DE3323303A1

DE3323303A1 - Anordnung fuer den diagnosebetrieb einer elektronisch gesteuerten naehmaschine

Info

Publication number: DE3323303A1
Application number: DE19833323303
Authority: DE
Inventors: William H. Frankford Township N.J. Dunn; Leonard I. 07052 West Orange N.J. Horey; Marvin 08816 East Brunswick N.J. Kurland
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1983-12-29
Also published as: US4393796A; JPH0375191B2; JPS5925788A; IT1169536B; BR8303506A; IT8321793A0

Description

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Anordnung für den Diagnosebetrieb einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine

Be schre ibung

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine, und insbesondere eine elektronisch gesteuerte Nähmaschine.

In den letzten Jahren haben Nähmaschinen, die komplizierte und aufwendige elektronische Techniken für die Speicherung und anschließende Wiedergewinnung von Informationen über Stichmuster für eine Vielzahl von Mustern verwenden, einen großen wirtschaftlichen Erfolg . Ein wesentlicher Vorteil der Benutzung einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine liegt in der Einfachheit ihrer Bedienung und Steuerung, aus der Sicht des Benutzers besehen. Andererseits ist es bei einer Störung bei einer solchen Nähmaschine oft sehr schwierig für den Servicetechniker, den Grund für diese Störung zu diagnostizieren. Es wäre also erstrebenswert, den Servicetechniker bei der Diagnose von Störungen in einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine zu unterstützen

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, welche die einfache Diagnose des einwandfreien Betriebs einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine ermöglicht.

Weiterhin wäre es zweckmäßig, eine solche Anordnung so aus zulegen, daß keine zusätzliche Hardware erforderlich ist, die Kosten einer solchen Nähmaschine also gering gehalten werden können.

Und schließlich soll eine Anordnung für den Diagnosebetrieb einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine vorgeschlagen werden, welche die bereits vorhandene Hardware

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der Nähmaschine mitbenutzt.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine elektronisch gesteuerte Nähmaschine mit einer Diagnoseeinrichtung erreicht, um den Diagnosebetrieb der Nähmaschine zu ermöglichen. Die Nähmaschine enthält eine Eingabeeinrichtung, so daß die Bedienungsperson Funktionen, die von der Nähmaschine ausgeführt werden sollen, auswählen kann, sowie eine An-Zeigeeinrichtung, um die Funktion darzustellen, die von der Bedienungsperson über die Eingabeeinrichtung ausgewählt worden ist. Die Diagnoseeinrichtung enthält eine Einrichtung, welche die Anzeigeeinrichtung dazu benutzt, während des Diagnosebetriebs der Bedienungsperson eine Mitteilung über den Betriebszustand der Nähmaschine zu geben.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung enthält die Anordnung eine Einrichtung für die Überwachung der Betriebsgeschwindigkeit der Nähmaschine, wobei die Anzeigeeinrichtung dazu benutzt wird, diese Betriebsgeschwindigkeit darzustellen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Nähmaschine eine Motorsteuerung, um die Betriebsgeschwindigkeit der Nähmaschine zu steuern, däe normalerweise von der entsprechenden Einstellung einer Geschwindigkeitssteuerung durch die Bedienungsperson, beispielsweise einem Betätigungspedal, abhängt. Die Anordnung enthält eine Einrichtung für den Betrieb der Nähmaschine mit fester, vorgegebener Geschwindigkeit unabhängig von der entsprechenden Steuerung durch die Bedienungsperson, beispielsweise über das Betätigungspedal.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Anordnung eine Einrichtung, welche die Anzeigeein-

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richtung dazu benutzt, die relative Lage der Nadel der Nähmaschine darzustellen.

Schließlich enthält die Diagnoseeinrichtung noch eine Einrichtung zur Steuerung der Anzeigeeinrichtung, um die verschiedenen Funktionen der Nähmaschine in vorgegebener Reihenfolge und mit gleichmäßiger Rate bzw. Geschwindigkeit darzustellen. Damit erhält der Servicetechniker die Möglichkeit, die einwandfreie Funktionsweise der Anzeigeeinrichtung zu überprüfen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Nähmaschine, bei der das Grundprinzip der Erfindung realisiert werden kann,
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Fig. 2 ein allgemeines Blockdiagramm eines Steuersystems auf der Basis eines Mikrocomputers für die Nähmaschine nach Fig. 1, und

Fig. 3A, 3B, 4A, 4B und 5

Flußdiagramme von Programmen und Unterprogrammen für den Betrieb des Mikrocomputers nach Fig. 1 entsprechend dem Grundprinzip der Erfindung.

In den Zeichnungen sind in den verschiedenen Figuren jeweils gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 stellt ein allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Nähmaschine dar. Die Nähmaschine 10 enthält ein Tragbett 12 für das Werkstück, einen Ständer 14, einen Stützarm 16 und einen Nähkopf 18. Zu den Bauteilen der Nähmaschine, die für die Herstellung der

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gewünschten Naht benötigt werden, gehört eine Nadel 20, deren Ende hin- und herbewegt und seitlich verschoben werden kann, um zickzackförmige Stiche zu machen, sowie ein Schlitten für die Vorschubbewegung des Werkstückes (nicht dargestellt), der nach oben durch Schlitze, die in einer Verengungsplatte auf dem Bett 12 ausgebildet sind, arbeitet, um zwischen den einzelnen Einstichen der Nadel das Werkstück über das Bett 12 zu transportieren. Das Muster der Stiche, die beim Betrieb der Nähmaschine erzeugen, d.h., die Lagekoordinaten jedes Einstiches, kann beispielsweise durch Daten beeinflußt werden, die in einer Speichereinheit gespeichert sind und zeitlich abgestimmt mit dem Betrieb der Nähmaschine abgefragt werden, wie es auf dem Gebiet von elektronisch gesteuerten Nähmaschinen üblich ist.

An der Frontplatte der Nähmaschine 10 ist eine Eingabeeinrichtung vorgesehen, mit der die Bedienungsperson die einzelnen Funktionen der Nähmaschine steuern kann. Diese Eingabeeinrichtung enthält Schalter und Skalenscheiben, so daß die Bedienungsperson einerseits ein Muster, welches von der Nähmaschine genäht werden soll, sowie Modifikationen dieses Musters auswählen kann. Die Musterauswahl erfolgt beispielsweise durch eine Gruppe 22 von Druckknopfschaltern 24, von denen jeweils einer einem Stichmuster entspricht; die Informationen für die Bildung dieses Musters befinden sich in einem Speicher der Nähmaschine 10.

Jedem Druckknopfschalter 24 ist eine Bilddarstellung des Musters zugeordnet, wie es bei der Betätigung dieses Schalters durch die Nähmaschine genäht werden würde.

Die Eingabeeinrichtung enthält auch eine Stichbreitensteuerung (Schleifenüberschießen) 26 und eine Stichlängensteuerung (Zufuhrüberschießen) 28. Die Steuerungen 26 und

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28 enthalten jeweils einen Druckknopfschalter, der von der Bedienungsperson betätigt werden kann, um die jeweilige Modifikation der Breite oder Länge durchzuführen; außerdem ist ein Drehelement für die Einstellung der Größe dieser Modifikation vorgesehen.

Weitere Druckknopfschalter 30, 32 und 34 dienen zur Auswahl der Muster für große Knopflöcher, kleine Knopflöcher bzw. Knopflöcher mit runden Enden. Ein Druckknopfschalter 36 ist für das umgekehrte Nähen vorgesehen. Die Auswahl einzelner Muster erfolgt über einen Schalter 38. Das Spiegelbild eines Musters in Schleifenrichtung wird über den Schalter 40 ausgewählt, während das Spiegelbild des Musters in Zuführrichtung über den Schalter 42 ausgewählt wird. Ein Schalter 44 dient dazu, die Länge eines Nähmusters zu verdoppeln.

Eine Anzeigeeinrichtung gibt der Bedienungsperson den Zustand der verschiedenen Funktionen an, die ausgewählt werden können; diese Anzeigeeinrichtung befindet sich ebenfalls an der Frontplatte der Nähmaschine 10. Diese Anzeige einrichtung kann beispielsweise durch mehrere Licht emittierende Dioden (LED) 46 gebildet werden, die sich jeweils nahe bei dem jeweiligen Eingabeschalter befinden.

Fig. 2 zeigt ein allgemeines Blockdiagramm einer mit einem Mikrocomputer arbeitenden Steuereinrichtung für eine elektronische Stichmuster-Nähmaschine, die einerseits zur Steuerung des Betriebs der Nähmaschie 10 (Fig. 1) dient und andererseits das Grundprinzip der Erfindung realisieri Entsprechend diesem Grundprinzip empfängt der Mikrocomputer 50 Eingangssignale von den Eingabeschaltern 52, welehe die Funktionen angeben, die entsprechend den Instruktionen von der Bedienungsperson durch die Nähmaschine aus·

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geführt werden sollen.. Zu den Eingabeschaltern 52 können die Musterauswahlschalter 24 und 30 bis 34 sowie die Funktionsschalter 26, 28 und 36 bis 44 gehören.

Der Mikrocomputer 50 enthält eine innere Zentraleinheit (central processor unit= CPU ) 54 und einen Programm- und Muster-ROM 56, also einen Lesespeicher 56 für die Speicherung des Programms und der Muster. Die CPU 54 erhält von dem Lesespeicher 56, zeitlich abgestimmt mit dem Betrieb der Nähmaschine, Musterdaten für die Steuerung des Schleifenbetätigungssystems 58 und des Zuführbetätigungssystems 60. Das Schleifenbetätigungssystem 58 und das Zuführbetätigungssystem 60 haben einen ähnlichen Aufbau und können ein digitales Kodewort von dem Mikrocomputer 50 in eine mechanische Position umwandeln, die die Nadel der Nähmaschine bei der üblichen Erzeugung eines Stiches in die gewünschte Lage bringt und gleichzeitig für jedes Eindringen der Nadel das Werkstück um eine entsprechende Strecke verschiebt, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist.

Der Mikrocomputer 50 führt außerdem den LED-Treiberstufen 62 Signale zu, um das Aufleuchten der LEDs 46(siehe Fig.1) zu steuern und damit die Funktion anzuzeigen, die durch die Bedienungsperson der Nähmaschine ausgewählt worden ist.

In Fig. 2 ist weiterhin ein Motorsteuersystem 64 zu erkennen, das mit dem Mikrocomputer in Verbindung steht und von dem Mikrocomputer gesteuert werden kann, um beispielsweise den Betrieb der Nähmaschine zu verhindern oder die Geschwindigkeit zu begrenzen, mit der die Nähmaschine arbeiten kann, oder sogar die Nähmaschine ohne Eingriff durch die Bedienungsperson zu betätigen.

Während des normalen Nähvorgangs betreibt das Motorsteu-

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ersystem 64 die Nähmaschine entsprechend Instruktionen der Bedienungsperson, die beispielsweise über eine Fußsteuerung 65 eingegeben werden. Bei dem Mikrocomputer 50 kann es sich beispielsweise um den Mikrocomputer TMS7040 handeln, der von Texas Instruments hergestellt wird; dabei führt die CPU 54 dem Lesespeicher ROM 56 die gewünschten Adressen über Leitungen 66 zu und empfängt umgekehrt über Leitungen 68 die Bytes für die Daten und das Programm.

Entsprechend dem Grundprinzip der Erfindung kann die Nähmaschine 10 gemäß der entsprechenden Einstellung durch die Bedienungsperson auf Diagnose umgestellt werden. Zu diesem Zweck werden die Personen, die autorisiert sind, die Nähmaschine zu untersuchen, zu prüfen und zu warten, wie beispielsweise Servicetechniker, mit einem Einsteckmodul ausgerüstet, der in eine entsprechende Ausnehmung (nicht dargestellt) der Nähmaschine paßt und den Lesespeicher ROM 56 (siehe Fig. 2) für das Programm und das Muster mit einem Diagnoselesespeicher ROM für den Diagnosebetrieb der Nähmaschine 10 ersetzt. Als Alternative hierzu kann der Lesespeicher ROM 56 für das Programm und das Muster mit Diagnose-Programm und -Daten versehen werden, um die Diagnose der Nähmaschine durchzuführen; die Bedienungsperson (im allgemeinen der Techniker) hätte Zugriff zu diesem Programm und zu den Daten durch Betätigung einer ungewöhnlichen Kombination von Musterauswahlschaltern 24, indem beispielsweise gleichzeitig ein definiertes Paar dieser Schalter heruntergedrückt wird.

Wenn die Nähmaschine 10 auf Diagnose eingestellt wird, wird automatisch ein Test der LEDs 46 eingeleitet. Dabei leuchtet jede der LEDs 46 von links nach rechts, beginnend mit der LED, die dem Umkehrschalter 36 zugeführt wird, weiter über die Steuerplatte der Nähmaschine 10 und

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endend mit der LED, die dem Vorschub-überfahrschalter 28 zugeordnet ist, ungefähr eine halbe Sekunde lang auf. Bei der Diagnose dieser Nähmaschine wird nur die Betätigung δ von fünf genau definierten Schaltern anerkannt, während die Betätigung aller anderen Schalter ignoriert wird. Wenn also die Bedienungsperson den Schalter für den geraden Stich betätigt, wird die Nähmaschine 10 so gesteuert, daß sie einen geraden Stich näht. Wenn die Bedienungsperson den Schalter für das Zick-Zack-Muster betätigt, näht die Nähmaschine ein ric rac Muster. Wenn die Bedienungsperson den Schalter für einen Blindstich betätigt, wird ein Motortest durchgeführt, wie er noch beschrieben werden soll. Wenn der Schalter 26 für die Schleifenübersteuerung oder der Schalter 28 für die Vorschubübersteuerung betätigt wird, wird die entsprechende Übersteuerung an- oder abgeschaltet.

Während des Testes der Leuchtdioden bleibt die Nadelstange in der mittleren (gerader Stich) Lage; die Signale von dem Armwellenfühler (nicht dargestellt) werden jedoch ignoriert, und die Schleifen- und Vorschubbetätigungsglieder bleiben stationär. Wenn der LED-Test beendet ist, spricht die LED, die dem ümkehrschalter 36 zugeordnet ist, auf den Armwellenfühler in der Weise an, daß sie dunkel ist, wenn sich die Nadel in der oberen Lage befindet, und aufleuchtet, wenn sich die Nadel in der unteren Lage befindet. Durch Betätigung des Schalters für den geraden Stich wird dieses Muster ausgewählt. Wenn der LED-Test noch läuft, wird er sofort beendet. Die LED, die dem Schalter für den geraden Stich zugeordnet ist, leuchtet auf. Durch Betätigung des Zick-Zack-Schalters wird das ric rac Muster ausgewählt; dabei leuchtet jedoch die LED auf, die dem Zick-Zack-Schalter zugeordnet ist. Durch diese Funktion wird auch der LED-Test beendet, wenn er noch laufen sollte.

Durch Betätigung des Schalters für den Blindstich läuft die Nähmaschine mit fester Geschwindigkeit, ohne daß eine Steuerung durch die Bedienungsperson über das Bedienungspedal erfolgt. Dabei handelt es sich um eine Teilüberprüfung, mit der eine Störung in der Fußsteuerung isoliert werden kann. Der LED-Test wird beendet, wenn dieser Test ausgewählt wird.

Nachdem der LED-Test abgeschlossen worden ist, wird die Geschwindigkeit der Nähmaschine überwacht und mittels der untersten Reihe der LEDs 46 angezeigt. Wenn also die Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine zwischen 650 und 750 Stichen pro Minute liegt, leuchtet die am weitesten links liegende LED in der untersten Reihe auf. Bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit in Schritten von 100 Stichen pro Minute leuchten aufeinanderfolgende LEDs in dieser Reihe auf, bis schließlich die letzte LED in der Reihe aufleuchtet, wenn die Geschwindigkeit zwischen 1150 und 1250 Stichen pro Minute liegt.

Der Anhang zu dieser Beschreibung stellt ein Programm für den oben erörterten Diagnose-Betrieb des Mikrocomputers 50 dar. Dieses Programm ist in der Assembler-Sprache für den Mikrocomputer TMS 7040 und für eine Nähmaschine geschrieben, die einen etwas anderen Schalteraufbau als die Nähmaschine nach Fig. 1 hat. Die Bedienung der Nähmaschine entsprechend dem Programm im Anhang hat jedoch den oben beschriebenen Ablauf. Die Figuren 3A und 3B bilden gemein^{sam e}iⁿ Flußdiagramm für das Programm, wie es im Anhang angegeben wird. Die Figuren 4A und 4B zeigen Flußdiagramme von Unterprogrammen bzw. Unterroutinen dieses Programms für die Vorschub- bzw. Schleifen-Übersteuerung. Fig. 5 zeigt schließlich ein Flußdiagramm einer Unterroutine des Programms für das Aufleuchten der LEDs.

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Die beschriebene Anordnung für den Diagnosebetrieb einer Nähmaschine verwendet nur Schalter und Anzeigeelemente, die bereits in der Nähmaschine zur Verfügung stehen, so daß keine zusätzliche Hardware erforderlich ist.

Selbstverständlich sind Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform möglich. So muß beispielsweise kein programmierter Mikrocomputer verwendet werden, sondern das Grundprinzip der Erfindung läßt sich auch mit einem fest verdrahteten Prozessor realisieren.

Anhang

Leerseite

Claims

GRÜNECKER, KINKELDEY₁ STOCKMAtR & PARTWER

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THE SINGER COKPAF/ 8 Stamford .Forum Stamford, Connecticut 06904-U S A

OJZJJUJ PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PAT

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DR H. KINKELDEY. oiPL-ina

DR W. STOCKMAIR. oipl >ng..ae.e<cai.te;

DR K SCHUMANN, dipu-pkvs

P. H JAKOB. OPi-ING

DR. G BEZOLD, dipl-chem

W. MEISTER. DiPu-INO

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DR H. MEYER-PLATH, »pi. int,

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MAXIMILIANSTRASSE 43

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Anordnung für den Diagnosebetrieb einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine

Patentansprüche

30 1. Elektronisch gesteuerte Mehrfachmuster-Nähmaschine, gekennz eichnet durch eine von der Bedienungsperson steuerbare Eingabeeinrichtung für die Auswahl von Punktionen, die von der Nähmaschine (10) durchgeführt werden sollen, durch eine Anzeigeeinrich-

35 tung für die Lieferung einer Anzeige der Funktion, die von der Bedienungsperson über die Eingabeeinrichtung

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ausgewählt worden ist, und durch eine Diagnoseeinrichtung für den Diagnosebetrieb der Mähmaschine (10), wobei die Diagnoseeinrichtung die Anzeigeeinrichtung dazu benutzt, der Bedienungsperson während des Diagnosebetriebs eine Anzeige für die Funktion der Nähmaschine (10) zu übermitteln.
2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseeinrichtung eine Einrichtung zur Steuerung der Anzeigeeinrichtung enthält, um die Funktionen der Nähmaschine (10) in einer vorgegebenen Reihenfolge und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit anzuzeigen.
3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung mehrere, Licht emittierende Elemente enthält, und daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Steuerung der Anzeigeeinrichtung enthält, um die Licht emittierenden Elemente jeweils einzeln in einer vorgegebenen Reihenfolge und jeweils für eine vorgegebene Zeitspanne zu erregen.
4. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Motorsteuerung für die Steuerung der Betriebsgeschwindigkeit der Nähmaschine (10) , wobei die Diagnoseeinrichtung einer Einrichtung zur Überwachung der Betriebsgeschwindigkeit der Nähmaschine (10) und eine auf die überwachungseinrichtung ansprechende Einrichtung für die Benutzung der Anzeigeeinrichtung für die Darstellung der Betriebsgeschwindigkeit enthält.
5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein von der Bedienungsperson einstellbares Element, das mit der Motorsteuerung für die Steuerung der Geschwindigkeit der Nähmaschine (10) durch die Bedienungsperson in Verbindung steht, wobei die Diagnoseein-

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richtung eine Einrichtung zur Steuerung der Motorsteuerung enthält, um die Nähmaschine mit vorgegebener Geschwindigkeit unabhängig von dem durch die Bedienungsper-

5 son einstellbaren 'Element zu betreiben.
6. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseeinrichtung eine Einrichtung zur Benutzung der Anzeigeeinrichtung enthält, um die 10 relative Lage der Nadel der Nähmaschine (10) darzustellen.