DE3814440A1 - Naehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit der Funktion des Nachfahrens einer Kante bzw. eines Randes eines Nähguts und insbesondere eine solche Nähmaschine mit Nachfahrfunktion mit einem Kanten- bzw. Randsensor, der so vorgesehen ist, daß er in einer Richtung senkrecht zu einer Vorschubrichtung des Näh­ guts zum Erfassen der Kante des Nähguts bewegbar ist.

Eine eine kantennachfahrende Nähmaschine ist gemäß der Offen­ legungsschrift Nr. 61-2 57 675 bekannt, deren Anmeldungsgegen­ stand im US-Patent Nr. 46 64 048 enthalten ist. Bei dieser Näh­ maschine wird die Kante eines Nähguts von einer Anordnung er­ faßt, welche einen in einer Richtung (Querrichtung) senkrecht zur Vorschubrichtung des Nähguts beweglichen Kantensensor, einen Steuermotor zum Bewegen des Kantensensors in der Querrichtung und dadurch zum Verändern der relativen Position zwischen dem Sensor und dem Nähgut und eine Sensorpositionssteuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Steuermotors zum Einstellen der Querposition des Kantensensors, damit ein Wert eines Ausgangs­ signals des Kantensensors mit einem vorgegebenen Bezugswert übereinstimmt, d.h., daß der Sensor auf die Kante des Nähguts ausgerichtet ist, aufweist. Von der erfaßten Kantenposition des Nähguts ausgehend wird die Querposition einer Nähnadel durch eine Positionssteuereinrichtung eingestellt. D.h., ein Abstand in der Querrichtung zwischen der Nähgutkante und einer Linie von zu bildenden Stichen wird durch einen Querabstand zwischen der Nähgutkantenposition und der Nadelposition be­ stimmt.

In der kantennachfahrenden Nähmaschine des oben beschriebenen Typs wird die Bezugsposition zum In-Position-Bringen der Näh­ nadel (nachfolgend als "Nadeleinstellung" bezeichnet) durch die Position des Kantensensors in der Querrichtung bestimmt. Zum Ausrichten des Kantensensors auf die Nähgutkante wird ein der Querposition des Sensors entsprechendes Positionssteuersi­ gnal an den Steuermotor angelegt.

Der Steuermotor und eine Verbindung oder Kopplung zwischen dem Steuermotor und dem Kantensensor haben mechanische Lücken oder Spielräume, die zwecks weicher Gleit- oder Drehvorgänge vorge­ sehen sind. Diese Lücken oder Spielräume führen zu einem Be­ triebsspiel, welches eine Abweichung oder einen Fehler zwischen der gesteuerten und der tatsächlichen Position des Kantensensors verursacht. Wäre die Richtung einer solchen Abweichung unab­ hängig von der Betriebsrichtung der beteiligten beweglichen Teile fest, könnte die Abweichung einfach durch Verschieben des Kantensensors in der Richtung, in welcher die Abweichung aufgehoben werden kann, ausgeglichen werden. Wird die Betriebs­ richtung umgekehrt, so wird in Wirklichkeit aber die Richtung der Abweichung oder des Fehlers ebenfalls umgekehrt. Dement­ sprechend stimmt die tatsächliche Position des Kantensensors, die einem gegebenen Wert des an den Steuermotor angelegten Po­ sitionssteuersignals entspricht, nicht mit der Abtastrichtung der Nähgutkantenposition überein, selbst wenn die vom Sensor erfaßte Kantenposition des Nähguts die gleiche ist. Folglich leidet die bekannte Anordnung unter einem Querpositionierfehler der Nähnadel in Bezug auf die Nähgutkante, welche zu einem un­ genauen Nachfahren der Nähgutkante durch die Nähnadel führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kantennachfahrende Nähmaschine zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, die Nadelposition automatisch um eine Abweichung oder einen Fehler zwischen der gesteuerten und der tatsächlichen Position eines Kantensensors, welcher aufgrund der Umkehrung der Abtastrichtung des Sensors auftritt, angesichts des Spiels im Antriebs- und Kraftübertragungssystem zum Einstellen des Kantensensors zu kompensieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nähmaschine mit Apparaturen zum Nachfahren der Kante eines Nähguts, die (a) eine von einem Maschinenrahmen derart gehaltene Nähnadel, daß die Nadel in senkrechter Richtung hin- und herbewegbar ist, (b) eine Vor­ schubeinrichtung zum Voranschieben des Nähguts auf dem Bett in einer Vorschubrichtung in zeitlicher Abstimmung mit dem Hin- und Herbewegen der Nadel, (c) einen Kantensensor zum Er­ fassen der Kantenposition des Nähguts in einer Querrichtung senkrecht zur Vorschubrichtung, (d) einen innerhalb eines durch eine erste und eine zweite Grenzposition festgelegten Antriebs­ bereichs betriebenen Steuermotor zum Verändern einer relativen Position zwischen der Kantenposition des Nähguts und einer Position des Kantensensors, (e) Positionssteuereinrichtungen zum Erzeugen von Positionssteuersignalen, die eine Mehrzahl von Positionen innerhalb des Antriebsbereichs des Steuermotors darstellen, und dadurch zum Regeln einer Stopposition des Steuermotors derart, daß die Kantenposition des Nähguts vom Kantensensor erfaßt wird, und (f) eine Nachfahrsteuereinrichtung zum Steuern einer relativen Position zwischen der Nadel und dem Nähgut in der Querrichtung, so daß auf dem Nähgut entlang einer Linie, die von der Kante des Nähguts zum Nähgut hin in einem vorgegebenen Abstand verläuft, aufeinanderfolgende Stiche gebildet werden, aufweist, wobei die Nähmaschine insbesondere eine erste Abtasteinrichtung zum Steuern der Positionssteuer­ einrichtung zum Antreiben des Steuermotors von einer ersten Grenzposition in eine zweite Grenzposition und dadurch zum Er­ halten einer Mehrzahl von ersten Ausgangssignalen des Kanten­ sensors, die einer Mehrzahl von Positionssteuersignalen ent­ spricht, eine Speichereinrichtung zum Speichern von Werten der Mehrzahl der ersten Ausgangssignale des Kantensensors in Zusammenhang mit der Mehrzahl der Positionssteuersignale, eine Recheneinrichtung zum Berechnen eines Durchschnittswerts aus einem Maximalwert und einem Minimalwert der Werte der Mehrzahl der Ausgangssignale des Kantensensors, eine zweite Abtastein­ richtung zum Steuern der Positionssteuereinrichtung zum An­ treiben des Steuermotors von der zweiten Grenzposition in die erste Grenzposition und dadurch zum Erhalten einer Mehrzahl von zweiten Ausgangssignalen des Kantensensors, welche der Mehr­ zahl der Positionssteuersignale entsprechen, und eine Bestim­ mungseinrichtung zum Bestimmen eines ersten Durchschnittsposi­ tionssignals, das aus einem der Mehrzahl der Positionssteuer­ signale besteht, das einem der Mehrzahl der ersten Ausgangs­ signale des Kantensensors, das dem Durchschnittswert am näch­ sten ist, entspricht, und eines zweiten Durchschnittspositions­ signals, das aus einem der Mehrzahl der Positionssteuersignale besteht, das einem der Mehrzahl der zweiten Ausgangssignale, das dem Durchschnittswert am nächsten ist, entspricht, und zum Erhalten eines Ausgleichswerts, welcher gleich einer Hälfte einer Differenz zwischen den Werten des ersten und des zweiten Durchschnittspositionssignals ist, aufweist. Die Nachfahrsteuer­ einrichtung wird betrieben, um die Relativposition zwischen der Nadel und dem Nähgut in der Querrichtung in Abhängigkeit von dem Kompensationswert einzustellen.

In der erfindungsgemäßen, wie oben beschrieben aufgebauten Nähmaschine ist die erste Abtasteinrichtung zum Ansteuern der Positionssteuereinrichtung angepaßt, um Positionssteuersignale zu erzeugen, damit der Steuermotor von der ersten Grenzposi­ tion auf die zweite Grenzposition zu angetrieben wird, und um da­ durch die relative Position zwischen dem Kantensensor und dem Nähgut in der Querrichtung zu verändern. Gleichzeitig liefert der Kantensensor erste Ausgangssignale, die den verschiedenen relativen Positionen zwischen dem Sensor und dem Nähgut ent­ sprechen oder die den Positionssteuersignalen entsprechen. Diese ersten Ausgangssignale werden in Bezug auf die Positions­ steuersignale in der Speichereinrichtung gespeichert. Der Wert der Positionssteuersignale nimmt zu oder nimmt ab mit einem Wechsel in der relativen Position zwischen dem Sensor und dem Nähgut in der vorgegebenen Querrichtung, so daß der Wert des Positionssteuersignals die relative Position des Sensors zum Nähgut in der Querrichtung darstellt.

Die Recheneinrichtung ist so ausgelegt, daß sie einen Maximal­ wert und einen Minimalwert der ersten Ausgangssignale auffin­ det und aus diesem Maximalwert und diesem Minimalwert einen Durchschnittswert berechnet. Die Bestimmungseinrichtung sucht dann nach einem der in der Speichereinrichtung gespeicherten ersten Ausgangssignale des Sensors, das dem errechneten Durch­ schnittswert am nächsten ist. Die Bestimmungseinrichtung be­ stimmt ein erstes Durschnittspositionssignal, das aus einem der Positionssteuersignale besteht, das dem oben bezeichneten einen ersten Ausgangssignal des Kantensensors entspricht. Das Ausgangssignal des Sensors ist maximal, wenn das auf die ak­ tuelle Position des Sensors ausgerichtete Erfassungsfeld vom Nähgut vollständig unbedeckt ist, und ist minimal, wenn das Erfassungsfeld vom Nähgut vollständig bedeckt ist. Dies weist darauf hin, daß der Wert des ersten Ausgangssignals des Sensors, das dem oben genannten Durchschnittswert am nächsten ist, die Position des Sensors darstellt, in welcher das Erfassungsfeld des Sensors aus zwei gleichen Abschnitten besteht, die vom Näh­ gut nicht bedeckt bzw. bedeckt sind, nämlich die Position, in welcher die Kante des Nähguts die Mitte des Erfassungsfelds des Kantensensors durchläuft. Mit anderen Worten ist der Durch­ schnittswert des Maximalwerts und des Minimalwerts der ersten Ausgangssignale des Sensors ein Bezugswert zum Erfassen der Kante des Nähguts. Das so erhaltene erste Durchschnittsposi­ tionssignal entspricht der Position der Nähgutkante, die erfaßt wird, während der Steuermotor aus der ersten Grenzposition auf die zweite Grenzposition zu angetrieben wird.

Die zweite Abtasteinrichtung ist zum Steuern der Positions­ steuereinrichtung dagegen so angepaßt, daß der Steuermotor aus der zweiten Grenzposition auf die erste Grenzposition zu angetrie­ ben wird, um die relative Position des Sensors zum Nähgut in einer der oben beschriebenen Richtung entgegengesetzten Rich­ tung zu ändern. Während dieses Betriebs des Steuermotors werden vom Kantensensor zweite Ausgangssignale erzeugt. Jedesmal, wenn das zweite Ausgangssignal erzeugt wird, vergleicht die Bestimmungseinrichtung das Signal mit dem oben genannten Durch­ schnittswert und bestimmt eines der zweiten Ausgangssignale als ein zweites Durchschnittspositionssignal, wenn der Wert des oben genannten zweiten Ausgangssignals dem Durchschnitts­ wert am nächsten ist. Dieses zweite Durchschnittspositions­ signal entspricht der Kantenposition des Nähguts, welche erfaßt wird, während der Steuermotor von der zweiten Grenzposition auf die erste Grenzposition zu betrieben wird.

Die Bestimmungseinrichtung erhält einen Kompensationswert, wel­ cher gleich einer Hälfte einer Differenz zwischen den so er­ haltenen Werten des ersten und des zweiten Durchschnittsposi­ tionssignals ist. Die Nachfahrsteuereinrichtung wird betrieben, um die relative Position zwischen dem Nähgut und der Nadel ge­ mäß des erhaltenen Kompensationswerts einzustellen.

Es ist möglich, eine der zum Speichern der ersten Ausgangssi­ gnale des Sensors verwendeten Speichereinrichtung ähnliche Speichereinrichtung zu verwenden, so daß ein dem oben genannten Durchschnittswert am nächsten liegendes zweites Ausgangssignal in einer solchen Speichereinrichtung aufgefunden werden kann.

Aus der obigen Beschreibung der Erfindung folgt, daß die rela­ tive Position zwischen dem Nähgut und der Nadel hinsichtlich einer möglichen Abweichung oder eines Fehlers zwischen der ge­ wollten und der tatsächlichen Position des Kantensensors auf­ grund der Umkehrung der Abtastrichtung des Sensors und des Vorhandenseins eines mechanischen Spiels im Antriebs- und Kraft­ übertragungssystem zum Einstellen des Sensors ausgeglichen wird. Folglich ist diese Nähmaschine in der Lage, die Nähnadel in Bezug auf die Nähgutkante genau einzustellen und dadurch einen einwandfreien Nähvorgang entlang einer Linie, die von der Nähgutkante in einem gewünschten konstanten Abstand ver­ läuft, sicherzustellen.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine erfolgen die Vorgänge des Erfassens der Nähgutkante durch die erste und die zweite Abtasteinrichtung auf der Grundlage des Durchschnitts des Maxi­ malwerts und des Minimalwerts der während des Abtastens von der ersten Abtasteinrichtung gelieferten ersten Ausgangssignale des Sensors. Deshalb wird der Bezugswert (oben genannter Durch­ schnittswert) als Antwort auf die Schwankung des Ausgangssignals verändert, selbst wenn der Wert des Ausgangssignals des Sensors aufgrund veränderlicher Eigenschaften des Sensors oder eines Einbaufehlers des Sensors schwankt, oder in Abhängigkeit von der speziellen Art des Nähguts, so daß die Genauigkeit der Er­ fassung des Nähguts durch den Kantensensor weiter verbessert wird.

In einer Ausführungsform der Erfindung vergleicht die Bestim­ mungseinrichtung jeden der Werte der Mehrzahl der zweiten Aus­ gangssignale des Kantensensors mit dem Durchschnittswert, wäh­ rend die zweiten Ausgangssignale beim Betrieb des Steuermotors von der zweiten Grenzposition in die erste Grenzposition er­ zeugt werden, und die Bestimmungseinrichtung wählt das oben genannte eine der zweiten Ausgangssignale als das zweite Durch­ schnittspositionssignal aus.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Be­ rechnungseinrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern in einem Maximumregister und einem Minimumregister eines ersten einer Mehrzahl von durch den Kantensensor in einer ersten von einer Mehrzahl von Positionen des Steuermotors erzeugten ersten Ausgangssignalen, während der Steuermotor aus der ersten Grenz­ position in die zweite Grenzposition angetrieben wird, eine Aktualisierungseinrichtung für Maximalwerte zum Vergleichen eines zweiten Signals der ersten Ausgangssignale mit dem ersten der ersten Ausgangssignale, das im Maximumregister gespeichert ist, und Ersetzen des oben genannten ersten Signals der in dem ersten Register gespeicherten ersten Ausgangssignale durch das oben genannte zweite Signal der Ausgangssignale, wenn ein Wert des zweiten Signals der ersten Ausgangssignale größer ist als ein Wert des ersten Signals der ersten Ausgangssignale, und zum Aktualisieren des im ersten Register gespeicherten Wertes durch Ausführen von Vergleich und Ersetzen in der oben beschriebenen Weise hinsichtlich des dritten und der nach­ folgenden Signale der ersten Ausgangssignale, eine Aktualisie­ rungseinrichtung für Minimalwerte zum Vergleichen des oben ge­ nannten zweiten Signals der ersten Ausgangssignale mit dem er­ sten Signal der ersten Ausgangssignale, das in dem Minimumre­ gister gespeichert ist, und Ersetzen des ersten Signals der in dem zweiten Register gespeicherten ersten Ausgangssignale durch das zweite Signal der ersten Ausgangssignale, wenn ein Wert des zweiten Signals der ersten Ausgangssignale kleiner ist als ein Wert des ersten Signals der ersten Ausgangssignale, und Aktualisieren des im Minimumregister gespeicherten Wertes durch Ausführen von Vergleich und Ersetzen in der oben be­ schriebenen Weise hinsichtlich des dritten und der nachfolgen­ den Signale der ersten Ausgangssignale, und eine Einrichtung zum Erhalten eines Durchschnittswerts aus dem Maximalwert und dem Minimalwert der ersten Ausgangssignale, die in dem Maximum­ register und Minimumregister gespeichert sind, nachdem der Steuermotor in die zweite Grenzposition angetrieben ist, auf.

In einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung be­ stimmt die Nachfahrsteuereinrichtung die Kantenposition des Nähguts durch Verschieben eines von zwei durch das erste und das zweite Durchschnittspositionssignal dargestellte Positionen zu der anderen der beiden Positionen um einen Abstand, der dem Ausgleichsbetrag entspricht, und steuert die relative Position zwischen der Nadel und dem Nähgut derart, daß sich die Nadel in einer Position befindet, die von der bestimmten Kantenposi­ tion des Nähguts um den vorgegebenen Abstand in Querrichtung entfernt ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen kanten­ nachfahrenden Nähmaschine, die das äußere Erschei­ nungsbild der Nähmaschine zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Kopfes der Nähmaschine von Fig. 1, wobei dessen Kopfabdec­ kung entfernt ist, um den inneren Aufbau des Kop­ fes zu zeigen;

Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm eines Steuer­ systems der Nähmaschine;

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm einer Positions­ steuereinrichtung einer Nachfahrsteuereinrichtung der Nähmaschine;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das ein in einem Programmspei­ cher der Positionssteuereinrichtung von Fig. 4 gespeichertes Steuerprogramm zeigt; und

Fig. 6 eine Kennlinie, die eine Beziehung zwischen einem Ausgangssignal eines Kantensensors und einem von der Positionssteuereinrichtung erzeugten Abtast­ steuersignal darstellt.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in Einzel­ heiten unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrie­ ben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Nähmaschine gemäß der Er­ findung ein Arbeitsbett 10 (nachfolgend einfach als "Bett 10" bezeichnet) mit einer flachen oberen Oberfläche, einen Ständer 12, der sich vom rechten Seitenende des Betts 10 erhebt, einen Arm 14, der sich vom oberen Ende des Ständers 12 im wesentli­ chen parallel zum Bett 10 erstreckt, und einen am freien Ende des Arms 14 vorgesehenen Kopf 16 auf. Die Teile 10, 12, 14 und 16 sind in einem Maschinenrahmen 18 enthalten. Der Kopf 16 hat einen Hauptschalter 20 zum An- und Abschalten der Nähmaschine. Der Arm 14 hat ein Anzeigefeld 22, auf dem eine Mehrzahl von Anzeigen vorgesehen sind, die für die in der Nähmaschine ent­ haltenen Stichmuster kennzeichnend sind. Der Arm 14 weist ferner einen Musterwählschalter 24 zum Auswählen des Stichmusters auf. Auf dem Ständer 12 ist ein Nachfahrmoduswählschalter 26 vorge­ sehen, der dazu verwendet wird, die Nähmaschine in einen Nach­ fahrmodus zu schalten, in dem eine Linie von Stichen in einem vorbestimmten konstanten Abstand von der Kante des Nähguts 70 (Fig. 2) gebildet wird. Auf dem Ständer 12 sind ferner vorge­ sehen: ein Abstandseinstellteil 28 zum Einstellen des oben ge­ nannten vorbestimmten Abstands zwischen der Kante des Nähguts 70 und der Nahtlinie, ein Buchteinstellteil 30, ein Vorschub­ einstellteil 32 und ein "Nadel-hoch"-Anzeiger 34.

Gemäß Fig. 2, die den inneren Aufbau des Kopfes 16 zeigt, wie er nach Abnahme des Abdeckteils zu sehen ist, ist ein Trageteil in Form eines Nadelstangenschwingers 36 vorgesehen, der an sei­ nem einen Ende durch eine Welle 38 auf einem Vorsprung 35 ge­ lagert ist, der so am Kopf 16 befestigt ist, daß der Schwinger 36 in der vertikalen Ebene um die Welle 38 drehbar ist. An die­ sem Schwinger 36 ist eine Nadelstange 40 in senkrechter Richtung gleitbar angebracht. Die Nadelstange 40 ist zum Tragen einer an ihrem unteren Ende befestigten Nadel 42 ausgebildet und ist mit einem Nadelantriebsmotor (nicht gezeigt) über einen Ver­ bindungsstift 44 und andere Teile verbunden, so daß die Nadel­ stange 40 und die Nadel 42 während eines Betriebs des Nadel­ antriebsmotors in senkrechter Richtung hin- und herbewegt wer­ den. Andererseits ist der Nadelstangenschwinger 36 funk­ tionsmäßig über eine Verbindungsstange 46 und andere Teile mit einem Buchtsteuermotor 100 (Fig. 3) verbunden. Wenn dieser Buchtsteuermotor 100 in Betrieb ist, wird der Nadelstangenos­ zillator 36 in einer Querrichtung senkrecht zu einer Vorschub­ richtung des Nähguts 70 angestoßen, wodurch die Querposition der Nadel 42 innerhalb eines durch eine äußerste linke und eine äußerste rechte Position bestimmten Bereiches verändert wird.

Auf dem Nadelstangenoszillator 36 ist ein Sensor 54 derart be­ festigt, daß der Sensor 54 mit dem Schwinger 36 zusammen an­ stoßbar ist. Der Sensor 54 weist eine Lichtquelle 56, die infrarote Strahlen aussendet, und eine fotoelektrische Zelle 58, die die reflektierten infraroten Strahlen wie später be­ schrieben empfängt, auf. In der Umgebung der fotoelektrischen Zelle 58 ist ein optisches Filter 60 angeordnet, das die Infra­ rotstrahlen durchläßt, das aber die Lichtstrahlen anderer Wel­ lenlängenbereiche nicht überträgt.

Die obere Oberfläche des oben genannten Betts 10 hat eine mit einer Stichplatte 66 mit einer Mehrzahl von Schlitzen, durch die entsprechende Stoffschieber 68 zum Herausragen über die Stichplatte 66 hinaus angepaßt sind, verschlossene Öffnung. Den Stoffschiebern 68 werden von einem Vorschubsteuermotor 98 (Fig. 3) Vorschubbewegungen verliehen, und sie wirken mit einem (nicht gezeigten) Nähfuß zusammen, um das Nähgut 70 in der Vorschubrichtung senkrecht zur Richtung der seitlichen An­ stöße der Nadel 42 voranzutreiben. Die Stichplatte 66 hat fer­ ner ein längliches Nadelloch 72, das in der Queranstoßrichtung der Nadel 42 ausgebildet ist. In der Umgebung des Nadellochs 72 ist eine reflektierende Oberfläche 74 auf der Stichplatte 66 derart vorgesehen, daß die Länge der Oberfläche 74 parallel zum Nadelloch 72 verläuft. Diese reflektierende Oberfläche 74 reflektiert die von der Lichtquelle 56 des Kantensensors 54 ausgesandte infrarote Strahlung, so daß die reflektierten Strahlen, wie weiter oben angegeben, von der fotoelektrischen Zelle 58 empfangen werden. Der Sensor 54 ist dafür ausgelegt, eine Veränderung in einem Betrag der infraroten Strahlung, die von einer vorbestimmten Erfassungsfläche auf der reflektieren­ den Oberfläche 74 reflektiert wird, zu erfassen. Der Mittel­ punkt der Erfassungsfläche liegt an einem Punkt, der von einem Schnittpunkt der Mittelpunktlinie der Nadel 42 und der Ebene der oberen Oberfläche der Stichplatte 66 (nachfolgend als "abgesenkte Position der Nadel 42" bezeichnet) in einer vorbe­ stimmten Entfernung in einer vorderen Richtung der Maschine (zur Näherin hin) liegt. Die Menge des von der fotoelektrischen Zelle 58 empfangenen Lichts nimmt ab, wenn das vom Nähgut 70 bedeckte Oberflächenstück der Erfassungsfläche zunimmt. Die fotoelektrische Zelle 58 erzeugt ein Ausgangssignal, das dem vom Nähgut 70 nicht bedeckten Oberflächenstück der Erfassungs­ fläche entspricht.

In Fig. 3 ist ein Steuersystem der Nähmaschine dargestellt. In der Abbildung ist der Musterwählschalter 24 in der linken oberen Ecke angegeben. Mit diesem Musterwählschalter 24 ist ein Musterwählzähler 80 verbunden, der die Zahl der Schalt­ spiele des Schalters 24 zählt. Ein Signal, das für die Zählung des Musterwählzählers 80 kennzeichnend ist, wird an einen Naht­ datengenerator 82 angelegt. In Abhängigkeit von der unter­ schiedlichen Zählung des Zählers 80 leuchtet die entsprechende der im Anzeigefeld 22 enthaltenen Leuchtdioden auf und zeigt das gerade gewählte Nahtmuster an.

Der Nahtdatengenerator 82 speichert Sätze von Nahtdaten, die für die jeweiligen Nahtmuster, die auf der Nähmaschine gebildet werden können, kennzeichnend sind. Der Nahtdatengenerator 82 versorgt eine Vorschubberechnungsschaltung 84 und eine Bucht­ berechnungsschaltung 86 mit dem Satz von Nahtdaten, die der jeweiligen Zählung des Musterwählzählers 80 entsprechen. Etwas genauer beschrieben, erhält der Nahtdatengenerator 82 einen Taktpuls TP, der von einem Taktpulsgenerator 88 jedesmal er­ zeugt wird, wenn die Nadelstange 40 hin- und herbewegt wird. Jedesmal, wenn der Nahtdatengenerator 82 den Taktpuls TP vom Taktpulsgenerator 88 erhält, werden Vorschubdaten und Bucht­ daten aus den Nahtdaten an die entsprechenden Vorschub- und Buchtberechnungsschaltungen 84 bzw. 86 geliefert.

Eine Vorschubeinstellschaltung 89 ist mit der Vorschubberech­ nungsschaltung 84 verbunden, während eine Buchteinstellschal­ tung 90 mit der Buchtberechnungsschaltung 86 verbunden ist. Die Vorschubeinstellschaltung 89 liefert der Vorschubberech­ nungsschaltung 84 Vorschubeinstelldaten, die durch das Vor­ schubeinstellteil 32 veränderbar sind. Die Vorschubberechnungs­ schaltung 84 multipliziert die Vorschubdaten des Generators 82 mit den von der Einstellschaltung 89 erhaltenen Vorschubein­ stelldaten, und ein durch diese Multiplikation erhaltenes Pro­ dukt wird an eine Vorschubsteuerschaltung 92 geliefert, wodurch die Vorschubdaten der gespeicherten Nahtdaten für das gewählte Nahtmuster entsprechend der augenblicklichen Position des Vor­ schubeinstellteils 32 korrigiert werden. In entsprechender Weise ist die Buchtberechnungsschaltung 86 ausgelegt, um die Buchtdaten des Nahtdatengenerators 82 entsprechend der von der Buchteinstellschaltung 90 erhaltenen Buchteinstelldaten, die der augenblicklichen Position des Buchteinstellteils 30 ent­ sprechen, zu korrigieren. Die von der Buchtberechnungsschal­ tung 86 korrigierten Buchtdaten werden über einen Multiplexer 94 an eine Buchtsteuerschaltung 96 angelegt. Die Vorschubsteuer­ schaltung 92 steuert den zuvor genannten Vorschubsteuermotor 98, um gesteuerte Vorschubbewegungen der Stoffschieber 68 zu bewirken, während die Buchtsteuerschaltung 96 den zuvor ge­ nannten Buchtsteuermotor 100 steuert, um gesteuerte seitliche Anstoßbewegungen der Nadel 42 zu bewirken. Auf diese Weise wer­ den aufeinanderfolgende Stiche mit dem mit dem Musterwählschal­ ter 24 gewählten Muster gebildet.

Der Nachfahrmoduswählschalter 26 ist mit dem Musterwählzähler 80 und dem Multiplexer 94 verbunden. Wird dieser Schalter 26 eingeschaltet, wird der Musterwahlzähler 80 zurückgestellt. Als Ergebnis werden vom Nahtdatengenerator 82 Nahtdaten er­ zeugt, die für ein gerades Nahtmuster kennzeichnend sind. Gleichzeitig wird der Multiplexer 94 in eine Stellung zum An­ legen eines Ausgangssignals einer Nachfahrsteuereinrichtung 110 an die Buchtsteuerschaltung 96 anstelle des Ausgangs der Buchtberechnungsschaltung 86 gebracht.

Die Nachfahrsteuereinrichtung 110 weist den oben genannten Kantensensor 54, einen Triggerpulsgenerator 112, der bei An­ steigen eines EIN-Signals des Nachfahrmoduswählschalters 26 einen Triggerimpuls erzeugt, den oben genannten "Nadel-hoch"- Anzeiger 34 und einen Abstandssignalgenerator 114, der ein Ab­ standssignal erzeugt, dessen Pegel der augenblicklichen Posi­ tion des Abstandseinstellteils 28 entspricht, auf. Ausgangs­ signale des Sensors 54, des Triggerpulsgenerators 112 und des Abstandssignalgenerators 114 werden an eine Positionssteuer­ einrichtung 116 angelegt, die ferner ein "Nadel-hoch"-Signal, ein Maschinenstoppsignal und den über ein ODER-Gatter 118 ge­ lieferten, oben genannten Taktpuls TP erhält. Auf der Grundlage dieser von den verschiedenen Bauelementen empfangenen Signale liefert die Positionssteuereinrichtung 116 an den Multiplexer 94 ein Ausgangssignal in Form eines Abtaststeuersignals "xi" oder eines Nachfahrsteuersignals "ui" und erzeugt ein Signal zum Einschalten und Abschalten des "Nadel-hoch"-Anzeigers 34.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, weist die Positionssteuerein­ richtung 116 einen Mikrocomputer auf, der eine Zentralsteuer­ einheit (central processing unit, CPU) 120, einen Direktzu­ griffsspeicher (random access memory, RAM) 122, einen Lese­ speicher (read-only memory, ROM) 124 und einen Datenbus 126 aufweist. Das ROM 124 weist einen Programmspeicher auf, der ein Steuerprogramm zur Bestimmung der Abtast- und Nachfahr­ steuersignale "xi" und "ui" in einer im Flußdiagramm von Fig. 5 gezeigten Weise speichert. Der Kantensensor 54, der Trigger­ pulsgenerator 112, der Abstandssignalgenerator 114, das ODER- Gatter 118, usw., die genannt worden sind, sind mit einer Ein­ gangsschnittstelle 128 der Positionssteuereinrichtung 110 ver­ bunden, während der Multiplexer 94 und der "Nadel-hoch"-Anzei­ ger 34 mit einer Ausgangsschnittstelle 130 der Einrichtung 116 verbunden sind.

Der Taktpulsgenerator 88 erzeugt den Taktpuls TP nur, während die Nadelstange 40 durch den in Betrieb gehaltenen Nadelan­ triebsmotor hin- und herbewegt wird. Ein Taktpulsgenerator 132 ist vorgesehen, um die Positionssteuereinrichtung 116 mit einem dem Taktpuls TP entsprechenden Taktpuls zu versorgen, selbst wenn die Nähmaschine in Ruheposition ist. Der Taktpuls vom Takt­ pulsgenerator 132 ist direkt an den Eingang eines UND-Gatters 134 angelegt, das ebenfalls das "Nadel-hoch"-Signal, das er­ zeugt wird, wenn die Nadel 42 sich in ihrer oberen Position befindet, und das Maschinenstoppsignal, das erzeugt wird, wenn der Nadelantriebsmotor in Ruheposition ist, erhält. Der Takt­ puls wird vom UND-Gatter 134 an das ODER-Gatter 118 nur dann weitergeleitet, wenn sowohl das "Nadel-hoch"- als auch das Maschinenstoppsignal an das UND-Gatter 134 angelegt sind.

In der Nachfahrbetriebsart der wie oben beschrieben aufgebauten Nähmaschine legt die Näherin zunächst das Nähgut 70 auf die obere Oberfläche des Betts 10, so daß das Nähgut 70 zur Linken der Nadel 42 liegt und daß eine gewünschte zu bildende Naht­ linie entlang der Kante des Nähguts im wesentlichen senkrecht zur Länge des länglichen Nadellochs 72 liegt und im wesentlichen auf die Mitte des Nadellochs 72 ausgerichtet ist. Dann schaltet die Näherin den Nachfahrmoduswählschalter 26 ein. Dadurch wird der Musterwählzähler 80 zurückgestellt, und das gerade Naht­ muster wird unabhängig von dem speziellen Nahtmuster, das ge­ wählt worden ist, gewählt. Gleichzeitig wird der Multiplexer 94 in die Position gebracht, in welcher das Ausgangssignal der Nachfahrsteuereinrichtung 110 an die Buchtsteuerschaltung 96 gelegt wird. Weiterhin bestimmt die Positionssteuereinrichtung 116 ihre Ausgangssignale (Abtaststeuersignal "xi" und Nachfahr­ steuersignal "ui"). Wenn die Abtast- und Nachfahrsteuersignale "xi" bzw. "ui" an die Buchtsteuerschaltung 96 angelegt sind, erzeugt die Schaltung 96 ein Positionssteuersignal "Xi", das dem Abtast- bzw. Nachfahrsteuersignal "xi" bzw. "ui" entspricht, wodurch der Buchtsteuermotor 100 entsprechend des Positions­ steuersignals "Xi" betrieben wird, um den Nadelstangenschwinger 36 in die geeignete Querposition zu bringen.

Die Ausgangssignale der Positionssteuereinrichtung 116 werden dem im Flußdiagramm von Fig. 5 dargestellten Steuerprogramm entsprechend bestimmt. Bei Anlegen der Versorgungsspannung an die Nähmaschine geht der Steuerfluß zunächst auf Schritt S 1, bei welchem die Nähmaschine zur Ausführung der Nachfahrbetriebs­ art fertig ist. Wird ein Triggerimpuls bei eingeschaltetem Nachfahrmoduswählschalter 26 erzeugt, wird in Schritt S 1 eine positive Entscheidung (JA) erhalten, und der Steuerfluß geht zu Schritt S 2 zum Bestimmen, ob sich die Nadel 42 in der oberen Position befindet, über. Wird in Schritt S 2 eine negative Ent­ scheidung (NEIN) erhalten, wird Schritt S 3 ausgeführt, damit der "Nadel-hoch"-Anzeiger 34 eingeschaltet wird, um die Näherin aufzufordern, die Nadel 42 in die obere Position zu bringen. Befindet sich die Nadel 42 in der oberen Position, und ist das "Nadel-hoch"-Signal vorhanden, wird in Schritt S 2 eine positive Entscheidung (JA) erhalten, wodurch auf Schritt S 2 Schritt S 4 zum Abschalten des "Nadel-hoch"-Anzeigers 34 folgt. Dann geht der Steuerfluß auf Schritt S 5 über.

In Schritt S 5 wird ein Abtaststeuersignal "xi" an den Multi­ plexer 94 angelegt, um den Nadelstangenschwinger 36 (Nadel 42) in die äußerste linke Position zu bewegen. Beim nächsten Schritt S 6 wird ein augenblickliches Ausgangssignal "Vi" des Kanten­ sensors 54 (der sich in einer dem Abtaststeuersignal "xi" ent­ sprechenden Stellung befindet) in einem Maximalwertregister R _max und einem Minimalwertregister R _min des RAM 122 gespeichert. Auf Schritt S 6 folgt Schritt S 7, bei dem das Ausgangssignal "Vi" des Sensors 54 und das Abtaststeuersignal "xi" in einem V-x-Speicher des RAMs 122 aufeinander bezogen gespeichert wer­ den. In der vorliegenden Ausführungsform dient der V-x-Speicher als eine Speichereinrichtung zum Speichern des Ausgangssignals "Vi" und des Abtaststeuersignals "xi".

Beim nächsten Schritt S 8 wird ein weiteres Abtaststeuersignal "xi" erzeugt, um den Schwinger 36 um einen Schritt nach rechts zu bewegen. In der vorliegenden Ausführungsform teilt sich ein Abstand zwischen der äußersten linken und der äußersten rechten Position in 28 gleiche Teile oder Zuwachsentfernungen. Die äußerste linke und die äußerste rechte Position entsprechen einer ersten und einer zweiten Grenzposition, welche einen vor­ bestimmten Betriebsbereich des Buchtsteuermotors 100 festle­ gen. Bei Schritt S 9 wird das Ausgangssignal "Vi" bei der augen­ blicklichen Position des Schwingers 36 im V-x-Speicher des RAM 122 in Bezug auf das Abtaststeuersignal "xi" eingespei­ chert. Es wird darauf hingewiesen, daß sich der Schwinger 36 von links nach rechts bewegt, wie der Wert des Abtaststeuer­ signals "xi" zunimmt. Das heißt, der Wert des Abtaststeuersi­ gnals "xi" kennzeichnet die Querposition des Schwingers 36. Beim nächsten Schritt S 10 wird das Ausgangssignal "Vi" in einem Sammler (nachfolgend durch die Abkürzung "ACC" gekennzeichnet) des RAM 122 gespeichert. Dann geht der Steuerfluß auf den Schritt S 11 über, um zu bestimmen, ob der Wert im ACC kleiner ist als der Wert im Minimalspeicher R _min . Ist der Wert im ACC kleiner als der Wert im Minimalspeicher R _min , wird Schritt S 12 ausgeführt, um den Wert im Minimalspeicher R _min durch den Wert im ACC zu ersetzen. Falls nicht, findet vorgenanntes Ersetzen nicht statt. Beim nächsten Schritt S 13 wird bestimmt, ob der Wert im ACC größer ist als der Wert im Maximalspeicher R _max . Wird im Schritt S 13 eine positive Entscheidung (JA) erhalten, wird Schritt S 14 ausgeführt, um den Wert im Maximalspeicher R _max durch den Wert im ACC zu ersetzen. Wird in Schritt S 13 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, findet das oben genannte Ersetzen in Schritt S 14 nicht statt. Die obigen Schritte S 8 bis S 14 werden so lange wiederholt, bis sich der Schwinger 36 in der äußersten rechten Position befindet, das heißt, bis in Schritt S 15, in welchem bestimmt wird, ob der Nadelstangenschwinger 36 (Nadel 42) in die äußerste rechte Posi­ tion gebracht ist, eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird. Schließlich werden der Minimalwert und der Maximalwert des Ausgangssignals "Vi" des Kantensensors 54 im entsprechenden Minimal- bzw. Maximalregister R _min bzw. R _max gespeichert. Da das Ausgangssignal "Vi" des Sensors 54 eine Änderung des Ober­ flächenteils der Erfassungsfläche des Kantensensors 54, der nicht vom Nähgut 70 bedeckt ist, darstellt, ist der Wert des Ausgangssignals "Vi" ein Minimum, wenn die gesamte Erfassungs­ fläche vom Nähgut 70 bedeckt ist. Andererseits ist der Wert des Ausgangssignals "Vi" ein Maximum, wenn die gesamte Erfas­ sungsfläche nicht vom Nähgut 70 bedeckt ist. Mit anderen Worten verändert sich der Wert des Ausgangsignals "Vi" in Abhängigkeit vom Abtastsignal "xi", wie in Fig. 6 dargestellt ist.

Bei Schritt S 16 berechnet die Positionssteuereinrichtung 116 einen Durchschnittswert aus dem in dem Minimalregister R _min und dem Maximalregister R _max gespeicherten Minimal- bzw. Maxi­ malwert. Der berechnete Durchschnittswert wird als Bezugswert "Vm" verwendet. Wenn sich die Kante des Nähguts 70 in der Mitte der Erfassungsfläche des Sensors 54 befindet, ist eine Hälfte der Erfassungsfläche vom Nähgut 70 bedeckt, und die andere Hälfte ist nicht vom Nähgut 70 bedeckt (das heißt, die andere Hälfte ist in der vorliegenden Ausführungsform der reflektie­ renden Oberfläche 74 ausgesetzt). In Schritt S 17 sucht die Posi­ tionssteuereinrichtung 116 nach einem der Werte des Abtast­ steuersignals "xi" (im V-x-Speicher des RAM 122 gespeichert), welcher einem der Werte des Ausgangssignals "Vi" (gespeichert im V-x-Speicher) entspricht, der dem Bezugswert "Vm" am näch­ sten kommt oder gleich ist. In Schritt S 18 wird der gesuchte Wert "xi" als ein erstes Abtaststeuersignal "xm" bestimmt, was als kennzeichnend für die Kantenposition des Nähguts 70 angese­ hen wird. Wenn das erste Abtaststeuersignal "xm" an die Bucht­ steuerschaltung 96 angelegt wird, wird ein erstes Durch­ schnittspositionssignal "Xm" entsprechend dem ersten Abtaststeuersi­ gnal "xm" als ein Positionssteuersignal "Xi" an den Bucht­ steuermotor 100 angelegt.

Dann geht der Steuerfluß auf Schritt S 19 über, bei dem das Ab­ taststeuersignal "xi" erzeugt wird, um den Schwinger 36 um einen Schritt nach links zu bewegen. Im folgenden Schritt S 20 wird der augenblickliche Wert des Ausgangssignals "Vi" des Sensors 54 im ACC des RAM 122 gespeichert. Die Schritte S 19 und S 20 werden wiederholt angewendet, bis der Wert des Ausgangssignals "Vi" (im ACC gespeicherter Wert) gleich dem Bezugswert "Vm" wird, das heißt, bis in Schritt S 21 eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird. Wird in Schritt S 21 eine positive Entschei­ dung erhalten, wird Schritt S 22 zum Bestimmen des augenblick­ lichen Wertes "xi" als einem zweiten Abtaststeuersignal "xm′" ausgeführt. Wenn dieses zweite Abtaststeuersignal "xm′" an die Buchtsteuerschaltung 96 angelegt ist, wird ein zweites Durch­ schnittspositionssignal "Xm′" entsprechend dem zweiten Abtast­ steuersignal "xm′" als ein Positionssteuersignal "Xi" an den Buchtsteuermotor 100 angelegt.

Im nächsten Schritt S 23 wird der Wert des zweiten Abtaststeuer­ signals "xm′" vom Wert des ersten Abtaststeuersignals "xm" ab­ gezogen, und die erhaltene Differenz wird durch 2 geteilt. Das erhaltene Ergebnis oder der Quotient wird als ein Kompensations­ wert Δ x bestimmt. Das heißt, der Kompensationswert Δ x ist eine Differenz zwischen dem Durchschnittswert "xi" des ersten und des zweiten Abtaststeuersignals "xm" und "xm′" (welcher als kennzeichnend für die Kantenposition des Nähguts 70 ange­ sehen wird) und dem Wert des ersten oder des zweiten Abtast­ steuersignals "xm" oder "xm′" wie in Fig. 6 dargestellt ist. Dann wird in Schritt S 24 das entsprechende Nachfahrsteuersignal "ui" erzeugt, um den Schwinger 36 (Nadel 42) in die äußerste linke Position zu bewegen.

Dann geht der Steuerfluß auf Schritt S 25 über, bei welchem die Positionssteuereinrichtung 116 zum Empfang des Taktpulses vom Taktpulsgenerator 132 oder des Taktpulses TP vom Taktpulsgene­ rator 88 fertig ist. Da der Hauptschalter 20 derzeit noch nicht eingeschaltet ist, wird der Taktpuls vom Taktpulsgenerator 132 über das UND-Gatter 134 und das ODER-Gatter 118 an die Posi­ tionssteuereinrichtung 116 angelegt. Als Ergebnis wird in Schritt S 25 eine positive Entscheidung (JA) erhalten. Demgemäß wird Schritt S 26 zum Speichern des Ausgangssignals "Vi" des Sensors 54 im ACC des RAM 122 ausgeführt. Auf Schritt S 26 folgt Schritt S 27 zum Bestimmen, ob der im ACC eingespeicherte Wert fast gleich dem Bezugswert "Vm" ist, das heißt, zum Bestimmen, ob der Sensor 54 zum Erfassen der Kante des Nähguts 70 korrekt in Stellung gebracht ist. Wird in Schritt S 27 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, wird Schritt S 28 zum Erzeugen des entsprechenden Nachfahrsteuersignals "ui" ausgeführt, um den Schwinger 36 (Nadel 42) in die äußerste linke Position zu bewegen. Dann wird Schritt S 29 ausgeführt, um das Ausgangssi­ gnal "Vi" des Sensors 54 im ACC zu speichern. Auf Schritt S 29 folgt Schritt S 30 zum Bestimmen, ob der augenblickliche Wert des Ausgangssignals "Vi" (augenblicklich im ACC gespeicherter Wert) fast gleich dem Bezugswert "Vm" ist. Falls nicht, geht der Steuerfluß auf Schritt S 31 über, bei dem ein Nachfahr­ steuersignal "ui" erzeugt wird, um den Schwinger 36 um einen Schritt nach rechts zu bewegen, und der Steuerfluß geht zurück nach Schritt S 29. Die Schritte S 29 bis S 31 werden wiederholt ausgeführt, bis in Schritt S 30 eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird. Wird in Schritt S 30 eine positive Entscheidung erhalten, geht der Steuerfluß auf Schritt S 32 über, der auch ausgeführt wird, wenn in Schritt S 27 eine positive Entscheidung erhalten wird.

In Schritt S 32 liest die Positionssteuereinrichtung 116 ein von der Abstandssignalgeneratoreinrichtung 114 erzeugtes Ab­ standssignal "d" ein. Dann wird Schritt S 33 ausgeführt, um den Wert des Abstandssignals "d" und den Wert von 2× Δ x (mit 2 multiplizierter Kompensationswert Δ x) von dem Wert des augen­ blicklichen Nachfahrsteuersignals "ui" abzuziehen. Aus der Kennlinie von Fig. 6 folgt, daß die Position der Nadel 42, welche von der bestimmten Kantenposition ("ui"- Δ x) um den Abstand "d" entfernt ist, durch [("ui"- Δ x)-"d "] dargestellt wird. In der vorliegenden Ausführungsform, bei der die Nadel 42 (Nadelstangenschwinger 36) zusammen mit dem Kantensensor 54 bewegt wird, ist es jedoch erforderlich, daß der Multiplexer 94 ein kompensiertes Nachfahrsteuersignal "uc" erhält, welches eine Position kennzeichnet, die von der durch [("ui"- Δ x)-"d "] gekennzeichneten Position um einen weiteren Abstand Δ x in der linken Richtung entfernt ist. Mit anderen Worten wird das kompensierte Nachfahrsteuersignal "uc" in Schritt S 33 durch Abziehen des Werts des augenblicklichen Nachfahrsteuersignals "ui" ("ui"-"d"-2×Δ x) bestimmt.

Im nächsten Schritt S 34 wird der Schwinger 36 gemäß des kompen­ sierten Nachfahrsteuersignals "uc" bewegt, um die Nadel 42 in Bezug auf die Kante des Nähguts 70 in Stellung zu bringen. Auf Schritt S 34 folgt Schritt S 35, bei dem die Positionssteuerein­ richtung 116 zum Empfang eines Signals vom Hauptschalter 20 fertig ist. Wird in Schritt S 35 bei ausgeschaltetem Hauptschal­ ter 20 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, geht der Steuerfluß auf Schritt S 36 über, in welchem die Positions­ steuereinrichtung 116 zum Empfang eines Triggerpulses vom Triggerpulsgenerator 112 fertig ist. Wird der Nachfahrmodus­ wählschalter 26 unter dieser Bedingung einmal ausgeschaltet und wieder eingeschaltet, wird durch den Triggerpulsgenerator 112 ein Triggerpuls erzeugt, und in Schritt S 36 wird eine posi­ tive Entscheidung (JA) erhalten, wodurch der Steuerfluß zurück­ geht auf Schritt S 2. Als Ergebnis wird der Kompensationswert Δ x wieder wie in der vorbeschriebenen Weise bestimmt. Finden die oben beschriebenen Schaltungen des Wählschalters 26 nicht statt, wird in Schritt S 36 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, und der Steuerfluß geht auf Schritt S 25 über.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Frequenz, mit welcher die Taktpulse von der Positionssteuereinrichtung 116 empfangen werden, so bestimmt ist, daß der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktpulsen ausreicht, um dem Schwin­ ger 36 zu ermöglichen, bewegt oder gedreht zu werden, bis das Ausgangssignal "Vi" des Kantensensors 54 mit dem Bezugswert "Vm" zusammenfällt, und der Nadel 42 zu ermöglichen, in Stel­ lung gebracht zu werden.

Wie oben beschrieben ist, wird die Stellung des Schwingers 36 verändert, und die Querposition der Nadel 42 wird entsprechend verändert, so daß die abgesenkte Position der so in Stellung gebrachten Nadel 42 dem Wert "d" des vom Abstandssignalgene­ rator 114 empfangenen Abstandssignals entspricht. Möchte die Näherin die so eingestellte Querposition der Nadel 42 verän­ dern, wird der Wert "d" des Abstandssignals vom Abstandssignal­ generator 114 durch Betätigen des Abstandseinstellteils 28 wie benötigt verändert. Auf der Grundlage des neu eingestellten Wertes "d" des Abstandssignals wird in Schritt S 33 das kompen­ sierte Nachfahrsteuersignal "uc" bestimmt, und die Querposition des Schwingers 36 wird in Schritt S 34 gemäß des neu bestimmten kompensierten Nachfahrsteuersignals "uc" verändert. Folglich wird die abgesenkte Position der Nadel 42 verändert. Nachdem die gewünschte Position der Nadel 42 wie oben beschrieben ein­ gestellt ist, wird der Hauptschalter 20 eingeschaltet, um die Nähmaschine in Gang zu setzen. Als Ergebnis wird in Schritt S 35 eine positive Entscheidung (JA) erhalten, und es wird ein kantennachfahrender Nähvorgang ausgeführt, um entlang einer Linie, die von der Kante des Nähguts 70 in einer gewünschten Entfernung liegt, aufeinanderfolgende Stiche zu bilden. Jedes­ mal, wenn in Schritt S 25 eine positive Entscheidung (JA) er­ halten wird, das heißt, jedesmal, wenn ein Taktpuls TP vom Taktpulsgenerator 88 erhalten wird, werden Schritt S 26 und die nachfolgenden Schritte ausgeführt. Wie bei jedem gewöhnlichen Nähvorgang wird die Stichlänge durch die vom Nahtdatengenerator 82 erzeugten Vorschubdaten und die von der Vorschubeinstell­ schaltung 89 erzeugten Vorschubeinstelldaten bestimmt.

Während Stiche durch die Vorschubbewegung des Nähguts 70 ge­ bildet werden, handhabt die Näherin das Nähgut so, daß die Kante des Nähguts nahezu in der vorbestimmten Position gehalten wird. Dennoch wird die Kantenposition des Nähguts in gewissem Ausmaß unvermeidbar verändert. In diesem Falle weicht dann das Ausgangssignal "Vi" des Kantensensors 54 vom Bezugswert "Vm" ab, wodurch in Schritt S 27 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird. Folglich werden während des Nähvorgangs die Schritte S 28 bis S 31 in der gleichen Weise wie hinsichtlich des Vor-Nähbetriebs mit der Maschine in Ruhestellung beschrie­ ben ausgeführt. Daher wird die Querposition des Schwingers 36 und der Nadel 42 so verändert, daß das Ausgangssignal "Vi" des Sensors 54 mit dem Bezugswert "Vm" zusammenfällt. Ferner werden die Schritte S 32 bis S 34 ausgeführt, um den Schwinger 36 und die Nadel 42 entsprechend des Abstandssignals "d" in Stellung zu bringen. Damit wird die Querposition der Nadel 42 als eine Reaktion auf eine Veränderung der Kantenposition des Nähguts 70 automatisch geändert, so daß der Abstand zwischen der Nahtlinie und der Nähgutkante im wesentlichen gleich dem vorbestimmten konstanten Wert "d" gehalten wird.

Wie oben beschrieben ist, ist die Positionssteuereinrichtung 116 so ausgelegt, daß die Schritte S 24 und S 28 bis S 31, in denen der Schwinger 36 einmal in die äußerste linke Position und dann schrittweise nach rechts bewegt wird, um den Kanten­ sensor 54 in Stellung zu bringen, ausgeführt werden. Diese Schritte werden ausgeführt, da die Wichtigkeit oder Bedeutung des Kompensationswertes Δ x mit der Richtung eines Zuwachses des Wertes des Nachfahrsteuersignals "ui", mit der Art der Berechnung des Kompensationswertes Δ x in Schritt S 23 und mit der Art der Bestimmung des kompensierten Nachfahrsteuersignals "uc" in Schritt S 33 wechselt. Vergleichbare Ergebnisse werden selbst dann erhalten, wenn der Schwinger 36 stufenweise nach links bewegt wird, nachdem der Schwinger 36 einmal in die äußerste rechte Position bewegt worden ist, vorausgesetzt, daß die Zuwachsrichtung des Nachfahrsteuersignals "ui", die Art der Berechnung des Kompensationswertes in Schritt S 23 und die Art der Bestimmung des kompensierten Nachfahrsteuersignals "uc" in Schritt S 33 entsprechend geändert sind.

Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß (a) der zur Aus­ führung der Schritte S 24 bis S 31 bestimmte Teil der Positions­ steuereinrichtung 116, der Multiplexer 94 und die Buchtsteuer­ schaltung 96 eine Positionssteuereinrichtung zum Erzeugen eines Positionssteuersignals in Form des Nachfahrsteuersignals "ui" zum Steuern des Buchtsteuermotors 100 bilden, (b) der zur Aus­ führung der Schritte S 5, S 7 bis S 9 und S 15 bestimmte Teil der Positionssteuereinrichtung 116 eine erste Abtasteinrichtung zum Betreiben des Buchtsteuermotors 100 von seiner der äußersten linken Position der Nadel 42 entsprechenden ersten Grenzstel­ lung auf seine der äußersten rechten Stellung entsprechenden zweiten Grenzposition hin, um die Ausgangssignals "Vi" des Kantensensors 54 zu erhalten, bildet, (c) der zur Ausführung der Schritte S 19 und S 20 bestimmte Teil der Positionssteuer­ einrichtung 116 eine zweite Abtasteinrichtung zum Betreiben des Buchtsteuermotors 100 von seiner zweiten Grenzposition auf seine erste Grenzposition hin, um die Ausgangssignale "Vi" zu erhalten, bildet, (d) der zur Ausführung der Schritte S 6, S 10 bis S 14 und S 16 bestimmte Teil der Positionssteuereinrichtung 116 eine Recheneinrichtung zum Berechnen des Durchschnitts­ werts aus den während der nach rechts führenden Bewegung der Nadel 42 erhaltenen maximalen und minimalen Ausgangssignale "Vm" bildet, (e) der zur Ausführung der Schritte S 17, S 18 und S 21 bis S 23 bestimmte Teil der Positionssteuereinrichtung 116 eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des ersten Durch­ schnittspositionssignals "Xm" auf der Grundlage des errechneten Durchschnittswertes und des zweiten Durchschnittspositions­ signals "Xm′" auf der Grundlage der während der nach links führenden Bewegung der Nadel 42 erhaltenen Ausgangssignale "Vi" bildet, und (f) der zur Ausführung der Schritte S 32 bis S 34 bestimmte Teil der Positionssteuereinrichtung 116, der Multi­ plexer 94, die Buchtsteuerschaltung 96 und der Buchtsteuermotor 100 die Nachfahrsteuereinrichtung zum Steuern einer relativen Bewegung zwischen der Nadel 42 und dem Nähgut 70 in der Quer­ richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Nähguts 70 bilden.

Die vorliegende bevorzugte Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der Kantensensor 54 und die Nadel 42 vom Buchtsteuermotor 100 als eine Einheit zusammen gegenüber dem Maschinenrahmen 18 bewegt werden. Das erfindungsgemäße Prinzip ist aber auch auf andere Typen von kantennachfahrenden Nähmaschinen anwend­ bar. Zum Beispiel kann die Erfindung so ausgeführt sein, daß die Nadel 42 und der Kantensensor 54 unabhängig voneinander gegenüber dem Maschinenrahmen 18 bewegt werden. Ferner kann die Erfindung so ausgeführt werden, daß die Nadel 42 gegenüber dem Maschinenrahmen 18 durch einen ersten Steuermotor bewegt wird, während der Sensor 54 gegenüber der Nadel 42 durch einen zweiten Steuermotor bewegt wird. In dem Fall, in dem die Nadel 42 und der Sensor 54 unabhängig voneinander bewegt werden, führt die Positionssteuereinrichtung 116 den Schritt S 34 für den Steuermotor zum Bewegen der Nadel 42 und den Schritt S 33, bei dem das Nachfahrsteuersignal "ui" die Querposition der Nadel 42 kennzeichnet, aus. In dem Fall, in dem der Sensor 54 gegen­ über der Nadel 42 bewegt wird, welche ihrerseits gegenüber dem Maschinenrahmen 18 bewegt wird, führt die Positionssteuerein­ richtung 116 die Schritte S 5, S 8, S 19, S 24, S 28 und S 31 für den zweiten Steuermotor zum Bewegen des Sensors 54 gegenüber der Nadel 42 aus. In diesem Falle stellt die Summe des Wertes "d" des Abstandssignals und des Kompensationswerts Δ x ein Buchtsteuersignal gleich dem Nachfahrsteuersignal "ui" in Schritt S 33 dar, und der erste Steuermotor wird entsprechend dieses Buchtsteuersignals betrieben, um die Nadel 42 in Stel­ lung zu bringen.

In der dargestellten Ausführungsform erzeugt der Abstandssi­ gnalgenerator 114 das Abstandssignal "d", dessen Wert durch das Abstandseinstellteil 28 wählbar ist. Der Abstand "d" kann jedoch durch Verändern der relativen Position zwischen der Nadel 42 und dem Kantensensor 54 in Querrichtung verändert wer­ den. In diesem Fall wird der Abstand "d" durch den Querabstand zwischen der Nadel 42 und dem Sensor 54 bestimmt. Wird eine Veränderung des Abstands "d" nicht gewünscht, kann die Posi­ tionssteuereinrichtung 116 so ausgelegt werden, daß sie das gleiche Abstandssignal erhält, oder der Querabstand zwischen der Nadel 42 und dem Sensor 54 kann konstant gehalten werden.

In der dargestellten Ausführungsform wird die relative Posi­ tion zwischen der Nadel 42 und dem Nähgut 70 durch Bewegen der Nadel 42 gegenüber dem Nähgut 70 verändert, und die relative Position zwischen dem Sensor 54 und dem Nähgut 70 wird durch Bewegen des Sensors 54 gegenüber dem Nähgut 70 verändert. Diese relativen Positionen können jedoch durch Bewegen des Nähguts 70 gegenüber der Nadel 42 und dem Sensor 54 verändert werden.

Weiterhin erzeugen in der dargestellten Ausführungsform die erste und die zweite Abtasteinrichtung das Abtaststeuersignal "xi", und die Abtaststeuereinrichtung legt an den Buchtsteuer­ motor 100 das dem Abtaststeuersignal "xi" entsprechende Posi­ tionssteuersignal "Xi" an. Es ist jedoch möglich, daß die erste und die zweite Abtasteinrichtung lediglich den Sensor 54 von rechts nach links oder von links nach rechts steuern, während die Positionssteuereinrichtung den Buchtsteuermotor 100 mit einem Positionssteuersignal versorgt, das dem von der Abtast­ einrichtung erzeugten Befehl entspricht. In diesem Falle erhal­ ten die erste und die zweite Abtasteinrichtung von der Posi­ tionssteuereinrichtung das Positionssteuersignal, das eine Stopposition des Buchtsteuermotors 100 darstellt, und liefern dieses Positionssteuersignal an die Speichereinrichtung und die Bestimmungseinrichtung.

Weiterhin ist die dargestellte Ausführungsform so ausgelegt, daß das Nachfahrsteuersignal "ui" durch die Positionssteuer­ einrichtung 116 kompensiert wird, und die Buchtsteuerschaltung 96 bestimmt das Positionssteuersignal "Xi" in Abhängigkeit von dem kompensierten Nachfahrsteuersignal "ui". Es ist jedoch mög­ lich, daß die Positionssteuereinrichtung 116 der Buchtsteuer­ schaltung 96 ein Nachfahrsteuersignal "ui" und den Kompensa­ tionswert Δ x liefert, während die Buchtsteuerschaltung 96 das Abstandssignal "d" des Generators 114, das Nachfahrsteuersi­ gnal "ui" von der Einrichtung 116 und den Kompensationswert Δ x in die entsprechenden Signale "D", "Xi" und Δ X, welche re­ lative Positionen zwischen der Nadel 42 und dem Nähgut 70 dar­ stellen, umsetzt. In diesem Fall bestimmt die Buchtsteuerschal­ tung 96 ein Positionssteuersignal durch Abziehen der Werte Δ X und D vom Wert "Xi".

In der dargestellten Ausführungsform kann die Position der Nadel 42 durch ein Betätigen des Abstandseinstellteils 28 ver­ ändert werden, selbst wenn die Nähmaschine in Ruheposition ist. Wird diese Anordnung nicht gewünscht, können der Taktimpuls­ generator 132 und das UND-Gatter 134 entfernt werden.

In der dargestellten Ausführungsform wird das gerade Nahtmuster automatisch gewählt, wenn der Nachfahrmoduswählschalter 26 ein­ geschaltet wird. Diese Anordnung beruht auf der Tendenz, gerade Nähte zu verwenden, wenn das Nähgut entlang seiner Kante genäht wird. Erfindungsgemäß können jedoch andere Nahtmuster bei der Kanten nachfahrenden Betriebsart verwendet werden. In diesem Falle kann das Abstandssignal "d" aufgrund der Nahtdaten zum Beispiel jedesmal dann geändert werden, wenn die Nadel 42 hin- und herbewegt wird.

Während das Steuersystem mit Ausnahme der Positionssteuerein­ richtung 116 aus diskreten elektronischen Bauelementen oder Schaltungen aufgebaut ist, kann die Gesamtheit des Steuer­ systems von einem Mikrocomputer gebildet werden. Weiterhin kann die Positionssteuereinrichtung 116 aus diskreten elektronischen Schaltungen bestehen.

Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung mit verschiede­ nen anderen Veränderungen, Abwandlungen und Verbesserungen, die dem Fachmann einfallen können, in Verbindung mit dem spe­ ziellen Aufbau des Kantensensors 54, der Nachfahrsteuereinrich­ tung 110, oder dem Mechanismus zum seitlichen Anstoßen der Nadel 42 oder der gesamten Anordnung der Zickzack-Nähmaschine ausge­ führt werden kann. So kann die Nadel 42 zum Beispiel durch Schwenken des Schwingers 36 um eine im wesentlichen senkrechte Achse quer angestoßen werden.

Claims (5)

1. Nähmaschine, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (54) zum Erfassen des Randes bzw. der Kante eines Nähguts (70) in einer Querrichtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Nähguts, eine Nachfahrsteuereinrichtung (94, 96, 100, 116, S 32- S 34) zum Steuern der relativen Posi­ tion zwischen einer Nadel (42) und dem Nähgut (70) in der Quer­ richtung und einen Motor (100) zum Verändern einer relativen Position zwischen der Nähgutkante und der Einrichtung (54) zum Erfassen der Kante des Nähguts (70), wobei der Motor (100) zwi­ schen einer ersten und einer zweiten Grenzposition betrieben wird, um erste und zweite Ausgangssignale der Einrichtung (54) zum Erfassen der Kante des Nähguts (70) zu erhalten, und wobei ein erstes und ein zweites Durchschnittspositionssignal so be­ stimmt werden, daß die Durchschnittspositionssignale dem Durch­ schnittswert aus dem Maximalwert und dem Minimalwert der ersten Ausgangssignale entsprechen.

2. Nähmaschine mit einer Einrichtung zum Nachfahren der Kante des Nähguts (70), gekennzeichnet durch (a) eine von einem Maschinenrahmen (18) derart getragene Nähnadel (42), daß die Nadel (42) in senkrech­ ter Richtung hin- und herbewegbar ist, (b) eine Vorschubein­ richtung (66, 68) zum Bewegen des Nähguts (70) auf einem Bett (10) in einer Vorschubrichtung in zeitlicher Abstimmung mit dem Hin- und Herbewegen der Nadel (42), (c) einen Rand- bzw. Kantensensor (54) zum Erfassen der Position der Kante des Näh­ guts (70) in einer Querrichtung senkrecht zur Vorschubrichtung, (d) einen zwischen der ersten und der zweiten Grenzposition betriebenen Steuermotor (100) zum Verändern einer relativen Position zwischen der Kantenposition des Nähguts (70) und einer Position des Kantensensors (54), (e) eine Positionssteuerein­ richtung (94, 96, 116, S 24- S 31) zum Erzeugen von Positions­ steuersignalen, die für eine Mehrzahl von Positionen innerhalb des Antriebsbereichs des Steuermotors (100) kennzeichnend sind, und zum Regeln einer Stopposition des Steuermotors (100) der­ art, daß die Randposition des Nähguts (70) vom Kantensensor (54) erfaßt wird, (f) die Nachfahrsteuereinrichtung (94, 96, 100, 116, S 32- S 34) zum Steuern einer relativen Position zwi­ schen der Nadel (42) und dem Nähgut (70) in der Querrichtung, um auf dem Nähgut (70) aufeinanderfolgende Stiche auf einer Linie zu bilden, die in einem vorbestimmten Abstand von der Kante des Nähguts (70) zum Nähgut (70) hin gesehen verläuft, (g) eine erste Abtasteinrichtung (116, S 5, S 7- S 9, S 15) zum An­ steuern der Positionssteuereinrichtung zwecks Antreibens des Steuermotors (100) von der ersten Grenzposition auf die zweite Grenzposition zu und zwecks Erhaltens einer Mehrzahl von ersten Ausgangssignalen des Kantensensors (54), welche einer Mehrzahl von Positionssteuersignalen entsprechen, (h) eine Speicherein­ richtung (122) zum Speichern der Werte der Mehrzahl von ersten Ausgangssignalen des Kantensensors (54) in Verbindung mit der Mehrzahl von Positionssteuersignalen, (i) eine Recheneinrich­ tung (116, S 6, S 10- S 14, S 16) zum Berechnen eines Mittelwerts aus dem Maximalwert und dem Minimalwert der Werte der Mehrzahl von ersten Ausgangssignalen des Kantensensors (54), (j) eine zweite Abtasteinrichtung (116, S 19, S 20) zum Ansteuern der Posi­ tionssteuereinrichtung zwecks Antreibens des Steuermotors (100) von der zweiten Grenzposition auf die erste Grenzposition zu und zwecks Erhaltens einer Mehrzahl von zweiten Ausgangssigna­ len des Kantensensors (54), welche einer Mehrzahl von Posi­ tionssteuersignalen entsprechen, und (k) eine Bestimmungsein­ richtung (116, S 17, S 18, S 21- S 23) zum Bestimmen eines ersten Durchschnittspositionssignals, das aus einem der Mehrzahl von Positionssteuersignalen, das dem einen der Mehrzahl von ersten Ausgangssignalen des Kantensensors (54), welches dem Durch­ schnittswert am nächsten kommt, entspricht, besteht, und eines zweiten Durchschnittspositionssignals, das aus einem der Mehr­ zahl von Positionssteuersignalen, das dem einen der Mehrzahl von zweiten Ausgangssignalen, welches dem Durchschnittswert am nächsten kommt, entspricht, besteht, und zum Erhalten eines Kompensationswerts, der eine Hälfte einer Differenz zwischen den Werten des ersten und des zweiten Durchschnittspositions­ signals beträgt, ( ) wobei die Nachfahrsteuereinrichtung (94, 96, 100, 116, S 32- S 34) so betreibbar ist, daß die relative Position zwischen der Nadel (42) und dem Nähgut (70) in der Querrichtung in Abhängigkeit von dem Kompensationswert einge­ stellt werden kann.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (116, S 17, S 18, S 21- S 23) jeden der Werte der Mehrzahl von zweiten Ausgangssignalen des Kantensensors (54) mit dem Durchschnitts­ wert vergleicht, während die zweiten Ausgangssignale beim Be­ trieb des Steuermotors (100) von der zweiten Grenzposition auf die erste Grenzposition zu erzeugt werden, wobei die Bestim­ mungseinrichtung eins der Mehrzahl von zweiten Ausgangssignalen als zweites Durchschnittspositionssignal bestimmt.

4. Nähmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (116, S 6, S 10- S 14, S 16) eine Speichereinrichtung (116, S 6) zum Spei­ chern in einem Maximumregister (R _max ) und einem Minimumregister (R _min ) eines ersten einer Mehrzahl von ersten Ausgangssignalen, die vom Kantensensor (54) in einer ersten einer Mehrzahl von Positionen des Steuermotors (100) erzeugt werden, während der Steuermotor (100) von der ersten Grenzposition auf die zweite Grenzposition zu betrieben wird, eine Einrichtung (116, S 10, S 13, S 14) zum Aktualisieren des Maximalwerts zum Vergleichen eines zweiten Signals der ersten Ausgangssignale mit dem ersten Signal der ersten Ausgangssignale, welches im Maximumregister (R _max ) gespeichert ist, und Ersetzen des ersten Signals der im ersten Register gespeicherten ersten Ausgangssignale durch das zweite der ersten Ausgangssignale, wenn der Wert des zwei­ ten Signals der ersten Ausgangssignale größer ist als der Wert des ersten Signals der ersten Ausgangssignale, wobei die Ein­ richtung das Aktualisieren des im ersten Register gespeicherten Maximalwerts durch Vergleichen und Ersetzen in gleicher Weise wie oben aufgeführt für das dritte und die nachfolgenden ersten Ausgangssignale ausführt, eine Einrichtung (116, S 10- S 12) zum Aktualisieren des Minimalwerts zum Vergleichen des zweiten Signals der ersten Ausgangssignale mit dem ersten Signal der ersten Ausgangssignale, welches im Minimumregister (R _min ) ge­ speichert ist, und Ersetzen des ersten Signals der im zweiten Register gespeicherten ersten Ausgangssignale durch das zweite der ersten Ausgangssignale, wenn der Wert des zweiten Signals der ersten Ausgangssignale kleiner ist als der Wert des ersten Signals der ersten Ausgangssignale, wobei die Einrichtung das Aktualisieren des im Minimumregister gespeicherten Werts durch Vergleichen und Ersetzen in gleicher Weise wie oben aufgeführt für das dritte und die nachfolgenden ersten Ausgangssignale ausführt, und eine Einrichtung (116, S 16) zum Erhalten eines Durchschnittswerts aus dem Maximalwert und dem Minimalwert der ersten Ausgangssignale, welche im Minimalregister (R _max ) bzw. im Minimalregister (R _min ) gespeichert sind, nachdem der Steuer­ motor (100) in die zweite Grenzposition gebracht ist.

5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfahrsteuereinrichtung (94, 96, 100, 116, S 32- S 34) die Kantenposition des Nähguts (70) durch Verschieben der einen der beiden durch das erste und das zweite Durchschnittspositionssignal dargestellten Positionen zur anderen der beiden Positionen hin um einen dem Kompensa­ tionswert entsprechenden Abstand bestimmt und die relative Position zwischen der Nadel (42) und dem Nähgut (70) so steuert, daß die Nadel (42) in eine Stellung gebracht wird, die von der bestimmten Kantenposition des Nähguts (70) in Querrichtung im vorbestimmten Abstand liegt.