DE3917120C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw.
5.
Durch die DE-OS 37 38 893 ist eine
Musterausrichteinrichtung für eine Nähmaschine bekannt,
deren Funktionsweise dem Oberbegriff des
Verfahrensanspruches 1 entspricht. Durch die bekannte
Einrichtung lassen sich zwei die gleiche
Oberflächenstruktur bzw. das gleiche Muster aufweisende
Stofflage mustergerecht zusammennähen. Handelt es sich
hierbei beispielsweise um ein Karomuster, so sollen quer
zur Nahtlinie verlaufende Musterlinien der einen
Stofflagen mit den entsprechenden Musterlinien der
anderen Stofflage fluchten und parallel zur Nahtlinie
verlaufende Musterlinien der einen Stofflage sollen den
gleichen seitlichen Abstand zur Nahtlinie wie die
entsprechenden Musterlinien der anderen Stofflage haben.
Als Voraussetzung für eine Ausrichtung von parallel zur
Nahtlinie verlaufende Musterlinien muß zunächst eine der
Stofflagen auf einen vorbestimmten Kantenabstand zur
Stichbildestelle ausgerichtet werden. Zu diesem Zwecke
ist ein Kantensensor vorgesehen, der den Abstand der
Stofflagenkante ermittelt. Falls der Abstandsistwert vom
Abstandssollwert abweicht, wird das Ausrichtmittel der
entsprechenden Kantenführungsvorrichtung dahingehend
beaufschlagt, daß die Soll-Istwert-Abweichung eliminiert
wird. Die andere Stofflage wird nun aufgrund der bei der
Kreuzkorrelationsanalyse gewonnenen Daten über einen
gegebenenfalls vorhandenen Querversatz mit Hilfe des
anderen Ausrichtmittels der Kantenführungsvorrichtung
mustergerecht ausgerichtet.
Die bekannte Musterausrichteinrichtung wird
vornehmlich für das Bilden der Rückenmittelnaht an
Sakkos eingesetzt, da das einwandfreie Aussehen dieser
Naht ein sehr wichtiges Gütekriterium bei der
Beurteilung der Gesamtqualität dieser Kleidungsstücke
ist. Hierbei kommt es ganz wesentlich darauf an, daß bei
Karomustern die querverlaufenden Musterlinien des linken
und des rechten Teiles absolut miteinander fluchten und
die längsverlaufenden Musterlinien einen genau gleichen
Abstand zur Nahtlinie aufweisen. Wegen der größeren
Breite des Sakkos im Schulterbereich ergibt es sich
jedoch, daß ansonst parallel zur Nahtlinie
ausgerichtete Musterlinien in diesem Bereich unter einem
spitzen Winkel zur Nahtlinie verlaufen. Bei bestimmten
Mustern, bei denen die längsverlaufenden Musterlinien
einen die Breite des Flächensensors überschreitenden
gegenseitigen Abstand aufweisen, kann es nun im
Schluterbereich vorkommen, daß die schrägverlaufenden
Längslinien auf dem Meßfeld des Flächensensors seitlich
herauswandern, so daß für eine bestimmte Zeit keine
Längslinien detektiert werden können und somit kein den
Querabstand der Längslinien abbildendes Signal gewonnen
werden kann. Nun wäre es zwar möglich, zur Vermeidung
dieser Situation entsprechend groß dimensionierte
Flächensensoren zu verwenden, jedoch sind derartige
Flächensensoren außergewöhnlich teuer.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Nähmaschine zum mustergerechten
Zusammennähen von Stofflagen zu schaffen, das bzw. die
es ermöglicht, auf einfache Weise auch solche Muster
verarbeiten zu können, bei denen längsverlaufende
Musterlinien bzw. Strukturelemente einen vergleichsweise
goßen gegenseitigen Abstand haben. Die Aufgabe wird
erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des
Anspruches 1 und 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Zur raschen Feststellung ob längsverlaufende
Musterlinien bzw. Strukturelemente durch die
Flächensensoren erkennbar sind, wird gemäß den
Ansprüchen 2 und 3 die nach jeder Verschiebung des
Maskenbildes durchzuführende Rechenoperation durch
Vereinheitlichung einer stets neu zu berechnenden
Rechengröße vereinfacht und das zur genauen
Ermittlung des Überdeckungsgrades der beiden
Stofflagen erforderliche zeitaufwendige exakte
Rechenverfahren auf den jeweils interessierenden
Bildbereich beschränkt, wodurch die Gesamtrechenzeit
für die Kreuzkorrelationsanalyse erheblich reduziert
wird.
Durch das im Anspruch 4 angegebene
Parabelnäherungsverfahren läßt sich auch bei
verhältnismäßig großen Bildpunkten der gegebenenfalls
vorhandene gegenseitige Versatz der beiden Stofflagen
sehr genau bestimmen.
Die Reduzierung der Gesamtrechenzeit für die
Kreuzkorrelationsanalyse dient nicht nur zur raschen
Feststellung, ob längsverlaufende Musterlinien erkennbar
sind und für die Querabpassung der miteinander zu
vernähenden Stofflagen verwendet werden können, sondern
dient darüber hinaus auch zur Erhöhung der
Nähgeschwindigkeit bei trotzdem exakter Ermittlung und
Ausregelung eines eventuellen Musterversatzes.
Aus den die Ausgestaltung der Nähmaschine
betreffenden Ansprüchen ist insbesondere die Maßnahme
nach Anspruch 6 hervorzuheben, wonach der
Kantenabtastsensor ein Bestandteil des Flächensensors
der entsprechenden Matrixkamera ist. Auf diese Weise
erübrigt es sich, daß für die Kantenabtastung ein
separater Sensor verwendet wird.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Nähmaschine mit zwei
Matrixkameras;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der
Signalverarbeitungseinrichtung;
Fig. 3 eine Darstellung des Bildformates des Such- und
des Maskenbildes;
Fig. 4 eine Darstellung der Lage eines gesamten
Bildfeldes, bestehend aus einem Bereich zum
Strukturvergleich und einem Bereich zur
Kantenvermessung, bezüglich der zugeordneten
Stofflage.
Die in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Nähmaschine
weist eine Grundplatte (1) und einen Kopf (2) auf. Im
Kopf (2) ist die einen üblichen Drückerfuß (3) tragende
Stoffdrückerstange (4) und die Nadelstange (5)
aufgenommen, deren fadenführende Nadel (6) mit einem nicht
dargestellten Greifer zusammenarbeitet. Zum Vorschieben
von zwei miteinander zu verbindenden Stofflagen (7, 8)
weist die Nähmaschine einen oberen Stoffschieber (9) und
einen unteren Stoffschieber (10) auf.
Der untere Stoffschieber (10) ist von einem Träger (11)
aufgenommen, dessen gabelförmig ausgebildetes Ende einen
Exzenter (12) umgreift, der auf einer in der Grundplatte
(1) gelagerten Welle (13) angeordnet ist und dem
Stoffschieber (10) pro Stichbildevorgang eine
Hubbewegung erteilt. Das andere Ende des Trägers (11)
ist mit einer Kurbel (14) verbunden, die auf einer
ebenfalls in der Grundplatte (1) gelagerten Welle (15)
befestigt ist.
Der Antrieb der Welle (15) erfolgt durch einen nicht
dargestellten verstellbaren Antriebsmechanismus, der wie
der in der DE-PS 33 46 163 in Fig. 3 dargestellte
Antriebsmechanismus für die dort ebenfalls mit (15)
bezeichnete Welle aufgebaut ist und in gleicher Weise
funktioniert.
Die Stoffdrückerstange (4) ist an ihrem unteren Ende mit
einem Quersteg (16) versehen, der einen Zapfen (17)
trägt. Auf dem Zapfen (17) ist ein Lenker (18) gelagert,
der mittels eines Gelenkzapfens (19) mit dem oberen
Stoffschieber (9) gelenkig verbunden ist. Dieser wird
durch eine federbelastete Kugel (20) ständig nach
abwärts gedrückt und erhält seine Hubbewegung von einem
am Quersteg (16) schwenkbar gelagerten Hebel (21) dessen
freies Ende eine von zwei seitlichen Lagerstegen des
oberen Stoffschiebers (9) getragene Rolle (22)
untergreift. Das andere Ende des Hebels (21) ist über
ein Zwischenglied (23) mit einem Winkelhebel (24)
verbunden.
Der Winkelhebel (24) ist mit einem nicht dargestellten
Exzenterantrieb verbunden, der dem in der DE-PS 33 46 163
in Fig. 3 dargestellten Exzenterantrieb zum Antrieb
des dort mit (48) bezeichneten Winkelhebels entspricht
und zum im Takt der Stichbildung erfolgenden Anheben des
oberen Stoffschiebers (9) dient.
Zum Antrieb des oberen Stoffschiebers (9) greift an dem
Zapfen (19) ein Zwischenlenker (25) an, der durch einen
Gelenkzapfen (26) mit einem Schwinghebel (27) verbunden
ist. Der Schwinghebel (27) ist mit einem nicht
dargestellten Antriebsmechanismus verbunden, der wie der
in der DE-PS 33 46 163 in Fig. 3 dargestellte
Antriebsmechanismus für den dort mit (58) bezeichneten
Schwinghebel aufgebaut ist und in gleicher Weise
funktioniert.
Um die Vorschubgröße des oberen Stoffschiebers (9)
relativ zur Vorschubgröße des unteren Stoffschiebers
(10) verändern zu können, ist eine schematisch
dargestellte Stelleinrichtung (28) vorgesehen, die wie
die Stelleinrichtung (80) aus der DE-PS 33 46 163
aufgebaut ist und demgemäß unter anderem einen hier
nicht dargestellten Schrittmotor enthält.
Vor dem Drückerfuß (3) ist zur kantenmäßigen Führung der
beiden durch ein Zwischenblech (29) voneinander
getrennten Stofflagen (7, 8) eine
Kantenführungsvorrichtung (30) vorgesehen, die der in
dem DE-GM 85 16 184 geoffenbarten und dort mit (6)
bezeichneten Führungsvorrichtung entspricht. Die
Kantenführungsvorrichtung (30) weist demgemäß ein oberes
Führungsrad (31) und ein unteres Führungsrad (32) auf.
Beide Führungsräder (31, 32) tragen an der Umfangsseite
ihrer Radkörper eine Vielzahl von quer zur Radebene
angeordneten frei drehbaren Rollen (33). Das obere
Führungsrad (31) ist über einen Zahnriementrieb (34) mit
einem Schrittmotor (35) verbunden. Das untere
Führungsrad (32) steht über einen Zahnriementrieb (36)
mit einem Schrittmotor (37) in Antriebsverbindung.
An einem an der Vorderseite des Kopfes (2) befestigten
Träger (38) ist eine CCD-Matrixkamera (39) und eine
Beleuchtungseinrichtung (40) angeordnet.
Unterhalb einer vor der Stichbildestelle in der
Stichplatte (41) eingelassenen Glasplatte (42) ist mit
Abstand zu dieser ein Lichtleiterbündel (43)
angeordnet, das von einem gegenüber ihm isolierten
Lichtleiterbündel (44) umgeben ist. Das innere
Lichtleiterbündel (43) ist mit einer CCD-Matrixkamera
(45) und das äußere Lichtleiterbündel (44) mit einer
ringförmigen Beleuchtungseinrichtung (46) verbunden.
Unterhalb der Glasplatte (42) ist eine nicht
dargestellte Optik angeordnet, die eine gezielte
Beleuchtung der Meßfläche ermöglicht und diese wiederum
auf der Stirnseite des inneren Lichtleiterbündels (43)
abbildet.
Die Matrixkamera (39) ist mit einem Bildspeicher (47)
(Fig. 2) für die Aufnahme digitaler Bilddaten
verbunden. Der Bildspeicher (47) ist adressenmäßig in
zwei unterschiedlich große Abschnitte unterteilt, von
denen der größere mit einem Korrelationsmodul (48) und
der kleinere mit einem Kantenauswertemodul (49)
verbunden ist. Die Matrixkamera (45) ist mit einem
Bildspeicher (50) für die Aufnahme digitaler Bilddaten
verbunden. Der Bildspeicher (50) ist wie der
Bildspeicher (47) adressenmäßig in zwei unterschiedlich
große Abschnitte unterteilt, von denen der größere mit
dem Korrelationsmodul (48) und der kleinere mit dem
Kantenauswertemodul (49) verbunden ist.
Das Korrelationsmodul (48) und das Kantenauswertemodul
(49) sind mit einem Versatzkorrekturmodul (51)
verbunden. An das Versatzkorrekturmodul (51) schließt
sich ein Regelmodul (52) an, das über eine
Schrittmotorsteuerschaltung (53) und entsprechende
Leitungen (54, 55, 56) mit dem nicht dargestellten
Schrittmotor der Stelleinrichtung (28) und den beiden
Schrittmotoren (35, 37) der Kantenführungsvorrichtung
(30) verbunden ist. Die Bildspeicher (47, 50), die
Module (48, 49, 51) und (52) sowie die Steuerschaltung
(53) bilden eine Signalverarbeitungseinrichtung (57).
Das von den Matrixkameras (39, 45) erfaßbare Bildfeld (F)
auf der jeweiligen Stofflage (7) bzw. (8) beträgt ca. 45×15 mm,
wobei diese Fläche bei einem Bildpunktformat
von 0,44×0,44 mm ein Matrixfeld von 104 Spalten×32
Zeilen ergibt, das insgesamt 3328 Bildpunkte umfaßt. Die
beiden Bildfelder (F) sind gemäß Fig. 4 in zwei
funktionell unterschiedliche Bereiche unterteilt, wobei
in einem aus 85 Spalten (Sp) und 32 Zeilen (Z) (Fig. 3)
bestehenden Abschnitt (A) der Musterversatz der beiden
Stofflagen (7, 8) quer und parallel zur
Vorschubrichtung (V) und in einem aus 19 Spalten und
ebenfalls 32 Zeilen bestehenden Abschnitt (B) die Lage
der der herzustellenden Naht (N) benachbarten Kante (K)
der jeweiligen Stofflage (7) bzw. (8) bezüglich der
Nadel (6) ermittelt wird.
In den einzelnen, jeweils einem Bildpunkt der Bildfelder
(F) zugeordneten Zellen der nicht dargestellten
CCD-Sensoren werden in bekannter Weise durch die
einfallenden Photonen Ladungsträger freigesetzt, deren
Anzahl der Bildhelligkeit an den jeweiligen Bildpunkten
entspricht. Die Ladungsträger werden in einem
Schaltungsteil einer jeden Kamera in gleichfalls
bekannter Weise in 1 Byte große digitale Bilddaten
umgewandelt, wobei die Helligkeit eines jeden
Bildpunktes durch einen Zahlenwert zwischen 0 und 255
dargestellt wird.
Für die Musterversatzerkennung der beiden Stofflagen (7,
8) wird das als Maskenbild (M) bezeichnete Bild der
unteren Matrixkamera (45) zeilen- und spaltenweise über
das als Suchbild (S) bezeichnete Bild der oberen
Matrixkamera (39) verschoben. Damit das Maskenbild (M)
nicht über den Rand des Suchbildes (S) hinausragt, wird
das Maskenbild (M) proportional zum Verschiebungsbereich
kleiner als das dem Abschnitt (A) entsprechende Suchbild
(S) gewählt.
Der Verschiebungsbereich hängt vom maximal zulässigen
Musterversatz vor Durchführung der Musterausrichtung ab.
Bei einem zulässigen Musterversatz von ± 1,5 mm beträgt
der Verschiebungsbereich 10 Bildpunkte längs und quer.
Da sich bei einer Verschiebung um 10 Bildpunkte in jeder
Verschieberichtung (11) verschiedene Deckungszustände
ergeben (Ausgangslage+10 Verschiebungen) und da
ferner für die Erhöhung der Genauigkeit zwischen den
Funktionswerten interpoliert wird und hierfür das Feld
an jeder Grenze um einen Funktionswert erweitert wird,
erhält man schließlich ein Feld von 13×13
Funktionswerten. Das Maskenbild (M) wird somit
gegenüber dem Suchbild (S) in Zeilen- und
Spaltenrichtung um jeweils 12 Bildpunkte kleiner
gewählt.
Die Ähnlichkeit zweier den Muster- oder
Oberflächenstrukturverlauf der beiden Stofflagen (7, 8)
wiedergebender Funktionen kann auf exakte Weise durch
die zweidimensionale normierte
Kreuzkorrelationsfunktion KKF berechnet werden.
Der KKF-Koeffizient (p) berechnet sich wie folgt:
p=Kreuzkorrelationskoeffizient, Wertebereich (-1, . . ., +1)
S ÿ=Grauwert eines Bildpunktes von Bild 1 (Suchbild)
M ÿ=Grauwert eines Bildpunktes von Bild 2 (Maskenbild)
=Mittelwert aus Suchbild-Ausschnitt
=Mittelwert des Maskenbildes
ÿ=Zeilen, Spalten-Laufvariable in Bildkoordinaten
S ÿ=Grauwert eines Bildpunktes von Bild 1 (Suchbild)
M ÿ=Grauwert eines Bildpunktes von Bild 2 (Maskenbild)
=Mittelwert aus Suchbild-Ausschnitt
=Mittelwert des Maskenbildes
ÿ=Zeilen, Spalten-Laufvariable in Bildkoordinaten
Der KKF-Koeffizient ist ein Maß für die Ähnlichkeit der
verglichenen Funktionen und hat einen Wert, der im
Bereich (-1, . . ., +1) liegt. Dabei gilt:
p=+1: größtmögliche Ähnlichkeit
p= 0: keine Ähnlichkeit
p=-1: größtmögliche "inverse" Ähnlichkeit
p= 0: keine Ähnlichkeit
p=-1: größtmögliche "inverse" Ähnlichkeit
Bei einer standardmäßigen Vorgehensweise wird der
KKF-Koeffizient für jeden möglichen Versatz innerhalb
des Versatzbereiches berechnet. Dadurch erhält man eine
zweidimensionale Funktion mit den beiden orthogonalen
Verschiebewerten als Variable. Im Bereich größter
Übereinstimmung der beiden Bilder zeigt diese Funktion
ein Maximum. Die Höhe des Maximums ist ein Maß für den
Grad der Ähnlichkeit.
Bei Verwendung der normierten KKF sind nach jeder
Verschiebung für die exakte Berechnung folgende Terme
zu berechnen:
Zur Auswertung eines ganzen Bildpaares sind 13×13=
169 KKF-Koeffizienten zu bestimmen. Da bei der Berechnung
eines jeden KKF-Koeffizienten zeilen- und spaltenweise
der Grauwert (S ÿ) der Bildpunkte des Suchbildes (S) mit
dem Grauwert (M ÿ) der Bildpunkte des Maskenbildes (M)
multipliziert wird und ferner die vorgenannten Terme zu
berechnen sind, ergeben sich für die KKF-Analyse eines
ganzen Bildpaares über 700 000 Rechenoperationen. Bei
Einsatz eines Rechenwerkes, das mit 20 MHz getaktet
wird, resultiert daraus eine Rechenzeit von ca. 37 ms.
Da zu der reinen Rechenzeit noch etwa 5 ms für die
eigentliche Aufnahme und die Datenübertragung von der
Kamera zum Auswertesystem und ca. 10 ms für die
Berechnung der Stellgrößen hinzukommen, ergibt sich eine
Gesamtzeit von über 50 ms. Eine solche vergleichsweise
lange Zeit läßt sich nur bei langsam laufenden
Nähmaschinen vertreten.
Für den Einsatz bei Nähmaschinen mit einer Drehzahl von
6000 min-1 muß die Rechenzeit ganz erheblich verkürzt
werden. Zu diesem Zweck wird unter Inkaufnahme einer
geringfügig reduzierten Genauigkeit der Term (1) nicht
von jedem Suchbildausschnitt berechnet, in dem der
Mustervergleich durchgeführt wird. Stattdessen wird nur
einmal der Mittelwert vom gesamten Suchbild (S)
ermittelt und das Ergebnis bei jedem Verschiebeschritt
eingesetzt.
Zur weiteren Verkürzung der Rechenzeit werden die Terme
(4) und (5) nur für diejenigen Verschiebungen
berechnet, bei der die KKF Maximalwerte erreicht, da
die Qualität dieser Maxima nur bei dieser Zuordnung der
Muster von Interesse ist. Zur Bestimmung der
unnormierten Maximalwerte wird nach jeder Verschiebung
des Maskenbildes (M) die KKF-Summe gebildet, indem nur
der Term im Zähler der Gleichung für die Ermittlung des
KKF-Koeffizienten berechnet wird. Die KKF-Summen werden
sodann größenmäßig sortiert, wodurch deren unnormierte
Maximalwerte ermittelt werden. Da bei hellen Stoffen
bzw. Musterabschnitten die KKF-Summen hohe Werte und
bei dunklen Stoffen bzw. Musterabschnitten niedrige
Werte ergeben, bilden die Maximalwerte der KKF-Summen
noch keine Aussage über die tatsächliche Ähnlichkeit
der Funktionen bzw. über die tatsächliche Lage eines
Musterversatzes. Nach Berechnung des normierten
KKF-Koeffizienten für das Funktionswertmaximum ist der
Grad der Ähnlichkeit der beiden Stoffmuster bekannt und
es kann die Entscheidung getroffen werden, ob der
Meßwert zur Versatzregelung herangezogen wird. Da die
zeitaufwendige Berechnung aber nur für ein ausgeprägtes
Maximum oder wenige herausragende Maxima angewendet
wird, kann durch diese Maßnahme die Rechenzeit auf ca.
ein Drittel reduziert werden. Auf diese Weise läßt sich
die vereinfachte zweidimensionale KKF-Analyse auch bei
schnellaufenden Nähmaschinen mit einer Drehzahl von
6000 min-1 anwenden, wenn in jeder dritten
Transportpause der Stofflagen (7, 8) durch die
Matrixkameras (39, 45) je eine Aufnahme gemacht wird.
Zur genauen Bestimmung der geometrischen Lage der
größten Ähnlichkeit wird mit Hilfe der dem Maximalwert
der KKF-Summen benachbarten KKF-Summen sowohl zeilen-
als auch spaltenweise ein Parabelnäherungsverfahren
angewendet, wobei sich die genaue Lage der größten
Ähnlichkeit aus dem Fußpunkt der hierbei rechnerisch
gebildeten Parabeln ergibt.
Die geometrische Lage der größten Ähnlichkeit der KKF
bildet zugleich ein Maß für den ggf. vorhandenen quer
und in Vorschubrichtung (V) bestehenden gegenseitigen
Versatz des Muster- oder Oberflächenstrukturverlaufes
der beiden Stofflagen (7, 8). Dieses Maß wird vom
Korrelationsmodul (48) in das Versatzkorrekturmodul
(51) übertragen.
Von den Abschnitten (B) der Bildfelder (F) wird der
Grauwertunterschied zwischen den Stofflagen (7, 8) und
dem Zwischenblech (29) ermittelt, wobei die Summenwerte
der parallel zur Vorschubrichtung (V) verlaufenden
Bildspalten (Sp) ausgewertet werden. Da die
geometrische Lage der Bildspalten (Sp) eindeutig
definiert ist, kann aus der Anzahl der nicht
abgedeckten Bildspalten (Sp) ohne weiteres die
momentane Lage der Kante (K) einer jeden Stofflage (7,
8) erkannt werden. Das auf diese Weise ermittelte
Abstandsmaß der Kanten (K) zur Nadel (6) wird vom
Kantenauswertemodul (49) ebenfalls in das
Versatzkorrekturmodul (51) eingegeben.
Die Musterversatzdaten und die Kantenabstandsdaten
werden sodann im Versatzkorrekturmodul (51) dahingehend
verarbeitet, daß Korrekturdaten zur Einhaltung eines
vorbestimmten Kantenabstandes der unteren Stofflage (8)
und zur Beseitigung eines ggf. vorhandenen
Musterversatzes zwischen den beiden Stofflagen (7, 8)
gebildet werden. Die Korrekturdaten werden sodann im
Regelmodul (52) und der Schrittmotorensteuerschaltung
(53) zu Steuerdaten für die Schrittmotoren (35, 37) und
den nicht dargestellten Schrittmotor der
Stelleinrichtung (28) verarbeitet. Während die
Kantenausrichtung der unteren Stofflage (8) durch den
Schrittmotor (37) und das Führungsrad (32) durchgeführt
wird, erfolgt die mustergemäße Ausrichtung der oberen
Stofflage (7) relativ zur unteren Stofflage (8) in
Vorschubrichtung (V) durch die Stelleinrichtung (28)
und den oberen Stoffschieber (9) und quer zur
Vorschubrichtung (V) durch den Schrittmotor (35) und das
Führungsrad (31).
Solange von den Matrixkameras (39, 45) in
Vorschubrichtung (V) verlaufende Strukturen oder
Musterlinien erkannt werden, bleibt der Kantenabstand
der oberen Stofflage (7) für die Ausrichtung der oberen
Stofflage (7) ohne Belang, da diese ja aufgrund der bei
der KKF-Analyse gewonnenen Korrekturdaten sowohl in
quer als auch parallel zur Vorschubrichtung (V)
verlaufender Richtung relativ zur unteren Stofflage (8)
ausgerichtet wird. Dabei kann es vorkommen, daß die
obere Stofflage (7) bei mustermäßiger Übereinstimmung
mit der unteren Stofflage (8) einen anderen
Kantenabstand als die auf einen vorbestimmten
Kantenabstand ausgeregelte untere Stofflage (8) hat.
Bei zeitweiligem Nichterkennen von in Vorschubrichtung
(V) verlaufenden Strukturen oder Musterlinien dient der
bei der zuletzt erfolgten Musterabpassung gebildete
Kantenabstand der oberen Stofflage (7) als Sollwert für
eine bis zur nächsten Erkennung von in Vorschubrichtung
(V) verlaufenden Strukturen oder Musterlinien
erfolgende Kantenabstandsregelung der oberen Stofflage.
Da aufgrund der nach der ersten KKF-Analyse
durchgeführten Ausrichtbewegungen zur Verringerung eines
bestehenden Musterversatzes die Größe des Versatzes zum
Zeitpunkt der nächsten Aufnahme durch die Matrixkameras
(39, 45) tatsächlich reduziert und nicht vergrößert sein
wird, kann eine weitere Reduzierung der Rechenzeit durch
Berücksichtigung des Vorwissens aus der vorhergehenden
KKF-Analyse erzielt werden, indem die Rechenoperationen
zur Ermittlung der KKF-Summen auf das dem zuvor
errechneten Versatzwert unmittelbar benachbarte Gebiet
beschränkt werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum zweidimensionalen mustergerechten Zusammennähen
zweier die gleiche Oberflächenstruktur aufweisender Stofflagen
unter Verwendung einer Nähmaschine und einer
Kantenführungsvorrichtung
- a) die Nähmaschine führt mit Hilfe eines oberen und eines unteren Vorschubmittels eine Vorschubbewegung der Stofflagen durch, wobei die Vorschubgrößen der Vorschubmittel durch wenigstens eine Stelleinrichtung relativ zueinander veränderbar sind,
- b) die Kantenführungsvorrichtung führt bei der einen Stofflage mit einem ersten Ausrichtmittel und bei der anderen Stofflage mit einem zweiten Ausrichtmittel eine quer zur Vorschubrichtung verlaufende Kantenausrichtung durch,
- c) mit wenigstens einem Kantensensor wird der seitliche Abstand der der herzustellenden Naht benachbarten Kante einer der Stofflagen zur Stichbildestelle der Nähmaschine bestimmt,
- d) der mit Hilfe des Kantensensors ermittelte Abstandswert wird mit einem vorgebbaren Abstandssollwert verglichen und entsprechend der Abweichung das entsprechende Ausrichtmittel der Kantenführungsvorrichtung beaufschlagt,
- e) mit je einem Flächensensor für jede Stofflage und einer Signalverarbeitungseinrichtung werden von jeder Stofflage aus zeilen- und spaltenförmig angeordneten Bildpunkten von flächenhaften Abschnitten der Oberfläche digitale Bilddaten erzeugt,
- f) durch zweidimensionale Kreuzkorrelationsanalyse der digitalen Bilddaten eines Suchbildes und eines zeilen- und spaltenweise zu verschiebenden Maskenbildes wird der gegenseitige längs und/oder quer zur Vorschubrichtung verlaufende Versatz gleicher Strukturelemente der beiden Stofflagen bestimmt
- g) und es wird in Abhängigkeit von der Größe des Längsversatzes die Stelleinrichtung sowie in Abhängigkeit von der Größe des Querversatzes das andere Ausrichtmittel der Kantenführungsvorrichtung beaufschlagt,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- h) es wird bei jeder der beiden Stofflagen der seitliche Abstand der der herzustellenden Naht benachbarten Kante zur Stichbildestelle der Nähmaschine bestimmt und
- i) es wird bei zeitweiligem Nichterkennen von längs verlaufenden Strukturelementen die quer zur Vorschubrichtung erfolgende mustermäßige Ausrichtung der seither nicht kantenbezogen ausgerichteten Stofflage unterbrochen und diese dann auch kantenbezogen ausgeregelt,
- j) bei diesem Regelvorgang wird der vor dem Wechsel von der mustermäßigen zur kantenbezogenen Ausrichtung vorhandene Abstand dieser Stofflagenkante zur Stichbildestelle der Nähmaschine als Abstandssollwert verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß insbesondere für die rasche Feststellung, ob
längs verlaufende Strukturelemente erkennbar sind,
eine vereinfachte normierte
Kreuzkorrelationsfunktion berechnet wird, indem nur
einmal der Mittelwert des gesamten Suchbildes
ermittelt und das Ergebnis bei jedem rechnerischen
Verschiebungsschritt eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der ersten Verschiebung und nach jeder
zeilen- bzw. spaltenmäßigen Verschiebung des
Maskenbildes die einander entsprechenden digitalen
Bilddaten der einzelnen Bildpunkte des Such- und
des Maskenbildes multipliziert und die Produkte zu
Kreuzkorrelationssummen addiert werden, aus denen
der Maximalwert errechnet und nur aus diesem der
die Qualität dieses Maximums bestimmende
Kreuzkorrelationskoeffizient berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer relativ grob
abgetasteten Kreuzkorrelationsfunktion die
Genauigkeit bei der Bestimmung der geometrischen
Lage des Maximums mittels Parabelnäherung erhöht
wird.
5. Nähmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, bei der jeder Stofflage eine von der
Nähmaschine gesteuerte, mit einem Bildspeicher
verbundene Matrixkamera mit einem Flächensensor
zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Bestimmung des seitlichen Abstandes der der
herzustellenden Naht (N) benachbarten Kante (K)
beider Stofflagen (7, 8) zur Stichbildestelle (6)
je ein Kantenabtastsensor vorgesehen ist.
6. Nähmaschine nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kantenabtastsensoren
Bestandteil des Flächensensors der entsprechenden
Matrixkamera (39; 45) sind.
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ID=25868854
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4037854A1 (de) * | 1990-11-28 | 1992-06-04 | Pfaff Ag G M | Vorrichtung zum optischen abtasten eines naehgutes in einer naehmaschine |
DE4102680A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-08-06 | Keiper Kg | Naehautomat |
DE4226161C1 (de) * | 1992-08-07 | 1993-12-16 | Union Special Gmbh | Nähmaschine mit einer Kantenführungsvorrichtung zum Führen eines oder mehrerer Nähgutteile |
US5370072A (en) * | 1993-09-17 | 1994-12-06 | Union Special Corporation | Automatic alignment of material and positioning at the stitch forming location |
DE19620311B4 (de) * | 1995-05-12 | 2004-07-15 | Tokai Kogyo Mishin K.K., Kasugai | Stickmaschine |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990014458A1 (de) * | 1989-05-26 | 1990-11-29 | Pfaff Industriemaschinen Gmbh | Verfahren und nähmaschine zum mustergerechten zusammennähen von stofflagen |
DE4025103A1 (de) * | 1990-08-08 | 1992-02-20 | Keiper Kg | Verfahren zur steuerung des durchlaufes von naehgut durch die naehstation einer naehmaschine |
DE102015102342A1 (de) | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Faurecia Sièges d'Automobile | Nähmaschine |
DE202018103728U1 (de) * | 2018-06-29 | 2019-10-09 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Nähmaschine für den häuslichen Gebrauch |
PL3892767T3 (pl) | 2020-04-09 | 2023-01-02 | 3Con Anlagebau Gmbh | Urządzenie manipulacyjne do pasów materiału, które mają być zszywane za pomocą maszyny do szycia |
CN112376170A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-02-19 | 三康(成都)机械设备有限责任公司 | 一种汽车内饰件缝纫装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3346163C1 (de) * | 1983-12-21 | 1985-04-11 | Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern | Verfahren zum mustergerechten Zusammennaehen von Stoffteilen |
JPS63125292A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ブラザー工業株式会社 | ミシンの柄合わせ装置 |
-
1989
- 1989-05-26 DE DE19893917120 patent/DE3917120A1/de active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4037854A1 (de) * | 1990-11-28 | 1992-06-04 | Pfaff Ag G M | Vorrichtung zum optischen abtasten eines naehgutes in einer naehmaschine |
DE4102680A1 (de) * | 1991-01-30 | 1992-08-06 | Keiper Kg | Naehautomat |
DE4226161C1 (de) * | 1992-08-07 | 1993-12-16 | Union Special Gmbh | Nähmaschine mit einer Kantenführungsvorrichtung zum Führen eines oder mehrerer Nähgutteile |
US5370072A (en) * | 1993-09-17 | 1994-12-06 | Union Special Corporation | Automatic alignment of material and positioning at the stitch forming location |
DE19620311B4 (de) * | 1995-05-12 | 2004-07-15 | Tokai Kogyo Mishin K.K., Kasugai | Stickmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3917120A1 (de) | 1989-12-14 |
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