DE2753087A1 - Einrichtung zur steuerung der rahmenbewegungen an stick- oder naehautomaten - Google Patents
Einrichtung zur steuerung der rahmenbewegungen an stick- oder naehautomatenInfo
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Description
DI5L.-INC. ALEX STENGER
D-4000 DÜSSELDORF 1 «χ ^ DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE
MaDceleiulraße 2 'D" DIPL.-ING. HEINZ J. RING
28.11.1977
Maschinenfabrik Carl Zangs AG,Oberdiessemer Str.15, 4l5o Krefeld
Einrichtung zur Steuerung der Rahmenbewegungen an Stick- oder Nähautomaten
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Rahmenbewegungen
an Stick- oder Nähautomaten, bei denen die Bewegungen des Rahmens in x- und y-Richtung durch Stellmotore ausgeführt
werden.
Bei Stick- und Nähautomaten werden die das zu bearbeitende Gut tragenden Rahmen zur Musterbildung in den Koordinaten χ und y
gemäß den von einem Lochband Schritt für Schritt mechanisch abgefragten Informationen unter den ortsfest angebrachten Nadeln mit
etwa 300 Verstellungen pro Minute hin- und herbewegt. Aufgrund der
technisch begrenzten Möglichkeit zur Aufnahme endloser Lochbänder liegt die größte Zahl von speicherbaren Informationen bei ca 25.000.
Die teilweise sehr langen Lochbänder werden für die wiederholten
Durchläufe endlos zusammengeklebt und auf Vorratsspulen, sogenannten
endlosen Kartengängen, gespeichert, so daß ein kontinuierliches Produzieren von Stick- oder Nähmotiven möglich ist. Wenn das Lochband
durchgelaufen ist,beginnt der Stick- oder Nähautomat wieder
am Anfang des Musters. Es ist deshalb erforderlich, nach dem Herausnehmen der bestickten oder benähten Flächengebilde das anschließend
zu behandelnde Gut einzuspannen. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß ein kompletter Durchlauf des Lochbandes pro Flächengebilde
erfolgt. Das Abtasten des Lochbandes, die Ermittlung der Verstellgrößen, insbesondere der Stichlängen,und die Ausführung der Verstel-
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lung erfolgen bei den meisten der vorhandenen Stick- und Nähautomaten
rein mechanische
Bei neueren Systemen werden anstelle der herkömmlichen, verhältnismäßig
breiten und mechanisch sehr widerstandsfähigen Lochkarten zur Steuerung der Stick- und Nähautomaten sogenannte 8-Kanal-Lochstreifen
verwendet, die auf anderen Gebieten der Technik bekannt sind. Hierbei werden die x- und y-Verstellinformationen beispielsweise
mit Fotodioden abgelesen. Die abgelesenen Werte werden einem Rechner zugeführt, welcher Schrittimpulse errechnet und an Schrittmotore
für die x- und y-Bewegung des Rahmens weiterleitet» Mit diesen bekannten, von Schrittmotoren gesteuerten Verstelleinrichtungen
werden Stick- bzw.Nähgeschwindigkeiten von etwa 600 Stichen pro Minute erreicht„
Nachteile der voranstehend geschilderten Stick- bzw.Nähautomaten-Steuerungen
sind die begrenzte Arbeitsgeschwindigkeit, die beschränkte Zahl von in den Lochbändern speicherbaren Stickinformationen,
die aufwendige Herstellung und Vervielfältigung der Informationsträger, die raumintensive Lagerung und die begrenzte Lebensdauer
der Lochbänder bzw. der 8-Kanal-Lochstreifen. Die Lochbänder und
Lochstreifen müssen bei einer hohen Anzahl von Durchläufen mehrfach
ausgewechselt werden„ Fir den Fall, daß mehrere Stick- bzw» Nähautomaten
dasselbe Muster verarbeiten, muß für jeden dieser Automaten ein separater Informationsträger durch Kopieren des Original-Informationsträgers
hergestellt werden. Darüber hinaus bedarf das Einlegen, Auswechseln und sonstige Handhaben der Lochbänder bzw„
Lochstreifen relativ großer Sorgfalt, da Beschädigungen an den Informationsträgern unter Umständen zur fehlerhaften Bestickung
oder Vernähung von unter Umständen teuren Artikeln führen. Schließlich sind die Informationsträger feuchtigkeitsempfindlich und unter
bestimmten klimatischen Bedingungen nur mit großem Aufwand halbwegs beständig zu lagern«
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung der Rahmenbewegungen an Stick- und Nähautomaten der ein-
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gangs beschriebenen Art zu schaffen, welche unter Vermeidung der voranstehend dargelegten Nachteile eine einfache und funktionssichere
Steuerung für die Erzeugung des Stick- oder Nähmusters ergibt.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Weginformationen zur Verstellung des Rahmens in x- und y-Richtung von einer Mikroprozessorsteuerung abgegeben
werden, die eine zentrale Rechnereinheit und einen Arbeitsspeicher umfaßt, aus dem die Weginformationen in Abhängigkeit vom Programm
eines Arbeitsablaufprogrammspeichers zeitgerecht abgerufen und über die zentrale Rechnereinheit unter Zwischenschaltung einer Ein-
und Ausgabe-Einrichtung an Digital-Analog-Wandler weitergegeben werden, die über als Kraftverstärker wirkende Leistungsteile mit
den Stellmotoren des Rahmens verbunden sind,,
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der zentralen Rechnereinheit
ein Sonderfunktionsspeicher über einen Sonderfunktionsbefehlempfanger
zugeordnet, der über mindestens ein Leistungsteil mit den die Sonderfunktionen ausführenden Antrieben des Stick- oder
Nähautomaten verbunden ist.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag besteht darin, an die zentrale Rechnereinheit einen Gesamtprogrammspeicher anzuschliessen,
in den die gesamten Informationen eines Stick- oder Nähprogramms mittels einer der Rechnereinheit zugeordneten Eingabeeinrichtung
vor Beginn des Arbeitsprozesses eingegeben werden und aus dem die einzelnen Informationen abschnittsweise in den Arbeitsspeicher sowie
gegebenenfalls in den Sonderfunktionsspeicher übertragen werden, aus
denen die Informationen einzeln mittels des Arbeitsablaufprogrammspeichers zeitgerecht abgerufen und der zentralen Rechnereinheit zur
Weiterverarbeitung zugeführt werden»
Die erfindungsgemäße Einrichtung besitzt gegenüber den bekannten Vorrichtungen
und Verfahren eine Vielzahl von Vorteilen» So ist beispielsweise durch die programmierbaren Datenspeicher der Mikroprozessorsteuerung
der Erfindung vor jedem Arbeitsbeginn eines Stick- oder Nähprozesses nur eine einmalige Programmierung erforderlich, die
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insbesondere mittels moderner Magnet-Datenträger vorgenommen werden kann α Das einmal eingespeicherte Programm kann unendlich oft
wiederholt werden, ohne daß hierzu ein Informationsträger ständig
mitläuft und hierbei verschleißte Die modernen Magnet-Datenträger
sind gegen Umwelteinflüsse äußerst widerstandsfähig; außerdem
können sie schnell und kostengünstig über weite Strecken transportiert werden, beispielsweise durch normalen Postversando Auch die
Lagerung des jeweiligen Original-Datenträgers kann äußerst platzsparend erfolgen.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung sind darin zu sehen, daß das meist angelernte Bedienungspersonal sich beim
Ablauf des Programms nach der einmaligen Einspeisung der Programmdaten nicht mehr um einen empfindlichen und verschleißanfälligen
Programmträger kümmern muß» Sobald das eingespeicherte Programm abgelaufen
ist, steht es automatisch wieder am Programmbeginn, so
daß der Stick- bzw» Nähprozeß von neuem gestartet werden kann» Die
Programm-Datenspeicher der Mikroprozessorsteuerung können aus technischer Sicht auf relativ hohe Speichervolumen gebracht werden, so
daß die Begrenzung sich ausschließlich im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit von Speichern mit hohen Speicherkapazitäten ergibt. Durch
die erfindungsgemäße Verwendung eines Gesamtprogrammspeichers, aus dem Teile des Programms abschnittsweise in den Arbeitsspeicher übernommen
werden, können für die anderen Speicher der Mikroprozessorsteuerung Speicher mit verhältnismäßig geringem Speichervolumen
verwendet werden, wobei die Möglichkeit besteht, die Speicherkapazität des Gesamtprogrammspeichers entsprechend dem jeweiligen Anwendungszweck
baukastenartig stufenweise zu erweitern.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an die Eingabevorrichtung
ein Laufwerk für das Ablesen eines Original-Datenträgers angeschlossen, der die gesamten Informationen eines Stick- oder
Nähprogrammes enthält. Das Vorhandensein des Original-Datenträgers ist somit lediglich vor dem Beginn des eigentlichen Arbeitsvorganges
erforderlich. Dieser Original-Datenträger steht somit nach der übertragung
der in ihm gespeicherten Informationen für das Gesamtprogramm in den Gesamtprogrammspeicher des Stick- oder Nähautomaten zur
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Programmierung anderer Stick- bzw. Nähautomaten zur Verfügung.
Wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Laufwerk nur für die Zeit der übertragung der Gesamtinformationen des Original-Datenträgers
an den Gesamtprogrammspeicher an die Eingabeeinrichtung angeschlossen wird, können mit einem Laufwerk nacheinander
verschiedene Stick- bzw. Nähautomaten programmiert werden.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung besteht darin, daß durch inkrementale
oder absolute Meßsysteme bzw. eine Rückmeldungseinrichtung für die Rückmeldung der in x- und y-Richtung ausgeführten Rahmenverstellbewegungen
bzw. der Sonderfunktionen an die zentrale Rechnereinheit ein geschlossener Regelkreis gebildet wird. An die Stelle einer
einfachen Steuerung tritt somit eine komplette, die Ausführung der gespeicherten Informationen überwachende Regelung.
Für eine bevorzugte Ausbildung wird mit der Erfindung schließlich vorgeschlagen, die Stellmotoren für die Ausführung der Rahmenbewegungen
in x- und y-Richtung als Spezial-Gleichstrommotore mit hohem Drehmoment und kurzer Reaktionszeit auszubilden, wodurch sich die
Arbeitsgeschwindigkeit des Stick- bzw. Nähautomaten weiter steigern läßt.
Auf der Zeichnung ist ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt, anhand dessen nachfolgend der Aufbau und
die Funktion der Einrichtung beschrieben werden sollen.
Die Einrichtung besitzt eine zentrale Rechnereinheit 1, die mit einem
Gesamtprogrammspeicher 2 sowie einem Arbeitsspeicher 3 verbunden ist. Neben diesen beiden RAM-Speichern ist der zentralen Rechnereinheit 1
ein ArbeitsablaufProgrammspeicher 4 zugeordnet, der als PROM-Speicher
ausgebildet ist.
über eine der zentralen Rechnereinheit 1 zugeordnete Eingabeeinrichtung
5 kann ein Laufwerk 6 für Original-Datenträger mit der zentralen
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Rechnereinheit 1 verbunden werden. Die beispielsweise als Magnetbänder
oder Magnetplatten ausgebildeten Original-Datenträger enthalten die gesamten Informationen eines Stick- oder Nähprogramms.
Durch kurzzeitiges Anschließen des Laufwerks 6 an die Eingabeeinrichtung 5 können die gesamten Informationen vom Original-Datenträger
über die zentrale Rechnereinheit 1 in den Gesamtprogrammspeicher 2 übertragen werden. Die Kapazität dieses Gesamtprogrammspeichers 2
kann durch einen baukastenartigen Ausbau dem jeweiligen Bedarf des Stick- oder Nähautomaten angepaßt werden.
Aus dem Gesamtprogrammspeicher 2 werden dem Ablauf des Arbeitsprogramms
entsprechende Teilinformationen abschnittsweise in den Arbeitsspeicher 3 übertragen, aus dem die einzelnen Informationen
zeitgerecht mittels des Arbeitsablaufprogrammspeichers 4 der zentralen
Rechnereinheit 1 zugeführt werden.
Zur Weitergabe dieser einzelnen Informationen an die verschiedenen
Antriebe des Stick- bzw.Nähautomaten ist der zentralen Rechnereinheit
1 eine Ein- und Ausgabe-Einrichtung 7 zugeordnet. An diese Ein- und Ausgabe-Einrichtung 7 sind zwei Digital-Analog-Wandler 8a
und 8b angeschlossen, die unter Zwischenschaltung eines Leistungsteils 9a bzw. 9b mit den Stellmotoren loa und lob zur Ausführung
der Verstellbewegungen des Rahmens in der x- bzw. y-Richtung verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stellmotoren
loa und lob als Spezial-Gleichstrommotoren mit hohem Drehmoment und kurzer Reaktionszeit ausgebildet. Die Digital-Analog-Wandler 8a
und 8b steuern die Leistungsteile der Gleichstromversorgung für diese Stellmotoren loa und lob. Je ein inkrementales oder absolutes Meßsystem
11a bzw. 11b für die Stellmotoren loa und lob sorgt für die bei einer Regelung erforderliche Rückmeldung des Verstellweges des Rahmens,
wobei die Signale dieser inkrementalen oder absoluten Meßsysteme 11a und 11b wiederum über die Ein- und Ausgabe-Einrichtung 7 zur zentralen
Rechnereinheit 1 gehen.
Die bei fast jedem Stick- oder Nähautomat erforderlichen Sonderfunktionen,wie
beispielsweise Fadenwechsel, Fadenabschneiden und
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Stoppfunktionen, sind in einem Sonderfunktionsspeicher 13 gespeichert
. Sie werden vom Original-Datenträger über die Eingabeeinrichtung 5, die zentrale Rechnereinheit 1 und die Ein- und Ausgabe-Einrichtung
7 einem Sonderfunktionsbefehlsempfanger 12 zugeleitet,
der dem Sonderfunktionsspeicher 13 vorgeschaltet ist» Entsprechend den Befehlen aus dem ArbeitsablaufProgrammspeicher 4 werden die
Informationen für die Sonderfunktionen aus dem Sonderfunktionsspeicher
13 mindestens einem Leistungsteil 14 für Sonderfunktionen zugeführt, das seinerseits die entsprechenden Antriebe des Stickbzw.
Nähautomat en steuert. In den meisten Fällen handelt es sich um mehrere unterschiedliche Antriebe, so daß mehrere Leistungsteile
14 vom Sonderfunktionsspeicher 13 angesteuert werden. Auch den Leistungsteilen 14 für Sonderfunktionen ist eine Rückmeldungseinrichtung
15 zugeordnet, welche die ausgeführten Sonderfunktionen über die Ein- und Ausgabe-Einrichtung 7 der zentralen Rechnereinheit
1 meldet, so daß auch bezüglich der Sonderfunktionen eine vollständige
Regelung stattfindet.
Durch die Verwendung spezieller Motoren, z.BoGleichstrom-Scheibenläufermotore
mit hohem Anlaufdrehmoment und schnellenReaktionszeiten,
werden über looo Verstellungen pro Minute und Verstellwege von etwa
13 mm in x- und y-Richtung ermöglicht, so daß sich gegenüber den bekannten Verstellantrieben eine erhebliche Leistungssteigerung ergibt.
Gleichzeitig können höhere Massen verstellt werden als bei den bisher bekannten mechanischen oder durch Schrittmotoren gesteuerten Stick-
und Nähautomaten„ Durch koaxiales Anflanschen von hydraulischen Drehmomentverstärkern
ist es weiterhin möglich, die Größe der zu verstellenden Massen erheblich zu erhöhen. Die Umsetzung der rotierenden
Abtriebsbewegungen der Stellmotoren loa und lob in lineare Verstellschritte
erfolgt über bekannte Bauelemente, wie beispielsweise Kugelumlaufspindel-Getriebe. Zur Erzeugung schwingungsarmer linearer
Bewegungen in x- und y-Richtung greifen die Verstellgetriebe möglichst genau in der Schwerpunktebene des als Spann-,Halte- oder
Klemmvorrichtung ausgebildeten Rahmens an.
Während es möglich ist, das Laufwerk 6 für die Original-Datenträger
fest innerhalb der voranstehend beschriebenen Mikroprozessorsteuerung
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-•fr-
A)
anzuordnen, ergibt sich eine weitere Vereinfachung dadurch, daß wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel das Laufwerk 6 von
der Eingabeeinrichtung 5 abgekuppelt werden kann. In diesem Fall können mit ein und demselben Laufwerk 6 mehrere Stick- oder
Nähautomaten programmiert werden, so daß nicht nur der Original-Datenträger, sondern auch das Laufwerk 6 zur aufeinanderfolgenden
Programmierung mehrerer Stick- bzw. Nähautomaten verwendet werden kann.
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Claims (1)
- Patentansprüche:1. Einrichtung zur Steuerung der Rahmenbewegungen an Stick- oder Nähautomaten, bei denen die Bewegungen des Rahmens in x- und y-Richtung durch Stellmotore ausgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Weginformationen zur Verstellung des Rahmens in x- und y-Richtung von einer Mikroprozess^orsteuerung abgegeben werden, die eine zentrale Rechnereinheit (1) und einen Arbeitsspeicher (3) umfaßt, aus dem die Weginformationen in Abhängigkeit vom Programm eines ArbeitsablaufProgrammspeichers (4) zeitgerecht abgerufen und über die zentrale Rechnereinheit (1) unter Zwischenschaltung einer Ein- und Ausgabe-Einrichtung (7) an Digital-Analog-Wandler (8a, 8b) weitergegeben werden, die über als Kraftverstärker wirkende Leistungsteile (9a, 9b) mit den Stellmotoren (loa, lob) des Rahmens verbunden sind.2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentralen Rechnereinheit (1) ein Sonderfunktionsspeicher (13) über einen Sonderfunktionsbefehlsempfanger (12) zugeordnet ist, der über mindestens ein Leistungsteil (I1I) mit dem die Sonderfunktionen ausführenden Antrieben des Stick- oder Nähautomaten verbunden ist.3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die zentrale Rechnereinheit (1) ein Gesamtprogrammspeicher (2) angeschlossen ist, in den die gesamten Informationen eines Stick- oder Nähprogramms mittels einer der Rechnereinheit (1) zugeordneten Eingabeeinrichtung (5) vor Beginn des Arbeitsprozesses eingegeben werden und aus dem die einzelnen Informationen abschnittsweise in den Arbeitsspeicher (3) sowie gegebenenfalls in den Sonderfunktionsspeicher (13) übertragen werden, aus denen die Informationen einzeln mittels des Arbeitsablaufprogrammspeichers (4) zeitgerecht abgerufen und der zentralen Rechnereinheit (1) zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.«09822/0345OWQlNAL INSPECTEDHo Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingabeeinrichtung (5) ein Laufwerk (6) für das Ablesen eines Original-Datenträgers, der die gesamten Informationen eines Stick- oder Nähprogramms enthält, angeschlossen ist.5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufwerk (6) nur für die Zeit der Übertragung der Geamtinformationen des Original-Datenträgers an den Gesamtprogrammspeicher (2) an die Eingabeeinrichtung (5) angeschlossen ist.6. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch inkrementale oder absolute Meßsysteme (lla, lib) bzw. eine Rückmeldungseinrichtung (15) für die Rückmeldung der in x- und y-Richtung ausgeführten Rahmenverstellbewegungen bzw. Sonderfunktionen an die zentrale Rechnereinheit (1) ein geschlossener Regelkreis gebildet wird.7. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (loa, lob) für die Ausführung der Rahmenbewegungen in x- und y-Richtung als Spezialmotore, z.B. Gleichstrom-Scheibenläufermotore, mit hohem Drehmoment und kurzer Reaktionszeit ausgebildet sind.909822/0345
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