DE4210141C2

DE4210141C2 - Verfahren zum Erzeugen von Nähdaten

Info

Publication number: DE4210141C2
Application number: DE4210141A
Authority: DE
Inventors: Katsunori Shigeta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2012-03-28
Also published as: JP2624005B2; DE4210141A1; GB2254450A; JPH04300579A; GB9206772D0; KR940005359B1; US5379226A; KR920018281A

Description

Verfahren zum Erzeugen von Nähdaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus DE 32 32 842 A1.

Eine Industrienähmaschine wurde praktisch eingesetzt, die derart ausgestaltet ist, daß entsprechend den programmierten und in einer Speichereinheit gespeicherten Nähdaten ein Nähmaterial (Werkstück), wie beispielsweise ein Stoff, in einer vorgegebenen Ebene bewegt wird, während es gehalten wird, damit selbsttätig ein gewünschtes Nähmuster darauf hergestellt wird. Die Nähdaten sind in einem Speichermedium in der Speichereinheit gespeichert, um eine Vielzahl von Nähmustern am Nähmaterial zu bilden. Das Speichermedium ist beispielsweise ein Halbleiterspeicher, eine Magnetkarte oder eine Diskette. Die Daten zur Steuerung des Betriebes der Nähmaschine werden im Speichermedium in der Reihenfolge der Nähvorgänge gespeichert.

Die Steuerdaten enthalten Steuerbefehle zur Steuerung einer Größe einer Relativverschiebung einer Nadel und eines Stoffes, und eine Nähgeschwindigkeit für jeden Stich seitens der Nähmaschine, die ein Nähmuster bildet, sowie jene zur Steuerung der Betriebsvorgänge der Nähmaschine und eines elektrischen Motors zum Antrieb derselben. Die Steuerdaten für ein Nähmuster sind eine Anordnung von Steuerbefehlen für eine Anzahl von Stichen. Daher ist es zur Bildung eines gewünschten Nähmusters am Nähmaterial mittels der Nähmaschine notwendig, die Nähdaten für das Nähmuster im voraus zu bilden und sie im Speichermedium zu speichern.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung für eine Nähmaschine, die in der japanischen Offenlegungsschrift JP 60-148582 A angegeben wird. Die Vorrichtung umfaßt ein Digitalisiertablett (10), das eine Eingabevorrichtung mit einem Menüabschnitt (11) enthält, einen Mustereingabeabschnitt (13), eine Cursorvorrichtung (12), wie beispielsweise eine Maus, zur Auswahl eines gewünschten Postens aus dem Menüabschnitt (11) und zur Erzielung von Koordinatendaten aus dem Mustereingabeabschnitt (13). Ferner bezeichnet in Fig. 1 das Bezugszeichen (20) eine Leuchtdioden (LED)-Anzeigetafel in der Nähdatenbildungsvorrichtung, die eine Vielzahl Schalter und LEDs enthält; (26) eine Kathodenstrahlröhre (CRT) zur Anzeige von Musterdaten; (18) einen PROM (programmierbaren Festwertspeicher)-Abschnitt zum Einschreiben von Nähdaten in ein Speichermedium, wie beispielsweise ein PROM, und zum Auslesen der Nähdaten aus dem PROM; und (8) eine Löschvorrichtung zum Löschen der Nähdaten aus dem PROM.

Fig. 2 zeigt den Menüabschnitt (11) im einzelnen, und die Cursorvorrichtung (12), die einen Leseabschnitt (12a) und einen Schalter (12b) enthält. Der Betrieb der bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, die eine erläuternde, den Aufbau der Vorrichtung anzeigende Darstellung ist.

Ein gewünschtes Nähmuster wird auf dem Digitalisiertablett mit der Maus (12) gezeichnet. Entsprechend dem in dieser Weise gezeichneten Nähmuster werden Nähdaten hauptsächlich unter Steuerung durch eine Zentraleinheit (CPU) (14) gebildet und darauf zeitweilig in einem RAM (24) gespeichert. Anschließend wird ein PROM-Schreiber betätigt, um die somit im RAM (24) gespeicherten Daten in das in einer PROM-Kassette (42) enthaltene PROM (18) über eine Torschaltung (44) einzuschreiben. Die PROM-Kassette (42) wird in die Steuervorrichtung (40) der Nähmaschine geladen, um die Nähmaschine (38) zu steuern. Die Einstellungen der Betriebsarten und der Verlauf der Betriebsvorgänge bei der Bildung der Nähdaten werden als E/A-Daten über die Torschaltung (44) der LED-Anzeigetafel (20) zugeführt, um auf dieser angezeigt zu werden. Das Programm zum Einschreiben der Eingabedaten aus dem Digitalisiertablett (10) über die Torschaltung (44) in das PROM (18), gemäß welchem die Zentraleinheit (CPU) (14) arbeitet, wurde in einem Systemprogramm-ROM (22) gespeichert. X- und Y-Koordinatendaten, die Eingabedaten aus dem Digitalisiertablett (10) darstellen, werden zeitweilig im RAM (24) gespeichert. Durch Verarbeitung der Eingabedaten werden die Nähdaten, nämlich die X- und Y-Koordinatendaten, erhalten. Die Größen der Änderung der X- und Y-Koordinatendaten, d. h. ihre Relativwertdaten, werden ebenfalls im RAM (24) gespeichert. Die Kathodenstrahlröhre (CRT) (26) zur Musteranzeige ist vorgesehen, um die aus dem Digitalisiertablett (10) eingegebenen Musterdaten zu überwachen. Mit Hilfe der Zentraleinheit (CPU) (14) werden die im RAM (24) gespeicherten Nähdaten in Bildanzeigedaten umgesetzt, die über eine Torschaltung (33) einem Bilddaten-RAM (28) zur Speicherung in demselben zugeführt werden. Somit wird das Nähmuster auf der Kathodenstrahlröhre (CRT) (26) mittels einer CRT-Steuerschaltung (46) gesteuert, was den Dateneingabevorgang seitens des Operators erleichtert.

Fig. 4(a) zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Nähmusters. Es wird nunmehr ein Eingabeverfahren konkreter Daten beschrieben. Zuerst wird eine Zeichnung, auf der das Nähmuster gemäß Fig. 4(a) aufgezeichnet wurde, auf dem Mustereingabeabschnitt (13) des Digitalisiertabletts (10) befestigt. Anschließend wird, wobei der Leseabschnitt (12a) der Maus (12) auf die "Mustereingabe" des Menüabschnittes (11) gesetzt ist, der Schalter (12b) betätigt, um das Nähmuster einzugeben. In ähnlicher Weise werden im Menüabschnitt (11) "Maßstab", "1", "0", "0", "Stichlänge", "3", ".", "0", "Niedrigdrehzahl", "Punkteingabe" und "Start" aufeinanderfolgend gewählt, um die Eingabebedingungen festzulegen. In diesem Fall wird der Maßstab auf 100% gesetzt, d. h. die Daten in der Zeichnung sind den eingegebenen Daten maßstabsgleich, und wenn zwei Punkte eingegeben werden, werden Nähdaten von 3,0 mm erzeugt. Ferner wird die Nähgeschwindigkeit niedrig gemacht und ein Eingabezustand wird auf Punkteingabe gesetzt.

Anschließend, wobei der Einleseabschnitt (12a) der Maus (12) auf den Nullpunkt (0) des Nähmusters (10a) gesetzt ist, wird der Schalter (12b) betätigt, um die Position des Nullpunktes einzugeben. Dabei werden die Posten im Menüabschnitt (11) und die Punkte des Nähmusters mit der Maus (12) in folgender Reihenfolge eingegeben: "Leerlauf", Punkt A → Punkt B → "Geraden-Eingabe", "Hochdrehzahl", Punkt C → "Punkt-Eingabe", "Mitteldrehzahl 1", Punkt D → Punkt E → "Geraden-Eingabe", "Hochdrehzahl", Punkt F → "Pause", Punkt G → "Punkt-Eingabe", "Mitteldrehzahl 1", Punkt H → Punkt I → "Geraden-Eingabe", "Hochdrehzahl", Punkt J → "Leerlauf", Nullpunkt 0 → "Ende".

Fig. 4(b) zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des kreisförmigen Nähmusters. Das Nähmuster kann durch das gleiche Verfahren eingegeben werden, wie das Nähmuster gemäß Fig. 4(a). Jedoch ist die Eingabe des Nähmusters gemäß Fig. 4(b) mühsam im Vergleich zur Eingabe von jenem der Fig. 4(a), weil das Nähmuster eine freie Kurve ist und deshalb, nachdem der Punkt (A) eingegeben ist, der Punkt (A1), und die verbleibenden Punkte (A2, A3, . . ., A41, A42, A43, A44, J), die das kreisförmige Nähmuster bilden, alle korrekt eingegeben werden müssen.

Somit wurde die Eingabe des in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigten Nähmusters durchgeführt. Während des Eingabevorganges werden die Maßstabsgröße, Stichlänge, Drehzahlbefehlswerte und Eingabeverfahren auf der LED-Anzeigetafel (20) angezeigt, während das Nähmuster auf der Kathodenstrahlröhre (CRT) (26) angezeigt werden.

Fig. 5 ist eine Ablaufdarstellung, die einen Datenverarbeitungsvorgang entsprechend dem vorstehend beschriebenen Dateneingabebetrieb angibt. Wir der Schalter (12b) der Maus (12) in der Stufe (S1) betätigt, so werden die Koordinatendaten in der Stufe (S2) eingelesen. In der Stufe (S3) wird festgelegt, ob die in dieser Weise in der Stufe (S2) eingelesenen Daten jene sind, die aus dem Menüabschnitt (11) ausgewählt wurden oder ob sie vom Nähmuster kommen. Wird festgelegt, daß die Daten aus dem Menüabschnitt (11) gewählt sind, wird die Stufe (S5) durchgeführt. In der Stufe (S5) wird festgelegt, welche der Posten im Menüabschnitt (11) gewählt wurden. In der Stufe (S6) wird ein Vorgang entsprechend den aus dem Menü ausgewählten Posten durchgeführt. Sind andererseits die in der Stufe (S2) gelesenen Daten aus dem Nähmuster, so werden in der Stufe (S3) die in der Stufe (S4) gelesenen Koordinatendaten einer arithmetischen Operation unterworfen. In der Stufe (S7) werden Nähdaten gebildet, und es wird ein Vorgang zur Anzeige der Nähdaten zusammen mit dem Ergebnis des Vorganges der Stufe (S6) auf der LED-Anzeigetafel durchgeführt. Anschließend wird in der Stufe (S8) ein Vorgang zur Anzeige der in dieser Weise gebildeten Nähdaten auf der Kathodenstrahlröhre (CRT) (26) oder zum Einschreiben im PROM (18) ausgeführt.

Mit dem vorausgehend beschriebenen Aufbau ist es bei der bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung schwierig, ein Nähmuster, das aus freien Kurven besteht, in Nähdaten hoher Qualität (die feine Nähte verspricht) mit angegebenen Stichlängen umzusetzen.

Aus DE 37 39 647 A1 ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Stichdaten für Stickmaschinen bekannt. Um von eingegebenen Konturpunkten eine Kontur zu erhalten, die durch die Konturpunkte verläuft, ist es aus diesem Dokument bekannt, die Konturpunkte mittels einer kubischen Gleichung zu verbinden. Dabei werden jeweils drei Punkte mit einer Funktion dritter Ordnung miteinander verbunden.

Aus "Kleine Enzyklopädie Mathematik", 2. Auflage, Verlag Harri Deutsch, 1984, Seiten 679 bis 685 ist die Bildung sogenannter dividierter Differenzen bekannt, welche Differenzen von Steigungswerten sind. Diese Differenzen werden auf eine Differenz bezogen, die dem Abstand bestimmter Stützstellen entspricht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die erhaltenen Nähpunkte mit geringem Berechnungsaufwand ein stetiges (glattes) Nähmuster bilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist.

Die Erfindung ermöglicht, daß Nähdaten, die feine Nähte ergeben, lediglich dadurch gebildet werden, daß die Koordinatendaten einer Anzahl Punkte auf einer freien Kurve eingegeben werden und die den Start- und Endpunkt derselben enthalten. Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, umfaßt eine Nähdatenbildungsvorrichtung für eine Nähmaschine eine Dateneingabevorrichtung zur Eingabe von Koordinatendaten einer Anzahl Punkte längs eines Nähmusters, die Dateneingabevorrichtung einen Eingabezustand aus Punkteingabe, linearer Eingabe und Kurveneingabe festlegt; eine Datenspeichervorrichtung zur Speicherung von Daten, die aufeinanderfolgend durch die Dateneingabevorrichtung eingegeben werden; und eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Anwendung von Steigungsdaten an jedem der Koordinatendatenwerte zwecks Bildung der Nähdaten zwischen den einander benachbarten Punkten entsprechend einer für ein Intervall zwischen ihnen angegebenen Stichlänge.

Beim Erzeugen von Nähdaten (Nähdatenbildung) werden die Nähdaten für das Intervall zwischen einander benachbarten Punkten auf einer Kurve gebildet, die näherungsweise durch einen kubischen Ausdruck dargestellt wird.

Bei der Nähdatenbildung werden die Eingabekoordinaten des (N-1)-ten Punktes, des N-ten Punktes und des (N+1)-ten Punktes einer arithmetischen Operation unterzogen, um Steigungsdaten, die die Steigung einer Geraden im N-ten Punkt darstellen, den Eingabekoordinatendaten des N-ten Punktes zuzuführen, wobei N eine positive ganze Zahl ist.

Bei der Nähdatenbildung werden die Steigungsdaten des N-ten Punktes erhalten aus einem Mittelwert der Steigung einer Geraden, die den (N-1)-ten und den N-ten Punkt überbrückt, und aus der Steigung einer Geraden, die den N-ten und en (N+1)-ten Punkt überbrückt.

Bei der Nähdatenbildung wird eine Steigung einer Geraden, die den ersten und zweiten Punkt überbrückt, als Steigungsdaten des ersten Punktes zugeführt, während eine Steigung einer Geraden, die den letzten Punkt und den vorletzten Punkt überbrückt, als die Steigungsdaten des letzten Punktes zugeführt werden.

Bei der Nähdatenbildung werden die gleichen Steigungsdaten dem ersten und letzten Punkt für den Fall zugeführt, daß die Koordinatendaten des letzten Punktes mit den Koordinatendaten des ersten Punktes zusammenfallen oder ihm eng benachbart sind.

Bei der Nähdatenbildung werden die gleichen Steigungsdaten erhalten durch die Mittelwertbildung aus der Steigung einer Geraden, die den ersten und zweiten Punkt überbrückt, und der Steigung einer Geraden, die den letzten und den vorletzten Punkt überbrückt.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung einer Nähmaschine;

Fig. 2 eine erläuternde Darstellung, die ein Digitalisiertablett und eine Maus einer bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung angibt;

Fig. 3 eine erläuternde Darstellung, teilweise als Blockschaltbild, die die Anordnung der bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung angibt;

Fig. 4(a)+(b) erläuternde Darstellungen, die Beispiele eines Nähmusters angeben;

Fig. 5 eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebes der bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung;

Fig. 6 eine erläuternde Darstellung, die ein Digitalisiertablett und eine Maus in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nähdatenbildungsvorrichtung einer Nähmaschine angibt;

Fig. 7 eine erläuternde Darstellung, die die Anordnung der Nähdaten zeigt,

Fig. 8 eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebes der erfindungsgemäßen Nähdatenbildungsvorrichtung; und

Fig. 9, 10, 11 erläuternde Darstellungen zur Ergänzung der Beschreibung eines Berechnungsverfahrens, das unter Bezugnahme auf die Ablaufdarstellung nach Fig. 8 durchgeführt wird.

Es wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 6 zeigt ein Digitalisiertablett (10) und einen erfindungsgemäßen Menüabschnitt (11a). Gemäß Fig. 6 enthält der Menüabschnitt (11a) eine Menütaste "Kurveneingabe", die bei der Bildung von Nähdaten für eine freie Kurve mit dem Leseabschnitt (12a) einer Maus (12) ausgewählt wird. Insbesondere wird die Menütaste "Kurveneingabe" zu Beginn eines Nähdatenbildungsvorganges oder während des Nähdatenbildungsvorganges ausgewählt, und Daten bezüglich einer Anzahl Koordinaten, einschließlich jener der Start- und Endpunkte einer gegebenen freien Kurve, werden eingegeben, um die Nähdaten längs der freien Kurve zu bilden.

Es wird nunmehr das Dateneingabeverfahren konkret gemäß dem Nähmuster nach Fig. 4(b) beschrieben. Das Dateneingabeverfahren gleicht im wesentlichen jenem, das unter Bezugnahme auf die bekannte Nähdatenbildungsvorrichtung beschrieben wurde.

Zunächst wird ein Zeichenblatt, auf das das Nähmuster gemäß Fig. 4(b) gezeichnet wurde, auf dem Mustereingabeabschnitt (13) des Digitalisiertabletts (10) befestigt. Anschließend wird, nachdem der Leseabschnitt (12a) der Maus (12) auf "Mustereingabe" des Menüabschnittes (11a) gesetzt wurde, der Schalter (12b) betätigt, um das Nähmuster einzugeben. In ähnlicher Weise werden im Menüabschnitt (11) "Maßstab", "1", "0", "0", "Stichlänge", "3", ".", "0", "Niedrigdrehzahl", "Kurveneingabe" und "Start" aufeinanderfolgend gewählt, um die Eingabebedingungen zu setzen. In diesem Fall wird der Maßstab auf 100% gesetzt; d. h. die in der Zeichnung angegebenen Daten haben den gleichen Maßstab wie die eingegebenen Daten, und der eingegebene Drehzahlbefehl entspricht Niedriggeschwindigkeit und das Eingabeverfahren ist für Kurven.

Anschließend, wenn der Leseabschnitt (12a) der Maus (12) auf den Nullpunkt (0) des in Fig. 4(b) gezeigten Nähmusters gesetzt ist, wird der Schalter (12b) betätigt,, um die Nullposition einzugeben. Dabei werden die in Frage stehenden Posten des Menüabschnittes (11a) und die Positionen der in Frage stehenden Punkte auf den Nähmustern mit der Maus (12) in folgender Reihenfolge eingegeben: "Leerlauf", Punkt A → "Kurveneingabe", "Hochdrehzahl", Punkt A5 → Punkt A10 → Punkt A15 → Punkt A20 → Punkt A25 → Punkt A30 → Punkt A35 → Punkt A40 → Punkt J → "Kurveneingabe" → "Leerlauf", Nullpunkt 0 → "Ende". Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die Punkte (A5, A10, . . ., A40, J) als die Eingabepunkte gewählt; jedoch können in der Praxis jegliche Punkte an der Kurve verwendet werden.

Die Eingabe der Punkte erfolgt ausgehend von dem Punkt unmittelbar bevor die Menütaste "Kurveneingabe" betätigt wird; d. h. der Punkt (A) bis zu dem Punkt unmittelbar nachdem die Menütaste "Kurveneingabe" nächstmalig betätigt wird; d. h. der Punkt (J) wird mittels einer (später beschriebenen ) Rechenvorrichtung einer arithmetischen Operation unterzogen, damit die Punkte (A, A1, A2, A3, A4, . . ., A44, J) erhalten werden, die das beabsichtigte Nähmuster bilden.

Somit ist der Eingabevorgang des Nähmusters nach Fig. 4(b) durchgeführt. Bei diesem Vorgang werden die Maßstabsgröße, die Stichlänge, der Drehzahlbefehlswert und das Eingabeverfahren auf der LED-Anzeigetafel (20) angezeigt. Bei dem vorausgehend beschriebenen Mustereingabevorgang werden durch Betätigen des Schalters (12b) der Maus (12) die Nähdaten aufeinanderfolgend gebildet und im RAM (24) gespeichert, und zur Anzeige der Positionen werden die Absolutwerte der Nähdaten mit der Position des gegebenen Nullpunktes als Bezugspunkt im RAM (28) gespeichert.

Die Fig. 7(a) und 7(b) zeigen die Anordnung der im RAM (24) gespeicherten Nähdaten. Fig. 7(a) stellt eine Einheit der Nähdaten eines Stiches dar. Das heißt, das erste Byte speichert den vorausgehend beschriebenen Steuerbefehl, das zweite Byte speichert die Stichdaten oder die Größe des X-Achse-Vorschubs der Leerlaufdaten, und das dritte Byte speichert Stichdaten oder die Größe des Y-Achse-Vorschubs der Leerlaufdaten. Die eine Einheit der Nähdaten wird gemäß Fig. 7(b) in vorgegebenen Adressen in der Reihenfolge der Eingabe, beginnend vom ersten Stich zu den Enddaten, gespeichert, was einen der Steuerbefehle der Nähdaten darstellt.

Fig. 8 ist eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebes der erfindungsgemäßen Nähdatenbildungsvorrichtung.

Wird die Menütaste "Kurveneingabe" mit dem Schalter (12b) der Maus (12) gewählt, so wird in der Stufe (S10) der Fig. 8 ein Nähdaten-Bildungsmodus durch Kurveneingabe erhalten. In der Stufe (S11) werden die eingegebenen Koordinatendaten (Punkte A, A5, A10, A15, . . ., A40, J) gelesen und in dem in Fig. 3 angegebenen RAM (24) aufeinanderfolgend gespeichert.

Wird die Menütaste "Kurveneingabe" erneut in der Stufe (S12) betätigt, so wird die Stufe (S13) durchgeführt. In der Stufe (S13) werden Steigungsdaten (G, G5, G10, G15, . . ., G40, GJ) jeweils den Koordinatenaten (der Punkte A, A5, A10, A15, . . ., A40, J) hinzugefügt.

Der Steigungsdatenwert (G) bestimmt die Steigung der Geraden, die die Punkte (A, A5) verbindet. Wird dabei angenommen, daß die Koordinaten des Punktes (A) durch (X_a, Y_a) und die Koordinaten des Punktes (A5) durch (X_a5, Y_a5) dargestellt werden, so kann der Datenwert (G) aus folgender Gleichung berechnet werden:

G = (Y_a5-Y_a) / (X_a5-X_a)

An irgendeinem der Punkte (GS-G40) wird die Steigung als Mittelwert der Steigung der Geraden, die den Punkt und den vorausgehenden Punkt verbindet, und der Geraden, die den Punkt und den folgenden Punkt verbindet, festgelegt. Das heißt, der Durchschnittswert wird aus der nachfolgenden Gleichung berechnet. In diesem Fall ist die Steigung eines Punktes (A_n) gleich (G_n), und die Koordinaten des vorausgehenden Punktes (A_n-1), des Punktes (A_n) und des nachfolgenden Punktes (A_n+1) sind jeweils (X_an-1, Y_an-1), (X_an, Y_an) und (X_an+1, Y_an+1).

GN = 1/2 [((Y_an-Y_an-1) / (X_an-X_an-1)) + ((Y_an+1-Y_an) / (X_an+1-X_an))]

Der letzte Steigungsdatenwert (GJ) bestimmt die Steigung der Geraden, die die Punkte (A40, J) verbindet. Das heißt, er kann aus der nachfolgenden Gleichung berechnet werden. In diesem Falle sind die Koordinaten des Punktes (A40) gleich (X_a40, Y_a40), und die Koordinaten des Punktes (J) sind (X_j, Y_j).

GJ = (Y_j-Y_a40) / (X_j-X_a40)

Die Steigungsdaten (G, G5, G10, . . ., G40, GJ) für alle eingegebenen Punkte werden berechnet, so daß sie in dem in Fig. 2 dargestellten RAM (24) gespeichert werden.

Falls der Startpunkt (der Punkt (A)) und der Endpunkt (oder der Punkt (J)) des Musters ein und derselbe Punkt sind, wie im Falle des in Fig. 11 angegebenen Kreises, oder nahe beieinanderliegen, werden die Steigungen aller Punkte berechnet und die Steigungen (G, GJ) des Startpunktes und des Endpunktes werden wieder aus der folgenden Gleichung berechnet. Das heißt, bezüglich des Startpunktes und des Endpunktes werden die somit berechneten Steigungen verwendet. Das Verfahren ist insofern von Vorteil, als der Startpunkt und der Endpunkt stetig (smoothly) verbunden werden.

G = GJ = (G+GJ)/2

Nunmehr wird in der Stufe (S14) eine Kurve, die durch einen kubischen Ausdruck angenähert wird, berechnet, um die Punkte zu verbinden (siehe Fig. 9), wobei der kubische Ausdruck wie folgt ist:

Y = LX³ + MX² + NX + P

Eine Kurve (C5), die durch den kubischen Ausdruck angenähert wird, um die Punkte (A, A5) zu verbinden, kann durch eine arithmetische Operation an den Koordinaten der Punkte (A, A5) und mittels der Steigungen (G_A, G5) der Punkte (A, A5) erhalten werden, die vorausgehend erhalten wurden.

Wird dabei angenommen, daß die Koordinaten der Punkte (A, A5) jeweils (0, 0) und (X_a5, Y_a5) sind, und ihre Steigungen (G_A, G5), so können die Konstanten des kubischen Ausdrucks wie folgt bestimmt werden:

P = 0;
N = G_A;
M = 3 (Y_a5) / (X_a5)² - (G5+2 G_A) / X_a5) und
L = [G5-G_A-2 M (X_a5)] / 3 (X_a5)².

In gleicher Weise können die Kurven (C10, C15, C20, . . ., C40, CJ) erhalten werden, um jeweils die Punkte (A5, A10), die Punkte (A10, A15), die Punkte (A15, A20), . . . und die Punkte (A40, J) zu erhalten. Fig. 9 ist eine Darstellung zur Beschreibung der vorstehend beschriebenen Vorgänge. Die Kurve in Fig. 9 ähnelt im wesentlichen jener gemäß Fig. 4(b).

Anschließend werden in der Stufe (S15) die Kurven (C5, C10, . . ., CJ) in eine Anzahl von Stichlängen (slen) unterteilt. Dieses Kurventeilungsverfahren wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 unter folgenden Bedingungen beschrieben:

Gleichung der Kurve C5
Y=f (x)
gegebene Stichlänge	slen
Zunahme x um die Einheitslänge l	x_i
Inkrement von Y für ein X-Inkrement	dy
Punkte auf C5 bei einer Zunahme von x_i	p1, p2, p3, . . .
kleine Längsabschnitte auf C5	dl
Summe der kleinen Längsabschnitte auf C5	sdl

Zuerst wird ein Punkt auf der X-Achse in einem Abstand (X_i) vom Punkt (A) markiert. In diesem Fall ist das Inkrement von (Y) gleich (dy), das aus der folgenden Gleichung berechnet wird. Der Wert (X_i) und der in dieser Weise berechnete Wert (dy) werden als die Koordinaten des Punktes (p1) verwendet.

dy = f (x_i)

Der kleine Längenabschnitt zwischen den Punkten (A) und (p1) auf der Kurve (C5) wird aus folgender Gleichung berechnet, in welcher "Quadratwurzel" bedeutet, daß die Quadratwurzel des in Klammern [ ] gesetzten Wertes genommen werden soll

dl = Quadratwurzel [(x_i)²+(dy)²]

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden für die Punkte (p1, p2, p3, . . .) zur Bestimmung ihrer Koordinaten durchgeführt und die Summe (sd1) wird erhalten, indem ihre Werte (d1) addiert werden. Der Punkt (pn), der unmittelbar vor dem Punkt liegt, wo die Summe (sd1) die Stichlänge (slen) überschreitet, wird als der erste Stichpunkt, ausgehend von Punkt (A) gelegt. Der Punkt (pn) ist der Punkt (A1) in Fig. 4(b).

Nach Festlegung des ersten Stichpunktes wird die Summe (sd1) auf Null gelöscht, und neue kleine Längsabschnitte (d1) werden zur Festlegung des nächsten Stichpunktes addiert.

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden an der Kurve (C5) durchgeführt, um Stichpunkte entsprechend den Punkten (A1, A3, A4, A5) in Fig. 4(b) festzulegen. In gleicher Weise können die Punkte (A10, A11, A12, A13, . . ., A43, A44, J) auf den Kurven (C10, C15, C20, . . ., C40, CJ) erhalten werden.

In der Stufe (S16) wird festgelegt, ob die Vorgänge für alle Punkte bis zum Punkt (J) durchgeführt oder nicht durchgeführt wurden. Wird bestimmt, daß die Vorgänge für alle Punkte durchgeführt wurden, so werden die Stufen (S14, S15) ausgeführt, um die Vorgänge für die nächste Kurve (C10) auszuführen. Bei Beendigung der Vorgänge für die letzte Kurve (CJ) ist das Programm am Ende der Stufe (S16) beendet. Somit ist der Kurveneingabevorgang durchgeführt.

Im vorstehend beschriebenen Fall fällt der eingegebene Punkt (A5) der Kurve (C5) mit dem Stichpunkt (A5) zusammen. Jedoch fallen im allgemeinen diese beiden Punkte nicht zusammen, wie aus dem Inhalt der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist. Falls der eingegebene Punkt (A5) sich nicht als ein Stichpunkt erweist, ist die Summe (slen) der kleinen Längsabschnitte kleiner als die angegebene Stichlänge. Jedoch wird diese Kürzung ergänzt, indem die kleinen Längsabschnitte der nächsten Kurve (C10) summiert werden, so daß der letzte Stichpunkt auf der Kurve (C5) geschickt mit dem ersten Stichpunkt auf der nächsten Kurve (C10) verbunden wird.

Wie vorstehend beschrieben wurde, hat in einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Nähdatenbildungsvorrichtung der Menüabschnitt des Digitalisiertabletts die Menütaste "Kurveneingabe". Daher können Nähdaten zur Erzielung einer feinen Naht gebildet werden, indem lediglich die Koordinatendaten einer Anzahl Punkte auf einer freien Kurve einschließlich ihres Startpunktes und Endpunktes mit der Menütaste "Kurveneingabe" eingegeben werden, die zu Beginn eines Nähdatenbildungsvorganges oder während desselben gewählt wird. Entsprechend ist die Zeit und Mühe, die für den Dateneingabevorgang erforderlich ist, auf 1/5 bis 1/10 von dem verringert, was bei der bekannten Nähdatenbildungsvorrichtung erforderlich ist. Darüber hinaus haben die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Nähdaten eine viel höhere Qualität (Genauigkeit und Stetigkeit) als bei dem bekannten Verfahren, was dazu führt, daß die Kurve, die die Punkte verbindet, sehr natürlich und stetig wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen von Nähdaten werden Koordinatendaten und Kurvensteigungswerte für zwei Punkte geliefert, um eine kubische Kurve zu bestimmen, die die beiden Punkte verbindet. Daher ist der Berechnungsaufwand zur Erzielung der Nähdaten verhältnismäßig klein.

Ferner werden erfindungsgemäß die Steigungsdaten des mittleren von drei Punkten, die aufeinanderfolgend eingegeben werden, automatisch aus ihren eingegebenen Koordinatenwerten berechnet. Somit ist es unnötig, eine Vorrichtung vorzusehen, die ihnen die Steigungsdaten zuführt.

Ferner werden erfindungsgemäß die Steigungsdaten des ersten und des dritten Punktes automatisch aus ihren eingegebenen Koordinatenwerten berechnet. Daher ist es ähnlich wie im Fall der Vorrichtung nach Fig. 3 unnötig, eine Vorrichtung vorzusehen, um ihnen die Steigungsdaten zuzuführen.

Ferner wird erfindungsgemäß für den Fall, daß ein gegebenes Muster eine geschlossene Schleife ist (wie im Falle eines Kreises oder einer Ellipse), der Steigungsdatenwert des ersten Punktes gleich jenem des letzten eingegebenen Punktes gemacht (der mit dem ersten Punkt zusammenfällt oder eng benachbart zu diesem liegt). Somit kann ein stetiges (glattes) Nähmuster erhalten werden.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen von Nähdaten in einer Nähmaschine, mit den Schritten:

- Einlesen von Koordinatendaten von Punkten (A) auf einem kurvenförmigen Nähmuster in einen Speicher;
- Berechnen von Näherungskurven (C), welche die Punkte (A) verbinden, aus den Koordinatendaten der Punkte; und
- Einteilen der erhaltenen Näherungskurven (C) in eine Anzahl von Stichlängen, und Berechnen von Nähpunkten auf den Näherungskurven (C) entsprechend den Stichlängen;
gekennzeichnet durch
- Berechnen von Steigungsdaten (G) von Geraden, welche jeweils zwei benachbarte Punkte (A) auf dem kurvenförmigen Nähmuster verbinden;
- Berechnen eines Steigungsmittelwertes für jeden Punkt (A) als Mittelwert der Steigung der Geraden, welche den Punkt und den vorangehenden Punkt verbindet, und der Steigung der Geraden, welche den Punkt und den nachfolgenden Punkt verbindet; und
- Berechnen der Näherungskurven (C), welche zwei benachbarte Punkte (A) verbinden, aus den Koordinatendaten der benachbarten Punkte und den Steigungsmittelwerten für die benachbarten Punkte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Näherungskurven (C), welche zwei benachbarte Punkte (A) verbinden, durch einen kubischen Ausdruck angenähert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungsmittelwert für den ersten Punkt auf dem kurvenförmigen Nähmuster aus der Steigung der Geraden, welche den ersten Punkt und den folgenden Punkt verbindet, berechnet wird, und der Steigungsmittelwert für den letzten Punkt auf dem kurvenförmigen Nähmuster aus der Steigung der Geraden berechnet wird, welche den letzten Punkt und den vorangehenden Punkt verbindet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, falls die Koordinatendaten des ersten Punktes auf dem kurvenförmigen Nähmuster mit den Koordinatendaten des letzten Punktes auf dem kurvenförmigen Nähmuster zusammenfallen oder nahe beieinanderliegen, für beide Punkte der gleiche Steigungsmittelwert für die Berechnung der jeweiligen Näherungskurven verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungsmittelwert aus dem Mittelwert der Steigung der Geraden, die den ersten und zweiten Punkt verbindet, und der Steigung der Geraden, die den letzten Punkt und den vorletzten Punkt verbindet, berechnet wird.