DE4210477A1 - Verfahren und einrichtung an einer doppelsteppstich-naehmaschine zur ueberwachung des spuleninhaltes - Google Patents
Verfahren und einrichtung an einer doppelsteppstich-naehmaschine zur ueberwachung des spuleninhaltesInfo
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- DE4210477A1 DE4210477A1 DE19924210477 DE4210477A DE4210477A1 DE 4210477 A1 DE4210477 A1 DE 4210477A1 DE 19924210477 DE19924210477 DE 19924210477 DE 4210477 A DE4210477 A DE 4210477A DE 4210477 A1 DE4210477 A1 DE 4210477A1
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einer
Doppelsteppstichmaschine nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs. In der DE-OS-20 45 435 ist erstmals
beschrieben, wie bei Doppelsteppstichnähmaschinen
mittels einer optischen Reflex-Lichtschranke, die
auf einer Seite der Unterfadenspule angeordnet ist,
Bohrungen oder Durchbrechungen der Spule als Dunkelfelder
auf dem reflektierenden Spulenflansch abgetastet
werden können. Hiermit kann die Bewegung der
Spule erfaßt werden und damit indirekt auf vorhandenen
oder nicht vorhandenen Spulen-Fadenabzug geschlossen
werden.
Die DE-OS-35 40 126 wendet dagegen erstmals statt Bohrungen
auf der Spule definierte Hell- oder Dunkel-
Markierungen an, die sektorförmig auf beiden Spulenseiten
angebracht sind und erfaßt damit die wechselnde
Spulengeschwindigkeit, um diese mit der Geschwindigkeit
der Hauptwelle der Nähmaschine zu vergleichen
und um durch Vergleich dieser Geschwindigkeiten
Aussagen über den Spulenfüllungsgrad zu erhalten.
Während die erste DE-OS nur Spulenbewegung oder
Stillstand feststellen kann, was für eine funktionierende
Spuleninhaltsüberwachung nicht ausreichend
ist, wird in der zweiten Offenlegungsschrift möglich,
zusätzlich den Spulenfüllungsgrad zu ermitteln,
allerdings ohne Angabe, welche Schaltungen
zum Einsatz gelangen. Auch weitere bekannte Überwachungen
für die Unterfadenspule arbeiten mit
Bohrungen, Langlöchern oder Markierungen verschiedener
Form und Ausführungen auf den Fadenspulen um
den Unterfaden direkt oder indirekt zu überwachen.
Dazu wird teilweise ebenfalls beim Nähprozeß der
Füllungsgrad oder die Bewegung der Spule erfaßt,
meßtechnisch ausgewertet oder angezeigt.
Der Nachteil der beschriebenen und bekannten Verfahren
liegt aber darin begründet, daß zwar
- - teilweise Fadenbrüche angezeigt werden können
- - und auch das Spulenende ermittelt werden kann, damit wirken diese Fadenwächter, jedoch nur als Grenzwertwächter.
Die Näherin oder die Maschinenbedienung benötigt
jedoch immer eine
- - Vorinformation bzw. eine ständige Aussage wie voll eine Spule gerade noch ist um sich auf das Auslaufen vorbereiten zu können.
Nach der Veröffentlichung "Sensoren und Computer
kontrollieren den Nähprozeß" ergibt sich der Füllungsgrad
F einer bestimmten Nähmaschinenspule zu
Hierin bedeuten
D ist - der gerade vorhandene, aufgespulte Restdurchmesser
D - der Größtdurchmesser der Spule
d - der Kleinstdurchmesser (Kerndurchmesser) der Spule.
D ist - der gerade vorhandene, aufgespulte Restdurchmesser
D - der Größtdurchmesser der Spule
d - der Kleinstdurchmesser (Kerndurchmesser) der Spule.
Während D und d der Spule konstant und bekannt sind,
ist D ist ein Durchmesser der sich beim Nähen von D
nach d durch den Fadenverbrauch verändert. Man kann
D ist direkt messen durch Abtasten der Spulenfüllung,
da aber die Baugrößen und -arten der Nähmaschinengreifer
dies schlecht zulassen, sowie D ist
auf 0,5% genau gemessen werden muß um den Füllungsgrad
auf 1% genau anzuzeigen, soll die Erfindung
diesem Mangel abhelfen, durch Schaffung eines Verfahrens
und einer Einrichtung, das den veränderlichen
Durchmesser D ist beim Nähprozeß fortlaufend oder
diskontinuierlich ermittelt und entweder an einer
Anzeige den Spulenfüllungsgrad anzeigt oder rechtzeitig
ein Signal abgibt, um das nahende Spulenfadendenende
anzuzeigen, sowie bei Auslauf oder Bruch
des Unterfadens eine Operation oder Anzeige auszulösen.
Die vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der
Einrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs
durch dessen kennzeichnende Merkmale.
Die einen ähnlichen Gegenstand wie die vorliegende
Erfindung betreffenden älteren Anmeldungen DE-OS-
20 45 435 und DE-OS-35 40 126 weisen zwar Mittel auf,
die Spule beim Nähprozeß teilweise zu überwachen,
von dem sich die erfindungsgemäße Lösung jedoch dadurch
unterscheidet, daß sie beim Nähen fortlaufend
von einer beliebig markierten Spule mittels Sensor S1
Impulse abgreift, diese Impulse einer Verarbeitungseinheit
zuführt, des weiteren von einem mit der Drehzahl
des Greifers, der doppelt so schnell wie die
Oberwelle ist, umlaufenden Rotationsteils sensorisch
mit S2 Impulse abgreift, diese wieder der Verarbeitungseinheit
zuführt und entweder durch manuelle
Eingabe
- - die halbe Nähgutdicke bzw. die Fadeneinzugshöhe t
- - und die Stichlänge S eingibt
oder diese Eingaben ebenfalls mißt als Geometriedaten
oder Fadenverbrauchsmessung und der Verarbeitungseinheit
zuführt und dort den Spulenfüllungsgrad
F ermittelt und durch Vergleich der Spulendrehzahl
mit der Greiferdrehzahl entscheidet
- - welchen Füllungsgrad die Spule aufweist
- - ob die Spule leer ist
- - sich nicht mehr dreht (Fadenbruch)
- - oder nachläuft
um je nach Zustand Entscheidungen oder Operationen
auszulösen.
Die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten
Spulen mit Marken oder Durchbrüchen sind an sich
durch die beiden genannten Offenlegungsschriften
bekannt, so daß ein Einzelmerkmalsschutz hierauf
nicht beansprucht wird.
Mit Vorteil ergibt sich durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der Unterfadenüberwachungseinrichtung
eine unkomplizierte und überall anzuwendende Signaleinheit,
wo Spulen entsprechende Markierungen tragen
oder sich solche anbringen lassen. Das Verfahren
basiert auf folgender erfinderischer Überlegung,
ausgehend von der Formel des Füllungsgrades.
Der Unterfaden bei einer Nähmaschine wird ca. vom
Fadenhebelhochpunkt an durch den Transportvorschub
und teilweise auch durch den Fadenhebelanzug auf den
Oberfaden abgezogen. Vielen Fachleuten ist dabei
nicht bekannt, daß sich dazu zwar der Greifer doppelt
so schnell wie die Oberwelle dreht, der Spulenfaden
jedoch immer mit einer mittleren Umfangsgeschwindigkeit
von
VSpulenfaden = D ist · π · nSpule
abläuft. Dies bedeutet, wenn die Fadengeschwindigkeit
aber auch näherungsweise gegeben ist durch
VSpulenfaden = (S +2t) nNähmaschine,
daß gilt
(S + 2t) nNähmaschine = D ist · π · nSpule
also sich die Spule zum Auslaufen hin immer Schneller
dreht. Damit wird die Drehzahl der Spule
wobei der Klammerausdruck (S+2t) den jeweiligen
Unterfadenverbrauch bei Strichlänge S und Unterfadeneinzug
t darstellt.
Die Spule dreht sich dabei im Mittel immer wesentlich
langsamer als die Nähmaschine mit Drehzahlen
zwischen ca. 1/3 bis 1/20 Nähmaschinendrehzahl oder
1/6 bis 1/40 Greiferdrehzahl.
Aus der Formel läßt sich auch auf Grund der kinematischen
Verhältnisse der sich ändernde Spulenwickeldurchmesser
D ist bestimmen zu
wobei x als einzugebende Variable zu deuten ist.
Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe läßt sich
nunmehr lösen, wenn der Füllungsgrad
automatisch nach Nähbeginn errechnet wird und nach
Nähende gespeichert wird, wobei
S = Strichlänge
t = Fadeneinzug (Unterfaden)
nN = Nähmaschinendrehzahl
nsp = Spulendrehzahl
t = Fadeneinzug (Unterfaden)
nN = Nähmaschinendrehzahl
nsp = Spulendrehzahl
sind.
Statt diesen Drehzahlen können auch Impulse, Winkelgeschwindigkeiten
oder Drehfrequenzen für Spule und Nähmaschine
eingehen. Den Ausdruck
kann man als Proportionalitätsvariable deuten, die im
Normalfall zwischen 0,25 bis 10 liegen kann und über
die Eingabeeinheit eingelesen wird.
Dies bedeutet, daß sich als Füllungsgrad
ermittelt.
Da die Drehzahl auch über die Gleichung
verknüpft werden kann, lassen sich die Gleichungen
auch umschreiben zu
was technisch bedeutet, daß sich
- - der gerade noch aufgespulte Durchmesser D ist als Frequenzverhältnis zwischen Frequenz der Hauptwelle fn und Frequenz der Spule fsp multipliziert mit der Eingabevariablen X ergibt,
- - analog gilt für den Füllungsgrad der also durch die Multiplikation des Frequenzverhältnisses von Nähmaschine und Spule mit der Eingabevariablen X nach der Formel für F ergibt.
Die Voraussetzung dazu ist jeweils eine Impulsmarke
an der Oberwelle und der Spule. Da bei einem beliebigen
Nähprozeß über einem bestimmten Nahtabschnitt LH
im allgemeinen die Oberwellendrehzahl veränderlich
ist, sind andere als das hier beschriebene Verfahren
an vielfältige Vorbedingungen geknüpft, um den Spuleninhalt
wirksam zu ermitteln, z. B. Vorgabe von schwierig
zu ermittelnden Grenzdrehzahlen oder Restfadenlängen
usw.
- - Beim erfindungsgemäßen Verfahren und der Einrichtung nach den Patentansprüchen genügt das Einlegen einer Spule unbekannten Inhaltes und Unterfadens und nach Nähstart ca. 2 bis 3 Nähstiche, um den Spuleninhalt zu diagnostizieren. Dazu muß allerdings die Stichlänge und der Unterfadeneinzug konstant bleiben. Ist dies nicht der Fall, muß die Stichlänge und der Unterfadeneinzug bzw. die halbe Nähgutdicke durch sensorische Mittel fortlaufend automatisch der Auswerteeinheit oder dem Mikrocomputer zugeführt werden.
Anhand dieser gegebenen Rechenvorschriften wird ein
charakteristisches Beispiel der Erfindung im folgenden
anhand von Zeichnungen beschrieben. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen zeigen auch die Unteransprüche
auf.
In Fig. 1 ist ein Sensor S2 dargestellt 20, der z. B.
fotoelektronisch die Drehbewegung der Spule 5 erfaßt.
Die Spule trägt an ihren äußeren Flanschen 12′ mittels
beliebiger Sensoren eine oder mehrere abtastbare Markierungen
12 oder Merkmale wie Bohrungen. Auf einer
Seite der Spule 5 gegenüber den Marken 12 befindet
sich nun der Sensor S2, der aus Sender und Empfänger
besteht - im gezeichneten Falle als optischer Reflexkoppler
ausgebildet, der nun beim Nähen durch die
Drehfrequenzen Fsp und den Fadenabzug die Spulen mit
ihren sensorischen Merkmalen am Sensor S2 vorbeibewegt
und nun vom Nähbeginn bis Nähende (leere Spule) fortlaufend
Impulse erzeugt, die über übliche Verstärker
und/oder Entstörglieder zum elektronischen Anpaßglied
15 geleitet werden und zum Computer 37 geleitet werden.
Wird mit der Spule 5 nun genäht, verursacht der
Fadenabzug bis zum Abschalten eine bestimmte Drehzahl
die dem Wickelinhalt 11 relativ entspricht, so wie der
Größe des Unterfadenabzuges S+2t, sowie der Drehzahl
der Nähmaschine nN oder fN. Um eine entsprechende
Empfindlichkeit der Anordnung zu ergeben, trägt die
Spule eine Vielzahl von Markierungen vorzugsweise ein
Vielfaches von 6, um die Umrechnung von Frequenzen auf
Drehzahlen zu erleichtern.
Um bei einem kleinsten Unterfadenabzug von etwa
S+2t≈2 mm einen Impuls zu erreichen, wird bei einer
üblichen Spule von 20 mm Außendurchmesser eine
Markenzahl P von etwa 12 bis 30 eingesetzt, gegebenenfalls
auch Impuls-verdoppler-Schaltungen.
Fig. 2 stellt dar, den Sensor S1, der die Drehbewegung
35 der Hauptwelle erfaßt mit der Drehzahl nN
oder Frequenz fN. Die von S1/S2 kommenden Signale
werden nun über Datenwandler 30/31 in den Mikrocomputer
37 gegeben, an dessen Tastatur 33 die Stichlänge S
und der Unterfadeneinzug t eingegeben werden.
Über die Nähmaschinensteuerung 34 wird vom Sensor S3
und Fußpedal oder Schalter 38 das jeweilige Start/
Stop-Signal zugeschaltet, um den Beginn oder das Ende
der fortlaufenden Berechnung des Füllungsgrades F bzw.
des Restdurchmessers D ist zu initieren.
Aus dem Zusammenwirken der Elemente aus Fig. 1 in
Verbindung mit Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Nadel
16, der Fuß 17 und der Greifer 18 ein Teil der Nähmaschine
sind. Die Spule 5 mit ihren Markierungen 12,
12′ wird in den Greifer 18 eingesetzt und durch eine
meist vorhandene Öffnung in der Spulenkapsel 19 vom
Sensor S2, d. h. 20 abgetastet. Des besseren Verständnisses
wegen sind die Teile herausgenommen dargestellt.
Beim Abtasten der Markierung 12′ durch wiederum
einen Reflexkoppler 20 werden beim Nähen fortlaufend
die Drehzahlverhältnisse erzeugt, die immer
F=Füllungsgrad entsprechen, also ein relatives Maß
für die Füllung 11 der Spule darstellen.
Neben der fortlaufenden Anzeige des Füllungsgrades
kann auch festgestellt werden
- - ob die Spule fast leer ist durch die Bedingung D ist ≈ d + Δdwobei Δd eine Sicherheitsreserve darstellt von etwa einer Fadenstärke, wobei eine Operation ausgelöst werden kann, bei Unterfaden- und Oberfadenbruch giltnsp = 0 UND nN < 0
- -Spulennachlauf bei Nähstop oder Fadenabschneiden
wird festgestellt durch
nsp = 0 UND nN = 0wobei die während der Nachlaufphase von der Spule erzeugten
Impulse bisnsp = 0 UND nN = 0gezählt werden. Hierzu wird der jeweils letzte Füllungsgrad
F sowie der Restdurchmesser D ist gespeichert.
Die dabei abgezogene Nachlauffadenmenge NL
p = Impulsmarken auf der Spule
ZNL = gezählte Nachlaufimpulse
Beim Wiederanlauf der Nähmaschine muß die Nachlauffadenmenge
auf der Unterfadenspule NL erst verbraucht
werden bis sich die Unterfadenspule wieder drehen kann
mit ihrer Drehzahl nsp, um den Füllungsgrad wieder
zuverlässig anzuzeigen. Dies bedeutet, daß sich beim
Wiederanlauf ZN Impulse der Hauptwelle, bei Stichlänge
S und Unterfadeneinzug t ergeben zu
Diese ZN Impulse lang wird der alte Wert von F und
D ist angezeigt und erst bei Ablauf der normale Anzeigezustand
wieder eingeschaltet. Ebenso wird während
dieser Impulszeit die Fadenbruchfeststellung
nsp = 0 UND nN 0 ≠ Fadenbruch gesetzt.
Ein Fadenbruch muß in dieser Anlaufphase nach Spulennachlauf
durch zusätzliche Mittel z. B. eine obere Fadenlaufrolle
überwacht werden.
Ändert sich bei Neuanlauf die Stichgeometrie nicht,
gilt für ZN auch
d. h., es genügt auch die letzte Drehzahl der Hauptwelle
und Spulendrehzahl vor dem jeweiligen Nähstop zu
speichern und die Nachlaufimpulse der Spule ZNL zu
zählen. Bei sich ändernder Stichgeometrie muß die vorhergehende
Formel zur Ermittlung genommen werden, wobei
zur Verbesserung der Genauigkeit wiederum die eingestellte
Stichlänge S und Unterfadeneinzugstiefe t
automatisch durch Sensoren eingelesen werden kann.
Da die Genauigkeit der Meßanordnung für F und D ist
von
D ist = X · FV
X = Variable für Stichlänge und Unterfadeneinzug
FV = Frequenzverhältnis der Oberwellendrehzahl zu Spulendrehzahl
X = Variable für Stichlänge und Unterfadeneinzug
FV = Frequenzverhältnis der Oberwellendrehzahl zu Spulendrehzahl
ergibt und sich Frequenzverhältnismessungen mit ±1%
relativer Genauigkeit im allgemeinen durchführen lassen,
wenn fN<fsp, so ist die Genauigkeit stark
von der Eingabe der Stichgeometrie abhängig. Um eine
Fadenlage als Rest vorzugeben für D ist≈d+Δd,
wird bei 7 mm d und 0,25 mm Δd, der Faktor X mit maximal
+5% Toleranz eingegeben werden müssen, woraus
sich die automatische Eingabe für S und t anbietet.
Gleichzeitig muß die Impulsmarkenzahl der Nähmaschine
an S1 gegenüber der Impulsmarkenzahl der Spule an S2
etwa doppelt so hoch sein wie p also 2p, woraus resultiert,
daß p Marken auf der Greiferwelle zur Ermittlung
von fN vom Sensor S1 abzutasten sind.
Statt dem Einsatz einer direkten Schaltung nach Fig.
2 mit Mikrocomputer 37, bietet sich auch eine indirekte
Schaltung nach Fig. 3 an, die Hardware-mäßig direkt
an die Nähmaschinensteuerung 34 oder den Microcomputer
37 angeschlossen werden kann und eine Vorverarbeitung
der Daten extern erledigen kann.
Fig. 3 zeigt die Frequenzverhältnismessung, wie sie
mit handelsüblichen Frequenzzählerbausteinen realisiert
werden kann. Das Signal vom Sensor S1/35 der
Hauptwelle gelangt zum Eingangskanal 2. Zur Eingabe
des Faktors
wird jeweils ein frei einstellbarer Frequenzmultiplikator
F1 in Kanal 1 und ein frei einstellbarer Frequenzteiler
F2 in Kanal 2 geschaltet mit dessen Hilfe
der Faktor X von Hand oder automatisch eingelesen werden
kann über Tastatur 33. An Kanal 2 wird die niedrigere
der Frequenzen, das ist fsp, angelegt und von
ihr die Zeitbasis mit übernommen, da von ihr für eine
Periodendauer das Tor geöffnet wird. Die höhere der
beiden Frequenzen fN passiert nach Impulsformung im
Kanal 2 das Tor und gelangt zum Zähler/Speicher, wobei
dann in einem Baustein, z. B. dem ICM 7226 das Frequenzverhältnis
angezeigt werden kann.
Dieser entspricht durch die vorherige Einstellung des
Faktors X an Frequenzmultiplikator F1 und Frequenzteiler
F2 sofort D ist, wobei dieser Wert sodann angezeigt
werden kann, zur Nähmaschinensteuerung oder zum
Microcomputer gegeben werden kann zur Berechnung von
F. Um die ständig unterschiedliche Drehzahl der Nähmaschine
zu berücksichtigen, kann die Torsteuerung von
der Frequenz der Nähmaschine fN abhängig geschaltet
werden, so daß niedrige Drehzahlen mit langer Torzeit
und hohe Drehzahlen mit kurzer Torzeit durch digitalen
Schalter 39 eingestellt werden können, so daß immer
eine optimale Empfindlichkeit der Messung je nach Dynamik
des Nähprozesses gewährleistet ist. Dies gilt
auch bei Fig. 2. Die Schaltung nach Fig. 3 eignet
sich besonders zum nachträglichen Anbau, da nur ein
handelsüblicher Frequenzzähler wie ICM 7226 B zusammen
mit frei einstellbaren Frequenzmultiplikatoren/Frequenzteilern
und Digitalschalter zur Steuerung der
Torzeit eine kompakte Einrichtung ergeben, die aber
auch an Mikrocomputer zur softwaremäßigen Weiterverarbeitung
der Daten angeschaltet werden kann.
Die vorstehende Erfindung muß im praktischen Betrieb
keine Spulen kodieren, da sofort nach Einsetzen und
kurzem Nähbetrieb der Füllungsgrad F sowie D ist ermittelt
werden kann, was besonders vorteilhaft bei angebrauchten
Spulen ist. Wird nun genäht, wird fortlaufend
der Spuleninhalt durch die zugeordneten Parameter
geprüft. Bei Nähstop wird der Spulennachlauf ermittelt
und beim Wiederanlauf berücksichtigt, so daß Fehlidentifikationen
vermieden werden können.
Weiter können alle Daten, wie
- - aktueller Füllungsgrad und z. B. alle Spuleninhalte
über eine nicht gezeigte Schnittstelle von der Rechnereinheit
37 an eine zentrale EDV gegeben werden zum
Zwecke der Registrierung und Erfassung.
Die Ergebnisse der automatischen Füllungsgradberechnung
können auch an die Nähmaschinensteuerung 34 weitergeleitet
werden, um
- - baldigen Spulenwechsel anzuzeigen
- - Störoperationen einzuleiten
- - oder z. B. Nähautomaten stillzusetzen,
- - bzw. um den Sensor S2 in Verbindung mit der Rechnereinheit 37 auch auf eine andere Betriebsart umzuschalten als reinen Grenzwertwächter, um das Ausbleiben der Impulse durch Fadenbruch vom Spulenende zu unterscheiden.
Fig. 2 stellt dar in 30 die Hauptwellenimpulse, die
vom Sensor S1 35 zur Recheneinheit 37 übertragen werden,
31 stellt die Spulendrehzahl dar, deren Wert von
S2 36 ständig eingelesen wird in 37, durch 33 werden
die Parameter kleiner Durchmesser d und großer Durchmesser
D eingegeben, wobei an 32 der Anzeige der Füllungsgrad
oder die noch mögliche Nähstrecke gezeigt
werden kann, sowie die Einheit 37 auf die Nähmaschinensteuerung
34 Befehle übertragen oder Rückmeldungen
entgegennehmen kann.
Um die restliche zu vernähende Nähstrecke in der Recheneinheit
37 zu berechnen und an der Anzeige 32 kontinuierlich
oder diskontinuierlich anzuzeigen, muß bekannt
sein, welche Nähgarnlänge sich gerade noch auf
der Unterfadenspule 5 befindet.
Dieser restliche Spuleninhalt L ist ist immer
wobei
b = Spuleninnenbreite
H = physikalischer wickelwirksamer Garndurchmesser.
H = physikalischer wickelwirksamer Garndurchmesser.
Dieser kann gemessen oder errechnet werden und spielt
zum Spulenende zu von der Genauigkeit her keine
größere Rolle. Die Restnähstichzahl ZRest ergibt
sich durch
also dem aktuellen Unterfadenverbrauch VU ist, so daß
sich dann ergibt
Da D und d feste Spulenparameter sind, ist die noch zu
vernähende Reststichzahl ZRest von den gleichen Daten
wie der Füllungsgrad abhängig. Die Recheneinheit
37 errechnet nun ZRest und kann dies fortlaufend anzeigen
oder da diese Stichzahlen je Nähstrecke heute
in den Speichereinheiten der Nähmaschinen als Programmparameter
vorgegeben sind durch Vergleich von
ZRest < ZProgramm
feststellen, ob ein Nähgut noch genäht werden kann ohne
Unterfadenauslauf.
Auch kann aus den letzten Werten die absolute Restnähstrecke
berechnet werden mit guter Näherung.
Im allgemeinen ist die näherungsweise Berechnet ausreichend,
da man bei der automatischen Stichzahlermittlung
ZRest eine Sicherheitsreserve vorgegeben
wird, sowie wie früher beschrieben ab einem definierten
Füllungsgrad F oder D ist, den Sensor S2 in Zusammenwirken
mit der Recheneinheit 37 oder nach den Erläuterungen
zu Fig. 1/2/3 als Sensor für die Spulenbewegung
oder mittels Vergleich von D ist zu d+Δd als
Restfadenwächter schalten wird.
Diese vorstehende Erfindung hat deswegen den Vorteil,
mit nur zwei Sensoren und der Recheneinheit oder Frequenzzähler
eine Vielzahl von Parametern überwachen zu
können, wie auch die restliche zu vernähende Stichzahl
oder Nähstrecke.
Der Vorteil der Berücksichtigung des Füllungsgrades F
liegt in der geringeren Belastung der Näherin, da der
Fadenauslauf nicht plötzlich erfolgt oder eine Stop-
Operation nicht überraschend kommt, was im besonderen
auch die Nähleistung erhöht. Des weiteren kann die Einrichtung
auch Spulenstillstände überwachen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich bei allen
Doppelsteppstichmaschinen anwenden, ist unkompliziert
und mit geringem Schaltungsaufwand, und liefert ständig
einwandfreie und zuverlässige Signale für
- - Spule dreht sich
- - Fadenwickel ist noch ausreichend
- - Füllungsgrad der Unterfadenspule
- - Restnähstrecke oder -stichanzahl und vermeidet
- - Fehlidentifikation bei Nachlauf der Spule.
Dies ist bei schnellaufenden Doppelsteppstichnähmaschinen
und Nähautomaten und auch Stickmaschinen heute
eine technische und wirtschaftliche Notwendigkeit.
Claims (11)
1. Verfahren und Einrichtung an einer Doppelsteppstichnähmaschine
zur Überwachung des Spuleninhaltes, mittels
Drehzahlmeßeinrichtungen zur Messung der Drehzahl
oder Drehfrequenz der Hauptwelle und der Unterfadenspule,
sowie einer Eingabeeinheit für die Stichlänge
und den Sticheinzug und weiterer Parameter und einer
elektronischen Verarbeitungseinheit vorzugsweise eines
Microcomputers, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlimpulse
der Hauptwelle nN und der Unterfadenspule
nsp zur elektronischen Verarbeitungseinheit 15
gelangen und durch die Eingabe von jeweiliger Stichlänge
s und den Unterfadeneinzug t an der Eingabeeinheit
33 der Füllungsgrad F der Unterfadenspule 5 nach
Maßgabe der Formel
fortlaufend berechnet und an der Anzeige 33 ausgegeben
wird und dieser Wert zur Vorbereitung von Stop-, Spulenwechsel-
oder Störoperationen an die Nähmaschinensteuerung
34 weitergeleitet wird, wobei die Werte D
und d als Spulenaußendurchmesser und Innendurchmesser
für die jeweilige Nähmaschine der Recheneinheit 37 als
Konstante vorgegeben sind.
2. Verfahren und Einrichtung nach dem vorgegebenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß der sich ändernde
Spulenwickeldurchmesser D ist nach der Formel
berechnet wird, wobei sich dieser Wert auch als Frequenzverhältnis
zwischen Hauptwellenfrequenz fN und
Spulenfrequenz fsp multipliziert mit den Eingabewerten
für die Stichlänge s und den Unterfadeneinzug
t ergibt, wobei die Werte s und t bei Konstanz
durch Tastatur 33 oder bei Änderung durch sensorische
Mittel der Auswerteeinheit 37 zugeführt werden.
3. Verfahren und Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß über die Nähmaschinensteuerung
34 und Sensor S3 sowie Fußpedal oder
Schalter 38 ein Start + Stop-Signal zugeschaltet wird,
um Beginn oder Ende der fortlaufenden Berechnung von F
oder D ist zu initieren.
4. Verfahren und Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Recheneinheit
37 geprüft wird, ob
D ist < d + Δd,
wobei
Δd ca. eine Fadenstärke darstellt und bei
D ist = d + Δd eine Operation ausgelöst wird
sowie bei nsp = 0 UND nN < 0 Fadenbruch festgestellt wird und bei
nsp < 0 UND nN = 0 die Spulenimpulse einer Nachlaufphase bis
nsp = 0 UND nN = 0 ZNL gezählt werden.
wobei
Δd ca. eine Fadenstärke darstellt und bei
D ist = d + Δd eine Operation ausgelöst wird
sowie bei nsp = 0 UND nN < 0 Fadenbruch festgestellt wird und bei
nsp < 0 UND nN = 0 die Spulenimpulse einer Nachlaufphase bis
nsp = 0 UND nN = 0 ZNL gezählt werden.
5. Verfahren und Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Füllungsgrad
F sowie Restdurchmesser D ist und ZNL gespeichert
ist und bei Wiederanlauf der Nähmaschine
ZN Impulse der Hauptwelle nach der Formel
abgearbeitet werden und anschließend erst wieder der
übliche Ablauf zur Ermittlung von Fadenbruch, F und
Dist eingeschaltet wird zur Vermeidung von Fehlidentifikation
durch Nachlauf, Fadenabschneiden usw.
6. Verfahren und Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung
zur Frequenzverhältnismessung nach Fig. 3 eingesetzt
wird und die Frequenz fN einen variablen Multiplikator
durchläuft und die Frequenz fsp einen variablen
Teil, sowie die Torzeit durch einen digitalen Schalter
39 der jeweiligen Nähmaschinendrehzahl angepaßt
wird.
7. Verfahren und Einrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß über eine nicht
gezeigte Schnittstelle von der Einheit 37 die Spulendaten
an eine zentrale EDV gegeben werden, sowie der
Sensor S2 in Verbindung mit der Recheneinheit 37 auf einen
Grenzwertwächter umzuschalten ist, um das Ausbleiben
der Impulse bei Fadenbruch vom Spulenende zu unterscheiden.
8. Verfahren und Einrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die restlichen zu
vernähenden Nähstiche in der Recheneinheit 37 ZRest
nach der Formel
berechnet werden und an der Anzeige kontinuierlich
oder auf Anforderung angezeigt werden.
9. Verfahren und Einrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleich
von
ZRest < ZProgrammin der Recheneinheit 37 festgestellt wird, ob ein Nähgut
noch genäht werden kann ohne Unterfadenauslauf.
10. Verfahren und Einrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß fortlaufend angezeigt
werden kann an der Anzeige 32
- - Spule dreht sich
- - Fadenwickel ist noch ausreichend
- - Füllungsgrad der Unterfadenspule
- - Restnähstrecke oder Stichanzahl
- - Unterfadenspulennachlauf nach Nähstop, oder Fadenabschneiden oder Fadenbruch,
sowie über eine Speichereinheit, die Drehzahlen der
Spule und Hauptwelle, sowie der Eingabedaten für s,
t, D und d sowie h weggespeichert werden können sowie
per Schnittstelle zu einer Zentral-EDV übergeben werden
können.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924210477 DE4210477A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Verfahren und einrichtung an einer doppelsteppstich-naehmaschine zur ueberwachung des spuleninhaltes |
PCT/DE1993/000290 WO1993020274A1 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-29 | Fadenwächter für doppelsteppstich-maschinen |
EP19930906452 EP0587847A1 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-29 | Fadenwächter für doppelsteppstich-maschinen |
DE19934310139 DE4310139A1 (en) | 1992-03-31 | 1993-03-29 | Sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
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