DE4106174A1 - Profilnaehmaschine zum projizieren eines stickreferenzbildes in uebereinstimmung mit dem profil der naehgutkante - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Profilnähmaschine zum Profilnähen von Nähgut parallel zu einer Kantenlinie von diesem. Insbesondere be­ trifft die Erfindung eines Nähmaschine, bei der eine Stichrefe­ renzlinie durch einen Projektor etc. auf einer Grundplatte oder dem Nähgut auf der Grundplatte visuell dargestellt werden kann, wobei die Referenzlinie als Führungslinie zum Nähen einer vorbe­ stimmten innen liegenden Stelle des Nähgutes parallel zur Kanten­ linie des Nähgutes dient.

Profilnähen wird herkömmlicherweise so ausgeführt, daß sich die Nadelposition an einer vorbestimmten innen liegenden Stelle des Nähgutes relativ zu dessen Kantenlinie befindet, so daß die Naht oder Stichlinie parallel zur Kantenlinie ausgerichtet ist. Um das Profilnähen zu vereinfachen ist eine herkömmliche Profilnähma­ schine vorgeschlagen worden, bei der die Nähnadel automatisch la­ teral an einer innen liegenden Stelle des Nähgutes so bewegt wer­ den kann, daß die Nadelposition automatisch geändert wird, um die Parallelität zwischen der Kantenlinie des Nähgutes entsprechend dem Ergebnis der Positionserfassung der Kantenlinie aufrecht zu erhalten.

Eine derartige Profilnähmaschine ist beispielsweise in der JP 62- 68 483 beschrieben. Die Profilnähmaschine weist eine Nadelstange, eine Nadelstangen-Schwingvorrichtung, einen Nähgutdetektor und eine Steuereinrichtung auf. Die Nadelstange besitzt ein unteres Ende, die eine Nähnadel trägt, und ist sowohl in vertikaler als auch lateraler Richtung bezüglich der Transportrichtung des Näh­ gutes bewegbar. Die Nadelstangen-Schwingvorrichtung ist zum Hin­ und Herbewegen der Nadelstange innerhalb einer vorbestimmten Hub­ strecke in lateraler Richtung ausgebildet. Der Nähgutdetektor kann die Kantenlinie des Nähgutes erfassen. Die Steuereinrichtung ist zum Steuern der Bewegung der Nadelstangen-Schwingvorrichtung ge­ bildet, um die Nadel in einer geeigneten Entfernung nach innen zu positionieren.

Mit diesem Aufbau kann die schwingende Nadel dem Nähgut in latera­ ler Richtung selbst dann folgen, wenn dieses während dem Profil­ nähvorgang lateral abweicht. Daher kann ein konstanter Abstand zwischen der Nähgutkantenlinie und der nadelposition aufrecht er­ halten werden, um auf diese Weise einen konstanten oder gleichmä­ ßigen Stichrand (der Abstand zwischen der Kantenlinie und der ge­ nauen Nadelposition oder exakten vernähten Linie wird im weiteren als "Rand" bezeichnet) zu schaffen.

Ferner kann die Nähnadel vor dem Profilnähen automatisch in Rich­ tung der Naht oder Stichposition bewegt werden, wenn das Nähgut auf der Grundplatte befestigt wird. Übersteigt die Abweichung des Nähgutes bei einer solchen herkömmlichen Nähmaschine während es Profilnähens einen vorbestimmten Wert, so kann die Nähnadel der Abweichung nicht mehr folgen und das automatische Profilnähen wird abgebrochen. In einem solchen Fall wird die Nähoperation zeitweise ausgesetzt oder die Nähgeschwindigkeit vermindert. Anschließend wird das Nähgut manuell bewegt, um die laterale Position der Nähnadel oder der Nähposition in Anhängigkeit von der lateralen Bewegung des Nähgutes korrigieren. Wird der Korrekturvorgang zum Korrigieren der Position des Nähgutes ausgeführt, so ist es für den Bediener ziemlich schwierig, die lateral abweichende Richtung der Nähnadel zu bewerten. Somit ist möglicherweise eine lange Zeitspanne für die Positionskorrektur notwendig.

Mit der JP 1-1 15 469 wurde die so beschriebene herkömmliche Profil­ nähmaschine verbessert. Die verbesserte Nähmaschine weist eine An­ weisungseinrichtung zum Anweisen der Richtung, in der die Nähnadel bewegt werden muß, um die Abweichung zu korrigieren oder zum An­ weisen der Abweichungsrichtung der Nähnadel auf. Die verbesserte Nähmaschine umfaßt zusätzlich zu den mechanischen und elektrischen Komponenten der herkömmlichen Nähmaschine, die in der oben erwähn­ ten JP 62-68 483 beschrieben wurde, eine Erfassungseinrichtung und die Anweisungseinrichtung auf. Die Erfassungseinrichtung erfaßt die Abweichungsrichtung der Nähnadel bezüglich der zentralen Posi­ tion des Schwingbereiches der Nadel, die Anweisungseinrichtung weist die Abweichungsrichtung der Nähnadel oder die Korrekturrich­ tung der Nadel entsprechend dem Erfassungsergebnis der Erfassungs­ einrichtung an. Die Anweisungseinrichtung umfaßt eine Mehrzahl von Anzeigelampen, die auf dem Gehäuse der Nähmaschine angeordnet sind, wobei diese Lampen die Abweichungs- oder Abweichungskorrek­ turrichtung angeben. Ferner wird herkömmlicherweise ein vorne lie­ gender Stab benutzt, um die Bewegung des Nähgutes zu führen und einen gleichmäßigen Stichrand zu erhalten. Auch diese Stange ist für die Profilnähmaschine vorhanden.

Wenn die Nadelposition in Übereinstimmung mit der Abweichung des Nähgutes während der Profilnähoperation korrigiert wird, begleitet die verbesserte Nähmaschine immer noch das Problem, daß es für einen Bediener schwierig sein kann, die geeignete Korrekturposi­ tion aus der abweichenden Position zu bestimmen. Da die Abwei­ chungs- und Abweichungskorrekturrichtung von den Lampen auf dem Gehäuse angezeigt werden, muß bei der Nähmaschine, die in der oben erwähnten JP 1-1 15 469 beschrieben ist, der Bediener, der besonders die Nähnadel und die Nähgutkante beobachtet, während des Nähvor­ ganges seine Augen auch auf diese Lampen richten, um die Abwei­ chungs- und Abweichungskorrekturrichtung zu bemerken.

Beim Verfahren, das die vordere Stange verwendet, muß diese an ei­ ner genauen Position gebildet werden, da sonst kein ausreichendes Profilnähen erreicht werden kann. Weist das Nähgut eine kontinu­ ierlich gekrümmte Kantenlinie auf, so ist es extrem schwierig, die geeignete Einstellposition der Stange zu bestimmen.

Zur Information sei angemerkt, daß am 24. Oktober 1990 die US 07/6 02 699 angemeldet worden ist. Ferner sind Nähmaschinen rele­ vanter Bereiche in den US 42 48 168, 46 64 048, 48 23 716, 48 27 858 und 48 69 189 beschrieben worden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben beschriebenen Nach­ teile zu überwinden und eine verbesserte Profilnähmaschine zu schaffen, bei der die Korrektur der Nähgutposition einfach er­ reicht werden kann, ohne daß der Bediener während des Nähvorganges einen Blick auf eine andere Stelle als die genaue Stichposition werfen muß.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Bildung eines visuali­ sierten Projektionsbildes gelöst, das auf einer Grundplatte oder einem Nähgut auf dieser eine Referenznährichtung angibt, die als Führungslinie zum Vernähen einer vorbestimmten innen liegenden Stelle des Nähgutes parallel zu dessen Kantenlinie dient, um auf diese Weise einen konstanten Nährand zu erhalten.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist daher eine Nähmaschine mit einer Grundplatte, einer vertikal hin- und herbewegbaren Nähnadel zum Vernähen eines Nähgutes an einer innen liegenden Stelle bezüglich einer Kantenlinie parallel zu dieser, um einen Rand zu schaffen, einer Nähnadel-Schwingvorrichtung zum Hin- und Herbewegen der Nähnadel innerhalb eines maximalen Schwingbereiches quer zur Transportrichtung des Nähgutes, wobei der Schwingbereich ein Schwingzentrum zwischen zwei Schwingungs­ hub-Endpositionen definiert, einer Nährand-Einstelleinrichtung zum Einstellen des Randes und einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Kantenlinie des Nähgutes, wobei die Verbesserung eine Steuer­ einrichtung, die mit der Nähnadel-Schwingeinrichtung, der Nährand- Einstelleinrichtung und der Erfassungseinrichtung verbunden ist umfaßt. Die Steuereinrichtung weist eine Einrichtung zum Berechnen von Nadelpositionsdaten auf der Basis erster Daten, die die Kan­ tenlinienposition angeben und vom Detektor übermittelt werden, und zweiter Daten, die von der Nährand-Einstelleinrichtung bereitge­ stellt werden, und eine Speichereinrichtung, die die Nadelpositi­ onsdaten speichert. Die Nadelpositionsdaten werden zur Nähnadel- Schwingeinrichtung übertragen, um die Nähnadel an eine Stelle in einem Abstand von der Kantenlinie nach innen zu bewegen, so daß der Rand gebildet wird. Die Verbesserung weist ferner eine Bild­ schaffungseinrichtung auf, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, um in Übereinstimmung mit den Nadelpositionsdaten das visu­ elle Bild einer Nähreferenzlinie auf der Oberfläche der Grund­ platte oder des Nähgutes zu bilden, wobei die Nähreferenzlinie als Führungslinie dient, entlang der die Kantenlinie plaziert wird.

Für das Profilnähen kann das Nähgut an einer geeigneten Position auf der Grundplatte anhand der Nähreferenzlinie ausgerichtet wer­ den, die auf die Oberfläche der Grundplatte projiziert wird. Wird das Nähgut aus seiner korrekten Position verschoben, so kann die Position des Nähgutes ferner während der Profilnähoperation auf einfache Weise zur Nähreferenzlinie auf der Grundplatte oder dem Nähgut korrigiert werden. Während des Nähens blickt der Bediener auf die Nähnadel und die Kantenlinie des Nähgutes. In diesem Fall kann der Bediener ferner die Referenzstichrichtung erkennen, da diese Linie unmittelbar neben der Nähnadel direkt auf das Nähgut oder die Grundplatte projiziert wird. Daher blickt der Bediener einfach auf diese Position, ohne daß seine Augen andere Abschnitte ansehen müssen.

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der externen Anordnung einer Profilnähmaschine in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Perspektive der Nadelstange und benachbarter Komponenten entsprechend einer Ausführungs­ form dieser Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung, die einen in der Ausführungsform benutzten Projektor darstellt;

Fig. 4 ein Blockdiagramm des Steuerschaltkreises mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebes der Näh­ maschine entsprechend der Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Beschreiben des sequentiellen Prozesses, der von einem Programm bestimmt wird, das in einem ROM eines Computers der Steuereinrichtung ent­ sprechend der Ausführungsform gespeichert ist;

Fig. 6 eine Ansicht zum Beschreiben der Positionserfassung einer Nähnadel entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 7 bis 9 Draufsichten auf visuelle Bilder, die eine Näh­ referenz entlang einer Nähgutkantenlinie angeben, wobei das Bild in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung auf die Oberfläche einer Grundplatte projiziert ist.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine Profilnäh­ maschine entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung beschrieben, die ein visuelles Bild projizieren kann, das eine Führungslinie zum Nähen entlang einer Nähgutkantenlinie in einem vorbestimmten Abstand von dieser angibt. Die beschriebene Ausführungsform betrifft eine Profilnähmaschine, bei der eine Nähnadel entsprechend dem Erfassungsergebnis der Kantenlinienposi­ tion des Nähgutes automatisch zu einer Nadelposition an einer Stelle bewegt wird, die innerhalb der Nähgutkantenlinie liegt. Die Ausführungsform ist jedoch auch für eine gewöhnliche Nähmaschine verfügbar, die keine Nähgutkanten-Erfassungseinrichtung aufweist.

In Fig. 1 ist eine Profilnähmaschine dargestellt. Die Maschine weist einen Maschinenrahmen 16 auf, der eine Grundplatte 10, eine senkrechte Halterung 12 und einen oberen Arm 14 besitzt. Die Grundplatte 10 ist von flacher Konfiguration und weist eine Stich­ platte 62 auf. Die senkrechte Halterung 12 erstreckt sich von ei­ ner Seite der Grundplatte 10 und der obere Arm 14 horizontal und im wesentlichen parallel zur Grundplatte 10 von der senkrechten Halterung aus. Im oberen Arm 14 ist eine Muster angebende Tafel 22 befestigt, auf der verschiedene Stichmuster dargestellt sind, die von der Nähmaschine erstellbar sind. Ferner ist im oberen Arm 14 auch ein Auswahlschalter 24 gebildet, um das gewünschte Stichmu­ ster auszuwählen. Der obere Arm 14 weist einen Kopf 18 auf, an dem der Ein-/Ausschalter 20 gebildet ist, um das Ein- und Ausschalten des in Fig. 4 gezeigten Nähmaschinenmotors 48 zu steuern.

Die senkrechte Halterung 12 weist einen Profilnähschalter 26 zum Profilnähen, eine Nährand-Einstelleinrichtung 28 zum Einstellen des gewünschten Nährandes, eine Steuereinrichtung 30 zum Steuern des Schwingbereiches der Nähnadel und eine Transportmengen-Steuer­ einrichtung 32 auf. Zu Anfang erfolgt das Profilnähen im Falle der Profilnähmaschine entlang linearer Stiche. Entsprechend werden die Steuereinrichtungen 30 und 32 bedient, falls ein anderes Muster­ nähen als die linearen Stiche ausgeführt werden soll, um den Um­ fang der Nadelschwingung und des Transportes zu steuern.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist innerhalb des Kopfbereiches 18 eine U-förmige Klammer 34 stationär befestigt und ein Nadelstangen-Tra­ gerahmen 38 wird mittels einer vertikalen Stange 36 von der Klam­ mer 34 getragen. Das bedeutet, daß der Nadelstangen-Tragerahmen 38 um die Achse der vertikalen Stange 36 drehbar ist. Darüber hinaus weist der Nadelstangen-Tragerahmen 38 ein erstes Paar von Armen 40, 40, die sich in einer Richtung erstrecken und mit der vertika­ len Stange 36 verbunden sind, und ein zweites Paar von Armen 42, 42 zum gleitenden Tragen einer Nadelstange 44 auf, an deren un­ terem Ende eine Nähnadel 46 gebildet ist. Die Nadelstange 44 er­ streckt sich vertikal durch das zweite Paar von Armen 42, 42 hin­ durch und ist vertikal relativ zum zweiten Paar von Armen 42, 42 bewegbar. Die Nadelstange 44 ist über eine (nicht dargestellte) Verbindungseinrichtung mit dem Nähmaschinenmotor 48 gekoppelt und durch die Drehung des Motores 48 hin- und herbewegbar.

Der Nadelstangen-Tragerahmen 38 ist über eine (nicht dargestellte) Verbindungsvorrichtung mit einem Nadelschwingungs-Steuermotor 50 (Fig. 4). verbunden. Durch die Drehung des Motores 50 ist der Na­ delstangen-Tragerahmen 38 um die Achse der vertikalen Stange 36 drehbar, so daß die Nähnadel 46 auf der Grundplatte entlang eines Bodens bewegbar ist, dessen Mittelpunkt mit der Achse der vertika­ len Stange 36 zusammenfällt. Dieser Bogen liegt im wesentlichen quer zur Laufrichtung des Nähgutes. Der Schwingungsbereich oder - hub der Nähnadel 46 beträgt bei der dargestellten Ausführung etwa 7 mm.

Im unteren Bereich der Klammer 34 ist ein Nähgutdetektor 54 gebil­ det. Der Detektor 54 weist ein lichtemittierendes Element 56 auf, das Infrarotstrahlen mit vorbestimmter Wellenlänge aussendet, und ein lichtempfangendes Element 58 zum Empfangen der Infrarotstrah­ len, die vom lichtemittierenden Element 56 ausgesandt und von ei­ ner Reflexionsfläche 74 reflektiert werden. Der Detektor 54 weist ferner ein optisches Filter 60 auf, damit nur die Infrarotstrahlen mit vorbestimmter Wellenlänge hindurchlaufen können. Das Filter 60 befindet sich in der Umgebung des lichtempfangenden Elementes 58. Der Detektor 54 besitzt ferner einen (nicht dargestellten) Signalverarbeitungsschaltkreis. Die vom lichtemittierenden Element 56 ausgesandten Infrarotstrahlen werden von der Reflexionsfläche 74 reflektiert und das reflektierte Licht vom lichtempfangenden Element 58 empfangen, um auf diese Weise die Position der Kanten­ linie des Nähgutes 70 zu erfassen.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist auf der oberen Fläche der Grundplatte 10 eine zu öffnende und schließende Stichplatte 62 ge­ bildet. Ferner sind nach oben vorspringende Laufkatzen 64 in den zugehörigen Schlitzen gebildet. Diese Laufkatzen 64 sind mittels einer (nicht gezeigten) Verbindungsvorrichtung mit dem Nähmaschi­ nenmotor 48 verbunden, so daß die Nähgut-Transportbewegungen in zeitlichem Zusammenhang mit der vertikalen Hin- und Herbewegung der Nähnadel 46 im Zusammenwirken mit einem (nicht dargestellten) Presserfuß ausgeführt werden. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind diese Laufkatzen 64 mit einem Transportsteuermotor 65 verbunden, so daß diese Transportkatzen einen gesteuerten Nähguttransport ausführen. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird das Nähgut in Rich­ tung des Pfeiles A transportiert. Damit führen die Laufkatzen 64 und der Presserfuß gesteuerte Nähgut-Transportoperationen aus, um das Nähgut 70 auf der Grundplatte bezüglich des Bedieners vorwärts und rückwärts zu transportieren.

Wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist, weist die Stichplatte 62 an einer Stelle, die der bogenförmigen Bewegung der Nähnadel 46 ent­ spricht, einen bogenförmigen Nadelschlitz 72 auf, wobei die bogen­ förmige Bewegung durch die Schwingbewegung des Nadelstangen-Tra­ gerahmens 38 gegeben ist. Ferner ist entlang des bogenförmigen Na­ delschlitzes 72 und an einer hierzu benachbarten Stelle die oben beschriebene Reflexionsfläche 74 auf der Stichplatte 62 gebildet. Die Reflexionsfläche 74 erstreckt sich quer zur Laufrichtung des Nähgutes 70. Die Reflexionsfläche 74 ist als bogenförmige Vertie­ fung ausgebildet, wobei der Mittelpunkt des Bogens zwischen dem lichtemittierenden Element 56 und dem lichtempfangenden Element 58 liegt. Die vom lichtemittierenden Element 56 ausgesandten Infra­ rotstrahlen werden von der bogenförmigen Fläche reflektiert und in Richtung des lichtempfangenden Elementes 58 geleitet.

Auf dem Nähgutkantendetektor 54 im unteren Bereich der Klammer 34 ist ein Projektor 52 gebildet. Der Projektor 54 projiziert an ei­ ner Stelle, die bezüglich der Transportrichtung A vor der Nähnadel liegt, auf der Oberfläche der Grundplatte 10 oder dem Nähgut 70 auf der Grundplatte 10 ein visuelles Bild einer Nähreferenz- oder Führungslinie, die die Kantenlinie angibt. Der Projektor 52 weist im wesentlichen eine Lichtquelle 66, ein Flüssigkristallfeld 68 und Fokussierungslinsen 76 auf, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Lichtquelle 66 wird von einer Entladungslampe mit Metall­ halogeniden gebildet. Das Flüssigkristallfeld 68 kann die innen liegende Nähreferenzlinie beim Profilieren der Kantenlinie des Nähgutes in Übereinstimmung mit Daten der Nähnadelposition, die von einem Speicher des (später beschriebenen und in Fig. 4 darge­ stellten) RAM 96 gelesen worden sind, visuell darstellen. Die Fo­ kussierungslinsen sind so geschaffen, daß sie das visuelle Bild der Nähreferenzlinie optisch darstellen, indem sie das Licht ver­ wenden, das durch das Flüssigkristallfeld 68 hindurch gegangen ist. Im Flüssigkristallfeld 68 ist eine Mehrzahl von (nicht darge­ stellten) kleinen Verschlüssen angeordnet. Diese Verschlüsse kön­ nen durch einen (nicht gezeigten) Treiberschaltkreis geöffnet und geschlossen werden, um ein visuelles Bild der Nähreferenzrichtung zu schaffen.

Durch Übertragen des Lichtes von der Lichtquelle 66 durch das Flüssigkristallfeld 68 und die Fokussierlinsen 76 wird die visu­ elle Nähreferenzlinie auf die Oberfläche der Grundplatte 10 oder des Nähgutes 70 auf der Grundplatte 10 projiziert, die sich im Brennpunkt der Fokussierlinsen 76 befinden. Außerdem sind statt des Flüssigkristallfeldes 68 ein Laserstrahl oder ein Diafilm zum Bilden der Nähreferenz verfügbar.

In Fig. 4 ist die elektrische Schaltkreisanordnung zum Steuern verschiedener Komponenten und Segmente der Profilnähmaschine die­ ser Ausführungsform dargestellt. Die Steueranordnung weist eine Steuereinheit auf, die im wesentlichen einen Computer 90 zum Steu­ ern der Nähmaschine umfaßt. Der Computer 90 weist einen zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 92, den ROM 94 als Speichereinrichtung und einen les- und beschreibbaren RAM 96 auf, die miteinander über einen Bus 98 verbunden sind. Der Bus 98 ist über eine Eingangs­ schnittstelle 100 mit dem oben beschriebenen Nähmaschinensschalter 20, dem Nähmuster-Auswahlschalter 24, dem Profilnähschalter 26, der Nährand-Einstelleinrichtung 28, der Steuereinrichtung 30 zum Steuern des Schwingbereiches der Nähnadel, der Transportmengen- Steuereinrichtung 32 und dem Nähgutdetektor 54 verbunden. Der Bus 98 ist ferner über die Schnittstelle 100 mit einem Zeitabstim­ mungs-Impulsgenerator 102 und einem Taktimpulsgenerator 104 ver­ bunden. Details der Impulsgeneratoren 102 und 104 sind in der JP 62-68 483 beschrieben und eine weitergehende Beschreibung wird so­ mit unterlassen.

Der Bus 98 ist über eine Ausgangsschnittstelle 108 mit dem oben beschriebenen Nähmaschinenmotor 48, dem Nadelschwingungs-Steuermo­ tor 50, der Transportsteuermotor 65 und dem Projektor 52 verbun­ den. Im RAM 96 ist ein Nadelpositions-Datenspeicher gebildet, in dem Daten der Nadelposition in einem vorbestimmten Abstand von der Kantenlinie des Nähgutes 70 und parallel zur Kantenlinie gespei­ chert sind. Ferner ist im ROM 94 ein Nähmaschinen-Steuerprogramm gespeichert, das die in Fig. 5 gezeigte Nähnadel-Schwingroutine enthält. In Übereinstimmung mit dem Programm steuert die CPU 92 die Motoren 48, 50, 65 und den Projektor 52.

Nun wird die Profilnähoperation und insbesondere die Nähnadelposi­ tions-Steuerroutine für das Profilnähen in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Fluß­ diagramm der Fig. 5 dargelegt. In Schritt S1 erfolgt eine Bewer­ tung, ob die gewünschte Nähoperation das Profilnähen darstellt. Diese Bewertung erfolgt in Übereinstimmung mit einem Signal vom Profilnähschalter 26, der vom Bediener betätigt wird. Ist genauer gesagt eine andere Nähoperation als das Profilnähen gewünscht, so wird der Profilnähschalter 26 auf AUS gestellt, so daß die Bewer­ tung NEIN lautet und zu Schritt S2 gesprungen wird, wodurch der Projektor auf AUS gestellt wird. Dann schreitet die Routine zu Schritt S3 fort, in dem eine andere Nähoperation als das Profilnä­ hen ausgeführt wird, z. B. das Sticken eines Musters.

Wird andererseits die Profilnähoperation durch eine Betätigung des Profilnähschalters 26 ausgewählt, so ergibt die Bewertung in Schritt S1 ein JA und es wird zu Schritt S4 gesprungen. In Schritt S4 erfolgt eine Bewertung, ob sich die Nähnadel 46 über der Grund­ platte 10 befindet oder nicht. Dieser Schritt S4 ist erforderlich, da die Nähnadel 46 nicht in Eingriff mit dem Nähgut 70 stehen darf, damit die Position der Nähnadel 46 für die Steuerung des Pro­ filnähens verschoben werden kann. Befindet sich die Nähnadel 46 über der Grundplatte 10, werden die Nähnadel-Positionsdaten Dp (Fig. 6) berechnet und die Nähnadel 46 lateral verschoben. Die Bewertung in Schritt S4 erfolgt durch den Impuls, der vom Zeitab­ stimmungs-Impulsgenerator 102 oder dem Taktimpulsgenerator 104 er­ zeugt worden ist.

Ist das Profilnähen noch nicht begonnen worden, ergibt die Bewer­ tung in Schritt S4 ein JA, solange der Taktimpulsgenerator 104 die Taktimpulse erzeugt. Ist andererseits das Profilnähen bereits ge­ startet worden, so ergibt sich in Schritt S4 eine Bewertung JA, solange der Zeitabstimmungs-Impulsgenerator 102 die Zeitabstim­ mungsimpulse erzeugt. Dann schreitet die Routine zu Schritt S5 fort, in dem Nähgutkantenlinien-Positionsdaten Dd (Fig. 6) und die Nähranddaten Dw (Fig. 6) gelesen werden. Wird weder ein Takt- noch ein Zeitabstimmungsimpuls erzeugt, so ergibt die Bewertung in Schritt S4 ein NEIN und die Routine kehrt zur Hauptroutine zurück.

ZU Beginn erzeugt der Zeitabstimmungs-Impulsgenerator 102 den Zeitabstimmungsimpuls TP nur dann, wenn der Nähmaschinenmotor un­ ter Strom steht. Als Reaktion auf jede Hin- und Herbewegung der Nähnadel 46 wird ein Zeitabstimmungsimpuls erzeugt. Jedesmal wenn der Zeitabstimmungsimpuls anliegt, werden die Transport- und Na­ delschwingdaten der CPU 92 zugeführt.

Wie am besten in Fig. 6 gezeigt ist, weist der Kantenliniendetek­ tor 54 einen lateral erfaßbaren Bereich Dc auf, der von den rechten und linken Kanten definiert wird. Die Nähgutkantenlinien- Positionsdaten Dd werden als Abstand zwischen der rechten Kante des erfaßbaren Bereiches Dc und der Kantenlinie des Nähgutes 70 dargestellt. Diese Positionsdaten Dd werden auf der Basis des Er­ fassungssignales vom Kantendetektor 54 gebildet. Die Nähranddaten Dw stellen eine Größe des Nährandes dar und werden durch die Be­ dienung der Nährand-Einstelleinrichtung 28 dargestellt (in Fig. 6 wird die Nählinie durch die Buchstaben ST dargestellt). Nachdem diese Daten Dd und Dw gelesen worden sind, fährt die Routine mit Schritt S6 fort, in dem die Nähnadel-Positionsdaten Dp berechnet werden. Das Ergebnis der Berechnung wird im Nadelpositions-Daten­ speicher 110 gespeichert. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführung wird die Position der Nähnadel 46 aus den Nähgutkan­ tenlinien-Positionsdaten Dd, den Nähranddaten Dw, dem erfaßbaren Bereich Dc des Kantendetektors 54 und den Daten Da abgeleitet, die den Abstand zwischen der linken Kante des erfaßbaren Bereiches Dc und der linken Kante des Schwingbereiches der Nähnadel 46 darstel­ len. Vorausgesetzt, daß die linke Kante des maximalen Schwingbe­ reiches X der Nähnadel 46 als Referenzposition betrachtet wird, werden damit die Nähnadel-Positionsdaten Dp durch folgende Glei­ chung dargestellt:
Dp=Dc-Da-Dd-Dw,
In dieser Gleichung sind Da und Dc konstante Werte u d werden vor­ her im Speicher des ROM 94 abgelegt.

Nach der Berechnung der Positionsdaten Dp fährt die Routine mit Schritt S7 fort, in dem auf der Basis der Nähnadel-Positionsdaten Dp ein Treibersignal zum Nadelschwing-Steuermotor 50 übertragen wird. Mit der Drehung des Nadelschwing-Steuermotores 50 wird die Nähnadel 46 von ihrer linken Kantenposition des maximalen Schwing­ bereiches X um einen Abstand nach rechts bewegt, der von den Na­ delpositionsdaten Dp gegeben ist. Dies bedeutet, daß die Nähnadel 46 an eine gewünschte Nadelposition gebracht wird, die sich innen in einem Abstand von der Größe des gewünschten Nährandes von der Kantenlinie des Nähgutes befindet. Folglich kann das Profilnähen parallel zur Kantenlinie des Nähgutes 70 ausgeführt werden.

Dann werden in Schritt S8 die in Schritt S5 gelesenen Nähgutkan­ tenlinien-Positionsdaten in der CPU 92 berechnet und in Schritt S9 wird in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Berechnung der Pro­ jektor 52 über die Ausgangsschnittstelle 108 auf EIN gestellt. Da­ mit kann durch die Referenz- oder Führungslinie als visuellem Pro­ jektionsbild eine korrekte Kantenlinienposition des Nähgutes 70 auf der Grundplatte 10 oder dem Nähgut 70 auf der Grundplatte ge­ bildet werden, die den korrekten Rand darstellt, wie der vom Be­ diener eingestellt wurde. Die projizierte Referenzlinie 80 kann in einem Abstand positioniert werden, der der Randbreite entspricht, wie diese von der Zentrallinie C des Schwingbereiches der Nähnadel 46 gemessen wird. Wird beispielsweise in Fig. 7 die Nähnadel 46 auf der Zentrallinie C positioniert, so kann die Kantenlinie 70, des Nähgutes 70 koinzident mit der Referenzlinie 80 positioniert werden. In Fig. 7 ist die Nähnadel 46 jedoch relativ zum Schwing­ mittelpunkt C nach links verschoben und die Kantenlinie 70′ des Nähgutes 70 befindet sich bezüglich der Referenzlinie 80 etwas weiter links. Die Referenzlinie 80 kann jedoch immer noch als Füh­ rungslinie für einen korrekten Rand dienen.

Damit kann die Nähreferenzlinie 80 als Führungslinie für den Be­ diener verwendet werden, so daß das Nähgut 70 bezüglich zur Näh­ führungslinie 80 an der am besten geeignetsten Position auf der Grundplatte 10 positioniert werden kann, solange sich die Nähnadel innerhalb ihres Schwingbereiches befindet.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann darüber hinaus ein zweidimensiona­ les Projektionsbild auf der Grundplatte oder auf dem Nähgut gebil­ det werden. Das zweidimensionale Bild ist in zwei Abschnitte 80a und 80b mit unterschiedlichen Farben unterteilt, wobei die Nähre­ ferenzlinie 80 das Bild in zwei Abschnitte 80a, 80b unterteilt. Durch Verwenden dieses Projektionsbildes kann der Bediener die Ab­ weichungsrichtung der Nähnadel 47 relativ zum Schwingzentrum C er­ kennen.

In einer anderen Modifikation weist darüber hinaus eine Nährefe­ renz eine vorbestimmte Breite auf, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, bei der eine Referenzlinie 80 die Breite in zwei Hälften un­ terteilt. Die Breite entspricht dem maximalen Schwingbereich X (Fig. 6) der Nähnadel 46. Solange die Kantenlinie 70′ des Nähgutes 70 auf einem der Abschnitte 80c und 80d liegt, kann mit anderen Worten das Profilnähen ausgeführt werden. Befindet sich beispiels­ weise die Kantenlinie 70′ auf dem Abschnitt 80c, so kann der Be­ diener eine Profilnähoperation bezüglich der Referenzlinie 80 aus­ führen, während angenommen wird, daß sich die Nähnadel 46 bezüg­ lich ihrer Schwingzentrallinie C rechts befindet. Liegt die Kan­ tenlinie 70′ jedoch außerhalb der Abschnitte 80c oder 80d, so ist ersichtlich, daß sich die Nähnadel 46 in einer unerwünschten Schwingstellung befindet oder daß die Nähnadel nicht mehr weiter innerhalb des bogenförmigen Nadelschlitzes 72 geschwungen werden kann.

Bei der vorliegenden Ausführungsform kann zusätzlich zur Visuali­ sierung der Nähreferenz konform zur Kantenlinie des Nähgutes durch Schritte, die mit Schritt S10 beginnen, auch die Richtung zum Kor­ rigieren der Abweichung des Nähgutes angezeigt werden, falls die­ ses von der Profilnähposition abweicht. Dies bedeutet, daß in die­ sen Schritten, die in Fig. 5 gezeigt sind, die Nadelposition un­ tersucht wird. Falls sich die Nähnadel 46 am rechten oder linken Hubende befindet (bei der beschriebenen Ausführungsform: falls die Nähnadel innerhalb eines Abstandes von einem Millimeter vom rech­ ten oder linken Hubende befindet), werden die Nadelposition und die Positionskorrekturrichtung durch den Projektor 52 projiziert.

Zuerst wird in Schritt S10 auf der Basis der Nadelpositionsdaten Dp bestimmt, ob sich die Nähnadel 46 innerhalb von einem Millime­ ter vom linken Ende des maximalen Schwingbereiches befindet. Ist dies der fall, so ergibt die Bewertung ein JA und die Routine springt zu Schritt S11. In Schritt S11 wird die Korrekturrichtung durch den Projektor projiziert, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wobei ein Pfeilbild 82 auf der Grundplatte oder dem Nähgut darge­ stellt wird, der nach rechts zeigt. Daher kann der Bediener erken­ nen, daß die Nähnadel zu weit nach links verschoben ist und es die Korrekturrichtung wird als nach rechts zeigend festgestellt.

Während des Profilnähens wird die Nähoperation zeitweise angehal­ ten und das Nähgut 70 für die Korrektur manuell bewegt. Alternativ wird die Nähgeschwindigkeit vermindert, um die Position des Näh­ gutes ohne zeitweises Anhalten der Profilnähoperation zu steuern. Vor der Profilnähoperation kann ferner die Nähnadel 46 das Nähgut an einer Stelle durchstechen, die ungefähr bei der Schwingzentral­ linie C liegt, indem das Nähgut 70 entsprechend dem Pfeilbild 82 verschoben wird.

Liegt die Nähnadel 46 demgegenüber um mehr als 1 mm vom linken Hu­ bende entfernt, so ergibt die Bewertung in Schritt S10 ein NEIN, so daß die Routine zu Schritt S12 fortschreitet. In Schritt S12 erfolgt eine Bewertung, ob sich die Nähnadel 46 innerhalb von ei­ nem Millimeter von der rechten Endposition befindet. Diese Bewer­ tung basiert auf einer äquivalenten Bewertung wie für die Frage, ob sich die Nähnadel 46 innerhalb eines Bereiches von 6 mm bis 7 mm vom linken Hubende entfernt befindet. Ergibt die Bewertung ein JA, so springt die Routine zu Schritt S13, in dem ein nach links wei­ sendes Pfeilbild 84 auf der Grundplatte 10 gebildet wird, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Daher kann der Bediener erkennen, daß die Nähnadel 46 zu weit nach rechts verschoben worden ist, so daß die Korrekturrichtung als nach links weisend angezeigt wird.

Befindet sich die Nähnadel 46 in einem größeren Abstand vom rech­ ten Hubende als 1 mm, so ergibt die Bewertung in Schritt S12 ein NEIN und die Routine kehrt zur Hauptroutine zurück. In letzterem Fall ist die Nähnadel 46 nicht erheblich verschoben und es ist un­ nötig, eine Positionskorrektur auszuführen. Daher kann der Bedie­ ner die Profilnähoperation fortsetzen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Profil­ nähoperation unter Voraussetzung einer linear orientierten Kanten­ linie des Nähgutes. Selbst wenn eine gekrümmte oder bogenförmige Kantenlinie gebildet ist, kann jedoch eine gekrümmte oder bogen­ förmige Nähreferenzlinie 80 vom Projektor 52 geschaffen werden. Dies kann erfolgen, indem Daten für den Krümmungsradius oder Musterdaten eines Papiermusters in die Steuereinrichtung einge­ speichert und die Daten dem Projektor zugeführt werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Profilnähma­ schine mit dem Nähgut-Kantenliniendetektor 54 zur Ausführung der Erfindung benutzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch für eine Nähmaschine mit einer automatischen Profilierungsvorrichtung zum automatischen Verfolgen der Nähnadel entlang der Nähgutkanten­ linie oder für eine gewöhnliche Nähmaschine ohne Nähgut-Kantenli­ niendetektor verfügbar. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung durch Einbauen der oben beschriebenen Speichereinrich­ tung, die Daten der Nadelposition speichert, wobei die Nadelposi­ tion um einen gegebenen Abstand innerhalb der Kantenlinie liegt, und des Projektors zum Projizieren der Nähreferenz- oder Führungs­ linie entsprechend den aus dem Speicher ausgelesenen Nadelpositi­ onsdaten ausgeführt werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung durch die Verwendung des Projektors 52 in einer anderen Nähma­ schine als einer linear nähenden Profilnähmaschine, wie beispiels­ weise eine Zick-Zack-Nähmaschine oder eine Näh-/Stickmaschine in die Praxis umgesetzt werden, bei denen das Nähgut in einer hori­ zontalen Ebene abrupt bewegt wird, während sich die Nähnadel ver­ tikal hin- und herbewegt.

Claims (8)

1. Nähmaschine mit einer Grundplatte (10), einer vertikal hin- und herbewegbaren Nähnadel (46) zum Vernähen eines Nähgutes (70) an einer innen liegenden Stelle bezüglich einer Kantenlinie (70′) parallel zu dieser, um einen Rand zu schaffen, einer Nähnadel- Schwingvorrichtung (34, 36, 38, 40, 42, 44) zum Schwingen der Nähnadel innerhalb eines maximalen Schwingbereiches (X) quer zur Transportrichtung (A) des Nähgutes, wobei der Schwingbereich ein Schwingzentrum (C) zwischen den zwei Schwingungshub-Endpositionen definiert, einer Nährand-Einstelleinrichtung (28) zum Einstellen des Randes und einer Erfassungseinrichtung (54) zum Erfassen der Kantenlinie des Nähgutes, gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung, die mit der Nähnadel-Schwingeinrichtung, der Nährand-Einstelleinrichtung (28) und der Erfassungseinrichtung (54) verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung
eine Einrichtung zum Berechnen von Nadelpositionsdaten (Dp) auf der Basis erster Daten (Dd), die die Kantenlinienposition angeben und vom Detektor (54) übermittelt werden, und zweiter Daten (Dw), die von der Nährand-Einstelleinrichtung (28) bereitgestellt wer­ den, und
eine Speichereinrichtung (96, 110), die die Nadelpositionsdaten (Dp) speichert umfaßt, wobei die Nadelpositionsdaten (Dp) zur Nähnadel-Schwingeinrichtung übertragen werden, um die Nähnadel (46) an eine Stelle in einem Abstand von der Kantenlinie nach in­ nen zu bewegen, so daß der Rand gebildet wird, und
eine Bildschaffungseinrichtung (52), die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, um in Übereinstimmung mit den Nadelpositionsdaten (Dp) ein visuelles Bild einer Nähreferenzlinie (80) auf der Ober­ fläche der Grundplatte oder des Nähgutes auf der Grundplatte zu bilden, wobei die Nähreferenz als Führungslinie dient, entlang der die Kantenlinie plaziert wird.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschaffungseinrichtung einen Projektor (52) aufweist, der in Abhängigkeit von den Nadelpositionsdaten (Dp) ein Linienprojekti­ onsbild erzeugt.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektor (52) eine Lichtquelle (66), ein mit der Speichereinrich­ tung (96) verbundenes Flüssigkristallfeld (68) und Fokussierlinsen (76) zum Fokussieren des durch das Flüssigkristallfeld laufenden Lichtes auf die Grundplatte (10) und auf das Nähgut auf der Grund­ platte (10) aufweist.

4. Nähmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektor (52) auf dem Detektor (54) montiert ist.

5. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschaffungseinrichtung einen Projektor aufweist, der einen Ab­ schnitt (80a) erster Farbe und einen Abschnitt (80b) zweiter Farbe bildet, wobei die Grenze zwischen den Abschnitten erster und zwei­ ter Farbe eine zentrale Nähreferenzlinie (80) bildet, wenn die Nähnadel (46) auf dem Schwingzentrum (C) positioniert ist.

6. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschaffungseinrichtung einen Projektor aufweist, der einen er­ sten Bildabschnitt (80c) mit einer ersten Breite und einen zweiten Abschnitt (80d) mit einer zweiten Breite bildet, wobei die Grenze zwischen den ersten und zweiten Bildabschnitten die zentrale Näh­ referenzlinie (80) bildet, wenn die Nähnadel (46) auf dem Schwing­ zentrum (C) positioniert ist, und die erste Breite einem ersten Abstand zwischen der einen Hubendposition und dem Schwingzentrum und die zweite Breite einem zweiten Abstand zwischen der anderen Hubendposition und dem Schwingzentrum entspricht.

7. Nähmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrich­ tung zum Anzeigen der Richtung (82, 84) zum Korrigieren der Posi­ tion des Nähgutes, wenn die Kantenlinie des Nähgutes von der Näh­ referenzlinie (80) abweicht, wobei die angezeigte Richtung an einer der Nähreferenzlinie (80) benachbarten Position gebildet wird.

8. Nähmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsanzeigeeinrichtung
eine erste Bewertungseinrichtung (S10) zum Bewerten, ob sich die Nähnadel nahe der einen Hubendposition des Schwingbereiches (X) befindet,
eine zweite Bewertungseinrichtung zum Bewerten, ob sich die Nähna­ del nahe der anderen Hubendposition des Schwingbereiches (X) be­ findet, und
eine Richtungsbild-Darstellungseinrichtung zum Schaffen eines er­ sten Richtungsbildes (82), wenn die Position der Nähnadel nahe der einen Hubendposition des Schwingbereiches liegt, und zum Schaffen eines zweiten, dem ersten Richtungsbild entgegengesetzten Rich­ tungsbildes (84), wenn die Position der Nähnadel nahe der anderen Hubendposition des Schwingbereiches liegt, aufweist.