DE4218868A1

DE4218868A1 - Rotation control device for sewing machine motor

Info

Publication number: DE4218868A1
Application number: DE19924218868
Authority: DE
Inventors: Shushin Mori
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2012-06-10
Also published as: DE4218868C2

Abstract

Machine has a sewing motor rotatable in both directions with electronic control, direction and speed detecting means. If, during the sewing of thick fabrics, the speed falls below a pre-set min value, a timer is activated. When this timer times out, the motor is reversed and/or repeated as set by the4 machine controller. The motor is alternately reversed at pre-set time intervals. Motor speed(Sj) is pref. detected in circuit (9b) and below a min. pre-set threshold value, the motor control circuit (7) reverses the motor rotation after a time(T). Motor is then alternated in both directions until the fabric is penetrated or the machine halts for manual intervention. The4 motor may be A.C., D.C series commutator or D.C. brushless type.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehsteuervorrich tung für eine Nähmaschine.The present invention relates to a rotary control device device for a sewing machine.

Es ist bekannt, einen Nähmaschinenmotor so zu steuern, daß er ent sprechend einer vorbestimmten Folge, die als Invertersteuerung be kannt ist, Drehbewegungen ausführt und gebremst wird. Bei einer sol chen Drehsteuervorrichtung wird, wenn das Ausgangs-Drehmoment des Nähmaschinenmotors übermäßig groß ist, während der Zeit des Be schleunigens oder Abbremsens des Nähmaschienenmotors dem mechani schen System eine unangemessene Belastung auferlegt. Dadurch kann das mechanische System Beschädigungen unterliegen. Um zu verhindern, daß der Nähmechanismus einer übermäßigen Belastung ausgesetzt ist, wird der in jeder Windung des Motors fließende Strom so eingestellt, daß er unterhalb eines maximalen erlaubten Pegels liegt.It is known to control a sewing machine motor so that it ent speaking a predetermined sequence that be as inverter control is known, performs rotary movements and is braked. With a sol Chen rotation control device when the output torque of the Sewing machine motor is excessively large during the time of loading accelerating or braking the sewing machine motor mechani system imposed an unreasonable burden. This can the mechanical system is subject to damage. To prevent, that the sewing mechanism is subjected to excessive stress, the current flowing in each turn of the motor is set so that it is below a maximum permitted level.

Die Begrenzung des Motor-Drehmoments bewirkt jedoch eine Verringe rung der Durchstoßungskraft einer Nadel, wenn sie in ein dickes Näh gut sticht. Insbesondere von einer industriellen Nähmaschine wird jedoch oft gefordert, daß sie ein sehr dickes Werkstück, das aus einer Mehrzahl von übereinandergelegten dicken Nähgutstücken be steht, näht. Dabei kommt es vor, daß der Gleichstrommotor beim Nähen eines solchen dicken Werkstückes in Folge des hohen Widerstandes, den das sehr dicke Werkstück bzw. Nähgut der durchstoßenden Wirkung einer Nadel entgegensetzt, nahezu stecken bleibt.Limiting the motor torque, however, causes a reduction The penetration force of a needle when sewn into a thick stitch stands out well. Especially from an industrial sewing machine however, it often requires that it be a very thick workpiece be a plurality of superimposed thick pieces of sewing material stands, sews. It happens that the DC motor when sewing of such a thick workpiece due to the high resistance, the very thick workpiece or material of the penetrating effect opposed to a needle, almost gets stuck.

Bei Nähmaschinen des Typs, der eine (mechanische) Anordnung auf weist, durch die die vom Nähmaschinenmotor erzeugte Antriebskraft durch einen Übertragungsriemen und Rollen auf das mechanische System übertragen wird, kann das auf das mechanische System zu übertragende Drehmoment erhöht werden, wenn der Durchmesser der Motor-Rolle (des Antriebsritzels) verringert wird. Wenn dies getan wird, wird jedoch nachteiligerweise die maximale Arbeitsgeschwindigkeit, die andern falls, wenn der Durchmesser der Motor-Rolle unverändert bliebe, er reicht werden könnte, verringert.In sewing machines of the type that have a (mechanical) arrangement points, by the driving force generated by the sewing machine motor through a transmission belt and rollers on the mechanical system can be transferred, that which is to be transferred to the mechanical system Torque can be increased when the diameter of the motor roller (the Drive pinion) is reduced. If this is done, however disadvantageously the maximum working speed, the others if, if the diameter of the motor roller remained unchanged, he could be reduced.

Die vorliegende Erfindung dient dazu, das erwähnte Problem zu lösen, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Drehsteuervorrichtung für eine Nähmaschine bereitzustellen, mit der die Nähmöglichkeiten einer Nähmaschine verbessert werden können, ohne daß die maximale Arbeits geschwindigkeit der Nähmaschine verringert wird.The present invention serves to solve the problem mentioned, and it is an object of the invention to provide a rotary control device for to provide a sewing machine with which the sewing possibilities of a Sewing machine can be improved without the maximum working speed of the sewing machine is reduced.

Um diese und weitere Aufgaben zu lösen, wird mit der Erfindung eine Drehsteuervorrichtung für eine Nähmaschine, wobei die Nähmaschine in einem vorbestimmten Bereich zwischen einer minimalen Arbeitsge schwindigkeit und einer maximalen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben wird, bereitgestellt, die aufweist: (a) einen bei einer Geschwindig keit sowohl in einer ersten als auch in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung drehbaren Nähmaschinenmotor, (b) eine Drehgeschwindigkeits-Steuereinrichtung zum Steuern der Drehge schwindigkeit des Nähmaschinenmotors in Reaktion auf einen Geschwin digkeitsbefehl, (c) eine Richtungsbefehlseinrichtung zur Vorgabe einer Drehrichtung des Nähmaschinenmotors, (d) eine Nachweiseinrich tung zum Ermitteln der Rotationsgeschwindigkeit des Nähmaschinenmo tors und zur Ausgabe eines Geschwindigkeitssignals, das die ermit telte Drehgeschwindigkeit kennzeichnet, (e) eine Entscheidungsein richtung zum Entscheiden, ob die ermittelte Drehgeschwindigkeit des Nähmaschinenmotors geringer als eine minimale Drehgeschwindigkeit des Nähmaschinenmotors, die auf der Grundlage der minimalen Arbeits geschwindigkeit der Nähmaschine ermittelt wird, ist, und zum Ausge ben eines Entscheidungs-Signals, das für die durch die Entschei dungseinrichtung getroffene Entscheidung kennzeichnend ist, und (f) eine Umkehrungs-/Wiederholungseinrichtung, die in Reaktion auf das Entscheidungssignal die Richtungsbefehlseinrichtung derart steuert, daß die Drehrichtung des Nähmaschinenmotors in einem vorbestimmten Zeitintervall abwechselnd umgekehrt wird.To solve these and other problems, the invention is a Rotary control device for a sewing machine, the sewing machine in a predetermined range between a minimum working area speed and a maximum working speed is provided, which comprises: (a) one at a speed in both a first and a second, the first Direction opposite direction of rotating sewing machine motor, (b) a rotation speed control device for controlling the rotation Speed of the sewing machine motor in response to a speed digkeitsbefehl, (c) a directional command device for default a direction of rotation of the sewing machine motor, (d) a detection device device for determining the speed of rotation of the sewing machine motor tors and for the output of a speed signal, which the mitit Average rotational speed indicates (e) a decision direction to decide whether the determined rotational speed of the Sewing machine motor less than a minimum rotation speed of the sewing machine motor based on the minimum work speed of the sewing machine is determined, and Ausge ben a decision signal that for the by the decision the decision making facility is distinctive, and (f) a reversing / repeating device that is in response to the Decision signal controls the directional command device in such a way that the direction of rotation of the sewing machine motor in a predetermined Time interval is alternately reversed.

Die Drehgeschwindigkeits-Steuereinrichtung steuert die Drehgeschwin digkeit des Nähmaschinenmotors in Reaktion auf die Geschwindigkeits anweisung, wodurch begonnen wird, die Nähmaschine anzutreiben. Der Nähmaschinenmotor wird normalerweise so gesteuert, daß er in der ersten Richtung (oder Vorwärts-Richtung) dreht, und ein mechanisches System der Nähmaschine wird durch die vom Nähmaschinenmotor übertra gene Antriebskraft in Bewegung gesetzt. Eine Nadel wird auf und ab bewegt, und das Nähen eines Nähgutes wird ausgeführt. Wenn ein dickes Nähgut zu nähen ist, kann die Nadel gegen den Widerstand des Nähgutes nicht in das Nähgut eindringen. Wenn dies geschieht, ver ringert sich die Drehgeschwindigkeit des Nähmaschinenmotors auf einen Wert unterhalb einer minimalen Drehgeschwindigkeit, die auf der Grundlage der minimalen Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt wird. Dann entscheidet die Entscheidungseinrichtung, daß die Drehgeschwin digkeit des Nähmaschinenmotors niedriger als die minimale Drehge schwindigkeit ist, wonach die Umkehrungs-/Wiederholungseinrichtung die Richtungsbefehlseinrichtung derart steuert, daß die Drehrichtung des Nähmaschinenmotors im vorbestimmten Zeitintervall abwechselnd umgekehrt wird. Das Umkehren der Motor-Drehrichtung erfolgt inner halb des Bewegungsbereiches der Nadel zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt.The rotational speed control device controls the rotational speed speed of the sewing machine motor in response to the speed instruction on how to start driving the sewing machine. The Sewing machine motor is usually controlled so that it is in the first direction (or forward direction) rotates, and a mechanical one The sewing machine system is transferred by the sewing machine motor gene driving force set in motion. A needle is going up and down moves, and sewing is performed. When a Thick material is sewn, the needle can withstand the resistance of the Do not penetrate the sewing material. When this happens, ver the speed of rotation of the sewing machine motor decreases a value below a minimum rotational speed that is on is determined based on the minimum working speed. Then the decision device decides that the rotary speed sewing machine motor is lower than the minimum turning speed speed is what the reversing / repeating device the direction command means controls such that the direction of rotation of the sewing machine motor alternately in the predetermined time interval is reversed. The motor direction of rotation is reversed internally half the range of movement of the needle between the top dead center and bottom dead center.

Auf diese Weise wird die Drehrichtung des Nähmaschinenmotors in einer vorgegebenen Zeitspanne bzw. Periode wiederholt umgekehrt, was bewirkt, daß die Nadel aus dem Nähgut herausgezogen und dann am gleichen Punkt wieder in das Nähgut eingestochen wird. Mittels einer solchen Bewegung dringt die Nadel schließlich in das Nähgut ein. Der der Nadel durch das Nähgut auferlegte Widerstand wird im wesentli chen Null, wenn die Nadel gänzlich in das Nähgut eingedrungen ist. Im Ergebnis dessen wird die Drehgeschwindigkeit des Nähmaschinenmo tors erhöht und überschreitet die minimale Drehgeschwindigkeit. Der Nähmaschinenmotor wird dann so gesteuert, daß er in Reaktion auf die Geschwindigkeitsanweisung in der ersten Richtung oder Vorwärtsrich tung dreht.In this way, the direction of rotation of the sewing machine motor in a predetermined period of time or period repeatedly reverses what causes the needle to be pulled out of the material and then on the same point is inserted into the material. By means of a Such a movement finally penetrates the needle into the material. The the needle imposed by the material is essentially Chen zero when the needle has completely penetrated the material. As a result, the speed of rotation of the sewing machine mo tors increases and exceeds the minimum rotation speed. The Sewing machine motor is then controlled so that it is in response to the Speed instruction in the first direction or forward direction tung turns.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and advantages of the invention result from the explanation of exemplary embodiments with reference to the figures. From the figures show:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild, das die Drehsteuervor richtung für eine Nähmaschine entsprechend einer Aus führungsform zeigt, Fig. 1 is an electrical diagram, the direction of the guide die Drehsteuervor shows for a sewing machine according to a stop,

Fig. 2 eine erklärende Darstellung zur Beschreibung der Änderung eines Geschwindigkeitsbefehlssignals, Fig. 2 is an explanatory view showing the change of a speed command signal to the description,

Fig. 3 ein Timingdiagramm zur Beschreibung des Betriebes der Drehsteuervorrichtung, Fig. 3 is a timing chart for describing the operation of the rotation control device,

Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild, das eine Drehsteuervor richtung unter Verwendung einer anderen Drehrich tungsänderungs-Anweisungsschaltung zeigt, und Fig. 4 is an electrical diagram showing a Drehsteuervor direction using another direction change instruction circuit, and

Fig. 5 eine Timingdiagramm zur Beschreibung der Betriebs weise der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung. Fig. 5 is a timing diagram for describing the operation of the device shown in Fig. 4.

Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Wechselstrommotor (AC-Motor) M als Näh- bzw. Nähmaschinenmotor verwendet. Die Antriebskraft des AC-Motors M wird über einen (nicht gezeigten) Übertragungsmechanismus auf ein mechanisches System S übertragen, wodurch eine Nähnadel ND vertikal auf und ab bewegt wird. Der AC-Motor M dreht normalerweise in Vor wärtsrichtung, und die Nadel ND wiederholt entsprechend der Vor wärtsdrehung des Motors die Auf-und-Ab-Bewegung. Wenn jedoch die Nähmaschine während des Durchstechens eines dicken Nähgutes angehal ten wird, bewegt das mechanische System S die abwärtsgehende Nadel ND durch Drehung des AC-Motors M in umgekehrter Richtung derart, daß sie angehoben wird, oder die aufwärtsgehende Nadel ND derart, daß sie abgesenkt wird, wie unten im einzelnen beschrieben wird. As shown in Fig. 1, an AC motor (M) is used as a sewing machine. The driving force of the AC motor M is transmitted to a mechanical system S via a transmission mechanism (not shown), whereby a sewing needle ND is moved vertically up and down. The AC motor M normally rotates in the forward direction, and the needle ND repeats the up and down movement according to the forward rotation of the motor. However, when the sewing machine is stopped during the piercing of a thick sewing material, the mechanical system S moves the downward needle ND by rotating the AC motor M in the reverse direction so that it is raised, or the upward needle ND so that it is lowered will be described in detail below.

Im unteren Abschnitt eines (nicht gezeigten) Nähmaschinentisches ist eine Fußsteuerung FC vorgesehen. Die Fußsteuerung FC weist ein Hall-Element HD auf, das ein Befehlssignal SFC zur Vorgabe einer Drehge schwindigkeit des AC-Motors M in Abhängigkeit vom Grad des Nieder drückens eines Fußpedals P ausgibt. Die Fußsteuerung FC weist wei terhin einen Umschalter mit neutraler Stellung SW auf, der einge schaltet bleibt, wenn das Fußpedal P niedergedrückt ist. Das Fußpe dal weist ein Spiel auf, wodurch, wenn das Pedal leicht gedrückt ist, der Schalter SW eingeschaltet bleibt, aber das Hall-Element HD kein Befehlssignal SFC ausgibt. Das Befehlssignal SFC wird ausgege ben, wenn das Fußpedal P auf ein tieferes Niveau herabgedrückt wird.In the lower section of a sewing machine table (not shown) a foot control FC is provided. The foot control FC has a Hall element HD on, which is a command signal SFC for specifying a rotation speed of the AC motor M depending on the degree of low pressing a foot pedal P outputs. The foot control FC has white then a switch with neutral position SW on, the on remains switched when the foot pedal P is depressed. The Fußpe dal has a play, which means when the pedal is pressed lightly is, the switch SW remains on, but the Hall element HD no command signal SFC outputs. The command signal SFC is issued when the foot pedal P is depressed to a lower level.

Wie dargestellt, weist die Drehsteuervorrichtung 1 eine Gleichstrom versorgung 3, einen Stromversorgungsabschnitt 5, einen Stromversor gungs-Steuerabschnitt 7, einen Drehbefehlsabschnitt 9, einen Codie rer 11a, einen magnetischen Sensor 11b und einen weiteren Codierer 13 auf. Die Gleichstromversorgung 3, der ein Wechselstrom zugeführt wird, richtet den Wechselstrom gleich und liefert den Wechselstrom an den Versorgungsabschnitt 5, der seinerseits den Gleichstrom unter der Steuerung durch den Stromversorgungs-Steuerabschnitt 7 den Wicklungen des AC-Motors M zuführt. Der Drehbefehlsabschnitt 9 lie fert die Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung des AC-Motors M betreffende Befehle an den Stromversorgungs-Steuerabschnitt 7. Der Codierer 11a ermittelt die Drehgeschwindigkeit des AC-Motors M, und der magnetische Sensor 11b ermittelt die Drehphase des AC-Motors M. Der Codierer 13 ermittelt den Drehwinkel einer Antriebswelle, d. h. einer (nicht gezeigten) Arm-Welle des mechanischen Systems S.As shown, the rotation control device 1 has a DC power supply 3 , a power supply section 5 , a Stromversor supply control section 7 , a rotary command section 9 , an encoder 11 a, a magnetic sensor 11 b and another encoder 13 . The DC power supply 3 , to which an AC power is supplied, rectifies the AC power and supplies the AC power to the supply section 5 , which in turn supplies the DC power to the windings of the AC motor M under the control of the power supply control section 7 . The rotation command section 9 delivers commands related to the rotation speed and the rotation direction of the AC motor M to the power supply control section 7 . The encoder 11 a determines the rotational speed of the AC motor M, and the magnetic sensor 11 b determines the rotational phase of the AC motor M. The encoder 13 determines the rotational angle of a drive shaft, ie an arm shaft (not shown) of the mechanical system S. .

Die Gleichstromversorgung 3 enthält eine Dioden-Brückenschaltung 3a, die als Gleichrichterschaltung - wie im Stand der Technik bekannt - dient, und einen Glättungskondensator 3b. Ein Stromnachweiswider stand R ist mit dem negativen Pol der Dioden-Brückenschaltung 3a zum Nachweis eines im AC-Motor M fließenden Stromes i verbunden.The DC power supply 3 contains a diode bridge circuit 3 a, which serves as a rectifier circuit - as known in the prior art - and a smoothing capacitor 3 b. A current detection resistor R is connected to the negative pole of the diode bridge circuit 3 a for detecting a current i flowing in the AC motor M.

Der Stromversorgungsabschnitt 5 ist ein sogenannter Inverter, der sechs Leistungstransistoren Tru, Trv, Trw, Trx, Try und Trz zur intermittierenden Lieferung von Strömungen an die Wicklungen Lu, Lv und Lw der jeweiligen Phasen des AC-Motors M und sechs damit zusam menwirkende Dioden DI bis D6 zum Wiedergewinnen elektrischer Ladun gen von den Wicklungen Lu, Lv und Lw aufweist. Die Phasen-Wicklung Lu ist mit einem Verbindungspunkt Pu der Transistoren Tru und Trx verbunden, die Phasen-Wicklung Lv ist mit einem Verbindungspunkt Pv der Transistoren Trv und Try verbunden, und die Phasen-Wicklung Lw ist mit einem Verbindungspunkt Pw der Transistoren Trw und Trz ver bunden.The power supply section 5 is a so-called inverter, the six power transistors Tru, Trv, Trw, Trx, Try and Trz for the intermittent delivery of currents to the windings Lu, Lv and Lw of the respective phases of the AC motor M and six diodes DI interacting therewith to D6 for recovering electrical charges from the windings Lu, Lv and Lw. The phase winding Lu is connected to a connection point Pu of the transistors Tru and Trx, the phase winding Lv is connected to a connection point Pv of the transistors Trv and Try, and the phase winding Lw is connected to a connection point Pw of the transistors Trw and Trz connected.

Der Stromversorgungs-Steuerabschnitt 7 steuert die Stromzuführungs zeiten, in denen den jeweiligen Phasen-Windungen Lu, Lv und Lw Ströme zugeführt werden, ebenso wie eine Stromzuführungsfolge, wo durch die Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung des AC-Motors M gesteuert werden. Der Stromzuführungs-Steuerabschnitt 7 enthält eine Stromzuführungs-Steuerschaltung 7a zur Erzeugung eines Stromzufüh rungs-Steuersignals Spwm und einen Verteiler 7b zur Ausgabe von Schaltimpulsen UB, VB, WB, XB, YB und ZB an die Basen der Transisto ren Tru, Trv, Trw, Trx, Try bzw. Trz auf der Grundlage des Stromzu führungs-Steuersignals Spwm.The power supply control section 7 controls the power supply times in which currents are supplied to the respective phase windings Lu, Lv and Lw, as well as a power supply sequence where M is controlled by the rotating speed and the rotating direction of the AC motor. The power supply control section 7 includes a power supply control circuit 7 a for generating a Stromzufüh control signal Spwm and a distributor 7 b for outputting switching pulses UB, VB, WB, XB, YB and ZB to the bases of the transistors Tru, Trv, Trw, Trx, Try and Trz on the basis of the current supply control signal Spwm.

Die Stromzuführungs-Steuerschaltung 7a erzeugt ein Stromzuführungs-Steuersignal Spwm in Form eines pulsbreitenmodulierten (PWM-)Signals und ein Beschleunigungs-/Abbremsungs-Befehlssignal Sac auf der Grundlage eines Geschwindigkeitsbefehlssignals SSP, das vom Drehbe fehlsabschnitt 9 zugeführt wird, und eines Geschwindigkeitsnachweis signales Sj, das vom Codierer 11a zugeführt wird. Das Stromzufüh rungs-Steuersignal Spwm bestimmt sowohl eine Stromzuführungsperiode als auch eine Stromzuführungsdauer, und das Beschleunigungs-/Abbremsungs-Befehlssignal Sac weist entweder eine Beschleunigung oder eine Abbremsung der Motordrehung an. Das Stromzuführungs-Steuersignal Spwm und das Beschleunigungs-/Abbremsungs-Befehlssignal Sac, die so durch die Schaltung 7a erzeugt wurden, werden an den Verteiler 7b ausgegeben. Auf der Grundlage des vom Stromnachweiswi derstand R abgeleiteten Stromnachweissignals Si wird die maximale Impulsbreite des Stromzuführungs-Steuersignals Spwm begrenzt, um da mit den im AC-Motor M fließenden Strom i derart zu begrenzen, daß er niedriger als ein vorbestimmter Grenzwert ist.The power supply control circuit 7 a generates a power supply control signal Spwm in the form of a pulse width modulated (PWM) signal and an acceleration / deceleration command signal Sac based on a speed command signal SSP, which is supplied from the rotary command section 9 , and a speed detection signal Sj , which is supplied by the encoder 11 a. The power supply control signal Spwm determines both a power supply period and a power supply duration, and the acceleration / deceleration command signal Sac instructs either acceleration or deceleration of the engine rotation. The power supply control signal Spwm and the acceleration / deceleration command signal Sac, thus generated by the circuit 7 a, are output to the distributor 7 b. On the basis of the current detection signal Si derived from the current detection resistor R, the maximum pulse width of the current supply control signal Spwm is limited in order to limit the current i flowing in the AC motor M such that it is lower than a predetermined limit value.

Die Drehgeschwindigkeit N des AC-Motors M wird in Abhängigkeit vom Tastverhältnis des Stromversorgungs-Steuersignals Spwm bestimmt. Die in den Phasen-Wicklungen Lu bis Lw fließenden Ströme steigen an, wenn die Dauer der Impulsbreite des Stromversorgungs-Steuersignals Spwm verlängert wird, was eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des AC-Motors M bewirkt. Während der Zeit des Abbremsens, wird das Bremsmoment erhöht, wenn die Dauer des Steuersignals Spwm verlängert wird.The rotational speed N of the AC motor M is dependent on Duty cycle of the power supply control signal Spwm determined. The currents flowing in the phase windings Lu to Lw rise, if the duration of the pulse width of the power supply control signal Spwm is extended, which increases the speed of rotation of the AC motor M causes. During the time of braking, it will Braking torque increases when the duration of the control signal Spwm extends becomes.

Der Verteiler 7b weist herkömmliche logische Elemente auf. Der Ver teiler 7b legt die Schaltimpulse UB bis ZB an die Basen der Transi storen Tru bis Trz an, um dadurch eine Ein/Aus-Steuerung dieser Transistoren auf der Grundlage des Stromzuführungs-Steuersignals Spwm und eines Magnetpol-Nachweissignals Sms, das vom magnetischen Sensor 11b abgeleitet ist, auszuführen, so daß die entsprechenden Phasen-Wicklungen Lu, Lv und Lw in einer Vorwärts-Drehfolge oder einer Rückwärts-Drehfolge mit Strömen versorgt werden. Die jeweilige Drehfolge wird durch ein Drehrichtungs-Befehlssignal SDI, das vom Drehbefehlsabschnitt 9 zugeführt wird, angewiesen. Das Drehrich tungs-Befehlssignal SDI stellt eine Anweisung bezüglich der Dreh richtung des Motors, d. h. entweder für Vorwärtsdrehung CW oder Rück wärtsdrehung CCW, dar.The distributor 7 b has conventional logical elements. The distributor 7 b applies the switching pulses UB to ZB to the bases of the transistors Tru to Trz, thereby performing an on / off control of these transistors on the basis of the power supply control signal Spwm and a magnetic pole detection signal Sms, which is from the magnetic Sensor 11 b is derived, so that the corresponding phase windings Lu, Lv and Lw are supplied with currents in a forward rotation sequence or a reverse rotation sequence. The respective rotation sequence is instructed by a rotation direction command signal SDI, which is supplied from the rotation command section 9 . The direction of rotation command signal SDI represents an instruction regarding the direction of rotation of the motor, ie either for forward rotation CW or reverse rotation CCW.

Der Drehbefehlsabschnitt 9 enthält eine Geschwindigkeitsanweisungs schaltung 9a, eine Entscheidungsschaltung 9b zur Bestimmung dessen, ob die Drehgeschwindigkeit N des AC-Motors M unter eine vorbe stimmte, sehr geringe Geschwindigkeit NBS (die später beschrieben wird) absinkt, und eine Drehrichtungsänderungs-Anweisungsschaltung 9c zum Anweisen einer Drehrichtungsänderung des AC-Motors M auf der Grundlage eines Entscheidungssignals SJA, das von der Entscheidungs schaltung 9b zugeführt wird, und eines Drehwinkelnachweissignals Spu1 vom Codierer 13. Die Geschwindigkeitsanweisungsschaltung 9a stellt eine einer minimalen Drehgeschwindigkeit NLS des AC-Motors M, wenn dieser unter Standard-Antriebsbedingungen betrieben wird, ent sprechende Spannung bereit. Die Schaltung 9a enthält einen Span nungsvorgeber VR1, der ein Minimalgeschwindigkeits-Befehlssignal SLS ausgibt, und eine verdrahtete logische ODER-Schaltung OR, die aus zwei Dioden D10 und D11 gebildet wird, zur Ausgabe entweder des von der Fußsteuerung FC zugeführten Befehlssignals SSC oder des vom Spannungsvorgeber VR1 zugeführten Minimalgeschwindigkeits-Befehlssi gnals SLS. Die Geschwindigkeitsanweisungsschaltung 9a enthält weiter eine Verzögerungsschaltung DL1, die ein Verzögerungssignal SDL ("low"-aktiv) für die Drehrichtungsänderungs-Anweisungsschaltung 9c erzeugt. Das Verzögerungssignal SDL wird nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne von dem Zeitpunkt, zu dem der Fußsteuer schalter SW eingeschaltet ist, von "high" ("H") auf "low" ("L") ge ändert.The rotation command portion 9 includes a velocity instruction circuit 9a, a decision circuit 9 b for the determination of whether the rotation speed N of the AC motor M agreed under a vorbe, very low speed NBS (to be described later) falls, and a rotation direction change instructing circuit 9 c for instructing a change of direction of the AC motor M on the basis of a decision signal SJA containing 9 is supplied from the decision circuit B, and a rotation angle detection signal from the encoder SPU1. 13 The speed instruction circuit 9 a provides a minimum rotational speed NLS of the AC motor M when it is operated under standard drive conditions, accordingly voltage. The circuit 9 a contains a voltage generator VR1, which outputs a minimum speed command signal SLS, and a wired logic OR circuit OR, which is formed from two diodes D10 and D11, for outputting either the command signal supplied by the foot control FC or the SSC Minimum speed command signals supplied by voltage generator VR1 as SLS. The speed instruction circuit 9 a further includes a delay circuit DL1, which generates a delay signal SDL ("low" active) for the direction change instruction circuit 9 c. The delay signal SDL is changed from "high"("H") to "low"("L") after a predetermined period of time from the time at which the foot control switch SW is turned on.

Wie in Fig. 2 gezeigt, gibt die verdrahtete ODER-Logikschaltung OR ein Minimalgeschwindigkeits-Befehlssignal SLS aus, wenn das Pedal P der Fußsteuerung FC leicht niedergedrückt ist, und ein Geschwindig keitsbefehlssignal SFC, wenn das Pedal P auf ein tieferes Niveau niedergedrückt ist. Beide Signale SLS und SFC werden zusammenfassend als Geschwindigkeitsbefehlssignal SSP bezeichnet. Das Geschwindig keitsbefehlssignal SSP inkrementiert in Abhängigkeit vom Nieder drückungs-Niveau des Pedals und dekrementiert in Abhängigkeit vom Zurückziehungs-Niveau des Pedals.As shown in Fig. 2, the wired OR logic circuit OR outputs a minimum speed command signal SLS when the pedal P of the foot controller FC is slightly depressed, and a speed command signal SFC when the pedal P is depressed to a lower level. Both signals SLS and SFC are collectively referred to as the speed command signal SSP. The speed command signal SSP increments depending on the depression level of the pedal and decrements depending on the level of retraction of the pedal.

Die Entscheidungsschaltung 9b enthält einen Komparator COP, einen Frequenz-Spannungs(F/V-)-Wandler herkömmlicher Bauart, der das Ge schwindigkeitsnachweissignal (den Impuls) Sj in eine Geschwindig keits-Spannung (Gleichstrompegel) Vj, die der Drehgeschwindigkeit N entspricht, umwandelt, und einen Spannungsvorgeber VR2 zur Vorgabe einer sehr niedrigen Geschwindigkeits-Spannung VBS, die der sehr niedrigen Geschwindigkeit NBS des AC-Motors M entspricht. Der Kompa rator COP vergleicht die Spannung Vj mit der Spannung VBS und gibt ein Entscheidungssignal SJA ("high"-aktiv) an die Drehrichtungsände rung-Befehlsschaltung 9c aus, wenn die Geschwindigkeits-Spannung Vj unter die sehr niedrige Geschwindigkeits-Spannung VBS absinkt.The decision circuit 9 b contains a comparator COP, a frequency-voltage (F / V -) converter of conventional design, which converts the speed detection signal (the pulse) Sj into a speed voltage (DC level) Vj, which corresponds to the rotational speed N, converts, and a voltage generator VR2 for setting a very low speed voltage VBS, which corresponds to the very low speed NBS of the AC motor M. The Compa rator COP compares the voltage Vj to the voltage VBS and outputs a decision signal SJA ( "high" active) to the Drehrichtungsände tion command circuit 9 c from when the speed voltage Vj at the very low-speed voltage VBS decreases.

Die sehr niedrige Geschwindigkeit NBS des AC-Motors M ist niedriger als die minimale Drehgeschwindigkeit NLS und wird in Abhängigkeit von der minimalen Drehgeschwindigkeit innerhalb des Drehbereiches des AC-Motors M bestimmt, die wiederum in Abhängigkeit vom elektri schen Aufbau des AC-Motors M und dem mechanischen Aufbau des mecha nischen Systems S der Nähmaschine bestimmt wird. Die minimale Dreh geschwindigkeit NLS wird weiter in Abhängigkeit vom Nähergebnis bei einem sehr dicken Nähgut bestimmt.The very low speed NBS of the AC motor M is lower than the minimum rotation speed NLS and becomes dependent of the minimum rotation speed within the rotation range of the AC motor M determined, which in turn depending on the electri structure of the AC motor M and the mechanical structure of the mecha African system S of the sewing machine is determined. The minimum spin speed NLS will continue depending on the sewing result a very thick material.

Die Drehrichtungsänderungs-Anweisungsschaltung 9c enthält einen Zäh ler CT, einen Timer T und eine logische Schaltung LG. Die Schaltung 9c gibt das Drehrichtungs-Befehlssignal SDI aus. Das Signal SDI ist auf hohem Pegel, wenn Vorwärtsdrehung CW des Motors M befohlen wird, während das Signal SDI auf niedrigem Pegel ist, wenn Rückwärtsdre hung CCW befohlen wird.The direction change instruction circuit 9 c includes a counter CT, a timer T and a logic circuit LG. The circuit 9 c outputs the direction of rotation command signal SDI. The SDI signal is high when forward rotation CW of the motor M is commanded, while the SDI signal is low when reverse rotation CCW is commanded.

Der Ausgang des Timers T ändert sich von "low" auf "high" zu dem Zeitpunkt, wenn die Zeitmessung ausgeführt wird. Nach Messung einer vorbestimmten Zeitspanne t ändert sich der Ausgang des Timers T von "high" auf "low". Der Zähler CT zählt die Anzahl von Impulsen des Drehwinkelnachweissignals Spu1 und gibt einen Einzelimpuls aus, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen n gezählt ist.The output of the timer T changes from "low" to "high" to that Time when the time measurement is carried out. After measuring one predetermined time t, the output of the timer T changes from "high" to "low". The counter CT counts the number of pulses of the Angle of rotation detection signal Spu1 and outputs a single pulse when a predetermined number of pulses n is counted.

Die logische Schaltung LG enthält ein erstes logisches ODER-Gatter OR1, an dessen ersten Eingang das von der Geschwindigkeitsanwei sungsschaltung 9a zugeführte Verzögerungssignal SDL angelegt wird, und an dessen zweiten Eingang das von der Entscheidungsschaltung 9b zugeführte Entscheidungssignal SJA angelegt wird, und ein EXCLUSIV- ODER-Gatter, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten ODER- Gatters OR1 und dessen zweiter Eingang über ein NICHT-Gatter und eine Verzögerungsschaltung DL2 mit dem ersten ODER-Gatter OR1 ver bunden ist, um das ODER-Signal des ersten ODER-Gatters OR1 zu inver tieren und verzögern. Die logische Schaltung LG enthält weiter ein zweites ODER-Gatter OR2, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters und dessen zweiter Eingang mit dem Zähler CT verbunden ist, ein NOR-Gatter, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten ODER-Gatters ORl und dessen zweiter Eingang mit dem Timer T verbunden ist, und eine drittes ODER-Gatter OR3, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des ersten ODER-Gatters OR1 und dessen zwei ter Eingang mit dem Ausgang des Timers T verbunden ist. Das dritte ODER-Gatter OR3 erzeugt das Drehrichtungsbefehlssignal. Es ist zu beachten, daß die Ausgänge der logischen Gatter OR1 bis OR3, des NICHT-Gatters, des EXCLUSIV-ODER-Gatters, des NOR-Gatters, des Zäh lers CT und des Timers T "H"-aktiv sind.The logic circuit LG includes a first logical OR gate OR1, to whose first input the sungsschaltung of the Geschwindigkeitsanwei 9 is a supplied delay signal SDL applied, and the supplied discrimination signal b of the decision circuit 9 SJA applied to its second input, and an EXCLUSIVE OR gate, the first input of which is connected to the output of the first OR gate OR1 and the second input of which is connected via a NOT gate and a delay circuit DL2 to the first OR gate OR1 in order to generate the OR signal of the first OR Invert and delay gate OR1. The logic circuit LG further contains a second OR gate OR2, the first input of which is connected to the output of the EXCLUSIVE-OR gate and the second input of which is connected to the counter CT, a NOR gate whose first input is connected to the output of the first OR -Gatters ORl and whose second input is connected to the timer T, and a third OR gate OR3, the first input of which is connected to the output of the first OR gate OR1 and the second input of which is connected to the output of the timer T. The third OR gate OR3 generates the direction of rotation command signal. It should be noted that the outputs of the logic gates OR1 to OR3, the NOT gate, the EXCLUSIVE-OR gate, the NOR gate, the counter CT and the timer T are "H" active.

Wenn der Ausgang des ersten ODER-Gatters OR1 auf hohem Pegel ist, ist der Ausgang des dritten ODER-Gatters OR3, d. h. das Drehrich tungsbefehlssignal SDI, auf hohem Pegel, wodurch dem AC-Motor N eine Vorwärtsrotation (CW) befohlen wird. Zu dieser Zeit ist der Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters auf niedrigem Pegel, der Ausgang des NOR-Gatters ist auf niedrigem Pegel, und der Zähler CT wurde zurückge setzt. Damit ist der Ausgang des zweiten ODER-Gatters OR2 auf nied rigem Pegel, und damit beginnt der Timer T nicht mit einer Zeitmes sung.When the output of the first OR gate OR1 is high, is the output of the third OR gate OR3, i. H. the turning wheel tion command signal SDI, at a high level, whereby the AC motor N a Forward rotation (CW) is commanded. At this time the exit is of the EXCLUSIVE-OR gate at low level, the output of the NOR gate is low and the counter CT has been reset puts. The output of the second OR gate OR2 is thus low level, and thus the timer T does not start with a time measurement solution.

Wenn der Ausgang des ersten ODER-Gatters OR1 sich von "H" ("high") auf "L" ("low") ändert, bleibt der Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters für eine durch die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung DL2 bestimmte kurze Zeitspanne auf "H". Der Timer T wird durch das "H"-Signal des EXCLUSIV-ODER-Gatters getriggert und beginnt mit der Zeitmessung. Dementsprechend wird der Ausgang des Timers T auf "H" gebracht, so daß der Ausgang des dritten ODER-Gatters OR3 auf hohem Pegel verbleibt und damit die Anweisung zur Vorwärtsdrehung für den Motor weiterhin am Verteiler 7b anliegt.When the output of the first OR gate OR1 changes from "H"("high") to "L"("low"), the output of the EXCLUSIVE OR gate remains for a short period of time determined by the delay time of the delay circuit DL2 to "H". The timer T is triggered by the "H" signal of the EXCLUSIVE-OR gate and starts timing. Accordingly, the output of the timer T "H" is placed, so that the output of the third OR gate OR3 remains at a high level, and thus the instruction for forward rotation of the motor continues to b applied to the manifold. 7

Wenn der Ausgang des Timers T sich nach Beendigung der Zeitmessung von "H" auf "L" ändert, ändert sich der Ausgangspegel des dritten ODER-Gatters OR3 von "H" auf "L", wodurch am Verteiler 7b ein Befehl SDI dahingehend anliegt, daß der Motor M sich in Rückwärtsrichtung CCW dreht. Zur gleichen Zeit ändert sich der Ausgangspegel des NOR-Gatters von "L" auf "H", und der Zähler CT beginnt mit der Impuls zählung. Wenn der Zähler CT nach dem Zählen einer vorbestimmten An zahl von Impulsen einen Impuls ausgibt, bleibt der Ausgangspegel des zweiten ODER-Gatters OR2 für eine kurze Zeitspanne auf "H". Dies triggert den Timer T, und die Zeitmessung wird wieder begonnen. Dementsprechend wird der Ausgangspegel des dritten ODER-Gatters OR3 auf "H" geändert, und damit wird der Motor M über den Verteiler 7b angewiesen, sich in Vorwärtsrichtung (CW) zu drehen.If the output of the timer T after completion of the timing of "H" to "L", the output level of the third OR gate OR3 of "H" to "L", whereby the manifold 7, a SDI command b to the effect applied that the motor M rotates in the reverse direction CCW. At the same time, the output level of the NOR gate changes from "L" to "H", and the counter CT starts counting the pulses. When the counter CT outputs a pulse after counting a predetermined number of pulses, the output level of the second OR gate OR2 remains at "H" for a short period of time. This triggers the timer T and the time measurement is started again. Accordingly, the output level of the third OR gate OR3 is "H" is changed, and thus the motor M through the distributor 7 b is instructed to rotate in the forward direction (CW).

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 3 gezeigte Timing diagramm der Betrieb der so aufgebauten Steuervorrichtung 1 be schrieben. Bei der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß ein dickes Nähgut genäht wird, während die Nähmaschine mit einer kon stanten minimalen Drehgeschwindigkeit NLS betrieben wird.The operation of the control device 1 thus constructed will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. 3. In the following description, it is assumed that a thick material is sewn while the sewing machine is operated at a constant minimum rotational speed NLS.

Wenn das Pedal P leicht niedergedrückt wird, wird der Schalter SW eingeschaltet, und der Motor M wird angewiesen, mit minimaler Dreh geschwindigkeit NLS (SSP = SLS) zu drehen. Zur gleichen Zeit beginnt der Ausgangspegel der Verzögerungsschaltung DL1 abzusinken und wird nach einer vorbestimmten Zeitspanne, beginnend bei dem Zeitpunkt, zu dem der Schalter SW eingeschaltet wurde, auf niedrigen Pegel ge bracht. Während dieser Verzögerungszeit überschreitet die Drehge schwindigkeit N des Motors M die sehr niedrige Geschwindigkeit NBS, so daß das Entscheidungssignal SJA, das von der Entscheidungsschal tung 9b ausgegeben wird, sich auf "H" ändert und dadurch der Ausgang des ersten ODER-Gatters OR1 auf hohem Pegel gehalten wird. Dadurch bleibt, nachdem der Schalter SW eingeschaltet wurde, der Ausgang des dritten ODER-Gatters OR3 auf hohem Pegel, und an den Verteiler 7b wird der Befehl geliefert, daß der Motor M sich in Vorwärtsrichtung (CW) dreht.When the pedal P is depressed lightly, the switch SW is turned on and the motor M is instructed to rotate NLS (SSP = SLS) at a minimum rotation speed. At the same time, the output level of the delay circuit DL1 starts to decrease and is brought to a low level after a predetermined period of time starting from the time when the switch SW was turned on. During this delay time exceeds the Drehge speed N of the motor M, the very low speed NBS so that the decision signal SJA, the processing of the decision circuit is output 9 b, to change to "H" and thus the output of the first OR gate OR1 to is maintained at a high level. This leaves after the switch SW is turned on, the output of the third OR gate OR3 is at high level, and b to the manifold 7 of the command is supplied, that the motor M rotates in the forward direction (CW).

Jetzt wird, da das Pedal im leicht niedergedrückten Zustand festge halten wird, die Drehgeschwindigkeit N des Motors M bei der minima len Drehgeschwindigkeit NLS gehalten, und damit beginnt die Nähma schine, das dicke Nähgut zu nähen. Es sei angenommen, daß während des Einstechens in das dicke Nähgut auf die Nadel ND ein starker Wi derstand einwirke, die Drehgeschwindigkeit N des Motors M sich in folge der auf den Motor einwirkenden Belastung unter die sehr nied rige Geschwindigkeit NBS verringert und schließlich der Motor M ste hen bleibt. In dieser Situation ändert sich das Entscheidungssignal SJA von der Entscheidungsschaltung 9b von "H" auf "L", und dement sprechend ändert sich der Ausgang des ersten ODER-Gatters OR1 auf "L". Der Timer T hat jedoch mit der Zeitmessung begonnen, und der Ausgang des Timers T ist auf hohem Pegel gewesen. Deshalb hält der Ausgang (SDI) des dritten ODER-Gatters OR3 hohen Pegel, und der Be fehl, daß der Motor M sich in Vorwärtsrichtung (CW) dreht, wird wei terhin an den Verteiler 7b angelegt.Now, since the pedal is held in the lightly depressed state, the rotational speed N of the motor M is kept at the minimum rotational speed NLS, and thus the sewing machine begins to sew the thick material. It is assumed that a strong resistance acts on the needle ND during the penetration into the thick sewing material, the rotational speed N of the motor M decreases as a result of the load acting on the motor below the very low speed NBS and finally the motor M stop. In this situation, the decision signal SJA from the decision circuit 9b changes from "H" to "L", and accordingly the output of the first OR gate OR1 changes to "L". However, the timer T has started timing and the output of the timer T has been high. Therefore, the output (SDI) of the third OR gate OR3 high level, and holds the loading fails, that the motor M rotates in the forward direction (CW), is white terhin b applied to the manifold. 7

Nach Beendigung der Zeitmessung durch den Timer T ändert sich der Ausgangspegel (551) des dritten ODER-Gatters OR3 auf "L", und der Motor M erhält den Befehl, rückwärts zu drehen (CCW). Zur gleichen Zeit beginnt der Zähler CT mit dem Zählen der Impulse, und damit wird die Nadel ND angehoben und aus dem Nähgut herausgezogen. Der Zähler CT zählt die Anzahl der Impulse des anliegenden Drehwinkel nachweissignals, wenn die Nadel ND sich hebt.After the time measurement by the timer T has ended, the output level ( 551 ) of the third OR gate OR3 changes to "L" and the motor M receives the command to reverse (CCW). At the same time, the counter CT starts counting the pulses and the needle ND is raised and pulled out of the material. The counter CT counts the number of pulses of the applied rotation angle detection signal when the needle ND rises.

Wenn der Zähler CT eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen n zählt, beginnt der Timer T wieder mit der Zeitmessung. Der Ausgang SDI des dritten ODER-Gatters OR3 ändert sich auf "H", und der Motor M erhält den Befehl, in Vorwärtsrichtung (CW) zu drehen. Dann dreht der Motor M in Vorwärtsrichtung, und seine Drehgeschwindigkeit N überschreitet die sehr niedrige Geschwindigkeit NBS. Im Ergebnis dessen steigt das Entscheidungssignal SJA auf "H" an, und der Ausgang des ersten ODER-Gatters OR1 ändert sich auf "H". Dementsprechend verbleibt auch dann, wenn die Zeitmessung durch den Timer T beendet ist, der Aus gang SDI des dritten ODER-Gatters OR3 auf hohem Pegel, und es wird weiter der Befehl für die Vorwärtsdrehung des Motors M gegeben.When the counter CT counts a predetermined number of pulses n, The timer T starts measuring time again. The SDI output of the third OR gate OR3 changes to "H" and the motor M receives the command to turn in the forward direction (CW). Then the engine turns M in the forward direction, and its rotational speed exceeds N. the very low speed NBS. As a result, it increases Decision signal SJA at "H" and the output of the first OR gate OR1 changes to "H". Accordingly remains then, when the time measurement by the timer T has ended, the off gang SDI of the third OR gate OR3 at a high level, and it will further given the command for the forward rotation of the motor M.

Infolgedessen beginnt die Nadel ND, die angehoben wurde, jetzt mit dem Absenken und sticht am gleichen Einstichpunkt wieder in das Näh gut. Wenn die Nadel ND mit dem zweiten Stich nicht in das Nähgut eindringen kann, wird der Motor M umgekehrt und dann wieder vorwärts gedreht, wie oben beschrieben. Wenn die Nadel ND mit dem dritten Stich in das Nähgut eindringt und das Durchstechen des entsprechen den Nähgutabschnittes beendet ist, überschreitet die Drehgeschwin digkeit N des Motors M die minimale Drehgeschwindigkeit NLS, und dann dreht der Motor M mit einer konstanten Geschwindigkeit weiter. Unter diesen Bedingungen wird das Nähen des Nähgutes fortgesetzt.As a result, the needle ND that has been raised now starts lowering and stitches again at the same puncture point Good. If the needle ND is not in the material with the second stitch can penetrate, the motor M is reversed and then forward again rotated as described above. If the needle ND with the third Stitch penetrates into the material and piercing the corresponding the sewing material section is completed, the rotary speed exceeds nity N of the motor M the minimum rotational speed NLS, and then the motor M continues to rotate at a constant speed. Under these conditions, the sewing of the sewing material is continued.

Wie oben beschrieben, wird während der Zeit des Durchstechens des sehr dicken Nähgutes die Auf-und-Ab-Bewegung der Nadel ND wiederholt ausgeführt, bis die Nadel ND schließlich in den Einstichpunkt ein dringt.As described above, during the time of piercing the very thick sewing material repeats the up and down movement of the needle ND executed until the needle ND finally enters the puncture point penetrates.

Die Vorwärts-Drehperiode und die Rückwärts-Drehperiode des Motors M, wenn die Nadel ND Auf-und-Ab-Bewegungen ausführt, werden auf der Grundlage verschiedener Faktoren, zu denen das Trägheitsmoment des Motors M, die Last-Trägheit des mechanischen Systems S der Nähma schine, die Reaktionsverzögerung der Nähmaschine, wie sie durch die Spannung eines (nicht gezeigten) Riemens des Übertragungsmechanismus vorgegeben ist, d. h. eine Zeit, innerhalb derer die Arbeitsgeschwin digkeit der Nähmaschine einen dem Geschwindigkeitsbefehlssignal SSP entsprechenden Wert erreicht, und eine Zeitkonstante des Motors M, d. h. eine Zeit, innerhalb derer der Motorstrom i einen dem Geschwin digkeitsbefehlssignal SSP vom Zeitpunkt des Anlegens des letzteren Signals entsprechenden Wert erreicht, gehören, bestimmt. Diese Fak toren werden durch Messungen ermittelt. The forward rotation period and the reverse rotation period of the motor M, when the needle ND moves up and down, on the Basis of various factors, including the moment of inertia of the Motors M, the load inertia of the mechanical system S of the sewing machine the reaction delay of the sewing machine as caused by the Tensioning a transmission mechanism belt (not shown) is specified, d. H. a time within which the working speed the sewing machine's speed command signal SSP corresponding value is reached, and a time constant of the motor M, d. H. a time within which the motor current i the speed SSP command signal from the time of application of the latter Signal corresponding value reached, belong, determined. This fac gates are determined by measurements.

Es dauert mitunter eine gewisse Zeit, das Durchstechen eines dicken Nähgutes auszuführen, da es Fälle gibt, daß die Nadel ND schritt weise auf tiefere Ebenen des Nähgutes vordringt, indem sie den Wi derstand des Nähgutes überwindet. Die Meßzeit t des Timers T und die Zeit, zu der die Drehrichtung des Motors M umgekehrt wird, werden unter In-Rechnung-Stellung des möglicherweise verlängerten Einste chens bestimmt. Die Anzahl n der Zählungen des Zählers CT wird so eingestellt, daß sie die Anzahl der Impulse, die während einer ein zelnen Aufwärts-Bewegung der Nadel ND, die sich vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt, gezählt werden, nicht überschreitet.It sometimes takes a certain time to pierce a fat one Sewing good as there are cases where the needle walked ND penetrates to deeper levels of the material by using the Wi the level of the sewing material is overcome. The measuring time t of the timer T and the Time at which the direction of rotation of the motor M is reversed taking into account the possibly extended entry chens determined. The number n of the counts of the counter CT is so set to the number of pulses that occur during a individual upward movement of the needle ND, which is from bottom dead center moved to top dead center, counted, not exceeded.

Wie oben beschrieben, wird, wenn die Drehgeschwindigkeit N des Mo tors M unter die sehr niedrige Geschwindigkeit NBS abfällt, der Mo tor M umgekehrt gedreht und dann wieder vorwärts gedreht, so daß die Nadel ND am gleichen Einstichpunkt einsticht. Damit kann die Nadel ND schließlich in das dicke Nähgut eindringen. Weiterhin folgen, wenn die Nadel ND nicht in einem Einstich-Versuch in das Nähgut ein dringt, weitere Einstich-Versuche, bis die Nadel ND in das Nähgut eindringt. Dadurch kann auch ein extrem dickes Nähgut genäht werden. Bei der vorliegenden Erfindung können die Nähmöglichkeiten ohne Ver ringerung der maximalen Antriebs- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit der Nähmaschine verringert werden, was sie von herkömmlichen Nähmaschi nen unterscheidet. Weiterhin wird dem mechanischen System der Nähma schine, wenn die Ausgangsleistung des Motors M erhöht wird, keine unzulässige Belastung auferlegt, wodurch die Lebensdauer sowohl des Motors M als auch der Nähmaschine vergrößert werden können.As described above, when the rotational speed N of the Mo tors M drops below the very low speed NBS, the Mo Gate M reversed and then rotated forward again so that the Insert needle ND at the same injection point. So that the needle Finally, penetrate the thick material. Continue to follow if the needle ND is not inserted into the material in a puncture test penetrates, further puncture attempts until the needle ND into the material penetrates. This means that an extremely thick material can also be sewn. In the present invention, the sewing possibilities without Ver reduction of the maximum drive or working speed of the Sewing machine can be reduced, what they from conventional sewing machines a difference. Furthermore, the mechanical system of the sewing machine seem, when the output power of the motor M is increased, none imposed impermissible load, which increases the lifespan of both Motors M and the sewing machine can be enlarged.

Während bei der bevorzugten Ausführungsform der Motor M umgekehrt gedreht und dann wieder vorwärts gedreht wird, wenn die Drehge schwindigkeit N des Motors M unter die minimale Drehgeschwindigkeit NLS absinkt, kann der Vorgang des Veränderns der Drehgeschwindigkeit des Motors M auch dann ausgeführt werden, wenn die Drehgeschwindig keit N des Motors M unter die minimale Drehgeschwindigkeit NLS ab sinkt und eine Differenz zwischen der minimalen Drehgeschwindigkeit NLS und der tatsächlichen Drehgeschwindigkeit größer als ein vorbe stimmter Betrag wird, oder wenn die Drehgeschwindigkeit N des Motors M unter die minimale Drehgeschwindigkeit NLS abfällt und der Motor strom i den Strompegel-Grenzwert erreicht hat. While in the preferred embodiment the motor M is reversed rotated and then rotated forward again when the rotation speed N of the motor M below the minimum rotational speed NLS drops, the process of changing the speed of rotation of the motor M can also be executed when the speed is rotating speed N of the motor M below the minimum rotational speed NLS decreases and a difference between the minimum rotation speed NLS and the actual speed of rotation is greater than one agreed amount, or if the rotational speed N of the motor M drops below the minimum rotational speed NLS and the motor current i has reached the current level limit.

Weiter wird entsprechend der bevorzugten Ausführungsform die An steuerung des Motors M mit Rückwärts/Vorwärts-Umschaltung wiederholt ausgeführt, bis die Nadel ND in das Nähgut eindringt. Es kann jedoch auch eine Abwandlung der Art vorgenommen werden, daß, wenn die Nadel ND nicht mit einem ersten Einst ich-Versuch oder einem ersten und zweiten Einstich-Versuch in das Nähgut eindringen kann, der Motor M kurzzeitig außer Betrieb gesetzt und die Rückwärts/Vorwärts-Umschal tung des Motors M durch Betätigung eines Handschalters manuell aus geführt wird. Eine solche manuelle Betätigung ist insofern vorteil haft, daß der Bediener weitere Einstich-Versuche vornehmen kann, während er den Zustand des Nähgutes oder der Nadel ND beobachtet. Wenn der Bediener fühlt, daß die Nadel ND angesichts der Beschaffen heit des Nähgutes wahrscheinlich brechen wird, kann er die Armwelle für weitere Einstiche manuell betätigen.Next, according to the preferred embodiment control of the motor M with reverse / forward switching repeated executed until the needle ND penetrates the material. However, it can also a modification of the type can be made that when the needle Not with a first one-time try or a first and second puncture attempt, the motor M temporarily deactivated and the reverse / forward switch the motor M manually by operating a hand switch to be led. In this respect, such manual actuation is advantageous that the operator can make further puncture attempts, while observing the condition of the sewing material or the needle ND. When the operator feels that the needle is ND in view of the procurement If the sewing material is likely to break, it can break the arm shaft Operate manually for further punctures.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Drehrichtungsände rungs-Anweisungsschaltung 9c hauptsächlich aus dem Zähler CT, dem Timer T und der logischen Schaltung LG gebildet, die Schaltung 9c kann aber auch mit monostabilen Multivibratoren aufgebaut sein. Ge nauer gesagt, enthält dann, wie in Fig. 4 gezeigt, die Drehrich tungsänderungs-Anweisungsschaltung 20c einen ersten monostabilen Multivibrator MB1 und einen zweiten monostabilen Multivibrator MB2. Der erste monostabilen Multivibrator MB1 erzeugt einen Einzelimpuls SP1 ("L"-aktiv) mit einer vorbestimmten Dauer t1 an der Anstiegs flanke des Entscheidungssignals SJA, das von der Entscheidungsschal tung 20b zugeführt wird. In einer Zeitfolgebeziehung zum Anstieg des Einzelimpulses SP1 erzeugt der zweite monostabilen Multivibrator MB2 einen Einzelimpuls SP2 ("L"-aktiv) mit einer vorbestimmten Dauer t2. Der Einzelimpuls SP2 wird als Drehrichtungsbefehlssignal SDI verwen det. Bei dieser Abwandlung wird auf die Verzögerungsschaltung DL1 der Geschwindigkeitsanweisungsschaltung 20a verzichtet.In the described embodiment, the direction of rotation instruction circuit 9 c is mainly formed from the counter CT, the timer T and the logic circuit LG, but the circuit 9 c can also be constructed with monostable multivibrators. Ge More precisely, then, as shown in Fig. 4 contains shown, the rotary Rich tung change instructing circuit 20 c has a first monostable multivibrator MB1 and a second monostable multivibrator MB2. The first monostable multivibrator MB1 generates a single pulse SP1 ( "L" active) at a predetermined time t1 at the rising edge of the decision signal SJA, the processing of the decision circuit is supplied to b 20th In a time sequence relationship for the rise of the individual pulse SP1, the second monostable multivibrator MB2 generates an individual pulse SP2 ("L" active) with a predetermined duration t2. The single pulse SP2 is used as the direction of rotation command signal SDI. In this modification, the speed command circuit 20 a will be omitted, the delay circuit DL1.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird bei der Drehrichtungsänderungs-Anwei sungsschaltung 20c die Vorwärtsdrehung (CW) des Motors N befohlen, wenn der Einzelimpuls SP 2 (SDI) nicht aktiv ist, während die Rück wärtsdrehung (CCW) des Motors M befohlen wird, wenn der Einzelimpuls SP2 aktiv ist. Ein Widerstand R1 und ein Kondensator C1 sind dem monostabilen Multivibrator MB1 zugeordnet, so daß die vorbestimmte Dauer t1 des durch diesen erzeugten Einzelimpulses gleich der durch den Timer T zu messenden Meßzeit t ist. Ein Widerstand R2 und ein Kondensator C2 sind dem monostabilen Multivibrator MB 2 zugeordnet, so daß die Dauer t2 des durch diesen erzeugten Einzelimpulses gleich der Zeit ist, zu der der Timer T die vorbestimmte Anzahl von Impul sen n zählt.As shown in Fig. 5, in the rotation direction instruction circuit 20 c, the forward rotation (CW) of the motor N is commanded when the single pulse SP 2 (SDI) is not active while the reverse rotation (CCW) of the motor M is commanded when the single pulse SP2 is active. A resistor R1 and a capacitor C1 are assigned to the monostable multivibrator MB1, so that the predetermined duration t1 of the individual pulse generated by this is equal to the measurement time t to be measured by the timer T. A resistor R2 and a capacitor C2 are assigned to the monostable multivibrator MB 2 , so that the duration t2 of the individual pulse generated by this is equal to the time at which the timer T counts the predetermined number of pulses n.

Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform als Nähmaschinenmotor ein AC(Wechselstrom)-Motor M verwendet wird, können auch andere Mo tortypen, etwa ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Gleich strom-Reihenkkommutator-Motor verwendet werden. Wie oben im einzel nen beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, indem die Drehrichtung des Nähmaschinenmotors abwechselnd umgekehrt wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Nähmaschinenmotors unter einen auf der Grundlage der minimalen Arbeitsgeschwindigkeit bestimmten minimalen Wert absinkt, die Auf-und-Ab-Bewegung der Nadel derart wiederholt ausgeführt, daß die Nadel im gleichen Einstichpunkt einsticht. Damit kann die Nadel ein Nähgut auch dann durchdringen, wenn dieses dick ist. Durch eine solche Anordnung können die Nähmöglichkeiten der Nähmaschine verbessert werden, ohne daß die maximale Arbeitsge schwindigkeit verringert und die Motor-Ausgangsleistung erhöht würde. Darüber hinaus wird dem mechanischen System der Nähmaschine keine übergroße Belastung auferlegt, so daß die Lebensdauer bzw. Standfestigkeit des Nähmaschinenmotors und der Nähmaschine verlän gert werden können.Although in the described embodiment as a sewing machine motor an AC (alternating current) motor M is used, other Mo door types, such as a brushless DC motor or a DC current series commutator motor can be used. As above in detail is described according to the present invention by the Direction of rotation of the sewing machine motor is alternately reversed when the speed of rotation of the sewing machine motor under one on the Based on the minimum working speed determined minimum If the value drops, the up-and-down movement of the needle is repeated that the needle sticks at the same puncture point. In order to the needle can penetrate a sewing material even if it is thick is. With such an arrangement, the sewing possibilities of the Sewing machine can be improved without the maximum Arbeitsge reduced speed and increased engine output would. In addition, the mechanical system of the sewing machine no excessive load is imposed, so that the service life or Extend the stability of the sewing machine motor and the sewing machine can be replaced.

Claims

1. Rotary control device ( 1 ) for a sewing machine, wherein the sewing machine is operated within a predetermined range between a minimum paint speed and a maximum work speed, with

a sewing machine motor (M) which can be rotated at a speed in both a first and a second direction (CW, CCW) which is opposite to the first direction,
- A rotational speed control device ( 9 a) for controlling a rotational speed (N) of the sewing machine motor in response to a speed command,
- A direction command device ( 9 c) for specifying a direction of rotation of the sewing machine motor,
- A detection device ( 11 a) for determining the speed of the sewing machine motor and for outputting a speed signal (Sj) which identifies the determined speed of rotation,
- A decision device ( 9 b) for deciding whether the determined rotational speed of the sewing machine motor is less than a minimum rotational speed (NLS) of the sewing machine motor, which is determined on the basis of the minimum working speed of the sewing machine, and for outputting a decision signal ( SJA), which identifies the decision made by the decision maker, and
- A reversal / repetition device (LG, 7 b), which controls the direction command device ( 9 c) in response to the decision signal in such a way that the direction of rotation (CW, CCW) of the sewing machine engine is reversed alternately in a predetermined time interval.

2. Rotation control device according to claim 1, characterized in that the decision device ( 9 b) a comparator device (COP) for comparing the rotation speed determined by the detection device ( 11 a) with a predetermined speed (NBS) which is lower than the minimum rotation speed (NLS) of the sewing machine motor.

3. Rotary control device according to claim 1 or 2, characterized in that the direction command means ( 9 c) causes the sewing machine motor to rotate in the first direction (CW) when the decision signal (SJA) indicates that the speed of rotation of the sewing machine motor is higher than the minimum rotational speed (NLS).

4. Rotary control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the direction command device ( 9 c) comprises:

- A rotation amount measuring device (CT) for measuring a predetermined amount of rotation of the sewing machine motor in accordance with the speed signal output by the detection device ( 11 a) and for outputting a single pulse signal,
- A time measuring device (T) for measuring a predetermined time span when instructed, and for delivering a timing signal and
- A logic device (LG), which is operatively connected to both the rotational amount measuring device (CT) and the time measuring device (T) to generate a direction command signal, which indicates the direction of rotation of the sewing machine motor (M).

5. A rotary control device according to claim 4, characterized in that the logical device (LG) the time Measuring device (T) activated to measure a predetermined Period of time to begin when the decision signal (SJA) indicates that the speed of rotation of the sewing machine motor is below tuned speed (NBS) drops, and the sewing machine motor (M) instructs during the measurement of the predetermined period (t) to turn the timepiece in the first direction (CW).

6. A rotary control device according to claim 4 or 5, characterized in that the logical device (LG) the sewing instructs engine to rotate in the second direction (CCW) if the decision signal (SJA) indicates that the rotational speed of the sewing machine motor below the predetermined speed (NBS) drops and that the time measuring device (T) the predetermined time span has measured.

7. Rotary control device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the rotational amount measuring device (CT) the Measurement of the predetermined amount of rotation of the sewing machine motor be starts when the logic device (LG) the sewing machine motor (M) instructs to turn in the second direction (CCW).

8. rotation control device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the logical device (LG) the time measuring device (T) in response to the rotation amount measurement direction (CT) activated single pulse signal reactivated to to start measuring the predetermined period of time (t).

9. Rotary control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the direction command device ( 9 c) instructs the sewing machine motor (M) to rotate backwards when the decision signal (SJA) indicates that the speed of rotation of the sewing machine motor is lower than that minimum rotation speed (NLS) and a difference between the rotation speed (N) of the sewing machine motor and the minimum rotation speed is larger than a predetermined minimum value.

10. Rotary control device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the direction command device ( 9 c) instructs the sewing machine motor (M) to rotate backwards when the decision signal (SJA) indicates that the speed (N) of the sewing machine motor is lower than the minimum rotation speed (NLS) and a current (i) flowing in the sewing machine motor (M) has reached a predetermined value.

11. Rotary control device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the direction command device ( 9 c) comprises:

- A first monostable multivibrator (MB1) for generating a single pulse (SP1) with a first predetermined duration (t1) when the decision signal (SJA) indicates that the speed (N) of the sewing machine motor is higher than the minimum speed (NLS) , and
- A second monostable multivibrator (MB2) for generating a single pulse (SP2) with a second predetermined duration (t2) in response to the single pulse (SP1) generated by the first monostable multivibrator, the single pulse (SP2.) generated by the second monostable multivibrator (MB2) ) indicates the direction of rotation of the sewing machine motor (M).