FR2475588A1 - Machine a coudre avec commande programmable et moteur a inertie reduite - Google Patents

Abstract

MACHINE A COUDRE AVEC COMMANDE PROGRAMMABLE ET MOTEUR A INERTIE REDUITE. LA MACHINE A COUDRE SELON LA PRESENTE INVENTION COMPREND UN MOTEUR 12 ELECTRIQUE A FAIBLE INERTIE COMMANDE PAR UN REGULATEUR ASSOCIE A UN MICROPROCESSEUR 1, L'AGENCEMENT ETANT TEL QUE L'ON OBTIENT UN RENDEMENT ELEVE ET UNE GRANDE SOUPLESSE D'UTILISATION.

Description

"Machine à coudre avec comnande programmable et moteur à

inertie réduite."

La présente invention concerne une machine à coudre eauipée d'un dispositif de commande programmable et d'un

moteur a inertie réduite.

La machine à couldre selon l'invention est constituée

par deux parties principales dont l'une consiste en un sys-

tème de commande réalisé au moyen d'un microprocesseur et

de ses éléments annexes, tandis que l'autre partie est cons-

tituée par un organre lmteur particulier qui consiste en un

moteur à inertie réduJte conhand4 par un régulateur électro-

nique, grace à quoi. on obtient une machine dotée d'un rende-

ment industriel élevé avec une grande souplesse d'adaptation

aux travaux a réaliser et qui permet d'obtenir une améliora-

tion surprenante par rapport aux machines automatiques exis-

tantes jusqu'à présent.

La machine à coudre en question est capable de réali-

ser automatiquement une grande variété d'opérations de cou-

ture sans que le technicien qui s'en occupe doive agir sur ses éléments de coGnmande, la machine réalisant toutes les opérations qui avaient été programumées auparavant ou qu'elle

a apprises par elle-même.

En ce qui concerne cette caractéristique d'auto-appren-

tissage de la machi e, il faut préciser que pour que la ma-

chine réalise un travail déterminé, de façon automatique, il

suffira que l'utilisateur réalise manuellement avec la machi-

ne ce travail pour que chacune des opérations et des phases

de la couture soit enregistrée automatiquement dans un pro-

gorammme de mémnoire, qui permettra à la machine de réaliser ensuite ces opérations de façon automatique autant de fois

qu'on le désirera.

Par conséquent, les avantages obtenus grace à ces carac-

téristiques sont évidents du fait que la machine libère l'o-

p érateur du travail de couture, celui-ci étant réalisé à une vitesse beaucoup plus importante, et naturellement sans que

se produise aucun type d'erreur dans la couture réalisée.

Le système de commande est constitué par une unité centrale de traitement ou microprocesseur qui traite les instructions d'un programme de travail emmagasiné dans une mémoire ainsi que les informations fournies par les organes externes de la machine tels que boutons-poussoirs, fins de course, détecteurs de position, etc. Cette unité centrale qui est contrôlée au cours de son fonctionnement par une base de temps, est reliée à deux blocs de magasinage qui consistent en une mémoire dynamique (RM4) et une mémoire

statique (EPROM).

La mémoire dynamique (RAM) emmagasine les différen-

tes informations pour la réalisation d'un travail de coutu-

re déterminé qui doit être effectué par la machine à coudre.

La mémoire statique, constituée par trois mémoires du type EPROM, emmagasine le programme de commande qui détermine le

comportement des différents organes de la machine.

Comme éléments périphériques, il a été prévu une plu-

ralité de détecteurs, coupleurs optiques, fins de course, etc.,qui fournissent une information constante sur l'état

des différents organes actifs de la machine, tels que la po-

sition de l'aiguille à coudre, l'emplacement de l'élément coupe-fil, la situation du presse-étoffes, la situation de la pédale de commande de la machine, etc., de façon à ce

que l'unité centrale de traitement "connaisse" à tout mo-

ment la situation des organes qu'elle contrôle.

Une caractéristique principale de cette machine à coudre consiste en ce que comme élément moteur elle comporte

un moteur à inertie réduite commandé par un régulateur, cet-

te caractéristique étant d'importance primordiale si l'on désire comparer la machine qui fait l'objet de l'invention aux machines à coudre conventionnelles qui sont construites

en utilisant un moteur doté d'embrayage et de Frein mécani-

que.

En effet, l'application de ce moteur à inertie rédui-

te, avec son électronique associée, à une machine à coudre, présente une série d'innovations et d'avantages par rapport aux machines conventionnelles, et entre autres, on peut mentionner les points suivants: 1 - Le moteur de la machine est totalement arrêté tant que l'on n'a pas besoin de son mouvement pour réaliser une couture, à la différence de ce qui se produit dans le

cas des moteurs qui équipent les machines à coudre conven-

tionnelles et qui consomment de l'énergie constamment, que l'on soit ou non en train de réaliser un travail de couture. Cette caractéristique donne lieu à une importante économie d'énergie. En effet, il a été démontré que l'opérateur de la machine, sans réaliser une couture proprement dite, passe un temps important par rapport au temps total du travail de îO confection, pour réaliser les changements d'orientation du

tissu, introduire ce dernier, observer la couture, etc. Pen-

dant ce temps, un moteur conventionnel continue à tourner

bien que sa rotation ne soit pas transmise aux organes mo-

biles de la machine, tandis qu'avec le moteur à inertie ré-

duite, celui-ci est arrêté tant que l'on n'a pas besoin que l'aiguille réalise une couture. Par conséquent, en évitant la consommation du moteur pendant ces périodes de temps, on

obtient logiquement une économie d'énergie considérable.

- Les différentes vitesses de travail de la machine à coudre sont obtenues en appliquant au moteur à inertie

réduite des tensions électriques différentes, et par consé-

quent lesdites vitesses sont obtenues d'une façon précise et sans qu'intervienne aucun élément susceptible d'usure. Au

contraire, les machines conventionnelles utilisent pour obte-

nir les différentes vitesses de couture un embrayage avec un

couplage plus ou moins important. Par conséquent, la suppres-

sion des parties affectées par une usure constante conduira à une importante économie de matière et on évitera également les révisions périodiques et le remplacement des éléments

détériorés.

- Il existe également une amélioration substantiel-

le en ce qui concerne l'arrêt automatique du moteur, du fait

que, avec le moteur à inertie réduite, l'arrêt s'obtient sim-

plement en appliquant une tension inverse à ses bornes durant la période de décélération nécessaire. Au contraire, avec les moteurs conventionnels, l'arrêt s'obtient en appliquant un frein mécanique, susceptible de s'user, comme c'est le cas de l'embrayage indiqué au paragraphe précédent, et par

:: - ':>.:-

conséquent on n'obtient pas une grande précision d'arrêt du moteur. - Les différentes vitesses de rotation-du moteur sont

obtenues en changeant les signaux.d'entrée d'un circuit con-.

vertisseur digital/analogique quti contrôle-le circuit de commande du moteur, ce qui permet d'obtenir une ample-gamme de vitesse qui, dans la réalisation que présente l'invention, peut varier entre O et 256 vitesses différentes, grâce à l'utilisation de huit-bits destinés à définir l'information digitale des vitesses du moteur. " '''

- Comme conséquence de la façon d'obtenir les:dif--

férentes vitesses de rotation, la vitesse maxima de fonction-

nement du moteur sera limitée uniquement par la capacité:de.-- = travail de la machine à coudre, et par conséquent!sonrende-:

ment de production pourra atteindre des pourcentages très--... -.

élevés, par rapport à ce que l'on obtient avec la technique conventionnelle. 6 - Comme complément de tous les avantages énumérés plus haut, s'ajoute le fait que la machine à coudre réalisée avec la technologie selon l'invention a un prix de-revient 2O

sensiblement inférieur à celui d'une machine dotée'd'un mo-

teur conventionnel avec embrayage et frein.-:?

Le moteur à inertie réduite est contrôlé par uiW--ré.--

lateur de vitesse qui reçoit des signaux à partir d'un co.n-..

vertisseur digital/analogique et qui est relié à un bloc de

réalimentation de l'état de mouvement du moteur, ce conver-

tisseur digital/analogique et le bloc de réalimentation -

constituant une interface de liaison avec l'unité centrleÈ-.'

de traitement indiquée plus haut. C'est l'unité centrale-de.

traitement qui assure le contrôle du moteur à inertie réduite.

3o pour obtenir les différentes vitesses de travail au moment adéquat de celui-ci, ainsi que pour obtenir l'arreat7e ' ' -L

machine au moment approprié et avec l'aiguille à coudre si-

tuée à son emplacement correct, c'est-à-dire dans la posi --

tion supérieure ou dans la position inférieure. -.

En résumé, la machine à coudre-selon l'invention est

constituée par trois grands blocs fonctionnels,-don-t.le-

premier est l'unité centrale de traitement qui, comme il- -a--

été dit plus haut, est contrôlée par un microprocesseur, de

préférence du type bien connu Z-80. Le second bloc corres-

pond au moteur à inertie réduite avec ses circuits annexes qui font que la présence d'un moteur à inertie réduite soit compatible avec une machine à coudre. Le troisième bloc con-

cerne tous les éléments périphériques, tels que les détec-

teurs de position de l'aiguille, le presse-tissu, les ta-

chymètres électroniques, les circuits de pédales de commande, les électrovannes, etc., qui sont les organes chargés de

fournir l'information pertinente à l'unité centrale de trai-

tement. Par conséquent, la machine à coudre ainsi construite

constitue un outil industriel très intéressant du fait qu'el-

le est capable de réaliser un nombre pratiquement illimité de tâches qui libèrent l'opérateur du contrôle et du travail

des vêtements à confectionner, avec la caractéristique par-

ticulière qui consiste en ce que la machine est capable d'ap-

prendre par elle-même les différentes tâches simplement en

réalisant une seule fois chaque travail particulier.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui va

suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma fonctionnel de la

machine à coudre réalisée selon l'invention.

- La figure 2 représente un schéma fonctionnel des

différentes parties qui composent la machine.

- La figure 3 représente le schéma fonctionnel de l'u-

nité centrale de traitement, dans lequel on peut observer le 3n microprocesseur, les blocs de mémoire et les unités d'entrée

et de sortie.

- La figure 4 correspond au schéma fonctionnel de l'or-

aanisation inhérente au contrôle du moteur à inertie réduite

et qui, en recevant les ordres de l'unité centrale de trai-

l5 tement,commande ce moteur.

- La figure 5 représente l'organisation intrinsèque du régulateur de vitesse proprement dit, du moteur à inertie réduite, dans laquelle on voit, de façon schématique, deux grands blocs, dont l'un, le bloc supérieur, correspond à la structure du circuit du régulateur de vitesse, tandis que le bloc inférieur concerne la structure de la partie

de puissance qui alimente le moteur.

- La figure 6 correspond au circuit de la carte de

commande pour le moteur à inertie réduite.

- La figure 7 représente le circuit de la carte de démarrage au moyen de laquelle on contrôle la rotation du moteur. - La figure 8 correspond au circuit de puissance avec les différents organes qui déterminent le fonctionnement du

moteur à inertie réduite.

- La figure 9 représente le schéma de la source d'a-

limentation utilisée.

- La figure 10 représente, à titre simplement illus-

tratif, le panneau de commande à la disposition de l'opéra-

teur de la machine à coudre.

- La figure 11 correspond à l'un des différents cir-

cuits électroniques, semblables entre eux, dont est dotée la pédale de commande de la machine à coudre et au moyen

desquels on obtient les différentes vitesses de fonctionne-

ment.

- La figure 12 représente le circuit électronique uti-

lisé pour la détection de rupture du fil de couture.

- La figure 13 représente le circuit électronique du bloc de synchronisation qui est illustré dans la figure 1, et du circuit de sécurité de positionnement de l'élément coupe-fils. NOTA: Dans tout le jeu de plans commenté plus haut, les références entourées d'un cercle indiquent la continuité des connexions entre les différentes figures. Au contraire, les références numériques simples indiquent les différentes

parties fonctionnelles du système.

En accord avec les figures commentées plus haut, et en

ce qui concerne, en premier lieu, l'organisation fonctionnel-

le représentée dans la figure 1, on peut voir que la machine à coudre à commande programmable et moteur à inertie réduite, réalisée selon l'invention, est constituée à partir d'un microprocesseur 1 commandé par un circuit d'horloge 2 ou générateur de fréquence étalon, le microprocesseur 1 étant

relié directement à un bloc de magasinage en mémoire dyna-

mique 3 (RAM) et à un bloc de magasinage de mémoire stati-

que 4, constitué par trois mémoires identiques du type EPROM. La mémoire dynamique 3 emmagasine les différentes informations pour la réalisation d'un travail déterminé, tandis que la mémoire statique 4 conserve le programme de travail et de manipulation des informations au moyen duquel

la machine réalise son travail.

La communication de l'ensemble ainsi formé avec les organes périphériques externes qui contrôlent la machine

est réalisée avec le concours de trois unités d'entrée/sor-

tie qui seront indiquées dans ce qui suit par les références

suivantes: PIO 0, PIO 1 et PIO 2. Il a été prévu la présen-

ce d'un circuit de décodification ou convertisseur logique/ analogique 5 qui transforme le caractère des signaux qui

accèdent à ces unités d'entrée/sortie ou qui en sortent.

Toujours en ce qui concerne le schéma fonctionnel

de la figure 1, il faut dire que le bloc qui porte la ré-

férence 6 correspond à un bloc de synchronisation qui fait que les différentes opérations des éléments mécaniques de la machine à coudre représentée sous la référence 7 soient

compatibles. En outre, le bloc 8 comporte un circuit de sé-

curité pour le coupe-fil de la machine 7 qui évite la des-

cente de l'aiguille à coudre lorsque le coupe-fil ne s'est pas encore retiré de sa position de travail et la pédale

de commande de la machine à coudre, représentée par la ré-

férence 9, est associée au bloc électronique 10 qui compor-

te une série de circuits électroniques, normalement des détecteurs optoélectroniques, qui détectent les positions successives et la pédale de commande 9 de la machine, au moyen desquelles on obtient les différentes vitesses de couture.

Egalement, il a été prévu un clavier Il au moyen du-

quel on peut introduire des modifications et des commandes pour le fonctionnement de la machine. Comme on peut le voir, le moteur 12 est associé au bloc 13 dont l'organisation

schématique est illustrée dans la figure 4.

Dans ce qui suit, on décrira plus amplement la réali-

sation du système de commande de la machine à coudre.

Comme il a été dit plus haut, le système de commande est réalisé en partant d'un microprocesseur qui porte la référence lXet qui est, associé à trois blocs de mémoires du type EPROM, référenc&s5, et à un bloc de mémoire RAM, 16, qui sont tous reliés naturellement au bus d'adresse A 0,

A 1,.... A 14, ainsi qu'au bus d'information D 0,.... D 7.

Le microprocesseur 14 est contrôlé par un circuit d'horloge, qui porte la référence 2 dans le schéma de la figure 1, et

qui peut être optionnel en deux versions, l'une d'elles réa-

lisée en partant d'un multivibrateur astable 17 ou au moyen d'un circuit à cristal de quartz 18, dont les signaux sont envoyés à un compteurdiviseur 19 relié au bloc 20 ou CTC (counter and timer circuit). Ce bloc 20 CTC, en plus de servir comme moyen de transmission des signaux d'horloge au

microprocesseur 14, effectue un travail d'élément périphé-

rique, étant donné qu'il reçoit les signaux d'un dispositif 21 prévu pour le comptage des points de couture produits par la 'machine, ce dispositif 21 étant réalisé au moyen d'une roue qui est maintenue en contact permanent avec le tissu qui

doit être cousu et qui produit une série d'impulsions élec-

triques au fur et à mesure que le tissu passe au-dessous de l'aiguille à coudre, ces impulsions étant envoyées au bloc CTC.

Dans le schéma de la figure 3, on peut voir les décodifi-

cateurs 22 et 23 prévus pour le traitement correct des si-

gnaux du microprocesseur ainsi que la présence du buffer ou

registre tampon 24 prévu à la sortie du bus de données.

Les lignes d'entrée/sortie qui correspondent aux PIO 0, PIO 1 et PIO 2 sont les moyens qui permettent à l'unité centrale de traitement ou système de contrôle de recevoir l'information de tous et chacun des éléments périphériques

tels que les signaux du bloc de synchronisation 6, des cir-

cuits 10 de pédale 9, du régulateur 13 du moteur à inertie réduite, du panneau de commande 25, du bouton-poussoir

d'arrêt de couture 26, et de toutes les électrovannes pré-

vues dans la machine à coudre, à travers l'étage de puissan-

ce 27. Entre toutes ces électrovannes, il convient de

faire ressortir l'existence de l'électrovanne 28 qui corres-

pond au presse-tissu, de l'électrovanne 29 destinée à l'ar-

rêt de couture, de l'électrovanne 30 destinée à situer le coupe-fil en position de travail et de l'électrovanne 31 destinée à maintenir le coupefil en position de retrait,

ainsi que de l'électrovanne 32 de réserve de l'élément d'em-

pilement de la machine. La distribution de toutes les lignes d'entrée/sortie peut être observée clairement dans la figure 2. Dans la figure 11, on a représenté l'un des N circuits, égaux entre eux, employés pour la détection des différentes

positions de travail de la pédale 9 de commande de la machi-

ne. Ils consistent essentiellement en des optocoupleurs 33

qui envoient leurs signaux à l'unité d'entrée/sortie PIO 1.

Dans la figure 13, on a représenté le circuit du bloc

de synchronisation 6 et celui du bloc 8 de sécurité du coupe-

fil. Le synLhronisateur 6 comporte une pluralité de détec-

teurs destinés au contrôle et à la détection des différentes situations de travail de l'aiguille et du coupe-fil. Les

détecteurs qui déterminent la position relative de l'aiguil-

le en position haute ou en position basse, sont constitués par deux dispositifs opto-électroniques 34 et 35, lesquels indiquent de façon permanente au microprocesseur la position de travail de l'aiguille. Des détecteurs identiques, 36 et 37, réalisent, respectivement, les fonctions de contrôle du coupe-fil dans sa position de coupe et de l'existence de la

lame du coupe-fil en position de repos, c'est-à-dire en po-

3(s sition de retrait du coupe-fil. Grâce à l'information donnée

par ces organes, on évite que l'aiguille de la machine puis-

se descendre lorsque la lame du coupe-fil est en cours de fonctionnement, ce qui donnerait. lieu inévitablement à la

rupture de l'aiguille. Les signaux fournis par ces détec-

teurs opto-électroniques 34, 35, 36 et 37 sont traités

par le circuit 38 qui communique avec les lignes correspon-

dantes des unités d'éntrée/sortie.

Pour détecter les situations de rupture du fil évi-

ter que la machine continue à fonctionner en l'absence du

fil de couture, il a été prévu un détecteur opto-électroni-

que 39, qui est relié à un registre de déplacement 40 et à

un f lip-f lop, JK, 41, rmltre/esclave.

La machine comporte un dispositif de présentation alphanumérique 42 qui est relié au système de contrôle ou unité centrale de traitement, au moyen de l'excitateur 43,

ce dispositif de présentation 42 constituant un moyen d'in-

formation destiné à l'opérateur, pour lui indiquer les dif-

férentes phases de travail de la machine.

Grâce à la structure décrite jusqu'à présent, on peut

réaliser le contrôle automatique d'une machine à coudre in-

dépendamment du type de moteur utilisé par celle-ci. Cepen-

dant, la présente invention complète-cette structure en ajoutant à la machine un organe moteur qui consiste en un

moteur à inertie réduite contrÈlé par un régulateur de vites-

se lequel, à son tour, est sous la dépendance de l'unité

centrale de traitement décrite plus haut.

Dans ce qui suit, on décrira la structure du moteur à inertie réduite et de son régulateur de vitesse, dont l'organisation fonctionnelle est représentée dans la figure 4. Le moteur 12 est alimenté au moyen d'un régulateur de vitesse 44 relié à une interface 45 de liaison au régulateur en question ou unité centrale de traitement décrite plus haut et qui est représentée dans la figure 4 par le bloc

schématique 46. A son tour, l'interface 45 de liaison compor-

te un convertisseur digital/analogique 47 et un bloc de réa-

limentation 48 de l'état de mouvement. En outre, le moteur 12 comporte en association un tachymètre électronique 49 qui

est relié au régulateur de vitesse 44.

Le régulateur de vitesse 44 est représenté de façon schématique dans la figure 5 dans laquelle existent deux grands blocs fonctionnels. Le bloc qui porte la référence 50

représente la structure du circuit de régulation de vites-

se du moteur à inertie réduite 12, circuit qui reçoit à ses

entrées les signaux provenant du convertisseur digital/ana-

logique 47, ainsi que le signal de réalimentation d'inten-

sité, provenant du bloc 48, et le signal du tachymètre 49.

Ce bloc 50 fournit à sa sortie le signal qui informe de l'é-

tat de mouvement dans lequel se trouve le moteur à inertie

réduite 12.

L'autre bloc, 51, de cette figure 5, représente la structure de la partie de puissance destinée à alimenter le moteur 12, et ce bloc 51 consiste en un convertisseur de

courant alternatif en courant continu 53, suivi par un con-

vertisseur contrôlé en amplitude de courant continu en cou-

rant alternatif 53, qui est suivi à son tour par un autre convertisseur de courant alternatif en courant continu 54

contrôlable dans les deux sens.

* Par conséquent, le régulateur de vitesse 44 est relié

au moteur à inertie réduite 12 et lui fournit les instruc-

tions nécessaires pour qu'il réalise les différents mouve-

ments prévus ainsi que son freinage, en accord avec les si-

gnaux qui lui arrivent à partir du régulateur 46 ou unité

centrale de traitement décrite plus haut. Le régime de ro-

tation du moteur 12 est connu grâce au tachymètre électro-

nique 49 qui envoie l'information correspondante au régula-

teur de vitesse 44.

En ce qui concerne ce régulateur de vitesse 44,il con-

vient de faire observer que son bloc 50, représenté dans la figure 5, reçoit à son entrée 55 le signal provenant du convertisseur digital/analogique 47, prévu dans l'interface

décrite plus haut, qui assure la liaison avec le régula-

teur 46. Il reçoit également par la ligne 56 le signal pro-

venant d'un circuit 57 de réalimentation du signal tachymé-

trique et par la ligne 58 le signal provenant du circuit 59 de réalimentation d'intensité. Ce bloc 50 produit sur la ligne 60 un signal qui contient l'information en rapport avec l'état de mouvement dans lequel se trouve le moteur à inertie réduite 12 à chaque moment, signal qui est envoyé à l'interface 45 de liaison avec le régulateur 46. Au moyen des lignes 61 et 62, ce bloc 5 est relié au bloc 51 dans le but de réaliser le contrôle de vitesse et le contrôle du

sens de rotation du moteur.à inertie réduite 12.

Le bloc 51 reçoit par la ligne 63 le courant d'ali-

mentation à une fréquence de 50 cycles par seconde, en atta-

quant le bloc convertisseur de courant alternatif en courant continu 52, et en produisant à la sortie de ce dernier un courant redressé. Ce bloc 52 est relié au convertisseur contrôlé de courant continu en courant alternatif 53, avec la particularité qui consiste en ce qu'il se produit une transformation à une fréquence de l'ordre de 20 Kc/s. Grâce

à ces deux étages de conversion, 52 et 53, on passe des cin-

quante c/s du réseau électrique à vingt Kc/s, et du fait que

les circuits travaillent à cette fréquence élevée, les dimen-

sions du transformateur 64 utilisé pour l'alimentation du moteur 12 sont minimes, ce qui permet l'utilisation de transformateurs dotés d'un noyau de ferrite qui, en plus de leurs dimensions extrêmement réduites, constituent un

dispositif d'alimentation de rendement élevé.

Ce transformateur 64 est suivi par un bloc convertisseur de courant alternatif en courant continu 54 qui est associé directement au moteur à inertie réduite 12 en lui fournissant l'alimentation électrique nécessaire pour le faire tourner à

la vitesse appropriée dans le sens désiré.

Il convient de faire ressortir que grâce à la structure en question on élimine les transformateurs conventionnels

qui sont dotés de noyaux métalliques qui font que les machi-

nes à coudre automatiques en question présentent un poids, un volume et un coût de production élevés, et qui, en plus de

ces inconvénients, posent des-problèmes thermiques de fonc-

tionnement et de consommation d'énergie élevés.

Le bloc 50 est représenté, dans le circuit théorique illustré dans la figure 6, circuit qui reçoit à ses entrées 65 les signaux provenant du régulateur 46 ou unité centrale

de traitement et qui attaquent le convertisseur digital/ana-

logique 47, en fournissant le code de vitesse au moteur, tandis que l'on obtient à la sortie de ce convertisseurD/A 47 un signal de sortie qui est appliqué à l'amplificateur

opérationnel 66 dont la sortie est répartie entre les ampli-

ficateurs opérationnels 67 et 68. Ce bloc reçoit par la ligne

56 le signal provenant du circuit de réalimentation tachymé-

trique 57. En fonction du résultat de la comparaison entre la tension de référence fournie par le convertisseur D/A 47 et le signal de réalimentation tachymétrique reçu en 56, l'un

des amplificateurs opérationnels 67 ou 68 entrera en fonc-

tionnement et l'on obtiendra en 69 un sianal qui sera envoyé au circuit basculeur de la figure 7, circuit qui est consti-

tué par le bloc 53 ou convertisseur contrôlé de courant con-

tinu en courant alternatif, en accord avec le schéma fonc-

tionnel de la figure 5. En outre, dans cette carte ou circuit

de contrôle, on reçoit un signal de réalimentation de l'in-

1o tensite qui traverse le transformateur 64, signal qui est soustrait parles amplificateurs opérationnels de cette carte de contrôle, ce qui donne lieu à l'obtention du signal de

stabilisation de la vitesse du moteur en fonction de l'inten-

sité qui traverse le transformateur 64.

Z Selon l'amplificateur opérationnel en action, 67 ou 68,

ce qui dépend, comme il a été dit plus haut, de la comparai-

son entre le signal envoyé par le convertisseur D/A 47 et le signal de réalimentation tachymétrique 56, on obtiendra

l'activation de l'un des opto-coupleurs 70 ou 71. Ces opto-

coupleurs sont disposés à la suite d'un étage de retard 72 et sont reliés, respectivement, aux bases des transistors 73 et 74, pour activer au moyen de leurs sorties 75-76 ou 77-78, les transistors 79 ou 80, lesquels déterminent le sens de rotation du moteur à inertie réduite 12 auquel ils sont reliés comme il est indiqué dans la figure 8 du jeu de

plans ci-joint.

Le signal obtenu à partir du circuit représenté dans la figure 6 au point 69 est appliqué au circuit intégrateur , lequel produit deux séries d'impulsions dont la largeur

dépend précisément du signal reçu au point 69. Ces deux sé-

ries d'impulsions ne se présentent jamais superposées dans le temps, de façon à ce que les transistors 82 et 83 de la

carte de distribution de puissance de la figure 8 n'effec-

tuent jamais une commutation simultanée.

Le bloc qui porte la référence 84 dans cette figure 7 a pour mission d'assurer une grande rapidité de commutation

des transistors 82 et 83, en envoyant aux bases de ces tran-

sistors des impulsions dont le flanc descendant traverse le niveau de zéro volt et prennent une valeur négative avant de reprendre une valeur positive, ce qui donne lieu à la polarisation et à la dépolarisation extrêmement rapides

des transistors en question 82 et 83.

Grâce à tout ce circuit, le moteur à inertie réduite 12 peut être commandé sans qu'il soit nécessaire d'utiliser les volumineux transformateurs de type conventionnel qui,

en raison de leur volume, de leur poids et de leur consomma-

tion excessifs, réduisent l'efficacité de fonctionnement de la machine à coudre. Les transformateurs utilisés dans ce circuit présentent une taille réduite et donnent lieu à un rendement beaucoup plus élevé qui est du, précisément, à

la haute fréquence à laquelle ils fonctionnent.

Pour l'alimentation de tout l'ensemble électronique

de la machine à coudre, il a été prévu la source d4alimen-

tation qui est représentée à titre simplement illustratif

dans la figure 9, dans laquelle-l'élément 93 est un trans-

formateur pourvu de différentes sorties auxquelles sont reliés les ponts de redressement 94a, 94 b et 94 c, le signal d'entrée étant redressé et stabilisé par les régulateurs

intégrés 95 a, 95 b, 95 b' et 95 c. Cette source d'alimenta-

tion permet d'obtenir les différentes tensions nécessaires au fonctionnement des différents dispositifs électroniques

que comporte la machine à coudre qui fait l'objet de l'in-

vention.

Dans la figure 10, on a illustré un exemple de réali-

sation externe du tableau de commande 25 qui est accessible à l'utilisateur pour le contrôle de la machine, étant prévu

dans ce tableau une disposition de présentation alphanumé-

rique 42 qui constitue l'organe d'information et de communi-

cation à l'utilisateur des différents aspects du fonction-

nement de la machine à coudre. Les commutateurs 96 et 97

sont utilisés pour sélectionner les types de points de cou-

ture que doit réaliser la machine lorsqu'elle fonctionne en modalité manuelle, modalité qui peut être choisie au moyen du commutateur 98. Egalement; on peut obtenir le choix de la vitesse lorsque la machine travaille de façon

automatique en actionnant le commutateur 99.

Lorsque le commutateur 97 est placé dans la position manuelle, on peut choisir le nombre de points de couture

tandis que ce commutateur étant placé sur la position auto-

matique, la longueur des points de couture à réaliser par la machine peut être corrigée si l'on a actionné le com-

mutateur d'entrée de données 100.

Les touches 101 et 102 sont destinées à effectuer la sélection de la fonction à réaliser par la machine et à placer la machine en position d'apprentissage.Dans cette position d'apprentissage, la machine acquiert automatiquement toutes les données nécessaires pour réaliser par la suite, par elle-même, le travail de couture qu'elle a appris. A

cet effet, il suffira que l'opérateur exécute de façon ma-

nuelle une seule fois le travail en question.

Tous les commutateurs et toutes les touches sont do-

tés de leurs diodes émettrices de lumière correspondantes (LED) qui constituent un organe qui indique à tout moment

la position de travail de la machine.

Grâce à toute cette structure, on obtient la machine à coudre dotée de contrôle automatique et de moteur à inertie

réduite qui constitue l'objet de la présente invention.

Parmi les fonctions que la machine est capable de réaliser, on peut mentionner le fait que la machine peut réaliser un travail de couture totalement normal, sans aucune fonction automatique, on peut encore réaliser la couture de façon totalement automatique, en réalisant des points de

couture d'arrêt tant au commencement qu'à la fin de la cou-

ture. Le nombre de points de couture d'arrêt est choisi

au moyen du commutateur correspondant.

Egalement, lorsque la machine effectue un apprentissage, c'est-à-dire quand la machine emmagasine les données d'un travail donné que l'opérateur est en train de réaliser de

façon manuelle, la machine est capable d'effectuer une cor-

rection de la couture lorsqu'elle l'a apprise, en éliminant les différences de longueur de la couture apprise et que l'opérateur aurait pu introduire involontairement au cours de son travail. En outre, étant donné sa capacité de mémoire, la machine peut réaliser des travaux de couture différents et compliqués, ce qui est très intéressant en ce qui concerne

le rendement de travail de la machine à coudre.

En ce qui concerne le régulateur de vitesse qui com-

mande le moteur à inertie réduite, il convient d'indiquer que celui-ci est contrôlé par des informations digitales, ce qui

fait qu'il est possible d'obtenir une ample gamme de vites-

ses de rotation, la vitess maximale du moteur étant limitée uniquement par la capacité de travail de la machine à coudre proprement dite. En outre, une caractéristique principale de cette structure consiste en ce que pour obtenir l'arrêt instantané du moteur il n'est pas nécessaire d'appliquer un frein mécanique quelconque mais qu'au contraire il suffit

d'appliquer un signal de polarité inverse aux bornes d'ali-

mentation de ce moteur, ce qui donne lieu à un arrêt instan-

tané. Comme il a été indiqué plus haut dans la description

effectuée, la polarité du signal d'alimentation de ce moteur dépend de l'état de conduction ou de non-conduction des

transistors 79 ou 80.

Dans ce qui suit on décrit le fonctionnement de tout le système de commande du moteur à inertie réduite dans les cas suiVants: a) accélération, b) décélération, c) arrêt

du moteur.

a).- Accélération Lorsque le régulateur principal 46 désire mettre en marche le moteur 12, il fournit un code binaire approprié

à ce cas, au convertisseur D/A 47, et à la sortie de. ce der-

nier il apparaît un signal d'erreur de vitesse qui, appli-

qué à l'entrée du régulateur de vitesse 44, donnera lieu à

la rotation du moteur 12 jusqu'à atteindre la vitesse pré-

établie et définie par le code binaire en question fourni

par le régulateur 46 ou unité centrale de traitement. Simul-

tanément, la réalisation de l'état de mouvement obtenue à partir du bloc 48, indique au régulateur 46 si la vitesse

pré-sélectionnée a été atteinte ou non.

b).- Décélération: Lorsque la vitesse qui correspond au code binaire appliqué au convertisseur D/A 46 est inférieure à la vitesse réelle du système moteur-machine à coudre, il se produira

une inversion de la tension aux bornes du moteur 12, à con-

dition qu'il existe une différence négative et cette inver-

sion disparaîtra lorsque l'on atteindra la nouvelle vitesse

inférieure désirée.

Comme dans le cas de l'accélération, la réalimentation

de l'état de mouvement, fournie par le bloc 48 de réalimen-

tation de l'état de mouvement, indique si l'on a atteint la

nouvelle vitesse inférieure demandée.

c) Arrêt du moteur -

On place le système à la vitesse minima de couture,

comme il a été indiqué au paragraphe concernant la décéléra-

tion, et après avoir atteint celle-ci, on se rapproche de la position d'arrêt, en introduisant une vitesse adéquate à

proximité du point d'arrêt, ce qui donne lieu à une réduc-

tion définitive de vitesse et après avoir atteint le point final on débranche le moteur en appliquant au convertisseur

DA 47 le signal de vitesse nulle.

Par conséquent, grâce à toute la structure décrite dans ce mémoire descriptif, la machine à coudre ainsi réalisée peut être employée de façon normale ou de façon totalement

automatique en libérant l'opérateur de la nécessité de con-

trôler le nombre de points de couture d'un travail, la vites-

se de l'aiguille et les différentes variables qu'il est né-

cessaire de contrôler au cours d'un travail de confection de

vêtements textiles. Comme il a été indiqué plus haut, l'auto-

matisation de l'ensemble est réalisée grâce au contrôle micro-programmé des différents organes actifs de la machine, les différentes tâches à réaliser étant choisies grâce à l'utilisation d'un clavier accessible à l'utilisateur, ce qui permet d'introduire les différents paramètres en rapport avec

chacun des travaux que doit réaliser la machine à coudre.

Egalement, l'assignation de tous ces paramètres peut être

laissée aux soins de la machine à coudre grâce aux instruc-

tions appropriées que fournit tout le contrôle à l'informa-

tion emmagasinée dans les registres de mémoire du système de contrôle. Toute cette structure, conjointem ent à la présence d'un moteur à inertie réduite et de son régulateur de vitesse, fait de cette machine à coudre une machine-outil de grande

importance dans l'industrie textile.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple

non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (4)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Machine à coudre avec commande programmable et moteur à inertie réduite constituée à partir d'un régulateur principal micro-programmé constitué par un microprocesseur associé à deux blocs de mémoire, c'est-àdire une mémoire statique et une mémoire dynamique, ainsi qu'à trois unités d'entrée/sortie qui assurent la transmission des signaux

d'information provenant d'une pluralité de détecteurs opto-

électroniques, dispositifs de fin de course, électrovannes, et autres organes périphériques de la machine, caractérisée

essentiellement en ce qu'elle comporte comme élément d'en-

trainement un moteur électrique à inertie réduite qui est commandé par un régulateur électronique de vitesse, lequel reçoit les signaux d'un convertisseur digital/analogique commandé par le régulateur principal micro-programmé, le

moteur à inertie réduite étant doté d'un tachymètre électro-

nique relié électriquement au régulateur de vitesse, ce ré-

gulateur électronique de vitesse étant constitué au moyen d'un étage de régulation et de contrôle et d'un étage de distribution de puissance, l'étage de régulation et contrôle

recevant les signaux d'un circuit de réalimentation tachymé-

trique ainsi que les signaux de réalimentation de l'intensité

consommée par le moteur à inertie réduite et recevant égale-

ment un signal de référence du régulateur digital/analogique, cet étage de régulation et de contrôle fournissant un signal relatif à l'état de mouvement qui est appliqué à l'interface de liaison avec le régulateur principal et les signaux de contrôle de vitesse et de sens de rotation du moteur à inertie réduite, l'étage de distribution de puissance étant constitué par un convertisseur qui transforme le courant alternatif à cinquante cycles par seconde du réseau électrique en courant

continu, ce convertisseur étant suivi par un autre convertis-

seur contrôlé qui transforme le courant continu en courant alternatif à une fréquence de vingt Kc/s., relié au primaire

d'un transformateur pourvu d'un noyau de ferrite dont le se-

condaire est relié à un second convertisseur de courant alter-

natif en courant continu, lequel alimente le moteur à inertie

réduite, avec la particularité qui consiste en ce que l'éta-

ge de régulation et de contrôle effectue, à tout moment, une comparaison au moyen d'amplificateurs opérationnels de ses

signaux d'entrée et fournit, en fonction de cette comparai-

son, une tension de sortie qui contrôle le convertisseur

contrôlé de courant continu à courant alternatif à une fré-

quence de vingt Kc/s,.ainsi qu'une seconde sortie suscepti-

ble de provoquer la conduction, en fonction-de sa polarité,

d'un couple de transistors prévus dans le circuit d'alimen-

tation du moteur à inertie réduite, qui déterminent le sens

de rotation du moteur.

2.- Machine à coudre avec commande programmable et moteur à inertie réduite, selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moteur est alimenté à travers

trois étages de conversion de courant, c'est-à-dire un pre-

mier étage de conversion de courant alternatif à cinquante cycles par seconde en courant continu, un second étage de conversion de courant continu en courant alternatif à vingt

Kc/s et un troisième égage de conversion de courant alterna-

tif à vingtsKc/s en courant continu.

3.- Machine à coudre avec-commande programmable et mo-

teur à inertie réduite, selon les revendications précédentes,

caractérisée en ce que le convertisseur contrôlé de courant continu en courant alternatif a une fréquence de vingt Kc/s et est constitué par un circuit intégré qui reçoit comme

unique signal d'entrée le signal de contrôle de vitesse four-

ni par l'étage de régulation et de contrôle, en fournissant deux séries d'impulsions rectangulaires, non superposées, dont la largeur est fonction. du signal d'entrée, ces deux - séries d'impulsions attaquant un bloc de modification de ces impulsions, dans le but de produire la commutation rapide, - sans superposition, d'un couple de transistors associés au primaire du transformateur doté d'un noyau de ferrite, lequel

travaille à une fréquence d'environ 20 Kc/s.

4.- Machine à coudre avec commande programmable et

moteur à inertie réduite selon les revendications précéden-

tes, caractérisée en ce que l'inversion de la polarité élec-

trique aux bornes du moteur à inertie réduite est conditionnée

par la conduction et le blocage, respectivement, d'un cou-

ple de transistors associés directement aux bornes du mo-

teur à inertie réduite, les bases des transistors en ques-

tion étant contrôlées par l'étage de régulation et de con-

trôle.