DE2655693C2 - Zierstichnähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zierstichnähmaschine nach dem Oberbegriffdes Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der DE-OS 25 00 234 bekannt

Die bekannte Zierstichnähmaschine weist logische Schalteinrichtungen auf, die eine Stichmusterinformation, die in einem der Maschine zugehörigen Speicher gespeichert ist, verwenden, um mit diesen den Stoffvorschub und damit koordiniert die Auslenkung der Nadelstange der Nähmaschine zu beeinflussen. Die von dem Speicher kommende digitale Information wird in analoge Positionssignale umgewandelt die motorgetriebene Servoeinrichtungen antreiben. Der Speicher kann eine Mehrzahl von Stichmusterprogrammen enthalten, die wahlfrei abrufbar sind. Mittels Einstellpotentiometer können innerhalb eines vorgewählten Programmes die Größe des Stoffvorschubes und der Nadelauslenkung manuell beeinflußt werden.

Zur Herstellung bestimmter Näharbeiten ist es mitunter erwünscht, mehr als eine Nadel zu verwenden, wenn z. B. mehrfarbige Stickereien angefertigt werden sollen. Dabei sind beispielsweise zwei Nadeln seitlich in jener Richtung gegeneinander versetzt in der der Nadelhalter die Auslenkbewegung ausführt. Ist die Schlitzlänge in der Nadelplatte auf die Maximalauslenkung, die beim Betrieb mit nur einer Nadel ausgeführt werden kann, bemessen, dann kann beim Einsatz einer Doppel- oder Dreifachnadel der Fall auftreten, daß wegen zu großer Nadelauslenkung eine Nadel auf die Nadelplatte auftrifft und abbricht. Es ist daher beim Einsatz von Mehrfachnadeln die maximale Nadelauslenkung zu reduzieren. Zwar verfügt die bekannte Nähmaschine durch ihre Einstellpotentiometer über diese Möglichkeit, doch ist damit nicht gewährleistet, daß ein von der Anzahl der verwendeten Nadeln bestimmter Maximal-

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wert der Nadeiauslenkung tatsächlich eingehalten wird.

Der Erfindung:liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zierstichnähmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ohne mühselige Einstellung eines vorgegebene NadeIausIenkung der Nadelstange unschwierig reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ermöglicht es, mittels eines an leicht zugänglicher Stelle der Nähmaschine angeordneten Schalters die Nadelauslenkung um einen vorgegebenen Bruchteil zu reduzieren, wobei sich der Bruchteil an der bei Mehrfachnadelbetrieb zulässigen Maximalauslenkung im Verhältnis zur maximal möglichen Auslenkung bei Einzelnadelbetrieb bemißt, so daß mit Sicherheit ausgeschlossen ist daß die Auslenkungsweite bei Mehrnadelbetrieb einen zu großen Wert annimmt auch wenn die Auslenkungsweite durch weitere Einstellvorrichtungen, beispielsweise ein von Hand betätigbares Potentiometer zusätzlich beeinflußt wird.

Gemäß der Erfindung wird nicht etwa eine Begrenzung der Nadelauslenkung auf einen festen Grenzwert vorgenommen. Dies würde dazu führen, daß die Proportionen der auszuführenden Stichmuster verfälscht würden. Gemäk der Erfindung wird vielmehr die von dem Programm vorgegebene Größe der Nadelauslenkung um einen festen Bruchteil reduziert so daß die Proportionen innerhalb des Stichmusters erhalten bleiben.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zierstich-Nähmaschine, wobei einzelne Teile der Nähvorrichtung und der Steuervorrichtung dargestellt sind, die zur Erläuterung der Erfindung notwendig sind;

F i g. 2 ein schematisches Blockdiagramm der elektronischen Steuerschaltung; und
F i g. 3 ein Schaltbild der Steuerschaltung.
In der F i g. 1 der Zeichnung ist eine Zierstich-Nähmaschine teilweise mit strichpunktierten Linien dargestellt die einen Rahmen 10 mit einem Bett 12 und einen tragenden Arm 14 aufweist der mittels einer Abstützung 16 freitragend über dem Bett angeordnet ist Das freie Ende des Armes 14 trägt ein Kopfteil 18, in welchem eine Nadelstangenführung 20 angeordnet ist, welche ihrerseits eine Nadelstange 22 zwischen zwei Endlagen hin- und herführt, wie dies bei Nähmaschinen an sich üblich ist. Die Auf- und Abbewegung zwischen den beiden Endlagen wird auf die Nadelstange 22 über eine geeignete Antriebsverbindung mittels einer Armwelle 24 übertragen, die in an sich bekannter Weise z. B. von einem Elektromotor oder dergleichen (nicht dargestellt) angetrieben ist. Eine einzige Nadel oder mehrere Nadeln 26 sind in der dargestellten Weise am unteren Ende der Nadelstange 22 befestigt und wirken unterhalb des Bettes 12 mit geeigneten Näheinrichtungen, wie z. B. mit einem nicht dargestellten Schlaufenbilder oder dergleichen zusammen.

Wie dies an sich bei Zierstich-Nähmaschinen bekannt ist, steht die Nadelstangenführung 20 mit einem Antrieb in einer Antriebsverbindung, welche der Nadelstange 22 eine seitliche Auslenkbewegung verleiht, wobei diese Antriebseinrichtung gemäß F i g. 1 einen Antriebsarm 28 aufweist, welcher an der Stelle 30 mit der Nadelstangenführung 20 gelenkig verbunden ist. Der Antriebsarm 28 steht mit einem umsteuerbaren Linearmotor 32 in

einer Antriebsverbindung, so daß in den Antriebsann 28 eine linearbewegung eingeleitet wird, die eine Auslenkung der NadelstangenfQhrung 20 über die Gelenkverbindung 30 zur Folge hat In diesem Zusammenhang sei auf die genannte DE-OS 25 00 234 verwiese^ in welcher dieser Linearantrieb näher erläutert ist in dem Bett 12 ist unter der Nadelstange 22 eine mit dieser zusammenwirkende Nadelplatte 34 angeordnet welche einen Schlitz 36 aufweist dessen Breite derart bemessen ist daß eine einzelne Nadel während ihrer maximalen Aus- to Ienk-BewegtTg durch die öffnung hindurchgreifen kann. Unter der Nadelplatte 34 des Bettes 12 befindet sich eine Vorschubeinrichtung, welche das Nähgut quer über die Oberfläche de? Nadelplatte hinwegbewegt und welche einen Stoffschieber 38 aufweist der über ein is geeignetes Hebelgestänge 40 angetrieben ist, wobei das Hebelgestänge seinerseits mit einem zweiten Linearmotor 42 in Verbindung steht Die Vorschubeinrichtung ist ebenfalls elektronisch gesteuert so daß elektrische Signale dem Linearantrieb 42 zugeleitet werden und dieser in Abhängigkeit von einem ausgewählten Muster die gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung ausführt Die Vorschubeinrichtung selbst bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung, sondern es kann vielmehr zur Durchführung der Erfindung auch eine andere geeignete Vorschubeinrichtung Verwendung finden.

In der F i g. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild für die Steuerung der Nadelstangenauslenkung dargestellt Die Vorschubsteuerung ist nicht dargestellt und besitzt im wesentlichen die gleiche Schaltung wie die Austenkungssteuerung, so daß die Beschreibung der in der Fig.2 dargestellten Schaltung der Umkehrschleifensteuerung genügt um die vorgenannten Steuerkreise zu versehen.

Wie dies bereits ausgeführt wurde, sind Musterinformationen in einer Speichervorrichtung gespeichert, welche bei der vorliegenden Erfindung von einem LSI-Schaltkreis 44 in F i g. 2 gebildet wird. Ein ebenfalls in der F i g. 2 dargestellter Impulsgenerator 46 wird in zeitlicher Relation mit der Nähmaschine angesteuert und gibt zwischen aufeinanderfolgenden Stichen jeweils einen Zeitimpuls ab. Die Impulse werden in einem binären Zähler 48 gezählt um eine zeitliche Aufeinanderfolge von zunehmend größeren binären Zahlen zu erzielen, die den aufnehmenden Stichzahlen des Musters ent- « sprechen. Das Ausgangssignal des Zählers wird dem LSI-Schaltkreis 44 als Code zugeleitet um von diesem die Digitalinformation zu erhalten, welche den Positionskoordinaten jedes Stiches des vorbestimmten Musters entspricht Das Speicherausgangssignal dient zur Steuerung der Antriebseinrichtungen, welche ihrerseits die Bewegung der Nadel und der Vorschubeinrichtung der Nähmaschine steuern, so daß die Nadel während jedes Stiches an einer ganz bestimmten Positionskoordinate in das Nähgut eindringt.

Wie aus der F i g. 1 zu entnehmen ist ist der LSI-Schaltkreis 44 auf der Platine 50 einer logischen gedruckten Schaltung montiert. Das Ausgangssignal des LSI-Schaltkreises 44 gelangt als digitale Ausgangsinformation, welche den Positionskoordinaten jedes Stiches zugeordnet ist in impulsbreitenmodulierter Form zum Digital-Analogwandler 52 für die Auslenkungssteuerung. Der LSI-Schaltkreis 44 kann ferner auch ein Verzögerungsglied aufweisen, durch welches die Auslenkungssteuerungs-Information gegenüber dem Auslenkungsantrieb während einer bestimmten Zeit zurückgehalten wird, welche in geeigneter Weise auf den Antrieb der die Nadel auf- und abbewegenden Antriebseinrichtung während des Nähvorganges abgestimmt ist Die geeignete Zeitverzögerung der AiisIenkungssteuerungs-Information kann durch den Impulsgenerator 46 festgelegt werden.

Das impulsbreitenmodulierte Signal, welches über die Leitung 54 zu dem Digital-AnaIogwandler 52 gelangt wird gefiltert mittels des Regelwiderstandes 56 (siehe F i g. 3) in der Spannung versetzt und von einem Spannungsteiler 58 eingestellt womit HerstcUungstoleranzen Rechnung getragen wird. Die Analogsignale des Digital-Analogwandlers 52 werden über die Leitung 60 zu einem Äuslenkungssignalverstärker 62 geleitet welcher ein Ausgangssignal über die Leitung 64 an eine Summiereinrichtung 66 eines Niederspannungsvorverstärkers 68 eines Servoverstärkersysteras abgibt Weitere Ausführungen zu dem Servoverstärkersystem sind in der vorgenannten DE-OS 25 00 234 enthalten.

Der Ausgang des Auslenkungssignalverstärkers 62 ist ferner mittels der Leitung 70 an einen in Fig.3 als Schalter dargestellten FET-Schaltkreis 72 angeschlossen, dessen Gate-Elektrode über eine Leitung 74 an den LSI-Schaltkreis 44 angeschlossen ist. Bei einer geeigneten Steuerung gibt der LSI-Schaltkreis 44 durch einen Verzögerungskreis über die Leitung 74 eine Gate-Spannung an den FET-Schaltkreis 72 ab, so daß der FET-Schaltkreis 72 in seinen leitenden Zustand eingestellt und gehalten wird. Dann gelangt ein Rückkopplungssignal durch die Leitung 70 und den FET-SchaItkreis 72 zu einem Schleifkontakt eines Einstellwiderstandes 78, der auf einem Steuerblock 76 angeordnet ist (siehe Fig. Iund3).

Die Verstärkung des Auslenkungssignalverstärkers 62 kann also während des Musternähens oder geraden Nähens durch eine Einstellung des von Hand einstellbaren Einstellwiderstandes 78 beeinflußt werden. Der von Hand mittels eines Knopfes 80 einstellbare Widerstand 78 (siehe F i g. 1) ist auf dem Netzteil montiert und befindet sich über einer Platine 82 für eine gedruckte Schaltung. Damit der LSI-Schaltkreis 44 eine Gatespannung an den FET-Schaltkreis 72 abgibt, kann die Energieversorgung des LSI-Schaltkreises über einen Näherungsschalter erfolgen, der mit dem Knopf 80 verbunden ist.

Weitere Einzelheiten der Einstelleinrichtung können aus der vorgenannten DE-OS 25 00 234 entnommen werden. Danach können EinStelleinrichtungen ebenfalls für die Vorschubsignale und für die Korrektur des Vorschubes bei großen Stoffdicken vorgesehen sein, wobei diese Einrichtungen in der vorliegenden Anmeldung durch die Knöpfe 86 und 88 gebildet sind, welche den Vorschub durch geeignete Regelwiderstände und Schaltkreise steuern, ähnlich wie dies im Zusammenhang mit dem Auslenkungssteuerungs-Schaltkreis bereits beschrieben wurde.

Wie ferner aus der F i g. 3 zu entnehmen ist, ist der Äuslenkungssignalverstärker 62 als Operationsverstärker ausgeführt bei welchem der Einstellwiderstand 78 eine Rückkopplung zum Eingang bewirkt. Ein MOS-FET-Glied 90 weist mehrere abhängige bilaterale FET-Signalschaltkreise auf, von denen einer als Schalter 72 dargestellt ist. Das Glied 90 kann ebenfalls auf der Platine 82 eines gedruckten Schaltkreises angeordnet sein (siehe F i g. 1). Wie schematisch in der F i g. 3 dargestellt ist, stellt ein Spannungssignal des LSI-Schaltkreises 44. welches in der Leitung 74 anliegt, den FET-SchaItkreis 72 in seinen Ein-Zustand ein, während der Schleifkontakt 84 des Einstellwiderstandes 78 im Rückkopplungskreis in der Bypass-Anordnung ebenfalls eingestellt wird. Der Rückkopplungswiderstand des Operations-

Verstärkers 62 kann dadurch verringert werden, um die ein fester Widerstand in Form eines Vorschaltwider-Verstärkung des Operationsverstärkers zu verringern, Standes 116 vorgesehen, dessen Wert derart gewählt ist, und kann das der Summiereinrichtung 66 des Niederfre- daß er die von dem Digital-Analogwandler erzeugte quenzvorverstärkers 68 des auf der Servoschalttafel 92 Analogspannung in Abhängigkeit von der Nadelzahl remontierten Servoverstärkersystems zugeleitete Ana- 5 duziert, wobei in dem Fall, in welchem der Schalter 110 logsignal verringern. Der Vorverstärker 68 steuert ei- mit seinem dazugehörigen Schaltkreis vorgesehen ist, es nen Endverstärker 94, welcher den elektromechani- sich bei dem bevorzugten dargestellten Ausfiihrungsschen Antrieb 32 mit Gleichstrom reversibler Polarität beispiel um eine Zwillingsnadelarbeit oder um eine von speist, wobei der Antrieb 32 in weitestem Sinne einen zwei Nadeln hergestellte Arbeit handelt, Zum Beispiel umsteuerbaren Motor aufweist, so daß der Antrieb ent- io kann die Größe des Vorschaltwiderstandes 116 derart sprechend der in der Leitung 64 herrschenden analogen gewählt sein, daß das von dem Digital-Analogwandler Eingangsspannung eingestellt ist. abgegebene Signal um 50% reduziert wird. Es ist ferner

Mit dem umsteuerbaren Motor 32 ist ein Riickkopp- zu erkennen, daß der Parallelkreis mit dem Schalter 110 lungssensor 96 mechanisch verbunden, der an die Lei- und dem Vorschaltwiderstand 116 an einer Stelle in die tung 98 ein Rückkopplungsstellungssignal abgibt, wel- 15 Schaltung eingebaut ist, an welcher noch nicht irgendches die vorhandene Ausgangsstellung angibt. Die ana- welche Übersteuerungs- oder Rückkopplungssignale löge Eingangsspannung das Rückkopplungssignal wer- anliegen, welche nach der Verstärkung des Auslenden in der Summiereinrichtung 66 algebraisch sum- kungssteuersignals durch den Auslenkungssignalvermiert, um an die Leitung 100 ein Fehlersignal abzuge- stärker 62 an der Leitung 70 auftreten. Wenn der Schalben. Das von dem Stellungssensor abgegebene Rück- 20 ter 110 daher geschlossen ist, so daß der Widerstand 116 kopplungssignal wird ebenfalls über die Zeit in einer in den Schaltkreis eingeschaltet ist, dann hat danach Differenziereinrichtung 102 differenziert, und das dar- jede Modifikation des Signals z. B. durch die Übersteueaus resultierende Geschwindigkeitssignal wird über die rungen oder Rückkopplungen, nur einen Einfluß auf ein Leitung 104 zu der Summiereinrichtung 106 des Endver- reduziertes Steuersignal. Durch diese Einrichtung wird stärkers 94 abgegeben, um an dieser Stelle das Stel- 25 bei jeder beliebigen Änderung des Auslenkungssteuerlungssignal zu modifizieren. Der Stellungssensor 96 signals gewährleistet, daß die Auslenkungsweite der kann von einer beliebigen Vorrichtung gebildet sein, Nadeln nicht die Breite des Schlitzes 36 in der Nadelweiche eine analoge Spannung erzeugt, die zur Stellung platte 34 überschreitet. Ferner ist es denkbar, daß an proportional ist, und kann z. B. ein einfaches Linearpo- Stelle eines Schalters 110 mit einer einzelnen Einsteltentiometer sein, das an einer stabilen Bezugsspannung 30 lung ein Schalter mit mehreren Einstellungen gewählt anliegt und als Spannungsteiler dient Die Differenzier- werden kann, bei welchem mehrere Widerstände in den einrichtung 102 ist vorzugsweise ein Operationsverstär- Schaltkreis in gleicher Weise wie der Vorschaltwiderker, welcher ein Ausgangssignal erzeugt welches der stand 116 eingeschaltet werden, wenn z. B. mehr als Zeit der Änderung der Eingangsspannung entspricht zwei Nadeln an der Nadelstange vorgesehen sind.

Während der umsteuerbare Motor 32 von einem ge- 35

wöhniichen trägheitsarmen Gleichstrommotor gebildet Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

sein kann, ist vorliegend ein linearer Antrieb bevorzugt

bei welchem eine Spule in einem konstanten Feld linear
bewegt wird, welche ihrerseits mit der zu positionierenden Einrichtung unmittelbar verbunden ist Auf diese 40
Weise wird das mechanische Antriebsgestänge vereinfacht und die Massenträgheit des Systems auf einem
Minimum gehalten.

Wenn ornamentartige Muster hergestellt werden sollen, wie z. B. Stickereien oder dergleichen, bei welchen 45
die Verwendung von mehr als einem farbigen Faden
erwünscht ist oder in denjenigen Fällen, in welchen parallele Nähte ornamentartiger Stickereien erwünscht
sind, ist es notwendig, den gewöhnlich an dieser Maschine verwendeten Nadelhalter für eine einzige Nadel 50
durch einen Nadelhalter für mehrere Nadeln zu ersetzen. Es ist dann weiterhin notwendig, die Auslcnkungs*
weite der Nadelstange so weit zu begrenzen, daß der
von den Nadeln erfaßbare Bereich die Breite des Schlitzes 36 in der Nadelplatte 34 nicht überschreitet Gemäß 55
der Erfindung ist eine zusätzliche Schaltung vorgesehen,
mit welcher das elektronische Mustersteuersignal für
die Nadelauslenkung modifizierbar ist so daß beim Einsatz der Maschine mit mehreren Nadeln dafür gesorgt
wird, daß die maximale Nadelauslenkung automatisch in 50
Abhängigkeit von der Anzahl der von dem Nadelhalter
der Nadelstange getragenen Nadeln reduziert wird.

Aus den F i g. 1,2 und 3 ist zu entnehmen, daß auf dem
Schaltbrett 76 ein Schalter 110 vorgesehen ist dessen
Kontakte über Leiter 112 und 114 parallel zur Aus- 65
gangsleitung 60 des Digital-Analogwandlers 52 geschaltet sind. Um das von dem Digital-AnalogⁱWandler 52
abgegebene Signal zu reduzieren, ist in der leitung 114

Claims (3)

26 i Patentansprüche:

1. Zierstich-Nahmaschine mit einer zwischen Endsteüungen auf- und abbewegbar angetriebenen Nadelstange, einem Elektromotor zum Erzeugen einer seitlichen Auslenkung der Nadelstange und einer Einrichtung, die in Abhängigkeit eines bestimmten, von der Nähmaschine auszuführenden, in einem maschinenzugehörigen Speicher gespeicherten Stich- to musters dem Elektromotor elektrische Signale zuführt, derart, daß der Elektromotor eine zu den elektrischen Signalen proportionalen Arbeitsbewegung ausführt und mit einer Einstellvorrichtung zum manuellen Verändern der vom vorgegebenen Stichmu- is ster bestimmten Arbeitsbewegung des Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (Nadelschalter 110) vorgesehen ist, durch welche die Größe der dem Elektromotor (32) zugeleiteten elektrischen Signale unabhängig von der Einstellvorrichtung wahlweise um einen festen Bruchteil reduzierbar ist

2. Zierstich-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (78) im Signalfluß hinter der Schalteinrichtung (110) angeordnet ist

3. Zierstich-Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schalteinrichtung (110) einem Widerstand (116) parallel geschaltet ist