DE2705011C2 - Nähmaschine mit Steuerung der Nadelauslenkung und des Stoffvorschubs - Google Patents
Nähmaschine mit Steuerung der Nadelauslenkung und des StoffvorschubsInfo
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Description
Durch eine ältere, nicht vorveröffentlichte DE-OS 26 18 053 wird die im Oberbegriff des Anspruchs!
angegebene Nähmaschine vorgeschlagen. Diese vorgeschlagene Nähmaschine ist dem vorherigen Stand der
Technik, zu dem beispielsweise die DE-OS 24 30 845 zu zählen ist, dadurch überlegen, daß bei üir die dem
jeweiligen gewählten Stichmuster entsprechenden Lagedaten vom Festspeicher über einen als Schieberegister
ausgebildeten Zwischenspeicher, durch welchen mittels Datenzirkulation eine Stichmusterwiederholung
möglich ist, zur Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit und zur Nadelpositionssteuereinheit übertragen werden.
Der Nähmaschinenbenutzer hat also die Möglichkeit, das vorhandene Stichmusterangebot in Form von
Wiederholungen von einem gewählten Stichmuster zu beeinflussen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die vorgeschlagene Nähmaschine so zu verbessern, daß ihr
Benutzer den im Festspeicher vorhandenen Grundvorrat an Stichmustern vielfältig abwandeln kann, wird
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.
Diese Lösung gestattet dem Benutzer der Nähmaschine, durch Bedienung der Modifiziereinrichtung die
im Festspeicher enthaltenen Grund-Stichmuster nach Wunsch und Fantasie abzuwandeln und sich auf diese
Weise schöpferisch zu betätigen, wobei die Bedienung der Modifiziereinrichtung mittels einer Eingabetastatur
erfolgen kann.
Gemäß Weiterbildungen der Erfindung kann hierbei der Zwischenspeicher ebenfalls durch ein Schieberegister,
aber auch durch einen Pufferspeicher gebildet sein.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus einer möglichen Verringerung der Speicherkapazität
des Festwertspeichers, nämlich dann, wenn der Festwertspeicher die zu dem ersten Stich gehörigen
digitalen Lagedaten, absolute Lagekoordinaten und die zu den nachfolgenden Suchen eines bestimmten
Stichmusters gehörigen digitalen Lagedaten als relative Lagekoordinaten speichert, die dem Pufferspeicher
bzw. den Pufferregistern eingegeben werden, wobei durch Addierer die relativen Lagekoordinaten zu den
absoluten Lagekoordinaten addiert werden.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung
eines Stichmusters,
F i g. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der stichmustererzeugenden Einrichtung
der F ig. 1,
Fig.3 ein weiteres Zeitdiagramm zur Erläuterung
der Wirkungsweise der stichmustererzeugenden Einrichtung der F i g. 1,
F i g. 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Modifiziereinrichtung zur Anwendung bei der
stichmustererzeugenden Einrichtung der F i g. 1,
F i g. 5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Modifiziereinrichtung der Fig. 4,
F i g. 5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Modifiziereinrichtung der Fig. 4,
F i g. 6 eine graphische Darstellung zur Erläuterung
der Wirkungsweise der stichmustererzeugenden Einrichtung der F i g. 1,
F i g. 7 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Stichmusters zeigt,
Fig.8 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform
einer stichmustererzeugenden Einrichtung nach der Erfindung,
F i g. 9 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Speicherinhalts eines bei der stichmustererzeugenden
Einrichtung der F i g. 8 verwendeten Festspeichers,
Fig. 10 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der stichmustererzeugenden Einrichtung
der F i g. 8,
Fig. 11 ein Blockschaltbild von Gatterschaltungen zur Entwicklung der in der stichmustererzeugenden
Einrichtung der F i g. 8 auftretenden Steuersignale,
F i g. 12 ein Blockschaltbild eines in der stichmustererzeugenden Einrichtung der Fig.8 verwendeten Addierers,
F i g. 12 ein Blockschaltbild eines in der stichmustererzeugenden Einrichtung der Fig.8 verwendeten Addierers,
Fig. 13 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teils
einer weiteren Ausführungsform einer stichmustererzeugenden Einrichtung nach der Erfindung,
Fig. 14 eine graphische Darstellung eines Stichmusters
unter Normalbedingungen,
Fig. 15 eine graphische Darstellung eines Beispiels eines Stichmusters, welches in einer Betriebsweise mit
Stichbreitenvergrößerung erzeugt ist,
Fig. 16 eine graphische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Stichmusters, welches in einer Betriebsweise
mit Stichbreitenvergrößerung erzeugt ist,
Fig. ί7 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform
einer stichmustererzeugenden Einrichtung nach der Erfindung, mit welcher das Stichmuster
vergrößerter Stichbreite erzeugt werden kann,
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines Generators zur Erzeugung eines Synchronisiersignals, welcher
in der stichmustererzeugenden Einrichtung der F i g. 17
verwendet wird und
Fig. 19 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der stichmustererzeugenden Ein-
richtung der F i g. 17.
F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform einer stichmustererzeugenden Einrichtung nach der Erfindung. Die
F i g. 2 und 3 zeigen verschiedene, in der Einrichtung der F i g. 1 auftretende Signale.
Eine Sticherzeugungseinheit 1 umfaßt in der Hauptsache einen Motor 2, einen Kupplungsmechanismus 3, eine
durch den Motor 2 über den Kupplungsmechanismus 3 angetriebene Nadelantriebseinheit 4, eine Nadelpositionssteuereinheit
5, eine Nadel 6, einen Ai beitsstück-Vorschubrr.echanismus
7 und eine Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit 8. Die Nadelantriebseinheit 4 ist so
aufgebaut, daß sie ein Synchronisierimpulssignal zur Steuerung der anderen Teile des Systems erzeugt. Mit 9
ist ein Arbeitsstück bezeichnet, auf welchem das Stichmuster erzeugt wird.
Die Nadelantriebseinheit 4 ist so angeschlossen, daß
sich auf sie die Drehung des Motors 2 über den Kuppiungsmechanismus 3 überträgt, wobei der Kupplungsmechanismus
die Motordrehung nur dann auf die Nadeiantriebseinheit 4 überträgt, wenn ein von Hand zu
betätigender Schalter SWK geschlossen ist. Die Nadelantriebseinheit
4 erzeugt das Synchronisierimpulssignal an einem Ausgang 4A synchron mit der Auf- und
Abwärtsbewegung der Nadel 6.
Die Nadelpositionssteuereinheit 5 steuert die Nadelposition in einem vorgegebenen Bereich längs der
X-Achse entsprechend einem von einem Digital-Analogwandler DA χ abgeleiteten Steuersignal. Die Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit
8 steuert die Position des Arbeitsstücks 9 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs
längs der V-Achse entsprechend einem von einem Digital-Analogwandler DA γ abgeleiteten Steuersignal.
Ein Festspeicher 11 ist zur Speicherung von digitalen Lagedaten, welche zu den Lagekoordinaten der
einzelnen Stiche eines vorgegebenen Stichmusters gehören, vorgesehen. Der Festspeicher 11 speichert die
zu der Nadelposition längs der X-Achse und die zu der Arbeitsstück-Position längs der V-Achse gehörigen
digitalen Lagedaten in jeweils sechzehn verschiedenen Werten. Das heißt, der Festspeicher 11 bestimmt eine
16 ■ 16 Matrix, wobei die Stiche an den Kreuzungspunkten der 16 · 16 Matrix gebildet werden. Daher umfaßt
jede Stufe des Festspeichers 11 8 Bits, 4 für die X-Achse
und die verbleibenden 4 für die K-Achse. Jede Stufe entspricht einer Stichposition, weshalb der Festspeicher
11 N Stufen enthält, wenn ein bestimmtes Stichmuster aus A/Stichen aufgebaut ist.
Bei dieser Ausführungsform enthält der Festspeicher 11 digitale Lagedaten, die zu drei Arten von
Stichmustern A, B und C gehören. Falls erforderlich, kann der Festspeicher 11 steckbar sein, um einen
Austausch des Festspeichers zur Erzeugung verschiedener Arten von Stichmustern zu ermöglichen.
Zur Auswahl eines bestimmten, im Festspeicher 11 enthaltenen Stichmusters ist eine Auswahlschaltereinheit
SVV vorgesehen. Ein Auswahlschalter SWA wählt das im Festspeicher 11 enthaltene Stichmuster A über
ein UND-Glied C\ aus, ein weiterer Auswahlschalter SWB das Stichmuster B über ein UND-Glied G2 und ein
dritter Auswahlschalter SWcdas Stichmuster Cüber ein
UND-Glied C3. Die Auswahlschaltereinheit SWenthält
ferner Schalter SWx und SWy, die weiter unten
beschrieben werden.
Ein aus einem Binärzähler aufgebautes Befehlszählregister 12 trägt nacheinander die N, im Festspeicher 11
enthaltenen Stufen ab. Die Ausgangssignale des Befehlszählregisters 12 werden einem Dekodierer 13
eingegeben, dessen Ausgangssignale den einen Eingängen von UND-Gliedern Ci, Gi und Gi eingegeben
werden. Die UND-Glieder Gi, Gz und G3 lassen nur
diejenigen Stufen abfragen, die in dem bestimmten, durch die Auswahlschaltereinheit SW ausgewählten
Stichmuster A, B bzw. C enthalten sind. Beispielsweise
werden, wenn der Auswahlschalter SWa geschlossen ist,
die Stufen des Stichmusters A über das UND-Glied Ci
abgefragt
ίο Die Ausgangssignale der Auswahlschalter SWA, SWB
bzw. SWcwerden außerdem ODER-Gliedern Gs und G6
eingegeben. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds Gs tastet einen Impulsgenerator Q auf, der einen Impuls P\
erzeugt, dessen Impulsbreite der für das Vorrücken der N Stufen benötigten Zeit entspricht Der so erhaltene
Impuls P\ und das Ausgangssignal des ODER-Glieds Ge
werden einem UND-Glied Gi eingegeben, dessen Ausgangssignal unter anderem dem Befehlszählregister
12 eingegeben wird.
Wenn beispielsweise der Auswahlschalter SWa geschlossen ist, beginnt das Befehlszählregister 12 mit
seinem Zählvorgang, und das Stichmuster A wird entsprechend dem Zählvorgang des Befehlszählregisters
12 Stufe für Stufe abgefragt. Der Zähl Vorgang wird nach dem Abfragen der N Stufen beendet, weil der
Impuls P\ verschwindet.
Die aus dem Festspeicher 11 hergeleiteten digitalen Lagedaten werden in einen hier aus einem Schieberegister
gebildeten Zwischenspeicher 14 eingeführt. Das Schieberegister umfaßt N ■ M D-Flip-Flops, wenn die
Stichmuster A, B und C maximal N Schritte enthalten
und zu jedem Schritt M Bits gehören. Bei der vorliegenden Ausführungsform gehören zu den einzelnen
Schritten eine 4-Bit-Information als Lagedaten bezüglich der X-Achse und eine weitere 4-Bit-Information
als Lagedaten bezüglich der V-Achse. Das Schieberegister 14 enthält daher 8 ■ N D-Flip-Flops, die
seriell geschaltet sind.
Das Schieberegister 14 speichert die in den einzelnen
4C Stufen des Festspeichers 11 enthaltenen digitalen
Lagedaten. Das heißt, die zur Lage bezüglich der X-Achse gehörigen Lagedaten werden bei Xn-Xn,
Xd — X24,... und Xni—Xn4 und die zur Lage bezüglich
der V-Achse gehörigen Lagedaten bei Yu-Ym,
V2I—V24, ... Yni—Yn4 gespeichert. Der Inhalt des
Schieberegisters 14 wird entsprechend einem Taktimpuls Φ ivnach unten weitergeschoben.
Die im Festspeicher 11 gespeicherten digitalen Lagedaten müssen seriell in das Schieberegister 14
eingegeben werden. Zur Durchführung dieses Eingabevorgangs ist eine durch Zeitsteuersignale fi —ie
gesteuerte Gatterschaltung Gt vorgesehen. Das Ausgangssignal
der Gatterschaltung G* wird einem Eingang eines UND-Glieds Ge eingegeben. Der andere Eingang
des UND-Glieds Ge ist so angeschlossen, daß er das Ausgangssignal des UND-Glieds Gi erhält, das der
Impuls P\ mit der Dauer der Λ/Schritte ist.
Das Ausgangssignal des UND-Glieds G3 wird dem
Schieberegister 14 über ein ODER-Glied G17 zugeführt.
Der Inhalt des Schieberegisters 14 wird für Haltezwekke durch ein Glied Gm, einen Addierer 15 und das
ODER-Glied G)7 im Kreis geführt. Die Taktimpulse Φ w
sind dazu da, den Inhalt des Schieberegisters 14 während des Eingabevorgangs weiterzuschieben. Das
heißt, ein Taktimpulsgenerator 16 ist so aufgebaut, daß er M ■ /VTaktimpuise Φ iy liefert.
Der Taktimpulsgenerator 16 umfaßt im wesentlichen ein UND-Glied, welches ein Produkt aus einem
27 05 Oil
" Taktimpuls Φ& der einmal für jedes Bit erzeugt wird,
und dem Impuls P\, der vom UND-Glied Gy kommend über ein ODER-Glied G9 angelegt wird, bildet. Der
Taktimpulsgenerator 16 erzeugt daher 8 · /VTaktimpulse
während einer Zeit für N Schritte. Die Zahl S-Ns
entspricht der Bit-Kapazität des Schieberegisters 14.
Das Glied Gu dient dazu, die im Schieberegister 14
gespeicherten, zum Stichmuster A gehörigen digitalen Lagedaten zu löschen, während die zu dem Stichmuster
B gehörigen digitalen Lagedaten in das Schieberegister 14 eingeführt werden, wenn beispielsweise anstelle des
Stichmusters A das Stichmuster B ausgewählt wird. Das heißt, das Glied Gu ist so geschaltet, daß es an seinem
einen Eingang das Invertierte des von dem UND-Glied G? abgeleiteten Impuls P\ empfängt. Das Glied Gu ist
während der Zeit der N Schritte im nicht leitenden Zustand, wenn irgendeiner der Auswahlschalter SWa,
SVVßUnd S Wc geschlossen ist. Der vorangehende Inhalt
des Schieberegisters 14 wird gelöscht, während das Glied G\t im nicht leitenden Zustand ist.
Die in dem Schieberegister 14 gespeicherten digitalen Lagedaten werden der Sticherzeugungseinheit 1 auf
folgende Weise zugeführt:
Die zur Lagekoordinate in X-Richtung gehörigen 4-Bit-Lagedaten werden einem Digital-Analogwandler
DAx, die zur Lagekoordinate in K-Richtung gehörigen
4-Bit-Lagedaten einem Digital-Analogwandler DAy
eingegeben. Der Digital-Analogwandler DAx wandelt die Binärsignale Xu —Xu in einen der Lage der Nadel 6
in X-Richtung entsprechenden Analogwert um. Der Digital-Analogwandler DAy wandelt die Binärsignale
Yn- Yu in einen zur Lagebstimmung des Arbeitsstücks
in y-Richtung geeigneten Analogwert um.
Der von Hand zu betätigende Schalter SWK schaltet
die Sticherzeugungseinheit 1 und einen Impulsgenerator C2 an. Der Impulsgenerator Ci erzeugt einen Impuls Pi
mit einer Impulsbreite, die ausreicht, die Nadel 6 und das Arbeitsstück 9 in eine gewünschte Stellung, entsprechend
den zu dem ersten Schritt gehörigen digitalen Lagedaten, zu bringen. Der Impuls Pi wird den
Digitai-Analogwandlcrn D/U und D,4>-über ein ODER-Glied
do eingegeben. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds Gio wirkt als Steuersignal, welches entscheidet,
ob die Wandler DAxundDAy in Tätigkeit treten.
Mit einer solchen Anordnung wird bei geschlossenem. von Hand zu betätigendem Schalter SWk die Sticherzeugungseinheit
1 eingeschaltet, und die Wandler DAx und DAy erzeugen den Lagekoordinaten des ersten
Schrittes entsprechende Analogsignale. Die Ausgangssignale der Wandler DAx und DAy werden der
Nadelpositionssteuereinheit 5 bzw. der Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit
8 eingegeben.
Der von Hand zu betätigende Schalter SWk liegt mit
seinem Ausgang auch an dem einen Eingang eines UND-Glieds Gn. Der andere Eingang des UND-Glieds
Gn ist mit dem Ausgang 4Λ der in der Sticherzeugungseinheit
1 enthaltenen Nadelantriebseinheit 4 verbunden. Das Ausgangssignal des UND-Glieds Gn wird einem
D-Flip-Flop Ci eingegeben. Das D-Flip-Flop C3 und ein
weiteres D-Flip-Flop Ca werden durch ein Bit-Signal fi
gesteuert
Das Ausgangssignal P3 des D-Flip-Flops Ci wird dem
D-Flip-Flop G und einem Eingang eines UND-Glieds G12 eingegeben. Das Ausgangssignal Pt des D-Füp-Flops
G wird einem Eingang eines UND-Glieds Gn und
über einen Inverter dem anderen Eingang des UND-Glieds G12 eingegeben. Das Ausgangssignal Ps
des UND-Glieds G12 wird dem ODER-Glied G9
eingegeben.
Der andere Eingang des UND-Glieds G13 ist mit dem
Ausgang Aa der in der Sticherzeugungseinheit 1
enthaltenen Nadelantriebseinheit 4 verbunden. Das Ausgangssignal Pf1 des UND-Glieds Gn wird dem
ODER-Glied Gio eingegeben.
Die genannten UND-Glieder Gu, Gn, Gn und die
D-Flip-Flops Ci und G entwickeln zusammen auf das
Synchronisierimpulssignal oc hin, welches von der in der
Sticherzeugungseinheit 1 enthaltenen Nadelantriebseinheit 4 hergeleitet wird, fortschreitend die in dem
Schieberegister 14 nach dem zweiten Schritt gespeicherte digitale Information.
Das Synchronisierimpulssignal λ wird synchron mit
der Auf- und Abwärtsbewegung der Nadel 6 erzeugt, sobald die Sticherzeugungseinheit 1 durch Niederdrükken
des von Hand zu betätigenden Schalters SWk eingeschaltet wird.
Das D-Flip-Flop C3 wird mit dem Zeitsteuerimpuls ii
über das UND-Glied Gu gesetzt, welches so geschaltet ist, daß es das Synchronisierimpulssignal a. und die
Ausgangsgröße des von Hand zu betätigenden Schalters SWk empfängt. Das Setz-Ausgangssignal Ps des
D-Flip-Flops C3 und das invertierte Signal zum
Ausgangssignal Pa des D-Flip-Flops G werden dem
UND-Glied Gn eingegeben, wodurch das UND-Glied Ci 2 das Ausgangssignal P5 erzeugt. Das Ausgangssignal
Ps wird dem Taktimpulsgenerator 16 über das ODER-Glied C9 eingegeben.
Das D-Flip-Flop C4 wird mit dem nächsten Zeitsteuerimpuls
t\ gesetzt, wodurch das UND-Glied G13 das
Ausgangssignal Ps beendet. Das Ausgangssignal P5 hat
natürlich eine Impulsbreite, die dem Zeitabstand von der Bit-Zeit t\ bis zur Bit-Zeit fg oder anders ausgedrückt,
einem 8-Bit-Zeitraum entspricht. Während das Ausgangssignal P5 im Zustand hoch ist, erzeugt der
Taktimpulsgenerator 16 acht Taktimpulse <Pw, die dem
Schieberegister 14 eingegeben werden. Der Inhalt des Schieberegisters 14 wird um 8 Bits nach rechts
verschoben, wodurch die zu dem zweiten Schritt des Stichmusters gehörige digitale Information in die ganz
rechts liegenden Teile des Schieberigsters 14 gelangt, die mit den Wandlern DA χ und DA γ für Auslesezwecke
verbunden sind.
Andererseits wird das Ausgangssigna! Pa dem UN D-Glied Gu eingegeben, welches auf das Synchronisierimpulssignal
α. hin das Ausgangssignal Pb erzeugt.
Das Ausgangssignal Pb wird den Digital-Analogwandlern
DAx und DAy über das ODER-Glied G10
eingegeben, wodurch die Wandler DAx und DAy in Betrieb gesetzt werden. Unter diesen Bedingungen
werden Analogsignale, die den Lagekoordinaten des zweiten Schritts des Stichmusters entsprechen, der
Nadelpositionssteuereinheit 5 bzw. der Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit 8 eingegeben. Der genannte
Vorgang wiederholt sich, um auf diese Weise den Inhalt des Schieberegisters 4 auf das Synchronisierimpulssignal
α hin herauszuholen.
Es ist zu beachten, daß der Zeitraum (das Ausgangssignal P5), in dem der Inhalt des Schieberegisters 14
weitergeschoben wird, und der Zeitraum (das Ausgangssigna! Pb), in dem die Analogsignale von den Wandlern
DA α und DAy her der Sticherzeugungseinheit 1 eingegeben werden, einander nicht überlappen. Die
Digital-Analogwandler DAx und DAy können herkömmlicher Bauart sein, so daß diesbezügliche Einzelheiten
zur Vereinfachung der Beschreibung hier weggelassen werden können.
Die Einrichtung der Fig. 1 enthält ferner eine Modifiziereinrichtung zur Abwandlung der in dem
Schieberegister 14 vorübergehend gespeicherten digitalen Lagedaten.
Die Modifiziereinrichtung umfaßt in der Hauptsache einen dem Schieberegister 14 zugeordneten Addierer 15
und eine Schalteinrichtung, mit der der Addierer 15 zur Abwandlung der zu den Lagekoordinaten in X- und
K-Richtung gehörigen digitalen Lagedaten gesteuert werden kann. Ein Eingang des Addierers 15 ist, wie oben
bereits diskutiert, mit der Umlaufschleife des Schieberegisters 14 verbunden. Der andere Eingang des Addierers
15 erhält das Ausgangssignal eines ODER-Glieds de,
welches Ausgangssignale der UND-Glieder Gis und de
erhält.
Das UND-Glied Gi5 ist so geschaltet, daß es das
Ausgangssignal eines Auswahlschalters SWx zur Auswahl
der zur X-Achse gehörigen digitalen Lagedaten, den Impuls Px mit der N Schritten entsprechenden
Breite, der von dem durch den Auswahlschalter 5Wx
über das ODER-Glied Cs aktivierten Impulsgenerator Q hergeleitet ist und den Zeitsteuerimpuls f, empfängt.
Das UND-Glied G,6 ist so geschaltet, daß es das Ausgangssignal eines Auswahlschalters SWy zur Auswahl
der zur y-Achse gehörigen digitalen Lagedaten, den Impuls P\ mit der N Schritten entsprechenden
Breite, der von dem durch den Auswahlschalter SWy über das ODER-Glied Gs aktivierten Impulsgenerator
C] hergeleitet ist, und einen Zeitsteuerimpuls h
empfängt. Ein Auswahlschalter SWs ist zur Erzeugung
eines Subtrahierbefehls für den Addierer 15 vorgesehen.
Bei gedrücktem Auswahlschalter 5Wx (der Auswahlschalter
SWx ist offen, wenn er nicht gedrückt ist)
erzeugt das UND-Glied C5 über das ODER-Glied Ci8
synchron mit dem Zeitsteuerimpuls t\ einen Addierbefehl für den Addierer 15. Die zur X-Achse der jeweiligen
Stiche gehörigen digitalen Lagedaten werden während des Umlaufens des Inhalts des Schieberegisters 14 um
eins erhöht, weil das UND-Glied Gis nur beim
Zeitsteuerimpuls ii leitend wird. Das heißt, das Stichmuster wird um eins längs der X-Achse verschoben.
Beim Drücken des Auswahlschalters 5Wy erzeugt das UND-Glied Gi6 synchron mit dem Zeitsteuerimpuls /5
einen zusätzlichen Befehl an den Addierer 15. Man erhält dann ein Stichmuster, das um eins längs der
V'-Achse versetzt ist.
F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Modifiziereinrichtung. Mit Elementen aus F i g. 1 gleiche
Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Modifiziereinrichtung der Fig.4 kann das Stichmuster an einer bestimmten Stelle abwandeln, wie
durch die gestrichelten Linien in F i g. 5 gezeigt ist
Die Modifiziereinrichtung der Fig.4 kann die digitalen Lagedaten an einem gewünschten, in dem
Schieberegister 14 gespeicherten Schritt abändern. Die Modifiziereinrichtung umfaßt in der Hauptsache eine
Eingabetastatur 21 mit einer Anzahl von Tasten zur Auswahl der Schrittnummer, eine Taste 22 zur Auswahl
der zur Stichmusterinformation in Richtung der X-Achse gehörigen digitalen Lagedaten, eine Taste 23
zur Auswahl der zur Stichmusterinformation in Richtung der y-Achse gehörigen digitalen Lagedaten
und eine Taste 24 zur Erzeugung eines dem Addierer 15 zuzuführenden Subtrahierbefehls.
Die Ausgangssignale der Eingabetastatur 21 werden einem Pufferregister 25 eingegeben, dessen Ausgangssignal
einer Koinzidenznachweisschaltung 26 eingegeben wird. Die Koinzidenznachweisschaltung 26 ist so
angeschlossen, daß sie an ihrem anderen Eingang ein Ausgangssignal eines Zählers 27 erhält, der die
einzelnen Schritte hochzählt, wodurch sich ein Nachweissignal ergibt, wenn der Inhalt des Zählers 27 mit der
über die Eingabetastatur 21 ausgewählten Schrittnummer identisch ist.
Das Ausgangssignal der Taste 22 wird einem UND-Glied G22 und das Ausgangssignal der Taste 23 einem UND-Glied Ga eingegeben. Die Ausgangssignale der Tasten 22 und 23 werden außerdem über ein ODER-Glied G20 einem Impulsgenerator 28 eingegeben. Der andere Eingang des UND-Glieds G22 erhält das Zeitsteuersignal fi, der andere Eingang des UND-Glieds G23 das Zeitsteuersignal is. Die jeweiligen Ausgangssignale der UND-Glieder G22 und G23 werden über ein ODER-Glied C2I einem UND-Glied G24 eingegeben.
Das Ausgangssignal der Taste 22 wird einem UND-Glied G22 und das Ausgangssignal der Taste 23 einem UND-Glied Ga eingegeben. Die Ausgangssignale der Tasten 22 und 23 werden außerdem über ein ODER-Glied G20 einem Impulsgenerator 28 eingegeben. Der andere Eingang des UND-Glieds G22 erhält das Zeitsteuersignal fi, der andere Eingang des UND-Glieds G23 das Zeitsteuersignal is. Die jeweiligen Ausgangssignale der UND-Glieder G22 und G23 werden über ein ODER-Glied C2I einem UND-Glied G24 eingegeben.
Das UND-Glied G24 erhält zusätzlich zum Ausgangssignal
des ODER-Glieds G21 das von der Koinzidenznachweisschaltung 26 hergeleitete Nachweissignal und
das Ausgangssignal des Impulsgenerators 28. Das Ausgangssignal des UND-Glieds G24 wird auf einen
Eingang des Addierers 15 gegeben. Der Impulsgenerator 28 erzeugt einen Impuls mit einer Impulsbreite, die
der Zeitdauer von Λ/Schritten entspricht.
Das Ausgangssignal der Taste 24 wird auf den Setzeingang eines RS-Flip-Flops 29 gegeben, während
die Ausgangssignale der Eingabetastatur 21 auf den Rücksetzeingang des RS-Flip-Flops 29 gegeben werden.
Ein Setz-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 29 wird dem
Addierer 15 zur Durchführung der Subtrahieroperation eingegeben.
Der Addierer 15 liegt, wie bereits oben in Verbindung mit Fig.! diskutiert, in der Umlaufschleife des
Schieberegisters 14.
Es sei nun der Fall betrachtet, daß eine Abwandlung am einundzwanzigsten Schritt des Stichmusters durchgeführt
werden muß. Die Zahltasten »2« und »1« der Eingabetastatur 21 werden zur Einführung der Information
»21« in das Pjfferregister 25 nacheinander betätigt.
Sobald der Inhalt des Zählers 27 »21« wird, erzeugt die Koinzidenznachweisschaltung 26 das Nachweissignal.
Unter diesen Bedingungen erzeugt bei gedrückter Taste 22 das UND-Glied G22 das Ausgangssignal mit dem Zeitsteuerimpuls fi und wird der Impulsgenerator 28 aktiviert, wodurch das UND-Glied G24 leitend wird und »1« zu den zur X-Achse des einundzwanzigsten Schritts gehörigen Lagedaten addiert Ähnlich wird, wenn die zur y-Achse gehörigen Lagedaten abgewandelt werden sollen, die Taste 23 betätigt Wenn die Subtraktion durchgeführt werden soll, wird die Taste 24 betätigt.
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Einrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die F i g. 1,2 und 3 beschrieben.
Unter diesen Bedingungen erzeugt bei gedrückter Taste 22 das UND-Glied G22 das Ausgangssignal mit dem Zeitsteuerimpuls fi und wird der Impulsgenerator 28 aktiviert, wodurch das UND-Glied G24 leitend wird und »1« zu den zur X-Achse des einundzwanzigsten Schritts gehörigen Lagedaten addiert Ähnlich wird, wenn die zur y-Achse gehörigen Lagedaten abgewandelt werden sollen, die Taste 23 betätigt Wenn die Subtraktion durchgeführt werden soll, wird die Taste 24 betätigt.
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Einrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die F i g. 1,2 und 3 beschrieben.
Wenn das in dem Festspeicher 11 gespeicherte Stichmuster A erzeugt werden soll, wird der Auswahlschalter
SWa betätigt, wodurch die zu dem Stichmuster Λ gehörigen digitalen Lagedaten auf die Ausgangssignale
des Befehlszählregisters 12 hin über das UND-Glied Gs in das Schieberegister 14 eingeführt
werden. Das Schieberegister 14 läßt die so eingeführten Lagedaten umlaufen und erhält sie aufrecht
Mit Betätigung des von Hand zu bedienenden Schalters SWk wird die Drehung des Motors 2 über den
Kupplungsmechanismus 3 auf die Nadelantriebseinheit 4 übertragen. Die Nadel 6 wird so gesteuert, daß sie sich
am Anfang in ihrer höchsten Stellung befindet. Das Synchronisierimpulssignal λ wird, wie in F i g. 6 gezeigt,
sofort erzeugt, nachdem die Nadel 6 vom Arbeitsstück 9 getrennt wird. In F i g. 6 zeigt (a) den Zustand, wenn sich
die Nadel 6 in ihrer untersten Stellung befindet, (b) den Zustand, wenn die Nadel 6 gerade vom Arbeitsstück 9
getrennt wird und (c) den Zustand, wenn die Nadel 6 sich in der höchsten Stellung befindet.
Es ist klar, daß das Synchronisierimpulssignal λ vor
dem ersten Eindringen der Nadel 6 nicht erzeugt wird. Es wird jedoch auf die Betätigung des von Hand zu
bedienenden Schalters SWK hin durch den Impulsgenerator
C2 der Impuls P2 erzeugt, wodurch die Digital-Analogwandler
DAx und DAy in Tätigkeit gesetzt werden
und die Nadelpositionssteuereinheit 5 sowie die Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit 8 entsprechend
den zum ersten Schritt gehörigen digitalen Lagedaten in Betrieb gesetzt werden. Als Folge davon wird der erste
Stich an einer gewünschten Stelle erzeugt.
Nach Beendigung des ersten Schritts wird das Synchronisierimpulssignal λ jedesmal erzeugt, wenn
sich die Nadel in dem in Fig.6(b) gezeigten Zustand befindet. Das heißt, die Stichinformation nach dem
zweiten Schritt wird durch das Synchronisierimpulssignal oi gesteuert.
Im einzelnen wird das D-Flip-Flop C3 durch das
Svnchronisierimpulssignal α über das UND-Glied Gu
beim Zeitsteuerimpuls fi gesetzt. Das Setz-Ausgangssignal
Pz des D-Flip-Flops C3 wird dem UND-Glied Gi2
eingegeben. Das UND-Glied Gi2 erzeugt das Ausgangssignal
Pi bzw. das logische Produkt P3 ■ Pa für den
Taktimpulsgenerator 16. Der Taktimpulsgenerator 16 erzeugt acht Taktimpulse Φ w für das Schieberegister 14,
die den Inhalt des Schieberegisters 14 um 8 Bits nach rechts verschieben.
Das UND-Glied Gi3 wird zur Erzeugung des
Ausgangssignals P6 bzw. des logischen Produkts α ■ Pa
geführt, um die Digital-Analogwandler DAxund DAy in
Betrieb zu setzen. Auf diese Weise werden die zum zweiten Schritt gehörigen Lagedaten der Nadelpositionssteuereinheit
5 und der Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit 8 zur Erzeugung des zweiten Stiches
eingegeben.
Der beschriebene Vorgang wiederholt sich mit dem Synchronisierimpulssignal«, so daß auf diese Weise das,
den in dem Schieberegister 14 gespeicherten Lageristen entsprechende, Stichmuster erzeugt wird. Die oben
beschriebene Einrichtung kann den Vorgang selbst dann genau durchführen, wenn der Festspeicher 11 steckbar
ist, weil beim Erzeugen der Stiche durch die Nähmaschine die Lagedaten vom Schieberegister 14
und nicht vom Festspeicher 11 abgeleitet werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen speichert der Festspeicher 11 die zur absoluten Lagekoordinate
der Nadel 6 gehörigen digitalen Lagedaten und die zur Vorschublänge des Arbeitsstücks 9 gehörigen digitalen
Lagedaten. Die entsprechenden Schritte bzw. Stufen des Festspeichers 11 bestehen aus 8 Bits, weil die
Nadelposition ebenso wie die Arbeitsstückposition, wie in F i g. 7 gezeigt, auf sechzehn verschiedene Punkte
steuerbar ist. Die benötigte Speicherkapazität des Festspeichers ist daher groß.
Fig.8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer sticherzeugenden Einrichtung nach der Erfindung,
welche die Speicherkapazität des Festspeichers minimiert. Mit Elementen aus F i g. 1 gleiche Elemente sind
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Sticherzeugungseinheit 1 umfaßt in der Hauptsache die durch den Motor über den Kupplungsmechanismus
angetriebene Nadelantriebseinheit 4, die Nadelpositionssteuereinheit 5 und die Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit
8. Die Nadelantriebseinheit 4 erzeugt an ihrem Ausgang 4A synchron mit der Auf- und
Abwärtsbewegung der Nadel das Synchronisierimpulssignal λ, wie bereits in Verbindung mit F i g. 1 diskutiert
wurde.
Der Festspeicher 11 speichert die zum Stichmuster gehörigen digitalen Lagedaten. Der Festspeicher 11
enthält sechzehn Stufen Ni, N2, ... N,6, und die
entsprechenden Stufen erzeugen 8-Bit-Ausgangssigna-Ie. Die erste Stufe N] speichert die zur Absolutlage des
ersten Stiches gehörigen digitalen Lagedaten. Die nachfolgenden Stufen speichern die zur relativen Lage
gehörigen digitalen Lagedaten bzw. die Änderungen der Lage in bezug auf die vorhergehende Stichposition.
Das Stichmuster der F i g. 7 wird in der Reihenfolge Lu L2, ... Li7 CLi) erzeugt. Die entsprechenden
Stichlagen können wie folgt in absoluten Werten tabelliert werden:
(Stichkoordinaten des Stichmusters der Fig. 7)
7
6
6
6
5
4
5
6
7
8
9
10
9
8
8
8
7
6
6
6
5
4
5
6
7
8
9
10
9
8
8
8
7
Zur Bildung des in Fig.7 gezeigten Stichmusters
speichert der Festspeicher 11 die digitalen Lagedaten in
der in F i g. 9 gezeigten Weise.
Die erste Stufe Ni speichert die zur Absolutlage des
ersten Stiches Li, das ist X = 7 und V = 3, gehörigen
digitalen Lagedaten in Binärdarstellung. Im einzelnen heißt dies, daß die digitale Information »0111« auf den
Plätzen Ra bis R\ und die digitale Information »0011« auf
den Plätzen Rg bis R5 gespeichert wird. Das heißt, der
erste Stich Li nimmt 8 Bits ein.
Die folgenden Stufen speichern die digitalen Lagedaten, die zu der den Differenzen gegenüber der
vorhergehenden Stichlage entsprechenden relativen Lage gehört Das heißt, die zu dem zweiten Stich
gehörigen digitalen Lagedaten sind X = -1 und Y = +1, da die erste Stichlage LiX = 7, Y = 3 und die
zweite Stichlage L2X = 6, Y = 4 ist.
Der Wert für die relatige Lage wird in der folgenden Weise durch 2 Bits dargestellt
(Darstellung für die relative Lage)
B2
0 | 0 |
0 | 1 |
1 | 0 |
1 | 1 |
fCeine Änderung
Nicht bestimmt
Addiere 1
Substrahiere 1
Nicht bestimmt
Addiere 1
Substrahiere 1
Entsprechend der obigen Darstellung speichert die zweite Stufe N2 des Festspeichers 11 bei R2 und R1 die
digitalen Lagedaten »11« entsprechend X= — 1, und
bei /?6 und /?s die digitalen l.agedaien »10« zu
entsprechend V= +1. Da alle Lagedaten durch zwei Bits dargestellt werden, werden A3, Ra, Rj und Rg der
zweiten Stufe Λ/2 zur Erzeugung des zweiten Stiches L2
nicht benötigt. Daher werden /?3, Rt, /?7 und /?8 der
zweiten Stufe N2 zur Speicherung der zum dritten Stich
L3 gehörigen Lagedaten verwendet. Die Lage des dritten Stiches L3 ist X = 6 und Y = 5, weshalb die zu
dem dritten Stich gehörigen digitalen Lagedaten für die λ"-Achse »00« und für die Y-Achse »10« sind. Die
digitale Information »00« wird bei Ri1 und Rz der zweiten
Stufe N2 und die digitale Information »10« bei /?8 und Ri
gespeichert.
Auf diese Weise speichern R1, R2, R$ und Rb der
dritten Stufe /V3 die zum vierten Stich L4 gehörigen
Lagedaten und R3, Ra, Ri und Rs der dritten Stufe /V3, die
zum fünften Stich L5 gehörigen digitalen Lagedaten, wie dies in F i g. 9 gezeigt ist.
Das Befehlszählregister 12 ist vorgesehen, um für Auslesezwecke die Stufen des Festspeichers 11
fortschreitend abzufragen. Das Befehlszählregister 12 ist so geschaltet, daß es über den Ausgang 4/i die
Synchronisierimpulssignale α empfängt, so daß es über den Dekodierer 13 synchron mit der Bewegung der
Nadel gewünschte Adressen des Festspeichers 11 auswählt. Das Befehlszähiregister 12 enthält fünf Bits A\
bis Ai und zählt damit die sticherzeugenden Stufen bis
31 hinauf.
Das Befehlszählregister 12 und der Dekodierer 13 sind in der in Fig. 10 gezeigten Weise miteinander
korreliert.
Wenn der Inhalt der Bits A% bis A\ »00001« ist, wird
ein Signal D\ zur Adressierung der ersten Stufe Ni des
Festspeichers 11 erzeugt. Wenn der Inhalt der Bits A$
bis A\ »00010« oder »00011« ist, wird ein Signal D2 zur
Adressierung der zweiten Stufe N2 des Festspeichers 11
erzeugt. Aus Fig. 10 wird deutlich, daß zwei Stiche durch eine Stufe nach der zweiten Stufe erzeugt werden.
Die Ausgabeleitungen R" (R\ bis Rs) des Festspeichers
11 sind mit einem unten beschriebenen Steuerschaltkreis zur Inbetriebsetzung der Nadelpositionssteuereinheit
5 und der Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit8überdie
Wandler DAx und DAy verbunden.
Der Steuerschaltkreis umfaßt im wesentlichen Gatterschaltungen G3U G32, G33, G34, G35 und G36, eine
Dekodierschaltung DB, einen ^Bit-Pufferspeicher Βχ
zur vorübergehenden Speicherung der zur X-Achse gehörigen digitalen Lagedaten, einen weiteren 4-Bit-Pufferspeicher
Βγ zur vorübergehenden Speicherung der zur V-Achse gehörigen digitalen Lagedaten, einen
dem Pufferspeicher βχ zugeordneten Addierer ADxund
einen weiteren, dem Pufferspeicher Βγ zugeordneten Addierer ADv.
Die Gatterschaltungen G31 und G32 führen die Ausgabe des Festspeichers 11 in die Pufferspeicher Βχ
bzw. Βγ ein. Die Gatterschaltung G31 ist so geschaltet, daß sie die über die Ausgabeleitungen R\ — R*
erfolgenden Ausgaben des Festspeichers und ein von der Dekodierschaltung DB hergeleitetes Signal SA
empfängt. Die Gatterschaltung G32 ist so geschaltet, daß
sie die über die Ausgabeleitungen R5 bis Rj des
Festspeichers 11 erfolgenden Ausgaben und das von der Dekodierschaltung DB hergeleitete Signal SA empfängt.
Das Ausgangssignal der Gatterschaltung G31 wird auf den Pufferspeicher Βχ und das Ausgangssignal der
Gatterschaltung G32 auf den Pufferspeicher Βγ gegeben. Die Gatterschaltung G33 ist so geschaltet, daß sie die
über die Ausgabeleitungen Rs und /?6 des Festspeichers
11 erfolgenden Ausgaben und ein von der Dekodierschaltung
DB hergeleitetes Signal SB empfängt. Die Gatterschaltung Gm ist so geschaltet, daß sie die über
die Ausgabeleitungen Λ7 und Rs des Festspeichers 11
erfolgenden Ausgaben und ein von der Dekodierschaltung DB hergeleitetes Signal SC empfängt. Die
Gatterschaltung G35 erhält die über die Ausgabeleitungen R1 und R2 erfolgenden Ausgaben des Festspeichers
und das Signal SB. Die Gatterschaltung G36 erhält die
über die Ausgabeleitungen Ri und A4 erfolgenden
Ausgaben des Festspeichers und das Signal SC.
Der Addierer -4Dx arbeitet so, daß er ein Ausgangssignal
durch Addieren oder Subtrahieren der Ausgangssignale der Gatterschaltungen G35 und G36 zum oder
vom Inhalt des Pufferspeichers Βχ erzeugt. Der Addierer ADy arbeitet so, daß er ein Ausgangssignal
durch Addieren oder Subtrahieren der Ausgangssignale der Gatterschaltungen G33 und Gu zum oder vom Inhalt
des Pufferspeichers Βγ erzeugt. Die Ausgangssignale der Addierer ADx und ADy werden auf die Pufferspeicher
ß.vbzw. ßyzurückgeführt.
Die Dekodierschaltung DB erzeugt auf das Ausgan^ssignal
des Befehlszählregisters 12 die Signale SA, SB und SC. F i g. 11 zeigt einen typischen Aufbau der
Dekodierschaltung DB.
Das Signal _ SA wird unter der Bedingung
Λ5 ■ Äa ■ Äi · A2 ■ A\ erzeugt, was einer Zeitgebung Ti
entspricht, bei welcher, wie in F i g. 10 gezeigt, die erste Stufe N\ des Festspeichers 11 erschlossen wird. Die
Gatterschaltungen G31 und G32 werden durch das Signal
SA leitend gemacht, wodurch sie die in der ersten Stufe N] des Festspeichers 11 gespeicherte Information der
absoluten Lage in die Pufferspeicher Βχ und Βγ einführen.
Das Signal SB wird unter der Bedingung
(Ar + A. + A- 4- ΑΛ ■ Λ.
erzeugt, was den Zeitgebungen
T2 + T4 + T6 + T8 + .. . + T3
T2 + T4 + T6 + T8 + .. . + T3
30
der Fig. 10 entspricht. Die Gatterschaltungen G33 und
G35 werden durch das Signal SB leitend gemacht, wodurch die bei R\ und R2 ties Festspeichers 11
gespeicherten Lagedaten der relativen Lage in den Addierer ADx und die bei R5 und R^ des Festspeichers
11 gespeicherten Lagedaten der relativen Lage in den
Addierer ADy eingeführt werden. Die so eingeführten Signale werden mit den Inhalten der Pufferspeicher βχ
und Βγ'ιη den Addierern ADxund ADykombiniert und
die sich ergebenden Signale erneut in den Pufferspeichern
Bxbzw. ßygespeichert.
Das Signal SC wird unter der Bedingung
(A5 + A4 +A3 +A2)- A1
erzeugt, was den Zeitgebungen
erzeugt, was den Zeitgebungen
T3 + T5 + T1 + T9 + ... + Γ3ι
der Fig. 10 entspricht. Die Gatterschaltungen G34 und
Gx, werden durch das Signal SC leitend gemacht, wodurch die bei R3 und Ra des Festspeichers 11
gespeicherten Lagedaten der relativen Lage in den Addierer ADx und die bei Λ7 und Rs des Festspeichers
11 gespeicherten Lagedaten der relativen Lage in den Addierer ADy eingeführt werden. Die so eingeführten
Signale werden mit den Inhalten der Pufferspeicher Bx
und Βγ in den Addierern ADx und ADy kombiniert, und
die so erhaltenen Lagedaten werden in den Pufferspeichern βχ bzw. ßy erneut gespeichert.
Das heißt, die in der ersten Stufe N\ des Festspeichers
11 gespeicherten Lagedaten der absoluten Lage werden durch die Gatterschaltungen G31 und G32 bei der
Zeitgebung Γι in die Pufferspeicher Βχ und ß>
eingeführt In den folgenden Schritten werden das Gatterschaltungspaar G33 und G35 und das Gatterschaltungspaat
Gm und Gx abwechselnd leitend gemacht.
Die Lagedaten der relativen Lage längs der X-Achse werden in den Addierer ADx entweder durch die
Gatterschaltung G35 oder die Gatterschaltung G3*,
eingeführt. Der Addierer ADx arbeitet so, daß er entweder die Information βχ + (K2. Rt) oder βχ + (Ra,
Ri) auf den Pufferspeicher ß.v gibt. Dies heißt im
einzelnen, daß der Pufferspeicher Βχ stets die Lagedaten der absoluten Lage der jeweiligen Stiche längs der
X-Achse des Stichmusters speichert.
Die Lagedaten der relativen Lage längs der V-Achse werden in den Addierer ADy entweder durch die
Gatterschaltung G33 oder die Gatterschaltung G34 eingeführt. Der Addierer AD, arbeitet so, daß er die
Information By + (R5, Rb) oder By + (R7, Rt) liefert.
Deshalb speichert der Pufferspeicher By stets die Lagedaten der absoluten Lage der einzelnen Stiche
längs der V-Achse des Stichmusters.
Fig. 12 zeigt einen typischen Aufbau der Addierer
ADx und ADy.
Die Addierer ADxund ADy sind so geschaltet, daß sie
den Subtrahierbefehl erhalten, der das in Tabelle Il gezeigte Bit-Signal B\ ist. Das in Tabelle II gezeigte
Bit-Signal Bi wird als der Addierbefehl auf die Addierer
ADx und ADy gegeben. Die Addierer ADx und ADy arbeiten daher als Subtrahiereinrichtung, wenn das
Bit-Signal B\ »1« ist, und als Addiereinrichtung, wenn das Bit-Signal ßi »0« ist.
Im einzelnen läßt sich die Wirkungsweise des Addierers ADx wie folgt zusammenfassen:
Βχ | + O | Bx | wenn B2 | = O, | ß, = 0 |
Bx | + 1 | Bx | wenn B2 | = 1, | ß, = 0 |
Bx | - 1 | Bx | wenn B2 | = 1. | ß, = 1 |
Das Ausgangssignal des Pufferspeichers βχ wird über
den Digital-Analogwandler DAx auf die Nadelpositionssteuereinheit 5 gegeben, wodurch die Nadel zur
Durchführung eines gewünschten Stiches an eine gewünschte Position gebracht wird. Das Ausgangssignal
des Pufferspeichers By wird über den Digital-Analogwandler DAy auf die Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit
8 gegeben, wodurch das Arbeitsstück in eine gewünschte Lage gebracht wird.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen werden die Nadelpositionssteuereinheit 5 und die Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit
8 durch Signale gesteuert, die die absolute Lage der einzelnen Stiche darstellen. Bei
bestimmten Nähmaschinen ist es jedoch vorzuziehen, wenn das Arbeitsstück durch die Lagedaten der
relativen Lage oder anders ausgedrückt, den Versetzungswert gegenüber der Lage des vorangehenden
to Stiches, gesteuert werden.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer Steuerung, bei welchem die Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit 8
durch die Lagedaten der relativen Lage gesteuert wird. Mit Elementen aus Fig.8 gleiche Elemente sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Einrichtung der Fig. 13 werden die
Ausgangssignale der Gatterschaltungen G33 und G34 ohne Dazwischenschalten des Addierers ADy in den
Pufferspeicher By eingeführt. Daher wird die Werk-Stücklage durch die in dem Festspeicher 11 gespeicherten
Lagedaten der relativen Lage gesteuert.
Bei der vorstehenden Einrichtung wird, wie in F i g. 14 gezeigt, die Breite des Stichmusters durch die
Fadenbreite bestimmt. Die folgende Ausführungsform kann die Stichb'eite in der in den Fig. 15 und 16
gezeigten Weise abwandeln bzw. verbreitern, um die Sichtbarkeit lu verbessern.
Fig. 17 zeigt einen typischen Aufbau einer Einrichtung,
die die oben genannte Stichverbreiterung durchführen kann. Mit Elementen aus F i g. 8 gleiche
Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Einrichtung der Fig. 17 enthält die Sticherzeugungseinheit
1, mit der durch den Motor 2 über eine Welle 103 und eine Kurbelwelle 104 in einer Auf- und
Abwärtsbewegung angetriebenen Nadel 6. Die Nadel 6 wird darüber hinaus auch durch die aus einem
Linearmotor bestehende Nadelpositionssteuereinheit 5 über einen Hebel 106 angetrieben, der die Nadel um
einen Träger 100 in Richtung der X-Achse kippt. Das Arbeitsstück 9 wird durch die aus einem Linearmotor
bestehende Arbeitsstück-Vorschubsteuereinheit 8 über einen Hebel 110 und ein Verschiebeelement 107 in
Richtung der V-Achse verschoben. Während des Verschiebevorgangs wird das Werkstück 9 zwischen
dem Verschiebeelement 107 und einem Niederdrückelement 108 gehalten.
Der Linearmotor 5 ist so geschaltet, daß er das Ausgangssignal eines an eine Widerstandsgruppe Rw
angeschlossenen Verstärkers 111 erhält, während der Linearmotor 8 so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal
eines an eine Widerstandsgruppe R\2 angeschlosse
nen Verstärkers 112 empfängt. Die Widerstandsgrup
pen R]\ und Ru enthalten jeweils vier Widerstände
deren Widerstandswerte R, 2 R, 4 R und 8 R betragen wobei die Ausgangsströme /?Om entsprechend derr
durch die Steuersignale ausgewählten komibinierter Widerstandswert variieren. Mit einer solchen Anord
nung werden die Nadellage und die Arbeitsstücklags wie bereits oben in bezug auf die F i g. 1 und 8 diskutiert
an sechzehn verschiedene Punkte gesteuert. Di< Widerstandsgruppe Rw entspricht dem Digital-Analog
wandler DAx der Fig. 1 und 8, während die Wider Standsgruppe Rudern Digital-Analogwandler DAyde
Fig. 1 und 8 entspricht.
Das Synchronisierimpulssignal α wird synchron zu
Drehung der mit dem Motor 2 verbundenen Welle 10; erzeugt. Fig. 18 zeigt eine Anordnung zur Erzeuguni
eines Synchronisierimpulssignals.
Eine halbkreisförmige Platte 113 ist so an der Welle 103 befestigt, daß sie entsprechend der Motorumdrehung
umläuft. Eine Lichtsendeeinrichtung 114 und eine lichtempfindliche Einrichtung 115 sind einander zugekehrt
so angeordnet, daß die halbkreisförmige Platte 113 zwischen ihnen durchlauf. Die Ausgangssignale der
lichtempfindlichen Einrichtung 115 werden zur Erzeugung des Synchronisierimpulssignals χ verwendet
Fig. 19 zeigt den Zusammenhang zwischen der Nadelbewegung und der Erzeugung des Synchronisierimpulssignals
oi. Die halbkreisförmige Platte 113 ist
so angeordnet, daß der Synchronisierimpuls erzeugt wird, während sich die Nadel 6 oberhalb des
Arbeitsstücks 9 befindet, wohingegen kein Synchronisierimpulssignal öl erzeugt wird, während sich die Nadel
unterhalb des Arbeitsstücks 9 befindet.
Es sei nun angenommen, daß die Stiche der F i g. 14 in der Reihenfolge L1, L2, ... erzeugt werden. Die
absoluten Lagekoordinaten der einzelnen Stiche werden in dem Festspeicher 11 in der in der folgenden
Tabelle III gezeigten Weise in Binärdarstellung gespeichert.
(Inhalt des Festspeichers 11 zur Erzeugung des in Fig. 14 gezeigten Stichmusters)
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0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1
1 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
Bei dieser Ausführungsform enthält das Befehlszählregister 12 7 Bits Q bis C Das Befehlszählregister 12
zählt auf ein Signal SP hin hoch, wobei der Festspeicher
11 über den Dekodierer 13 durch das Befehlszählregister
12 fortschreitend vorgerückt wird. Das Ausgangssignal des ersten Bits Q wird auf einen Impulsgenerator
Qi und über einen Inverter / auf einen weiteren Impulsgenerator Q3 gegeben. Die Ausgangssignale der
verbleibenden Bits C2- Q werden auf den Dekodierer
in 13 gegeben. Mit einer solchen Anordnung kann die
Einrichtung die Sticherzeugung mit bis zu 64 Schritten durchführen.
Das Befehlszählregister 12 wird durch Schlieöen eines Spannungsversorgungsschalters 123 über eine
ι i Schaltung zur automatischen Nullstellung 124, die einen
Einzelimpuls erzeugt, automatisch auf Null gestellt Das Befehlszählregister 12 zählt auf das von einem
ODER-Glied G42 hergeleitete Signal SP in der unten
tabellierten Weise hoch.
-" Tabelle IV
(Inhalt des Befehlszählregisters 12)
C5
O
O
O
O
O
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
Der Impulsgenerator Qi erzeugt mit jedem Setzen
des ersten Bits Q des Befehlszählregisters 12 den Einzelimpuls. Der Impulsgenerator Q3 erzeugt den
Einzelimpuls mit jedem Rücksetzen des ersten Bits Q des Befehlszählregisters 12.
Das ODER-Glied G42 empfängt ein Signal ß, das von
einem Impulsgenerator Q2 hergeleitet ist, der das Signal
β auf das Synchronisierimpulssignal λ hin erzeugt, und
das Ausgangssignal eines UND-Gliedes G4i, das an
einem seiner Eingänge das Ausgangssignal des Impulsgenerators Qi erhält.
Die in dem Festspeicher 11 gespeicherten digitalen Lagedaten werden über Gatterschaltungen Gx bzw. Gy
in Pufferspeicher Bx und By eingespeist. Die Gatterschaltungen
Gx und Gy werden durch das Ausgangssignal des Impulsgenerators Qj gesteuert. Das heißt, die
digitalen Lagedaten werden aus dem Festspeicher 11 in die Pufferspeicher ßxund By eingeführt, wenn das erste
Bit C\ des Befehlszählregisters 12 von »1« nach »0« geändert wird.
Die Pufferspeicher Bx und By enthalten vier Bits. Der
Pufferspeicher Bx ist mit der Widerstandsgruppe An
über eine Signalleitung Lx und der Pufferspeicher ßymit
der Widerstandsgruppe R12 über eine Lignalleitung Ly
verbunden. Die Signalleitungen Lx und Ly sind in Fig. 17 zwar durch eine Einzelleitung dargestellt, in
Wirklichkeit enthalten sie aber vier Leitungen zur Verbindung der jeweiligen Bits der Pufferspeicher mit
den entsprechenden in den Widerstandsgruppen R\ \ und Rn parallel zueinander geschaltet enthaltenen Wider-
27 05 OJl
ständen.
Die Gesamtanordnung enthält ferner die Einrichtung zur Vergrößerung der Stichbreite.
Mit einer Schaltereinrichtung 125 wird bestimmt, ob
die Stichverbreiterung durchgeführt werden soll oder ·> nicht und mit welchem Ausmaß sie durchgeführt werden
soll. Die Schaltereinrichtung 125 enthält einen beweglichen Kontakt 125* und stationäre Kontakte O1, O2, Oi
und Oi. Der stationäre Kontakt Oi ist mit dem anderen
Eingang des UND-Glieds Gn verbunden und bestimmt, in
daß die Stichverbreiterung nicht durchgeführt werden solL Der stationäre Kontakt O2 ist mit einem
UND-Glied G«, der stationäre Kontakt O) mit einem
weiteren UND-Glied Gu und der stationäre Kontakt O4
mit einem dritten UN D-Glied G« verbunden.
Die UND-Glieder G43 bis G« erhalten außerdem das
Ausgangssignal des Impulsgenerators Qi. Darüber hinaus erhält das UND-Glied G43 ein Code-Signal
»0001»(, das UND-Glied Gu ein weiteres Code-Signal
»0010« und das UND-Glied G45 ein drittes Code-Signal
»0011«. Die Ausgangssignale der UND-Glieder Gu bis
;1 G45 werden über ein ODER-Glied G4* auf einen
Addierer 126 gegeben.
Der Addierer 126 arbeitet so, daß er ein beliebiges der von den UND-Gliedern G43 bis G« hergeleiteten
Code-Signale zum Inhalt des Pufferspeichers Sa- addiert
und dann sein Ausgangssignal dem Pufferspeicher Bx
eingibt Wenn der bewegliche Kontakt 125λ mit dem
stationären Kontakt O2 verbunden ist, erzeugt das
UND-Glied G43 auf das von dem Impulsgenerator Q\ in hergeleitete Impulssignal hin, welches erzeugt wird,
wenn das erste Bit C\ des Befehlszählregisters 12 von »0« zu »1« geändert wird, das Code-Signal »0001«. Auf
diese Weise erhält der Addierer 126 über das ODER-Glied G46 das Code-Signal »0001«. Auf diese
Weise wird der Inhalt des Pufferspeichers Βχ um eins
erhöht.
Die oben beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:
Mit dem Schließen des Spannungsversorgungsschalters 123 wird das Befehlszählregister 12 automatisch auf
Null gesetzt und die erste Adresse des Fesvspeichers 11
ausgewählt, da der Inhalt der Bits C2 bis C7 des
Befehlszählregisters »000000« ist Der Impulsgenerator Q3 erzeugt den Impuls, weil das Bit Q »0« ist, wodurch
die Gatterschaltungen Gx und Gy leitend werden und
die an der ersten Adresse des Festspeichers 11 gespeicherten digitalen Lagedaten in die Pufferspeicher
Βχ und Βγ einführen. Die Ausgangssignale der Pufferspeicher
Bx und Βγ werden über die Signalleitungen Lx
und Ly auf die Widerstandsgruppen Rw und Ä]2
gegeben.
Unter diesen Bedingungen führt die Nadel 6 bei geschlossenem, vom Hand zu betätigendem Schalter
SWk an einer gewünschten Stelle, entsprechend den an
der ersten Adresse des Festspeichers 11 gespeicherten digitalen Lagedaten einen Stich aus.
Nach Beendigung des ersten Stich Vorgangs wird das Synchronisierimpulssignal <x erzeugt und damit das
Signal β aus dem Impulsgenerator Q2. Das Signal β
erzeugt über das ODER-Glied G42 das Signal SP, *>o
wodurch das Befehlszählregister 12 auf die Beendigung des Stichvorgangs hin hochzählt.
Es sei nun angenommen, daß der bewegliche Kontakt 125λ mit dem stationären Kontakt O\ verbunden ist In
diesem Fall erzeugt das UND-Glied Gm ein Ausgangssignal
zur Erzeugung des Signals SP über das ODER-Glied G42, um auf diese Weise das Befehlszählregister
12 um eins zu erhöhen, wenn das Bit Q »1« ist Auf dies«· Weise werden die nachfolgenden Adressen des
Festspeichers 11 nacheinander ausgewählt und es
ergibt sich das in F i g. 14 gezeigte Stichmuster.
Nun sei angenommen, daß der bewegliche Kontakt 125λ mn dem stationären Kontakt O2 verbunden ist
Der erste Stich wird in der gleichen Weise, wie oben
beschrieben, ausgeführt Mit Beendigung des ersten Stichvorgangs wird auf das Synchronisierimpulssignal»
hin das Signal SPerzeugt Mit diesem Signal SPwird der
Inhalt des Befehlszählregisters 12 (Q bis C7) »1000000«.
Daher tritt der Impulsgenerator Qi in Tätigkeit und gibt
den impuls auf das UND-Glied G43. Unter diesen
Bedingungen wird das Code-Signal »0001« über das UND-Glied G43 und das ODER-Glied G46 auf den
Addierer 126 gegeben. Der Addierer 126 arbeitet so, daß er den Digitalwert »0001« zum Inhalt des
Pufferspeichers Βχ oder »0010« addiert wodurch die resultierende Information »0011« im Pufferregister Βχ
gespeichert wird.
Das nachfolgende Eindringen der Nadel erfolgt, nachdem die Information, also die Lagedaten, des
Pufferspeichers Βχ auf diese Weise abgewandelt worden ist während gleichzeitig die gegenwärtigen
digitalen Lagedaten des Pufferspeichers Βγ der Sticherzeugungseinheit
1 eingegeben werden, so daß der zweite Stich bezüglich des ersten Stichs in X- Richtung
um Eins versetzt erzeugt wird.
Nach Beendigung des zweiten Stichvorgangs wird auf das Synchronisierimpulssignal a. hin das Signal SP
erneut erzeugt Mit diesem Signal Sfwird der Inhalt des Befehlszählregisters 12 (Q bis C7) »0100000«, wodurch
die zweite Adresse des Festspeichers 11 ausgewählt wird. Da das Bit Ci des Befehlszählregisters 12 »0« wird,
erzeugt der Impulsgenerator Q3 ein Ausgangssignal und macht die Gatterschaltungen Gx und Gy leitend,
wodurch die an der zweiten Adresse des Festspeichers 11 gespeicherten digitalen Lagedaten bzw. die digitale
Information »0010«, »0010« in die Pufferspeicher Bx
bzw. Βγ eingeführt werden. Auf diese Weise wird das in F i g. 15 gezeigte Stichmuster erzeugt.
Wenn der bewegliche Kontakt 125λ mit dem stationären Kontakt O3 verbunden ist, wird das
Code-Signal »0010« auf den vom Impulsgenerator Qi erzeugten Impuls hin dem Addierer 126 eingegeben.
Daher wird das in F i g. 16 gezeigte Stichmuster erzeugt.
In den vorangehenden Ausführungsformen wird die Lage des Arbeitsstücks durch die Lagedaten der
absoluten Lage gesteuert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Vorschub des Arbeitsstücks durch
den Relativwert bzw. die Versetzung gegenüber der vorhergehenden Stichlage zu steuern. In diesem Fall
wird der Maximalvorschub in Rückwärtsrichtung durch »0000« und der Maximalvorschub in Vorwärtsrichtung
durch »1111« dargestellt. »1000« ist die Darstellung dafür, daß das Arbeitsstück nicht bewegt wird.
Im einzelnen ist das Arbeitsstück-Vorschubsteuersignal
in der folgenden Tabelle wiedergegeben:
19 Tabelle V
(Arbeitsstück-Vorschubsignal bei Relativantrieb)
0000 ... Vorschub in Rückwärtsrichtung um 8 Einheiten
0001 ... Vorschub in Rückwärtsrichtung um 7 Einheiten
0010 ... Vorschub in Rückwärtsrichtung um 6 Einheiten
0011 ... Vorschub in Rückwärtsrichtung um 5 Einheiten
0100 ... Vorschub in Rückwärtsrichtung um 4 Einheiten
0101 ... Vorschub: in Rückwärtsrichtung um 3 Einheiten
0110 ... Vorschub in Rückwärtsrichtung um 2 Einheiten
0111 ... Vorschub' in Rückwärtsrichtung um 1 Einheit
1000 ... kein Vorschub des Arbeitsstücks
1001 ... Vorschub in Vorwärtsrichtung um 1 Einheit
1010 ... Vorschub' in Vorwärtsrichtung um 2 Einheiten
1011 ... Vorschub in Vorwärtsrichtung um 3 Einheiten
1100 ... Vorschub in Vorwärtsrichtung um 4 Einheiten
1101 ... Vorschuh in Vorwärtsrichtung um 5 Einheiten
1110 ... Vorschub in Vorwärtsrichtung um 6 Einheiten
1111 ... Vorschub in Vorwärtsrichtung um 7 Einheiten
In diesem Fall ist zur Erzeugung des in Fig. 14 gezeigten Stichmusters die folgenden digitalen Ladedaten
m Festspeicher 11 gespeichert
(Festspeicher-Inhalt bei Relativvorschub des, Arbeitsstücks)
Ry
Rx
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1
1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1
0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0
0 0 0
ti
0 0
Cl Cl Cl Cl Cl Cl 0
0 0 0
0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
15
0 0 1 1
40
1 1 1 1 0 0 0 0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
32 33 34 35 36 37 38 39
Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind in
4) dem Festspeicher 11 die zu den Lagekoordinaten der
einzelnen Stiche gehörigen digitalen Lagedaten gespeichert. Der Festspeicher kann aber zusätzlich Befehle für
den direkten Antrieb der Nadelpositionssteuereinheit 5 und des Arbeitsstück-Vorschubmechanismus 7 spei-
~>o ehern. Darüber hinaus wird bei den vorstehenden
Ausführungsformen der Festspeicher 11 als statischer Speicher verwendet. Es kann jedoch auch ein Kartenleser
zur Steuerung der Einrichtung gemäß den auf der Karte verzeichneten Lagedaten eingesetzt werden.
y> Zusammengefaßt schafft die Erfindung also bei einer
Nähmaschine mit einem Festspeicher zur Speicherung der zu den Lagekoordinaten der einzelnen Stiche eines
bestimmten Stichmusters gehörigen digitalen Lagedaten einen Zwischenspeicher, etwa in ϊ-orm eines
to Schieberegisters, zur vorübergehenden Speicherung der
von dem Festspeicher hergeleiteten digitalen Lagedaten. Die Ausgangssignale des Zwischenspeichers werden
über einen Antrieb dem Nadelpositioniermechanismus und dem Arbeitsstück-Vorschubmechanismus ein-
b5 gegeben. Es sind Eingabeeinrichtungen vorgesehen, die
die im Zwischenspeicher vorübergehend gespeicherten digitalen Lagedaten und damit das Stichmuster
abwandeln.
Hierzu 11 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Nähmaschine mit Steuerung der Nadelauslenkung und des Stoffvorschubs beim Nähen eines
Stichmusters durch eine elektronische Steueranordnung, zu der ein digital codierte Lagedaten der
einzelnen Stiche mindestens eines Stichmusters enthaltender Festspeicher, eine Speicherabfrageeinrichtung,
ein Zwischenspeicher zum vorübergehenden Speichern der aus dem Festwertspeicher bezogenen Lagedaten, ein Impulsgenerator zur
Synchronisation von Datenübertragungsoperationen und Einrichtungen zur Übertragung von
Lagedaten aus dem Zwischenspeicher zum Steuern der Nadelauslenkung und des Stoffvorschubs gehören,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Abwandeln der im Zwischenspeicher (14) gcspeicheiten
Lagedaten eine eine Addier- bzw. Subtrahierstufe (15) enthaltende Modifiziereinrichtung (15,
21—24) an den Zwischenspeicher (14) angeschlossen ist, um die im Zwischenspeicher (14) gespeicherten
Lagedaten von Stichen zu modifizieren, und daß eine Eingabetastatur (21) an die Addier- bzw. Subtrahierstufe
(15) angeschlossen ist.
2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (14) ein
Schieberegister ist.
3. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (14) ein
Pufferspeicher (Bx, BY) ist.
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