WO2000068483A1 - Sewing or embroidering machine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a sewing or embroidery machine with a transducer for determining the thread tension forming in a thread during stitch formation, an electronic evaluation and control device and a thread tensioning device.
- a sewing machine is already known from DE 38 43 373 C2, in which the values of the thread tension measured with the measuring sensor are constant, i.e. be compared from stitch to stitch with a specified target value. If the difference between the nominal value and the respective actual value of the thread tension exceeds a predetermined value, the electronic evaluation and control device automatically carries out a corresponding change in the value of the thread tensioning device (cf. DE 38 43 373 C2, column 6, lines 56-61).
- the known sewing machine has the disadvantage, among other things, that it requires a relatively complex evaluation and control device because, given the high number of stitches of modern sewing machines, the processing speed is high electronic device is required in order to be able to carry out an evaluation of the measured thread tension and possibly a regulation of the thread tensioning device (hereinafter also referred to as an actuator) between two successive stitches.
- an actuator a regulation of the thread tensioning device
- the invention is based on the object of specifying a sewing or embroidery machine in which the thread tension is adjusted as accurately as possible with regard to a predetermined sewing section.
- the invention is essentially based on the idea that a target-actual value comparison is not made from stitch to stitch between the thread tension measured in each case and the target value, but that the corresponding thread tension values are first measured for several stitches, then with the aid of a statistical analysis method The characteristic value is calculated and this characteristic value is compared with the specified target value. If the difference between the setpoint and the characteristic value exceeds a predetermined value, the evaluation and control device generates a corresponding control signal for controlling the thread tensioning device.
- the thread tensions can be measured particularly precisely with the aid of a measuring sensor designed as a magnetic field sensor, which comprises a bow-shaped element, on the first leg of which a deflection eyelet receiving the thread and a permanent magnet are fastened and on the second leg a Hall sensor is arranged.
- a measuring sensor designed as a magnetic field sensor, which comprises a bow-shaped element, on the first leg of which a deflection eyelet receiving the thread and a permanent magnet are fastened and on the second leg a Hall sensor is arranged.
- FIG. 1 a sewing machine referred to, in which a thread 2 coming from a thread supply, not shown, is guided via a thread tensioning device 3 and a sensor 4 arranged downstream in the thread take-off direction to determine the thread tension to a sewing needle, also not shown.
- the thread tensioning device 3 essentially consists of two pressure plates 5, 6, between which the thread 2 is passed and the distance of which can be adjusted by means of an electromagnet 7 in accordance with the desired thread tension.
- the electromagnet 7 is controlled via an electrical line 8 by an evaluation and control device 9.
- the sensor 4 is also connected to the evaluation and control device 9 via an electrical line 10.
- This comprises a bow-shaped element 11, on the first leg 12 of which a thread 2 receiving deflection eyelet 13 is fastened on the side facing away from the second leg 14.
- a permanent magnet 15 is arranged on the first leg 12 on the side facing the second leg 14 and a Hall sensor 16 is arranged on the opposite side of the second leg 14. The latter is connected to the electrical line 10.
- the evaluation and control device 9 is also connected to a setpoint generator 17 and a unit 18 for sewing process documentation.
- the setpoint generator 17 can, for example, be a keyboard for manual input of the desired thread tension data or a scanner which can e.g. from a barcode.
- a part is to be sewn that has a safety-relevant first sewing area in which, for reasons of later quality control, essential sewing parameters, such as in particular the thread tension values during the individual stitches, must be documented.
- a safety-relevant sewing area can be found, for example, in the arrangement of side airbags in automobile seats. To ensure that the airbag deploys properly, it is located behind a predetermined tear seam (predetermined breaking point) in the seat cover.
- the first sewing area is then followed by a second sewing area, which is not safety-relevant and therefore cannot be documented.
- the corresponding thread tension is measured with the measuring sensor 4 for each stitch and the maximum value of the thread tension per stitch is stored in a memory 19 of the evaluation and control device 9.
- the thread tension values are thus available, among other things, for later control purposes.
- the evaluation and control device 9 uses a microcontroller 20 to calculate the mean value resulting from the individual maximum values of the thread tension. If the difference between the target value and the mean value exceeds a predetermined value, the evaluation and control device 9 calculates Control signal which activates the electromagnet 7 of the thread tensioning device 3 such that when sewing the subsequent material to be sewn, the mean value determined from the individual thread tension values corresponds at least approximately to the target value.
- the evaluation and control device can also be designed such that the averaging is ongoing, i.e. during the sewing in the safety-relevant sewing area (moving averaging) and the thread tensioning device is changed according to the respective mean value.
- the evaluation and control device must be designed for a correspondingly fast signal processing.
- the calculation of the mean is one of several applicable analysis methods. For longer seams with a correspondingly large number of thread tension values, it will generally lead to a useful result. If, on the other hand, only short seams are produced with a correspondingly small number of thread tension values, unevenly occurring fluctuations in the direction of higher or lower thread tension measurement values and a mean value calculated therefrom can give a wrong picture, so that corrections of the thread tension derived therefrom are similar to the single stitch evaluation described at the beginning lead in the "wrong direction".
- Trend detection is also an advantage when it comes to counteracting the influence of slowly changing disturbance variables, e.g. the room temperature, the air humidity, the wear of thread-carrying machine parts or the material properties of the sewing material and thread.
- slowly changing disturbance variables e.g. the room temperature, the air humidity, the wear of thread-carrying machine parts or the material properties of the sewing material and thread.
- the microcontroller 20 would have to set a warning signal and / or stop the sewing machine.
- several programs for carrying out different analysis methods are stored in a memory of the microcontroller 20. After sewing a safety-relevant sewing section, these can either be calculated one after the other or in parallel to one another, which, however, requires a powerful microcontroller, or only one of the analysis methods is used alternately.
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Abstract
The invention relates to a sewing or embroidering machine, comprising a transducer (4) for detecting the yarn tension that is created in a yarn (2) while the stitch is being formed, an electronic evaluation and control device (9) and a yarn tensioning device (3). According to the invention, the evaluation and control device (9) is configured in such a way that the yarn tension values for several stitches are measured first, and a characteristic value is then determined using a statistical analysis method. This characteristic value is then compared with a predetermined desired value. If the difference between the desired value and the characteristic value exceeds a predetermined value, the evaluation and control device (9) produces a corresponding control signal for controlling the yarn tensioning device (3). This ensures that the yarn tension is controlled as accurately as possible.
Description
Näh- oder Stickmaschine Sewing or embroidery machine
Die Erfindung betrifft eine Näh- oder Stickmaschine mit einem Meßwertaufnehmer zur Ermittlung der in einem Faden während der Stichbildung sich ausbildenden Fadenspannung, einer elektronischen Auswerte- und Regeleinrichtung und einer Fadenspanneinrichtung.The invention relates to a sewing or embroidery machine with a transducer for determining the thread tension forming in a thread during stitch formation, an electronic evaluation and control device and a thread tensioning device.
Aus der DE 38 43 373 C2 ist bereits eine Nähmaschine bekannt, bei der die mit dem Meßwertaufnehmer gemessenen Werte der Fadenspannung ständig, d.h. von Stich zu Stich mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden. Sofern die Differenz zwischen dem Sollwert und dem jeweiligen Istwert der Fadenspannung einen vorgegebenen Wert überschreitet, führt die elektronische Auswerte- und Regeleinrichtung selbsttätig eine entsprechende Wertänderung der Fadenspanneinrichtung durch (vgl. DE 38 43 373 C2 , Spalte 6, Zeile 56-61).A sewing machine is already known from DE 38 43 373 C2, in which the values of the thread tension measured with the measuring sensor are constant, i.e. be compared from stitch to stitch with a specified target value. If the difference between the nominal value and the respective actual value of the thread tension exceeds a predetermined value, the electronic evaluation and control device automatically carries out a corresponding change in the value of the thread tensioning device (cf. DE 38 43 373 C2, column 6, lines 56-61).
Die bekannte Nähmaschine weist unter anderem den Nachteil auf, daß sie eine relativ aufwendige Auswerte- und Regeleinrichtung benötigt, weil bei den hohen Stichzahlen moderner Nähmaschinen eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit der
elektronischen Einrichtung erforderlich ist, um eine Auswertung der gemessenen Fadenspannung und gegebenenfalls eine Regelung der Fadenspanneinrichtung (im folgenden auch als Stellglied bezeichnet) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stichen durchführen zu können.The known sewing machine has the disadvantage, among other things, that it requires a relatively complex evaluation and control device because, given the high number of stitches of modern sewing machines, the processing speed is high electronic device is required in order to be able to carry out an evaluation of the measured thread tension and possibly a regulation of the thread tensioning device (hereinafter also referred to as an actuator) between two successive stitches.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Nähmaschine besteht darin, daß der sich aus einer Messung der Fadenspannung mit nachfolgendem Soll-Ist-Wertvergleich ergebende Korrekturwert des Stellgliedes häufig nicht zu der "richtigen" Fadenspannung bei dem nachfolgenden Stich führt. Es hat sich nämlich in der Praxis gezeigt, daß die gemessenen Istwerte der Fadenspannung von Stich zu Stich erhebliche Schwankungen aufweisen. Würde man daher beispielsweise bei einem von Stich zu Stich periodisch um den Sollwert schwankenden Istwert eine Regelung aufgrund des jeweils letzten Meßwertes der Fadenspannung durchführen, so würden die Soll-Ist-Wertabweichungen der Fadenspannungen immer größer werden.Another disadvantage of the known sewing machine is that the correction value of the actuator resulting from a measurement of the thread tension with a subsequent target / actual value comparison often does not lead to the "correct" thread tension in the subsequent stitch. It has been shown in practice that the measured actual values of the thread tension vary considerably from stitch to stitch. If, for example, an actual value fluctuating periodically from stitch to stitch around the setpoint were to be controlled on the basis of the last measured value of the thread tension, the setpoint-actual value deviations of the thread tensions would become ever greater.
Aber auch wenn keine periodischen Schwankungen der Fadenspannungen um den Sollwert herum auftreten, ergibt sich aufgrund des vorstehend beschriebenen Soll-Ist-Wertvergleiches immer wieder das Problem, daß das Stellglied eine Korrektur der Fadenspannung "in die falsche Richtung" vornimmt.But even if there are no periodic fluctuations in the thread tensions around the setpoint value, the above-described setpoint-actual value comparison repeatedly leads to the problem that the actuator corrects the thread tension "in the wrong direction".
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Näh- oder Stickmaschine anzugeben, bei der im Hinblick auf einen vorgegebenen Nähabschnitt eine möglichst genaue Nachführung der Fadenspannung erfolgt.The invention is based on the object of specifying a sewing or embroidery machine in which the thread tension is adjusted as accurately as possible with regard to a predetermined sewing section.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß nicht von Stich zu Stich ein Soll-Ist-Wertvergleich zwischen der jeweils gemessenen Fadenspannung und dem Sollwert vorgenommen wird, sondern daß zunächst für mehrere Stiche die entsprechenden Fadenspannungswerte gemessen, dann mit Hilfe eines statistischen Analyseverfahrens ein Kennwert errechnet und dieser Kennwert mit dem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Sofern die Differenz zwischen Soll- und Kennwert einen vorgegebenen Wert überschreitet, erzeugt die Auswerte- und Regeleinrichtung ein entsprechendes Regelsignal zur Ansteuerung der Fadenspanneinrichtung.This object is achieved by the features of claim 1. Further, particularly advantageous configurations of the invention are disclosed in the subclaims. The invention is essentially based on the idea that a target-actual value comparison is not made from stitch to stitch between the thread tension measured in each case and the target value, but that the corresponding thread tension values are first measured for several stitches, then with the aid of a statistical analysis method The characteristic value is calculated and this characteristic value is compared with the specified target value. If the difference between the setpoint and the characteristic value exceeds a predetermined value, the evaluation and control device generates a corresponding control signal for controlling the thread tensioning device.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Soll-Ist- Wertvergleich erst nach Beendigung des zu überwachenden Nähabschnittes durchzuführen, so daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit der elektronischen Auswerte- und Regeleinrichtung, trotz hoher Stichzahlen der Nähmaschine in diesem Nähabschnitt, gering gehalten werden kann. Der mittels der Fadenspanneinrichtung vorgegebene neue Fadenspannungswert wird dann bei dem sich an diesen Nähvorgang unmittelbar anschließenden neuen Nähvorgang verwendet.It has proven to be particularly advantageous to carry out the target / actual value comparison only after the sewing section to be monitored has ended, so that the processing speed of the electronic evaluation and control device can be kept low, despite the high number of stitches of the sewing machine in this sewing section. The new thread tension value specified by means of the thread tensioning device is then used in the new sewing operation immediately following this sewing operation.
Besonders genau lassen sich die Fadenspannungen mit Hilfe eines als Magnetfeldsensor ausgebildeten Meßwertaufnehmers messen, welcher ein bügeiförmiges Element umfaßt, an dessen erstem Schenkel eine den Faden aufnehmende Umlenköse sowie ein Permanentmagnet befestigt sind und an dessen zweiten Schenkel ein Hallsensor angeordnet ist.The thread tensions can be measured particularly precisely with the aid of a measuring sensor designed as a magnetic field sensor, which comprises a bow-shaped element, on the first leg of which a deflection eyelet receiving the thread and a permanent magnet are fastened and on the second leg a Hall sensor is arranged.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.Further details and advantages of the invention result from the following exemplary embodiment explained with reference to a figure.
In der Fig. ist mit 1 eine nur schematisch angedeutete Näh-
maschine bezeichnet, bei der ein Faden 2 von einem nicht dargestellten Fadenvorrat kommend über eine Fadenspanneinrichtung 3 und einen in Fadenabzugsrichtung nachgeordneten Meßwertaufnehmer 4 zur Ermittlung der Fadenspannung zu einer ebenfalls nicht dargestellten Nähnadel geführt ist.In FIG. 1, a sewing machine referred to, in which a thread 2 coming from a thread supply, not shown, is guided via a thread tensioning device 3 and a sensor 4 arranged downstream in the thread take-off direction to determine the thread tension to a sewing needle, also not shown.
Die Fadenspanneinrichtung 3 besteht im wesentlichen aus zwei Druckplatten 5, 6, zwischen denen der Faden 2 hindurchgeführt ist und deren Abstand entsprechend der gewünschten Fadenspannung mittels eines Elektromagneten 7 einstellbar ist. Die An- steuerung des Elektromagneten 7 erfolgt über eine elektrische Leitung 8 durch eine Auswerte- und Regeleinrichtung 9.The thread tensioning device 3 essentially consists of two pressure plates 5, 6, between which the thread 2 is passed and the distance of which can be adjusted by means of an electromagnet 7 in accordance with the desired thread tension. The electromagnet 7 is controlled via an electrical line 8 by an evaluation and control device 9.
Ebenfalls mit der Auswerte- und Regeleinrichtung 9 ist der Meßwertaufnehmer 4 über eine elektrische Leitung 10 verbunden. Dieser umfaßt ein bügeiförmiges Element 11, an dessen erstem Schenkel 12 eine den Faden 2 aufnehmende Umlenköse 13 auf der dem zweiten Schenkel 14 abgewandten Seite befestigt ist. Auf der dem zweiten Schenkel 14 zugewandten Seite ist an dem ersten Schenkel 12 ein Permanentmagnet 15 und auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Schenkels 14 ein Hallsensor 16 angeordnet. Letzterer ist mit der elektrischen Leitung 10 verbunden.The sensor 4 is also connected to the evaluation and control device 9 via an electrical line 10. This comprises a bow-shaped element 11, on the first leg 12 of which a thread 2 receiving deflection eyelet 13 is fastened on the side facing away from the second leg 14. A permanent magnet 15 is arranged on the first leg 12 on the side facing the second leg 14 and a Hall sensor 16 is arranged on the opposite side of the second leg 14. The latter is connected to the electrical line 10.
Die Auswerte- und Regeleinrichtung 9 ist ferner mit einem Sollwertgeber 17 und einer Einheit 18 zur Nähprozeßdokumentation verbunden. Bei dem Sollwertgeber 17 kann es sich beispielsweise um eine Tastatur zur manuellen Eingabe der gewünschten Fadenspannungsdaten oder um einen Scanner handeln, der die entsprechenden Daten z.B. einem Barcode entnimmt.The evaluation and control device 9 is also connected to a setpoint generator 17 and a unit 18 for sewing process documentation. The setpoint generator 17 can, for example, be a keyboard for manual input of the desired thread tension data or a scanner which can e.g. from a barcode.
Im folgenden wird auf die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Nähmaschine eingegangen. Beispielsweise soll ein Teil genäht werden, welches einen sicherheitsrelevanten ersten Näh-
bereich aufweist, bei dem aus Gründen einer späteren Qualitätskontrolle wesentliche Nähparameter, wie insbesondere die Fadenspannungswerte während der einzelnen Stiche, dokumentiert werden müssen. Ein solcher sicherheitsrelevanter Nähbereich findet sich beispielsweise bei der Anordnung von Seitenairbags in Automobilsitzen. Damit die einwandfreie Entfaltung des Airbags sichergestellt ist, befindet er sich hinter einer Sollreißnaht (Sollbruchstelle) im Sitzbezug.The mode of operation of the sewing machine according to the invention is discussed below. For example, a part is to be sewn that has a safety-relevant first sewing area in which, for reasons of later quality control, essential sewing parameters, such as in particular the thread tension values during the individual stitches, must be documented. Such a safety-relevant sewing area can be found, for example, in the arrangement of side airbags in automobile seats. To ensure that the airbag deploys properly, it is located behind a predetermined tear seam (predetermined breaking point) in the seat cover.
An den ersten Nähbereich schließt sich dann ein zweiter Nähbereich an, der nicht sicherheitsrelevant ist und daher nicht zu dokumentieren ist.The first sewing area is then followed by a second sewing area, which is not safety-relevant and therefore cannot be documented.
über den Sollwertgeber 17 wird ein oberer und ein unterer Grenzwert eingegeben, zwischen denen die tatsächlich gemessene Fadenspannung liegen darf. Der Sollwert selbst ergibt sich aufgrund der Beziehung:An upper and a lower limit value are entered via the setpoint generator 17, between which the thread tension actually measured may lie. The setpoint itself results from the relationship:
Sollwert = 1/2 (oberer Grenzwert + unterer Grenzwert)Setpoint = 1/2 (upper limit + lower limit)
Während des sicherheitsrelevanten Nähabschnittes (der z.B. durch die Anzahl der Stiche festgelegt ist) wird bei jedem Stich die entsprechende Fadenspannung mit dem Meßwertaufnehmer 4 gemessen und der sich pro Stich ergebende maximale Wert der Fadenspannung in einem Speicher 19 der Auswerte- und Regeleinrichtung 9 abgelegt. Die Fadenspannungswerte stehen damit unter anderem für spätere Kontrollzwecke zur Verfügung.During the safety-relevant sewing section (which is determined, for example, by the number of stitches), the corresponding thread tension is measured with the measuring sensor 4 for each stitch and the maximum value of the thread tension per stitch is stored in a memory 19 of the evaluation and control device 9. The thread tension values are thus available, among other things, for later control purposes.
Sobald der sicherheitsrelevante Nähabschnitt beendet ist, errechnet die Auswerte- und Regeleinrichtung 9 mittels eines MikroControllers 20 den sich aus den einzelnen Maximalwerten der Fadenspannung ergebenden Mittelwert. Überschreitet die Differenz zwischen Soll- und Mittelwert einen vorgegebenen Wert, so errechnet die Auswerte- und Regeleinrichtung 9 ein
Stellsignal, welches den Elektromagneten 7 der Fadenspanneinrichtung 3 aktiviert, derart, daß beim Nähen des nachfolgenden Nähgutes der aus den einzelnen Fadenspannungswerten ermittelte Mittelwert dem Sollwert mindestens näherungsweise entspricht.As soon as the safety-relevant sewing section has ended, the evaluation and control device 9 uses a microcontroller 20 to calculate the mean value resulting from the individual maximum values of the thread tension. If the difference between the target value and the mean value exceeds a predetermined value, the evaluation and control device 9 calculates Control signal which activates the electromagnet 7 of the thread tensioning device 3 such that when sewing the subsequent material to be sewn, the mean value determined from the individual thread tension values corresponds at least approximately to the target value.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Auswerte- und Regeleinrichtung auch derart ausgebildet sein, daß die Mittelwertbildung laufend, d.h. während des Nähens im sicherheitsrelevanten Nähbereich erfolgt (gleitende Mittelwertbildung) und die Fadenspanneinrichtung entsprechend dem jeweiligen Mittelwert verändert wird. Allerdings muß in diesem Fall die Auswerte- und Regeleinrichtung für eine entsprechend schnelle SignalVerarbeitung ausgelegt sein.The invention is of course not limited to the above embodiment. For example, the evaluation and control device can also be designed such that the averaging is ongoing, i.e. during the sewing in the safety-relevant sewing area (moving averaging) and the thread tensioning device is changed according to the respective mean value. In this case, however, the evaluation and control device must be designed for a correspondingly fast signal processing.
Die Berechnung des Mittelwertes ist eine von mehreren anwendbaren Analysemethoden. Sie wird bei längeren Nähten mit einer entsprechend großen Anzahl von Fadenspannungswerten im allgemeinen zu einem brauchbaren Ergebnis führen. Werden dagegen nur kurze Nähte mit einer dementsprechend geringen Anzahl von Fadenspannungswerten hergestellt, so können ungleichmäßig häufig auftretende Schwankungen in Richtung höherer oder niedriger Fadenspannungsmeßwerte und ein daraus berechneter Mittelwert ein falsches Bild ergeben, so daß davon abgeleitete Korrekturen der Fadenspannung ähnlich wie bei der eingangs beschriebenen Einzelstichauswertung in die "falsche Richtung" führen.The calculation of the mean is one of several applicable analysis methods. For longer seams with a correspondingly large number of thread tension values, it will generally lead to a useful result. If, on the other hand, only short seams are produced with a correspondingly small number of thread tension values, unevenly occurring fluctuations in the direction of higher or lower thread tension measurement values and a mean value calculated therefrom can give a wrong picture, so that corrections of the thread tension derived therefrom are similar to the single stitch evaluation described at the beginning lead in the "wrong direction".
Beim Nähen kurzer Nähte wird man daher zweckmäßigerweise eine andere Analysemethode anwenden, die zwar möglicherweise eine längere Rechenzeit erfordert bzw. einen leistungsfähigen Mikrocontroller bedingt, dafür aber ein genaueres Ergebnis
liefert. Bei diesen anderen Analysemethoden kann es sich beispielsweise um das Berechnen eines Trends, der Häufigkeitsverteilung, der Standardabweichung, der Varianz und ähnlicher an sich bekannter Verfahren der Statistik handeln.When sewing short seams, it is therefore expedient to use a different analysis method, which may require a longer computing time or require a powerful microcontroller, but a more precise result delivers. These other analysis methods can, for example, be the calculation of a trend, the frequency distribution, the standard deviation, the variance and similar methods of statistics known per se.
Eine Trenderkennung ist darüber hinaus dann von Vorteil, wenn es darum geht, dem Einfluß von sich langsam verändernden Störgrößen entgegenzuwirken, wie z.B. der Raumtemperatur, der Luftfeuchtigkeit, dem Verschleiß von fadenführenden Maschinenteilen oder die Materialeigenschaften von Nähgut und Nähfaden. Durch entsprechende Korrektur der Fadenspannung läßt sich auf diese Weise verhindern, daß der Schwankungsbereich der maximalen Fadenspannungswerte allmählich an die obere oder untere Grenze des vorgegebenen Toleranzfeldes driftet und es schließlich verläßt.Trend detection is also an advantage when it comes to counteracting the influence of slowly changing disturbance variables, e.g. the room temperature, the air humidity, the wear of thread-carrying machine parts or the material properties of the sewing material and thread. By appropriate correction of the thread tension it is possible in this way to prevent the fluctuation range of the maximum thread tension values from gradually drifting to the upper or lower limit of the specified tolerance field and finally leaving it.
Durch das Zusammenspiel zeitweilig auftretender, einander entgegengesetzt wirksamer Störgrößen könnte es dazu kommen, daß sich der Schwankungsbereich der maximalen Fadenspannungswerte zunehmend aufspreizt und die niedrigsten Meßwerte sich immer mehr der unteren Grenze und die höchsten Meßwerte immer stärker der oberen Grenze des Toleranzfeldes nähern. Eine solche Situation würde durch eine Berechnung des Mittelwertes nicht erkannt. Hier würde jetzt eine Berechnung der Häufigkeitsverteilung der einzelnen Meßwerte weiterhelfen, wobei anstelle der glockenförmigen üblichen Gaußschen Verteilungskurve eine zwei Höcker aufweisende Verteilungskurve zustande käme, die diese besondere Form der Störung des Nähprozesses kenntlich macht. Sofern eine derartige Störung auftritt und sie z.B. durch eine Häufigkeitsverteilung erkannt würde, könnte sie allerdings nicht durch eine Korrektur der Fadenspannung beseitigt werden. In diesem Fall müßte der Mikro- controller 20 ein Warnsignal setzen und/oder die Nähmaschine stillsetzen.
Um die verschiedenartigen Störungs- und Fehlermöglichkeiten erkennen zu können, sind in einem Speicher des Mikrocontrol- lers 20 mehrere Programme zur Durchführung unterschiedlicher Analyseverfahren abgelegt. Diese können nach dem Nähen eines sicherheitsrelevanten Nähabschnittes entweder alle nacheinander oder parallel zueinander berechnet werden, was allerdings einen leistungsstarken MikroController voraussetzt, oder es wird abwechselnd nur jeweils eines der Analyseverf hren angewendet.
The interplay of intermittently occurring, mutually effective disturbance variables could result in the fluctuation range of the maximum thread tension values becoming increasingly spread, and the lowest measured values becoming ever closer to the lower limit and the highest measured values becoming ever closer to the upper limit of the tolerance range. Such a situation would not be recognized by calculating the mean. A calculation of the frequency distribution of the individual measured values would now help here, whereby instead of the bell-shaped usual Gaussian distribution curve, a distribution curve with two bumps would come into being, which makes this special form of the disturbance of the sewing process recognizable. If such a disturbance occurs and it would be recognized, for example, by a frequency distribution, it could not be eliminated by a correction of the thread tension. In this case, the microcontroller 20 would have to set a warning signal and / or stop the sewing machine. In order to be able to recognize the various types of malfunctions and errors, several programs for carrying out different analysis methods are stored in a memory of the microcontroller 20. After sewing a safety-relevant sewing section, these can either be calculated one after the other or in parallel to one another, which, however, requires a powerful microcontroller, or only one of the analysis methods is used alternately.
BezugszeichenlisteReference list
1 Näh- oder Stickmaschine, Nähmaschine1 sewing or embroidery machine, sewing machine
2 Faden2 threads
3 Fadenspanneinrichtung3 thread tensioning device
4 Meßwertaufnehmer4 sensors
5,6 Druckplatten5.6 printing plates
7 E1ektromagnet7 electromagnet
8 elektrische Leitung8 electrical wire
9 Auswerte- und Regeleinrichtung9 Evaluation and control device
10 elektrische Leitung10 electrical wire
11 bügeiförmiges Element11 bow-shaped element
12 erste Schenkel12 first legs
13 Umlenköse13 deflection eyelet
14 zweite Schenkel14 second legs
15 Permanentmagnet15 permanent magnet
16 Hallsensor16 Hall sensor
17 Sollwertgeber17 setpoint adjuster
18 Einheit zur Nähprozeßdokumentation18 Unit for the sewing process documentation
19 Speicher19 memory
20 Mikrocontroller
20 microcontrollers
Claims
AnsprücheExpectations
Näh- oder Stickmaschine mit einem Meßwertaufnehmer (4) zur Ermittlung der in einem Faden Sewing or embroidery machine with a measuring sensor (4) for determining the thread in a thread
( 2 ) während der Stichbildung sich ausbildenden Fadenspannung, einer elektronischen Auswerte- und Regeleinrichtung ( 9 ) und einer Fadenspanneinrichtung ( 3 ) , wobei die Auswerte- und Regeleinrichtung ( 9 ) derart ausgebildet ist,( 2 ) thread tension that develops during stitch formation, an electronic evaluation and control device ( 9 ) and a thread tensioning device ( 3 ), the evaluation and control device ( 9 ) being designed in such a way,
a) daß sie innerhalb eines vorgegebenen Nähabschnittes für jeden von der Näh- oder Stickmaschine (1) durchgeführten Stich die maximal auftretende Fadenspannung ermittelt und diese Werte in einem entsprechenden Speicher (19) ablegt;a) that it determines the maximum thread tension occurring within a predetermined sewing section for each stitch carried out by the sewing or embroidery machine (1) and stores these values in a corresponding memory (19);
b) daß sie aus den gemessenen Maximalwerten der Fadenspannung mit Hilfe eines statistischen Analyseverfahrens einen Kennwert ermittelt und diesen mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht undb) that it determines a characteristic value from the measured maximum values of the thread tension using a statistical analysis method and compares this with a predetermined target value and
c) daß sie bei einer vorgegebenen Abweichung des Kennwertes von dem Sollwert eine Stellgröße zur Regelung der Fadenspanneinrichtung (3) ermittelt und die Einstellung der Fadenspanneinrichtung ( 3 ) entsprechend ändert.
Näh- oder Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kennwert um einen Mittelwert handelt.c) that if the characteristic value deviates from the target value, it determines a manipulated variable for controlling the thread tensioning device (3) and changes the setting of the thread tensioning device (3) accordingly. Sewing or embroidery machine according to claim 1, characterized in that the characteristic value is an average value.
3. Näh- oder Stickmaschine nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Regeleinrichtung (9) derart ausgelegt ist, daß die Kennwert- bzw. Mittelwertbildung erst nach Beendigung des vorgegebenen Nähabschnittes erfolgt.3. Sewing or embroidery machine according to claim 1 or 2, characterized in that the evaluation and control device (9) is designed such that the characteristic value or averaging only takes place after the specified sewing section has ended.
4. Näh- oder Stickmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Meßwertaufnehmer (4) um einen Magnetfeldsensor handelt, welcher ein bügeiförmiges Element (11) umfaßt, an dessen erstem Schenkel (12) eine den Faden (2) aufnehmende Umlenköse ( 13 ) sowie ein Permanentmagnet ( 15 ) befestigt sind, und an dessen zweitem Schenkel (14) ein mit der Auswerte- und Regeleinrichtung (9) verbundener Hallsensor (16) angeordnet ist.
4. Sewing or embroidery machine according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the measurement sensor (4) is a magnetic field sensor which comprises a bow-shaped element (11) on the first leg (12). the thread (2) receiving deflection eyelet (13) and a permanent magnet (15) are attached, and on the second leg (14) of which a Hall sensor (16) connected to the evaluation and control device (9) is arranged.
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