DE4036436A1

DE4036436A1 - Sewing machine with increased machine speed - has horizontal drive to needle bar and spool mechanism synchronised to follow cloth advance mechanism in any direction

Info

Publication number: DE4036436A1
Application number: DE19904036436
Authority: DE
Inventors: Masanari Iwata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1991-09-05
Also published as: JPH03254785A

Abstract

A sewing machine is constructed to include a work table with a sewing head. The drive from a motor is transmitted to a vertical movement for the needle bar and a revolving motion for the spool mechanism. The cloth transport mechanism for movement in the desired direction has a separate drive with electronic control to synchronise with the horizontal movement of the needlebar and spool mechanism. The separate drives are synchronised at the moment the needle penetrates the cloth. ADVANTAGE - The co-ordinated movements with electronic controlled synchronised drives eliminates waiting time between one mechanism and another, and the machine speed may be increased fourfold, as well as reducing noise and wear in the machine.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine und ein Nähverfahren derselben gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 20 bzw. 21.The invention relates to a sewing machine and a Sewing method of the same according to the preambles of the claims 1 and 20 or 21.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Nähmaschine, bei der die Schwingbewegung einer Nadel mit der Zuführung eines zu nähenden Werkstücks in einer gewünschten Richtung mit einer gewünschten Stichweite auf einem Nähmaschinentisch synchronisiert werden kann, und betrifft weiter ein entsprechendes Nähverfahren unter Verwendung einer derartigen Nähmaschine.In particular, the present invention relates to a Sewing machine in which the swinging movement of a needle with the Feed a workpiece to be sewn into a desired one Direction with a desired stitch width on one Sewing machine table can be synchronized, and concerns a corresponding sewing method using a such sewing machine.

Derartige bekannte Nähmaschinen der oben beschriebenen Art sind in den Fig. 10 bis 18 dargestellt, wobei Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des gesamten Aufbaues einer bekannten Nähmaschine; Fig. 11 ein Diagramm zur Darstellung des Mechanismus des Kopfes; Fig. 12 ein Blockdiagramm des Steuerabschnitts; Fig. 13 ein Erläuterungsdiagramm der Bewegungsortskurve der Nadelstange; Fig. 14 ein Diagramm zur Darstellung der Werkstückzuführungsmenge beim geraden Stich; Fig. 15 ein Diagramm zur Darstellung der Werkstückzuführungsgeschwindigkeit bei dem gleichen Stich; Fig. 16 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des gesamten Aufbaues eines weiteren Beispiels einer bekannten Nähmaschine; Fig. 17 ein Diagramm zur Darstellung des Mechanismus des Kopfes; und Fig. 18 ein Arbeitsdiagramm zur Darstellung des Arbeitsablaufes der Hauptabschnitte darstellen.Such known sewing machines of the type described above are shown in FIGS. 10 to 18, FIG. 10 being a perspective view showing the entire structure of a known sewing machine; Fig. 11 is a diagram showing the mechanism of the head; Fig. 12 is a block diagram of the control section; Fig. 13 is an explanatory diagram of the movement locus of the needle bar; Fig. 14 is a diagram showing the workpiece feed amount in the straight stitch; Figure 15 is a diagram showing the workpiece feed speed in the same stitch. A perspective view showing the entire structure of another example of a known sewing machine Fig. 16; Fig. 17 is a diagram showing the mechanism of the head; and Fig. 18 is a working diagram showing the work flow of the main sections.

Es wurde eine Nähmaschine vorgeschlagen, bei der eine Nadelstange in Richtung der Werkstückaustragseite schwingt, während die Nadelstange das Werkstück durchdringt und wobei das Werkstück kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit synchron mit der Schwingung der Nadelstange mittels einer Werkstückzuführeinrichtung, die das Werkstück hält, bewegt wird. Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer bekannten Nähmaschine, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 62-1 20 882 beschrieben ist. Wie in der Figur zu sehen ist, ist ein Nähmaschinenkörper 1, bestehend aus einem Nähmaschinenarm 1a und einem Nähmaschinenbett 1b an einem Maschinentisch 2 angebracht. Eine als Antriebswelle dienende Armwelle 3 ist drehbar in dem Nähmaschinenarm 1a gelagert, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Weiter ist in dem Nähmaschinenarm 1a an seinem unteren Ende ein Nadelstangenlagerrahmen 6 mittels eines Wellenlagerteils 7 so gelagert, daß er um eine horizontale Achse, die senkrecht die Werkstückzuführrichtung schneidet, schwingen kann.A sewing machine has been proposed in which a needle bar swings toward the workpiece discharge side while the needle bar penetrates the workpiece, and the workpiece is continuously moved at a constant speed in synchronism with the vibration of the needle bar by means of a workpiece feeder that holds the workpiece. Fig. 10 is a perspective view showing a known sewing machine described in Japanese Unexamined Patent Application No. 62-1 20 882. As can be seen in the figure, a sewing machine body 1 , consisting of a sewing machine arm 1 a and a sewing machine bed 1 b, is attached to a machine table 2 . An arm shaft 3 serving as a drive shaft is rotatably supported in the sewing machine arm 1 a, as shown in FIG. 11. Furthermore, a needle bar bearing frame 6 is mounted in the sewing machine arm 1 a at its lower end by means of a shaft bearing part 7 so that it can swing about a horizontal axis that perpendicularly intersects the workpiece feed direction.

An dem Nadelstangenlagerrahmen 6 ist eine Nadelstange 8 auf-/abbewegbar gelagert, wobei am unteren Ende der Nadelstange 8 eine Nadel 9 angebracht ist. Die Nadelstange 8 schwingt in der Werkstückzuführrichtung hin und her, und zwar in Abhängigkeit der Schwingung des Nadelstangenlagerrahmens 6. Weiter ist ein Fadenaufnehmer (nicht dargestellt) im Nähmaschinenbett 1b so vorgesehen, daß er von der Drehung der Armwelle 3 betätigbar ist, um einen Stich in einem Werkstück W auf dem Nähmaschinenbett 1b im Zusammenwirken mit der Nadel 9 auszubilden.A needle bar 8 is mounted on the needle bar bearing frame 6 so that it can be moved up and down, a needle 9 being attached to the lower end of the needle bar 8 . The needle bar 8 swings back and forth in the workpiece feed direction depending on the vibration of the needle bar support frame 6 . Further, a thread pickup (not shown) is provided in the sewing machine bed 1 b so that it can be actuated by the rotation of the arm shaft 3 in order to form a stitch in a workpiece W on the sewing machine bed 1 b in cooperation with the needle 9 .

Am linken Ende der Armwelle 3 ist eine Nadelstangenkurbel 10 befestigt. Zwischen einem an einer Seite der Nadelstangenkurbel 10 und einem an der Nadelstange 8 vorgesehenen Nadelstangenverbindungsbolzen 12 ist eine Kurbelstange 13 vorgesehen, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Die Nadelstange 8 wird durch die Kurbelstange 13 und den Nadelstangenverbindungsbolzen 12 von der Drehung der Nadelstangenkurbel 10 aufgrund der Drehung der Armwelle 3 auf- und abbewegt. Ein Nadelaufundabbewegungsmechanismus M besteht aus der Nadelstangenkurbel 10, der Kurbelstange 13 und dem Nadelstangenverbindungsbolzen 12.At the left end of the arm shaft 3 , a needle bar crank 10 is attached. A crank rod 13 is provided between a needle rod crank pin 10 on one side of the needle bar crank 10 and a needle bar connecting bolt 12 provided on the needle bar 8 , as shown in FIG. 11. The needle bar 8 is moved up and down by the crank rod 13 and the needle bar connecting bolt 12 from the rotation of the needle bar crank 10 due to the rotation of the arm shaft 3 . A needle up and down moving mechanism M consists of the needle bar crank 10 , the crank bar 13, and the needle bar connecting pin 12 .

Andererseits ist auf der Armwelle 3 eine Exzenterwelle 14 vorgesehen, wobei ein Exzenterwellenverbindungsring 15 umgreifend auf der Exzenterwelle 14 gelagert ist. Eine Welle 16 ist drehbar in dem Nähmaschinenarm 1a hinter der Armwelle 3 gelagert, wobei am rechten Ende der Welle 16 ein Dreharm 17 befestigt ist. Der Dreharm 17 ist drehbar mit dem Exzenterwellenverbindungsring 15 verbunden. Weiter ist am linken Ende der Welle 16 ein Schwingarm 18 befestigt, wobei ein Schwingarmverbindungsbolzen 20, der mit einer am Nadelstangenlagerrahmen 6 vorgesehenen Schwingwelle 19 in Eingriff tritt, drehbar am unteren Ende des Schwingarms 18 angebracht.On the other hand, an eccentric shaft 14 is provided on the arm shaft 3, an eccentric shaft connecting ring 15 being mounted around the eccentric shaft 14 . A shaft 16 is rotatably mounted in the sewing machine arm 1 a behind the arm shaft 3 , a rotary arm 17 being fastened to the right end of the shaft 16 . The rotating arm 17 is rotatably connected to the eccentric shaft connecting ring 15 . Further, a swing arm 18 is fixed to the left end of the shaft 16 , and a swing arm connecting bolt 20 which engages with a swing shaft 19 provided on the needle bar bearing frame 6 is rotatably attached to the lower end of the swing arm 18 .

Wenn der Exzenterwellenverbindungsring 15 mit der Drehung der an der Armwelle 3 befestigten Exzenterwelle 14 auf- und abbewegt wird, wird diese Bewegung über den Dreharm 17, die Welle 16, den Schwingarm 18, den Schwingwellenverbindungsbolzen 20 und die Schwingwelle 19 so auf den Nadelstangenlagerrahmen 6 übertragen, daß er und die Nadelstange 8 in Richtung der Werkstückaustrittsseite oder in der dazu entgegengesetzten Richtung hin- und herschwingen. Der Nadelzuführmechanismus M besteht aus der Exzenterwelle 14, dem Exzenterwellenverbindungsring 15, dem Dreharm 17, der Welle 16, dem Schwingarm 18, der Schwingwelle 19, dem Schwingwellenverbindungsbolzen 20, dem Nadelstangenlagerrahmen 6 und ähnlichem.When the eccentric shaft connecting ring 15 is moved up and down with the rotation of the eccentric shaft 14 attached to the arm shaft 3 , this movement is thus transmitted to the needle bar bearing frame 6 via the rotary arm 17 , the shaft 16 , the swing arm 18 , the swing shaft connecting bolt 20 and the swing shaft 19 that he and the needle bar 8 swing back and forth in the direction of the workpiece exit side or in the opposite direction. The needle feed mechanism M consists of the eccentric shaft 14 , the eccentric shaft connecting ring 15 , the rotating arm 17 , the shaft 16 , the swing arm 18 , the swing shaft 19 , the swing shaft connecting bolt 20 , the needle bar bearing frame 6 and the like.

In dem Nähmaschinenarm 1a ist an einer Stelle oberhalb der Armwelle 3 eine Riemenscheibenwelle 21 drehbar gelagert, so daß sie sich parallel zur Armwelle 3 erstreckt. Am rechten Ende der Riemenscheibenwelle 21 ist eine angetriebene Riemenscheibe 22 so befestigt, daß sie außerhalb des Nähmaschinenarms 1a angeordnet ist, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Durch die Drehung des Nähmaschinenmotors 23 (Fig. 12), der unterhalb des Nähmaschinenbettes 1b vorgesehen ist, werden die angetriebene Riemenscheibe 22 und die Riemenscheibenwelle 21 über die an der Motorwelle des Motors 23 vorgesehene angetriebene Riemenscheibe (nicht dargestellt) und einen Synchronriemen 24 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht.In the sewing machine arm 1 a, a pulley shaft 21 is rotatably mounted at a point above the arm shaft 3 , so that it extends parallel to the arm shaft 3 . At the right end of the pulley shaft 21 , a driven pulley 22 is fixed so that it is arranged outside the sewing machine arm 1 a, as shown in Fig. 11. By the rotation of the sewing machine motor 23 ( FIG. 12), which is provided below the sewing machine bed 1 b, the driven pulley 22 and the pulley shaft 21 via the provided on the motor shaft of the motor 23 driven pulley (not shown) and a timing belt 24 with rotated at a constant speed.

Am linken Ende der Riemenscheibenwelle 21 ist ein nichtkreisförmiges Antriebszahnrad 25 befestigt, und am rechten Ende der Armwelle 3 ist andererseits ein nichtkreisförmiges angetriebenes Zahnrad 26 befestigt, wobei die beiden nichtkreisförmigen Zahnräder 25 und 26 miteinander kämmen. Wenn sich die Riemenscheibenwelle 21 mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, wird durch den Eingriff der beiden nichtkreisförmigen Zahnräder 25 und 26 die Armwelle 3 mit einer nichtkonstanten Geschwindigkeit gedreht, so daß die Nadelstange 8 auf- und abbewegt wird und durch den Nadelaufundabbewegungsmechanismus M und den Nadelzuführmechanismus N bei der Drehung der Armwelle 3 hin- und herschwingt, so daß sie eine Ortskurve gemäß Fig. 13 durchläuft.A non-circular drive gear 25 is attached to the left end of the pulley shaft 21 , and a non-circular driven gear 26 is attached to the right end of the arm shaft 3 , the two non-circular gears 25 and 26 meshing with each other. When the pulley shaft 21 rotates at a constant speed, the engagement of the two non-circular gears 25 and 26 rotates the arm shaft 3 at a non-constant speed, so that the needle bar 8 is moved up and down and by the needle up and down movement mechanism M and the needle feed mechanism N. when the arm shaft 3 rotates back and forth so that it traverses a locus as shown in FIG. 13.

D. h., wie man in den Fig. 13 bis 15 sieht, daß die am unteren Ende der Nadelstange 8 angebrachte Nadel 9 von einer mittleren Stellung (Ausgangspunkt) bis in die Nähe eines oberen Totpunktes, bei dem die Nadel 9 sich oberhalb und außerhalb des Werkstücks W befindet, und bis zur Nähe eines unteren Totpunktes, wo die Nadel 9 das Werkstück W durchdringt, so daß sie wieder die Nähe des oberen Totpunktes erreicht, und die Nadel 9 sich wieder aus dem Werkstück W bewegt, schnell angehoben wird. Bei einem derartigen Zustand schwingt die Nadel 9 mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer Ebene parallel zum Nähmaschinenbett 1b in einer Richtung entgegengesetzt zur Werkstückzuführrichtung. Im folgenden bewegt sich die Nadel 9 nach unten in Richtung zur Nähe des unteren Totpunktes, so daß sie das Werkstück W durchdringt. In diesem Zustand schwingt die Nadel 9 mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer Ebene parallel zum Nähmaschinenbett 1b in der Werkstückzuführrichtung. Darauf wird die Nadel 9 schnell zum Ausgangspunkt angehoben, um auf diese Weise einen Nähzyklus für einen Stich zu vollenden.That is, as can be seen in FIGS. 13 to 15, the needle 9 attached to the lower end of the needle bar 8 from a middle position (starting point) to the vicinity of an upper dead center, at which the needle 9 is above and is located outside the workpiece W, and is rapidly raised to the vicinity of a bottom dead center, where the needle 9 penetrates the workpiece W so that it again reaches the vicinity of the top dead center and the needle 9 moves out of the workpiece W. In such a state, the needle 9 vibrates at a constant speed in a plane parallel to the sewing machine bed 1b in a direction opposite to the workpiece feed direction. In the following, the needle 9 moves down towards the vicinity of the bottom dead center so that it penetrates the workpiece W. In this state, the needle 9 vibrates at a constant speed in a plane parallel to the sewing machine bed 1 b in the workpiece feed direction. Thereupon, the needle 9 is quickly raised to the starting point in order to complete a sewing cycle for a stitch.

Der Bewegungswandelmechanismus besteht aus den nichtkreisförmigen Zahnrädern 25 und 26 und dem Nadelzuführmechanismus N.The motion converting mechanism consists of the non-circular gears 25 and 26 and the needle feed mechanism N.

Im folgenden soll der Aufbau der Werkstückzuführung im Nähmaschinenbett 1b im einzelnen beschrieben werden.Next, the structure should the workpiece feed in the sewing machine bed 1 b are described in detail.

An gegenüberliegenden rechten und linken Seiten des Maschinenbettes 1 sind vor dem Nähmaschinenkörper 2 Träger 35 vorgesehen. Ein Paar oberer und unterer Führungsschienen 36 sind an den Innenflächen der entsprechenden Träger 35 angebracht, so daß sie sich in die vordere und hintere Richtung, wie in Fig. 10 dargestellt, erstrecken. Zwischen den Führungsschienen 36 ist an der rechten und linken gegenüberliegenden Seite mittels Verbindungsplatten 38 über Kugelgleitelementen 39 ein bewegbarer Rahmen 37 gelagert, so daß er nach vorne und hinten bewegbar ist. An dem rechten und linken gegenüberliegenden Ende des bewegbaren Rahmens 37 sind Unterrahmen 40 angebracht, wobei eine Führung 41 an der oberen Seite des bewegbaren Rahmens 37 angebracht und befestigt ist, so daß sie sich nach rechts und links erstreckt.At opposite right and left sides of the machine bed 1 2 carrier 35 are provided in front of the sewing machine body. A pair of upper and lower guide rails 36 are attached to the inner surfaces of the respective brackets 35 so as to extend in the front and rear directions as shown in FIG. 10. Between the guide rails 36 , a movable frame 37 is mounted on the right and left opposite side by means of connecting plates 38 via ball sliding elements 39 , so that it can be moved forwards and backwards. Subframes 40 are attached to the right and left opposite ends of the movable frame 37 , and a guide 41 is attached and fixed to the upper side of the movable frame 37 so that it extends right and left.

Auf der am bewegbaren Rahmen 37 befestigten Führung 41 ist ein Schlitten 42 so gelagert, daß er nach rechts und links bewegbar ist. An der vorderen Kante der oberen Seite des Schlittens 42 sind ein Paar rechter und linker Klemmelemente 43 vorgesehen. An den hinteren Abschnitten der Klemmelemente 43 sind Positioniervorsprungsabschnitte 44 und Klemmluftzylinder 45 vorgesehen. Eine Palette oder Tisch 46 mit einem Nadelschlitz (nicht dargestellt), der mit einem Nähmuster übereinstimmt, ist entfernbar auf der oberen Seite des Schlittens 42 gelagert. Der Tisch 46 ist durch den Eingriff mit den Positioniervorsprungsabschnitten 44 der Klemmelemente 43 an einem vorbestimmten Abschnitt positioniert und entfernbar durch die Luftzylinder 45 befestigt. Eine Werkstücklagerfläche 46a, die parallel zur oberen Seite des Nähmaschinenbettes 1b angeordnet ist, wird durch die obere Seite des Tisches 46 gebildet.On the guide 41 attached to the movable frame 37 , a carriage 42 is mounted so that it can be moved to the right and left. A pair of right and left clamp members 43 are provided on the front edge of the upper side of the carriage 42 . Positioning projection portions 44 and clamping air cylinders 45 are provided on the rear portions of the clamping elements 43 . A pallet or table 46 with a needle slot (not shown) that matches a sewing pattern is removably supported on the upper side of the carriage 42 . The table 46 is positioned at a predetermined portion by engagement with the positioning protrusion portions 44 of the clamp members 43 and removably fixed by the air cylinders 45 . A workpiece support surface 46 a, which is arranged parallel to the upper side of the sewing machine bed 1 b, is formed by the upper side of the table 46 .

Das Werkstück W wird auf der Werkstückauflagefläche 46a des Tisches 46 gehalten, so daß es lösbar von einem Halterahmen 47 ergriffen wird, wobei das Werkstück W in einer vorbestimmten Lage relativ zu der Nadel 9 auf der Basis der Verschiebung des Schlittens 42 nach rechts und links und der Verschiebung des bewegbaren Rahmens 47 nach vorne und hinten angeordnet werden kann.The workpiece W is held on the workpiece support surface 46 a of the table 46 so that it is releasably gripped by a holding frame 47 , the workpiece W in a predetermined position relative to the needle 9 on the basis of the displacement of the carriage 42 to the right and left and the displacement of the movable frame 47 to the front and rear can be arranged.

An den inneren unteren Enden der beiden Träger 35 unterhalb der gegenüberliegenden Enden des bewegbaren Rahmens 37 sind ein Paar fester Zahnstangen 48 mit Zähnen an ihren Oberseiten befestigt, die sich nach vorne und hinten erstrecken, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. In dem bewegbaren Rahmen 37 ist eine Welle 49 gelagert, die sich an einer Stelle oberhalb der festen Zahnstangen 48 nach rechts und links erstreckt, und ein Paar Zahnräder 50, die mit den festen Zahnstangen 48 kämmen, sind an den gegenüberliegenden Enden der Welle 49 so befestigt, daß die kämmenden Phasen der Zahnräder 50 miteinander übereinstimmen. Während der Verschiebung des bewegbaren Rahmens 37 nach vorne und hinten wird das Paar Zahnräder 50 synchron miteinander über die Welle 49 aufgrund des Kämmens mit den festen Zahnstangen 48 bewegt.At the inner lower ends of the two brackets 35 below the opposite ends of the movable frame 37 , a pair of fixed racks 48 are fixed with teeth on their tops that extend forward and backward, as shown in FIG. 10. In the movable frame 37 , a shaft 49 is supported which extends right and left at a position above the fixed racks 48 , and a pair of gears 50 which mesh with the fixed racks 48 are at the opposite ends of the shaft 49 attached that the meshing phases of the gears 50 coincide with each other. During the displacement of the movable frame 37 forward and backward, the pair of gears 50 are moved in synchronism with each other via the shaft 49 due to the meshing with the fixed racks 48 .

Am Maschinentisch 2 ist im wesentlichen in der Mitte zwischen den Trägern 35 eine Lagerschiene 51 angebracht und befestigt, die sich parallel zu den festen Zahnstangen 48 nach vorne und hinten erstreckt. Auf der Lagerschiene 51 wird ein Lagerteil 52 so gelagert, daß es nach vorne und hinten bewegbar ist und an seinem hinteren Ende an der vorderen Seite des bewegbaren Rahmens 37 befestigt ist. Eine erste, sich nach vorne und hinten erstreckende Antriebszahnstange 53 ist an der oberen Seite des vorderen Lagerteils 52 befestigt. Am Maschinentisch 2 ist mittels eines Lagers 55 an der Lagerschiene 51 ein Schrittmotor 54 für eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung montiert. An der Motorwelle des Schrittmotors 54 ist ein Zahnrad 56 befestigt, das mit der ersten Antriebszahnstange 53 kämmt. Der bewegbare Rahmen 37 wird mittels des Zahnrades 56 und der ersten Antriebszahnstange 53 durch die Drehung des Schrittmotors 54 nach vorne und hinten bewegt.On the machine table 2 , a bearing rail 51 is attached and fastened substantially in the middle between the supports 35 and extends parallel to the fixed racks 48 to the front and rear. On the bearing rail 51 , a bearing member 52 is supported so that it is movable back and forth and is fixed at its rear end to the front side of the movable frame 37 . A first drive rack 53 extending forward and rearward is attached to the upper side of the front bearing part 52 . A step motor 54 for a forward and backward movement is mounted on the machine table 2 by means of a bearing 55 on the bearing rail 51 . A gear 56 , which meshes with the first drive rack 53 , is fastened to the motor shaft of the stepping motor 54 . The movable frame 37 is moved forward and backward by the gear 56 and the first driving rack 53 by the rotation of the stepping motor 54 .

An der vorderen Kante des Schlittens 42 ist eine zweite Antriebszahnstange 57 mit Zähnen an ihrer Unterseite befestigt, die sich nach rechts und links erstreckt. Ein Keillager 58, das an seinem äußeren Umfang ein Zahnrad (nicht dargestellt) aufweist, das mit der zweiten Antriebszahnstange 57 kämmt, ist drehbar am Schlitten 42 gelagert. Eine Keilwelle 59 ist mittels eines Paares vorderer und hinterer Lager 60 und 61 am Maschinentisch 2 an der Seite der ersten Antriebszahnstange 53 drehbar gelagert und erstreckt sich durch das Keillager 58, so daß sie relativ zur Mitte des Keillagers 58 in Richtung ihrer Achse gleitbar ist.At the front edge of the carriage 42 , a second drive rack 57 with teeth on its underside is attached, which extends to the right and left. A wedge bearing 58 , which has a gear wheel (not shown) on its outer circumference, which meshes with the second drive rack 57 , is rotatably mounted on the carriage 42 . A spline shaft 59 is rotatably supported by a pair of front and rear bearings 60 and 61 on the machine table 2 on the side of the first drive rack 53 and extends through the key bearing 58 so that it is slidable relative to the center of the key bearing 58 in the direction of its axis.

An der Außenseite des vorderen Lagers 60 ist ein Schrittmotor 62 für eine Bewegung nach rechts und links angebracht, durch dessen Drehung die Keilwelle 59 angetrieben wird, so daß sie über ein an der Motorwelle des Schrittmotors 62 befestigtes Zahnrad 63 und ein am vorderen Ende der Keilwelle 59 befestigtes Zahnrad 64 gedreht wird. Der Schrittmotor 62 für eine Bewegung nach rechts und links dreht sich, um den Schlitten 42 über ein am Keillager 58 vorgesehenes Zahnrad (nicht dargestellt) und die zweite Antriebszahnstange 57 zu bewegen.Attached to the outside of the front bearing 60 is a right and left stepper motor 62 which rotates the spline shaft 59 to rotate through a gear 63 fixed to the stepper motor 62 motor shaft and at the front end of the spline shaft 59 attached gear 64 is rotated. The right and left stepper motor 62 rotates to move the carriage 42 via a gear (not shown) provided on the key bearing 58 and the second drive rack 57 .

Im folgenden soll der elektrische Aufbau der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden. Bei dieser Nähmaschine ist ein Synchronsignalgenerator 30 vorgesehen, um ein Synchronsignal zu erzeugen, wenn die Nadel 9 aus dem Werkstück W auf der Werkstücksauflagefläche 46a bei der Drehung des Nähmaschinenmotors 23 austritt, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist.The electrical structure of the sewing machine described above will be explained below. In this sewing machine, a synchronizing signal generator 30 is provided in order to generate a synchronizing signal when the needle 9 emerges from the workpiece W on the workpiece support surface 46 a during the rotation of the sewing machine motor 23 , as shown in FIG. 12.

Die hier beschriebene Nähmaschine ist mit einem zentralen Rechner (CPU) 67 versehen, der mit einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 65 und einem Festwertspeicher (ROM) 66 verbunden ist (siehe Fig. 12). In dem ROM 66 sind ein Programm zur Steuerung der gesamten Nähmaschine und ein Impulsausgangsmusterdatenwert, der den Schrittmotoren 62 und 54 zugeführt wird, gespeichert.The sewing machine described here is provided with a central computer (CPU) 67 which is connected to a random access memory (RAM) 65 and a read-only memory (ROM) 66 (see Fig. 12). In the ROM 66 , a program for controlling the entire sewing machine and a pulse output pattern data that is supplied to the stepping motors 62 and 54 are stored.

Andererseits sind in dem RAM 65 Zuführdaten gespeichert, die zum Nähen eines gewünschten Nähmusters erforderlich sind, und ähnliche Datenwerte gespeichert, die ein- und ausgelesen werden können. Ein von einem Startschalter 68 beim Betätigen desselben erzeugtes Startsignal und ein von dem Synchronsignalgenerator 30 erzeugtes Synchronsignal werden dem CPU 67 über eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 69 zugeführt. Auf der Grundlage der in dem RAM 65 und dem ROM 66 gespeicherten Datenwerten liefert der CPU 67 Antriebssignale für die Schrittmotore 62 und 54 der Werkstückzuführeinrichtung und für den Nähmaschinenmotor 23 über die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 69 und die Motortreiber 70, 71 und 72.On the other hand, feed data necessary for sewing a desired sewing pattern and similar data values which can be read in and read out are stored in the RAM 65 . A start signal generated by a start switch 68 when it is actuated and a synchronization signal generated by the synchronization signal generator 30 are supplied to the CPU 67 via an input / output interface 69 . Based on the data values stored in the RAM 65 and the ROM 66 , the CPU 67 provides drive signals for the stepper motors 62 and 54 of the workpiece feeder and for the sewing machine motor 23 via the input / output interface 69 and the motor drivers 70 , 71 and 72 .

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden. Angenommen, es soll eine gerade Naht längs der Nadelzuführrichtung gebildet werden, so läuft folgender Betrieb ab. Wenn das Startsignal von dem Startschalter 68 erzeugt wurde, hält der CPU 67 den Antrieb des Vorwärts-/Rückwärts-Schrittmotors 54 an und treibt den Nähmaschinenmotor 23 und den Rechts-/Links-Schrittmotor 62 auf der Grundlage eines vorbestimmten Nähprogramms an.The operation of the sewing machine described above will be explained below. Assuming that a straight seam is to be formed along the needle feed direction, the following operation takes place. When the start signal is generated from the start switch 68 , the CPU 67 stops driving the forward / reverse stepper motor 54 and drives the sewing machine motor 23 and the right / left stepper motor 62 based on a predetermined sewing program.

Mit der Drehung des Rechts-/Links-Schrittmotors 62 wird das Werkstück W mit einer konstanten Geschwindigkeit über die Zahnräder 63 und 64 und die Keilwelle 59 kontinuierlich nach hinten in die Werkstückzuführrichtung zusammen mit dem Schlitten 42 und ähnlichem bewegt, wie dies in den Fig. 9 und 15 dargestellt ist. Durch den Antrieb des Nähmaschinenmotors 23 wird andererseits die Armwelle 3 mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die nichtkreisförmigen Zahnräder 25 und 26 bewegt. Dann wird durch die Drehung der Armwelle 3 der Nadelaufundabbewegungsmechanismus M betätigt, so daß die Aufundabbewegung der Nadel 9 beginnt, und der Nadelzuführmechanismus N wird betätigt, um die wiederholte Schwingung der Nadel 9 zu beginnen.With the rotation of the right / left stepper motor 62 , the workpiece W is continuously moved backward at a constant speed via the gears 63 and 64 and the spline shaft 59 in the workpiece feed direction together with the carriage 42 and the like, as shown in Figs. 9 and 15 is shown. By driving the sewing machine motor 23 , on the other hand, the arm shaft 3 is moved at a constant speed through the non-circular gears 25 and 26 . Then, by rotating the arm shaft 3, the needle up-and-down mechanism M is operated so that the up-and-down movement of the needle 9 starts, and the needle-feeding mechanism N is operated to start the repeated vibration of the needle 9 .

Gleichzeitig mit dem Eintritt der Nadel 9 in das Werkstück W schwingt die Nadel 9 zur Werkstückzuführseite, so daß das Zuführen von der Nadel 9 auf das Werkstück W übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt schwingt die Nadel 9 mit einer konstanten Geschwindigkeit, die im wesentlichen gleich der Werkstückzuführgeschwindigkeit der Werkstückzuführeinrichtung ist, wie dies in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist.Simultaneously with the entry of the needle 9 into the workpiece W, the needle 9 swings to the workpiece feed side, so that the feed from the needle 9 is transferred to the workpiece W. At this time, the needle 9 vibrates at a constant speed which is substantially equal to the workpiece feed speed of the workpiece feeder, as shown in Figs. 9 and 10.

Eine andere bekannte elektrische Nähmaschine, die sich in ihrer Bauart von der oben beschriebenen unterscheidet, ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Die hier dargestellte Nähmaschine umfaßt einen Nähmaschinenarm 1a, der mit einem Mechanismus (Fig. 17) versehen ist, um die Drehung eines Motors (nicht dargestellt) in einem Werktisch 80 in einer Aufundabbewegung der Nadel und eine Spulenhalterungsdrehung zu übersetzen, und einen Nähmaschinentischteil 1b für den Nähmaschinenarm 1a. Ein Nähmaschinenkörper 1, bestehend aus dem Nähmaschinenarm 1a und dem Tischteil 1b, ist an einer Deckplatte 81 des Werktisches 80 vorgesehen. An einem oberen Abschnitt einer an dem Werktisch 80 befestigten Montageplatte 82 sind Stempel 83 und 84 angebracht. Von den Stempeln 83 und 84 und einem von der Deckplatte 81 versteckten Stempel (nicht dargestellt) werden Führungsstangen 85, 86 und 87 gelagert. Von den Führungsstangen werden Gleitblöcke 88, 89 so geführt, daß sie sich gerade bewegen und mit Gleitblöcken (nicht dargestellt) zusammenwirken, um Führungsstangen 90 bzw. 91 zu halten. Weiter sind Schrittmotore 92 und 93 vorgesehen, um entsprechende Synchronriemenscheiben 94 und 95 zu drehen, die an den Ausgangswellen der Schrittmotore 92 und 93 angebracht sind, um dadurch Synchronriemen 96 und 97, die mit den Synchronriemenscheiben 94 und 95 kämmen, anzutreiben, so daß die entsprechenden an den Synchronriemen 96 und 97 befestigten Gleitblöcke 88 und 89 mittels der Führungsstangen 85 und 86 so geführt werden, daß sie in die X- und Y-Richtung angetrieben werden. Ein Gleitstein 98 wird mittels der Führungsstangen 90 und 91, die von zwei Sätzen Gleitblöcken gehalten werden, in der X- und Y-Richtung geführt, d. h. der Gleitblock 88 und ein Paar Gleitblöcke (nicht dargestellt) bzw. der Gleitblock 89 und ein Paar Gleitblöcke (nicht dargestellt). Weiter ist eine an dem oberen Seitenabschnitt des Gleitsteins 98 befestigte Gleitplatte 99 vorgesehen, an deren vorderem Endabschnitt mittels Schrauben 101 eine Werkstückhalteplatte 100 befestigt ist. An der oberen Seite der Gleitplatte 99 sind ein Paar Lager 102 ausgebildet, mittels denen eine Welle 103 drehbar gelagert wird. Wurzelabschnitte eines Paares von Armen 104 sind mit den gegenüberliegenden Endabschnitten der Welle 103 befestigt, und eine Druckplatte 107 zum Andrücken eines Werkstücks ist an den oberen Endabschnitten des Paares von Armen 104 mittels Stiften 105 und L-förmigen Platten 106 gelagert, so daß sie um die Stifte 105 drehbar ist. An einem oberen Seitenabschnitt der Gleitplatte 99 ist eine Montageplatte 108 befestigt, die drehbar einen Zylinderendabschnitt eines Luftzylinders 109 lagert. Ein Endabschnitt einer Stange 112 des Luftzylinders 109 ist drehbar mit einem Ende eines Hebels 110 verbunden, und das andere Ende des Hebels 110 ist an der Welle 103 befestigt.Another known electric sewing machine, which is different in construction from that described above, is shown in FIGS. 16 and 17. The sewing machine shown here comprises a sewing machine arm 1 a, which is provided with a mechanism ( Fig. 17) to translate the rotation of a motor (not shown) in a work table 80 in an up and down movement of the needle and a bobbin holder rotation, and a sewing machine table part 1 b for the sewing machine arm 1 a. A sewing machine body 1 , consisting of the sewing machine arm 1 a and the table part 1 b, is provided on a cover plate 81 of the work table 80 . Stamps 83 and 84 are attached to an upper portion of a mounting plate 82 attached to the work table 80 . Guide rods 85 , 86 and 87 are supported by the stamps 83 and 84 and a stamp (not shown) hidden by the cover plate 81 . Slide blocks 88 , 89 are guided from the guide rods so that they are moving straight and cooperate with slide blocks (not shown) to hold guide rods 90 and 91, respectively. Stepper motors 92 and 93 are further provided to rotate respective synchronous pulleys 94 and 95 attached to the output shafts of the stepper motors 92 and 93 to thereby drive synchronous belts 96 and 97 which mesh with the synchronous pulleys 94 and 95 so that the corresponding slide blocks 88 and 89 attached to the timing belts 96 and 97 are guided by the guide rods 85 and 86 to be driven in the X and Y directions. A slide block 98 is guided in the X and Y directions by means of the guide rods 90 and 91 , which are held by two sets of slide blocks, ie the slide block 88 and a pair of slide blocks (not shown) or the slide block 89 and a pair of slide blocks (not shown). Furthermore, a slide plate 99 fastened to the upper side section of the sliding block 98 is provided, on the front end section of which a workpiece holding plate 100 is fastened by means of screws 101 . On the upper side of the slide plate 99 , a pair of bearings 102 are formed, by means of which a shaft 103 is rotatably supported. Root portions of a pair of arms 104 are fixed to the opposite end portions of the shaft 103 , and a pressure plate 107 for pressing a workpiece is supported on the upper end portions of the pair of arms 104 by means of pins 105 and L-shaped plates 106 so as to be around the Pins 105 is rotatable. A mounting plate 108 is fastened to an upper side section of the slide plate 99 and rotatably supports a cylinder end section of an air cylinder 109 . One end portion of a rod 112 of the air cylinder 109 is rotatably connected to one end of a lever 110 , and the other end of the lever 110 is fixed to the shaft 103 .

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 17 der im Inneren des Nähmaschinenarmes 1a angeordnete Mechanismus zur Durchführung der Umwandlung der Bewegung in die Nadelaufundabbewegung und die Spulenhalterungsdrehung beschrieben werden.In the following, with reference to Fig. 17, the mechanism arranged inside the sewing machine arm 1 a for performing the conversion of the movement into the needle up and down movement and the bobbin holder rotation will be described.

Von einem im Werktisch 80 vorgesehen Motor (nicht dargestellt) wird eine in Lagern 112, 113 drehbar gelagerte Hauptwelle 111 zur Drehung angetrieben. An dem vorderen Ende der Hauptwelle 111 ist eine Nadelstangenkurbel 114 und am hinteren Ende der gleichen Welle 111 ist eine Riemenscheibe 115 befestigt. Das vordere Ende der Nadelstangenkurbel 114 ist drehbar mit einem Ende einer Nadelstange 116 verbunden. Ein Wurzelabschnitt eines Fadenaufnehmers 119 ist drehbar am Wurzelabschnitt der Nadelstangenkurbel 114 gelagert. Der Fadenaufnehmer 119 ist an seinem mittleren Abschnitt mit einem Ende einer Fadenaufnehmerstange 118, die an ihrem anderen Ende mittels einer Stange 117 drehbar gelagert ist, drehbar verbunden. Eine Nadelstange 8 wird von Führungen 120, 121 so geführt, daß sie sich gerade bewegt. Ein mittlerer Abschnitt der Nadelstange 8 ist drehbar mit dem anderen Ende der Nadelstange 116 verbunden. Weiter ist eine drehbar von Lagern 123 und 124 gelagerte feste Welle 122 vorgesehen. Am oberen Ende der festen Welle 122 ist ein Kegelzahnrad 125 angebracht, das mit einem am mittleren Abschnitt der Hauptwelle 111 angebrachten Kegelzahnrad 126 kämmt, und andererseits ist am unteren Ende der festen Welle 122 ein Kegelzahnrad 127 angebracht, das mit einem am hinteren Ende der unteren Welle 130, die drehbar in Lagern 128, 129 gelagert ist, angebrachten Kegelzahnrad 131 kämmt. An einer Endfläche der unteren Welle 130 ist eine Spulenhalterung 132 angebracht.A motor (not shown) provided in the work table 80 drives a main shaft 111 rotatably mounted in bearings 112 , 113 for rotation. A needle bar crank 114 is attached to the front end of the main shaft 111 , and a pulley 115 is attached to the rear end of the same shaft 111 . The front end of the needle bar crank 114 is rotatably connected to one end of a needle bar 116 . A root portion of a thread pickup 119 is rotatably supported on the root portion of the needle bar crank 114 . The thread take-up 119 is rotatably connected at its central portion to one end of a thread take-up rod 118 , which is rotatably supported at its other end by means of a rod 117 . A needle bar 8 is guided by guides 120 , 121 so that it is moving. A central portion of the needle bar 8 is rotatably connected to the other end of the needle bar 116 . A fixed shaft 122 rotatably supported by bearings 123 and 124 is also provided. At the upper end of the fixed shaft 122 , a bevel gear 125 is attached, which meshes with a bevel gear 126 attached to the central portion of the main shaft 111 , and on the other hand, at the lower end of the fixed shaft 122, a bevel gear 127 is attached, which with one at the rear end of the lower The shaft 130 , which is rotatably supported in bearings 128 , 129 , meshes with the bevel gear 131 attached. A coil holder 132 is attached to an end surface of the lower shaft 130 .

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden.The following is the operation of the above Sewing machine are explained.

Wenn die im Nähmaschinenarm 1a vorgesehene Hauptwelle 111 zur Drehung von dem Motor (nicht dargestellt) im Werktisch 80 angetrieben wird, wird durch den Fadenaufnehmerhebel 119 und die Nadelstange 116 die Aufundabbewegung der Nadelstange 8 erzeugt. Weiter wird die feste Welle 122 durch den Eingriff zwischen den Kegelzahnrädern 125, 126 gedreht, wobei diese Drehung zur unteren Welle 130 durch den Eingriff zwischen den Zahnrädern 127, 131 übertragen wird, wodurch der Spulenhalter 132 gedreht wird. Mit der Bewegung der Nadelstange 8 und dem Spulenhalter 132 werden die Schrittmotoren 92, 93 auf der Grundlage eines vorher in eine Eingabeeinheit (nicht dargestellt) eingegebenen Programms angetrieben. Die Synchronriemen 96, 97 werden von den Schrittmotoren 92, 93 angetrieben, und die entsprechenden an den Synchronriemen 96, 97 befestigten Gleitblöcke 88, 89 werden von den Führungsstangen 85, 86 so geführt, daß sie sich in der X- und Y-Richtung bewegen. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Gleitstein 98 zusammen mit den Gleitblöcken 88, 89 in der X- und Y-Richtung. Durch Bewegung des Gleitsteins 98 bewegen sich die Werkstückhalteplatte 100 und die Druckplatte 107 in der X- und Y-Richtung in einer Auf-/Abfläche auf dem Betteil 1b, wobei das Werkstück dazwischen gehalten wird. Wenn die Nadelstange 8 das Werkstück durchdringt, kann sich das Werkstück jedoch nicht bewegen.If the main shaft 111 provided in the sewing machine arm 1 a is driven for rotation by the motor (not shown) in the work table 80 , the up and down movement of the needle bar 8 is generated by the thread pick-up lever 119 and the needle bar 116 . Further, the fixed shaft 122 is rotated by the engagement between the bevel gears 125 , 126 , which rotation is transmitted to the lower shaft 130 by the engagement between the gears 127 , 131 , whereby the spool holder 132 is rotated. With the movement of the needle bar 8 and the bobbin holder 132 , the stepper motors 92 , 93 are driven based on a program previously input to an input unit (not shown). The timing belts 96 , 97 are driven by the stepper motors 92 , 93 , and the corresponding slide blocks 88 , 89 attached to the timing belts 96 , 97 are guided by the guide rods 85 , 86 to move in the X and Y directions . At this time, the sliding block 98 moves in the X and Y directions together with the sliding blocks 88 , 89 . By moving the sliding block 98 , the workpiece holding plate 100 and the pressure plate 107 move in the X and Y directions in an up / down surface on the bed part 1 b, the workpiece being held in between. However, when the needle bar 8 penetrates the workpiece, the workpiece cannot move.

Im folgenden soll die Betriebsweise der Hauptteile der Nähmaschine beim Nähen des Werkstückes erläutert werden.The following is the operation of the main parts of the Sewing machine when sewing the workpiece are explained.

Fig. 18 ist ein Diagramm zur Darstellung der Betriebsweise der Hauptteile (Fig. 16 und 17) der Nähmaschine beim Nähen eines Werkstückes. In der Zeichnung wird die Betriebsweise der Hauptabschnitte über der Zeit auf der Abszisse ausgedrückt. In Fig. 18 zeigt das Diagramm (a) die vertikale Stellung der Nadelstange 8, wobei die Aufwärtsrichtung positiv dargestellt ist und wobei die Amplitude 2ha beträgt. Das Diagramm (b) zeigt die Geschwindigkeit der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene. Das Diagramm (c) zeigt die Geschwindigkeit des Werkstückes, d. h. des Gleitsteins 98, in Zuführrichtung in der horizontalen Ebene, und das Diagramm (d) zeigt den Bewegungsbetrag des Werkstückes, d.h. des Gleitsteins 98, in der horizontalen Ebene auf der Grundlage der Nadelstangenlage. Fig. 18 is a diagram showing the operation of the main parts ( Figs. 16 and 17) of the sewing machine when sewing a workpiece. In the drawing, the operation of the main sections over time is expressed on the abscissa. In Fig. 18, diagram (a) shows the vertical position of the needle bar 8 , the upward direction being shown positively and the amplitude being 2ha. The diagram (b) shows the speed of the needle bar 8 in the horizontal plane. Diagram (c) shows the speed of the workpiece, ie, slide block 98 , in the feed direction in the horizontal plane, and diagram (d) shows the amount of movement of the workpiece, ie slide block 98 , in the horizontal plane based on the needle bar position.

Da der Nähmaschinenarm 1a am Werktisch 8 befestigt ist, wird keine Bewegung der Nadelstange 8 in der Werkstückzuführrichtung erzeugt, und die Geschwindigkeit der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene ist während des gesamten Nähvorgangs Null, wie dies im Diagramm (b) in Fig. 18 dargestellt ist. Es ist erforderlich, daß die relative Geschwindigkeit zwischen dem Werkstück und der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene Null ist während die Nadelstange 8 das Werkstück durchdringt (in Fig. 18 Abschnitte BC, DE, FG und HI). Daher ist die Geschwindigkeit des Werkstückes in der horizontalen Ebene in jenen Abschnitten (den Abschnitten BC, DE, FG, HI) Null, wie das im Diagramm (c) von Fig. 18 dargestellt ist. Wenn die Geschwindigkeit des Werkstückes in der horizontalen Ebene beim Aufwärtsbewegen der Nadelstange 8 durch ein Dreieck ausgedrückt wird, das einen maximalen Wert V_tp hat, wie dies in dem Diagramm (c) von Fig. 18 dargestellt ist, ist der Abstand S_tp (Stichweite) der Bewegung des Werkstückes bei der Hubzeit t₀ der Nadelstange 8 entsprechend folgender Gleichung (1)Because the sewing machine 1 is a secured to the work table 8, no movement of the needle bar is generated in the workpiece feed direction 8, and the speed of the needle bar 8 in the horizontal plane during the entire suturing zero, as in the diagram (b) in Fig. 18 is shown. The relative speed between the workpiece and the needle bar 8 in the horizontal plane is required to be zero while the needle bar 8 is penetrating the workpiece (sections BC, DE, FG and HI in Fig. 18). Therefore, the speed of the workpiece in the horizontal plane in those sections (sections BC, DE, FG, HI) is zero as shown in the diagram (c) of FIG. 18. When the speed of the workpiece in the horizontal plane when the needle bar 8 is moved up is expressed by a triangle having a maximum value V _tp as shown in the diagram (c) of Fig. 18, the distance S _tp (pitch) ) the movement of the workpiece at the stroke time t _{0 of} the needle bar 8 according to the following equation (1)

Wenn die Beschleunigung a der Bewegung des Werkstückes in der horizontalen Ebene in die GleichungIf the acceleration a of the movement of the workpiece in the horizontal plane in the equation

eingeführt wird, wird die Anzahl n des Antriebs der Nadelstange 8 pro Zeiteinheit durch folgende Gleichung (3) ausgedrücktis introduced, the number n of driving the needle bar 8 per unit time is expressed by the following equation (3)

Wenn die Anzahl n des Antriebs der Nadelstange 8 durch die Beschleunigung a des Werkstückes in der horizontalen Ebene und die Anzahl der Zuführungen (Stichweite) S_tp der Nadelstange 8 unter Verwendung der obigen Gleichungen (2) und (3) ausgedrückt werden, ergibt sich die folgende Gleichung (4)If the number n of driving the needle bar 8 is expressed by the acceleration a of the workpiece in the horizontal plane and the number of feeds (pitch) S _{tp of} the needle bar 8 using the above equations (2) and ( 3 ), the result is following equation (4)

Bei der bekannten Nähmaschine beträgt jedoch die höchstmögliche Beschleunigung a bei der Bewegung in der horizontalen Ebene, in der die Schrittmotore zur Zuführung des Werkstückes nicht ausfallen, im Falle einer Zuführstichweite von etwa 3 mm ungefähr 5×10⁴ mm/S². Wenn dieser Wert in die obige Gleichung (4) eingesetzt wird, erhält man die maximale Anzahl n des Nadelantriebs wie folgt:In the known sewing machine, however, the maximum possible acceleration a when moving in the horizontal plane, in which the stepping motors for feeding the workpiece do not fail, is approximately 5 × 10 ⁴ mm / S ² in the case of a feed stitch distance of approximately 3 mm. If this value is inserted into equation (4) above, the maximum number n of the needle drive is obtained as follows:

Indem man weiter t₀ aus den Gleichungen (1) und (2) eliminiert und die so erhaltenen Gleichungen einsetzt, ergibt sich folgende Gleichung (5)By further eliminating t ₀ from equations (1) and (2) and using the equations thus obtained, the following equation (5) results

V_tp² = a S_tp (5)V _tp ² = a S _tp (5)

Wenn man a=5×10⁴ mm/S² und S_tp=3 mm in Gleichung (5) einsetzt, ergibt sich der Wert von V_tp wie folgt:Using a = 5 × 10 ⁴ mm / S ² and S _tp = 3 mm in equation (5), the value of V _{tp is} as follows:

Es ergibt sich, daß die maximale Zuführgeschwindigkeit des Werkstückes in der Spitze der dreieckigen Wellenform der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstückes in der Horizontalen im Diagramm (c) von Fig. 18 etwa 387 mm/S beträgt.As a result, the maximum feeding speed of the workpiece in the top of the triangular waveform of the moving speed of the workpiece in the horizontal in the diagram (c) of Fig. 18 is about 387 mm / s.

Die bekannten, oben beschriebenen Nähmaschinen haben somit folgende Nachteile. Da die Schwingrichtung der Nadelstange nur auf eine festgelegte Richtung begrenzt ist, ist es erforderlich, daß bei einer Werkstückzuführung in einer anderen Richtung als der Schwingrichtung die Werkstückzuführung unterbrochen wird, während die Nadelstange das Werkstück durchdringt, und daß, um ein Ausschreiten der Schrittmotoren zu verhindern, die mögliche Grenze der Nadelstangenantriebsgeschwindigkeit (Nähgeschwindigkeit) begrenzt werden muß (auf etwa 2000 Stiche/Min. bei einer 3 mm Stichweite) aufgrund der begrenzten, möglichen, gestatteten Beschleunigung.The known sewing machines described above thus have following disadvantages. Because the swing direction of the needle bar is only limited to a specified direction, it is required that with a workpiece feed in a the workpiece feed in a direction other than the direction of vibration is interrupted while the needle bar is cutting the workpiece penetrates, and that in order to step out the stepper motors to prevent the possible limit of Needle bar drive speed (sewing speed) must be limited (to about 2000 stitches / min. with a 3 mm Stitch distance) due to the limited, possible, permitted Acceleration.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, bei der die Begrenzung der möglichen Nadelstangenantriebsgeschwindigkeit höher als bei den bekannten Nähmaschinen ist, und mit der es möglich ist, daß die Nadelstange in der gewünschten Richtung in einer horizontalen Ebene schwingt.It is therefore an object of the present invention to To create a sewing machine, limiting the possible Needle bar drive speed higher than that of the is known sewing machines, and with which it is possible that the needle bar in the desired direction in one horizontal plane swings.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst, d. h. durch eine Nähmaschine, umfassend einen an einer Deckplatte eines Arbeitstisches befestigten Nähmaschinenkopf mit einem Mechanismus zur Umwandlung des Antriebs eines Nähmaschinenmotors in eine vertikale Bewegung einer Nadelstange und einer Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs; eine Werkstückzuführeinrichtung, die in einer gewünschten Richtung bewegbar ist, während sie ein zu nähendes Werkstück hält; und eine Steuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung, wobei die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur mit einer Richtung und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführung der Werkstückzuführeinrichtung synchronisiert sind, während die Nadelstange das Werkstück durchdringt.This object is characterized by that in claim 1 Invention solved, d. H. by a sewing machine one attached to a cover plate of a worktable Sewing machine head with a mechanism for converting the Driving a sewing machine motor in a vertical movement a needle bar and a rotary motion of a Bobbin case transporter; a workpiece feed device, which is movable in a desired direction while it is holds a workpiece to be sewn; and a controller for Control of the motor and the workpiece feeder, wherein the needle bar and the bobbin case feed dog with one Direction and a speed of the workpiece feed Workpiece feeder are synchronized while the The needle bar penetrates the workpiece.

Die Erfindung wird weiter durch ein Nähverfahren einer Nähmaschine mit einem Mechanismus zur Durchführung einer Umwandlung des Antriebs eines Motors in eine vertikale Bewegung einer Nadelstange und einer Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs, einer Werkstückzuführeinrichtung zur Zuführung eines zu nähenden Werkstücks und einer Steuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung, wobei eine zum Nähen des Werkstücks notwendige Bedingung vorher in die Steuerung eingegeben wird, so daß die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur kontinuierlich das Nähen des Werkstücks synchron mit einer gewünschten Richtung und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung entsprechend eines Steuerbefehls von der Steuerung durchführen, gekennzeichnet.The invention is further improved by a sewing method Sewing machine with a mechanism for carrying out a Converting the drive of an engine into a vertical one Movement of a needle bar and rotation of one Bobbin case feeder, a workpiece feeder for feeding a workpiece to be sewn and a control to control the motor and the workpiece feeder, a condition necessary for sewing the workpiece beforehand is entered into the control so that the needle bar and the bobbin case feeder continuously sewing the Workpiece synchronous with a desired direction and one Speed of the workpiece feed movement of the Workpiece feeder according to a control command carried out by the controller, marked.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention result from the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine werden die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur bzw. die Spulenkapsel in einer horizontalen Ebene in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück bewegt, wobei die Werkstückzuführeinrichtung angetrieben wird, um eine kontinuierliche Zuführung durchzuführen.In the sewing machine according to the invention, the needle bar and the bobbin case feed dog or the bobbin case in a horizontal plane in the same direction and with the same speed as the workpiece moves, the Workpiece feeder is driven to a perform continuous feeding.

Bei dem erfindungsgemäßen Nähverfahren wird eine für das Nähen erforderliche Bedingung vorher in die Steuerung eingegeben, und die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur werden synchron mit der gewünschten Richtung und Geschwindigkeit der Werkstückzuführungsbewegung der Werkstückzuführeinrichtung entsprechend einem Steuerbefehl von der Steuerung bewegt.In the sewing method according to the invention, one is used for sewing required condition previously entered into the control, and the needle bar and the bobbin case feed dog in sync with the desired direction and speed of the Workpiece feed movement of the workpiece feed device moved according to a control command from the controller.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 9 der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 to 9 of the drawing and will be described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der gesamten Nähmaschine; Figure 1 is a perspective view of the entire sewing machine.

Fig. 2 ein Diagramm des Mechanismus des Kopfes; Fig. 2 is a diagram of the mechanism of the head;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Steuerabschnitts; Fig. 3 is a block diagram of the control section;

Fig. 4 die Einstellung der Bedingung; FIG. 4 shows the setting of the condition;

Fig. 5 und 6 Erläuterungsdiagramme zur Darstellung der Nähzustände; Fig. 5 and 6 are explanatory diagrams for illustrating the Nähzustände;

Fig. 7 verschiedene Muster der Bedingungseinstellung; FIG. 7 shows different patterns of the condition setting;

Fig. 8 ein Fließbild zur Erläuterung des Nähzustandes; und Fig. 8 is a flow chart for explaining the sewing state; and

Fig. 9 ein Fließbild zur Darstellung des Betriebs der Hauptabschnitte. Fig. 9 is a flowchart showing the operation of the main sections.

In Fig. 1 sind die Teile, die denen der bekannten Nähmaschine entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen 80 bis 112 versehen, so daß eine weitere Erläuterung entfallen kann. Die dargestellte Nähmaschine weist einen Nähmaschinenarm 140 auf, der mit einem Mechanismus (Fig. 2) versehen ist, um die Drehung eines Motors (nicht dargestellt) in einem Arbeitstisch 8 in eine Auf- und Abbewegung einer Nadel und eine Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs umzusetzen. Weiter weist die dargestellte Nähmaschine einen Bettabschnitt 141 für den Nähmaschinenarm 140 auf. Ein Nähmaschinenkörper 142, bestehend aus dem Nähmaschinenarm 140 und dem Bettabschnitt 141, ist an einer Deckplatte 81 des Arbeitstisches 80 angebracht.In Fig. 1, the parts which correspond to those of the known sewing machine are provided with the same reference numerals 80 to 112 , so that a further explanation can be omitted. The illustrated sewing machine has a sewing machine arm 140 which is provided with a mechanism ( FIG. 2) for converting the rotation of a motor (not shown) in a work table 8 into an up and down movement of a needle and a rotary movement of a bobbin case transporter. Furthermore, the illustrated sewing machine has a bed section 141 for the sewing machine arm 140 . A sewing machine body 142 consisting of the sewing machine arm 140 and the bed portion 141 is attached to a cover plate 81 of the work table 80 .

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 der im Inneren des Nähmaschinenarms 140 vorgesehene Mechanismus zur Umwandlung der Motorbewegung in eine Auf- und Abbewegung der Nadel und in die Drehung des Spulenkapseltransporteurs beschrieben werden. In Fig. 2 entsprechen die Teile mit den Bezugszeichen 111 bis 128 und 130 bis 132 jenen der bekannten Maschine gemäß Fig. 17, so daß eine weitere Erläuterung entfallen kann. Der in Fig. 2 dargestellte Mechanismus umfaßt eine Hauptwelle 111, die drehbar mittels Lagern 143, 112 und 113 gelagert ist und zur Drehung von einem Motor (nicht dargestellt) in einem Arbeitstisch 18 angetrieben wird. Eine Nadelstangenkurbel 114 ist am vorderen Ende der Hauptwelle 111 befestigt, und am hinteren Ende der gleichen Welle 111 ist eine Riemenscheibe 115 befestigt. Das vordere Ende der Nadelstangenkurbel 114 ist mit einem Nadelstangenlenker 116 über ein Kugelgelenk 144 verbunden. Ein Wurzelabschnitt eines Fadenaufnehmerhebels 119 ist drehbar an einem Wurzelabschnitt der Nadelstangenkurbel 114 gelagert. Der Fadenaufnehmerhebel oder kurz Fadenaufnehmer 119 ist drehbar mit seinem mittleren Teil mit einem Ende einer Fadenaufnehmerhebelstange 118 verbunden, die drehbar an ihrem anderen Ende über eine Welle 117 am Maschinenarm 140 gelagert ist. Das untere Ende einer Nadelstangenführung ist drehbar in einem Kugellager 146 gelagert, das in dem Nähmaschinenarm 140 vorgesehen ist. Eine Nadelstange 8 wird von den Nadelstangenführungsabschnitten 120 und 121 so geführt, daß sie sich gerade bewegt. Eine feste Welle 122 ist drehbar mittels Lagern 123 und 124 gelagert. An einem oberen Ende der festen Welle 122 ist ein Kegelzahnrad 125 angebracht, das mit einem Kegelzahnrad 126 kämmt, das an einem im wesentlichen mittleren Abschnitt der Hauptwelle 111 angebracht ist. Weiter ist ein Kegelzahnrad 127 an einem unteren Endabschnitt der festen Welle 122 angebracht, das mit einem Kegelzahnrad 131 kämmt, das an einem rechten Endabschnitt einer Welle 130 angebracht ist, die drehbar mittels eines Lagers 128 gelagert ist. Ein äußeres Lager 147 weist Armabschnitte 150 und 151 auf, die mittels im Bettabschnitt 141 vorgesehener Führungen 148 und 149 so geführt werden, daß sie sich gerade in Y-Richtung bewegen. Die Innenfläche des äußeren Lagers 147 führt ein inneres Lager 152 so, daß es sich gerade in X-Richtung bewegt. Das innere Lager 152 lagert drehbar eine Welle 153 mittels der Innenfläche und den Endflächen des inneren Lagers 152 so, daß die Welle 153 in der Druckrichtung (X-Richtung) angeordnet ist. Ein Spulenkapseltransporteur 132 ist am linken Ende der Welle 153 angebracht. Das rechte Ende der Welle 153 und das linke Ende der Welle 130 sind miteinander mit einem Universalgelenk 154 verbunden, so daß sie sich den Änderungen hinsichtlich des relativen Abstands und der mengenmäßigen Versetzung zwischen den Wellenachsen anpassen. Eine Schwingwelle 155 ist an ihrem mittleren kugligen Abschnitt 156 mittels eines im Körper des Nähmaschinenarms 140 vorgesehenen Kugellagerabschnitts gelagert. Ein unterer Endabschnitt der Schwingwelle 155 ist mittels eines in einem Schneckenzahnrad 160 gebildeten Führungsschlitzes 161 geführt. Eine Welle 159 des Schneckenzahnrades 160 ist drehbar mittels des Nähmaschinenarms 140 über Lager 157 und 158 gelagert. Ein mehrstufiger Exzenternocken 162 ist einstückig mit einer Synchronriemenscheibe 163 über eine Hohlwelle 164 verbunden und so angebracht, daß er um die Schwingwelle 155 drehbar ist. Ein Synchronriemen erstreckt sich zwischen der Synchronriemenscheibe 163 und einer Synchronriemenscheibe 166, die an einem mittleren Abschnitt der festen Welle 122 befestigt ist, und weist einen Spanner (nicht dargestellt) auf, um den Synchronriemen so zu spannen, daß der Riemen immer gespannt ist und nicht durch die Neigung der Schwingwelle 155 lose wird. Das Riemenscheibenverhältnis zwischen den Synchronriemenscheiben 163 und 166 wird so eingestellt, daß die Anzahl der Umdrehungen der Synchronriemenscheibe 163 gleich der der Hauptwelle 111 ist. Eine Schwingungsrichtungseinrichtung, bei der eine Schnecke 168 mit dem Schneckenzahnrad 160 kämmt, ist an einer Ausgangswelle des Motors 167 angebracht. Weiter ist eine Schwingungsbetragsteuereinrichtung vorgesehen, bei der eine Synchronriemenscheibe 170 an einer Ausgangswelle eines Motors 169 angebracht ist, die über einen Synchronriemen 175 mit einer Synchronriemenscheibe 174 am unteren Ende einer Zuführschraube 173 verbunden ist, wobei die Schraube drehbar mittels Lagern 171 und 172 gelagert ist. Die Schraube 173 kämmt mit einem Gleitstein 176. Ein Arm 177 des Gleitsteins 176 ist mit einem mit einer Nut versehenen Zylinder 178 verbunden, der von der Welle 159 so geführt wird, daß er sich gerade bewegt. Ein zylindrisches Folgeglied 179 ist in einen Nutabschnitt des mit der Nut versehenen Zylinders 178 eingepaßt, und eine mit dem unteren Ende des Folgegliedes 179 verbundene Verbindungsstange 180 ist drehbar und gleitbar mittels einer durchgehend im Schneckenzahnrad 160 ausgebildeten Führungsöffnung 181 geführt. Mit dem oberen Ende der Verbindungsstange 180 ist eine Scheibe 182 verbunden, so daß sie mit dem mehrstufigen Exzenternocken 162 in Eingriff tritt. Die Schwingstange 155 ist mit einem Mechanismus versehen, um eine Vorspannung aufzubringen (die so wirkt, daß ein dauernder Eingriff des mehrstufigen Exzenternockens 162 und der Scheibe 182 immer gewährleistet ist), um die Lage der Schwingwelle 155 in ihre vertikale Lage zurückzuführen. Ein X-Gleiter wird durch im Nähmaschinenarm 140 vorgesehene, sich gerade bewegende Führungsabschnitte 184 und 185 so geführt, daß er sich in X-Richtung gerade bewegt. Ein Y-Richtungsgleitführungsabschnitt 186 ist am oberen Ende des X-Gleiters 183 ausgebildet. Ein Y-Gleiter 187 wird durch im Maschinenarm 140 vorgesehene Führungsabschnitte 188 und 189 für eine gerade Bewegung so geführt, daß er sich gerade in der Y-Richtung bewegt. Ein X-Richtungsgleitführungsabschnitt 200 ist am oberen Ende des Y-Gleiters 187 vorgesehen. Die Gleit- oder Schwingwelle 155 steht mit den zwei X- und Y-Gleitführungsabschnitten 186 und 200 in Eingriff. Eine Umlenkwelle 201, die in Lagern 202 und 203 drehbar gelagert ist, weist einen L-förmigen Arm 204 auf, der zwischen dem Y-Richtungsgleitführungsabschnitt 186 des X-Gleiters 183 aufgenonmen wird. An den oberen und unteren Abschnitten der Umlenkwelle 201 sind Arme 205 bzw. 206 vorgesehen, die an ihren oberen Enden Kugelabschnitte aufweisen, die kugelförmig mit Kugellagerabschnitten an einem Ende von Verbindungsgliedern 207 und 208 verbunden sind. Die anderen Enden der Verbindungsglieder 207 und 208 sind ebenfalls als Kugellagerabschnitte ausgebildet, die kugelförmig mit der Nadelstangenführung 145 und einem Kugelabschnitt des vorderen Armendes verbunden sind, das sich von dem inneren Lager 152 erstreckt. Schwinghebel 209 und 210 sind drehbar von Gelenkwellen 211 und 212 gelagert, die an dem Maschinenarm 140 befestigt sind. Die Schwinghebel 209 und 210 weisen an ihren linken Endabschnitten gabelförmige Gleitführungsabschnitte 213 und 214 zur Aufnahme und Führung eines Gleitplattenabschnitts 215 an der Nadelstangenführung 145 und des L-förmigen Arms 150, der sich von dem äußeren Lager 147 erstreckt, auf. Weiter haben die rechten Endabschnitte der Schwinghebel 209 und 210 gabelförmige Abschnitte 216 und 217, ähnlich den linken Endabschnitten der Schwinghebel 209 und 210, und mittlere Abschnitte der gabelförmigen Abschnitte 216 und 217 stehen mit oberen und unteren Endabschnitten eines Schwinghebels 219 in Eingriff, der drehbar um eine Gelenkwelle 218 gelagert ist, die an dem Nähmaschinenrahmen 142 befestigt ist.The mechanism provided inside the sewing machine arm 140 to convert the motor movement into an up and down movement of the needle and into the rotation of the bobbin case feeder will be described below with reference to FIG. 2. In Fig. 2, the parts with the reference numerals 111 to 128 and 130 to 132 correspond to those of the known machine according to Fig. 17, so that a further explanation can be omitted. The mechanism shown in Fig. 2 comprises a main shaft 111 which is rotatably supported by bearings 143 , 112 and 113 and is driven for rotation by a motor (not shown) in a work table 18 . A needle bar crank 114 is fixed to the front end of the main shaft 111 , and a pulley 115 is fixed to the rear end of the same shaft 111 . The front end of the needle bar crank 114 is connected to a needle bar link 116 via a ball joint 144 . A root portion of a thread take-up lever 119 is rotatably supported on a root portion of the needle bar crank 114 . The thread take-up lever, or short thread take-up 119, is rotatably connected with its middle part to one end of a thread take-up lever rod 118 , which is rotatably mounted at its other end via a shaft 117 on the machine arm 140 . The lower end of a needle bar guide is rotatably supported in a ball bearing 146 provided in the sewing machine arm 140 . A needle bar 8 is guided by the needle bar guide portions 120 and 121 so that it is moving straight. A fixed shaft 122 is rotatably supported by bearings 123 and 124 . At an upper end of the fixed shaft 122 is attached a bevel gear 125 which meshes with a bevel gear 126 which is attached to a substantially central portion of the main shaft 111 . Further, a bevel gear 127 is attached to a lower end portion of the fixed shaft 122 , which meshes with a bevel gear 131 attached to a right end portion of a shaft 130 , which is rotatably supported by a bearing 128 . An outer bearing 147 has arm sections 150 and 151 which are guided by means of guides 148 and 149 provided in the bed section 141 so that they move straight in the Y direction. The inner surface of the outer bearing 147 guides an inner bearing 152 so that it just moves in the X direction. The inner bearing 152 rotatably supports a shaft 153 by means of the inner surface and the end surfaces of the inner bearing 152 so that the shaft 153 is arranged in the pressing direction (X direction). A bobbin case feeder 132 is attached to the left end of the shaft 153 . The right end of shaft 153 and the left end of shaft 130 are connected to each other with a universal joint 154 so that they adapt to changes in the relative distance and the amount of displacement between the shaft axes. An oscillating shaft 155 is supported on its central spherical section 156 by means of a ball bearing section provided in the body of the sewing machine arm 140 . A lower end portion of the oscillating shaft 155 is guided by means of a guide slot 161 formed in a worm gear 160 . A shaft 159 of the worm gear 160 is rotatably supported by means of the sewing machine arm 140 via bearings 157 and 158 . A multi-stage eccentric cam 162 is connected in one piece to a synchronous pulley 163 via a hollow shaft 164 and is mounted in such a way that it can be rotated about the oscillating shaft 155 . A timing belt extends between the timing pulley 163 and a timing pulley 166 attached to a central portion of the fixed shaft 122 and has a tensioner (not shown) to tension the timing belt so that the belt is always tensioned and not becomes loose due to the inclination of the oscillating shaft 155 . The pulley ratio between the synchronous pulleys 163 and 166 is set so that the number of revolutions of the synchronous pulley 163 is equal to that of the main shaft 111 . An oscillation direction device in which a worm 168 meshes with the worm gear 160 is attached to an output shaft of the motor 167 . Furthermore, an oscillation amount control device is provided in which a synchronous pulley 170 is attached to an output shaft of a motor 169 , which is connected via a synchronous belt 175 to a synchronous pulley 174 at the lower end of a feed screw 173 , the screw being rotatably supported by bearings 171 and 172 . The screw 173 meshes with a sliding block 176 . An arm 177 of the slide block 176 is connected to a grooved cylinder 178 which is guided by the shaft 159 so that it is moving. A cylindrical follower 179 is fitted in a groove portion of the groove 178 provided with the groove, and a connecting rod 180 connected to the lower end of the follower 179 is rotatably and slidably guided by a guide hole 181 formed continuously in the worm gear 160 . A disc 182 is connected to the upper end of the connecting rod 180 so that it engages with the multi-stage eccentric cam 162 . The swing rod 155 is provided with a mechanism to apply a preload (which acts to ensure permanent engagement of the multi-stage eccentric cam 162 and the washer 182 ) to return the position of the swing shaft 155 to its vertical position. An X slider is guided by guide portions 184 and 185 provided in the sewing machine arm 140 to move straight so that it moves straight in the X direction. A Y-direction slider guide section 186 is formed at the upper end of the X slider 183 . A Y slider 187 is guided by guide portions 188 and 189 provided in the machine arm 140 for straight movement so that it moves straight in the Y direction. An X-direction sliding guide section 200 is provided at the upper end of the Y slider 187 . The slide or swing shaft 155 is engaged with the two X and Y slide guide sections 186 and 200 . A deflecting shaft 201 , which is rotatably supported in bearings 202 and 203 , has an L-shaped arm 204 which is received between the Y-direction sliding guide section 186 of the X-slider 183 . Arms 205 and 206 are provided on the upper and lower sections of the deflecting shaft 201 , which arms have ball sections at their upper ends, which are connected in a spherical manner to ball bearing sections at one end of connecting members 207 and 208 . The other ends of the links 207 and 208 are also formed as ball bearing portions that are spherically connected to the needle bar guide 145 and a ball portion of the front arm end that extends from the inner bearing 152 . Swing levers 209 and 210 are rotatably supported by cardan shafts 211 and 212 which are fastened to the machine arm 140 . The rocker arms 209 and 210 have fork-shaped slide guide portions 213 and 214 at their left end portions for receiving and guiding a slide plate portion 215 on the needle bar guide 145 and the L-shaped arm 150 extending from the outer bearing 147 . Further, the right end portions of the rocker arms 209 and 210 have forked portions 216 and 217 , similar to the left end portions of the rocker arms 209 and 210 , and middle portions of the forked portions 216 and 217 are engaged with upper and lower end portions of a rocker arm 219 which is rotatable around an articulated shaft 218 is mounted, which is attached to the sewing machine frame 142 .

Im folgenden soll die Arbeitsweise beschrieben werden. Wenn die Hauptwelle 111 von dem im Arbeitstisch 80 vorgesehenen Motor (nicht dargestellt) zur Drehung angetrieben wird, werden der Fadenaufnehmer 119 und die Nadelstange 8 am linken Ende der Hauptwelle 111 auf- und abbewegt. Weiter wird am mittleren Abschnitt der Hauptwelle 111 die feste Welle 122 durch das Kämmen zwischen dem an der Hauptwelle 111 befestigten Kegelzahnrad 126 und dem am oberen Ende der festen Welle 122 befestigten Kegelzahnrad 125 gedreht, und die Welle 130 wird durch das Kämmen zwischen dem am unteren Ende der festen Welle 122 befestigten Kegelzahnrad 127 und dem an der Welle 130 befestigten Kegelzahnrad 131 gedreht, so daß der an der Welle 153 über das Universalgelenk 154 befestigte Spulenkapseltransporteur 132 gedreht wird. Die Drehung der festen Welle 122 wird von der am mittleren Abschnitt der festen Welle 122 befestigten Synchronriemenscheibe 166 zu der Synchronriemenscheibe 163 über den Synchronriemen 165 übertragen, der mit der Synchronriemenscheibe 166 kämmt, so daß der einstückig mit der Synchronriemenscheibe 163 verbundene, mehrstufige Exzenternocken 162 um die Schwingwelle 155 gedreht wird. Mit der Drehung des Exzenternockens 162 schwingt das untere Ende der Schwingwelle 155 um den Kugelabschnitt 156 um einen Betrag, der dem Betrag der Exzentrizität des mit der Scheibe 182 in Eingriff stehenden Nockenabschnitts entspricht, mit der gleichen Periode wie die der Nadelbewegung in der Richtung, in der die Schwingwelle 155 mittels der Führungsnut 161 geführt wird. Die Schwingbewegung der Schwingwelle 155 hat im allgemeinen Komponenten in der X- und der Y-Richtung, wobei die X-Komponente zu der Umlenkwelle 201 durch den Eingriffsabschnitt zwischen dem X-Gleiter 183 und dem Arm 204 und weiter zu der Nadelstange 8 über den Arm 205, das Verbindungsglied 207 und die Nadelstangenführung 145 und zum Spulenkapseltransporteur 132 durch den Arm 206, das Verbindungsglied 208, einen Kugelwellenabschnitt 220 und das innere Lager 152 übertragen wird. Die Y-Komponente wird andererseits vom Eingriffsabschnitt zwischen dem Y-Gleiter 187 und dem Schwinghebel 219 zum Schwinghebel 219 und weiter von dem Schwinghebel 219 zu den Schwinghebeln 209 und 210 übertragen. Weiter wird die Y-Komponente zu der Nadelstange 8 über den Eingriffsabschnitt zwischen dem Gabelabschnitt 213 und der Gleitplatte 215 und der Nadelstangenführung 145 und weiter zu dem Spulenkapseltransporteur 132 durch den Eingriffsabschnitt zwischen dem Gabelabschnitt 214 und dem L-förmigen Arm 150 und dem äußeren und inneren Lager 147 und 152 übertragen. Der Mechanismus ist so aufgebaut, daß der Betrag und die Richtung der Schwingung der Nadelstange 8 immer mit jenen des Spulenkapseltransporteurs 132 zusammenfällt und das Takten der Schwingung der Nadelstange 8 immer mit dem des Spulenkapseltransporteurs 132 synchronisiert ist. Die Schwingungsrichtung (eins-zu-eins entsprechend der Richtung der Schwingungswelle 155) der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 wird so gesteuert, daß die Schnecke 168 von dem Motor 167 gedreht wird, um das Schneckenzahnrad 160, das mit der Schnecke 168 kämmt, zu drehen, um dadurch die Richtung des durchgehend im Schneckenzahnrad 160 ausgebildeten Führungsschlitzes 161 zu ändern. Der Schwingungsbetrag (eins-zu-eins entsprechend des Betrags der Schwingung der Schwingungsstange 155) der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 wird so gesteuert, daß die Zuführschraube 173 von dem Motor 169 gedreht wird, um den mit der Nut versehenen Zylinder 178 auf- und abzubewegen, der einstückig mit dem Gleiter 176 verbunden ist, um das Folgeglied 179, das mit dem mit der Nut versehenen Zylinder 178 in Eingriff steht, und die Verbindungsstange 180 auf- und abzubewegen, um dadurch die Lage des mit der Scheibe 182 in Eingriff stehenden, mehrstufigen Exzenternockens 62 zu ändern. Die Schwingungsrichtung der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 wird so gesteuert, daß sie mit der Werkstückzuführrichtung zusammenfällt, wobei die Zuführgeschwindigkeit der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 so gesteuert wird, daß sie mit der Zuführgeschwindigkeit des Werkstücks zusammenfallen. Der Exzenternocken 162 und die Scheibe 182 können miteinander phasengleich sein, beispielsweise durch eine solche Steuerung, daß eine Einrichtung, wie z. B. eine elektromagnetische Kupplung, an der Riemenscheibe 166 vorgesehen ist, die, wenn sich die Nährichtung ändert (Drehen des Zahnrades 160), die Kupplung abschaltet und darauffolgend wieder einschaltet.The mode of operation is described below. When the main shaft 111 is driven to rotate by the motor (not shown) provided in the work table 80 , the thread take-up 119 and the needle bar 8 at the left end of the main shaft 111 are moved up and down. Further, on the central portion of the main shaft 111, the fixed shaft 122 is rotated by meshing between the bevel gear 126 fixed to the main shaft 111 and the bevel gear 125 fixed to the upper end of the fixed shaft 122 , and the shaft 130 is rotated by meshing between the bottom End of the fixed shaft 122 fixed bevel gear 127 and the bevel gear 131 fixed to the shaft 130 are rotated so that the bobbin case transporter 132 fixed to the shaft 153 via the universal joint 154 is rotated. The rotation of the fixed shaft 122 is transmitted from the central portion of the fixed shaft 122 fixed timing pulley 166 to the timing pulley 163 via the timing belt 165 meshing with the timing pulley 166, so that the integrally connected to the timing pulley 163, multi-stage eccentric cam 162 to the oscillating shaft 155 is rotated. With the rotation of the eccentric cam 162, the lower end of the swing shaft 155 swings around the ball portion 156 by an amount corresponding to the amount of eccentricity of the cam portion engaged with the washer 182 with the same period as that of the needle movement in the direction in which the oscillating shaft 155 is guided by means of the guide groove 161 . The swinging motion of the swing shaft 155 generally has components in the X and Y directions, the X component to the deflection shaft 201 through the engaging portion between the X slider 183 and the arm 204, and further to the needle bar 8 via the arm 205 , the link 207 and the needle bar guide 145, and to the bobbin case feeder 132 through the arm 206 , the link 208 , a ball shaft portion 220, and the inner bearing 152 . The Y component, on the other hand, is transmitted from the engaging portion between the Y slider 187 and the rocker arm 219 to the rocker arm 219, and further from the rocker arm 219 to the rocker arms 209 and 210 . Further, the Y component becomes the needle bar 8 through the engaging portion between the fork portion 213 and the slide plate 215 and the needle bar guide 145 and further to the bobbin case feeder 132 through the engaging portion between the fork portion 214 and the L-shaped arm 150 and the outer and inner Bearings 147 and 152 transferred. The mechanism is constructed in such a way that the amount and the direction of the vibration of the needle bar 8 always coincide with that of the bobbin case feeder 132 and the clocking of the vibration of the needle bar 8 is always synchronized with that of the bobbin case feeder 132 . The direction of vibration (one-to-one corresponding to the direction of the vibration shaft 155 ) of the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 is controlled so that the worm 168 is rotated by the motor 167 to close the worm gear 160 which meshes with the worm 168 rotate to thereby change the direction of the guide slot 161 continuously formed in the worm gear 160 . The amount of vibration (one-to-one corresponding to the amount of vibration of the vibration rod 155 ) of the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 is controlled so that the feed screw 173 is rotated by the motor 169 to turn the grooved cylinder 178 up and down which is integrally connected to the slider 176 to move the follower 179 , which is in engagement with the grooved cylinder 178 , and the connecting rod 180 up and down, thereby thereby the position of the engaging with the washer 182 to change multi-stage eccentric cam 62 . The direction of vibration of the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 is controlled to coincide with the workpiece feed direction, and the feed speed of the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 is controlled to coincide with the feed rate of the workpiece. The eccentric cam 162 and the disk 182 can be in phase with one another, for example by means of a control such that a device such as. B. an electromagnetic clutch is provided on the pulley 166 , which, when the sewing direction changes (turning the gear 160 ), switches off the clutch and then on again.

Wie oben beschrieben, wird der Motor zum Antrieb der Nadelstange 8 immer kontinuierlich angetrieben, und die antreibenden Schrittmotoren 92 und 93 zum Bewegen einer Stoffhalteplatte 100 und einer Druckplatte 107 werden ohne Unterbrechung angetrieben, auch wenn sich die Nährichtung des Werkstücks ändert oder wenn die Nadelstange 8 das Werkstück durchdringt, so daß das Werkstück in eine gewünschte Richtung bewegt wird. As described above, the motor for driving the needle bar 8 is always driven continuously, and the driving stepper motors 92 and 93 for moving a cloth holding plate 100 and a pressure plate 107 are continuously driven even when the sewing direction of the workpiece changes or when the needle bar 8 penetrates the workpiece so that the workpiece is moved in a desired direction.

Im folgenden soll die Steuerung der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden. In Fig. 3 ist ein Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300 zum Einstellen der maximalen Geschwindigkeit der Aufundabbewegung der Nadelstange 8 und der erforderlichen Zeit vom Beginn des Nähvorgangs, bis die Nähgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht, d. h. ein ansteigendes Muster, dargestellt. Weiter ist eine Zuführgeschwindigkeitssteuerung 301, ein Nähmustereinstellabschnitt 302 zum Einstellen der Nährichtung, wenn das Werkstück genäht wird, ein Nährichtungsbefehlsabschnitt 303, ein Sticheinstellabschnitt 304 zum Einstellen eines Nähstiches, wenn das Werkstück genäht wird, und ein Zuführstichsteuerabschnitt 305 dargestellt. Ein X-/Y-Richtungsimpulsbetriebsabschnitt 306 dient zur Durchführung einer Impulsteilung in der X-/Y-Richtung auf der Grundlage der Daten von dem Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 301 und dem Nährichtungsbefehlsabschnitt 303. Ein Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 307 dient für die Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 111 auf der Grundlage von Datenwerten des Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitts 301 und des Nähstichsteuerabschnitts 305. Ein Hauptmotortreiber 308 dient zur Erzeugung eines Steuersignals zur Steuerung eines Hauptwellenmotors 311. Ein X-Motortreiber 309 dient zur Erzeugung eines Steuersignals zum Steuern des Schrittmotors 92, und ein Y-Motortreiber 310 dient zur Erzeugung eines Steuersignals zur Steuerung des Schrittmotors 93. Ein Schwingungsrichtungssteuerabschnitt 321 besteht aus der Schwingwelle 155, dem Kugelabschnitt 156, dem durchgehend im Schneckenzahnrad 160 ausgebildeten Führungsschlitz 161, der Schnecke 168 und dem Schwingungsrichtungssteuermotor 167, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurden. Ein Schwingungshubsteuerabschnitt 322 besteht aus der Welle 159, der Scheibe 182, dem mehrstufigen Exzenternocken 162, der Verbindungsstange 180, dem mit der Nut versehenen Zylinder 178, dem Folgeglied 179, dem Arm 177, dem Gleitstein 176, den Synchronriemenscheiben 170 und 174 und dem Schwingungsbetragsteuermotor 169, die ähnlich wie die obengenannten Teile unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurden.The control of the sewing machine described above will be explained below. In Fig. 3, a feed speed setting section 300 is shown for setting the maximum speed of the up and down movement of the needle bar 8 and the time required from the start of the sewing operation until the sewing speed reaches a predetermined value, that is, an increasing pattern. Also shown are a feed speed controller 301 , a sewing pattern setting section 302 for setting the sewing direction when the workpiece is sewn, a sewing direction command section 303 , a stitch setting section 304 for setting a sewing stitch when the workpiece is sewn, and a feed stitch control section 305 . An X / Y direction pulse operating section 306 serves to perform pulse division in the X / Y direction based on the data from the feed speed control section 301 and the sewing direction command section 303 . A main shaft rotation speed operating section 307 serves to control the rotation speed of the main shaft 111 based on data values of the feed speed control section 301 and the sewing stitch control section 305 . A main motor driver 308 is used to generate a control signal for controlling a main shaft motor 311 . An X motor driver 309 is used to generate a control signal for controlling the stepper motor 92 , and a Y motor driver 310 is used to generate a control signal for controlling the stepper motor 93 . An oscillation direction control section 321 consists of the oscillation shaft 155 , the ball section 156 , the guide slot 161 formed continuously in the worm gear 160 , the worm 168, and the oscillation direction control motor 167 , which have been described with reference to FIG. 2. A vibration stroke control section 322 consists of the shaft 159 , the washer 182 , the multi-stage eccentric cam 162 , the connecting rod 180 , the grooved cylinder 178 , the follower 179 , the arm 177 , the slide block 176 , the synchronous pulley 170 and 174 and the vibration amount control motor 169 , which have been described similarly to the above-mentioned parts with reference to FIG. 2.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der wie oben beschrieben aufgebauten Nähmaschine erläutert werden.The following is the operation of the as described above assembled sewing machine are explained.

Wenn der Nähvorgang gestartet wird, wird entsprechend dem Fortbewegen eines Werkstücks (1.) die Zuführgeschwindigkeit im Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300 eingestellt (maximale Geschwindigkeit und ansteigendes Muster), (2.) wird im Nähmustereinstellabschnitt 302 das Nähmuster eingestellt und (3.) wird im Zuführsticheinstellabschnitt 304 der Zuführstich eingestellt. Weiter ist es erforderlich, jene Einstellbedingungen (1) bis (3) für den Nähvorgang zu speichern. Das Verfahren zur Durchführung der Einstellung der Bedingung wird im einzelnen beschrieben. Zuerst werden die bei dem Nähmuster (1) (a) die Nährichtung, d. h. R in Fig. 5,When the sewing process is started, according to the progress of a workpiece, (1) the feed speed is set in the feed speed setting section 300 (maximum speed and increasing pattern), (2) the sewing pattern is set in the sewing pattern setting section 302 , and (3) is set in the feed stitch setting section 304 the feed stitch is set. It is also necessary to save those setting conditions (1) to (3) for the sewing process. The procedure for performing the condition setting is described in detail. First, the sewing direction in the sewing pattern ( 1 ) (a), ie R in Fig. 5,

und (b) die gleichgerichtete Stichlänge l eingestellt, so daß ein Nähmuster auf der Grundlage einer Kombination zwischen der Nährichtung (a) und der gleichgerichteten Stichlänge (b), wie in Fig. 4 gezeigt, eingestellt wird. Weiter werden ein Zuführstich P_i, eine maximale Geschwindigkeit v_i und ein ansteigendes Muster t_i eingegeben, um auf diese Weise die Eingabe eines Nähmusters Nr. 1 zu vervollständigen. Im folgenden wird hier beispielsweise ein Fall erläutert, bei dem ein Werkstück in der Bahn von einem Punkt A zum gleichen Punkt A über einen Punkt B, C, D, E und F, in dieser Reihenfolge, wie in Fig. 6 dargestellt, genäht wird. Es wird angenommen, daß die Stichfolge von Punkt A zum Punkt B ein Nähmuster (1) ist, die Stichfolge von Punkt B zum Punkt C ein Nähmuster (2) ist, die Stichfolge von Punkt C zum Punkt D ein Nähmuster (3) ist usw., wobei die erforderliche Einstellung gemäß Fig. 7 zum Nähen des Werkstücks aufeinanderfolgend eingegeben und als die Nähmuster gespeichert wird. and (b) the rectified stitch length l is set so that a sewing pattern is set based on a combination between the sewing direction (a) and the rectified stitch length (b) as shown in FIG. 4. Furthermore, a feed stitch P _i , a maximum speed v _i and an increasing pattern t _{i are} entered in order to complete the entry of a sewing pattern No. 1 in this way. In the following, a case is explained here, for example, in which a workpiece is sewn in the path from a point A to the same point A via a point B, C, D, E and F, in this order, as shown in FIG. 6 . It is assumed that the sequence from point A to point B is a sewing pattern (1), the sequence from point B to point C is a sewing pattern (2), the sequence from point C to point D is a sewing pattern (3), etc ., the required setting shown in FIG. 7 for sewing the workpiece is successively entered and stored as the sewing pattern.

Fig. 8 ist ein Fließbild zur Darstellung des Betriebs der Nähmaschine gemäß Fig. 1 bis 3. In dem Fließbild gemäß Fig. 8 wird die für den oben beschriebenen Nähvorgang erforderliche Nähbedingung in den Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300, den Nähmustereinstellabschnitt 302 und den Zuführsticheinstellabschnitt 304 in Schritt 100 eingegeben. Die gelieferten Bedingungseinstelldaten werden in einem Einstellbedingungsspeicher gespeichert. In Schritt 101 wird eine Bestätigung durchgeführt, ob der obere und untere Faden in die Nadelstange 8 und den Spulenkapseltransporteur 132 eingeführt sind. Wenn in Schritt 102 festgestellt wird, daß der obere und untere Faden nicht eingeführt sind, wird in Schritt 103 der Faden in bezug auf die Nadelstange 8 und die Spulenkapsel 132 eingeführt. In Schritt 104 befindet sich die Druckplatte 107 in einem AUS-Zustand (ein geöffneter Zustand zum Andrücken eines Werkstücks). Im folgenden wird in Schritt 105 das Werkstück durch die Druckplatte 107 angedrückt, so daß es in einer vorbestimmten Lage gehalten wird. In Schritt 106 wird ein Startschalter zum Auslösen des Nähvorgangs eingeschaltet. In Schritt 107 wird dann ein Zähler i auf "1" eingestellt. In Schritt 108 werden verschiedene Werte entsprechend der eingestellten Bedingung für das ausgelesene Muster Nr. 1 ausgelesen, und der Inhalt des ausgelesenen Musters Nr. 1 wird in einer Anzeige (nicht dargestellt) angezeigt. In Schritt 110 wird ein Zähler S auf "0" gestellt. In Schritt 111 wird die Anzahl der Stiche S_i in der Stichlänge l_i im Geschwindigkeitsstichsteuerabschnitt 305 gespeichert. Der Zuführstich P_i wird dem Schwingungshubsteuerabschnitt 322 zugeführt, wodurch in Schritt 112 der Motor 169 angetrieben wird. Die im Nähmustereinstellabschnitt 302 eingegebenen Datenwerte R_i werden dem Nährichtungsbefehlsabschnitt 303 in Schritt 113 zugeführt, um dadurch den Motor 167 anzutreiben. Die Zuführgeschwindigkeit V_i des in den Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300 eingegebenen Datenwertes wird dem Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 307 durch den Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 301 zugeführt. Andererseits wird der Zuführstich P_i des Werkstücks von dem Zuführstichsteuerabschnitt 305 eingestellt und dem Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 307 zugeführt, so daß die Drehgeschwindigkeit n_i der Hauptwelle 111 auf der Grundlage der Werkstückzuführgeschwindigkeit V_i und dem Werkstückzuführstich P_i in dem Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 207 in Schritt 114 berechnet wird. Die berechnete Drehgeschwindigkeit n_i der Hauptwelle 111 wird dem Hauptwellenmotortreiber 308 als Treibersignal für den Hauptwellenmotor 311 zugeführt. Der Hauptwellenmotor und die Schwingwelle 155 sind miteinander mechanisch so verbunden, daß sie sich mit der gleichen Periode bewegen. Fig. 8 is a flowchart showing the operation of the sewing machine Fig mutandis. 1 to 3. In the flow chart of FIG. 8 is required for the above-described sewing sewing condition in the Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300, the Nähmustereinstellabschnitt 302 and the Zuführsticheinstellabschnitt 304 in step 100 entered. The supplied condition setting data is stored in a setting condition memory. In step 101 , confirmation is made as to whether the upper and lower threads are inserted into the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 . If it is determined in step 102 that the upper and lower threads are not inserted, in step 103 the thread is inserted with respect to the needle bar 8 and the bobbin case 132 . In step 104 , the pressure plate 107 is in an OFF state (an open state for pressing a workpiece). In the following step 105, the workpiece is pressed by the pressure plate 107 so that it is held in a predetermined position. In step 106 , a start switch for triggering the sewing process is switched on. In step 107 , a counter i is then set to "1". In step 108 , various values are read out according to the set condition for the read pattern No. 1, and the content of the read pattern No. 1 is displayed (not shown). In step 110 , a counter S is set to "0". In step 111 , the number of stitches S _i in the stitch length l _{i is} stored in the speed stitch control section 305 . The Zuführstich P _i is supplied to the Schwingungshubsteuerabschnitt 322, thereby driving the motor at step 112 the 169th The data values R _i input in the sewing pattern setting section 302 are supplied to the sewing direction command section 303 in step 113 to thereby drive the motor 167 . The feeding speed V _i of the data input to the feeding speed setting section 300 is fed to the main shaft rotating speed operating section 307 through the feeding speed control section 301 . On the other hand, the Zuführstich P is set _i of the workpiece from the Zuführstichsteuerabschnitt 305 and fed to the main shaft rotational speed operation section 307, so that the speed of rotation n _i of the main shaft 111 on the basis of the workpiece feed V _i and the Werkstückzuführstich P _i in the main shaft rotational speed operation part 207 in step 114 is calculated. The calculated rotational speed n _{i of} the main shaft 111 is supplied to the main shaft motor driver 308 as a drive signal for the main shaft motor 311 . The main shaft motor and the swing shaft 155 are mechanically connected to each other so that they move with the same period.

Der Betrieb für die Impulsteilung in der X- und Y-Richtung wird auf der Grundlage des Signals durchgeführt, das die Werkstückzuführgeschwindigkeit V_i von dem Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 201 und dem Signal, das die Nährichtung R_i von dem Nährichtungsbefehlsabschnitt 303 darstellt, um auf diese Weise in Schritt 116 Werkstückzuführgeschwindigkeiten in der X- und Y-Richtung zu erhalten. Die X-Richtungswerkstückzuführgeschwindigkeit V_Yi wird von dem X-/Y-Richtungsimpulsbetriebsabschnitt 306 dem X-Motortreiber 309 in Schritt 117 zugeführt, und die Y-Richtungswerkstückzuführgeschwindigkeit V_Yi wird von dem X-/Y-Richtungsimpulsbetriebsabschnitt 306 dem Y-Motortreiber 310 in Schritt 118 zugeführt. Die Ausgangssignale werden dem Hauptwellenmotor 211, dem X-Motor 93 und dem Y-Motor 95 synchron miteinander so zugeführt, daß der Hauptwellenmotor 211, der X-Motor 93 und der Y-Motor 95 in Schritt 119 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen angetrieben werden. In Schritt 120 wird dem Zählwert des Zählers S "1" hinzugefügt, und in Schritt 121 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die Bedingung S S_i erfüllt ist oder nicht. Wenn die Bestimmung ergibt, daß die Stichvollendungszahl S die Bedingung S S_i ist, wird der Antrieb des Hauptwellenmotors 211 und der Schrittmotoren 92 und 93 zum Bewegen des Werkstücks in der X- und Y-Richtung in Schritt 122 unterbrochen, wodurch die Vollendung des Nähmusters gemäß Muster Nr. 1 erreicht wird. The operation of the pulse division in the X and Y direction is performed based on the signal indicative of the workpiece feed V _i of the Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 201 and the signal representing the direction of sewing R _i from the Nährichtungsbefehlsabschnitt 303 in this way in Step 116 to obtain workpiece feed speeds in the X and Y directions. The X direction workpiece feed speed V _Yi is supplied from the X / Y direction pulse operation section 306 to the X motor driver 309 in step 117 , and the Y direction workpiece feed speed V _Yi is supplied from the X / Y direction pulse operation section 306 to the Y motor driver 310 in step 118 fed. The output signals are supplied to the main shaft motor 211 , the X motor 93 and the Y motor 95 in synchronism with each other so that the main shaft motor 211 , the X motor 93 and the Y motor 95 are driven in step 119 in response to the output signals. In step 120 , "1" is added to the count value of the counter S, and in step 121 , a determination is made as to whether the condition SS _{i is} satisfied or not. If the determination shows that the stitch completion number S is the condition SS _i , the drive of the main shaft motor 211 and the stepper motors 92 and 93 to move the workpiece in the X and Y directions is stopped in step 122 , thereby completing the sewing pattern according to Pattern No. 1 is achieved.

Dann wird in Schritt 123 dem Zählwert des Zählers i "1" hinzugefügt und der Betrieb zum nächsten Muster Nr. 2 geleitet. Dieser Betrieb wird auf diese Weise wiederholt, bis in Schritt 124 das Muster "n", das vorher eingegeben wurde, erreicht ist. Wenn alle Muster in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, beendet sind, gelangt die Druckplatte 107, die das Werkstück andrückt, in Schritt 125 in einen AUS-Zustand, und das genähte Werkstück wird in Schritt 126 aus der Druckplatte 107 herausgenommen.Then, in step 123, "1" is added to the count of the counter i and the operation is directed to the next pattern No. 2. This operation is repeated until the pattern "n" previously entered is reached in step 124 . When all of the patterns are finished in the same manner as described above, the pressure plate 107 pressing the workpiece comes to an OFF state in step 125 , and the sewn workpiece is removed from the pressure plate 107 in step 126 .

Im folgenden soll der Betrieb der Hauptabschnitte der Nähmaschine beim Nähen erläutert werden. Fig. 9 stellt ein Arbeitsdiagramm dar, bei dem auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist. Das Diagramm (a) zeigt die Auf-/Abstellung der Nadelstange, wobei die ansteigende Richtung positiv ist und die Amplitude auf 2ha eingestellt wurde. Das Diagramm (b) zeigt die Geschwindigkeit der Nadelstange in der horizontalen Ebene, und das Diagramm (c) zeigt die Geschwindigkeit in Bewegungsrichtung des Werkstücks, d. h. des Gleitsteins, in der horizontalen Ebene. Das Diagramm (d) zeigt die Bewegungsstrecke des Werkstücks, d. h. des Gleitsteins, in horizontaler Ebene mit der Nadelstangenlage als Bezugspunkt.The operation of the main sections of the sewing machine when sewing will be explained below. FIG. 9 shows a working diagram in which time is plotted on the abscissa. Diagram (a) shows the up / down of the needle bar, the rising direction being positive and the amplitude set to 2ha. Diagram (b) shows the speed of the needle bar in the horizontal plane, and diagram (c) shows the speed in the direction of movement of the workpiece, ie the sliding block, in the horizontal plane. Diagram (d) shows the movement distance of the workpiece, ie the sliding block, in a horizontal plane with the needle bar position as the reference point.

Es wird angenommen, daß die Geschwindigkeit der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 V_ne sind und die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks in der horizontalen Ebene V_te ist, woraus sich dann ergibt, daß die Nadelstange 8 und der Spulenkapseltransporteur 132 und das Werkstück sich mit der gleichen Geschwindigkeit (V_ne ≈ V_te) und in der gleichen Richtung bewegen, während die Nadelstange 8 durch das Werkstück hindurchgeht (in der Zeichnung Abschnitte BC, DE, FG und HI). Der Bewegungsablauf der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 in der horizontalen Ebene (eins-zu-eins entsprechend dem Diagramm (b) in Fig. 4) kann in Abhängigkeit der Kurve des mehrstufigen Exzenternockens 162 gemäß Fig. 2 geändert werden. Da die Nadelstange 8 und der Spulenkapseltransporteur 132 mit der Zuführgeschwindigkeit des Werkstücks synchronisiert werden können, kann das Werkstück mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit V_te, mit Ausnahme des ersten Anstiegsabschnitts t_i, wie im Diagramm (c) gemäß Fig. 4 dargestellt, angetrieben werden. In diesem Fall ist mit Ausnahme des Anstiegsabschnitts 0 t ti die Bewegungsstrecke S_t des Werkstücks in der horizontalen Ebene und die für die Bewegung um S_t des Werkstücks erforderliche Zeit t wie folgtIt is assumed that the speed of the needle bar 8 and the bobbin case feeder are 132 V _ne and the speed of movement of the workpiece in the horizontal plane is V _te , from which it follows that the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 and the workpiece are the same Speed (V _ne ≈ V _te ) and move in the same direction while the needle bar 8 passes through the workpiece (sections BC, DE, FG and HI in the drawing). The movement of the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 in the horizontal plane (one-to-one according to the diagram (b) in FIG. 4) can be changed depending on the curve of the multi-stage eccentric cam 162 according to FIG. 2. Since the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 can be synchronized with the feed speed of the workpiece, the workpiece can be driven at a predetermined speed V _te except for the first rising portion t _i as shown in the diagram (c) in FIG. 4. In this case, with the exception of the rising section 0 t ti, the moving distance S _{t of} the workpiece in the horizontal plane and the time t required for the movement by S _{t of} the workpiece are as follows

Es wird angenommen, daß die Antriebsanzahl der Nadelstange 8 pro Zeiteinheit und der Zuführbetrag des Werkstücks pro Stich n bzw. S_tp sind. Man erhält dann aus den obigen Gleichungen (6) und (7) die folgende Gleichung (8)It is assumed that the number of drives of the needle bar 8 per unit time and the feed amount of the workpiece per stitch are n and S _tp , respectively. The following equation (8) is then obtained from equations (6) and (7) above.

Die folgende Gleichung (9) wird von der Gleichung (8) abgeleitetThe following equation (9) is derived from equation (8) derived

Wenn V_te=387 mm/S und S_tp=3 mm, was man aus Fig. 13 (Gleichung (5)) erhalten hat, in Gleichung (9) eingesetzt wird, erhält man folgenden WertWhen V _te = 387 mm / S and S _tp = 3 mm, which is obtained from Fig. 13 (equation (5)), is substituted in equation ( 9 ), the following value is obtained

Dieser Wert ist ausreichend groß, so daß er viermal so groß wie die maximale Anzahl des Antriebs der Nadelstange n=32 Stiche/Sek. ist, was man aus der obigen Gleichung (4) bei der Erläuterung des Standes der Technik erhalten hat.This value is sufficiently large that it is four times as large like the maximum number of drives for the needle bar n = 32 stitches / sec. is what you get from equation (4) above received in the explanation of the prior art.

Da der Hauptwellenmotor 311 zum Antrieb der Nadelstange 8 und der Schrittmotoren 92 und 93, wie oben beschrieben, verriegelt ist, ist die Anstiegszeit der Schrittmotoren 92 und 93 nur einmal beim Beginn erforderlich, wie dies im Diagramm (c) gemäß Fig. 9 dargestellt ist, und ist nicht beim Wiederholungsbetrieb erforderlich, wie dies bei der bekannten Nähmaschine der Fall ist, bei der der Betrieb durch wiederholtes Anlaufen und Unterbrechen durchgeführt wird. Entsprechend ist die erforderliche Zeit zum Erreichen der Schwellwertgeschwindigkeit verkürzt, und es ist möglich, eine hohe Nähgeschwindigkeit zu erreichen.Since the main shaft motor 311 for driving the needle bar 8 and the stepper motors 92 and 93 is locked as described above, the rise time of the stepper motors 92 and 93 is required only once at the start, as shown in the diagram (c) in FIG. 9 , and is not required for the repetitive operation, as is the case with the known sewing machine, in which the operation is carried out by repeated starting and stopping. Accordingly, the time required to reach the threshold speed is shortened, and it is possible to achieve a high sewing speed.

Wenn die Hauptwelle angetrieben wird, nachdem eine Anstiegszeit für die X- und Y-Motoren verstrichen ist, wird der Nähstich hinsichtlich seiner Genauigkeit verbessert.If the main shaft is driven after one Rise time for the X and Y motors has passed the sewing stitch improved in terms of its accuracy.

Da die Antriebsschrittmotoren 92 und 93 zum Zuführen eines Werkstücks so angetrieben werden, daß sie sich nicht schrittweise, sondern kontinuierlich drehen, ist es möglich, eine Nähmaschine zu erhalten, bei der Vibrationen und Geräusche vergleichsweise niedrig sind und die eine lange Lebensdauer der verschiedenen Teile aufweist.Since the drive stepper motors 92 and 93 are driven to feed a workpiece so that they do not rotate gradually but continuously, it is possible to obtain a sewing machine in which vibrations and noises are comparatively low and which have a long life of the various parts .

Bei der obigen Ausführungsform sind folgende Abänderungen möglich.In the above embodiment, the following are modifications possible.

a) Although the description relates only to the case where the swinging movement of the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 is realized in a horizontal plane by the mechanism provided in the sewing machine arm 140 , the entire sewing machine arm 140 can also perform the swinging movement.
b) Although the description only applies to the case where the main shaft motor 311 and the swing shaft 155 for driving the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 are mechanically synchronized with each other, the construction can be modified so that the timing belt 165 is omitted and the swing shaft 155 is driven by a motor other than that for driving the main shaft 111 so that the swing shaft 155 can be synchronized with the main shaft 111 .
c) Although the description only explains the case where the swing shaft 155 is used to drive the needle bar 8 and the bobbin case feeder 132 in a horizontal plane, the construction can be changed so that the swing shaft 155 and the control section therefor are omitted, and the X and Y sliders are driven with separate motors so that the X and Y sliders are synchronized with the main shaft 111 .
d) Although the description only concerns the case where Ball bearings or ball connections than for a three-dimensional Slope true for most link connecting sections used need not be pointed out that any other procedures are possible, one can transmit three-dimensional motion, for example wire shafts or the like can be used.
e) Although the description only applies to the case where the universal joint 154 is used as a connection between the shafts 130 and 153 , any other connection can be used as long as it satisfies the distance changes between those shafts as well as the amount of displacement between the shaft centers.
f) Although the description only applies to the case where the movement of the needle bar 8 in the horizontal plane is performed by the vibration around the ball bearing portion 146 as the fulcrum provided on the needle bar guide 144 , the same effects can be obtained even in that Obtain a case where such a mechanism is used in which the needle bar guide 144 can move in any direction in a horizontal plane while maintaining its vertical position.
g) Although the description only applies to the case where timing belts 96 and 97 are used for the workpiece feed mechanism of FIG. 1, it is also possible to use a ball screw mechanism or some other means.
h) Although the above embodiment as an example Electronic sewing machine concerns, the present Invention find general use in sewing machines, wherein the same effects as in the above embodiment in the latter case occur.

Folgende Nähverfahren können mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden, wobei die Nähbedingungen vorher eingestellt werden.The following sewing procedures can be done at high speed be carried out with the sewing conditions beforehand can be set.

a) The sewing process can comprise a curved section, where the sewing direction is constantly changed by changing the Direction of movement of the needle bar and Bobbin case feed dog in a horizontal plane changes continuously or gradually.
b) You can use the sewing stitch continuously during a sewing process change by changing the stroke of the needle bar and Bobbin case conveyor continuously or gradually in a horizontal plane changes.
c) A sewing process is possible in which a sewing stitch is made at a curved section is changed by changing the Direction of movement and the stroke of the needle bar and Bobbin case feed dog in a horizontal plane changes continuously or gradually.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Nadelstange und den Spulenkapseltransporteur hinsichtlich der Richtung und der Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung zu synchronisieren, während die Nadelstange das Werkstück oder ein zu nähendes Material durchdringt. Die erlaubte Grenze der Antriebsgeschwindigkeit der Nadelstange kann insoweit im Vergleich mit üblichen Nähmaschinen gesteigert werden, so daß man eine Nähmaschine mit einer hohen Zuführgeschwindigkeit erhält.With the invention it is possible to the needle bar and Bobbin case feed dog in terms of direction and Speed of the workpiece feed movement of the Workpiece feeder synchronize while the Needle bar the workpiece or a material to be sewn penetrates. The permitted limit of the drive speed The needle bar can be compared to conventional ones Sewing machines can be increased so that you have a sewing machine with a high feed rate.

Claims

A sewing machine comprising: a sewing machine head attached to a cover plate of a work table with a mechanism for converting the drive of a sewing machine motor into a vertical movement of a needle bar and a rotating movement of a bobbin case feeder; a workpiece feeder that is movable in a desired direction while holding a workpiece to be sewn; and a controller for controlling the motor and the workpiece feeder, characterized in that the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) are synchronized with a direction and a speed of the workpiece feed of the workpiece feeder while the needle bar ( 8 ) penetrates the workpiece.

2. Sewing machine according to claim 1, characterized by a swinging means for swinging supporting the needle bar (8) and the bobbin carrier (132) and to the needle bar (8) and the bobbin carrier (132) in synchronism to swing with the engine; and control means for the vibrator and the workpiece feeder so that the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) are swung in synchronism with a direction of the workpiece feed movement of the workpiece feeder as the needle bar ( 8 ) penetrates the workpiece.

3. Sewing machine according to claim 2, characterized in that a horizontal direction of movement of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case transporter ( 132 ) is continuously variable.

4. Sewing machine according to claim 2, characterized in that the vibration stroke of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case transporter ( 132 ) are continuously variable.

5. Sewing machine according to claim 2, characterized in that a horizontal movement and a vibration stroke of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case transporter ( 132 ) are continuously and simultaneously changeable.

6. Sewing machine comprising a motor provided in a sewing machine head for driving a mechanism which moves a needle bar vertically and rotates a bobbin case feed dog, characterized in that

- An oscillating device for an oscillating mounting of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) is provided in order to oscillate the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) synchronously with the motor;
- A workpiece feed device is provided which is movable in a desired direction on a cover plate ( 81 ) of a worktop ( 80 ) in order to store the workpiece to be sewn;
- A speed control is provided for controlling the motor and the workpiece feed device so that a speed of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) is synchronous with a speed of the workpiece feed movement of the workpiece feed device while the needle bar ( 8 ) penetrates the workpiece; and
- A direction control for controlling the motor and the workpiece feed device so that a direction of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) is synchronous with a direction of the workpiece feed movement of the workpiece feed device while the needle bar ( 8 ) penetrates the workpiece.

7. Sewing machine according to claim 6, characterized by a first setting device ( 300 ) with a setting condition which is necessary for the sewing process to create a command for the speed of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) for the speed control.

8. Sewing machine according to claim 6, characterized by a second setting device ( 303 ) with setting conditions which are necessary for the sewing process in order to create a command for the direction of movement of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) for the direction control device.

9. Sewing machine according to claim 6, characterized by a vibration stroke control ( 322 ) to control the vibration stroke of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ).

10. Sewing machine according to claim 9, characterized by a third setting device to set a feed stitch which is necessary for the sewing process in order to create a command for the vibration stroke control with regard to the vibration stroke of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case transporter ( 132 ).

11. Sewing machine according to claim 9, characterized in that the vibration stroke control ( 322 ) controls the direction control and the vibration device.

12. Sewing machine according to claim 10, characterized in that the speed control controls the speed of the motor according to the feed speed of the workpiece feed movement of the workpiece feed device and the feed stitch set by the third setting device ( 304 ).

13. Sewing machine according to claim 9, characterized by a horizontal vibration mechanism for transmitting a desired horizontal movement to the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ), wherein the vibration device is controlled by the vibration stroke control and the direction control.

14. Sewing machine comprising a motor provided in a sewing machine head for driving a mechanism which moves a needle bar up and down and rotates a bobbin case feeder, and a workpiece feed device for feeding a workpiece to be sewn, characterized in that

- A horizontal swing mechanism is provided which vibrates in a desired horizontal direction in synchronism with the engine; and
- A controller for controlling the horizontal vibrating device so that the direction of the horizontal vibration of the horizontal vibrating mechanism is provided in synchronism with the direction of the workpiece feed movement of the workpiece feed device.

15. Sewing machine according to claim 14, characterized in that a horizontal oscillating mechanism is provided with a slider which oscillates in the axial X and Y directions to the oscillation of the horizontal oscillating mechanism on the needle bar ( 8 ) and the bobbin case conveyor ( 132 ) and transmit an oscillating shaft ( 155 ) for an oscillating movement of the slider, the direction of oscillation of the oscillating shaft ( 155 ) being controlled by the control device.

16. Sewing machine according to claim 15, characterized in that the oscillating shaft ( 155 ) is mounted in a swinging manner and is in engagement with the slider at one end, the other end of the oscillating shaft ( 155 ) being in engagement with the control device which continuously changes the direction of oscillation changes.

17. Sewing machine according to claim 16, characterized in that the other end of the oscillating shaft ( 155 ) slidably engages with a guide groove ( 161 ) on a worm gear ( 160 ), the direction of the guide groove ( 161 ) being continuously variable by means of the worm gear .

18. Sewing machine according to claim 16, characterized in that a multi-stage cam ( 162 ) is attached to the other end of the oscillating shaft ( 155 ), the oscillating shaft ( 155 ) being in engagement with an adjusting device for the stroke amount in order to set an oscillating stroke. wherein the vibration stroke is continuously changeable.

19. Sewing machine according to claim 16, characterized in that the oscillating shaft ( 155 ) is driven by a drive.

20. Sewing method of a sewing machine having a mechanism for converting the drive of a motor into a vertical movement of a needle bar and a rotating movement of a bobbin case feeder, a workpiece feeder for feeding a workpiece to be sewn, and a controller for controlling the motor and the workpiece feeder, characterized by the following Process steps:

- previously entering the condition required for sewing a workpiece into a controller; and
- Performing a continuous sewing process by means of the needle bar ( 8 ) and a bobbin case feeder ( 132 ) synchronously in a desired direction and a speed of the workpiece feed movement of the workpiece feed device in accordance with a control command from the control.

21. Method for sewing a workpiece for a sewing machine, characterized by the following method steps:

- previously setting the condition required for sewing the workpiece in a controller;
- Synchronizing a speed of a motor ( 311 ), the drive for generating a vertical movement of the needle bar ( 8 ) and a rotary movement of a bobbin case feeder ( 132 ) and a speed of the workpiece feed movement of a workpiece feed device, which in a desired direction on a cover plate ( 81 ) Holding the workpiece to be sewn is movable at a set speed includes;
- Synchronizing the direction of vibration of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) in the direction of the workpiece feed movement of the workpiece feed device with a set direction; and
- Synchronizing the vibration of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) and the speed and direction of feeding a workpiece to be sewn according to a preset sequence, continuously and changeably, in order to carry out the sewing process.

22. The method according to claim 21, characterized by a step of controlling the speed of the motor and the vibration stroke of the needle bar ( 8 ) and the bobbin case feeder ( 132 ) according to a previously set feed stitch, continuously and changeable.