專利名稱：縫紉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過一沿面線進(jìn)給方向進(jìn)給至縫料的面線和一底線-通過該面線和底線形成一個結(jié)頭-將至少兩件縫料縫合在一起的縫紉機(jī)，包括一臂軸；一以可變速度驅(qū)動該臂軸的驅(qū)動電機(jī)；一縫紉機(jī)控制裝置；一具有一針的針桿，該針桿可由該臂軸驅(qū)動；一緊線裝置，它包括一與該面線接觸的緊線器，并通過一其中有電流通過的螺線管在面線中產(chǎn)生一線張緊力，所述電流根據(jù)線張緊力與臂軸速度之間的確定的曲線關(guān)系而隨臂軸速度改變，以使得面線和底線之間的結(jié)頭基本位于縫料之間；和一用于該緊線器的操作裝置。
背景技術(shù)：
DE10113945 C2描述了一種通用類型的縫紉機(jī)，其中根據(jù)所述速度并根據(jù)一通過經(jīng)驗確定的工作特性而給出面線張緊力。該工作特性的位置和/或形狀可以由三個相應(yīng)調(diào)節(jié)的電位計而改變。這僅涉及一種控制工作，其中在面線中實際產(chǎn)生的線張緊力對該緊線器沒有任何反作用。缺點在于操作者必須記住電位計的設(shè)定及其與某一縫紉操作的配屬關(guān)系。由于有三個電位計要進(jìn)行設(shè)定，所以每一調(diào)節(jié)工作均變得比較費時間。這還有錯誤輸入的風(fēng)險。全部操作既不容易也不方便。
DE19921516C2描述了一種縫紉機(jī)，其中，對于所縫紉的給定部分，緊線痕跡要盡可能地準(zhǔn)確。為此，設(shè)計一轉(zhuǎn)換器以使得相應(yīng)的線直接作用在該轉(zhuǎn)換器的一個與該緊線器無關(guān)的調(diào)整元件上。設(shè)計了一評價和控制單元用以確定用于由該縫紉機(jī)在所縫紉的一給定部分中所形成每個線跡(每次針刺)時發(fā)生的最大線張力，并用以將此記錄在一存儲器中。借助于統(tǒng)計分析，由這些線張力的最大值確定一特征值并將其與一給定的設(shè)定值相比較。當(dāng)該特征值偏離該設(shè)定值時，確定一用于調(diào)整該緊線器的控制變量并相應(yīng)地改變該緊線器的設(shè)置。因此不對逐個線跡進(jìn)行各線張力測量值和設(shè)定值之間的比較，而是首先對于多個線跡測量相應(yīng)的線張力，并然后由此借助于統(tǒng)計分析計算出一特征值，并將該特征值與該給定的設(shè)定值相比較。使用一閉環(huán)式控制緊線器工作需要幾乎恒定的縫紉條件；在劇烈波動條件下的縫紉工作使所述調(diào)整器受多個擾動變量的影響，以致于會造成縫紉質(zhì)量的波動。該緊線器以一種與該速度即縫紉機(jī)的操作速度無關(guān)的線張緊力工作，從而劇烈變化的速度會導(dǎo)致成形線跡質(zhì)量的變化。
DE3529329 C2(對應(yīng)于美國專利4662294)描述了一種控制器形式的緊線器，其中可以通過一旋轉(zhuǎn)開關(guān)將線張緊力設(shè)置成變化值，從而在一線中產(chǎn)生相應(yīng)變化的線張緊力。缺點在于操作者必須記住調(diào)節(jié)后的值及其與縫紉操作的配屬關(guān)系，并且該線張緊力在變化的縫紉機(jī)速度下保持恒定。
本發(fā)明的一個目的在于實現(xiàn)一種通用類型的縫紉機(jī)以使得所產(chǎn)生的線縫質(zhì)量得到提高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過可選地以一種開環(huán)控制模式或者一種閉環(huán)控制模式操作的緊線器實現(xiàn)。根據(jù)縫紉條件(狀態(tài))，該緊線器可以一種開環(huán)控制模式或者一種閉環(huán)控制模式操作。例如當(dāng)實際縫紉條件例如每兩個至三個線跡不時變化時選擇開環(huán)控制模式。這些縫紉條件可能會使該調(diào)整器受很多擾動變量影響，從而妨礙了線張緊力的任何有利的導(dǎo)引。只要實際縫紉條件在較大長度的線縫上保持幾乎不變，就可選擇閉環(huán)控制模式。
根據(jù)一優(yōu)選實施例，線張緊力參數(shù)可以存儲為一程序并可根據(jù)縫紉工作而重新調(diào)用。
一設(shè)置有用于閉環(huán)控制模式和開環(huán)控制模式的單旋鈕控制裝置的有利的實施例使得操作者可以方便地工作。該單旋-壓(lock-down)按鈕可以順時針或逆時針無限制地旋轉(zhuǎn)并被軸向克服彈簧負(fù)載而施壓。該旋轉(zhuǎn)給出三個值，這些值可以在按下按鈕時被存儲。例如可以調(diào)節(jié)并調(diào)用下列各項
線張緊力程序號；操作模式，即開環(huán)控制模式或者閉環(huán)控制模式；與較低速度相配的線張緊力；與較高速度相配的線張緊力；和線張緊力增加值。
附圖簡介本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容將從下面結(jié)合附圖對一示例性實施例的說明而變得明顯，其中

圖1為一縫紉工作位置的示意圖；圖2為一緊線器的與圖1中相比放大比例的平面圖；圖3為沿圖2的線III-III的緊線器的剖面圖；圖4為根據(jù)圖2的箭頭IV的線張緊力測量裝置的視圖；圖5為該緊線器的電源驅(qū)動電路圖；圖6是通過一雙(線)鎖式針跡線縫而被縫合到一起的兩縫料的視圖；圖7是通過一雙(線)鎖式針跡線縫而被縫合到一起的兩縫料的視圖，在該兩縫料之間置有一加強(qiáng)條；和圖8是一繪出線張緊力相對于速度的變化的曲線。
優(yōu)選實施例詳細(xì)說明圖1所示的縫紉工作位置包括一設(shè)置于一框架2(粗略地畫出輪廓)上的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的縫紉機(jī)1。該縫紉機(jī)1包括一底部3，即所謂的基板；一頂部4，即所謂的臂；和一支架5，該支架將底部3和頂部4連接到一起以使得該縫紉機(jī)的整體形狀呈C形。一臂軸6可旋轉(zhuǎn)地支承在頂部4中，通過該臂軸驅(qū)動一具有一針8的針桿7作上、下往復(fù)運(yùn)動。一支承在底部3中并與針8相配的鉤9由該臂軸6驅(qū)動。一壓腳10設(shè)置在頂部4中。該底部3的頂側(cè)11與屬于框架2的支承板12對齊。
該臂軸6并從而整個縫紉機(jī)1通過一皮帶驅(qū)動裝置4由一安裝在框架2中的驅(qū)動電機(jī)13驅(qū)動。為控制該驅(qū)動電機(jī)13并從而控制該縫紉機(jī)1，提供了安裝在該驅(qū)動電機(jī)13上的電機(jī)控制裝置15，并且為了致動該控制裝置提供了一個由操作者操作的操作開關(guān)16(粗略地畫出輪廓)。一個與該臂軸6連接的位置變送器/傳感器17安裝在該縫紉機(jī)1上；它通過一導(dǎo)線18與一操作單元19連接，該操作單元19又通過導(dǎo)線20與該控制裝置15連接。該操作單元19和電機(jī)控制裝置15結(jié)合而形成一縫紉機(jī)控制系統(tǒng)。
通過該線18，位置變送器17將信號以給定的角距離傳遞至所述控制裝置15，這些信號代表臂軸6的旋轉(zhuǎn)位置。通常該臂軸6每轉(zhuǎn)具有512個信號。其中，臂軸6的速度和針8的相應(yīng)位置可以由這些信號得出。此外，在每一轉(zhuǎn)時，也稱為旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送器的位置變送器17發(fā)出一個代表一零位置/起始位置的基準(zhǔn)信號。
在頂部4的縫紉頭21上設(shè)置一配屬給針桿7的、并也由該臂軸6驅(qū)動的線桿22；一來自一供線裝置(未示出)的、并在實踐中還稱作針線/面子線的面線23被通過該線桿22引到針8。縫料-尤其是圖6中所示實施例中的第一縫料24和第二縫料25-在縫紉機(jī)1上被縫合到一起，當(dāng)該縫紉機(jī)1為一種雙(線)鎖式針跡縫紉機(jī)時由鉤9在面線23和底線26之間形成一結(jié)頭27(在實踐中也稱為圈結(jié)線)。希望該結(jié)頭27位于縫料24、25之間的接縫(接合)28的區(qū)域中，即所縫合的縫料24、25的中間，以使得如圖6中所示從任何一側(cè)都看不到它。至此所述的縫紉機(jī)1是一種大批量生產(chǎn)的工業(yè)自動縫紉裝置，在實踐中有上百萬臺在被使用。
為了獲得結(jié)頭27的希望位置，如圖2和3所示在縫紉頭21上安裝一緊線裝置29，它包括通過一螺紋件30安裝在縫紉頭21上的一支承板31。在該支承板31上設(shè)置有一緊線器32，它包括一裝備有一線繞組形式的磁線圈33并布置在支承板31的后部該縫紉頭21的一適配凹座35中的螺線管34。一螺栓36可移動地在中心定位于線圈33之中。一種由鐵磁材料通常為鐵制成的盤37固定在螺栓36上，并基本覆蓋該螺線管34并用作一銜鐵；當(dāng)電流流經(jīng)線圈33時盤37被螺線管34吸引。吸引盤37的力取決于流經(jīng)線圈33的電流強(qiáng)度。螺栓36穿過支承板31，一張緊墊圈39通過一自鎖螺母40緊固到螺栓36的朝向支承板31的前側(cè)38的一個端部。該張緊墊圈39還可以與該螺栓36及固定于其上的盤37一起沿螺栓36的縱向移動；通過一銷41將其固定而防止其旋轉(zhuǎn)。一個固定在支承板31的前側(cè)38上的位置固定的張緊墊圈42與張緊墊圈39相配。在該張緊墊圈39、42之間設(shè)置有一用于容納面線23的間隙43。該張緊墊圈39、42構(gòu)成兩個相互配合的壓力或者緊線元件。
在支承板31上在緊線器32相對于面線進(jìn)給方向44的上游設(shè)置一眼狀導(dǎo)線器45和一螺栓狀的導(dǎo)線器46。在緊線器32沿進(jìn)給方向44的下游，設(shè)置有另一個與導(dǎo)線器46結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)線器47。如圖3所示，面線23從供線裝置(未示出)進(jìn)給并通過導(dǎo)線器45和導(dǎo)線器46到達(dá)緊線器32。在該處面線23被進(jìn)給穿過螺栓36上方的間隙43并然后到達(dá)導(dǎo)線器47，面線23由此處穿過間隙43在螺栓36下方返回緊線器32。所述可移動的張緊墊圈39在螺栓36兩側(cè)將面線23壓靠在位置固定的張緊墊圈42上，以使得不會發(fā)生螺栓36的傾側(cè)。面線23從緊線器32被通過一傳統(tǒng)的平衡彈簧48進(jìn)給至線桿22。該平衡彈簧48用于平衡通過線桿22進(jìn)給面線23時的不規(guī)則/不精確性。
在支承板31上設(shè)置有一個用于緊線器32的操作裝置49，它包括一單旋鈕控制器50和一顯示器51。該單旋鈕控制器50具有一個可以沿兩個旋轉(zhuǎn)方向無限制地旋轉(zhuǎn)的旋-壓按鈕52。該旋-壓按鈕52與一旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送器/變送器53連接，該變送器53通常包括一個擋光板54，其中一裂縫盤(slitdisk)55設(shè)置在該擋光板/光柵54內(nèi)。旋轉(zhuǎn)該按鈕52導(dǎo)致發(fā)出脈沖，在該脈沖通過該擋光板54時裂縫盤55的每一裂縫通常發(fā)出一信號。該脈沖通過一導(dǎo)線56傳遞至一微處理器57。沿一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)按鈕52導(dǎo)致該微處理器57中的脈沖計數(shù)增加，而沿相反方向的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致計數(shù)減小。該旋-壓按鈕52還與一個按鈕開關(guān)58連接，當(dāng)該按鈕52被沿朝支承板31方向壓下時該按鈕開關(guān)58被關(guān)閉，從而將一信號通過一導(dǎo)線59傳遞至微處理器57。按壓按鈕52是在克服壓縮彈簧60的作用下進(jìn)行的。
顯示器51包括五個顯示區(qū)域，即61至65。標(biāo)記為#的該顯示區(qū)域61數(shù)字地顯示一個00-99范圍的兩位可調(diào)縫紉程序號。標(biāo)記為M的該顯示區(qū)域62指示一個一位操作模式，即開環(huán)或閉環(huán)控制模式。標(biāo)記為F1的該顯示區(qū)域63以兩位數(shù)指示與一速度n1相配的線張緊力。標(biāo)記為F2的該顯示區(qū)域64也以兩位數(shù)表示與一速度n2相配的線張緊力。標(biāo)記為F＞的該顯示區(qū)域65指示一個特征增加值，即當(dāng)縫料24、25的厚度增加時，F(xiàn)值可被增加的一個值。該顯示器51通過一導(dǎo)線66與微處理器57連接。
在支承板31上設(shè)有一個線張緊力測量裝置67，其結(jié)構(gòu)由圖2和4示出。該測量裝置67包括一個夾子68，該夾子固定在支承板31上，并且其中一柔性彎曲金屬絲69被以一種懸臂方式單側(cè)地夾緊。一個作用于一霍爾探測器71的永久磁鐵70安裝在該彎曲金屬絲69上。面線23通過兩個分別位于彎曲金屬絲69的上游和下游的導(dǎo)線器72、73進(jìn)給。如圖4所示，面線23被繞彎曲金屬絲69引導(dǎo)，從而明顯地在導(dǎo)線器72、73之間偏離其直線進(jìn)程。因此一個力垂直于該線的主方向而作用在彎曲金屬絲69上，使得該彎曲金屬絲69根據(jù)線張緊力相對于霍爾探測器71移動。該霍爾探測器71發(fā)出對應(yīng)于該偏轉(zhuǎn)的信號；這些信號被通過一導(dǎo)線74，即通過一放大器75和一設(shè)置在該放大器75下游的模數(shù)轉(zhuǎn)換器76進(jìn)給至微處理器57。
如圖5所示，以等角距離發(fā)出的位置變送器17的旋轉(zhuǎn)脈沖通過導(dǎo)線18供給至具有一儲存器77的微處理器57。位置或者基準(zhǔn)信號通過另一輸入端79而供給。該縫紉機(jī)1一由驅(qū)動電機(jī)13致動，一操作指令就通過另一輸入端80進(jìn)給至微處理器57。另一操作指令例如通過一個由操作者致動的彎曲拉桿82通過一輸入端81進(jìn)給至微處理器57。一裁線操作信號通過另一輸入端83進(jìn)給。
在微處理器57的下游設(shè)置有一個脈沖寬度調(diào)節(jié)器84，該調(diào)節(jié)器84又通過一個放大器85與螺線管34的磁線圈33連接。該磁線圈33通過一測量電阻返回至接地件87。該磁線圈33還與一個又返回至放大器85的電流調(diào)節(jié)器88連接。
操作方式如下當(dāng)該縫紉機(jī)1接通電源時，數(shù)字顯示區(qū)域61至65的燈亮，第一顯示區(qū)域61，即指示一程序號#的兩位顯示器首先顯示有一個用作光標(biāo)89的底線。該光標(biāo)89示出所要影響的數(shù)字位。該光標(biāo)89上方所希望的數(shù)字通過順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)旋-壓按鈕52而增加或減小。當(dāng)所希望的數(shù)字出現(xiàn)時，按下旋-壓按鈕52，從而通過按鈕開關(guān)58發(fā)出一個用于確定存儲在存儲器77中的上述數(shù)字的脈沖，并使得光標(biāo)89移動到下一可能的數(shù)字位。在上述示例中，這時就可以選擇該一位程序號。在通過旋轉(zhuǎn)按鈕52而進(jìn)行相應(yīng)的選擇后，該數(shù)字也通過被按下的按鈕52而確定。至此該縫紉程序被選擇并確定；光標(biāo)89跳到第二顯示區(qū)域62。這時操作模式M顯示區(qū)域62被激活并且通過按鈕52的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)將選擇用于閉環(huán)控制模式的1或用于開環(huán)控制模式的2。
學(xué)習(xí)過程進(jìn)行如下在開環(huán)控制模式中進(jìn)行一學(xué)習(xí)過程?？p制若干必須包括足夠數(shù)量的線跡例如多于10個線跡的測試線縫。在根據(jù)經(jīng)驗確定一質(zhì)量可接受的線縫后-如上所述-由線張緊力測量裝置67在一線跡成形周期中測量的最大需要線張緊力值將被如下所述進(jìn)行進(jìn)一步利用。
為了調(diào)節(jié)緊線器32，操作者首先為調(diào)整變量F1、F2和F＞設(shè)定經(jīng)驗變量。每一F變量對應(yīng)于一作用于線圈33上的對應(yīng)電流。在第一學(xué)習(xí)階段以一個臂軸速度n≤n1例如n1＝1000min-1縫制第一測試線縫。如果縫制結(jié)果不令人滿意，則操作者如上所述改變F1值并縫制另一測試線縫。重復(fù)該過程直至結(jié)果滿足所需質(zhì)量。當(dāng)縫制一測試線縫時，一用于通過線張緊力測量裝置67、放大器75、模數(shù)轉(zhuǎn)換器76、微處理器57和緊線器32所形成的調(diào)整器的設(shè)定值，由線張緊力測量裝置67所發(fā)出的電壓曲線確定。通過按下按鈕52將在存儲器77中存儲用于該調(diào)整器的電壓曲線值的最后確定的設(shè)定值和用于緊線器32的設(shè)定電流。至此用于調(diào)節(jié)一線張緊力F1值的學(xué)習(xí)階段結(jié)束。
以類似方式進(jìn)行一個在速度n≥n2例如n2＝2000min-1時用于線張緊力F2的第二學(xué)習(xí)階段；也首先為F2設(shè)定一個經(jīng)驗值；然后，通過在該增加的速度下所縫制的若干測試線縫，以一個從電壓曲線重新確定的用于該調(diào)整器的設(shè)定值為該速度確定F2。通過按壓按鈕52，采用最后確定的設(shè)定值并存儲該設(shè)定值以用于該調(diào)整器和用于該控制器的調(diào)節(jié)電流。這樣也結(jié)束了F2值的調(diào)節(jié)。
以相同的方式進(jìn)行F＞學(xué)習(xí)階段。在縫料厚度增加時所需的這樣一個特征增加值F＞在例如圖7中所示的在兩縫料24、25之間放置一加強(qiáng)條90時是必需的。
如圖8中的圖形所示，線張緊力值F被線性推知。在n1和n2之間，將隨速度增加而產(chǎn)生一直線，該直線可以下降、上升或者水平。在n1以下和n2之上，該線張緊力值保持恒定。
在微處理器57中對這些值進(jìn)行計算。
當(dāng)在開環(huán)控制模式下進(jìn)行隨后的縫紉操作時，則只有縫紉機(jī)1的速度被檢測并且該緊線器32的磁線圈33通以為該速度確定和存儲的電流。不存在反饋和再調(diào)節(jié)。
然而，當(dāng)在閉環(huán)控制模式下進(jìn)行操作時，則總是通過線張緊力測量裝置67確定該線張緊力并向微處理器57發(fā)送關(guān)于該線張緊力的信號，在微處理器中，將其與所存儲的值相比較，并在需要時進(jìn)行再調(diào)節(jié)。選擇閉環(huán)控制模式作為一操作模式導(dǎo)致其它調(diào)整變量F1、F2和F＞轉(zhuǎn)換成不可變化的如同凍結(jié)的狀態(tài)，即它使得這些調(diào)整變量不可改變。
除了具有兩個張緊墊圈39、42的緊線器32的實施例，可以構(gòu)思使用根據(jù)DE4141945C1(對應(yīng)于美國專利5363786)的緊線器，其中面線通過一個由一螺線管(電磁件)制動的輪進(jìn)給。
權(quán)利要求
1.一種用于通過一沿面線進(jìn)給方向(44)進(jìn)給至縫料(24，25)的面線(23)和一底線(26)-通過該面線(23)和底線(26)形成一個結(jié)頭(27)-將至少兩件縫料(24，25)縫合在一起的縫紉機(jī)(1)，包括-一臂軸(6)；-一以可變速度(n)驅(qū)動該臂軸(6)的驅(qū)動電機(jī)(13)；-一縫紉機(jī)控制裝置(15)；-一具有針(8)的針桿(7)，該針桿(7)可由該臂軸(6)驅(qū)動；-一緊線裝置(29)，--它包括一與該面線(23)接觸的緊線器(32)，和--通過一其中有電流通過的螺線管(34)在面線(23)中產(chǎn)生一線張緊力(F)，---所述電流根據(jù)線張緊力(F)與臂軸(6)的速度(n)之間的確定的曲線關(guān)系而隨臂軸(6)的速度(n)改變，以使得面線(23)和底線(26)之間的結(jié)頭(27)基本位于縫料(24，25)之間；和-一用于該緊線器(32)的操作裝置(49)；其中，所述緊線器(32)可選地以一種開環(huán)控制模式或者一種閉環(huán)控制模式操作。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)(1)，其特征在于，設(shè)置有一具有一存儲器(77)的微處理器(57)，其中線張緊力(F)相對于速度(n)的關(guān)系曲線可以存儲在該存儲器(77)中并可以根據(jù)縫紉操作重新調(diào)用。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)(1)，其特征在于，設(shè)置有一單旋鈕控制裝置(50)以用于閉環(huán)控制模式和開環(huán)控制模式。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的縫紉機(jī)(1)，其特征在于，所述單旋鈕控制裝置(50)包括一用于手動旋轉(zhuǎn)操作一旋轉(zhuǎn)脈沖變送器的和用于一按鈕開關(guān)(58)的加壓操作的旋-壓按鈕(52)。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)(1)，其特征在于，所述操作裝置(49)包括一個具有若干用于顯示一程序標(biāo)識(#)、一操作模式(M)、至少兩個分別與相應(yīng)速度(n1，n2)的線張緊力值(F1，F(xiàn)2)相配的顯示區(qū)域(61至65)的顯示器(51)。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的縫紉機(jī)(1)，其特征在于，所述顯示器(51)包括另一用于線張緊力增加值(F＞)的顯示區(qū)域(65)。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)(1)，其特征在于，所述緊線器(32)包括與微處理器(57)連接以傳遞一確定的線張緊力(F)的線張緊力測量裝置(67)。
全文摘要
一種縫紉機(jī)(1)，它具有包括由一螺線管(34)電磁操作的緊線器(32)的緊線裝置(29)。流經(jīng)螺線管(34)的線圈(33)的電流根據(jù)線張緊力相對臂軸速度的關(guān)系曲線隨該速度改變，以使得在面線和底線之間的結(jié)頭基本上位于縫料之間。該緊線器(32)可選地以一種開環(huán)控制模式或者一種閉環(huán)控制模式操作，并設(shè)置一單旋鈕控制裝置(50)以用于閉環(huán)控制模式和開環(huán)控制模式。
文檔編號D05B47/04GK1532322SQ20041002949
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者S·霍沙加斯, H·塞貝特, A·皮克爾, J·恩斯, S 霍沙加斯, 刺, 碩 申請人:杜爾克普-阿德勒股份公司