DE3490617T

DE3490617T - Vorrichtung zur Steuerung einer Nähmaschine

Info

Publication number: DE3490617T
Application number: DE19843490617
Authority: DE
Inventors: Masanori Chofu Tokio/Tokyo Nukushina; Kunio Takano
Original assignee: Tokyo Juki Industrial Co., Ltd., Chofu, Tokio/Tokyo
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1986-03-13
Also published as: DE3490617C2; JPS6227838B2; US4694762A; JPS60135086A; WO1985002871A1

Description

a-

BESCHREIBUNG

VORRICHTUNG ZUR STEUERUNG EINER NÄHMASCHINE

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern einer Nähmaschine, wobei eine Naht vorbestimmter Form ausgebildet wird, während ein Stoffhaltekörper, der einen zu nähenden Gegenstand hält, relativ zu einer Nadelstange horizontal bewegt und dann angehalten wird.

Stand der Technik

Verfügbar als die oben erwähnte Nähmaschine sind Kreisnähmaschinen, wie z. B. Steppnahtnähmaschinen, Knopflochnähmaschinen, Knopfanbringnähmaschinen und Sticknähmaschinen. Insbesondere ist eine elektronisch gesteuerte Nähmaschine bekannt, die zur Ausbildung einer Naht vorbestimmter Form geeignet ist, indem ein Paar Schrittmotoren mit einem Stoffhaltekörper, der einen zu nähenden Gegenstand hält, verbunden sind, und wobei die Schrittmotoren auf der Grundlage einer in einem Speichermittel, wie z. B. einer Magnetplatte, gespeicherten Information steuert. Wenn ein Nähmuster A -> B -> C -> D der in Fig. 4 gezeigten Art mit der Stoffhalterung genäht wird, die Koordinatenachsen X, Y und einen Ursprung O₁ aufweist, wird bei der bekannten elektronisch gesteuerten Nähmaschine die Nadel von einem willkürlichen Punkt K zu einem ersten Nadeltauchpunkt A durch den Ursprung O₁ bewegt und dann zu einem Haltepunkt gebracht. Da die Haltestellung jedoch durch solche Faktoren, wie die Form und Größe des zu nähenden Musters bestimmt wird, besteht der Nachteil

darin, daß die Nadel manchmal ein Hindernis beim Wechseln oder Einbringen des Tuches darstellt.

Beschreibung der Erfindung
5

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Nähmaschine zu schaffen, mit der ein Tuchhaltekörper zu einem Nähausgangspunkt automatisch relativ zu einer Nadelstange bewegt wird, auch wenn die Stellung des Tuchhaltekörpers \relativ zu der Nadelstange verändert ist, wenn die Maschine einen Nähvorgang durchführt.

Insbesondere soll eine Nähmaschine mit einer Nadelstange mit einer daran am unteren Ende befestigten in Verbindung mit einer Hauptwelle auf- und abbewegbaren Nadel;

einem Bewegungskörper mit einer Stoffhalterung, an die bzw. von der ein Stoff angebracht bzw. gelöst werden kann, wobei der Bewegungskörper frei bewegbar auf der oberen Fläche einer Auflage in einer Ebene senkrecht zu einer Richtung, in der sich die Nadelstange bewegt, gelagert ist;
einem mit dem Bewegungskörper so verbundenen Antrieb, daß der Bewegungskörper elektrisch gesteuert in der Ebene längs sich senkrecht schneidenden X- und Y- Achsen einzeln oder längs einer resultierenden Richtung bewegt wird;
Speichermitteln zum aufeinanderfolgenden Speichern eines Datenwertes für eine untere Nadelstellung für jedes Nähmuster als ein Bewegungswert in X- und Y-Richtung von einer Nähausgangs- zu einer Nähendstellung;
Mitteln zum Lesen des Bewegungswertes aus den Speicher-

mitteln; und

erste Steuermittel zum Antrieb in Beziehung zu dem ausgelesenen Bewegungsdatenwert; einer Nähmaschinensteuereinrichtung, gekennzeichnet durch das Vorsehen von:

Bedienungsmitteln zur Erzeugung eines Verschiebungssignals, das den Bewegungskörper in die X- und Y-Richtung bewegt;
zweite auf das Verschiebungssignal ansprechende Steuermittel zur Steuerung des Antriebs zur Bewegung des Bewegungskörpers zu einer gewünschten Stelle; Startmittel zur Erzeugung eines Startsignals mittels einer manuellen Bedienung zum Start einer Antriebsquelle der Nähmaschine; und

drittes Steuermittel zum Speichern eines Signals zur Anzeige der Stellung der Stoffhalterung, wobei das Stellungssignal immer auf der Grundlage des Verschiebungssignals revidiert wird, die dritten Steuermittel auf die Erzeugung des Startsignals zur Steuerung des Antriebs so ansprechen, daß der Bewegungskörper von einer Stelle mit dem revidierten Stellungssignal entsprechenden X-Y-Koordinaten zu einer Stichausgangsstellung des Nähmusters bewegt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein perspektivische Ansicht einer Steppstichnähmaschine; Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Steuerschaltkreises; Fig. 3 ist Fließbild eines CPU-Steuerprogramms; Fig. 4 ist eine Ansicht zur Darstellung der stellungsmäßigen Beziehung zwischen einem Muster und einem zweiten Ursprung bei der gewöhnlichen Steppstichnähmaschine; und Fig. 5 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Arbeitsablaufes zum stel-

lungsmäßigen Einstellen des zweiten Ursprungs in bezug auf ein Muster bei der Steppstichnähmaschine gemäß der Erfindung.

Beste Weise zur Durchführung der Erfindung

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bezugszeichen 1 bezeichnet den Grundkörper einer Steppstichnähmaschine, 2 eine Auflage, und 3 eine Nadelstange mit einer Nadel 4 an ihrem unteren Ende, die in Verbindung mit einer Hauptwelle (nicht dargestellt) auf- und abbewegt wird. Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Bewegungskörper, dessen Basisende mit einem Paar Schrittmotoren XM, YM (Fig. 2) verbunden ist, so daß es in X- und Y-Richtung mittels einer Anordnung bewegbar ist, wie sie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift 57-55177 beschrieben ist, und ein distales Ende, an dem ein im allgemeinen rechtwinkliger Stoffhaltekörper 6 zum Halten eines Tuches so befestigt ist, daß ein Nadeltauchpunkt innerhalb des Rechtecks liegt.

An der vorderen Seite des Nähmaschinengrundkörpers 1 sind ein Startschalter SW, ein Schnellschalter RW und eine Tastatur KB zur Bestimmung des auszuwählenden Musters und zur Eingabe des Vergrößerungs- oder Verkleinerungsverhältnisses des Musters und ähnliches vor gesehen. JSW bezeichnet einen Druckschalter, bestehend aus einem Aufwärts-Schalter S-), einem Links-Schalter S2, einem Abwärts-Schalter S3 und einem Rechts-Schalter S4, deren Betrieb weiter unten beschrieben wird. Diese Bedienungsteile sind auf einer Steuertafel 7 vor gesehen, die von dem Nähmaschxnengrundkorper 1 abnehm-

3Α9*0"6Ί7

bar ist. Die Steuertafel 7 und der Grundkörper 1 sind mittels einer Leitung verbunden, die nicht dargestellt ist.

Im folgenden soll der Steuerschaltkreis beschrieben
werden.

In Fig. 2 ist RAM ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff zum vorübergehenden Speichern von Datenwerten von einer Magnetplatte, in den Datenwerte eingelesen und

nach Wunsch ausgelesen werden können. ROM stellt einen Festwertspeicher nur zum Auslesen und Speichern
eines in Fig. 3 dargestellten Programms dar. CPU stellt eine zentrale Rechnereinheit mit arithmetischen und
Eingabe- und Ausgabefunktionen dar.

XDR, YDR stellen Antriebsschaltkreise für die Schrittmotoren XM bzw. YM dar und DR bezeichnet einen Antriebsschaltkreis für einen mit der Hauptwelle gekuppelten Motor M. I/O ist ein Schnittstellenschaltkreis des CPU und gestattet die Eingabe und Ausgabe von Befehlen und Signalen zwischen dem CPU und XDR, YDR, DR, SW, RS, KB, JSW.

Obwohl nicht dargestellt, ist eine Einheit zum Auslesen von Datenwerten von einer Magnetplatte ebenfalls
mit dem I/O verbunden.

Im folgenden wird das Fließbild der mittels des Steuerschaltkreises durchgeführten Steuerung beschrieben. In Fig. 3 besteht der erste Schritt darin, ein Muster auszuwählen und das Vergrößerungs- oder Verkleinerungsverhältnis des Musters mittels der Tastatur KB einzustellen, um das Programm zu starten. Dabei liest der
Mikrocomputer im Inneren der Nähmaschine die entspre-

chenden Musterdaten von der Magnetplatte, die CPU berechnet die Nähdaten für jede Nadel, wobei das Vergrößerungs- oder Verkleinerungsverhältnis als ein Parameter dient, und die Nähdatenwerte werden aufeinahderfolgend in den RAM eingeschrieben.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß ein vorbestimmter zweiter Ursprung O2, der von den in Fig. 5 gezeigten Mustern A-B-C-D unterschiedlich ist, vorher als Stellungsdatenwert in die oben erwähnten Musterdaten eingebracht wurde.

Wenn das Einschreiben der Nähdatenwerte eines Ablaufs in den RAM beendet ist, wird die Stoffhalterung 6 von der laufend vorherrschenden Nadelstellung K (Fig. 5) zum zweiten Ursprung O2, der an einer vorbestimmten Stelle liegt, durch den ersten Ursprung O-| bewegt. Der Grund für die überführung des ersten Ursprungs 0-^ zu dieser Zeit dient zur Vorkorrektur für irgendeine Fehleinstellung, die sich durch die Schrittmotoren XM, YM ergibt.

Am Ende des oben beschriebenen Betriebs werden die Wer te der Bewegungsparameter Ρ_χ, P_y der Tuchhalterung 6 beide auf "0" eingestellt und die Stellung der Nadel wird unter Verwendung des Druckschalters JSW eingestellt. Insbesondere wird, wenn der Aufwärtsschalter Si bedient wird, die Tuchhalterung 6 in die Y-Richtung um einen einem Schrittwert entsprechenden Betrag bewegt (wobei ein Schrittwert als der Bewegungswert angenommen wird, der einer spezifischen Anzahl der von dem Schrittmotor XM oder YM durchgeführten Bewegungsschritten entspricht), und der Wert P wird um "1" vermehrt. Wenn der Links-Schalter S2 bedient wird,

349Ό'6Ί7

wird die Tuchhalterung 6 in +X-Richtung durch einen einem Schrittwert entsprechenden Betrag bewegt, und der Wert von P_v wird um "1" vermindert. Wenn der Abwärts-Schalter S3 bedient wird, wird die Tuchhalterung 6 in +y-Richtung um einen einem Schrittwert entsprechenden Betrag bewegt und der Wert von P_y wird um "1" vermindert. Wenn der Rechts-Schalter S₄ bedient wird, wird die Tuchhalterung 6 in -X-Richtung um einen einem Schrittwert entsprechenden Betrag bewegt und der Wert von Ρ_χ wird um "1" vermehrt.

Wenn die Eingabe mittels S₁ bis S₄ des Druckschalters JSW beendet ist, werden die Parameterwerte Ρ_χ, P , die aufgrund der Bedienung von S₁ bis S₄ berechnet wurden, den entsprechenden O_x, O_y hinzuaddiert, welches die entsprechenden X-und Y-Koordinaten des zweiten Ursprungs O2 sind, wodurch die Koordinatenwerte des zweiten Ursprungs O2 verschoben werden.

.20 im folgenden wird bestimmt, ob der Startschalter SW bedient wurde. Wenn der Startschalter SW bedient wird, wird die Stoffhalterung 6 von den Koordinaten (0_χ, O) des verschobenen zweiten Ursprungs zu einem ersten Nadeltauchpunkt (X₁, Y₁) des Musters verschoben und eine Naht durch Antrieb der Nadel 4 in das Tuch ausgebildet, während die Tuchhalterung 6 mittels der Schrittmotoren XM, YM auf der Grundlage mehrerer Datenwerte der Nähdatenwerte (X₁, Y₁) bis (X_n Y_n) bewegt, die in den RAM eingeschrieben wurden. Dann wird, wenn die Ausbildung einer Naht zu einem Nadelendtauchpunkt (^χ _η> ^γ _η^ des Musters beendet ist, der von dem Tuch zur Nadel 4 führende Faden mittels einer Schneideinrichtung (nicht dargestellt), die am unteren Ende der Auflage vorgesehen ist, abgeschnitten, die Nadelstange 3 angehoben

und angehalten, und die Tuchhalterung 6 vom letzten Nadeltauchpunkt (X_n/ Y_n) zum berichtigten zweiten Ursprung (Ο_χ, O) bewegt.

Wenn der Schnellschalter RW zu diesem Zeitpunkt betätigt wird, wird eine Rückführung zur Musterauswahl und zum Mustervergroßerungs- oder -verkleinerungsverhältniseinstellvorgang, der an der Tastatur KB durchgeführt wird, bewirkt. Wenn der Schnellschalter SW nicht bedient wird, werden die Werte Ο_χ, O_y jedoch beibehalten, P_x, P_y auf 0 eingestellt und eine Rückführung zu dem mittels Druckschalter JSW durchgeführten Eingabevorgang bewirkt.

Nach dem Zuführen der Energie zum Nähmaschinengrundkörper 1 wird eine Magnetplatte, die verschiedene Musterdatenwerte speichert, in den Maschinengrundkörper 1 eingelegt. Das in Fig. 5 gezeigte Muster wird ausgewählt und ein Vergrößerungsverhältnis mittels der Tastatur KB eingestellt. Hierdurch werden die

Nähdaten sowohl auf der Grundlage der von der Magnetplatte eingestellten Datenwerte und dem Vergrößerungsverhältnis berechnet und die Datenwerte werden aufeinanderfolgend in dem RAM gespeichert. Die Koordinaten O₁ O_w des zweiten Ursprungs O₉ werden eben-

^y

falls zu diesem Zeitpunkt berechnet. Wenn somit ein Zyklus Datenwerte auf diese Weise in dem RAM in ihrer Gesamtheit gespeichert sind, werden die Schrittmotoren XM, YM angetrieben, um die Tuchhalterung 6 von der gerade vorhandenen Nadelstellung K zum ersten Ursprung O^ und dann zum zweiten Ursprung O2 (Ο_χ, 0_y) zu bewegen.

Es soll hier angenommen werden, daß beim Versuch, den Stoff im Stoffhalter 6 zu befestigen, die sich am zwei

"349ΌΒΊ7

/Ο

• All ·

ten Ursprung O2 befindliche Nadel 4 die Finger der Bedienungsperson berührt und das Befestigen des Stoffes behindert. Entsprechend drückt die Bedienungsperson ζ. B. den Links-Schalter S₂ des Druckschalters JSW einige Male, woraufhin der Schrittmotor XM angetrieben wird, um die Tuchhalterung 6 um einen Abstand zu bewegen, der der Anzahl entspricht, wie oft der Schalter gedrückt wurde. Aufgrund der Beziehung zwischen dem Muster A-B-C-D und der Nadel 4 wird letztere relativ zum Muster A-B-C-D nach links bewegt und der Wert von P_x wird um die Anzahl, wie oft der Schalter gedrückt wurde, vermindert (P^) .

Darauf wird der Auf-Schalter S^ gedrückt, woraufhin die Nadel 4 relativ durch den mittels des Schrittmotors YM vermittelten Antrieb nach oben (P₂) bewegt wird. Wenn dann als nächstes der Links-Schalter S₂ gedrückt wird, wird die Nadel 4 relativ nach links (P3) bewegt, und wenn der Ab-Schalter S3 und der Rechts-Schalter S4 darauf aufeinanderfolgend gedrückt werden, bewegt sich die relative Stellung der Nadel 4 von P3 nach P₄ und somit zu O3.

Obwohl die Stellung des zweiten Ursprungs O₂ (0_χ 0 ) durch diese Bedienungen verschoben wird, werden die Werte der Koordinaten (0_χ, 0 ) um Ο_χ = Ο_χ + Ρ_χ, 0 = 0_y + P_y auf den neuesten Stand gebracht, jedes Mal, wenn einer der Schalter S-^ bis S₄ des Druckschalters JSW gedrückt wird. Das heißt mit anderen Worten, die auf den neuesten Stand gebrachten Koordinaten (Ο_χ, O) des zweiten Ursprungs O₂ werden zu jeder Zeit durch die CPU kontrolliert.

Wenn O3 in Fig. 5 so eingestellt ist, daß der zweite

Ursprung (Ο_χ/ O_y) zufriedenstellend liegt, drückt die Bedienungsperson den Startschalter SW. Darauf wird der Bewegungsbetrag (Verschiebungsweise) und die Bewegungs richtung der Tuchhalterung 6 von den Koordinaten (Ο_χ, O_y) von O3 und der erste Nadeltauchpunkt (X₁, Y₁) der Nähdatenwerte berechnet, der Stoffhalter 6 durch den von den Antriebsmotoren XM, YM vermittelten Antrieb nach A (X₁, Y₁) bewegt, wobei die Antriebsmotoren XM, YM auf der Grundlage der Datenwerte im RAM angetrieben werden, und die Nadel 4 wird im Stoff von A (X₁, Y₁) bewegt, um den Nähvorgang zu beginnen.

Wenn die Ausbildung der Naht von A (X₁, Y₁) nach B und dann nach C und dann nach D (X_n, Y_n) fortgesetzt wird, um einen Nähvorgang zu beenden, kehrt der Stoffhalter 6 von D (X_n, Y_n) zu dem zweiten korrigierten Ur sprung O3 (O_x/ Oy) zurück.

Wenn einer der Schalter S₁, S2 des Druckschalters JSW bedient wird, kann die Stellung des oben erwähnten zweiten
werden.

zweiten Ursprungs (Ο_χ, O) zu jeder Zeit verschoben

Wenn weiter der Schnellschalter RW gedrückt wird, ist es möglich, ein neues Muster auszuwählen und das Vergrößerungs- oder Verkleinerungsverhältnis des Musters durch Bedienen der Tastatur KB einzustellen.

(Vorteile der Erfindung)
30

Wie oben ausgeführt, kann erfindungsgemäß die Stellung des zweiten Ursprungs O2 in bezug auf ein Muster durch Bedienen der Schalter, z. B. des Druckschalters, bewegt werden. Daher kann, da der zweite Ursprung O2

3.49Ό'6Ί7

entsprechend dem geschickten Arm der Bedienungsperson bewegt werden kann, das Ausbilden der Form des Stoffes und die Form der genähten Naht sowie das Verfahren zum Anbringen des Stoffes und zum Herausnehmen des Stoffes an bzw. aus der Stoffhalterung erleichtert werden.

Durch Vermehren oder Vermindern der vorbestimmten Parameter Ρ_χ, P hierbei um einen Betrag, der mit der Bedienung des Druckschalters übereinstimmt, überwacht die CPU dauernd die Stellung des Stoffhalters. Entsprechend wird, unabhängig, zu welcher Stellung der Stoffhalter mittels des Druckschalters,bewegt wurde, der Stoffhalter beim Nähbeginn unmittelbar zum ersten Nadeltauchpunkt geführt, so daß keine Störung des Musters der Naht auftritt.

(Andere Ausfuhrungsformen)

Ensprechend der oben beschriebenen Ausfuhrungsform wird ein Druckschalter zur Bewirkung der Bewegung zum zweiten Ursprung O2 verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, da irgendein Schalter, wie z. B. ein Hebelschalter oder ein Kippschalter, verwendet werden können. Es ist eben falls für den Fachmann leicht erkennbar, einen Druckschalter vorzusehen, und das Programm zur Bewirkung der Bewegung des zweiten Ursprungs O2 durch eine spezifische Kombination von in die Tastatur KB eingegebenen Ziffern zu ändern.

Die vorliegende Erfindung ist sogar weiter dann anwendbar, wenn der zweite Ursprung O2 sich nicht an einer vom Muster unterschiedlichen Stellung befindet,

ζ. B. auch für Muster, bei denen der erste Nadeltauchpunkt und C>2 zusammenfallen. Weiter kann ein Servomotor, ein linearer Schrittmotor oder ähnliches, zum Antrieb des Bewegungskörpers 5 verwendet werden. 5

Die vorliegende Erfindung ist offensichtlich weiter nicht auf Steppnahtmaschinen begrenzt, sondern kann im weiten Bereich der Nähmaschinen angewendet werden, wie z. B. bei Nähmaschinen zum Anbringen von Knöpfen, zum Ausbilden von Knopflöchern, zum Ausbilden von Stickmustern und ähnlichem.

Die Erfindung wurde auf der Grundlage einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, wobei jedoch verschiedene Änderungen und Abänderungen möglich sind, ohne sich vom allgemeinen Erfindungsgedanken zu entfernen. Die vorliegende Erfindung soll allein durch die beigefügten Ansprüche beschrieben und nicht auf die Ausführungsform begrenzt sein.

Claims

3 A 9*0'6

Patentansprüche:

Nähmaschine

mit einer Nadelstange mit einer daran am unteren Ende befestigten in Verbindung mit einer Hauptwelle auf- und abbewegbaren Nadel;

einem Bewegungskörper mit einer Stoffhalterung, an die bzw. von der ein Stoff angebracht bzw. gelöst werden kann , wobei der Bewegungskörper frei bewegbar auf der oberen Fläche einer Auflage in einer Ebene senkrecht zu einer Richtung, in der sich die Nadelstange bewegt, gelagert ist;,

einem mit dem Bewegungskörper so verbundenen Antrieb, dab der Bewegungskörper elektrisch gesteuert in der Ebene längs sich senkrecht schneidenen X- und Y-Achsen einzeln oder längs einer resultierenden Richtung bewegt wird;

Speichermitteln zum aufeinanderfolgenden Speichern eines Dätenwertes für eine untere Nadelstellung für jedes Nähmuster als ein Bewegungswert in X- und Y-Richtung von einer Nähausgangs- zu einer Nähendstellung;

Mitteln zum Lesen des Bewegungswertes aus den Speichermitteln; und

erste Steuermittel zum Antrieb in Beziehung zu dem ausgelesenen Bewegungsdatenwert;

einer Nähmaschinensteuereinrichtung, gekennzeichnet durch das Vorsehen von:

Bedienungsmitteln zur Erzeugung eines Verschiebungssignals, das den Bewegungskörper in die X- und Y-Richtung bewegt;

zweite auf das Verschiebungssignal ansprechende Steuermittel zur Steuerung des Antriebs zur Bewegung des Bewegungskörpers zu einer gewünschten Stelle;

349Ό6Ί7

Startmittel zur Erzeugung eines Startsignals mittels einer manuellen Bedienung zum Start einer Antriebsquelle der Nähmaschine; und

drittes Steuermittel zum Speichern eines Signals zur Anzeige der Stellung der Stoffhalterung, wobei das Stellungssignal immer auf der Grundlage des Verschiebungssignals revidiert wird, die dritten Steuermittel auf die Erzeugung des Startsignals zur Stuerung des Antriebs so ansprechen, daß der Bewegungskörper von einer Stelle mit dem revidierten Stellungssignal entsprechenden X-Y-Koordinaten zu einer Stichausgangsstellung des Nähmusters bewegt wird.