DE3217403C2 - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen gegenseitigen Ausrichten der hinteren Endkanten zweier oder mehrerer, zu vernähender Stoffstücke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Ausrichtung von Stoffkanten. Hierzu gehören: ein Mikroprozessor, eine Fotozellenanordnung, ein Analog/Digital-Wandler und ein Multiplexer. Verschiedene Ablesungen der Fotozellenanordnung werden im Verlauf eines Arbeitszyklus gemacht. Diese Ablesungen werden gespeichert und dienen in Verbindung mit anderen Ablesungen, die während des Verfahrensschrittes der Stoffkantenausrichtung erfolgen, dazu, die Ausrichtung der Stoffkanten festzustellen.

Description

a) ein erstes Signalniveau der Fotozellenanordnung bei Abwesenheit der Stoffstücke wird festgestellt und gespeichert;

b) die Stoffstücke werden an einer von ihren hinteren Entkamen entfernt liegenden Stelle lose in die Klemmeinrichtung und Fotozellenanordnung eingelegt;

c) ein zweites Signalniveau der Fotozellenanordnung bei den lose eingelegten Stoffstücken wird festgestellt und gespeichert;

d) die Klemmeinrichtung und Fotozellenanordnung wird auf die hinteren Endkanten zu bewegt, bis bei Erreichen der hinteren Endkante des kürzeren Stoffstücks die Fotozellenanordnung ein drittes Signalniveau feststellt und speichert, Wt-auf die Klemmeinrichtung und Foto- Zeilenanordnung noch um eine bestimmte Wegstrecke weiter bewegt ui-.d hierauf die Bewegung abgestoppt wird;

e) anschließend werden die Lcoffstücke mit der Klemmeinrichtung geklemmt und durch Zurückbewegen der Klemmeinrichtung in einen spannungslosen Zustand gebracht;

f) die hinteren Endkanten werden durch relatives Verschieben der Stoffstücke zueinander dekkungsgleich ausgerichtet, wobei das jeweils auf- tretende Signalniveau der Fotozellenanordnung mit dem ersten bis dritten Signalniveau verglichen wird;

g) nach Erreichen der Deckungsgleichheit werden die Stoffstücke der Nähmaschine zugeführt und vernäht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der hinteren Endkanten durch Hin- und Herverschieben des oben liegen- den Stoffstücks vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffstücke beim Vernähen durch Kompensation des von der Klemmeinrichtung und Fotozellenanordnung auf sie ausgeübten Gewichtes im wesentlichen spannungslos gehalten werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem eine Nähmaschine umfassenden Nähautomaten, einer bo Klemmeinrichtung und einer Fotozellenanordnung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Fotozellenanordnung (124) umfaßt eine Reihe von in Nährichtung mit minimalem Abstand t>5 hintereinander angeordneten Scnsorcinhcitcn (126), die mil einer deren Signalniveau messenden und speichernden Mikroprozessor-Hinrich

tung (36) verbunden sind;

b) die Mikroprozessor-Einrichtung (36) steuert an der Klemmeinrichtung angeordnete Ausrichtmittel (26) zur Ausübung eines Druckes auf ein Stoffstück (15) an verschiedenen Punkten;

c) von der Mikroprozessor-Einrichtung (36) gesteuerte Antriebsmittel (94, 96, 98) zum Verschieben der Ausrichtmittel (26) parallel zur Nährichtung der Stoffstücke (15,17);

d) der von den Ausrichtmitteln (26) auf das Stoffstück (15) ausgeübte Druck ist derart, daß das Stoffstück (15) ohne Drehmoment parallel zur Nährichtung mitgenommen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet, durch Druckglieder (95, 101) zur Ausübung eines unabhängigen Druckes auf das nicht mit den Ausrichtmitteln (112,114) beaufschlagte StoffstücK (17).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsmittel (38, 40) für die Klemmeinrichtung und Fotozellenanordnung von der Mikroprozessor-Einrichtung (36) so gesteuert sind, daß die Stoffstücke (15, 17) beim Vernähen im wesentlichen spannungslos gehalten sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4,5 oder 6, gekenn zeichnet durch

a) eine gemeinsame Druckluftquelle (57) für die als Kolbenstangen (112, 114) ausgebildeten Ausrichtmittel (26):

b) ein Gestell (104) zur Abstützung zweier mit der Druckluftquelle (57) verbundener, die Kolbenstangen (112,114) antriebender Pneumatikzylinder (100,102);

c) eine mit dem Gestell (104) verbundene Schraubspindel (96) zur Verschiebung der Pncumatikzyiinder (100, 102) parallel zur Nährichtung;

d) eine beweglich mit dem Gestelt (104) derart verbundene Führungsstange (98), daß nach Betäti gung der Pneumatikzylinder (100, 102) ein Bewegungsspielraum zwischen diesen und der Schraubspindel (96) vorliegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (112,114) in gegenseitigem Abstand vorgesehen sind und die Fotozellcnanordnung (124) äquidisiant zwischen diesen Kolbenstangen (112, 114) eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 4.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum selbsttätigen gegenseitigen Ausrichten der hinteren Endkanten aufeinander liegender, zu vernähernder Stoffstücke (DE-OS 24 37 377) sind auf die hinteren Endkanten der Stoff stücke ansprechende Sensoren sowie jeweils separate Vorschubeinrichtungen für ein oberes und unteres Sloffslück vorgesehen. Die Sensoren steuern in Abhängigkeil von der gegenseitigen Versetzung der hinleren Endkanten die beiden Vorschubeinrichiungen jeweils für sich, so daß beim Abschluß der Vernähung der Seitenkante der Sloffstücke die hinteren Endkanten miteinander ausgcrichtei sind. Da bei dieser Vorrichtung zwei

getrennte Vorschubeinrichtungen für die unten und oben liegenden Stoffstücke vorgesehen werden müssen, erfordert die Vorrichtung insgesamt einen erheblichen mechanischen und elektrischen Aufwand.

Eine weitere bekannte gattungsgemäße Vorrichtung (DE-OS 27 18 948) ist zwar einfacher aufgebaut, bei ihrem Einsatz kann es jedoch vorkommen, daß die Genauigkeit der Kantenausrichtung zu wünschen übrig läßt und während Jes Nähvorgangs eine unerwünschte Dehnung oder Spannung der Stoffstücke eintritt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes automatisches Verfahren und eine verbesserte automatische Vorrichtung zum gegenseitigen, deckungsgleichen Ausrichten der hinteren Endkanten mehrerer zu vernähender Stoffstücke anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale in den Kennzeichnungsteilen der Patentansprüche 1 bzw. 4 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nicht erforderlich, die unten und oben liegenden Stoffstücke separat durch besondere Vorschubeinrichtungen zu transportieren. Außerdem erfolgt die Ausrichtung in der Weise, daß insbesondere bei der Verarbeitung von Strickkleidung ein Schlüpfen oder Dehnen der Stoffstücke während der Start-Beschleunigungsperiode der Nähmaschine vermieden ist

Die nachstehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht eines Nähautomaten, bei welchem Ausrichtemittel entlang der von Stoffseitenkante nach abwärts zu laufen beginnen;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Nähautomaten entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

F i g. 3 eine Teildraufsicht der Ausrichtemittel mit einer Darstellung der Anordnung verschiedener Sensoren;

Fig.4 eine Teil-Seitenansicht der Anordnung aus Fig.3;

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Stoffausrichteschritte bei längerem oberen Stoffstück;

Fig.6 eine schematische Darstellung der Stoffausrichteschritte bei kürzerem oberen Stoffstück:

Fi g. 7 eine Teil-Querschnittsansicht von der hinleren und linken Seite der in F i g. 4 dargestellten Anordnung her;

F i g. 8 eine Draufsicht der Ausrichtemittel aus F i g. 7; Fig.9 eine Teil-Schnittansicht primärer unterer Stoffkiemmittel und

Fig. 10 eine Teil-Draufsicht der Klemmittcl aus Fig. 9.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Nähautomaten 10 zur Verbindung zweier Stoffstücke, nachdem diese in vorbestimmter Weise miteinander ausgerichtet wurden. Eine solche Vorrichtung heißt allgemein eine Kontursäumvorrichtung. Sie dient dazu, zwei Stoffstücke, beispielsweise Hosenteile, entlang ihrer jeweiligen Längsseitenkanten miteinander zu vernähen. Die betreffende Saumnaht verläuft in diesem Falle also von der Taille der Hose bis zum Anschlag oder Rand des Hosenbeins. Der Nähautomat 10 umfaßt eine Nähmaschine 12 handelsüblicher Art, beispielsweise eine Maschine der Firma Union Special Corporation, Type 56 300 oder 39 800. An der rechten Seite der Nähmaschine 12 befindet sich eine Stofführungseinrichtung 14, die automatisch Stoffstücke zum Zwecke einer Stichbildung unter die Nadel der Nähmaschine führt. Derartige automatische Führungseinrichtungen sind beispielsweise durch die US-PS 36 36 898 bekannt. Kurz gesagt funktionieren sie etwa folgendermaßen: wenn der Stoffschieber 20 der Nähmaschine 12 die Stoffstücke 15 und 17 (wobei die weiteren Stoffstücke 16 und 18 auf ihre nachfolgende Einführung warten) vorzieht, positioniert die Führungseinrichtung 14 die Stoffstücke automatisch hin und her, und zwar in Übereinstimmung mit der allgemeinen Kontur der Längsseitenkante 19 des Stoffstücks, welche normalerweise leicht gekrümmt verläuft, wie dies in F i g. 1 durch das Bezugszeichen 19a am Stoffstück 16

ίο angegeben IsL Als Ergebnis hiervon wird eine längs verlaufende Stichlinie in einem vorbestimmten Abstand von der Seitenkante der Stoffstücke gebildet, wobei die Stichlinie oder Naht parallel zur Seitenkante verläuft. Zum vollständigen Verständnis der Führungseinrichtung 14 wird auf die erwähnte US-PS 36 36 898 verwiesen.

Unmittelbar neben einer Stichplatte 22 der Nähmaschine ist ein gekrümmter Tisch 24 angeordnet Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der auf der Schwerkraft beruhende Zug de', 5toffstficks auf diesem gekrümmten Tisch dazu ausgenutzt '«erden, um Stoffausrichtemittel 26 zu unterstützen und so die Stoffstücke zu glätten und auszurichten.
An der linken Seite der Vorrichtung 10 befindet sich ein Stapelrpparat 28, der nur teilweise dargestellt ist. Der Stapelapparat 28 kann von herkömmlicher Art sein und ermöglicht in einfacher Weise die Gesamtautomatisierung der Saumbildeoperation.
Das Maschinengestell 30 trägt weiterhin einen ersten Motor 32 für den Antrieb der Nähmaschine 12, eine Steuertafel 34 und eine Mikroprozessoreinheit 36. Ein zweiter Motor 38 treibt eine Kette oder einen Riemen 40, der an einem Arm 42 befestigt ist. !m Betrieb verschwenkt sich der Arm 42 um eine Trägerwelle 44 derart, daß die am freien Ende 43 des Arms 42 befestigten Ausrichtemittel im allgemeinen der Oberfläche des gekrümmten Tisches 24 nachfolgen. Kettenräder oder Rollen 46,46a, 46i>, 46c und 46d vermitteln eine Abstützung für den Riemen 40, so daß dieser seine Funktion erfüllen kann.

Die Mikroprozessoreinheit 36 umfaßt wenigstens eine logische Schaltung, einen Mikroprozessor-Baustein und eine Frontplatte. Die logische Schaltung umfaßt logische Schaltkreise, einen Analog/Digital-Wandlerkreis und einen Multiplexer sowie Digital/Analog-Wandler, Speicher, Zähler und Zeitglieder (Taktgeber). Alle diese Teile sind im Gehäuse der Mikroprozessoreinheit 36 enthalten.

Die Stoffausrichtemittel 26 werden anhand der F i g. 3, 4. 7 und 8 näher erläutert. Die in F i g. 3 dargestellte Ansicht erfolgt vom Punkt χ in Fig. 1 aus mit Blockrichtung nach unten. F i g. 4 ist eine Teilansicht der Fig.3 i.iit Blickrichtung von rechts nach links. Die Stoffausrichtemittel 36 umfassen ein Verschlußglied 50, eine Stoffklemm- und Vorschubeinrichtung 52, die mit dem Mikroprozessor in Positions-Rückkopplungsverbindung steht, sowie verschiedene Energie-Sender- und -Empfängermittel, dip ihrerseits eine Sensoranordnung 54 bilden. Die Energiesendemittel schließen eine kon-

fco stante Stromquelle ein. Die Sensoranordnung 54 ist in der Lage, die Funktionen eines Decoders und eines Multiplexers auszuüben. Wie aus F i g. 7 hervorgeht, umfassen die Stoffausrächtemittel 26 weiterhin ein vorzugsweise als Trägerplatte ausgebildetes Hauptgestell 56,

b5 welches am oberen, freien Ende 43 des Armes 42 befestigt ist. Das Gestell weist einen elektronischen Schaltkasten und ein mit dem Arm verlaufendes Kabel auf.
Das Verschlußglied 50 für die Ausrichtemittel 26 ist

am Hauptgestell 56 abgestützt und umfaßt folgende Teile: zwei vertikale Führungsstangen 58 und 60; eine obere Trägerplatte 62, die an den vertikalen Führungsstangen 58 und 60 derart befestigt ist, daß sie bezüglich der Trägerplatte 56 eine permanente Position beibehält. An der oberen Platte 62 ist ein doppelt wirkender Druckluftzylinder aufgehängt, dessen Kolbenstangenende 66 mit einem Scherengestänge 68 verbunden ist. Ein erstes Ende 70 des Scherengestänges 68 ist gelenkig mit der oberen Trägerplatte 62 verbunden, während ein zweites Ende 72 gelenkig mit einer Oberplatte 74 in Verbindung steht. Eine dritte Gelenkstein 76 ist an der Verbindungsstelle des Stangenendes 66 und eines Verbindungsmechanismus 78 mit den beiden Armen 80 und 82 des Scherengestänges vorgesehen. Wenn im Betrieb das Kolbenstangenende 66 des doppelt wirkenden Druckluftzylinders sich von rechts nach links verschiebt, wird die Platte 74 entlang den Führungsstangen 58 und 60 in vertikaler Richtung verschoben. Fig.4 zeigt eine Schulterschraube 84 mit einem Schaft 85, dessen unteres Ende mit einer Mittelplatte 86 verbunden ist. Der Schaft 85 verläuft durch eine öffnung 88 in der Oberplatte 74 derart, daß zwischen diesen Teilen kein Reibungskontakt besteht. Wenn sich die Oberplatte 74 anhebt, trifft jedoch der Kopf 90 der Schraube 84 auf eine Fläche 92, was dazu führt, daß die Mittelplatte 86 der Oberplatte 74 bei deren vertikaler Verschiebung nachfolgt.

Die Klemmung und Ausrichtung der betreffenden Stoffenden wird erreicht durch die Stoffklemm- und Bewegungsmittel 52, deren Aufbau am besten aus Fig.3 und 4 ersichtlich ist. Die Kombination dieser Mittel umfaßt einen Motor 94, eine Antriebs-Schraubspindel % und eine Führungsachse 98 sowie erste und zweite Druckluftzylinder 100 bzw. 102. Ein Gestell oder Trägerrahmen 104 dient der Halterung der Zylinder 100, 102 und vermittelt weiterhin die erforderliche Betriebsverbindung mit der Schraubspindel 96 und der Führungsstange 98. Druckluftleitungen 57a und 57b sind mit einer gemeinsamen Druckluftquelle 57 derart verbunden, daß der von den beiden Zylindern 100 und 102 ausgeübte Druck im wesentlichen der gleiche ist. Zusätzlich liegt ein gewisses Ausmaß von Freiheit oder Spielraum zwischen den Trägerrahmen 104 und der Schraubspindel 106 sowie der Führungsstange 98 vor, um andere, kleinere Druckunterschiede zu kompensieren. Im Betrieb treibt der Motor 94 die Schraubspindel 96 über ein aus Zahnrädern bestehendes Getriebe 106 an, so daß die gesamte, die DruckJuftzyünder !OQ, 102 und den Trägerblock 104 umfassende Anordnung entweder nach links oder nach rechts bewegt wird, wie sich aus F i g. 3 ergibt In der Oberplatte 74 sind Längsschlitze 108 und 110 vorgesehen, welche den Durchtritt der Enden der Kolbenstangen 112 und 114 der beiden Druckluftzylinder 100 bzw. 102 ermöglichen. Während des Betriebs der Vorrichtung werden die Druckluftzylinder 100,102 in Abhängigkeit von Signalen aus einem Sensorsystem 54 (welches nachstehend noch erörtert werden wird) betätigt, so daß der Stoff zwischen den Enden der Stangen t J2 und 114 und der Miuelplatte 86 an verschiedenen Punkten auf der Oberfläche des Stoffes eingespannt oder geklemmt wird. Hierauf wird in Übereinstimmung mit einem Ausrichtprogramm der Motor 94 betätigt, so daß die Druckluftzylinder 100,102 und der Trägerblock 104 das festgehaltene Stoffstück derart gleitend verschieben, daß der untere, auszurichtende Rand im wesentlichen senkrecht zur Hauptachse der Fotozellenanordnung 124 verschoben wird, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist. Die Verschiebung erfolgt dabei parallel zu der Ebene, die vom Sloffstück selbst eingenommen wird. Es ist wichtig, daß die auszurichtende Sioffkante von ihrer ursprünglichen Rubeposition ausgehend bewegt wird, wo ihre Seitenkante 33 mit dem Kantenführungsmittel 35 ausgerichtet ist und die untere oder hintere Stoffkante 39 (vgl. F i g. 2) hierzu senkrecht verläuft. Die Verschiebung oder Bewegung des Stoffstückes erfolgt dabei in eine Lage, in der das Stoffstück und deren Unterkante mit der unteren Kante 41 (vgl.

Fig· 2) des unteren Stoffstücks 7 ausgerichtet ist. Die Längsseitenkante 83 des unteren Stoffstücks 17 ist ebenfalls mit dem Scitcnkantcnführungsmittel 35 ausgerichtet und seine untere oder hintere Stoffkante 41 verläuft senkrecht hierzu.

Die beiden in räumlichem Abstand voneinander vorgesehenen. Druck ausübenden Glieder, welche durch die Kolbenstangen 112 und 114 realisiert sind, liegen bcidscits der Fotozellenanordnung 124 und übergreifen diese. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Längsseiten kante 33 mit dem Kantenführungsmittel 35 ausgerichtet ist und die untere Stoffkante 39 senkrecht hierzu verläuft, nachdem sie durch die Ausrichtemittel 26 in eine ausgerichtete Position bezüglich dem unteren Stoffstück 17 verschoben ist.

Die Betätigung der Stoffausricht-Klemmittel 50 erfolgt nach Einlegen des Stoffes in die Ausrichtemittel 26. Die StoffMemm- und Verschiebemittel 52 werden in Abhängigkeit von einer Information betätigt, die durch das Sensorsystem 44 an die Mikroprozessoreinheit 36 vermittelt wird. Der Mikroprozessor nutzt diese Information mit Hilfe verschiedener, vorgegebener Programme aus, um eine entsprechende Ausrichtung der jeweiligen Stoffenden zu bewirken. Die Sensormittel 54 umfassen ein dem oberen Stoffende zugeordnetes Sen sormittel 116 mit einem zugehörigen Reflektor 118, ein dem unteren Stoffende zugeordnetes Sensormittel 120 mit zugehörigem Reflektor Ϊ22 sowie eine Fotozeiienanordnung 124. Die Fotozellenanordnung 124 umfaßt eine aus zahlreichen, beispielsweise 20, separaten Sen soreinheiten 126 bestehende Reihe. Jede Sensoreinheit umfaßt Sendermittel 126a und Empfängermittel 126£>, wie aus F i g. 6 ersichtlich. Um eine optimale Erfassung der Stoffkante zu bewerkstelligen, liegt zwischen den einzelnen Sensoreinheiten lediglich ein minimaler Zwi schenraum. Jede der Sensoreinheiten ist derart mit dem Mikroprozessor verbunden, daß das Signalniveau zwischen Sender und Empfänger jeder Sensoreinheit kontinuierlich überwacht werden kann. In der Mittelplatte 86 befindet sich ein Längsschlitz 130. der die erforderliche

Energieübertragung ermöglicht.

Wie aus F i g. 2 und 4 hervorgeht, wird das obere Stoffstück zu Beginn zwischen die Oberplatte 74 und die Mittelplatte 86 eingebracht. Das andere Stoffstück wird zwischen der Unterplatte 87 und der Miuelplatte 86 angeordnet.

Das untere, primäre Stoffklemmittel 91 ist in F i g. 8,9 und 10 dargestellt. Wie sich aus F i g. 8 ergibt, steuert ein pneumatischer Zylinder 93 die Bewegung eines Hebels 95, wie aus F i g. 9 ersichtlich. Wie weiterhin aus F i g. 9 hervorgeht, spricht der Hebel 95 auf einen Druck einer Kolbenstange 97 an, wobei diese Kolbenstange gegen ein Federmittel 99 wirkt. Auf diese Weise wird eine am Stoffslück angreifende Fläche 101 in Berührung mit dem Stoffstück gebracht, welches seinerseits zwischen

b5 den Platten 86 und 87 liegt. Der Hebel 95 ist um eine Schwenkachse 103 schwenkbar, die durch herkömmliche Mittel an der Unterplatte 87 befestigt ist. Aus F i g. 10 geht hervor, daß die am Stoff angreifende Ober-

fläche 101 durch eine öffnung Ϊ05 in der Unicrplallc 87 hindurchgHft, um auf diese Weise das Stoffstück fest zwischen der Platte 87 und der Miitelplatte 86 zu halten. Der Nähautomat kann in Betrieb genommen werden, sobald die Spannung eingeschaltet ist oder wenn der Rückstellknopf an der Frontplatte betätigt ist. In jedem Fall geht die Mikroprozessoreinrichtung 36 in eine Startphase. Diese Start- (oder Wiederstart)-Phase definiert das existierende Signalniveau aller Haupteingangs/Ausgangssensoren im gegebenen Zeitpunkt. Es liegt dann ein erstes bekanntes vorbestimmtes Signalniveau aller Sensoren, Elektromagnete, Motoren, etc. vor. Die Startphase (oder die Phase eines erneuten Startes) bestimmt diese Information für eine nachfolgende Ausnutzung im Einleitungszyklus. Der Ausdruck »Phase« (mode) bestimmt in der hier verwendeten Weise den Betriebszustand, in dem sich der Nähautomat zu irgendeiner vorgegebenen 7e.\t während Ηρς Arhpiu/ylcju«; befindet. Ein Programm ist definiert als ein Satz von Instruktionen für den Mikroprozessor, welche dazu bestimmt sind, eine spezifische Operation auszuführen.

Nachdem der Ablauf der Startphase abgeschlossen ist, besteht die letzte Funktion dieser Phase darin, in die Ausführungs-Steuer-Phase überzuleiten. Die Ausführungsphase steuert über ein Subprogramm die tatsächliche Bewegung der »Hardware« in der Vorrichtung. Die Subprogramm-Phasen lesen Eingangs/Ausgangs-Sensoren ab und entscheiden, welche Funktion ausgeübt werden soll oder nicht, usw. Sie führen diese Daten der Ausführt igsphase zu, in welcher die verschiedenen Stücke der Daten mit anderer Information verglichen werden und in welcher die letzte Entscheidung fällt, was eintreten soll. Die Ausführungsphase steuert: die Ausgangsphase, die Ruhephase, die Laufphase der Abrichteinrichtung 26 nach unten, die Ausrichtphase, die Laufphase der Ausrichteinrichtung 26 nach oben, die Service- Phase sowie die Stapelphase.

Die Ausführungsphase trifft, nachdem die verschiedenen, vorliegenden Bedingungen, welche durch die Startphase vorgesehen wurden, analysiert sind, gewisse Entscheidungen und im richtigen Ablauf des Programmes geht die Ausführungsphase als nächstes in die Ausgangsphase über.

Die Ausgangsphase befaßt sich primär mit der Bewegung aller mechanischen »Hardware« in die richtige Position, um so die Stoffstücke aufzunehmen und den nächsten Schritt einzuleiten. Eine zusätzliche Funktion, welche diese Phase ausführt, besteht darin, die analogen Spannungsdaten der Fotozellenanordnung durch den Multiplexer und den Analog/Digital-Wandler zu leiten, wenn die Fotozellenanordnung durch Stoffstücke nicht abgedeckt oder unterbrochen ist. Ein Hintergrund-lnfrarot-Signalniveau in Gestalt eines 8-bit-Datenworts wird für jede Sensoreinheit bestimmt. Anschließend wird dieses entweder unmittelbar ausgenutzt oder für späteren Gebrauch gespeichert.

Die Stoffausrichtemittcl 26 sind nun bereit, die Stoffstücke aufzunehmen. Die Ausführungs-Betriebsart, welche auf der durch die Ausgangs-Betriebsart vermittelten Information beruht, geht nun in die nächste Phase oder Betriebsart über. Dies ist die Ruhephase. Diese Phase oder Betriebsart befaßt sich in erster Linie mit der Feststellung, ob die Stoffstucke ordnungsgemäß in den Ausrichtemitteln 26 positioniert sind, so daß der tatsächliche Arbeitszyklus eingeleitet werden kann. Zu den Dingsn, welche die Ruhephase zum Zwecke richtiger Positionen überprüfen, gehören: langsames Nähen, die Sensoren für die nachlaufende oder hintere Stoffkanie und die Hochstellung des Driickerfußes. Die Bedienungsperson positioniert in herkömmlicher Weise die vorlaufende oder vordere Kante 23 der Stoffstücke 15 und 17 unter dem Drückerfuß 25. Ein Mittelteil jedes Stoffstückes wird anschließend zwischen die Klemmbacken oder Platten 74, 86 und 87 der Ausrichtemittel verbracht. Anschließend wird in Abhängigkeit entweder von einer manuellen Betätigung durch die Bedienungsperson oder bei automatisierter Betriebsart nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit das Phasenwort derart vervollständigt, daß die Laufphase der Ausrichtmittel 26 nach unten eingeleitet wird.

Die Hauptfunktion dieser Phase oder Betriebsart besteht darin, die Ausrichtcmittel 26 zu den Enden der Stoffstücke zu verschieben, diese Enden festzustellen und das richtige Stoffklemm- und Verschiebemittel 52 in der richtigen Abfolge zu betätigen oder auszulösen. Wpitprp Funktionen, die *e!zt durchgeführt werden, bestehen in folgendem: der Drückerfuß wird abgesenkt, die Drückerfußklemme wird betätigt und die Geschwindigkeit der nach unten gerichteten Laufbewegung der Ausrichtemittel 26 wird für zukünftigen Gebrauch bestimmt, was davon abhängt, ob es sich um einen anfänglichen Lernzyklus oder einen nachfolgenden Betriebsablauf handelt. Zusätzlich wird der Analog-Wert der Fotozellenanordnung durch den Multiplexer und Analog/Digital-Wandler wieder hergestellt, wenn die Energieübertragung zwischen den Sender- und Empfängermittel jeder Sensoreinheit durch die Anwesenheit der beiden Stoffstücke unterbrochen ist. Dies bedeutet, daß ein anderes 8-bit-Datenwort erzeugt und gespeichert wird. Allgemein gesprochen werden für jede einzelne Sensoreinheit ein abgedecktes Infrarot-Signalniveau und ein nicht abgedecktes Infrarot-Signalniveau er-

Ji zeugt. Die digitalisierten Werte dieser Signalpegel in Gestalt von 8-bit-Datenworten werden dazu benutzt, um eine Tabelle zu erzeugen, gegen welche nachfolgend abgelesene und umgewandelte infrarot-Signalniveaus in Vergleich gesetzt werden. Als Ergebnis hiervon ist das Mikroprozessorsystem in der Lage zu bestimmen, ob diese nachfolgend abgelesenen Signalniveaus einen abgedeckten oder nicht abgedeckten Zustand für die betreffende einzelne Sensoreinheit darstellen. Im tatsächlichen Betrieb wird die Fotozellenanordnung »abgetastet, bzw. die Fotozellenanordnung führt eine Abtastung aus, wenn das Ausrichtemittel 26 entlang der Seitenkante 33 der Stoffstücke nach unten läuft. Die Geschwindigkeit dieser nach unten gerichteten Laufbewegung wird vom Mikroprozessor bestimmt und hängt davon ab, ob es sich um den ersten Lauf oder um einen nachfolgenden Lauf über Stoffstücke der betreffenden Länge hinweg handelt. Wenn es der erste Lauf ist, vollzieht sich die nach unten gerichtete Laufbewegung der Ausrichtemittel 26 mit einer kleineren Geschwindigkeit, bis der eine oder der andere, dem Stoffende zugeordnete Sensor 116 oder 120 nicht mehr abgedeckt ist Diese Längenbestimmung der Stoffstücke wird gespeichert, so daß bei künftigen Durchläufen von Stoffstücken dieser Länge der Mikroprozessor einen Abwärtslauf der Ausrichtmittel veranlaßt, der wesentlich schneller ist. Die Bewegung wird dann kurz vor der Stelle verlangsamt, an welcher der letzte Endpunkt war. Dies bedeutet, daß sich der Arm 42 mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt, wobei er den Endpunkt der Stoffstücke »erwartet oder voraussieht« und dementsprechend die Ausrichtemittel 26 rechtzeitig verlangsamt.

Sobald einer der Endsensoren 116 oder 120 nicht mehr abgedeckt ist, wird eine vorbestimmte, weitere

ίο

Wegstrecke durch die Ausrichtemittel 26 durchlaufen. Wenn beispielsweise einer der Sensoren nicht mehr abgedeckt ist, werden die Ausrichtemittel etwa 2,5 cm weiterbewegt und die dem nicht abgedeckten Sensor zugeordnete Stoffklemme w/ird anschließend betätigt. Die Freilegung des Sensors infolge fehlender Abdeckung verursacht eine Veränderung in der Infrarot-Energieübertragung, weiche durch eine vorbestimmte Sensoreinheit 140 der Fotozellenanordnung 142 festgestellt wird. Das Eintreten dieses Ereignisses veranlaßt die Auslösung oder Betätigung der anderen Stoffklemme. Das letzte Ereignis, welches in dieser Laufphase der Ausrichtemittel eintritt, besteht darin, daß die Information über die Länge der Stoffstücke gespeichert und ein Befehl an die Ausführungsphase gegeben wird, nunmehr die nächste Phase auszuführen.

Die nächste Phase heißt Ausrichtphase. Wie dieses Wort sagt, werden die beiden Stoffstücke 15 und 17 in dieser Phase derart ausgerichtet und positioniert, daß ihre hinteren Kanten miteinander ausgerichtet sind. Der erste durchgeführte Schritt besteht darin, die Spannung an den Stoffstücken aufzuheben. Dies bedeutet, daß die Ausrichtemittel 26 ausreichend weit nach oben bewegt werden, um die Spannung in den Stoffstücken 15 und 17 zu lösen.

Die Ausrichtemittel 26 sind befähigt, lediglich das obere Stoffstück 15 relativ zum unteren Stoffstück 17 zu verschieben. Zur Erklärung werde zunächst angenommen, daß das obere Stoffstück 15a kürzer als das untere Stoffstück ist Diese Annahme entspricht der in F i g. 6 dargestellten Situation. Vor der Verschiebung der Stoffstücke tastet die Fotozellenanordnung 124 diese ab und für jede Sensoreinheit wird ein Signalniveau gemessen und gespeichert. Das obere Stoffstück 15a wird an-

nimmt, daß das c^ere Stoffstück das längere ist. Wie zuvor erläutert, stellt es erst nach einer vorgegebenen, nach links gerichteten Wegstrecke fest, daß das obere SioffstUck kürzer ist. Anfänglich wird die Fotozellenanordnung abgetastet und ein Signalniveau-Wert für jede Sensoreinheit erzeugt und im Speicher festgehalten. Das obere Sioffstück 15/? wird anschließend über eine bestimmte Wegstrecke hinweg nach links bewegt. Die Foiozellcnanordnung wird abgetastet und bestimmt, ob irgendeine Signalniveau-Veränderung bei einer der einzelnen Sensoreinheiten eingetreten ist. Wenn eine Veränderung festgestellt wird, wird das Stoffstück unter entsprechender Abtastung verschoben, bis keine Veränderung in irgendeiner der Sensoreinheiten mehr festgestellt wird. Die Bewegung wird für zwei weitere Sensoreinheiten fortgesetzt, um diese Ablesung zu verifizieren. Nach der Verifizierung wird das Stoffstück über zwei Sensoreinheiten zurückbewegt. Zu diesem Zeitpunkt kann nun die Seitenkanten-Säumoperation eingeleitet werden.

Die nächste Phase ist diejenige, in welcher die Ausrichtemittel 26 nach oben laufen. Es gibt verschiedene Programme, innerhalb welcher diese Laufphase zu irgendeiner vorgegebenen Zeit während des nach oben gerichteten Laufes ausgewählt werden kann. Der erste Schritt nach Einschaltung des Nähmaschinenmotors 32 besteht darin, die Ausrichtemiuel 26 gewichtsmäßig auszugleichen. Ein Stromfluß durch den Motor 38 wird derart veranlaßt, daß die Masse der gesamten Ausrichtemittel 26 und des Trägers 42 bis zu einem Punkt ausbalanciert ist. bei dem diese Teile keinen Zug mehr auf den Stoff ausüben, wenn dieser durch die vereinigte Wirkung von Drückerfuß und Stoffschieber beschleunigt wird. Diese Funktion verhindert einen plötzlichen

schließend zuerst über eine vorbestimmte Wegstrecke 35 Ruck am Stoffstück durch den plötzlichen Start der hinweg nach links bewegt, wie in Fig.6B dargestellt. Nähmaschine und der zugehörigen Mechanismen aufwährend dieser Bewegung wird die gesamte Fotozeilenanordnung abgetastet, um zu bestimmen, ob irgcnd-

grund der Müsse der Ausiiv-ntcmiUci 26 Und uci hierzu gehörenden Teile. Die Geschwindigkeit des unter der Nadel hindurchlaufenden Stoffes wird durch den

erfahren hat. Wenn über eine vorbestimmte Wegstrek- 40 Hauptmotor 32 der Nähmaschine gesteuert. Diese Geke nach links hinweg keine Signalveränderung stattfin- schwindigkeit wird im Zusammenhang mi» der Gedet, was in F i g. 6C dargestellt ist, wird das Stoffstück in schwindigkeit des die Ausrichtemittel antreibenden Moseine ursprüngliche Position zurückverschoben und tors 38 überwacht. Die beiden Geschwindigkeiten werdann über eine bestimmte Wegstrecke hinweg nach den vom Mikroprozessorsystem koordiniert, so daß die

richtige Dehnung oder der richtige Zug an den Stoffstücken 15 und 17 aufrechterhalten wird, wenn diese miteinander vernäht werden. Auf diese Weise verteilen sich irgendwelche Fehlanpassungen in den Stoffstücken über deren gesamte Längserstreckung. An einem vorgegebenen Punkt kurz vor Beendigung des Nähzyklus, wenn die Ausrichtemittel 26 sich der Nadel nähern, werden die Kantenführungsmittel 14 von den Stoffstücken abgelöst und weggezogen, so daß die Ausrichtemiuel 26 die Stoffstücke bis zu einem Punkt festhalten können,

dar, so daß das Stoffstück über eine vorbestimmte 55 der so nahe als möglich an der Nähnadel liegt. Wenn die Strecke oder zu einem Ausrichtpunkt zurückbewegt Ausrichtemittel 26 sich in eine vorbestimmte Position in wird, wie dies in Fig.6E dargestellt ist. Kurz gesagt, der Nähe der Nadel bewegt haben, werden sie angehalwird das Stoffstück solange verschoben, als keine Ver- ten. Gleichzeitig mit diesem Anhalten wird das Stoffausänderung des Signalniveaus durch irgendeine einzelne richte- und Kiemmittel 50 geöffnet, so daß der Stoff frei Sensoreinheit der Fotozelienanordnung festgestellt w aus den Ausrichtemitteln 26 heraus und unter die Stichwird. Sobald eine Veränderung festgestellt wird, be- bildemittel der Nähmaschine gleiter, kann. Die Ausrichstimmt das Mikroprozessorsystem, daß die Enden der temittel 26 bewegen sich anschließend in die Ausgangs-Stoffstücke miteinander ausgerichtet sind. stellung zurück, um den nächsten Zyklus zu beginnen.

Zur weiteren Erläuterung werden angenommer, daß In den Betriebsarten der Ausgangsphase, der Ruhe-

das obere Stoffstücic 15b das längere Sioifstück ist. Dies 6S phase und der nach unten gerichteten Bewegungsphase ist die in F i g. 5 dargestellte Situation. Es ist iestzuhal- der Ausrichtemittel, findet gleichzeitig die Stapelphase ten, daß bei dieser besonderen Ausführungsform das statt In dieser Phase näht die Nähmaschine kontinuier-Mikroporzessorsystem bei jedem Arbeitszyklus an- lieh weiter, bis der Sensor an der Stichplatte nicht mehr

eine Sensoreinheit eine Veränderung des Signalniveaus

rechts. Auch hier wiederum wird während der Bewegung die Fotozellenanordnung abgetastet, so daß Veränderungen der Signalniveaus, welche durch irgendeine der Sensoreinheiten gemessen werden, festgestellt werden. Sobald das obere Stoffstück an die rechte Seite des längeren, unteren Stoffstücks verschoben ist, was in F i g. 6D dargestellt ist, wird eine Sensoreinheit, die bisher nicht abgedeckt war, nunmehr abgedeckt, was zu einer entsprechenden Änderung der Infrarot-Signalübertragung führt. Dieser Punkt stellt einen Überweg

abgedeckt ist und an diesem Punkt die Stichzählung beginnt. Nach riner vorbestimmten Anzahl von Stichen g' angt eine Klemme hinter der Nadel nach unten und hält die genähten Stoffstücke fest. Wiederum beginn', der Mikroprozessor, die Stiche zu zählen, und nach einer vorbestimmten Anzahl schneidet er die Fadenkette durch und schaltet die Nähmaschine ab. Die Stapclmittel stapeln alsdann das genähte Kleidungs- oder sonstige Werkstück ab, worauf der Arbeitszyklus abgeschlossen ist.

Zusammenfassend ist zu sagen: die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfaßt die folgende Reihe von Veifahrensschritten: vor dem Eingeben eines Stoffstückes in die Aus-ichtemittel 26 wird der analoge Wert jeder einzelnen Sensoreinheit erzeugt. Diese Werte, die für den nicht abgedeckten Zustand repräsentativ sind, werden für künftigen Gebrauch gespeichert. Ein Multiplexer und ein Analog/Digital-Wandler werden bei der Erstellung dieses ersten Satzes von Werten verwendet, die in der Form «:ines 8-bit-Datenworts vorliegen. Nachdem die Stoffstücke in den Ausrichtemitteln 26 angeordnet sind, wird ein zweiter Satz von Analog-Werten erzeugt, der den abgedeckten Zustand wiedergibt. Dieser zweite Werte-Satz wird erzeugt und gespeichert, wenn die Ausrichtemittel, welche die Fotozellcnanordnung tragen, an der Seite der Stoffstücke entlang nach unten laufen. Dieser nach unten gerichtete Lauf dauert mit relativ hoher Geschwindigkeit an, bis ein Sensor das kürzere der beiden Stoffstücke feststellt. Die endgültige Abstoppung findet statt, wenn die beiden folgenden Ereignisse eintreten: sobald eine vorbestimmte Distanz durchlaufen und ein vorbestimmter Teil der Fotozellenanordnung nicht mehr abgedeckt ist. Beide Stoffstücke werden hierauf festgeklemmt, und ein dritter Satz von Analog-Werten wird erzeugt und eingespeichert. Anfänglich nimmt das Mikroprozessorsystem an, daß das obere Stoffstück langer ais das untere Stoffstück ist. Wenn es sich hierbei um eine unrichtige Annahme handelt, stellt der Mikroprozessor den Irrtum fest. Hierauf wird in Abhängigkeit davon, welches Stoffstück tatsächlieh langer und welches kürzer ist, eine besondere Prozedur ausgewählt, um die Ausrichtung zu vollziehen. Ohne Rücksicht darauf, welches Stoffstück langer oder verkürzt ist, schließen alle Prozeduren die erneute Berechnung von Analog-Werten der einzelnen Sensoreinheiten ein, wenn ein Stoffstück bewegt wird, sowie einen Vergleich dieser erneut berechneten Werte mit den Werten des abgedeckten, des nicht abgedeckten Zustandes sowie den Werten, die nach Klemmung und kurz vor der tatsächlichen Ausrichtung gewonnen werden. Das Stoffstück wird so lange verschoben, bis eine besondere, vorher bestimmte Kombination von Werten erreicht ist.

Die Stoffstücke werden hierauf als ausgerichtet betrachtet, und die Masse der gesamten Ausrichtemittel 26 und des Tragarms 42 wird unter Verwendung einer Feder ausbalanciert Dies erfolgt in Synchronisation mit dem Start des Nähzyklus. Während des Nähvorgangs wird die vom Antriebsmotor veranlaßte Aufwärtsbewegung der Ausrichtemittel mit dem Antriebsmotor der Nähmaschine koordiniert, um den erforderlichen Zug an den Stoffstücken zu erzeugen, so daß dessen Nachschieben unter Ausrichten oder Anpassen ermöglicht ist. An einem vorbestimmten Punkt in der Nähe der Nähmaschine werden die Stoffstücke losgelassen, um es ihre Endteile zu vernähen. Die Ausrichtemittel 26 kehren anschließend in eine vorbestimmte Position zurück, wo sie für den Start des nächsten Zyklus bereit sind.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet das Mikroprozessorsystem das Signal entweder aus den den oberen oder unteren Stoffenden zugeordneten Sensoren 116 oder 120 als einen Weg, durch den bestimmt wird, welches der beiden Stofffiücke langer und welches kürzer ist. Auf diese Weise kann entweder ein modifiziertes »kurzes oberes Stoffslück«-Programm oder ein modifiziertes »kurzes unteres Stoffstück«-Programm ausgewählt werden.

Wenn beispielsweise das obere Stoffstück kurz ist, wie in Fig. 6 dargestellt, wird es unmittelbar nach rechts verschoben. Alle anderen Schritte sind die gleichen, wie zuvor im Zusammenhang mit dem oberen, kürzeren Sloffstück beschrieben. Wenn das obere Stoffstück längcr ist. wird es in der gleichen Weise nach links verschoben, wie oben beschrieben, bis die Ausrichtung vollzogen ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum selbsttätigen gegenseitigen Ausrichten der hinteren Endkanten zweier oder mehre- rer entlang einer gemeinsamen Seitenkante in einem eine Nähmaschine umfassenden Nähautomaten zu vernähender Stoffstücke mittels einer entlang der Seitenkante beweglichen Klemmeinrichtung für die Stoffstücke und einer mit der Klemmeinrichtung verbundenen, die Stoffstücke und deren Endkamen abtastenden Fotozellenanordnung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: