DE3921234A1 - Verfahren zum betrieb einer programmierbaren naehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer programmierbaren Nähmaschine eines Nähautomaten oder dergleichen nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs und eine Antriebs- und Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-OS 37 22 962 ist ein Verfahren zum Betrieb einer programmierbaren Nähmaschine bekannt, bei dem jeweils vor der Eingabe der Nähmaschinenfunktionen bzw. der Abfolge der Programmteile mittels einer Vorwahlanordnung aus einer Mehrzahl verfügbarer, bestimmte Programmteile umfassender Programmtypen ein bestimmter Programmtyp ausgewählt wird. Zusätzlich werden dann von der Bedienperson unterschiedliche Nähparameter, beispielsweise Stichzahl je Naht, eingegeben.

Nähte bzw. Nahtlängen sind im Stand der Technik durch die Verbindung zweier Punkte auf einem zu nähenden Material definiert und werden durch genähte Stiche realisiert. Durch die Programmierung wird die Reihenfolge von Nähten vorgegeben, wobei die Stichzahl durch die Bedienperson gewählt werden kann. Weiterhin können abhängig von der Naht bzw. der Durch­ führung der Stiche bestimmte Ereignisse vorgegeben werden, beispielsweise kann nach Beendigung einer Naht mit vorgewählter Stichzahl eine ebenfalls vorwählbare Zeit ablaufen, während der zum Beispiel das genähte Teil von der Nähmaschine weg transportiert und gestapelt wird. Dazu weist die Steuereinrichtung der Nähmaschine verschiedene Ausgänge auf, die abhängig von der Naht bzw. der Stichzahl aktiviert werden können. So kann zum Beispiel ein Ausgang vorgesehen sein, der während einer von einer Bedienperson programmierbaren Stich­ zahl am Anfang der Naht oder Nahtlänge einge­ schaltet wird, ein anderer Ausgang wird nach dem Anhalten der Nadel am Ende einer Naht oder Nahtlänge für eine von einer Bedienperson programmierte Zeit eingeschaltet, oder ein Ausgang wird während der gesamten Nahtlänge eingeschaltet.

Derartige Steuereinrichtungen haben aber den Nachteil, daß aufgrund der Programmierung es der Bedienperson nicht möglich ist, einen beliebigen Ausgang zu einer beliebigen Naht oder Nahtlänge zuzuordnen, weiterhin ist es nicht möglich, einen Ausgang für eine bestimmte oder unbestimmte Zeit an einer beliebigen Stelle im Nähablauf einzuschalten oder bestimmte oder unbestimmte Wartezeiten an einer beliebigen Stelle im Nähablauf einzufügen. Das bedeutet, daß ein bestimmter Ablauf des Nähvorganges fest vorgegeben ist, und nur innerhalb dieses festen Ablaufs können die Parameter Stichzahl oder Zeit verändert werden.

Davon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Näh­ maschine und eine Vorrichtung zur Durch­ führung desselben zu schaffen, die eine ver­ besserte Flexibilität im Arbeitsablauf er­ möglichen, wodurch unter anderem Zeit eingespart wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Ober­ begriffs gelöst.

Dadurch, daß zusätzlich zur durch die Stichzahl definierte Naht eine sogenannte Zeit-Naht vorgegeben wird, bei der die Verbindung zwischen zwei Punkten eines Arbeitsvorganges auch als Zeit zwischen den zwei Punkten realisiert wird, können sehr viel mehr unterschiedliche Arbeits­ verläufe von der Bedienperson eingestellt und gewählt werden, ohne daß es einer Änderung der Grundprogrammierung bedarf, d.h. ohne daß beispielsweise ein in der Steuerung vorgesehenes Eprom oder ein anderer Speicher mit dem Programm ausgetauscht werden muß.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens ist in zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung darge­ stellt und wird zusammen mit dem Verfahren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch den Aufbau der Steuerung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 2 schematisch den Aufbau der Steuerung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 3 ein erstes Beispiel eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu nähenden Textilstückes und

Fig. 4 ein zweites Beispiel eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu nähenden Textil­ stückes.

In Fig. 1 wird eine Nähmaschine 1 mittels eines Motors 2 betätigt. Der Motor 2 ist mit einem Hauptmikroprozessorsystem 3, im folgenden Hauptmikroprozessor 3 bezeichnet, verbunden, der über einen Positionsgeber 4 Informationen über die Stellung der Nadel der Nähmaschine 1 erhält. Der Hauptmikroprozessor 3 weist mehrere maschinenspezifische Ein- und Ausgänge 5 auf und ist mit einem Pedal 6 verbunden, über das die Bedienperson den Nähvorgang steuern kann. In dem Speicher des Hauptmikroprozessors 3, der beispielsweise als Eprom ausgebildet sein kann, ist das Grundprogramm für die zu wählen­ den Nähvorgänge gespeichert. Über eine Bedien­ einheit 7, die beispielsweise ein matrixförmiges Eingabefeld für die unterschiedlichen Parameter aufweisen kann, kann die Bedienperson die gewünschten Eingaben der Nähparameter und Reihen­ folge der Nähte, wie weiter unten beschrieben wird, vornehmen, die in einem dem Hauptmikro­ prozessor 3 zugeordneten EEPROM gespeichert werden. Abhängig von dem gespeicherten Grund­ programm und von den eingegebenen Parametern und der Reihenfolge werden programmierbare Ein- und Ausgänge 8 geschaltet.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Nähmaschine mit üblicher Steuerung nach dem Stand der Technik nachgerüstet wurde, damit das erfin­ dungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Dabei sind ein Nebenmikroprozessorsystem 9 für die übliche Nähmaschinensteuerung und zusätzlich ein Hauptmikroprozessor mit Speicher 10 vorgesehen, der den Nebenmikroprozessor 9 und entsprechend Fig. 1 die programmierbaren Ein- und Ausgänge 8 steuert.

Für den Ablauf des Verfahrens werden eine "Stich-Naht" und eine "Zeit-Naht" definiert, wobei eine Stich-Naht die bekannte Verbindung zweier Punkte eines Arbeitsvorganges durch genähte Stiche und eine Zeit-Naht die Verbindung zwischen zwei Punkten eines Arbeitsvorganges, die als Zeit zwischen den zwei Punkten betrachtet wird, darstellen. Dabei ist die Zeit-Naht keine reale, körperliche Naht, sondern ein fiktiver Zeitbegriff.

Bei der Eingabe bzw. Programmierung des Arbeits­ ablaufes des Nähvorganges durch die Bedien­ person, d. h. der Eingabe der Reihenfolge der Nähte, können im Ausführungsbeispiel zwölf Nähte nacheinander verknüpft werden, wobei diese Nähte sowohl Stich-Nähte, die wirkliche genähte Nähte darstellen, als auch Zeit-Nähte sein, während denen eine Zeit abläuft, in der etwas geschehen soll. Eine Naht kann mehr als einmal in der Reihenfolge vorhanden sein, wobei Parameter RF01 bis RF12 die Reihenfolge definieren. Diese Parameter können jeweils einen Buchstaben zwischen "A" und "L" erhalten, die für die Nähte "A" bis "L" stehen. Die Eingabe bzw. Programmierung kann zum Beispiel mittels Tasten auf der Bedieneinheit 7 durch­ geführt werden. Um das Ende der Reihenfolge zu bestimmen, wird die Eingabe "END" einem dieser Parameter zugeordnet. Als Beispiel sei RF01 - K, RF02 - B, RF03 - F und RF04 - END, d. h. dieser so definierte Arbeitsvorgang besteht aus drei Nähten in der Reihenfolge K -B - F, wobei diese Nähte Zeit-Nähte oder Stich-Nähte sein können und weitere, den Nähten zuzuordnende Parameter geben an, was während der Bearbeitung der Nähte durchgeführt werden soll.

Für die Definition der Zeit-Naht sind die Dauer und die Eingliederung in den Arbeits­ ablauf von Bedeutung. Eine Zeit-Naht kann eine bestimmte oder eine unbestimmte Dauer haben. Eine bestimmte Naht ist dann gegeben, wenn der Anfang und das Ende der Naht bekannt sind, wenn sie beispielsweise 200 ms lang ist. Eine Zeit-Naht hat eine unbestimmte Dauer, wenn das Ende der Naht nicht bekannt ist. Bei­ spielsweise kann eine gestartete Naht solange dauern, bis eine Taste betätigt wird. Dabei kann eine maximale Zeit als obere Grenze für die Naht angegeben werden, damit fehlerhafte Situationen erkannt werden können. Wenn beispielsweise die Taste nicht innerhalb von 5 s (maximale Zeit) betätigt wird, liegt ein Fehler vor, und eine entsprechende Fehler­ meldung wird angezeigt.

Zur Eingliederung einer Zeit-Naht in den Arbeits­ ablauf kann sie im "Vordergrund" oder im "Hintergrund" ablaufen. Sie läuft im Vordergrund ab, wenn die nachfolgende Naht erst nach dem Ende der Zeit-Naht gestartet werden kann und läuft im Hintergrund ab, wenn die nachfolgende Naht nicht erst nach dem Ende der Zeit-Naht gestartet wird, sondern sofort, nachdem die Zeit-Naht ge­ startet wurde. Die Zeit-Naht läuft dann parallel zur nachfolgenden Naht ab.

Eine Zeit-Naht beeinflußt den Zustand des Nähmotors 2 nicht, d. h. daß beispielsweise der Motor sich während der Zeit-Naht weiter mit konstanter Dreh­ zahl dreht, falls er vor dem Start der Zeit-Naht eine konstante Drehzahl hatte. War der Motor 2 aber vor dem Start der Zeit-Naht im Stillstand, wird er nicht in Bewegung gebracht.

Zu den jeweiligen Nähten können ein oder mehrere Ausgänge 8 zugeschaltet werden, wobei dies sowohl für eine Stich-Naht als auch für eine Zeit-Naht gilt. Wenn beispielsweise ein Ausgang am Ende einer Anzahl von Stichen für eine bestimmte Zeit eingeschaltet werden soll, wird vor dem Nähvorgang erst eine Stich- Naht mit bestimmter Stichzahl und anschließend eine Zeit-Naht bestimmter Zeit eingegeben, während der der Ausgang eingeschaltet ist. Im Stand der Technik war das Grundprogramm in einem solchen Falle so festgelegt, daß immer nach der Stich-Naht eine Zeit folgte, während der der Ausgang eingeschaltet war. Dabei war die Zeit fest der Stich-Naht zugeordnet, so daß die Abfolge Stich-Naht mit anschließender Zeit von der Bedienperson nicht geändert werden konnte.

Für den Ablauf des Arbeitsvorganges müssen für jede Naht Anfangs- und Endbedingungen als Parameter vorgegeben werden. Die Anfangsbe­ dingung ist die Bedingung, die nach der Beendigung der vorherigen Naht erfüllt werden muß, damit die nächste Naht in der Reihenfolge gestartet wird. Als Anfangsbedingung kann die Bedienperson zwischen a) Pedal 6 vorwärtsbetätigt, b)Lichtschranke bedeckt, c) einem oder mehreren Eingängen und d) einer Kombination der ersten drei Möglichkeiten wählen. Die Lichtschranke ist der Nähmaschine zugeordnet, wobei abhängig von der Lage des Nähgutes im Bereich der Nadel die Lichtschranke anspricht. Die Eingänge 8 werden abhängig von extern laufenden Vorgängen geschaltet, beispielsweise von einem Endschalter oder dergleichen. Weiterhin ist es möglich, als Anfangsbedingung das Ende der vorherigen Naht in der Reihenfolge zu nehmen, ohne daß eine der Möglichkeiten a) bis d) zusätzlich gewählt werden muß.

Die Endbedingung ist die Bedingung, die erfüllt werden muß, um das Ende der Naht einzuleiten. Als Endbedingung kann die Bedienperson zwischen a) Pedal 6 rückwärtsbetätigt, b) Lichtschranke unbedeckt, c) einem oder mehreren Eingängen, d) einer Stichzählung und e) einer Kombination der ersten vier Möglichkeiten wählen. Bei der Zeit-Naht mit bestimmter Dauer ist das Ende der vorgegebenen Dauer gleichzeitig die Endbedingung für die Zeit-Naht selbst.

Im folgenden soll das Verfahren gemäß der Er­ findung anhand von drei unterschiedlichen Beispielen weiterhin verdeutlicht werden, wobei der Arbeitsablauf bei den einzelnen Beispielen durch die Bedienperson selbst vor­ gegeben und eingegeben werden kann, während im Stand der Technik für jedes Beispiel eine andere Grundprogrammierung notwendig ist.

Gemäß Fig. 3 soll eine Tischdecke 11 unter Einfügung eines Etiketts 12 genäht werden. Die Naht A soll zuerst genäht werden, und die Bedienperson gibt über die Bedieneinheit 7 die der Stich-Naht A zugeordneten Parameter ein, wobei im vorliegenden Fall als Anfangsbedingung "Pedal 6 vorwärts betätigt" und "Lichtschranke bedeckt" und als Endbedingung eine bestimmte Anzahl von Stichen (Stichzählung) ausgewählt werden. Als zweite Naht folgt eine Zeit-Naht, wobei die Anfangsbedingung das Ende der Naht A ist. Die Zeit-Naht B ist unbestimmt, wobei sie durch Betätigung einer Taste beendet wird. Während der Zeit-Naht B wird der Presserfuß angehoben, damit das Etikett eingelegt werden kann. Diese Taste, die einem Eingang zugeordnet ist, bildet gleichzeitig die Anfangsbedingung für die Naht C, deren Endbedingung "Lichtschranke unbedeckt" ist. Als Anfangsbedingung für die Naht D wird "Pedal 6 vorwärts betätigt" eingegeben, und die Endbedingung ist die gleiche wie Naht C. Auch für die Naht E wird "Pedal 6 vorwärts betätigt" als Anfangsbedingung und "Lichtschranke unbedeckt" als Endbedingung eingegeben, wobei zusätzlich der Parameter am Ende der Naht E "Faden abschneiden" gewählt wird.

Abhängig von den über die Bedieneinheit 7 einge­ gebenen Größen und Parametern steuert der Hauptprozessor 3 bei Betätigen des Pedals 6 die Nähmaschine 1 derart, daß zuerst die Naht A genäht wird. Entsprechend der vorgegebenen Stichzahl stoppt der Motor 2 mit der Nadel in der Unten-Position. Die Bedienperson kann dann während der unbestimmten Zeit-Naht B das Etikett 12 einlegen, wobei die Naht C über einen Eingang gestartet wird, der über eine Taste, die die Bedienperson betätigt hat, nachdem sie das Etikett eingelegt hat, aktiviert wird, gestartet. Nachdem die Tischdecke 11 soweit vorgeschoben wird, daß die Lichtschranke nach Nähen der Naht C unbedeckt ist und die Lichtschrankenausgleichstiche, d. h. die Stiche zwischen der Position, an der die Lichtschranke untergebracht ist und der Nadel, genäht worden sind, stoppt der Motor 2 mit der Nadel in der Unten-Position. Bei Betätigung des Pedals 6 vorwärts beginnt die Naht D und dann entsprechend die zweite Naht D, wobei die gleichen Endbedingungen wie bei der Naht C durchgeführt werden. In gleicher Weise wird die Naht E genäht, an dessen Ende der Faden abgeschnitten wird. Die Reihenfolge für den Arbeitsvorgang des Nähens einer Tischdecke mit Etikett ist A - B - C - D - D - E - END.

Als zweites Beispiel soll das genähte Material am Ende eines Arbeitsvorganges gestapelt werden. Wenn eine Vorrichtung am Ende des oben be­ schriebenen Arbeitsvorganges des Nähens der Tischdecke diese vom Nähtisch bis zu einem Stapel bewegt, muß am Ende des Arbeitsvorganges ein Signal von bestimmter Dauer vom Haupt­ mikroprozessor 3 ausgegeben werden, der einen Ausgang aktiviert, über den die Vorrichtung gesteuert wird. Dies wird erreicht, indem eine Zeit-Naht F definiert wird, die als Anfangsbe­ dingung das Ende der vorherigen Naht (Naht E) hat und indem während dieser Zeit-Naht ein Ausgang eingeschaltet wird. Die Reihenfolge für den neuen Arbeitsvorgang ist dann A - B - C - D - D - E - F - END.

Als weiteres Beispiel wird gemäß Fig. 4 die Naht 13 eines Unterhemdes 14 genäht. Das Hemd wird auf zwei Transportrollen gelegt, von denen eine nicht beweglich und die andere beweglich ist.

Dabei bedeckt das Hemd eine Lichtschranke, die als Anfangsbedingung für eine erste Zeit- Naht, die als Zeit-Naht mit unbestimmter Dauer vorher eingegeben worden ist, genommen wird. Während der Zeit-Naht wird wiederum ein Ausgang 8 aktiviert, wobei das am Ausgang unmittelbar nach dem Einlegen des Hemdes während der Zeit-Naht anliegende Signal dafür sorgt, daß die bewegliche Transportrolle zu einer Position gebracht wird, bei der das Hemd leicht angespannt ist. In dieser Position ist ein Endschalter untergebracht, der über einen programmierbaren Eingang 8 dem Haupt­ mikroprozessor 3 bzw. 10 mitteilt, daß die gewünschte Position der beweglichen Transport­ rolle erreicht ist. Die Zeit-Naht A ist beendet. Der Ausgang wird nicht abgeschaltet, weil das Hemd auch während des Nähens (Naht-B) leicht angespannt sein muß. Die Stich-Naht B fängt sofort aufgrund der Anfangsbedingung "Ende der vorherigen Naht" nach der Zeit-Naht A an und wird beendet, wenn eine vorher eingegebene Anzahl von Stichen genäht worden ist, d. h. die Stich­ zählung dient als Endbedingung. Der Ausgang wird dann abgeschaltet und das Hemd kann aus den Transportrollen genommen werden. Die Reihen­ folge des Arbeitsvorganges für das Nähen des Hemdes 14 ist dann A - B - END.

Selbstverständlich können auch andere Parameter vorgegeben werden, beispielsweise Parameter über den Anfangs- oder Endriegel, die Dreh­ zahlen und andere.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betrieb einer programmierbaren Nähmaschine, Nähautomaten oder dergleichen, bei dem über einer Steuervorrichtung zugeordnete Eingabeelemente dem Arbeits­ vorgang vorgebende Programmteile ausge­ wählt und aneinandergereiht und/oder verknüpft werden und entsprechend die Nähmaschine gesteuert wird, wobei Nähte oder Nahtlängen durch genähte Stiche zwischen zwei Punkten eines zu nähenden Materials vorgegeben werden und wobei abhängig von der Durchführung der Stiche vorbestimmbare, der Steuereinheit zuge­ ordnete Ausgänge geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch genähte Stiche definierte Stich- Nähte und Zeit-Nähte, die als zeitliche Verbindungen zwischen zwei Punkten des Arbeitsvorganges definiert werden, in beliebiger, von der Bedienperson ent­ sprechend dem Arbeitsvorgang vorwählbarer Reihenfolge miteinander verknüpft werden, wobei sowohl bei der Durchführung von Stich-Nähten als auch von Zeit-Nähten, durch die Steuervorrichtung gesteuert, Ausgänge zuschaltbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anfang und das Ende jeder Stich- oder Zeit-Naht abhängig von vorwählbaren Ereignissen, wie Betätigung eines Pedals, Vorhandensein des zu nähenden Materials an bestimmter Stelle in der Nähe der Nadel der Nähmaschine oder dergleichen, Schalten von Eingängen der Steuervor­ richtung, Erreichen einer fest vorgegebenen Stichzahl oder einer fest vorgegebenen Zeit, allein oder in Kombination gesteuert werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer von einem Motor (2) angetriebenen Nähmaschine (1), einer die Nähmaschine (1) und den Motor (2) steuernden Steuervor­ richtung (3), die einen Speicher für das Arbeitsprogramm der Nähmaschine (1) und des Motors (2) aufweist, einer der Steuervorrichtung (3) zugeordneten Bedieneinheit (7) zur Eingabe der Parameter des Arbeitsprogramms und mit der Steuer­ vorrichtung zugeordneten programmier­ baren Ein- und Ausgängen (8).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuervorrichtung (10) mit einer Hilfssteuervorrichtung (9) gekoppelt ist, die den Motor (2) steuert oder regelt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuervorrichtung (10) über eine serielle Schnittstelle mit der Hilfssteuervorrichtung (9) verbunden ist und das Starten und Stoppen des Motors durch die Hilfssteuervor­ richtung vorgibt.