DE3216993A1

DE3216993A1 - Naehmaschine mit einer einrichtung zum herstellen von formnaehten

Info

Publication number: DE3216993A1
Application number: DE19823216993
Authority: DE
Inventors: Erich 6750 Kaiserslautern Willenbacher
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1983-11-17
Also published as: US4495877A; IT1159582B; KR880000716B1; JPS58195584A; JPS6159752B2; KR840004549A; DE3216993C2; BR8302351A; ES521226A0; IT8353289V0; IT8367490A0; ES8402036A1

Description

CPRFFJ

PFAFF INDUSTRIEMASCHiNEN GMBH KAISERSLAUTERN

Nähmaschine mit einer Einrichtung zum Herstellen von Formnähten

Eine Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches ist der EP - OS kk 648 entnehmbar. Diese Nähmaschine enthält einen Positioniermotor und eine Einrichtung zum Herstellen von Eckennähten. Eckennähte sind hierbei eine Ausfiihrungsart der übergeordneten Gruppe der Formnähte. Die Einrichtung weist einen vor der Nadel angeordneten Sensor auf, der zum Abtasten einer winkelförmig zu einer ersten Nähgutkante verlaufenden Folgekante eines Werkstückes und zum Auslösen einer Stichzählung dient. Die Einrichtung enthält ferner eine Mikroprozessorschaltung, welche den Positioniermotor zum Stillsetzen der Nähmaschine bei in einem vorbestimmten Eckpunkt des Werkstückes eingestochener Nadel steuert.

Beim Nähen einer Anzahl gleicher oder ähnlicher Werkstücke wird die Nähmaschine beim Nähen des ersten Werkstückes zur Erstellung eines Nähprogrammes manuell betrieben, wobei die Anzahl der Stiche bis zum Ansprechen

des Sensors, die Anzahl der Stiche nach dem Ansprechen des Sensors und die Nähgeschwindigkeit gespeichert wird. Beim Nähen der übrigen Werkstücke wird die Nähmaschine durch die Mikroprozessorschaltung unter Benutzung der ■> in der Programmierphase gespeicherten Nähdaten automatisch betrieben. Durch das die Stichzählung im Endbereich auslösende Kantenabtasten jedes Werkstückes sollen Störeinflüsse wie unterschiedliches Dehnverhalten der Werkstücke und Schlupf zwischen dem Vorschubmittel der Nähmaschine und den Werkstücken so weit ausgeglichen werden, daß die Genauigkeit der Nahtlänge innerhalb eines Bereiches von + 1 Stichlänge liegt.

Bei Verwendung eines mit der Hautpwelle der Nähmaschine ^ gekoppelten Impulsgebers, durch den feststellbar ist, bei welcher Winkelstellung der Hauptwelle bzw. zu welchem Zeitpunkt einer Stichbildung der Sensor auf den Durchlauf der abgetasteten Werkstückkante anspricht, wird durch die Mikroprozessorschaltung die Anzahl der Stiche nach dem Ansprechen des Sensors in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der während der Programmierphase gespeicherten Winkelstellung der Hauptwelle und der bei den nachfolgenden Werkstücken gemessenen Winkelstellung festgelegt. Auf diese Weise soll sich die Nahtlängengenauigkeit auf + 0,5 Stichlänge erhöhen lassen.

Diese Genauigkeit kann jedoch nicht erreicht werden, wenn bei Werkstücken aus unterschiedlichem Material wegen unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit oder unter- ->° schiedlicher Materialstärke oder bei Werkstücken aus gleichem Material wegen in unterschiedlicher Richtung verlaufender Kett- und Schußfäden des Gewebes ein unterschiedliches Transportverhalten entsteht. In diesem Fall kann nämlich zwischen dem Vorschubmittel der Nähmaschine

^JJ und dem jeweiligen Werkstück ein von Werkstück zu Werkstück wechselnder Schlupf auftreten, der dazu führt, daß das beim manuellen Nähen eines ersten Werkstückes aufge-

zeichnete Nähprogramm für die nachfolgenden Werkstücke nicht mehr genau stimmt. Aber selbst wenn im günstigsten Fall eine Nahtlängengenauigkeit von + 0,5 Stichlänge erzielt werden könnte, wäre ein Toleranzbereich von einer ganzen Stichlänge für das Eckennähen an Kleidungsstücken, bei denen es auf ein einwandfrei aussehendes Nähbild und damit auf einen exakt gebildeten, von beiden Werkstückkanten gleich weit entfernten Endstich einer Naht ankommt, viel zu groß.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Auf- /

gäbe zugrunde, eine Nähmaschine mit einer Einrichtung ■' zum Herstellen von Formnähten - zum Beispiel ein- oder zweireihige Eckennähte oder Nähte mit kantengenauem / ^5 Endriegel - zu schaffen, bei der die Nadel zur Bildung ,< des letzten Stiches einer Naht unabhängig vom jeweiligen; Transportverhalten des Werkstückes exakt in einen vorbei stimmten Endpunkt einsticht. /

Durch die Maßnahme, eine Abtastvorrichtung zum Ermittfein einer ggf. auftretenden,ζ. B. durch einen Schlupf zwischen dem Vorschubmittel und dem Werkstück hervorgerufenen Differenz zwischen der Soll- und der Istvorschublänge des Werkstückes vorzusehen und der Stellvorrichtung ein Stellmittel zuzuordnen, das durch den programmgesteuerten Schaltkreis in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz zwischen Soll- und Istvorschublänge und der Winkelstellung der Hauptwelle zum Zeitpunkt des Ansprechens des Sensors steuerbar ist, wird für das Nähen der restlichen Nahtstrecke vom Zeitpunkt des Ansprechens des Sensors bis zum Endpunkt die Stellvorrichtung so eingestellt und dabei ggf. gegenüber der während der vorhergehenden Nahtstrecke vorgewählten Einstellung verändert, daß der letzte Stich der Naht exakt im vorbestimmten Endpunkt liegt. Dabei wird die ggf. über den vorbestimmten Endpunkt hinausgehende Überschußlänge des letzten Stiches, die sich bei unverändert bleibender

Einstellung des Stichstellers ergeben würde, unter gleichzeitiger Berücksichtigung des Schlupfes zwischen dem Vorschubmittel und dem Werkstück durch Reduzieren der Stichlänge gleichmäßig auf die restlichen Stiche der Naht verteilt, so daß zusätzlich zur exakten Stichbildung im vorbestimmten Endpunkt zugleich hinsichtlich der Stichlängen ein sehr gleichmäßig aussehendes Nahtbild erzielt wird.

Die Gleichmäßigkeit des Nahtbildes kann noch verbessert werden, indem eine kleine Überschußlänge durch Reduzieren der Stichstellereinstellung, hingegen eine bei einer großen Überschußlänge sich ergebende kleine Anfangslänge des letzten Stiches durch Vergrößern der Stichstellereinstellung verteilt wird, wobei im letzten Fall die Anzahl der Reststiche um einen Stich vermindert wird.

Die Größe des Winkels zwischen der ersten Nähgutkante und der Folgekante des Werkstückes kann wie der Nahtabstand zu den Werkstückkanten über ein beispielsweise mit einer Tastatur versehenes Eingabegerät in einen Speicher des programmgesteuerten Schaltkreises eingegeben werden. Während der Nahtabstand im allgemeinen bei ein und demselben Werkstück aber auch bei einer zu einer Losgröße gehörenden Anzahl von Werkstücken konstant bleibt, können schon bei einem einzigen Werkstück die verschiedenen, jeweils paarweise in einem Eck zusammenlaufenden Kanten unterschiedliche Winkel einschließen. Daher ist es zweckmäßig, die Größe der verschiedenen Winkel nicht über ein Eingabegerät einzuspeichern, sondern während des Nähens unmittelbar am Werkstück zu messen und erst vor Beginn des Korrekturvorganges für die restliche, vor dem anzusteuernden Endpunkt liegende Nahtstrecke dem programmgesteuerten Schaltkreis zuzuführen.

Zum Messen de.s Winkels zwischen der ersten Nähgutkante und der Folgekante eines Werkstückes sind gemäß einer Weiterbildung des Gegenstandes nach Anspruch 1 vor dem ersten Sensor ein zweiter und dritter Sensor angeordnet, die quer zur Vorschubrichtung einen gegenseitigen Abstand aufweisen. Hierbei entspricht die Größe des Winkels der Summe der im Zeitraum zwischen dem Ansprechen der beiden quer zur Vorschubrichtung angeordneten Sensoren registrierten Impulse des Impulsgebers.

Beim Nähen von zweireihigen Eckennähten auf Zweinadelnähmaschinen mit einzeln abkuppelbaren Nadelstangen wird der Eckpunkt der inneren Naht wie der Endpunkt einer einreihigen Naht vom programmgesteuerten Schaltkreis durch entsprechendes Einstellen des auf die Stellvorrichtung einwirkenden Stellmittels angesteuert. Nach dem Abkuppeln der inneren Nadelstange wird die äußere Naht bis zu ihrem Eckpunkt genäht, wobei die Stichlänge und ggf. die Anzahl der Stiche wieder vom programmgesteuerten Schaltkreis bestimmt werden.

Sofern auch beim Restabschnitt der äußeren Naht die Stichlänge im wesentlicher der Stichlänge des übrigen Nahtabschnittes entsprechen soll, muß vor Nähbeginn die Stichstellvorrichtung unter Berücksichtigung des Winkels zwischen den Werkstückkanten und des gegenseitigen Abstandes der parallelen Nahtreihen so voreingestellt werden, daß bei der äußeren Naht nach dem Abkuppeln der inneren Nadelstange nur noch ein Stich oder ein ganzzahliges Vielfaches eines Stiches mit im wesentlichen unveränderter Stichlänge genäht wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist einer der beiden vor dem ersten Sensor angeordneten Sensoren zur Messung der Istvorschublänge

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des Werkstückes ein Bestandteil der Abtastvorrichtung. Hierbei entspricht die Größe eines ggf. vorhandenen Schlupfes zwischen dem Vorschubmittel und dem Werkstück der Differenz zwischen der Summe der in dem Zeitraum zwischen dem Ansprechen der beiden hintereinander angeordneten Sensoren registrierten Impulse des Impulsgebers und der errechenbaren Anzahl von Impulsen, die sich unter Berücksichtigung der an der Stellvorrichtung eingestellten Vorschubgröße bei schlupffreiem Transport des Werk-Stückes ergeben würde.

Da ein Schlupf zwischen dem Vorschubmittel und dem Werkstück nicht nur materialbedingt sein kann, sondern auch von der Drehzahl der Nähmaschine abhängen kann, wird nach einer weitergehenden Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung durch einen vierten, die Folgekante des Werkstückes abtastenden Sensor, der vor den bisher genannten Sensoren angeordnet ist, rechtzeitig eine Drehzahlreduzierung der Nähmaschine ausgelöst, so daß sie während des Vorschubmeßvorganges mit konstanter niedriger Drehzahl läuft.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung des Triebwerks einer Zweinadelnähmaschine mit einzeln vom Antrieb abkuppelbaren Nadelstangen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung verschiedener Organe der Einrichtung zum Formnähen und ihrer Verbindung untereinander und mit verschiedenen Elementen der Nähmaschine;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Eckennähvorganges mit einer unkorrigierten Naht und zwei Beispielen einer korrigierten Naht;

Fig. h eine schematische Darstellung eines Eckennähvor-

ganges an einem Werkstück mit stumpfwinklig , zueinander verlaufenden Kanten;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Eckennähvorganges auf einer Zweinadelnähmaschine.

Die in Fig. 1 nur. zum Teil dargestellte Nähmaschine 1 hat einen Arm 2 und einen Kopf 3· Eine im Arm 2 gelagerte Hauptwelle k treibt über eine Kurbel 5 und einen Lenker eine Mitnehmerhülse 7 an. In der Mitnehmerhülse 7 sind eine linke und eine rechte Nadelstange 8, 9 gleitbar geführt, die je einen Quersteg 10 aufweisen. An der Mitnehmerhülse 7 sind zwei Kipphebel 11, 12 gelagert. Die Kipphebel 11, 12 sind an ihrem oberen Ende als Mitnehmerhaken ausgebildet und übergreifen in der dargestellten Kuppel stellung die Querstege 10, wodurch die Nadelstangen 8, 9 formschlüssig mit der Mitnehmerhülse 7 verbunden sind. Die Kipphebel 11, 12 tragen an ihrem unteren Ende seitlich abgebogene Ansätze 13· Im Kopf 3 ist eine Schaltwelle lk drehbar gelagert, die im Bereich der auf- und abbewegten Kipphebel 11, 12 einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt hat. Die Kipphebel 11, 12 und die Schaltwelle I^ sind Bestandteil einer Schalteinrichtung 15, die einer in dem DE - GM 1 972 377 als erstes Ausführungsbeispiel beschriebenen und in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schalteinrichtung entspricht,

Am unteren Ende der Schaltwelle I^ ist ein Hebel l6 befestigt, der über einen Gabelkopf I7 mit der Kolbenstange Iß eines Druckluftzylinders 19 verbunden ist. Das Gehäuse des Druckluftzylinders 19 ist am Gehäuse eines zweiten Druckluftzylinders 20 befestigt, dessen Kolben-

61 ι b a a j

stange 21 über ein Verbindungsstück 22 an einer am Kopf befestigten Tragplatte 23 angelenkt ist. Durch .die beiden in Reihe geschalteten Druckluftzylinder 19, 20 läßt sich die Schaltwelle Ik in drei verschiedene Schaltstellungen drehen.

Die Nadelstangen 8, 9 tragen je eine Nadel 2k. Mit den Nadeln 2k arbeiten zwei nicht dargestellte Greifer sowie ein Stoffschieber 25 zusammen. Der Stoffschieber 25 ist auf einem unterhalb der in Fig. 5 dargestellten Stichplatte 26 der Nähmaschine gelagerten Träger 27 befestigt. Der Träger 27 umgreift mit einem gabelförmig ausgebildeten Ende einen Exzenter 28, der auf einer von der Hauptwelle k synchron angetriebenen Welle 29 befestigt ist.

Der Exzenter 28 erteilt dem Stoffschieber 25 bei jedem Stichbildevorgang eine Hubbewegung.

Der Träger 27 ist mit einer gabelförmig ausgebildeten Kurbel 30 verbunden, die auf einer Schwingwelle 31 befestigt ist. Zum Antrieb der Schwingwelle 31 ist auf einer von der Hauptwelle k ebenfalls synchron angetriebenen Welle 32 ein Exzenter 33 befestigt, dessen Exzenterstange "}k an einem Zapfen 35 angelenkt ist. Auf diesem ist ein Lenker 36 gelagert, der mit Hilfe eines Zapfens 37 mit einer auf der Schwingwelle 31 befestigten Kurbel 38 verbunden ist. Seitlich der Exzenterstange Jk ist auf dem Zapfen 35 ein Lenker 39 befestigt, der einen von einer Kurbel kO getragenen Zapfen kl umgreift. Die wirksame Länge des Lenkers 36 ist gleich der wirksamen Länge des Lenkers 39· Dies hat zur Folge, daß dann, wenn die beiden Zapfen 37» kl miteinander fluchten, die Schwingwelle 31 trotz sich bewegender Exzenterstange Jk in Ruhe verbleibt.

Zum Variieren der auf die Schwingwelle 31 einwirkenden Bewegung der Exzenterstange "}k ist die Kurbel 40 auf

einer im Durchmesser gestuften Stellwelle 42 festgeklemmt, die ferner eine Stellkurbel 43 trägt. Diese, ist über eine Kugelzugstange 44 mit einem Ende eines Schwinghebels 45 verbunden, der um eine ortsfeste Achse 46 schwenkbar ist. Das noch freie Ende des Schwinghebels 45 weist einen kugelförmigen Ansatz 47 auf, der zwischen zwei Seitenwandungen einer Stellkurve 48 eines drehbar gelagerten Stellrades 49 ragt. Eine die Stellwelle 42 umgebende, einerends an dieser und anderenends am Gehäuse 50 der Nähmaschine 1 befestigte Drehfeder 51 hält den Ansatz 47 des Schwinghebels 45 in ständiger Anlage an der einen der Seitenwandungen der Stellkurve 48. Die Bauteile 39 bis 51 bilden eine Stellvorrichtung 52 für die Größe der Vorschubbewegung des StoffSchiebers 25, wobei die Stellkurve 48 so spiralförmig ausgebildet ist, daß sich Stichlängen von 0-6 mm einstellen lassen.

Der Umfang des Stellrades 49 ist mit einer Schneckenradzahnung 53 versehen, in die eine Schnecke 54 eingreift» Die Schnecke 54 ist auf der Welle ^ eines Schrittmotors 56 befestigt, der einstellbar auf einer Platte 57 des Gehäuses 50 angeordnet ist.

In Achsverlängerung der Stellwelle 42 ist am Gehäuse 50 ein Potentiometer 58 angeordnet, dessen Stellglied 59 in einer axialen Bohrung der Stellwelle 42 befestigt ist. Das Potentiometer 58 ist über eine Leitung 60 mit einem Eingang eines Mikroprozessors 6l (Fig. 2) verbunden, der einen programmgesteuerten Schaltkreis bildet.

An einem am Kopf 3 angeordneten Träger 62 ist mit Abstand vor den beiden Nadelstangen 8, 9 bzw. dem in Fig. 2 und 5 schematisch dargestellten Nähfuß 63 ein Sensor 64 befestigt, der aus einem Lichtsender und einem Lichtempfänger besteht. Der Sensor 64 arbeitet mit einer auf der Stichplatte 26 befestigten Reflexfolie 65 (Fig. 5)

zusammen und ist über eine Leitung 66 mit einem Eingang des Mikroprozessors 6l verbunden. Ein vom Lichtsender des Sensors Gk ausgehender Lichtstrahl 67 fällt auf einen in Fig. 3 und 5 dargestellten Abtastpunkt 68 und wird bei freiliegender Reflexfolie 65 auf den Lichtempfänger zurückgestrahlt.

Mit Abstand vor dem Sensor Gk ist am Träger 62 ein zweiter gleichartiger Sensor 69 angeordnet, der in Verbindung mit dem Sensor 64 als Abtastvorrichtung 70 zur Ermittlung der Größe der Vorschubbewegung des Werkstückes W dient. Der Lichtstrahl 71 des Sensors 69 fällt auf einen Abtastpunkt 72 (Fig. 5)· Der Sensor 69 ist über eine Leitung 73 mit einem Eingang des Mikroprozessors 6l verbunden. Mit seitlichem Abstand zum Sensor 69 ist am Träger 62 ein dritter gleichartiger Sensor 7k angeordnet, der in Verbindung mit dem Sensor 69 zur Bestimmung der Größe des Winkels 06 zwischen zwei Kanten Kl und K2 des Werkstückes W dient. Der Lichtstrahl 75 des Sensors 7k fällt auf einen Abtastpunkt 76. Der Sensor 7k ist über eine Leitung 77 mit einem Eingang des Mikroprozessors 6l verbunden.

Mit Abstand vor dem Sensor 69 ist am Träger 62 ein vierter gleichartiger Sensor 78 angeordnet, aessen Lichtstrahl 79 auf einen Abtastpunkt 80 fällt und der über eine Leitung 8l mit einem Eingang des Mikroprozessors 6l verbunden ist. Die Abtastpunkte 68, 72 und 80 liegen auf einer parallel zur Vorschubrichtung V verlaufenden Geraden 82 (Fig. 5).

Ein in Fig. 2 scheinatisch dargestellter Impulsgeber 83

mit einem Eingang des Mikroprozessors 6l verbunden. Die Strichmarken 8k sind nur auf einem Teil der Impulsscheibe 85 vorhanden, nämlich auf dem Teil, der während der Transportphase des StoffSchiebers 25 die Lichtabtastung 86 durchläuft. Auf diese Weise gibt der Impulsgeber 83 nur während der Transportphase der Nähmaschine 1 Impulse an den Mikroprozessor 6l ab. Selbstverständlich kann auch ein Impulsgeber verwendet werden, der während der gesamten Drehbewegung der Hauptwelle k Impulse abgibt, wenn sichergestellt ist, daß die Weitergabe der Impulse über die Leitung 87 an den Mikroprozessor 6l während der Nichttransportphase der Nähmaschine 1 verhindert wird. Am Mikroprozessor 6l ist ferner über eine Leitung 88 ein in Fig. 2 schematisch dargestelltes Eingabegerät 89 angeschlossen, das mit einer Tastatur zur Eingabe von Daten versehen ist.

Ein Ausgang des Mikroprozessors 6l ist über einen Leitungsstrang 90 mit einer bekannten, nicht dargestellten Steuerschaltung des Schrittmotors 56 verbunden. Ein weiterer Ausgang des Mikroprozessors 6l ist über einen

en Leitungsstrang 91 mit einer bekannt/ nicht dargestellten Steuerschaltung eines Positioniermotors 92 verbunden, der über einen Riementrieb 93 mit der Hauptwelle ^t der Nähmaschine 1 in Antriebsverbindung steht.

Zwei weitere Ausgänge des Mikroprozessors 6l sind über zwei nicht dargestellte Verstärker und zwei Leitungen 9^t, 95 mit den Schaltmagneten zweier ^/2-Wegeventile 96, 97 verbunden. Die Wegeventile 96, 97 dienen zur gesteuerten Beaufschlagung der Druckluftzylinder 19, 20, wobei die Druckluftquelle mit 98 bezeichnet ist.

Die Nähmaschine arbeitet wie folgt: 35

Es wird zunächst das Nähen einer einreihigen Eckennaht 99 an einem Werkstück W mit einer rechtwinklig zur Näh-

JZ I

„ W «■ W tf

gutkante Kl verlaufenden Folgekante K2 beschrieben. Normalerweise wird man eine einreihige Naht auf einer Einnadelnähmaschine bilden. Der vereinfachten Beschreibung wegen wird die einreihige Naht jedoch auf 'der vorstehend beschriebenen Zweinadelnähmaschine 1 genäht. In diesem Fall wird dem Mikroprozessor 6l über das Eingabegerät 89 der Befehl eingegeben, das Wegeventil 97 aus der in Fig. 2 gezeigten in die andere Stellung umzuschalten, wodurch der Druckluftzylinder 19 umgesteuert und der Hebel l6 so geschwenkt wird, daß die Schaltwelle l4 den Kipphebel 11 in die Entkuppelstellung schwenkt. Auf diese Weise wird die linke Nadelstange 8 für die Dauer der gesamten Nahtbildung vom Antrieb abgekuppelt und in ihrer oberen Totpunktlage festgehalten.

Dem Mikroprozessor 6l wird ferner über das Eingabegerät 89 die Größe der Stichlänge eingegeben, mit der die Naht 99 gebildet werden soll. Der Mikroprozessor 6l gibt dem Schrittmotor 56 entsprechende Steuerbefehle, wodurch dieser das Stellrad ^9 verdreht. Die Drehbewegung des Stellrades ^9 wird über den Schwinghebel ^5» die Kugelzugstange kk und die Stellkurbel kj auf die Stellwelle k2 übertragen. Dabei wird die Lage des Lenkers 39 gegenüber der Lage des Lenkers 36 so verändert, daß der Exzenter 33 dem Stoffschieber 25 eine der gewünschten Stichlänge entsprechende Vorschubbewegung erteilt. Die beim Einstellen der Stichlänge auftretende Drehbewegung der Stellwelle k2 bewirkt eine Veränderung des Widerstandes des mit der Stellwelle k2 verbundenen Potentiometers 58 in analoger Weise. Dieser, die eingestellte Stichlänge Lo+ simulierende Wert, wird ebenfalls dem Mikroprozessor 6l eingegeben.

Schließlich wird in den Mikroprozessor 6l noch über das Eingabegerät 89 die Größe des Nahtabstandes a zwischen der Naht 99 und der Nähgutkante Kl des Werkstückes W

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eingespeichert. Bei einem Werkstück W mit rechtwinklig zur Nähkante Kl verlaufender Folgekante K2 soll die Naht 99 in einem Eckpunkt E enden, der von beiden Kanten Kl und K2 gleich weit entfernt ist.

Nach Eingabe der für das Nähen benötigten Daten wird der Nähvorgang durchgeführt. Gegen Ende des Nähvorganges läuft die Folgekante K2 zuerst unter dem vorderen Sensor 78 hindurch. Sobald die Reflexfolie 65 im Abtastpunkt freiliegt, gibt der Sensor 78 einen Schaltimpuls an den Mikroprozessor 6l. Dieser schaltet daraufhin den Positioniermotor 92 auf eine vorbestimmte niedrige Drehzahl, bei der sich die Nähmaschine 1 später verzögerungsfrei stillsetzen läßt.

Danach läuft die Folgekante K2 gleichzeitig unter den beiden Sensoren 69 und 7k hindurch. Sobald die Reflexfolie 65 in den Abtastpunkten 72 und 76 freiliegt, geben die Sensoren 69, 7^ je einen Schaltimpuls an den Mikroprozessor 6l. Da die beiden Schaltimpulse gleichzeitig erzeugt werden, erkennt der Mikroprozessor 6l, daß die Folgekante K2 in einem Winkel OC = 90 zur Nähgutkante Kl verläuft. Da hierbei der Abstand des vorbestimmten Eckpunktes E zur Folgekante K2 stets dem Nahtabstand a entspricht, hat der Schaltimpuls des Sensors 7^ in diesem Fall keinen weitergehenden Einfluß auf den weiteren Arbeitsablauf des Mikroprozessors 6l.

Der Schaltimpuls des Sensors 69 bewirkt, daß ab diesem Zeitpunkt die jeweils nur während der Transportphasen vom Impulsgeber 83 erzeugten Impulse in einem Register des Mikroprozessors 6l addiert werden und zwar so lange, bis die Folgekante K2 unter dem hinteren Sensor 6k hindurchläuft und dieser bei Freiwerden der Reflexfolie im Abtastpunkt 68 einen Schaltimpuls an den Mikroprozessor 6l abgibt. Die so ermittelte, der tatsächlichen

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Bewegung des Werkstückes W entsprechende Summe der Impulse des Impulsgebers 83 wird mit einer zur gleichen Zeit durch den Mikroprozessor 6l errechneten Anzahl von Impulsen verglichen, die sich durch Dividieren des Abstandes zwischen den Abtastpunkten 72 und 68 durch einen von der eingestellten Stichlänge L_. abhängigen, im Mikroprozessor 6l fest gespeicherten Faktor ergibt.

Würde zwischen dem Stoffschieber 25 und dem Werkstück W während der Transportphasen kein Schlupf stattfinden, so wäre die Summe der Impulse des Impulsgebers 83 exakt gleich der Anzahl der aus dem Abstand zwischen den Abtastpunkten 72 und 68 und dem von der eingestellten Stichlänge L,.., abhängigen Faktor errechneten Impulse.

Normalerweise tritt aber zwischen dem Stoffschieber 25 und dem Werkstück W ein Schlupf auf, dessen Größe unter anderem von der Dicke, der Elastizität und der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes W beeinflußt ist. Aufgrund des Schlupfes wird nun in dem Zeitraum zwischen den beiden Schaltimpulsen der Sensoren 69 und Gk eine größere Summe von Impulsen des Impulsgebers 83 registriert als bei schlupffreiem Transport. Die Größe des Gesamtschlupfes entspricht hierbei nun der Differenz zwischen der Summe der registrierten Impulse und der errechneten Anzahl Impulse.

Die bei Auftreten eines Schlupfes gegenüber der eingestellten Stichlänge L„, kleinere tatsächlich ausgeführte Stichlänge L der Naht 99 berechnet der Mikroprozessor 6l wie folgt: L = L„, ' Z./Z_o wobei Z. die errechnete Anzahl Impulse und Zn die Summe der im Zeitraum zwischen den beiden Schaltimpulsen der Sensoren 69 und Gk registrierten Imp u1s e ist.

Mit der Abgabe des Schaltimpulses durch den hinteren Sensor 6^ wird der Mikroprozessor 6l veranlaßt, mit Hilfe

- Al.

der zuvor ermittelten tatsächlichen Stichlänge L zu berechnen, wie groß die Restnahtlänge S ab dem Ansprechen des Sensors 6k wäre, wenn sie mit unveränderter Einstellung der Stellvorrichtung 52 genäht würde. Da es reiner Zufall wäre, wenn die Abgabe des Schaltimpulses des hinteren Sensors 6k mit dem Beginn einer Transportphase zeitlich zusammenfiele, wird im Mikroprozessor 6l durch Summieren der vom Impulsgeber.83 vom Zeitpunkt des Ansprechens des hinteren Sensors 6k bis zur Beendigung des angefangenen Stichs erzeugten Impulse die Restlänge L„ des angefangenen Stiches ermittelt. Die Restnahtlänge S berechnet sich nun wie folgt: S = L_x, + η · L worin η die

SX

Anzahl der ganzen Stiche nach dem Ansprechen des hinteren Sensors 6k ist.

In Fig. 3 kennzeichnet der Punkt 100 die Lage der Nadel 2k der eingekuppelten Nadelstange 9 bezüglich des Werkstückes W zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kante K2 durch den Abtastpunkt 68 des hinteren Sensors 6k hindurchläuft.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Nahtbeispiel würde die Restnahtlänge S über den vorbestimmten Eckpunkt E hinausgehen, wobei L. die Anfangslänge des letzten Stiches bis zum Eckpunkt E und L_R die Überschußlänge des letzten Stiches ist.

Anschließend berechnet der Mikroprozessor 6l unter Berücksichtigung des Schlupfes zwischen dem Stoffschieber 25 und dem Werkstück W, der Größe der Restlänge L_n des angefangenen Stiches, der Anfangs- bzw. Überschußlänge

L. bzw. Lp. des letzten Stiches und der Anzahl η der ganzen Stiche die korrigierte Stichlänge L^, mit der die Naht 99 ^a^> dem Ansprechen des Sensors 6k weitergenäht werden muß, damit der letzte Stich genau im vorbestimmten Eckpunkt E endet.

Sofern sich bei der Berechnung der Restnahtlänge S eine kleine Überschußlänge L„ und eine große Anfangslänge L.

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ergibt, wird durch Reduzieren der Stichlänge die Überschußlänge L_R auf die η-Stiche der Restnaht verteilt, wobei sich die korrigierte Restnahtlänge S„_ wie folgt berechnet: ^ντ = S - L

5 = L_H + η · L

. L_R ♦ η (L - ψ)

Sofern sich bei der Berechnung der Restnahtlänge S eine große Überschußlänge L_R und eine kleine Anfangslänge L_A ergibt, wird die Anfangslänge L_A des letzten Stiches durch Vergrößern der Stichlänge verteilt, wobei in diesem Fall die Anzahl der Reststiche um einen Stich vermindert wird. Die korrigierte Restnahtlänge berechnet sich hierbei wie folgt:

15 S_KII = S - L ₊ L_A

= L_R + (n-1) L + L_A = L_R + (n-1) L

Aufgrund der hohen Operationsgeschwindigkeit des Mikroprozessors 6l wird praktisch schon unmittelbar nach dem Ansprechen des hinteren Sensors 64 dem Schrittmotor ein der Differenz zwischen der voreingestellten Stich-

länge L„, und der errechneten korrigierten Stichlänge L„ entsprechender Stellbefehl zugeleitet, worauf der Schrittmotor 56 die Stellvorrichtung 52 in entsprechender Weise einstellt.

^J Da bei der Berechnung der korrigierten Stichlänge L_x.

ein eventuell auftretender Schlupf zwischen dem Stoffschieber 25 und dem Werkstück W berücksichtigt und ausgeglichen wurde, wird die Naht 99 exakt im vorbestimmten Eckpunkt E beendet. Zugleich wird die Anfangslänge L.

oder Uberschußlänge L_R des letzten Stiches der errechneten Restnahtlänge S gleichmäßig auf mehrere Stiche verteilt, so daß sich die dabei ergebende korrigierte

ί. \

Sticlilänge L_R nur geringfügig von der Stichlänge L der übrigen Naht 99 unterscheidet. Auf diese Weise wird ein bezüglich der Stichlänge sehr gleichmäßig aussehendes Nahtbild erzielt.

Sofern der Winkel OC kleiner oder größer als 90 ist, berechnet sich der Abstand b (Fig. k) des Eckpunktes E zur Folgekante K2 wie folgt: b = a/sin OC , wobei a wieder der Nahtabstand ist. Die Größe des Winkels OC entspricht hierbei der Summe der im Zeitraum zwischen dem Ansprechen der beiden mittleren Sensoren 69 und Jk registrierten Impulse des Impulsgebers 83. Da der Sinus von 90 gleich 1 ist, hat ein Winkel OC von 90 keinen Einfluß auf die Berechnung der korrigierten Restnahtlänge S„ bzw. der korrigierten Stichlänge L„. Dagegen wirkt sich ein von 90° abweichender Winkel OC in entsprechender Weise bei der Berechnung der korrigierten Restnahtlänge S., bzw. der korrigierten Stichlänge L_v aus.

Beim Nähen von zweireihigen Eckennähten wird der im Abstand c zur Folgekante K2 liegende Eckpunkt El der inneren Naht 101 (Fig. 5) in der gleichen Weise wie der Eckpunkt E der einreihigen Naht 99 vom Mikroprozessor 6l durch entsprechendes Einstellen der Stellvorrichtung angesteuert. Nach Vollendung des letzten Stiches der inneren Naht 101 im Eckpunkt El wird die Nadelstange in ihrer oberen Totpunktlage vom Antrieb abgekuppelt, indem der Mikroprozessor 6l das Wegeventil 97 umsteuert und dadurch bewirkt, daß der Kipphebel 11 in die Entkuppelstellung geschwenkt wird.

Nach dem Abkuppeln der Nadelstange 8 wird die äußere Naht 102 bis zu ihrem Eckpunkt E2 weitergenäht, wobei die für diesen Restabschnitt d erforderliche Stichlänge und ggf. die Anzahl der Stiche wieder vom Mikroprozessor 6l berechnet werden. Nach Vollendung des letzten Stiches der äußeren Naht 102 im Eckpunkt E2 wird die Nähmaschine 1 bei im unteren Totpunkt stehender Nadelstange 9 still-

JZ I bdy J

gesetzt und danach das Werkstück W um die nun als Drehachse dienende Nadel 2k gedreht, bis die Kante K2 parallel zur Vorschubrichtung V verläuft.

Sobald das Werkstück W in die neue Lage gedreht wurde, wird die Nähmaschine 1 wieder in Betrieb gesetzt und zunächst nur mit der Nadelstange 9 die äußere Naht genäht. Sobald die äußere Naht 103 eine Länge erreicht hat, die dem Restabschnitt d der Naht 102 entspricht, bewirkt der Mikroprozessor 6l, daß die Nadelstange 8 wieder mit dem Antrieb gekuppelt und die Stellvorrichtung 52 auf den ursprünglich eingestellten Wert zurückgestellt wird. Ab diesem Zeitpunkt werden nun beide Nähte 103 und 104 mit der gleichen Stichlänge genäht wie die Nähte 101 und 102 vor Beginn der Korrekturphase.

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Claims

Pa tent an spriiche:

1. Nähmaschine mit einem durch eine Stellvorrichtung einstellbaren Vorschubmittel und einer Einrichtung zum Herstellen von Formnähten, die einen vor der Nadel angeordneten, eine winkelförmig zu einer ersten Nähgutkante verlaufende Folgekante eines Werkstückes abtastenden Sensor für eine Stichzählung, einen mit der Hauptwelle der Nähmaschine gekoppelten Impulsgeber und einen programmgesteuerten Schaltkreis aufweist, der die Nähmaschine in Abhängigkeit von den vom Sensor und dem Impulsgeber ausgehenden Impulsen in einem vorbestimmbaren Endpunkt stillsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung einer zwischen der Soll- und der Istvorschublänge des Werkstückes (W) auftretenden Differenz eine die Istvorschublänge des Werkstückes (W) ermittelnde Abtastvorrichtung (70) vorgesehen und der Stellvorrichtung (52) ein Stellmittel (56) zugeordnet ist, das durch den Schaltkreis (6l) in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz zwischen Soll- und Istvorschublänge und der Winkelstellung der Hauptwelle (4) zum Zeitpunkt des Ansprechens des Sensors (64) steuerbar ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen des Winkels ( 06 ) zwischen der ersten Nähgutkante (Kl) und der Folgekante (K2) des Werkstückes (W) vor dem ersten Sensor (64) ein zweiter und dritter Sensor (69, 74) angeordnet sind, die quer zur Vorschubrichtung (V) einen gegenseitigen Abstand aufweisen.

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3· Nähmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Sensoren (69) zur
Messung der Istvorschublänge des Werkstückes (W)
ein Bestandteil der Abtastvorrichtung (70) ist.

k. Nähmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslösen
einer Drehzahlreduzierung der Nähmaschine (l) auf
eine während des Meßvorganges der Istvorschublänge konstante niedrige Drehzahl vor der Abtastvorrichtung (70) ein vierter, die Folgekante (K2) des
Werkstückes (W) abtastender Sensor (78) angeordnet ist.