DE3644771C2

DE3644771C2 -

Info

Publication number: DE3644771C2
Application number: DE3644771A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Yanagi; Yoshikazu Nagoya Aichi Jp Kurono
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1985-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1991-06-27
Also published as: US4738209A; GB8630955D0; JPS62159694A; DE3644771A1; GB2186754A; JPH0669515B2; GB2186754B

Description

Die Erfindung betrifft einen Nähgutvorschub für Nähmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Programmierbare Nähmaschinen der vorstehenden Art sind in den DE-OS 32 31 974 und 32 32 842 offenbart. Bei den bekannten Nähmaschinen besteht keine Möglichkeit, die in aller Regel durch Schrittschaltmotoren erzeugte bzw. vorgegebene Schrittlänge des Nähgutvorschubs zu verändern. Die Maschinen sind üblicherweise entweder für eine Schrittlänge von 0,1 mm ausgelegt, womit sie vorwiegend für Stickereien bzw. für die Ausführung von Nähmuster brauchbar sind, bei denen ein fein ausgeführtes Muster entstehen soll, oder sie sind für eine Schrittlänge von 0,2 mm ausgelegt, wenn mit ihnen normale Näh- und Heftarbeiten ausgeführt werden sollen, bei denen es vor allem auf die Nähgeschwindigkeit ankommt. Da bei diesen Maschinen die Schrittlänge konstruktionsbedingt festliegt, ist es nicht möglich, Programme für Näharbeiten einerseits, und Stickarbeiten andererseits, die in Schritten von 0,1 mm oder 0,2 mm angegeben werden, mit der gleichen Maschine abzuarbeiten. Eine Umstellung dieser Maschinen auf andere Arbeitsweisen ist selbst werkseitig nur mit erheblichem Kostenaufwand durch Einbau anderer Schrittschaltmotoren und entsprechend geänderter Antriebsschaltungen möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Schwierigkeiten zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches aufgeführten Maßnahmen gelöst.

Mit diesem erfindungsgemäßen Nähgutvorschub kann der Vorschub grob eingestellt werden, wenn Längs- oder Heftnähte genäht werden sollen, bei denen es auf die Nähgeschwindigkeit ankommt, und der Werkstückvorschub kann fein eingestellt werden, wenn es auf die Genauigkeit der Naht ankommt, wie im Falle von Stickereiarbeiten oder dergleichen, so daß Näharbeiten für verschiedene Verwendungszwecke in effektiver Weise mit der gleichen Maschine ausgeführt werden können, ohne die Produktionskosten der Maschine zu erhöhen.

Soweit hierbei von der Änderung der Erregungsfolge der Schrittmotoren Gebrauch gemacht wird, wird im einzelnen auf die Darstellung eines bekannten Standes der Technik an Hand der nachfolgend im Ausführungsbeispiel beschriebenen Fig. 6 und 7 verwiesen.

Ansonsten wird die Erfindung nachfolgend an Hand der Zeichnung mit Ausführungsbeispielen erörtert. Es zeigt

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Nähmaschine,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Nähguthalters von oben,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Ausrüstung der Nähmaschine,

Fig. 4 die Darstellung der Nähdaten für einen Stich,

Fig. 5 die Darstellung des Formates der gesamten Nähdaten,

Fig. 6 und 7 Blockschaltbilder einer unipolaren und einer bipolaren Erregungsmethode für die Schrittschaltmotoren, und

Fig. 8 ein Flußgdiagramm.

Gemäß Fig. 1 ist ein Maschinengehäuse 4 auf einem Maschinentisch 1 angeordnet, wobei das Maschinengehäuse 4 einen Maschinenarm 2 und ein Unterteil 3 umfaßt. Eine Nadelstange 6, in welcher eine Nadel 5 angeordnet ist, ist vertikal beweglich im unteren Ende des Maschinenarms 2 gelagert und bewegt sich, entsprechend der Rotation einer in der Figur nicht dargestellten Hauptschwelle. Die Nadel 5 und ein in der Figur nicht gezeigter Fadengreifer bilden eine Stichbildeeinheit und stellen in dem Nähgut eine Naht her, sobald sie durch die Rotation der Hauptschwelle in Gang gesetzt werden.

Ein Antriebsmotor 7 zum Antrieb der Hauptschwelle ist an der Unterseite des Maschinentisches 1 angeordnet und seine Drehung wird an die Hauptschwelle mittels bekannter Übertragungsmechanismen für Drehbewegungen übertragen, welche ein Antriebsrad 8 einschließen, das mit dem Keil der Hauptwelle verbunden ist.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist ein Nähguthalter 11, der aus einem Halterahmen 9 und einem Halter 10 besteht, beweglich an der Fläche angeordnet, auf welcher das Nähgut aufliegt. Es bewegt sich auf dem Unterteil 3 innerhalb einer horizontalen Ebene, welche zu dem vertikalen Weg der Nadel 5 rechtwinklig verläuft. Mit dem Nähguthalter 11 sind ein erster Schrittschaltmotor 12 und ein zweiter Schrittschaltmotor 13 getrieblich verbunden, welche in der in Fig. 3 gezeigten Weise in Tätigkeit gesetzt werden können.

Während das Nähgut zwischen dem Halterahmen 9 und dem Halter 10 gehalten wird, wird der Nähguthalter 11 durch den ersten Schrittschaltmotor 12 in Längsrichtung und durch den zweiten Schrittschaltmotor 13 in der rechtwinklig hierzu verlaufenden Querrichtung in der horizontalen Ebene hin und her beweg. Darüber hinaus wird der Halterahmen 9 in Abhängigkeit von der Betätigung des in Fig. 3 gezeigten Betätigungsamagneten 14 für den Halterahmen in vertikaler Richtung bewegt. Während der Halterahmen 9 in seiner angehobenen Stellung gehalten wird, wird das Nähgut, welches zum Beispiel aus einem Gewebe Wa und einem Stück Stoff Wb, wie in Fig. 2 gezeigt, bestehen kann, zwischen den Halterahmen 9 und den Halter 10 eingelegt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Schalter 15 zum Ein- und Ausschalten der Nähmaschine vorne unter dem Maschinentisch 1 angeordnet. Ferner befindet sich ein Fußschalter 17 zum Starten der Maschine sowie ein Fußschalter 16 zum Betätigen des Betätigungsmagneten 14 für den Halterahmen unter dem Maschinentisch 1. An der rechten Seite der Oberfläche des Maschinentisches ist ferner eine Programmiereinrichtung 18 angeordnet, mittels welcher Nähdaten aufbereitet werden können, welche zur Betätigung der Schrittschaltmotoren 12 und 13 benötigt werden, um ein bestimmtes Nähmuster zu erzeugen, sowie Antriebsdaten des Maschinenmotors.

Ferner ist im rechten unteren Teil des Maschinentisches 1 ein Steuerschrank 19 vorgesehen, welcher an seiner Frontplatte einen IC-Kartenschlitz 20 aufweist. Durch diesen Schlitz kann eine plattenförmige IC-Karte 21 eingesteckt werden, welche die zu lesenden oder zu schreibenden Nähdaten speichert. Die IC-Karte 21 entsteht dadurch, daß ein IC (Integrated Circuit) in eine Kunststoffkarte eingesetzt wird.

Wie in Fig. 3 gezeigt wird, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel im Steuerschrank 19 als Steuermittel eine zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU) 22 enthalten, welche mit einem Festwertspeicher (ROM) 23 verbunden ist. Ein Programm zur Steuerung der gesamten Nähmaschine ist in dem ROM gespeichert. Ein Papier, auf welches das jeweilige Nähmuster aufgebracht ist, ist im Nähguthalber 11 gehalten. Um den Nähguthalter 11 in der Weise zu bewegen, daß sich das Nähmuster relativ zu der Stelle, an welcher die Nadel herunterkommt, bewegt, werden die entsprechenden Tasten der Programmiereinrichtung 18 betätigt, um der CPU 22 das gewünschte Signal zu liefern. Die Übertragung des Signales von der Programmiereinrichtung 18 auf die CPU 22 erfolgt mittels eines Interface 24, während die IC-Karte 21 in dem IC-Kartenschlitz 20 steckt. Die CPU 22 wird durch dieses Eingangssignal dazu veranlaßt, jeden der Schrittschaltmotoren 12 und 13 mittels ihrer Motorsteuerkreise 25 und 26 in Gang zu setzen, um den Nähguthalter 11 zu bewegen, während sie die Nadel 5 vertikal bewegt, indem sie den Maschinenmotor 7 durch einen entsprechenden Motorsteuerkreis 27 in Gang setzt.

Bei dem Programmiervorgang schreibt die CPU 22 die Daten des Nähvorganges, welcher die Daten für die Betätigung jedes der beiden Schrittschaltmotoren 12, 13 und die Steuerdaten für den Maschinenmotor 7 umfaßt, für jeden Stich in die IC-Karte 21 ein. Wie in Fig. 4 gezeigt wird, setzen sich die Daten für einen Stich aus zwei Bytes zusammen, wobei zwei Bits den Daten zugeordnet sind, welche den Maschinenmotor steuern. Zu den Maschineninformationen gehören der Stillstand, der Lauf mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit und das Ende des Nähmusters. 14 Bits sind den Steuerdaten des Schrittschaltmotors 12 und 13 zugeordnet, wobei zwei der 14 Bits umfassenden Steuerdaten die Drehrichtung jedes der Schrittschaltmotoren 12 und 13 abgegeben, d. h., die Richtung in der der Nähgutschalter vorgeschoben wird, während 12 Bits Daten für die Anzahl der Antriebsimpulse jedes Schrittschaltmotors 12, 13 darstellen.

Auf der IC-Karte 21 wird ein Datenfeld von einem in der Fig. 5 gezeigten Format gebildet, in dessen Anfangsteil Daten von der Größe eines Bytes gespeichert werden, welche angeben, ob die Drehschrittlänge der Schrittschaltmotoren 12, 13 in beiden Richtungen 0,1 mm oder 0,2 mm betragen soll, bezogen auf die Bewegung des Nähgutschalters 11. Anschließend werden Nähdaten in der Größe von zwei Bytes für jeden Stich gespeichert. Die CPU 22 bestimmt die Daten zur Festlegung der Schrittlänge auf der IC-Karte 21 während des Nähvorganges und stellt die Schrittlänge des ersten und zweiten Schrittschaltmotors 12, 13 ein, indem sie das entsprechende Signal an die Motorsteuerkreise 25 und 25 gibt.

Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform ist jeder der Schrittschaltmotoren 12, 13 als Vier-Phasen-Impuls-Motor ausgeführt und wird mittels der bekannten, in Fig. 6 gezeigten, unipolaren Erregermethode oder mittels der bekannten, in Fig. 7 gezeigten, bipolaren Erregermethode betrieben. Bei der unipolaren Methode der Fig. 6 wird die Erregungsfolge auf Zwei-Phasen-Erregung des Typs

A → → B → AB → AB . . .

umgeschaltet, wenn die Schrittlänge 0,2 mm vorgeschrieben ist, während auf Ein-Zwei-Phasen-Erregung des Typs

AB → A → A → → → → B → B → AB

umgeschaltet wird, wenn die Schrittlänge 0,1 mm vorgeschrieben ist. Unter der bipolaren Methode der Fig. 7 wird die Erregerfolge auf Zwei-Phasen-Erregung des Typs

A + B + → A + B - → A - B - → A - B + → A + B + . . .

umgeschaltet, wenn die Schrittlänge 0,2 mm vorgeschrieben ist, während auf die Ein-Zwei-Phasen-Erregung des Typs

A + B + → A + → A + B - → A - B - → A - → A - B + → B + → A + B +. . .

umgeschaltet wird, wenn die Schrittlänge 0,1 mm vorgeschrieben ist. Bei dieser Ausführungsform stellen demnach die IC-Karten 21 und die CPU 22 die Schaltmittel für die Schrittlänge der Rotation dar. Wenn die Schrittlänge auf 0,2 mm umgeschaltet ist, wird aufgrund der eingegebenen Nähdaten der grobe Vorschub von 0,2 mm an den Nähguthalter 11 gegeben, und der feine Vorschub von 0,1 mm wird an den Nähguthalter 11 gegeben, wenn die Schrittlänge auf 0,1 mm umgeschaltet ist.

Zur Ausführung des Nähvorganges aufgrund der Nähdaten, die mittels der vorher geschilderten Programmierschritte eingegeben wurden, wird zunächst der Hauptschalter 15 betätigt, um die Nähmaschine mit Strom zu versorgen. Dann wird die IC-Karte 21 in den IC-Kartenschlitz 20 eingeführt, um die IC-Karte 21 elektrisch mit der CPU 22 zu verbinden. Die CPU 22 beginnt mit dem Auslesen der Daten aus der IC-Karte 21 mit dem Schritt S1, der in Fig. 8 gezeigt ist, und liest zunächst die Daten für die Festlegung der Schrittlänge von der IC-Karte 21 und entscheidet, ob die Schrittlänge 0,1 mm betragen soll. Wenn das so erhaltene Ergebnis "JA" lautet, gibt die CPU 22 ein entsprechendes niedriges Steuersignal an die Motorsteuerkreise 25, 26, und stellt im Schritt S2 beide Schrittschaltmotoren auf die Schrittlänge 0,1 mm ein, während sie in dem Fall, in dem die Antwort "NEIN" lautet, ein entsprechendes hohes Steuersignal an die Motorsteuerkreise 25, 26 gibt und beide Schrittschaltmotoren 12, 13 im Schritt S3 auf die Schrittlänge 0,2 mm einstellt.

Anschließend wird der Schalter 16 betätigt, um die CPU 22 zur Einschaltung des Betätigungsmagneten 14 durch das Interface 24 sowie des Magnetstromkreises 28 zu veranlassen, wodurch der Halterrahmen 9 des Nähguthalters 11 angehoben wird. Das Gewebe Wa und das Stoffstück Wb, welche in Fig. 2 gezeigt sind, werden zwischen den Halterahmen 9 und den Halter 10 eingesetzt, und durch Betätigung des Startschalters 17 wird in dem in Fig. 8 gezeigten Schritt S4 das Startsignal an die CPU 22 gegeben. Veranlaßt durch dieses Signal, liest die CPU 22 im Schritt S5 die Nähdaten für jeden Stich aus der IC-Karte 21 aus und gibt aufgrund dieser Daten die Antriebssignale an die Schrittschaltmotoren 12, 13 durch die Motorsteuerkreise 25, 26 der Schrittschaltmotoren, und an den Maschinenmotor 7 durch den Motorsteuerkreis 27 des Maschinenmotors, um die Nähoperation auszuführen. Die Abfrage wird entsprechend den Schritten S5 und S6 fortgesetzt, bis die CPU 22 im Schritt S6 Beendigungsdaten aus den Nähdaten herausliest. Sobald diese Beendigungsdaten herausgelesen sind, wird der Nähvorgang sofort beendet.

Die Schrittschaltmotoren 12 und 13 werden mit der groben Schrittlänge 0,2 mm, welche in den in der IC-Karte 21 gespeicherten Nähdaten festgelegt ist, betrieben, wenn eine Naht ausgeführt wird, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, bei welcher ein Stück Stoff Wb an ein Gewebe Wa angenäht wird. In diesem Fall wird der Nähguthalter 11, welcher das Gewebe Wa und das Stück Stoff Wb hält, mit dem groben Vorschub von 0,2 mm versorgt, so daß es möglich ist, die Näharbeit mit großem Wirkungsgrad in kurzer Zeit auszuführen. Wenn ein feines Muster, wie zum Beispiel eine Stickerei, auf das Nähgut aufgebracht wird, werden beide Schrittschaltmotoren 12, 13 mit der feinen Schrittlänge von 0,1 mm betrieben, wie sie in den Nähdaten der IC-Karte 21 festgelegt ist, angetrieben, und der Nähguthalter 11, welcher das Nähgut hält, wird mit dem feinen Vorschub von 0,1 mm versorgt, so daß die Näharbeit in der Weise bewerkstelligt werden kann, daß ein fein ausgeführtes Muster entsteht.

Claims

Nähgutvorschub für Nähmaschinen, mit einem Nähguthalter (11) zum Haltern von Nähgut, einem ersten (12) und einem zweiten (13) Schrittschaltmotor zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Nadel und dem Nähgut in zwei einander kreuzenden Richtungen und mit einer programmierbaren Steuervorrichtung (22, 23) unter Einschluß einer Speichervorrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuervorrichtung (22, 23) aufgrund von in der Speichervorrichtung (21) gespeicherten Nähprogrammdaten beaufschlagte Schaltvorrichtungen (25, 26) vorgesehen sind, mit denen die Schrittlänge der Schrittschaltmotoren (12, 13) durch Änderung von deren Erregungsfolge veränderbar ist.