DE3345482A1

DE3345482A1 - Mustererzeugungseinrichtung einer rechnergesteuerten naehmaschine

Info

Publication number: DE3345482A1
Application number: DE19833345482
Authority: DE
Inventors: Susumu Hanyu; Shinichi Koganei Tokyo Kato; Hideaki Hachioji Tokyo Takenoya
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1983-12-15
Publication date: 1984-06-20
Also published as: JPH0222678B2; DE3345482C2; US4522134A; JPS59111783A

Description

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JANOME SEWING MACHINE CO., LTD.
Tokyo / JAPAN
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Mustererzeugungseinrichtung einer rechnergesteuerten Nähmaschine .

Die Erfindung betrifft eine rechnergesteuerte Nähmaschine, die einen Speicher besitzt, der Stichsteuersignale zur Erzeugung unterschiedlicher Stichmuster speichert, und bezieht sich insbesondere auf eine Mustererzeugungseinrichtung einer derartigen rechnergesteuerten Nähmaschine, die unterschiedliche Teilmuster in einer bestimmten Folge hervorbringen kann, um ein größeres Gesamtmuster mit Hilfe eines Hilfswerks, das der Nähmaschine hinzugefügt wird, zu erzeugen.

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Bei herkömmlichen rechnergesteuerten Nähmaschinen speichert ein elektronischer Speicher Stichsteuersignale, die unter dem Einfluß eines Programmsteuerung verschiedene und komplizierte Muster mit einer nahezu unbegrenzten Zahl von Stichen hervorbringen können. Die seitliche Nadelauslenkbewegung ist jedoch innerhalb eines bestimmten Bereichs von etwa 6 - 7 mm begrenzt, und damit sind die hervorbringbaren Stichmuster unausweichlich dieser mechanischen Begrenzung in der Richtung der Nadelauslenkbewegung unterworfen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Vorkehrungen zu schaffen, so daß ein Stichmuster erzeugt werden kann, das über diese vorgegebene mechanische Begrenzung in Richtung der Nadelauslenkung hinaus erweitert ist. Zur Erreichung dieses Ziels wird das fragliche Muster im Speicher

BAD ORIGINAL

in einer Vielzahl von unterteilten Musterteilen in entsprechend vielen Gruppen von Stichsteuersignalen (Daten) gespeichert und in einer bestimmten Folge im Hinblick auf das fragliche zu erzeugende Muster. Jedes der Teilmuster besitzt

.5 Bestimmungsdaten für die Motordrehzahl der Maschine im Grenzbereich seines Endes, um das Anhalten der Nähmaschine vorzubereiten. Jedes Teilmuster weist weitere Bestimmungsdaten auf, die mit Ausnahme beim letzten Musterteil im Bereich des Musterteilendes dafür sorgen, daß, wenn die Nähmaschine anhält, die Nadel sich im unteren Totpunkt befindet. Der letzte Musterteil besitzt dagegen andere Bestimmungsdaten, welche im Bereich des Musterteilendes dafür sorgen, daß die Nähmaschine stillgesetzt wird, wobei sich die Nadel dann im oberen Totpunkt befindet. Unter der Programmsteuerung eines Mikrocomputers wird die Nähmaschine dann am Ende jedes Musterabschnitts mit in vorbestimmter Position behaltener Nadel zum Stehen gebracht, und es wird der Bedienungsperson angezeigt, daß der Musterabschnitt fertiggestellt ist, so daß der Stoff, auf dem das Muster gestickt werden soll, 0 entsprechend dem-nächstfolgenden Musterteil verschoben werden kann.

Die Zeichnung zeigt im einzelnen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der elektri

schen Steuerschaltung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

den Drückerfuß perspektivisch;

ein aus einer Folge von Teilmustern zusammengesetztes Muster;

ein erstes Teilmuster zur Musterfigur nach Fig. 3;

	Fig.	2
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	Fig.	3
	Fig.	4A
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Fig. 4B

ein zweites Teilmuster zur Musterfigur nach Fig. 3;

Fig. 5

ein Flußdiagramm der Steuerung;

Fig. 6 Fig. 7A und 7B

die gegenseitigen Beziehungen zwischen den Positionen der Nadelspitze und den Winkelstellungen der oberen Maschinenwelle;

Beziehungen zwischen dem Stoff und dem Drückerfuß, wenn das erste Teilmuster fertiggestellt ist;

Fig. 8

eine Tabelle der im Speicher gesteuerten Stichsteuerdaten mit zugehörigen Adressen.

Ein Festwertspeicher (ROM) speichert Stichsteuersignale in Form von Nadelpositionssteuerdaten und Transportsteuerdaten in jeder Kombination und jeweils in spezieller Beziehung zu der Adresse für eine Anzahl von Stichmustern. Handelt es sich um größere Muster, so speichert der Speicher Stichsteuersignale, welche in mehrere Gruppen für so viele Musterabschnitte oder-teile aufgeteilt sind, wie nacheinander ausgelesen werden sollen, um das zusammenhängende größere Muster fertigzustellen. Jede Gruppe von Daten mit Ausnahme der letzten Gruppe weist Geschwindigkeitsbestimniungsdaten an einer bestimmten Adresse nahe dem Ende der Datengruppe auf und enthält auch Stoppbestimmungsdaten an der letzten Adresse der Datengruppe, um die Nähmaschine so anzuhalten, daß sich die Nadel dabei im unteren Totpunkt befindet. Es ist damit also festgelegt, daß der Nähmaschinenmotor durch die Geschwindigkeitsbestimmungsdaten verlangsamt wird, wenn die Stiche des Musterteils sich dem Musterteilende nähern, und

schließlich wird der Nähmaschinenmotor durch die Stoppbe*- stimmungsdaten so stillgesetzt, daß dann, wenn das Teilmuster völlig fertiggestellt ist, die Nadelspitze im unteren Totpunkt stehen bleibt.
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Die letzte Gruppe der Stichsteuersignale für den letzten Musterteil dagegen enthält Drehzahlbestinunungsdaten an einer Adresse nahe dem Ende der Teilmustergruppe und außerdem Stoppbestimmungsdaten an der Adresse des Musterendes selbst. Damit ist festgelegt, daß der Nähmaschinenmotor durch die Drehzahlbestimmungsdaten verlangsamt wird, wenn sich beim Sticken des letzten Musterteils dessen Ende nähert, und daß der Nähmaschinenmotor durch die Stoppbestimmungsdaten so stillgesetzt wird, daß sich die Nähmaschinennadel am Ende des fertiggestickten Musters im oberen Totpunkt befindet.

Der Speicher ROM speichert die Stichsteuerdaten und die Bestimmungsdaten, die dann ausgelesen werden, und speichert außerdem Programmsteuerdaten zum steuern des Programms für diese Mustererzeugungseinrichtung.

Ein Zentralrechner (CPU) benützt die Programmsteuersignale des Speichers ROM zum Steuern des Programms der Einrichtung, und ein Datenzwischenspeicher (RAM) speichert vorühergehend die Vorgänge der Programmieroperationen und deren Ergebnisse. Der Centralrechner CPU, die Speicher ROM, RAM und eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung I/O werden durch einen Mikrocomputer dargestellt.

Eine Musterauswahlvorrichtung PS weist Musterauswahlschalter (nicht gezeigt) auf, die an der Nähmaschine angebracht sind und bei ausgewählter Betätigung an den Zentralrechner CPU ein Mustersignal abgeben.

Ein Impulsgenerator PG gibt synchron mit der Drehung der

Nähmaschinenhauptwelle an zwei bestimmten Winkelpositionen der Welle Impulssignale als Zeitsteuerpunkte für den Zentralrechner (CPU) , damit die Nadel in der oberen bzw. unteren Totpunktstellung angehalten werden kann· Der Impulsgenerator PG gibt zudem dem Zentralrechner je Umdrehung der oberen Maschinenhauptwelle ein Synchronisiersignal, woraufhin dieser pro Stich aus dem Speicher ROM die Stichsteuersignale ausliest.

Eine Stichsteueranzeigevorrichtung LED ist mit zahlreichen Leuchtdioden (nicht gezeigt) ausgestattet, die jeweils einzelnen Musteranzeigen zugeordnet sind. Erhält der Zentralrechner von der Musterauswahlvorrichtung PS ein Mustersignal, so läßt er die zugehörige Leuchtdiode aufleuchten, womit angezeigt wird, daß das Muster gewählt worden ist.

Mit Hilfe eines Nähmaschinenanlassers CONT kann die Geschwindigkeit des Nähmaschinenmotors SM gesteuert werden. Ein Drehzahlsteuerschalter SC ist für den Normalfall so eingestellt, daß der Nähmaschinenmotor mit einer hohen Geschwindigkeit läuft; er kann die Motordrehzahl abhängig von der Bestimmung durch den Anlasser CONT zwischen einer niedrigen und einer hohen Geschwindigkeit steuern. Erhält die Drehzahlsteuerschaltung SC vom Speicher ROM Geschwindigkeitssteuerdaten, so sorgt er dafür, daß der Nähmaschinenmotor SM unabhängig von der Stellung des Anlassers CONT mit langsamer Drehzahl umläuft. Die Drehzahlsteuerschaltung SC setzt den Nähmaschinenmotor auch still, wobei dann die Nadel sich in der unteren oder oberen Totpunktstellung befindet, wenn sie vom Zentralrechner CPU ein Stoppsignal erhält.

Schrittmotoren PM_ für die Steuerung der Nadelstellung und PMp zum Steuern des Transportschrittes und der Richtung werden über Treiberkreise DV". DVp abhängig von den Nadelpositionssteuerdaten und den Transportsteuerdaten, die aus dem Speicher ROM ausgelesen werden, gesteuert.

Fig. 2 zeigt einen speziellen Drückerfuß 1 für die Erfindung. Der Drückerfuß ist mit einer Markierung 3 in der rechten Außenstellung des länglichen Nadeldurchgangsloches 2 versehen, das den Gesamtbereich der Nadelauslenkbewegung begrenzt. Die Markierung 3 ist in Transportrichtung einer der Nadelgrundstellungen R angebracht.

Mit der beschriebenen Kombination von Elementen arbeitet die erfindungsgemäße Einrichtung folgendermaßen, um ein Stichmuster gemäß Fig. 3 hervorzubringen. Dieses Stichmuster ist von einer Breite, die über die maximale Nadelauslenkbewegung hinaus geht. Der Speicher ROM hat deshalb ein erstes Teilmuster gespeichert, wie es in der Fig. 4A dargestellt ist. Dieses Teilmuster beginnt mit dem Anfangsstich S(no) und geht bis zum letzten Stich S(no + η), während ein zweites Teilmuster in Fig. 4B dargestellt ist und vom Anfangsstich S(no + mo) bis zum letzten Stich S(no + m) geht, was in der Tabelle der Fig. 8 dargestellt ist, in der die Stichsteuerdaten zusammen mit Geschwindigkeitskennzeichnungsdaten und Stoppdaten bestimmten Adressen zugeordnet sind.

Der Speicher ROM speichert außerdem die bereits erwähnten Programmsteuersignale, damit, wie im Flußdiagramm der Fig. dargestellt, die Programmsteuerung vorgenommen werden kann.

Beim Einschalten der Steuerspannung übernimmt der Zentralrechner CPU die Hauptfunktion und startet die Programmsteuerung nach Fig. 5.

Für die Anfangseinstellung, die mit gestrichelter Linie gezeigt ist, werden die Kennzeichnungen U, L und N auf 0 gesetzt, und es wird ein ausgewähltes Muster festgelegt. Danach wird das Signal vom Impulsgenerator PG erkannt. Der 5 Impulsgenerator PG erzeugt Η-Signale für die Nadelamplituden-

phase b, die Vorschubphase c, die Phase für Stop der Nadel im oberen Totpunkt d und die Phase für Stop der Nadel im unteren Totpunkt e, wie in Fig. 6 gezeigt, bei der die Nadelspitze a sich im oberen Totpunkt befindet, wenn die Nähmaschinenhauptwelle die Winkelposition 0° hat. Wenn die Nähmaschine stillsteht oder läuft und dabei die Nadelamplitudenphase vorgegeben wird und nicht die Phase für Stop im oberen Totpunkt der Nadel, werden im Musterdatenauslesevorgang (A) die Musterdaten (Stichsteuerdaten, Geschwindigkeitsdaten, Stopdaten im oberen oder unteren Totpunkt) ausgelesen.

Wenn dann der Phasenpunkt des Nadelstops im oberen Totpunkt erreicht wird, ist die zugehörige Kennzeichnung U dann 0, womit gekennzeichnet ist, daß die Nadel im oberen Totpunkt nicht angehalten werden soll und dieser Phasenpunkt passieren kann. Anfangs werden die Stichsteuerdaten an der Adresse no ausgelesen und der Treiberschaltung DV_n zum Steuern des Nadelsteuerschrittmotors PM_ und damit der Nadelposition zugeführt.

Es wird dann das Adressenfortschreitkennzeichnungssignal N wieder zu 0 gemacht, so daß in den Adressen der Tabelle nicht vorangegangen wird. Wenn der Anlasser CONT nicht betätigt wird, erhält die Drehzahlsteuerschaltung SC den Befehl für hohe Drehzahl, so daß die Drehzahl des Nähmaschinenmotors SM nach Maßgabe der Anlasserstellung von langsame auf Ruhe-Drehzahl gesteuert wird. Das Programm kehrt dann nach (T) zurück und wird wiederholt.

Wenn der Anlasser CONT betätigt wird und die Nähmaschine statt der unteren Stopphase die Vorschubsteuerphase vorgibt, welchselt Kennzeichnungssignal N von 0 nach 1, so daß eine Adresse weiter geschaltet wird. Die zuvor an der Adresse no ausgelesenen Vorschubsteuerdaten werden dann der Treiberschaltung DV_p zugeführt, die den Transportsteuerschrittmotor PM„ und damit den Stofftransportschritt

steuert, woraufhin das Programm nach ^fi) zurückkehrt.

Wenn die Phase für Stop im unteren Totpunkt erreicht ist, geht das Programm nach 1 zurück, weil das Kennzeichnungssignal L für Stop im unteren Totpunkt 0 ist, wodurch angezeigt wird, daß die Nadel nicht im unteren Totpunkt angehalten werden soll. Da das Kennzeichnungssignal N auf 1 bleibt, rückt die Adresse nicht vor, und das Programm wird wiederholt. Auf diese Weise schreitet die Adresse um einen Schritt nach dem anderen vor, und die Stichsteuerdaten werden für die Bildung der einzelnen Stiche nacheinander ausgelesen.

Die Daten, die als nächstes im Vorgang (A) ausgelesen werden, sind die Geschwindigkeitsbestimraungsdaten an der Adresse (no +η'). Diese Daten werden im Langsamlauf-Bestimmungsvorgang (B) erkannt und legen die langsame Drehzahl für die Drehzahlsteuerschaltung SC im Vorgang (B¹) fest, wodurch in der Tabelle der Fig. 8 die Adresse um 1 weiterrückt, während das Programm nach (V) zurückkehrt. Innerhalb derselben·Amplitudenphase werden dann die nächsten Musterdaten ausgelesen. Dies sind die Stichsteuerdaten zum Steuern der Nadelposition und der Transportstrecke oder Richtung während der Steuerung der Nähmaschine auf langsame Drehzahl. Nachdem während dieses Langsamlaufs mehrere Stiche ausgeführt worden sind, werden an der Adresse (no + η") die Daten für das Anhalten der Nähmaschine in einer Stellung, in der sich die Nadel im unteren Totpunkt befindet, im Vorgang (C₁) festgestellt, wobei das Kennzeichnungssignal L nach 1 geht. Damit schreitet die Adresse in der Tabelle der Fig. 8 voran, und das Programm kehrt nach (T) zurück.

Die Musterdaten an der Adresse (no + η) werden ausgelesen, damit der Schrittmotor PM₀ zur Steuerung der Nadelposition

angetrieben werden kann, und das Kennzeichnungssignal N wird O, und das Programm kehrt nach (jT) zurück. Wenn die Transportsteuerphase erreicht ist, wird Kennzeichnungssignal N dann 1, so daß die Adresse in der Tabelle der Fig. 8 um 1 weiterschreitet, wodurch der Transportsteuerschrittmotor PMp angetrieben wird, und das Programm geht nach (Jj zurück. Wenn dann anschließend die Phase für Stop im unteren Totpunkt erreicht wird, wird der Drehzahlsteuerschaltung SC im Vorgang C- das Anhalten angezeigt, und die Nähmaschine bleibt mit der Nadel im unteren Totpunkt stehen. Kennzeichnungssignal L wird dann 0, und das Programm geht nach (T) zurück. Wenn der Anlasser CONT freigegeben wird, wird die Drehzahlsteuerschaltung SC auf die Einstellung für hohe Drehzahl zurückgestellt, weil die Kennzeichnungssignale L und U beide 0 sind.

Damit ist das erste Teilmuster in Fig. 4A vom Stich S(no) bis zum Stich S(no + η) fertiggestellt, und die Nähmaschine steht mit der Nadel im unteren Totpunkt still. Wie dargestellt, hat das Teilmuster am Anfang gerade Stiche S_D, die in der rechten Nadelgrundstellung R anfangs ausgebildet worden sind.

Der Bediener muß nun den Stoff um 180 ° drehen, wobei die Nadel im letzten Stich S(no + η) steckt, so daß ein übergang vom Zustand nach Fig. 7A in den Zustand nach Fig. 7B hergestellt wird. Damit der Stoff genau ausgerichtet werden kann, werden die Geradestiche S_R genau mit der Bezugsmarkierung 3 auf den Drückerfuß 1 in Transportrichtung zur Deckung gebracht.

Wird dann der Anlasser CONT wieder gedrückt, werden die Musterdaten an der Adresse (no + mo) und an den folgenden Adressen nacheinander ausgelesen, und es wird der in Fig.4B gezeigte zweite Musterabschnitt in derselben Weise wie der

erste Musterabschnitt aus der Fig. 4A gestickt. Im Vorgang B werden die Drehzahlkennzeichnungsdaten an der Adresse (no + m¹) erkannt, wodurch im Vorgang B¹ an die Drehzahlsteuerschaltung SC die Kennzeichnung für langsame Drehzahl gegeben wird. Danach werden mehrere Stiche mit langsamer Drehzahl des Nähmaschinenmotors SM gebildet. An der Adresse (no + m") werden dann im Vorgang C^ die Daten zum Anhalten der Nähmaschine mit der Nadel im oberen Totpunkt ermittelt, und das Kennzeichnungssignal U wird 0, so daß zur nächsten Adresse weitergeschaltet wird, und das Programm kehrt nach (T) zurück.

Anschließend werden die Stichsteuerdaten an der Adresse (no + rn) ausgelesen, wodurch der Nadelstellungsschrittmotor PM angetrieben wird, Kennzeichnungssignal N geht nach 0, und das Programm geht nach (i_) zurück. Wenn die Transportsteuerphase erreicht ist, geht Kennzeichnungssignal N nach 1, wodurch die Adresse fortschreitet und der Transportsteuerschrittmotor PM getrieben wird, und das Programm geht nach [£) zurück. Wenn danach die Nadelpositionssteuerphase erreicht wird, werden die Stichsteuerdaten an der Adresse no ausgelesen, wodurch der Nadelpositionssteuerschrittmotor PM„ angetrieben wird, so daß die Nadelstellung

für den ersten Stich des ersten Musterabschnittes in Fig. 4A eingestellt wird, Kennzeichnungssignal N geht auf 0 und das Programm geht nach (T) zurück.

Wenn die Steuerphase für Stop im oberen Totpunkt erreicht wird, wird diese Stopkennzeichnung der Drehzahlsteuerschaltung SC im Vorgang C₂ zugeführt, so daß die Nähmaschine mit der Nadel im oberen Totpunkt angehalten wird, Kennzeichnungssignal U wird 0 und das Programm geht nach Q) zurück. Die Maschine wird also angehalten, bevor die zum Schluß ausgelesenen Stichsteuerdaten einen Stich hervorrufen. Wenn der Näher den Anlasser CONT freigibt, wird die Drehzahlsteuerschaltung SC auf hohe Geschwindigkeit zurückgestellt.

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Damit ist der zweite Musterabschnitt nach Fig. 4B vom Anfangsstich S(no + mo) bis zum letzten Stich S(no + m) fertiggestellt und zusammen mit dem ersten Musterabschnitt nach Fig. 4A zu dem vollständigen Muster gemäß Fig. 3 zu einer Einheit verbunden. Wenn die Nähmaschine angehalten wird, während die Nadel sich im oberen Totpunkt befindet, kann der Stoff unter dem Drückerfuß beliebig verschoben werden, so daß die Fäden abgeschnitten werden können. Die geraden Stiche S' können dann am Ende des zweiten Musterabschnittes in der rechten Nadelgrundstellung genau über die geraden Stiche S_R des ersten Musterabschnittes nach Fig. 4A gelegt werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der Stoff am Ende des ersten Musterabschnitts um 180 ° gedreht. Es versteht sich, daß abhängig von der Gestaltung des vollständigen Musters dieser Verdrehungswinkel auch anders gewählt werden kann.

-/Ik.

- Leerseite -

Claims

DR. DIETER V. BEZOLD

DIPL. ING. PETER SCHÜTZ

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

PATENTANWÄLTE

MAIUA-THERESIA STHASSr WJ
POSTFACH 86 02 6O

D-8OOO MUENCHEN 86

JANOME SEWING MACHINE CO., LTD.
Tokyo / JAPAN

Mustererzeugungseinrichtung einer rechnergesteuerten Nähmaschine
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Patentanspruch

A.) Mustererzeugungseinrichtung einer rechnergesteuerten Nähmaschine, die einen Antriebsmotor für den Antrieb der Nähmaschinenwelle aufweist, mit der ein Signalgenerator verbunden ist, welcher in bestimmten Winkelpositionen der Nähmaschinenwelle Phasenpositionssignale erzeugt, um die Nähmaschine in den Stellungen des oberen bzw. unteren Totpunktes der Nadel anzuhalten, einer Drehzahlsteuerschaltung, mit der die Drehzahl des Nähmaschinenmotors gesteuert wird, einem Mikrocomputer, der für die Steuerung der Drehzahlsteuerschaltung Programmsteuermittel enthält sowie einen Speicher, in dem Nadelpositionssteuerdaten und Transportsteuerdaten gespeichert werden, die nacheinander synchron zur Drehung der Nähmaschinenwelle und unter Steuerung der Programmsteuermittel ausgelesen werden, um dadurch Stiche zu bilden, wobei im Speicher mehrere Gruppen von Stichsteuerdaten enthalten sind, die in einer vorbestimmten Ordnung nacheinander ausgelesen werden, um die Nadelposition und die Transporteurposition für eine vorbestimmte Zahl von Mustern zu steuern,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Stichsteuerdatengruppen mit Ausnahme der letzten Datengruppe erste Stoppkennzeichnungsdaten enthalten, die am Datengruppenende vorgesehen sind, um die Nähmaschine in einer Stellung anzuhalten, in der sich die Nadel im Bereich des unteren Totpunktes befindet, während die letzte Datengruppe zweite Stoppkennzeichnungsdaten an ihrem Ende enthält, daß die Programmsteuermittel synchron zur Drehung der Nähmaschinenwelle betätigbar sind, um die Stichsteuerdaten und die ersten und zweiten Stoppkennzeichnungsdaten auszulesen, und daß die Drehzahlsteuerschaltung die ersten oder zweiten Stoppkennzeichnungsdaten aufnehmen und die Nähmaschine mit der Nadel im oberen oder unteren Totpunkt zum Stillstand bringen, wenn eines der Phasensignale vom Signalgenerator erzeugt worden ist.