DD261313A1 - Stofftransportvorrichtung an naehaggregaten mit steuerrechner - Google Patents

Abstract

Erfindungsgemaess erfolgt der Transport des Werkstueckes durch Transportbaender, die nach der Naehstelle angeordnet sind und von einem Gleichstrommotor angetrieben werden, dessen Geschwindigkeit beliebig durch den Steuerrechner des Naehaggregates eingestellt werden kann, waehrend durch zusaetzliche sensorgesteuerte absenkbare Transportbaender ohne eigenen Antrieb das Fuehren des Werkstueckes neben und nach der Naehstelle realisiert wird. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Stofftranssportvorrichtung zum Transport biegeschlaffer flächenförmiger Werkstücke an Nähaggregaten, die mit einem Steuerrechner ausgerüstet sind.

-2- 261 313 Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Vorrichtungen allgemein bekannt, die denTransport und die Führung der Werkstücke neben oder nach der Nähstelle von Nähaggregaten und Näharbeitsplätzen durch in oder über der Arbeitsebene angeordnete Transportbänder oder -rollen bewirken. Der Synchronlauf dieser Transportbänder zum Stoffschieber der Nähmaschine wird durch mechanische Regelgetriebe gewährleistet (DD-PS 119837). Ebenfalls bekannt sind Vorrichtungen, die mittels eines oder mehrerer Schrittantriebe, und einem mit der Nähmaschine gekoppelten Positionsgeber diesen Synchronlauf zum Teil unter Berücksichtigung der ungleichförmigen Vorschubbewegung des Stoffschiebers der Nähmaschine erreichen und die gleichzeitig durch geeignete Schaltungsanordnungen die Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses gestatten (z. B. DE-PS 29366697 oder DE-OS 2854322).

Den bekannten Lösungen haftet der Nachteil an, daß das einmal konstruktiv festgelegte oder durch mechanische Stellglieder oder elektrische Schalter eingestellte Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Stoffvorschub durch den Stoffschieber der Nähmaschine und die zusätzlichen Transportbänder oder -rollen während der Bearbeitung ein und desselben Werkstücks nicht beliebig geändert werden kann. Weiter können Nähmaschinen und Transportbänder oder -rollen nicht wahlweise voneinander unabhänig arbeiten. Ferner ist es nicht möglich, die durch die Transportbänder oder -rollen bewirkte geradlinige Führung des Werkstücks zeitweilig bei Bedarf zu lösen oder wieder herzustellen, um eine seitliche Verschiebung großflächiger Werkstücke durch eine Kantenführeinrichtung vor der Nähstelle zu ermöglichen. Allen bekannten Lösungen ist gemeinsam, daß sie nur einen begrenzten Funktionsumfang besitzen und einen beträchtlichen technischen und ökonomischen Aufwand bedingen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, das Einsatzgebiet von Nähaggregaten auf großflächige Werkstücke mit sehr geringer Biegesteifigkeit zu erweitern und gleichzeitig den technischen und ökonomischen Aufwand gegenüber bisher bekannten Lösungen zu reduzieren.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stofftransport zu entwickeln, der mit einfachen Mitteln unter Ausnutzung bereits an der Nähmaschine vorhandener Baugruppen realisierbar ist, durch seine Steuerbarkeit optimal an die technologischen Gegebenheiten angepaßt werden kann und damit neue Einsatzgebiete für rechnergesteuerte Nähaggregate erschließt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nach der Nähmaschine parallele umlaufende Transportbänder angeordnet sind, deren Oberseiten in einer Höhe mit der Arbeitsebene liegen. Der Antrieb dieser Transportbänder erfolgt über eine gemeinsame Antriebsrolle und über ein zwischengeschaltetes Getriebe durch einen von einer an sich bekannten Treiberschaltung in Drehzahl und Drehmoment gesteuerten Gleichstrommotor. Dabei wird der Drehzahlsollwert für den Gleichstrommotor von einem an sich für die Steuerung des gesamten Nähaggregates vorgesehenen Steuerrechner mit erzeugt und binär kodiert an die Treiberschaltung ausgegeben.

Zu diesem Zweck ist an den Gleichstrommotor oder an eine geignete Stelle im Getriebe eine Abtasteinrichtung angebracht, die Impulse an den Steuerrechner abgibt, deren Frequenz proportional zur Geschwindigkeit der Transportbänder ist und deren Anzahl der von diesen zurückglegten Wegstrecke entspricht. Weiterhin werden die von dem mit der Hauptwelle der Nähmaschine fest gekoppelten Positionsgeber hohen Auflösungsvermögens erzeugten Impulse, die zur Regelung der Nähmaschinendrehzahl genutzt werden, zusätzlich dem Steuerrechner zugeleitet.

Die Bildung des Drehzahlsollwertes für die Treiberschaltung erfolgt nun auf die Weise, daß durch den Steuerrechner ein softwaremäßig realisiertes Zähl register bereitgestellt wird, dessen Inhalt durch die von der Abtasteinrichtung kommenden Impulse jeweils vermindert wird. Die vom Positionsgeber kommenden Impulse werden dem Zähleingang eines freien Kanals eines im Steuerrechner vorhandenen Zähler-Zeitgeber-Schaltkreis zugeleitet, dessen Zeitkonstante durch das Steuerprogramm variiert werden kann und der damit als Frequenzteiler mit veränderbarem Teilfaktor arbeitet; seine Ausgangsimpulse erhöhen jeweils den Inhalt des Zählregjsters.

Damit stellt der Inhalt des Zählregisters ein Maß für die zwischen dem Stoffschieber der Nähmaschine und den Transportbändern aufgetretenen Wegdifferenz dar, die auf Minimum geregelt wird, indem der Inhalt des Zählregisters vom Steuerrechner direkt als binär kodierter Drehzahlsollwert an die Treiberschaltung ausgegeben wird. Der Inhalt des Zählregisters wird bei jeder Veränderung auf das Einhalten vorgegebener Grenzwerte überwacht; ein Über- oder Unterschreiteen wird als unzulässiger Gleichlauffehler zwischen dem durch den Stoffschieber der Nähmaschine und dem durch die Transportbänder realisierten Vorschub erkannt und löst Reaktionen durch das übergeordnete Steuerprogramm aus.

Alle mit der Veränderung des Inhalts des Zählregisters verbundenen Operationen wie Erhöhen, Vermindern, Überwachen und Ausgeben an die Treiberschaltung erfolgen vorzugsweise interruptgesteuert, stellen damit nur eine unwesentliche zeitliche Belastung des Rechners dar und sichern vor allem die Stabilität des Regelkreises, an den wegen der geringen zulässigen Lageabweichungen auch bei Anfahr- und Bremsvorgängen hohe dynamische Anforderungen gestellt werden.

Bei geeigneter Wahl der Auflösung der Abtasteinrichtung und des Positionsgebers kann trotz ganzzah liger Vorgabe der Zeitkonstante und damit des Teilfaktors eine sehr feinstufige Abstimmung des Geschwindigkeitsverhältnisses erfolgen.

Da dieses Verhältnis während der Bearbeitung eines Werkstücks durch das übergeordnete Steuerprogramm beliebig geändert werden kann, sind unterschiedliche technologische Wirkungen wie z. B. Dehnung, Faltenbildung und Drehung großflächiger

Werkstücke erzielbar. I

Weiter kann durch das übergeordnete Steuerprogramm der Inhalt des Zählregisters zeitweilig auf Null gesetzt und gehalten werden; damit schaltet die Treiberschaltung auf generatorische Bremsung des Gleichstrommotors um, was ein sofortiges Anhalten der Transportbänder auch bei laufender Nähmaschine bewirkt.

Weiter kann durch das übergeordnete Steuerprogramm eine Impulsfolge definierter Frequenz bereitgestellt werden, die bei stillstehender Nähmaschine die laufende Erhöhung des Inhalts des Zäh I reg isters und damit ein Laufen der Transportbänder mit definierter Geschwindigkeit bewirkt.

Über der Arbeitsebene sind wahlweise durch Stellglieder absenkbare zusätzliche Transportbänder ohne eigenen Antrieb angeordnet, die im abgesenkten Zustand mindestens in einem Punkt einen direkten oder durch ein dazwischenliegendes Werkstück vermittelten Reibschluß zu den in der Arbeitsebene liegenden Transportbänder herstellen und damit deren Bewegung nahezu sch luppfrei folgen. Diese zusätzlichen Transportbänder sind in vertikaler Richtung schwimmend gelagert und liegen im abgesenkten Zustand nur mit ihrem Eigengewicht auf, wodurch unterschiedliche Materialdicken problemlos bearbeitet werden können. Mindestens eines dieser zusätzlichen Transportbänder ist so angordnet, daß es mit seinem in Warenflußrichtung gesehen vorderen Ende das Werkstück in unmittelbarer Nähe der Nähstelle erfaßt und faltenfrei dem nachgeordneten Transportsystem zuführt. Wahlweise ist vor der Nähstelle ein Sensor angeordnet, der die seitliche Kante des einlaufenden Werkstücks erfaßt und bei Abweichungen von der Sollage das Anheben bzw. Absenken der zusätzlichen Transportbänder steuert. Im abgesenkten Zustand erfolgt eine Klemmung des Werkstücks zwischen den in der Arbeitsebene angeordneten und den zusätzlichen Transportbändern, was ein seitliches Bewegen des Werkstücks ausschließt, während im angehobenen Zustand das Werkstück nur mit seiner Eigenmasse auf den in der Arbeitsebene angeordneten Transportbänder liegt und relativ leicht seitlich von einer am Nähaggregat vorhandenen bekannten Kantenführungseinrichtung verschoben werden kann. Außerdem zusätzliche seitliche Führungskräfte durch Wahl eines geeigneten Vorschubverhältnisses zwischen dem nur an einer Werkstückkante wirkenden Stoffschieber der Nähmaschine und seitlich versetzt angeordneten zusätzlichen Transportbändern erzielt werden.

Die Verbindungen der zusätzlichen Transportbänder mit ihren jeweils zugeordneten Stellgliedern erfolgen über stoßmindernde Koppelgetriebe.

Die erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß sie sehr einfach und funktionssicher aufbebaut ist, schnell und problemlos an die unterschiedlichsten technologischen Anforderungen angepaßt werden kann und den Einsatz bekannter Nähaggregate für bisher nicht bearbeitbare Materialien ermöglicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Seitenansicht der Stofftransportvorrichtung Fig. 2: die Draufsicht der Stofftransportvorrichtung Fig. 3: die Seitenansicht der Getriebeeinheit Fig. 4: die Draufsicht der Getriebeeinheit

Hinter der Nähmaschine 1 mit ihrer Nähstelle 2 sind in Höhe der Arbeitsebene 3 parallele Transportbänder 4 angeordnet, die über eine gemeinsame Antriebsrolle 5 und ein vorgeschaltetes Getriebe 6 von einem Gleichstrommotor 7 kleiner Bauart angetrieben werden. Mit dem Ritzel 8 ist ein mit Löchern versehener Hohlzylinder 9 verbunden, der in eine fotoelektrische Abtasteinrichtung 10 hineinragt, die damit pro Umdrehung des Gleichstrommotors 7 sechs Impulse an einen Eingang des nicht dargestellten Steuerrechners abgibt. Der mit der Hauptwelle der Nähmaschine 1 verbundene Positionsgeber 11 gibt pro Umdrehung 120 Impulse an den Zähleingang eines freien CTC-Kanalsdes nicht dargestellten Steuerrechners ab. Bedingt durch die Übersetzung des Getriebes 6 und den Durchmesser der Antriebsrolle 5 entsprechen unter Gleichlaufbedingungen einem Arbeitshub des nicht dargestellten Stoffschiebers der Nähmaschine 1 unter der Nähstelle 2 bei einer Stichlänge von 2,5 mm zwei Impulse der Abtasteinrichtung 10 und 120 Impulse des Positionsgebers 11.

Jeder Impuls aus der Abtasteinrichtung 10 bewirkt einen Interrupt des übergeordneten Steuerprogramms und führt zu einer Verminderung des Inhaltes eines softwaremäßig realisierten Zählregisters um den Wert 1. Die Impulse aus dem Positionsgebers 11 werden im CTC-Kanal jeweils bis zu der vom übergeordneten Steuerprogramm vorgegebenen Zeitkonstante von beispielsweise 60 gezählt, danach löst dieser CTC-Kanal seinerseits einen Interrupt aus, der zu einer Erhöhung des Inhalts des Zählregisters um den Wert 1 führt. Unter Gleichlaufbedingungen wird der Wert des Zählregisters demnach pro Stich zweimal erhöht und zweimal verringert, ändert sich im Mittel aber nicht. Der Wert des Zählregisters wird überwacht, ein Unterschreiten des Wertes 0 oder ein Überschreiten des Wertes 16 wird als Gleichlauffehler an das übergeordnete Steuerprogramm gemeldet. Nach jeder Änderrung des Wertes des Zählregisters erfolgt dessen Ausgabe an die nicht dargestellte Treiberschaltung, die diesen Wert als dreistellige binäre Drehzahlvorgabe erfaßt und versucht, die Drehzahl des Gleichstrommotors 7 entsprechend nachzuregeln und die Lageabweichung zu minimieren. Durch geeignete Struktur und Dimensionierung der Treiberschaltung wird die Stabilität der Regelung gewährleistet.

Da der Teilfaktor des CTC-Kanals nur ganzzahlig vorgegeben werden kann, ist die Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses in der gewählten Anordnung in Stufen von ¹Ao, d.h. ca. 1,7% um den Synchronlauf möglich.

Über der Arbeitsebene 3 sind ein mit seinem vorderen Ende 12 unmittelbar neben der Nähstelle 2 liegendes zusätzliches Transportband 13 und ein seitlich relativ weit entferntes zusätzliches Transportband 14 angeordnet, die über Stellglieder 15 und stoßmindernde Koppelgetriebe 16 auf die Arbeitsebene 3 absenkbar sind. Im abgesenkten Zustand bewirken sie an der Stelle 17 einen Reibschluß zu den in der Arbeitsebene 3 angeordneten Transportbändern 4 und folgen deren Bewegung nahezu schlupffrei. Die zusätzlichen Transportbänder 13 und 14 sind an ihrem hinteren Ende 18 in vertikaler Richtung schwimmend gelagert und gewährleisten somit den Durchgang der verschieden dicken Materialien unter Beibehaltung des Reibschlusses zu den Transportbändern 4 ohne Umrüstung.

Vor der Nähstelle 2 befindet sich ein optoelektronischer Sensor 19, der die seitliche Werkstückkante erfaßt und beim Herauslaufen dieser Kante eine Anheben des Transportbandes 14 bewirkt. Damit wird das Werkstück nicht mehr von diesem geklemmt und kann durch die vor der Nähstelle 2 angeordnete nicht dargestellte Kantenführungseinrichtung seitlich verschoben werden, bis die seitliche Werkstückkante wieder vom Sensor 19 erfaßt wird und dieser das Transportband 14 wieder absenkt. Dieses Arbeitsspiel erweist sich bei sehr großflächigen Werkstücken mit konvex gebogter Kante als sehr günstig. Es verbindet den Vorteil der geringen Faltenbildung beim Transport mit einer nahezu ungehinderten seitlichen Verschiebbarkeit auf der Arbeitsebene 3.

Während des Nähens eines Werkstücks ist mindestens das Transportband 13 abgesenkt, um vor allem die Werkstückvorderkante ohne Faltenbildung den Transportbändern 4 zuzuführen. Nachdem die Hinterkante des Werkstücks die Nähstelle 2 verlassen hat, wird — sofern als Nähmaschine 1 eine Überwendlichnähmaschine mit eingebautem Leerketteltrennerzum Einsatz kommt—die Bildung einer Leerkettelschlaufe notwendig. Dazu müssen zeitweilig alle Transportbänder 4,13 und 14 gestoppt werden. Das geschieht, indem das übergeordnete Steuerprogramm den Wert des Zählregisters auf Null setzt und hält, was ein sofortiges Anhalten des Gleichstrommotors 7 durch die in der Treiberschaltung enthaltene generatorische Bremsschaltung bewirkt. Nachdem bei weiterlaufender Nähmaschine 1 die Leerkettelschlaufe die erforderliche Länge erreicht hatgibt das übergeordnete Steuerprogramm das Zählregister wieder frei, und die Transportbänder 4,13 und 14 fördern das Werkstück weiter. Nach der erfolgten Trennung des Leerketteis durch die Nähmaschine 1 wird diese durch das übergeordnete Steuerprogramm stillgesetzt, gleichzeitig wird der Wert des Zählregisters laufend durch eine Impulsfolge definierter Frequenz erhöht, was das Weiterlaufen aller Transportbänder und damit den schnellen Transport des Werkstücks bis zum nachgeordneten, nicht dargestellten Abstapler ermöglicht.

DieTransportbänder13und 14 werden anschließend wieder angehoben und verbleiben in dieser Stellung, um ein ungehindertes Einlegen eines neuen Werktstücks zu ermöglichen.

Claims (9)

1. Strofftransportvorrichtung an Nähaggregaten mit Steuerrechner mit einem oder mehreren parallelen, in Nährichtung gesehen hinter dem Stoffschieber der Nähmaschine (1) in Höhe der Arbeitsebene (3) angeordneten endlosen Transportbändern (4), die über ein Getriebe (6) von einem in seiner Drehzahl stellbaren Gleichstrommotor (7) angetrieben werden, und wahlweise mit über der Arbeitsebene (3) angeordneten und über Stellglieder (15) auf die Arbeitsebene (3) absenkbaren zusätzlichen Transportbändern (13), (14) versehen sind,dadurch gekennzeichnet, daß von einer an dem Gleichstrommotor (7) oder am Getriebe (6) angebrachten Abtasteinrichtung (10) Impulse mit einer zur Geschwindigkeit der Transportbänder (4) proportionalen Frequenz an den Steuerrechner abgegeben werden, daß demselben Steuerrechner weiterhin Impulse aus einem mit der Arbeitswelle der Nähmaschine (1) fest gekoppelten Positionsgeber (11) zugeleitet werden und daß* der Steuerrechner daraus und unter Berücksichtigung der technologisch geforderten Geschwindigkeitsverhältnisse binär kodierte Stellsignale berechnet und an eine Treiberschlatung abgibt, die Drehzahl und Drehmoment des Gleichstrommotors (7) bestimmt; daß ferner die zusätzlichen Transportbänder (13), (14) im abgesenkten Zustand einen direkten oder über das darunterliegende Werkstück vermittelten Reibschluß zu den in der Arbeitsebene (3) liegenden Transportbändern (4) haben und deren Bewegung nahezu schlupffrei übernehmen und daß das Absenken oder Anheben der zusätzlichen Transportbänder (13), (14) durch einen vorder Nähmaschine (1) angeordneten, die seitliche Kante des Werkstücks erfassenden Sensor (19) ausgelöst wird.

2. Stofftransportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Abtasteinrichtung (10) den Inhalteines im Steuerrechner softwaremäßig nachgebildeten Zählregisters erniedrigen, während die Impulse des Positionsgebers (11) an den Eingang eines durch einen Zähler-Zeitgeber-Schaltkreis des Steuerrechners gebildeten Vorteilers gelegt sind, dessen Ausgangssignale den Inhalt des Zählregisters erhöhen.

3. Stofftransportvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilfaktor des Vorteilers während der Bearbeitung eines Werkstücks durch den Steuerrechner beliebig variiert werden kann.

4. Stofftransportvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Zählregisters vom übergeordneten Steuerprogramm auf das Über- oder Unterschreiten vorgegebener Grenzwerte überwacht wird.

5. Stofftransportvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhöhen, Vermindern, Auswerten und Ausgeben des Inhalts des Zählregisters vorzugsweise interruptgesteuert erfolgt.

6. Stofftransportvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise der Inhalt des Zählregisters zeitweilig durch das übergeordnete Steuerprogramm auf Null gesetzt und gehalten wird und damit der Gleichstrommotor (7) unabhängig vom Lauf der Nähmaschine (1) stillgesetzt wird.

7. Stofftransportvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise das übergeordnete Steuerprogramm Impulse definierter Frequenz an das Zählregister sendet, die dessen Inhalt erhöhen und damit eine definierte Drehzahl des Gleichstrommotors (7) bei stillstehender Nähmaschine (1) bewirkt.

8. Stofftransportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung einen an sich bekannten Drehzahlregelkreis mit binär vorgebbarem Sollwert und überlagerter Stromregelung darstellt und daß die Treiberschaltung bei Sollwert Null eine generatorische Bremsung des Gleichstrommotors (7) bewirkt.

9. Stofftransportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Transportbänder (13), (14) in vertikaler Richtung schwimmend gelagert sind und daß die zusätzlichen Transportbänder (13), (14) mit den Stellgliedern (15) über stoßmindernde Koppelgetriebe (16) verbunden sind.