DE3910870C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine musteranpassende Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der DE 33 46 163 C1 ist eine musteranpassende Nähmaschine dieses Typs beschrieben. Bei dieser Maschine ist ein Paar Fotosensoren vor den Nähpunkt (Stichbildestelle) gesetzt, um Intensitätsdaten zu erzeugen, die die Helligkeit der Muster auf den beiden Nähgutstücken darstellen. Wenn die beiden Nähgutstücke zum Nähen vorangeschoben werden, wird der Fehlanpassungsabstand der Muster auf den beiden Nähgutstücken unter Verwendung der Intensitätsdaten erfaßt, und der Vorschubbetrag für wenigstens eines der beiden Näh­ gutstücke wird stufenweise entsprechend des Fehlanpassungs­ abstandes eingestellt, um die Musteranpassung aufrechtzu­ erhalten.

Aber, wenn auch der Vorschubbetrag für die beiden Nähgutstücke auf der Grundlage des berechneten Fehlanpassungsabstandes ge­ geben wird, so haben doch einige Arten von Nähgut schwierig anzupassende Muster. Dies liegt darin begründet, daß der eingestellte Vorschubbetrag des Nähgutschiebers unter Umständen nicht der tatsächliche Vor­ schubbetrag des Nähguts ist oder daß der tatsächliche Vor­ schubbetrag sich aufgrund unterschiedlicher Nähbedingungen verändert, selbst wenn der eingestellte Vorschubbetrag konstant ist.

Fig. 17 zeigt die Daten zum Erläutern der obigen Situation, wobei die übereinanderliegenden Nähgutstücke 450 mm lang unter der Bedingung genäht werden, daß der untere Vorschub­ betrag eines unteren Nähgutschiebers auf 2 mm je Vorschub festgelegt ist, während der obere Vorschubbetrag eines oberen Nähgutschiebers variiert wird, und daß dann der Fehlanpas­ sungsabstand zwischen den beiden Nähgutstücken gemessen wird. Vier verschiedene Arten von Nähgut werden gemessen: dickes Wollgewebe A, normales Wollgewebe B, dünnes Wollgewebe C, nicht-wollenes dünnes Gewebe D. Der Fehlanpassungsabstand von A, B, C und D wird zu Null, wenn deren oberer Vorschub­ betrag auf 1,32 mm, 1,48 mm, 2,12 mm bzw. 2,88 mm gesetzt wird. Die Steigung der Kurve in der Nähe des Fehlanpassungs­ abstandes Null ist bei D am größten, worauf C, B und A fol­ gen. Deshalb erhöht im Falle des Gewebes D eine gering­ fügige Veränderung des oberen Vorschubbetrags den Fehlanpas­ sungsabstand.

Der Unterschied zwischen dem voreingestellten oberen Vor­ schubbetrag und dem tatsächlichen Vorschubbetrag verändert sich entsprechend der Art des Gewebes. Für ein Gewebe ist ein Nähen über eine größere Entfernung erforderlich, um den Fehlanpassungsabstand zu Null zu machen, wie in Fig. 16A gezeigt ist, und für ein anderes Gewebe schwankt der Fehl­ anpassungsabstand, wie in Fig. 16B gezeigt ist. Damit war die Qualität der genähten Produkte unstabil.

Weiterhin wird der Unterschied zwischen dem eingestellten oberen Vorschubbetrag und dem tatsächlichen oberen Vorschubbetrag selbst dann, wenn gleiche Arten von Gewebe vernäht werden, auch durch Unterschiede in der Drehzahl des Hauptmotors, in der Form des oberen Nähgutschiebers oder des Nähfußes oder im Druck des Nähfußes verursacht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine musteranpassende Nähmaschine zu schaffen, die die Muster unter verschiedenen Nähbedingungen schnell und richtig anpaßt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine musteranpassende Näh­ maschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Zu den Nähbedingungen gehören die Arten des Nähgutmaterials, die Dicke der Nähgutstücke bzw. Nähgutbahnen, die Nähgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Drehung eines Hauptmotors der Nähmaschine, das Einlegen oder das Nichteinlegen eines Trennmaterials zwischen die beiden Ma­ terialbahnen oder Nähgutstücke, um deren gegenseitige Verschiebung zu verhindern, die Form des oberen und des unteren Nähgutschiebers oder eines Nähfußes, der Druck eines Nähfußes, das Nahtmuster, wie etwa ein gerades oder ein gekrümmtes Muster.

Dabei ist es aus der DE 35 25 028 A1 für sich bekannt, daß der obere/untere Stoffschieber gegenüber einem eingestellten Wert - entsprechend den Nähbedingungen - eine ins Gewicht fallende unter­ schiedliche effektive Vorschubgröße am Nähgut bewirkt.

Dabei ist es ferner aus der DNZ 12/82, Seiten 44/45 oder aus der DNZ 7/1986, Seiten 32-37 für sich bekannt, daß der Vorschubbetrag ent­ sprechend der Nähgeschwindigkeit oder der Art des zu verarbeitenden Materials angepaßt wird. Ferner ist es bei Regelvorgängen, insbe­ sondere in der Textiltechnik (vgl. Melliand Textilberichte 1963, H. 7, S. 665-667) bekannt, Veränderungen oder Störungen nach dem Prin­ zip der Störgrößenaufschaltung zu kompensieren bzw. zu korrigieren (vgl. DIN 19226, Teil 4, Entw. März 1988) bevor sie innerhalb der Regelkreisschleife sich auswirken. Eine anwendungsspezifische Berücksichtigung dieses bekannten Prinzips der Störgrößenaufschal­ tung für den Vorschub an einer Nähmaschine geht jedoch daraus nicht hervor.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die nähere Erläuterung der Erfindung an Hand der Figuren. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das einen typischen Aufbau einer musteranpassenden Nähmaschine darstellt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des mechanischen Aufbaus einer Nähmaschine gemäß eines Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 eine Darstellung des Nähabschnitts der Nähmaschine;

Fig. 4 eine Darstellung des Aufbaus einer Mu­ stererfassungsvorrichtung und deren Steuereinheit;

Fig. 5A und 5B ein Endstück der Mustererfassungsvor­ richtung und einen internen Aufbau sei­ ner Lichtleitung;

Fig. 6 eine Bedientafel;

Fig. 7A und 7B Flußdiagramme einer Musteranpassungs­ steuerroutine;

Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Fehlanpassungs­ berechnungssubroutine;

Fig. 9 ein Flußdiagramm einer oberen Vorschub­ korrektursubroutine;

Fig. 10 ein Flußdiagramm einer Unterbrechungs­ routine;

Fig. 11 eine graphische Darstellung eines Nadel­ positionssignals, eines Vorschubbetrags­ signals und eines Pulssignals, die von einem Rotationssensor erzeugt werden;

Fig. 12A und 12B Darstellungen von Mustern auf dem oberen bzw. dem unteren Nähgutstück;

Fig. 12C und 12D Darstellungen der geglätteten Daten des oberen bzw. des unteren Nähgut­ stücks;

Fig. 13A und 13B Darstellungen der jeweiligen differen­ zierten Daten des oberen bzw. des unte­ ren Nähgutstücks;

Fig. 14 eine Darstellung der Überlagerung der Spitzen der differenzierten Daten des oberen und des unteren Nähgutstücks;

Fig. 15 ein Flußdiagramm einer Fehlanpassungs­ korrektursubroutine in einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 16A bis 16C graphische Darstellungen der Veränderung des Fehlanpassungsabstandes;

Fig. 17 eine graphische Darstellung, die den Fehlanpassungsabstand in Abhängigkeit von verschiedenen Arten von Gewebe zeigt.

Fig. 2 stellt eine Nähmaschine 1 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Diese Nähmaschine 1 wird von einem Mikrocomputer gesteuert, um zwei Nähgutstücke mit dem gleichen Muster mit Musteranpassung zusammenzunähen. Zunächst wird der mechanische Aufbau der Nähmaschine 1 be­ schrieben.

Die Nähmaschine 1 weist einen Näharm 5 und ein Nähbett 10 auf. Der Näharm 5 weist eine Hauptwelle 17 auf, die über einen Riemen 13 und eine Riemenscheibe 15 von einem Haupt­ motor 190 (Fig. 4) angetrieben wird. Die Hauptwelle 17 hat einen exzentrischen Nocken 18, der über eine Kurbelstange 19 mit einer Arbeitswelle 20 verbunden ist. Dadurch schwenkt die Arbeitswelle 20 um einen vorbestimmten Winkel bei Drehung der Hauptwelle 17 und verleiht einem Verbindungsele­ ment 23 eine vertikale Bewegung. Das Verbindungselement 23 ist mit einem Arm 27 verbunden, der um eine Tragwelle 25 geschwenkt wird. Die Schwenkbewegung des Armes 27 gibt einem oberen Stoffschieber 30 eine vertikale Bewegung.

Die Hauptwelle 17 ist über eine Kurbelstange 32, einen wei­ teren exzentrischen Nocken 33 und ein Verbindungselement 47 mit einer Arbeitswelle 35 verbunden. Die Arbeitswelle 35 wird um einen vorbestimmten Winkel entsprechend der Dre­ hung der Welle 17 geschwenkt, um Hebeln 37 und 39 eine Hub­ bewegung zu verleihen. An den Hebel 39 angelenkt ist ein Arm 44, der um die Welle 25 geschwenkt wird. Die Schwenk­ bewegung des Armes 44 verleiht dem oberen Stoffschieber 30 eine Vorschubbewegung. Damit führt der obere Stoffschieber 30 eine Vier-Phasen-Bewegung aus, d. h., nach oben, nach vorne, nach unten und zurück.

Der Betrag der Vorschubbewegung des oberen Stoffschiebers 30, d. h. der Vorschubbetrag des oberen Nähgutstücks, wird durch den Betrag der Schwenkbewegung der Welle 35 bestimmt. Das Verbindungselement 47 ist mit einem oberen Vorschubeinsteller 48 verbunden, der an einem Ende einer Drehwelle 50 eingepaßt ist. Der Einsteller 48 ändert den Betrag der Schwenkbewegung der Welle 35 durch Verändern der Neigung des Verbindungsele­ mentes 47. Die Kurbelstange 32, der Exzenter 33, das Ver­ bindungselement 47, der obere Vorschubeinsteller 48 und die Drehwelle 50 bilden einen oberen Vorschubeinstellmechanismus 51.

Am anderen Ende der Welle 50 befindet sich ein Drehhebel 61, der zwei sich entgegengesetzt erstreckende Arme aufweist. Der eine Arm schlägt an einem Anschlag 59 an, der an einer Antriebswelle 58 angebracht ist, die mit einer Ausgangswelle 56 eines Schrittmotors 55 verbunden ist. Der Schrittmotor 55 bewegt den Anschlag 59, der Anschlag 59 regelt den Hebel 61, und der Hebel 61 begrenzt die Drehposition der Welle 50 und bestimmt den Schwenkwinkel der Welle 50. Somit ist der obere Vorschubbetrag bestimmt.

Das Nähbett 10 weist eine Horizontalvorschubwelle 67 und eine Vertikalvorschubwelle 69 auf, damit ein unterer Stoff­ schieber 65 den Vier-Takt-Vorschub in gleicher Weise wie der obere Stoffschieber 30 ausführt. Die Vertikalvorschub­ welle 69 ist über eine Kurbelstange 75 und über einen exzen­ trischen Nocken 76 mit der Hauptwelle 17 verbunden und schwenkt um einen vorbestimmten Winkel bei Drehung der Welle 17, um dem unteren Stoffschieber 65 eine vertikale Bewegung zu verleihen. Die Horizontalvorschubwelle 67 ist über einen unteren Vorschubeinsteller 78, eine Kurbelstange 81 und einen exzentrischen Nocken 82 mit der Hauptwelle 17 verbunden und schwenkt um einen vorbestimmten Winkel bei Drehung der Hauptwelle 17, um dem unteren Stoffschieber 65 eine hori­ zontale Bewegung zu verleihen. Der untere Vorschubeinsteller 78 setzt die Längsbewegung der Kurbelstange 81, die durch die Drehung der Hauptwelle 17 angetrieben wird, in eine Schwenkbewegung der Horizontalvorschubwelle 67 um und regelt den Schwenkabstand.

Ein Knopf 84 zum Einstellen des Vorschubs von Hand ist an der Außenseite des Rahmens der Nähmaschine 1 vorgesehen, um die Neigung einer Vorschubeinstellgabel 85, an die das Ende des Knopfes 84 anstößt, einzustellen. Die Gabel 85 ist mit dem Einsteller 78 über ein Verbindungselement 91 ver­ bunden. Wenn ihre Neigung verändert wird, wird der Betrag des Vorschubs durch den unteren Vorschubeinsteller 78 geän­ dert. Der Betrag des unteren Vorschubs kann damit durch den Knopf 84 zur Vorschubsteuerung von Hand verändert werden. Die Gabel 85 ist außerdem mit einem Potentiometer 86 ver­ bunden, das ein Signal erzeugt, das dem Betrag des unteren Vorschubs entspricht.

Eine Nadel 64 (Fig. 3) ist an einer (nicht gezeigten) Nadel­ stange angebracht, die sich mit der Hauptwelle 17 synchron senkrecht bewegt. Innerhalb des Nähbetts 10 unter der Nadel 64 ist ein Schlingenfänger 94 an einer unteren Welle 92 an­ gebracht, die sich ebenfalls mit der Hauptwelle 17 synchron dreht. Dementsprechend wirken im Nähteil (Fig. 3), synchron zur Drehung der Hauptwelle 17, die Nadel 64 und der Schlin­ genfänger 94 zusammen, um zwei Nähgutstücke 87 und 88, die unter einem Nähfuß zusammengesetzt sind, zusammenzunähen, und der obere und der untere Stoffschieber 30 bzw. 65 schie­ ben diese in Richtung A (Fig. 3 und 4) mit Vier-Takt-Vorschub voran. Nach dem Nähen treibt ein Fadenschneidesolenoid 98 (Fig. 4) einen (nicht gezeigten) Fadenschneider an.

In Nährichtung gesehen vor dem Nähteil sind drei Führungs­ platten 103, 104 und 105 parallel zum Maschinenbett, in das die untere Führungsplatte 105 eingelassen ist, angeordnet. Zwei Stifte 108 und 109 (Fig. 3 und 4) stehen nach oben auf der unteren Führungsplatte 105 und dringen durch Langlöcher, die in der mittleren und der oberen Führungsplatte 104 bzw. 103 gebildet sind, hindurch und führen die Seitenränder der Nähgutstücke 87 und 88.

Ein Detektor 113 zum Erfassen von Mustern auf den beiden Nähgutstücken 87 und 88 ist in die mittlere Führungsplatte 104 eingelassen. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, sind an der Spitze des Detektors 113 Prismen 115 und 116 angebracht. Licht von einem Leiter wird von den Prismen 115 und 116 zu den Nähgutstücken 87 und 88 reflektiert, und das von den Oberflächen reflektierte Licht zeichnet den Einfallsweg nach. Wie in Fig. 5B gezeigt ist, weist der Leiter im Detektor 113 ein Bündel optischer Fasern 121 auf, die mit einer Steuereinheit 124 der Nähmaschine 1 verbunden sind.

Die optischen Fasern 121 weisen Fasern 127 (Fig. 4) zum Aus­ senden von Licht und Fasern 129 und 131 zum Empfangen von Licht auf. Die aussendenden Fasern 127 sind mit einer Licht­ quelleneinheit 133, und die empfangenden Fasern 129 und 131 sind mit den Fotosensoren 144 und 148 in der Steuereinheit 124 verbunden. In der Lichtquelleneinheit 133 wirft eine Lampe 141 weißes Licht durch eine Linse 138 in die Fasern 127. Die Fasern 129 und der Fotosensor 144 entsprechen dem oberen Nähgutstück 87, und die Fasern 131 und der Fotosensor 148 entsprechen dem unteren Nähgutstück 88.

Die Fotosensoren 144 und 148 empfangen das Licht und erzeugen dessen Intensitätsdaten. Die Intensitätsdaten werden an die elektronische Steuereinheit 160, die in der Steuereinheit 124 enthalten ist, gesendet.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die elektronische Steuerein­ heit 160 ein Mikrocomputer mit einer zentralen Steuereinheit (central processing unit, CPU) 163, einem Nur-Lese-Speicher (read only memory, ROM) 165, einem Direktzugriffsspeicher (random access memory, RAM) 168, einem Analog-/Digital-Wand­ ler (A/D-Wandler) 170 und Treiberschaltungen 187, 189, 191 und 198. Der A/D-Wandler 170 ist mit den Fotosensoren 144 und 148, die Treiberschaltung 187 zum Einstellen des oberen Vorschubbetrags mit dem Schrittmotor 55, die Treiberschaltung 189 mit einer Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display, LCD) 182 zum Anzeigen jedes eingestellten Wertes, die Trei­ berschaltung 191 mit dem Fadenschneidesolenoid 98 und die Treiberschaltung 198 mit dem Hauptmotor 190 der Nähmaschine 1 verbunden. Weiterhin ist die elektronische Steuereinheit 160 mit einem Rotationssensor 174 in der Riemenscheibe 15 zum Erzeugen von 24 Pulssignalen je Umdrehung der Hauptwelle 17, mit Nadelpositionssensoren 176 und 178, ebenfalls in der Riemenscheibe 15, zum jeweiligen Erzeugen eines unteren Positionssignals und eines oberen Positionssignals, mit dem Potentiometer 86 zum Erfassen des Betrages des unteren Vor­ schubs, mit einem Startschalter 186 an einem Pedal 184 zum Erzeugen von Start- und Stoppsignalen und Fadenschneidesigna­ len, mit einem Mustereinstellschalter 185 zum Einstellen eines Ausgangsbetrags für den oberen Vorschub entsprechend der Nähbedingungen, mit einem Stichlängeneinstellschalter 188 zum Einstellen einer Bezugslänge L entsprechend des Mu­ sterwiederholabstands und mit einem Korrekturschalter 195 zum Einstellen eines Korrekturfaktors G verbunden.

Eine Bedientafel 210 (Fig. 6) weist die oben genannten Schal­ ter 185, 188 und 195 und die Flüssigkristallanzeige 182 auf. Ferner weist die Bedientafel 210 eine Vergrößerungstaste 212 und eine Verkleinerungstaste 215 zum Verändern eines mittels der Schalter 185, 188 und 195 gesetzten Wertes auf. Eine Steuerroutine zum Musteranpassen ist im ROM 165 gespeichert. Im RAM 168 sind Speichergebiete einer vorbestimmten Zahl Cm vorgesehen, um von den Fotosensoren 144 und 148 erzeugte Intensitätsdaten sequentiell zu speichern.

Nun wird die Musteranpaßsteuerroutine der Nähmaschine 1 mit Bezug auf die Flußdiagramme, die in den Fig. 7A, 7B, 8 9 und 10 gezeigt sind, beschrieben.

Die Werte, die zuvor mittels der Schalter 185, 188 und 195 eingestellt worden sind, bevor die Stromversorgung abgeschal­ tet wurde, sind in einem gestützten Speicher erhalten, und wenn die Stromversorgung der Nähmaschine 1 eingeschaltet wird, werden die gespeicherten Werte Anfangswerte. Wenn die Nähmaschine 1 zum ersten Mal benutzt wird, wenn sie für längere Zeit nicht benutzt worden ist oder wenn andere Gewebearten als die zuvor genähten genäht werden, müssen neue Werte eingestellt werden. Bei Drücken der Korrektur­ taste 195, um einen neuen Korrekturfaktor G einzustellen, wird auf der Flüssigkristallanzeige 182 eine Korrektions­ faktorzahl angezeigt. Ein Bediener drückt die Vergrößerungs­ taste 212 oder die Verkleinerungstaste 215, um einen von drei Korrekturfaktoren G 1, G 2 bzw. G 3 auszuwählen. In glei­ cher Weise drückt der Bediener den Schalter 185 und die Taste 212 oder die Taste 215, um den oberen Vorschub­ anfangsbetrag Ho einzustellen, und drückt den Schalter 188 und die Taste 212 oder die Taste 215, um die Bezugslänge L einzustellen. Normalerweise wird der obere Vorschubanfangswert Ho so eingestellt, daß die tatsächlichen Vorschubbeträge des oberen und des unteren Nähgutstücks 87 bzw. 88 nahezu gleich sind. Die Länge L wird geringfügig größer eingestellt als der längste wiederkehrende Abschnitt des Musters und L wird länger sein als der größte durchge­ zogene (oder ungemusterte) Abschnitt des Musters, um jegliche Intensitätsänderung zu erfassen.

Zunächst wird die Unterbrechungsverarbeitungsroutine (Fig. 10) erläutert. Diese Routine wird bei jedem Abfallen des Rotationspulssignals vom Rotationssensor 174 gestartet. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, erzeugt der Rotationssensor 174 während einer Umdrehung der Hauptwelle 17 24 Pulssignale, so daß die Routine jedesmal gestartet wird, wenn die Haupt­ welle 17 sich um 15° gedreht hat.

Bei der Unterbrechungsverarbeitungsroutine wird zunächst im Schritt S200 geprüft, ob das Pulssignal vom Rotations­ sensor 174 innerhalb einer Nähgutvorschubbewegung (in Fig. 11: B) liegt. Wenn nicht, ist die Routine beendet. Liegt das Pulssignal vom Rotationssensor 174 innerhalb der Vor­ schubbewegung, werden von den Fotosensoren 144 und 148 er­ zeugte Intensitätsdaten vom A/D-Wandler 170 in digitale Si­ gnale umgewandelt und im Schritt S203 als ein Satz Intensitätsdaten im RAM 168 gespeichert. Der Zähler C für den Intensitäts­ datensatz wird im Schritt S206 um Eins erhöht, und die Routine wird beendet. Damit sind die Intensitätsdatensätze in den zugeordneten Gebieten des RAM 168 gespeichert.

Nun wird die Musteranpaßsteuerroutine (Fig. 7A und 7B) er­ läutert. Diese Routine wird in voreingestellten Zeitinter­ vallen ausgeführt. Zuerst wird im Schritt S220 der Zustand des Stichlängeneinstellschalters 188 geprüft. Wenn der Schal­ ter 188 nicht eingeschaltet ist, wird die Länge L nicht ge­ ändert, und die Routine geht auf den Schritt S250 über. Wenn der Schalter 188 eingeschaltet ist, wird die vom Bediener eingestellte Länge L im Schritt S230 eingegeben, und die Bezugszahl Cm wird im Schritt S240 berechnet. Die Zahl Cm stellt die Zahl von Intensitätsdatensätzen dar, die der Länge L entsprechen, und wird wie folgt berechnet:

Cm = Np × L/Df,

wobei Np die Anzahl von Pulsen im Vorschubbereich und Df der Vorschubbetrag sind. Wenn zum Beispiel die Länge L auf 30 mm gesetzt ist und der Vorschubbetrag 1 mm beträgt, wird Cm zu 10 Pulsen×30mm/1 mm=300 errechnet, da die Zahl der Pulssignale im Vorschubbereich 10 Pulse pro Umdrehung der Hauptwelle beträgt.

Anschließend werden ein Steuerzähler K und der Zähler C für die im RAM 168 gespeicherten Intensitätsdatensätze in den Schritten S 250 und S 260 bei Null gelöscht. Dann wartet die CPU 163, bis das obere und das untere Nähgutstück 87 bzw. 88 aufgelegt sind und das Pedal 184 in den Schritten S 270 und S 280 heruntergedrückt ist, zu welchem Zeitpunkt dann die CPU 163 den Maschinenhauptmotor 190 antreibt, um das Nähen im Schritt S 290 zu beginnen. Der obere Vorschubbetrag unmittelbar nach dem Beginnen des Nähens ist der obere Vor­ schubanfangsbetrag Ho, der mittels des Mustereinstellschal­ ters 185 voreingestellt ist.

Während sich der Hauptmotor 190 beim Nähen dreht, wird die Unterbrechungsverarbeitungsroutine (Fig. 10) wiederholt aus­ geführt, und die Intensitätsdatensätze werden aufeinander­ folgend in den vorbestimmten Speichergebieten des RAM 168 gespeichert. Wenn in den Schritten S 300 und S 310 (Fig. 7A) der Steuerzähler K gleich Null ist bzw. die Zahl der Intensi­ tätsdatensätze C kleiner als die Bezugszahl Cm ist, geht das Programm auf den Schritt S 270 zurück, während das Nähen weitergeht.

Wenn der Zähler K im Schritt S 300 nicht gleich Null ist oder wenn der Zähler C im Schritt S 310 den Wert Cm erreicht (d. h., wenn die ersten Cm Datensätze gespeichert sind), wird im Schritt S 320 die Fehlanpassungsabstandsberechnungssubroutine ausgeführt. Diese Subroutine ist in Fig. 8 erläutert, wobei das obere und das untere Nähgutstück 87 bzw. 88 mit dem in den Fig. 12A und 12B gezeigten gleichen Muster verwendet werden.

Zunächst werden die zuletzt gesammelten Cm Sätze von Intensi­ tätsdaten aus dem RAM 168 herausgesucht, und es wird ein Glättungs- (oder durchschnittbildender) -Vorgang für jeden Punkt jeder Datenfolge im Schritt S 350 ausgeführt. Das heißt, Intensitätsdaten von jeweils 21 Punkten vor bzw. nach einem Punkt werden zu den Intensitätsdaten dieses Punktes addiert, und die Summe wird durch 43 (=21+1+21) dividiert, um die geglätteten Daten für diesen Punkt zu erhalten. Der Glät­ tungsvorgang eliminiert Rauscheinflüsse aus den gesammelten Intensitätsdaten. Die Ergebnisse sind in den Fig. 12C und 12D gezeigt.

Die geglätteten Daten werden im Schritt S 360 differenziert. Die Ergebnisse sind in den Fig. 13A und 13B gezeigt. Der Differenziervorgang verstärkt starke Änderungen der geglät­ teten Daten und schwächt schwache Änderungen der geglätteten Daten ab. Damit wird eine sanfte Änderung, die durch die längsgerichteten Streifen verursacht wird, eliminiert.

Die differenzierten Daten sowohl des oberen als auch des unteren Nähgutstücks werden mit einem voreingestellten Faktor verstärkt, damit die Spitzenwerte des oberen Nähgutstücks 87 und des unteren Nähgutstücks 88 gleich werden. Dann wird für alle Daten der Nähgutstücke 87 und 88 ein Versetzungsver­ fahren ausgeführt, bei dem ein Durchschnittswert aller Daten vom jeweiligen Punktwert subtrahiert wird, so daß der Durch­ schnittswert für alle Daten der Nähgutstücke 87 und 88 Null wird. Die resultierenden Kurven des oberen Nähgutstücks 87 und des unteren Nähgutstücks 88 werden überlagert, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Die Kurven werden gegeneinander ver­ schoben, um das (in Fig. 14 schraffierte) Differenzfeld zu minimieren, woraus die Richtung und der Betrag der Muster­ fehlanpassung im Schritt S 370 berechnet werden.

Die CPU 163 bestimmt den oberen Vorschubbetrag H nicht direkt aus dem berechneten Fehlanpassungsabstand m, sondern nach Ausführen der Korrektursubroutine für den oberen Vorschub entsprechend der Nähbedingungen im Schritt S 400.

Bei der Korrektursubroutine für den oberen Vorschub (Fig. 9) wird zunächst der Zustand des Korrekturschalters 195 im Schritt S 410 erfaßt. Einer der drei Korrekturfaktoren G 1, G 2 und G 3 wird in den Schritten S 420, S 430, S 440, S 450 und S 460 entsprechend des Zustands des Schalters 195 ausgewählt. G 1, G 2 und G 3 werden auf die Werte 0,1, 0,2 bzw. 0,4 gesetzt. Das heißt, die Musterfehlanpassung wird durch Wählen eines dieser drei Werte entsprechend der Art des Gewebes beseitigt. Der Betrag der oberen Vorschubänderung H wird im Schritt S 470 durch Multiplizieren des ausgewählten Korrekturfaktors G mit dem Fehlanpassungsabstand m berechnet. Dann ist die Subroutine beendet.

In der Hauptroutine wird der berechnete Änderungsbetrag Δ H entsprechend der Fehlanpassungsrichtung zum oberen Vorschub­ anfangswert Ho addiert bzw. von diesem subtrahiert. Im ein­ zelnen heißt das, daß, wenn das Muster des oberen Nähgut­ stücks 87 mehr vorangeschoben wird als jenes des unteren Nähgutstücks 88, der Änderungsbetrag Δ H vom oberen Vorschub­ anfangsbetrag Ho subtrahiert wird. Andererseits wird der Änderungsbetrag Δ H, wenn das Muster des oberen Nähgutstücks 87 weniger vorangeschoben wird als das des unteren Nähgut­ stücks 88, zum oberen Vorschubanfangsbetrag Ho addiert. Damit ist der nächste Vorschubbetrag H bestimmt, und der Schritt­ motor 55 wird so angetrieben, daß im Schritt S 480 der obere Vorschubbetrag H eingestellt wird (Fig. 7B).

Selbst wenn die Fehlanpassungsabstände m alle gleich sind, wird dem Änderungsbetrag Δ H ein großer Wert gegeben, wenn der größte Korrekturfaktor G 3 für dickes Wollgewebe A gewählt wird, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn andererseits der kleinste Korrekturfaktor G 1 für dünnes Gewebe D gewählt wird, wird dem Änderungsbetrag Δ H ein kleiner Wert gegeben. In beiden Fällen wird die Musterfehlanpassung dadurch beseitigt, daß das obere Nähgutstück 87 zehnmal oder so mit dem aufgrund des berechneten Änderungsbetrags Δ H geänderten oberen Vor­ schubbetrag H vorangeschoben wird.

Danach wird der Steuerzähler K im Schritt S 490 um Eins er­ höht. Dann geht das Verfahren auf den Schritt S 270 zurück, und der gleiche Vorgang wird wiederholt.

Wie in Fig. 16C gezeigt ist, kann die Nähmaschine 1 der vor­ liegenden Ausführungsform Nähgutstücke mit dem gleichen Muster durch Auswählen eines der drei Korrekturfaktoren G 1, G 2 bzw. G 3, die entsprechend der Nähbedingungen gesetzt wer­ den, mit Musteranpassung in geeigneter Weise zusammennähen. Folglich braucht die Nähmaschine 1 keinen langen Abstand, um die Anpassung wiederherzustellen (Fig. 16A) und um eine Fehlanpassungsschwankung zu vermeiden (Fig. 16B). Damit können musterangepaßte Qualitätsprodukte erhalten wer­ den.

Nachdem bei dieser Ausführungsform eine von drei Stufen als Korrekturfaktor G eingestellt wird, ist es nicht erforder­ lich, daß ein Bediener einen Wert entsprechend der verschie­ denen Nähbedingungen (z. B. Art des Gewebes, Rotationsge­ schwindigkeit des Hauptmotors 190, Form des oberen Stoff­ schiebers oder des Nähfußes, Druck des Nähfußes) einstellt.

Im folgenden wird eine musteranpassende Nähmaschine 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Die musteranpassende Nähmaschine 1 des zweiten Ausführungs­ beispiels ist die gleiche wie die musteranpassende Nähma­ schine 1 des ersten Ausführungsbeispiels, mit Ausnahme des­ sen, daß der Korrekturschalter 195 entfernt ist und die Kor­ rektursubroutine für den oberen Vorschub (Schritt S 400) modi­ fiziert ist.

Bei dieser Nähmaschine 1 wird der Korrekturfaktor G nicht voreingestellt, sondern in der in Fig. 15 gezeigten Fehl­ anpassungskorrektursubroutine (Schritt S 500) automatisch eingestellt. Bei dieser Subroutine wählt die CPU 163 im Schritt S 510 zunächst einen Korrekturfaktor G 2.

Wenn der Steuerzähler K im Schritt S 520 kleiner als 100 ist, wird der Korrekturfaktor G 2 beibehalten. Wenn der Zähler K im Schritt S 520 100 überschreitet, werden die zuletzt ge­ sammelten n Fehlanpassungsabstände m miteinander addiert, und die Summe wird durch die Zahl n dividiert (in diesem Ausführungsbeispiel: n=20). Dann wird im Schritt S 530 ge­ prüft, ob der absolute Wert, d. h. der Betrag, des Quotienten S 1 einen voreingestellten Wert T 1 (in diesem Ausführungsbei­ spiel: 1 mm) überschreitet.

Wenn S 1<T 1 ist, bestimmt die CPU 163, daß ein längeres Nähen erforderlich ist, um den Fehlanpassungsabstand n zu Null zu machen, und ändert den Korrekturfaktor G im Schritt S 540 von G 2 auf G 3.

Wenn andererseits S 1<T 1 ist, wird der Änderungsbetrag durch Subtrahieren jedes Fehlanpassungsabstands vom vorangehenden Fehlanpassungsabstand berechnet. Die Beträge von (n-1) derartiger Änderungsbetragswerte werden addiert, und die Summe wird durch die Zahl (n-1) dividiert. Im Schritt S 550 wird geprüft, ob der Quotient S 2 einen voreingestellten Wert T 2 (in diesem Ausführungsbeispiel: 0,5 mm) überschreitet.

Wenn S 2<T 2 ist, bestimmt die CPU 163, daß eine Fehlanpassungs­ schwankung aufgetreten ist (Fig. 16B), und ändert den Korrektur­ faktor G im Schritt S 560 von G 2 auf G 1. Wenn S 2<T 2 ist, bestimmt die CPU 163, daß ein korrektes musteranpassendes Nähen ausgeführt wird und behält den Korrekturfaktor G 2 bei. Im Schritt S 570 wird in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Änderungsbetrag Δ H des oberen Vor­ schubs durch Multiplizieren des Korrekturfaktors G mit dem Fehlanpassungsabstand m berechnet. Dann ist die Subroutine beendet.

Wie weiter oben erläutert, wird gemäß der musteranpassenden Nähmaschine 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Kor­ rekturfaktor G automatisch ausgewählt, ohne den optimalen Korrekturfaktor G im voraus einzustellen. Dadurch wird selbst dann, wenn ein Bediener den optimalen Korrekturfaktor G nicht kennt, ein geeignetes musteranpassendes Nähen ausgeführt.

Der optimale Korrekturfaktor G kann durch versuchsweises Nähen ausgewählt werden.

Claims (5)

1. Musteranpassende Nähmaschine (1) mit
einer Nähvorrichtung (M1) zum Zusammennähen zweier Nähgut- bzw. Material­ bahnen (87, 88) mit den gleichen Mustern, einer ersten und einer zweiten Vorschubvorrichtung (M2) zum intermittierenden Transportieren bzw. Vorschieben der jeweiligen Materialbahn (87, 88),
einer ersten und einer zweiten lichtabtastenden Vorrichtung (M3) zum optischen Abtasten des jeweiligen Musters der einen bzw. der anderen Materialbahn (87, 88) während des Vorschiebens und zum Erzeugen von Lichtintensitätsdaten an einer Mehrzahl von Punkten auf den Materialbahnen (87, 88),
einer Fehlanpassungserfassungseinrichtung (M4) zum Berechnen eines Fehlanpassungsabstandes (m) der Muster der beiden Material­ bahnen (87, 88) aus den von der ersten und der zweiten licht­ abtastenden Vorrichtung (M3) erzeugten Daten,
einer Vorschubeinstellvorrichtung (M5) zum Einstellen eines Vorschubbetrages (Ho), der durch wenigstens eine der Vorschubvorrichtungen (M2) ausgeführt wird, gekennzeichnet durch:
eine Vorschubkorrekturvorrichtung (M6) mit einer Erzeugereinrich­ tung zum Erzeugen eines Korrekturfaktors (G) in Abhängigkeit von einer Nähbedingung, einer Korrekturbetragbestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Korrekturbetrages (ΔH) für den Vorschubbetrag (Ho) auf der Grundlage des Fehlanpassungsabstandes (m) und des Korrekturfaktors (G) und
einer Korrekturbetraganbringungseinrichtung zum Anlegen des Korrek­ turbetrages (ΔH) an die Vorschubeinstellvorrichtung (M5), wobei die Vorschubeinstellvorrichtung (M5) den Vorschubbetrag (Ho) um den Korrekturbetrag (ΔH) korrigiert.

2. Musteranpassende Nähmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkorrekturvorrichtung (M6) den Korrekturbetrag (ΔH) vom laufenden Vor­ schubbetrag (Ho) abzieht oder ihn zu diesem addiert.

3. Musteranpassende Nähmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkorrekturvorrichtung (M6) einen hohen Korrekturfaktor (G3) bestimmt, wenn der Absolutwert der Summe einer Anzahl (n) von zuletzt bestimmten Fehlanpassungsbeträgen (m) einen vorbestimmten Wert (n×T1) überschreitet.

4. Musteranpassende Nähmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkorrekturvorrichtung (M6) einen niedrigen Korrekturfaktor (G1) bestimmt, wenn die Summe der Absolutwerte einer Anzahl (n-1) von zuletzt be­ stimmten Differenzen (m_i+1-m_i) von Fehlanpassungswerten (m) einen vorbestimmten Wert (T2×(n-1) überschreitet.

5. Musteranpassende Nähmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturbetragbestimmungseinrichtung der Vorschubkorrektur­ vorrichtung (M6) den Korrekturbetrag (ΔH) durch Multiplizie­ ren des Fehlanpassungsabstandes (m) mit dem Korrekturfaktor (G) bestimmt.