DE4100341A1 - Verfahren und geraet zur steuerung einer naehmaschine - Google Patents
Verfahren und geraet zur steuerung einer naehmaschineInfo
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- D05B69/00—Driving-gear; Control devices
- D05B69/14—Devices for changing speed or for reversing direction of rotation
- D05B69/18—Devices for changing speed or for reversing direction of rotation electric, e.g. foot pedals
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Nähmaschinensteuergerät, das die Umdrehungsgeschwindigkeit
einer Nähmaschine auf einen vorbestimmten Wert regelt.
Die Fig. 8 bis 11 sind Diagramme zur Beschreibung eines
Beispiels einer konventionellen Nähmaschine, die
beispielsweise durch die veröffentlichten ungeprüften
japanischen Patentanmeldungen (OPI) Nr. 2 57 686/1983 oder
2 57 689/1983 offenbart worden ist. Fig. 8 ist eine
Darstellung der Nähmaschine. In Fig. 8 bezeichnen die
Bezugszeichen:
1 - einen Nähmaschinenkörper, der über eine Riemenscheibe 3 des Nähmaschinenkörpers an einen Elektromotor 2 angekuppelt ist;
4 - einen endlosen Treibriemen und
5 - eine Riemenscheibe des Motors;
6 - eine Steuereinrichtung;
7 - ein Pedal, mit dessen Hilfe der Bediener Befehle wie beispielsweise einen Geschwindigkeitsbefehl an die Steuereinrichtung 6 gibt;
8 - einen Nadelpositionsdetektor zur Erfassung der Position der mit dem Nähmaschinenkörper verbundenen Nadel; und
9 - einen Kodierer, der in den Motor 2 eingebaut ist und zur Erfassung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorwelle dient.
1 - einen Nähmaschinenkörper, der über eine Riemenscheibe 3 des Nähmaschinenkörpers an einen Elektromotor 2 angekuppelt ist;
4 - einen endlosen Treibriemen und
5 - eine Riemenscheibe des Motors;
6 - eine Steuereinrichtung;
7 - ein Pedal, mit dessen Hilfe der Bediener Befehle wie beispielsweise einen Geschwindigkeitsbefehl an die Steuereinrichtung 6 gibt;
8 - einen Nadelpositionsdetektor zur Erfassung der Position der mit dem Nähmaschinenkörper verbundenen Nadel; und
9 - einen Kodierer, der in den Motor 2 eingebaut ist und zur Erfassung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorwelle dient.
Fig. 9 stellt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung
des Aufbaus des in Fig. 8 dargestellten Steuersystems dar.
In Fig. 9 bezeichnen die Bezugszeichen:
1 - den vorerwähnten Nähmaschinenkörper;
2 - den Elektromotor;
4 - den endlosen Triebriemen;
8 - den Nadelpositionsdetektor;
9 - den Kodierer;
10 - eine Geschwindigkeitseinstelleinheit (Anzahl der Umdrehungen), die, wenn das Pedal 7 um einen vorherbestimmten oder größeren Abstand niedergedrückt wird, ein Startbefehlssignal SD sowie ein Geschwindigkeitsbefehlssignal PS ausgibt, das dem Grad des Niederdrückens des Pedals 7 entspricht;
11 - einen Multiplizierer;
12 - eine Geschwindigkeitsregelschaltung;
13 - einen Zähler zum Zählen des Ausgangssignals PE des Kodierers 9;
14 - eine Verriegelungsschaltung; und
15 - eine Rechenschaltung.
1 - den vorerwähnten Nähmaschinenkörper;
2 - den Elektromotor;
4 - den endlosen Triebriemen;
8 - den Nadelpositionsdetektor;
9 - den Kodierer;
10 - eine Geschwindigkeitseinstelleinheit (Anzahl der Umdrehungen), die, wenn das Pedal 7 um einen vorherbestimmten oder größeren Abstand niedergedrückt wird, ein Startbefehlssignal SD sowie ein Geschwindigkeitsbefehlssignal PS ausgibt, das dem Grad des Niederdrückens des Pedals 7 entspricht;
11 - einen Multiplizierer;
12 - eine Geschwindigkeitsregelschaltung;
13 - einen Zähler zum Zählen des Ausgangssignals PE des Kodierers 9;
14 - eine Verriegelungsschaltung; und
15 - eine Rechenschaltung.
Fig. 10 stellt ein Blockschaltbild zur detaillierten
Wiedergabe der Rechenschaltung 15 dar. In Fig. 10
bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Zentraleinheit (im
folgenden als eine "CPU 16" bezeichnet). Die CPU 16, die
vom Taktsignal einer Oszillatorschaltung 17 synchronisiert
wird, empfängt über einen Eingangsport 18 Daten, liefert
Daten an einen Ausgangsport 19, vermittelt den Zugang zu
einem RAM 20 und liest Daten aus einem ROM 21 aus.
Weiter bezeichnet in Fig. 10 das Bezugszeichen 22 eine
Rücksetzsschaltung. Wenn sich nach dem Einschalten des
Versorgungsschalters die Spannung für den Betrieb der
Rechenschaltung 15 stabilisiert hat, wird das
Ausgabesignal der Rücksetzschaltung 22 von Pegel "L" auf
Pegel "H" gehoben, um das Arbeiten der Schaltung
einzuleiten.
Fig. 11 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durch die Rechenschaltung
15 dar. In den Schritten 23, 24 und 25 finden die zu
Anfang erforderlichen Setzoperationen statt. In Schritt 26
wird bestimmt, ob die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt worden ist
oder nicht. In Schritt 27 wird das Startbefehlssignal SD
eingegeben. In Schritt 28 wird bestimmt, ob sich das
Startbefehlssignal SD auf "H"-Pegel befindet. In Schritt
29 wird ein Unterbrechungsbefehl unwirksam gemacht, wenn
ein Nadelpositionserfassungssignal ND erfaßt wird (Teil
(b) der Fig. 11). In Schritt 30 wird der
Unterbrechungsbefehl reaktiviert. In Schritt 31 wird
bestimmt, ob die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt worden ist
oder nicht. In Schritt 32 wird bestimmt, ob die Operation
zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses
durchgeführt werden soll oder nicht. In Schritt 33 wird
die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses erlaubt. In den Schritten
34 bis 38 wird die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt.
Nachfolgend wird der Betrieb der wie erwähnt aufgebauten
Nähmaschinensteuereinrichtung beschrieben.
Wenn das Pedal 7 um den vorbestimmten Abstand, oder mehr,
niedergedrückt wird, gibt die Geschwindigkeitssetzeinheit
10 das Startbefehlssignal SD aus, das an die
Geschwindigkeitsregelschaltung 12 angelegt wird (Fig. 9).
Als Ergebnis startet die Geschwindigkeitsregelschaltung 12
den Elektromotor 2, und gleichzeitig startet dieser den
mit ihm durch den endlosen Treibriemen gekuppelten
Nähmaschinenkörper 1. Andererseits liefert die
Geschwindigkeitssetzeinheit 10 einen
Geschwindigkeitssteuerbefehl PS entsprechend dem Grade
des Niederdrückens des Pedals 7, wobei dieses Signal an
den Multiplizierer 11 geliefert wird. Im Multiplizierer 11
wird das Geschwindigkeitsbefehlssignal mit dem von der
Rechenschaltung 15 gelieferten gesetzten Wert DP
multipliziert, um einen Rotationssetzbefehl PM zu
erzeugen, der an die Geschwindigkeitsregelschaltung 12
geliefert wird. Die Schaltung 12 führt eine Regeloperation
aus, derart, daß die Geschwindigkeit des Motors 2, die
durch das Ausgangssignal PE des Kodierers erhalten wird,
dem Geschwindigkeitsbefehlssignal PM entspricht. Der
Motor wird also so gesteuert, daß seine Geschwindigkeit
der durch den Geschwindigkeitssetzbefehl PM angegebenen
Geschwindigkeit entspricht.
Wenn das Pedal 7 in die ursprüngliche Stellung
zurückgeholt wird (im folgenden als "neutrale Stellung"
bezeichnet), eliminiert die Geschwindigkeitssetzeinheit 10
das Startbefehlssignal SD. Die
Geschwindigkeitsregelschaltung 12 setzt den
Geschwindigkeitswert so niedrig an, daß die Nadel
entsprechend dem Geschwindigkeitsbefehlssignal PS
positioniert wird. Sie mißt das Ausgangssignal PE des
Kodierers 9, um die Geschwindigkeit des Motors 2 zu
erfassen. Sie stoppt den Motor, wenn, nachdem die
tatsächliche Geschwindigkeit die gesetzte Geschwindigkeit
oder eine geringere Geschwindigkeit erreicht hat, das
Nadelpositionssignal ND ausgegeben wird. Der
Nähmaschinenkörper 1 wird also bei in einer vorbestimmten
Position stehenden Nadel gestoppt.
Der Zähler 13 wird zurückgesetzt, wenn ein
Nadelpositionsflankenimpulssignal NDP zur Erfassung des
Ansteigens oder Fallens des Nadelpositionssignals ND von
Pegel "H" auf Pegel "L" gesetzt wird; und er beginnt dann
mit der Zählung des Ausgangssignals PE des Kodierers 9.
Die Verriegelungsschaltung 14 sperrt die Ausgangsdaten
DC des Zählers 13, wenn das
Nadelpositionsflankenimpulssignal NDP von Pegel "H" auf
Pegel "L" gesetzt wird, ähnlich wie im vorerwähnten Falle;
und sie liefert dann das Signal an die Rechenschaltung 15.
Gemäß Fig. 11 wird unter der unmittelbar nach dem Anheben
des Rücksetzsignals von "L"-Pegel auf "H"-Pegel
auftretenden Bedingung ein Stellwert DP1 gesetzt. Wenn
bei niedergedrücktem Pedal 7 das Startbefehlssignal SD
von Pegel "L" auf Pegel "H" angehoben wird, wird ein
Unterbrechungssignal freigegeben; und beim zweiten
Umschalten des Nadelpositionssignals ND von Pegel "H"
auf Pegel "L", d. h., nachdem der Nähmaschinenkörper 1 eine
volle Umdrehung gemacht hat, werden die Ausgangsdaten DE
der Verriegelungsschaltung erhalten, wobei es sich um die
gesamte Impulszahl des Ausgangssignals PE des Kodierers
9 handelt, die den Rotationswinkel des Motors 2 während
einer Umdrehung des Nähmaschinenkörpers 1 anzeigt. Es wird
also ein Rotationstransferverhältnis DP entsprechend der
folgenden Gleichung (1) erhalten:
DP = DE/R (1)
wobei R die Anzahl der Impulse des Ausgangssignals PE
des Kodierers 9 ist, das geliefert wird, während der Motor
2 eine volle Umdrehung macht.
Die Größe DP in Gleichung (1) ist das Verhältnis des
Drehwinkels der Motorwelle zur Nähmaschinenspindel, d. h.,
das Verhältnis des Durchmessers der Motorriemenscheibe zum
Durchmesser der Riemenscheibe des Nähmaschinenkörpers (im
folgenden als "Rotationstransferverhältnis" bezeichnet).
Bezeichnet man den Geschwindigkeitsbefehlswert des Motors
mit NMT, so ergibt sich folgende Gleichung:
NMT = NSM × DP (2)
wobei NSM der Geschwindigkeitsbefehlswert des
Nähmaschinenkörpers ist.
In Gleichung (2) entspricht der
Geschwindigkeitsbefehlswert NMT dem
Geschwindigkeitssetzbefehl PM in Fig. 9, und
dementsprechend ist das Geschwindigkeitsbefehlssignal PS
der Geschwindigkeitsbefehlswert für den Nähmaschinenkörper.
Nachfolgend wird das Flußdiagramm der Fig. 11 erläutert.
Wenn der Versorgungsschalter eingeschaltet ist, werden in
den Schritten 23, 24 und 25 die Anfangssetzoperationen
durchgeführt. Als nächstes wird in Schritt 27 das
Startbefehlssignal SD über den Eingangsport empfangen.
In Schritt 28 wird bestimmt, ob sich das so erhaltene
Startbefehlssignal auf "H"-Pegel oder auf "L"-Pegel
befindet. Falls es sich auf "L"-Pegel befindet, wird in
Schritt 29 das in Teil (b) der Fig. 11 dargestellte
Unterbrechungssignal gesperrt und Schritt 26 wird
wiederholt. Wenn sich in Schritt 28 das Startbefehlssignal
SD auf "H"-Pegel befindet, wird das Unterbrechungssignal
(Teil (b) der Fig. 11) freigegeben und Schritt 26 wird
erneut durchgeführt.
In Schritt 26 wird aufgrund einer END-Marke bestimmt, ob
die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ausgeführt worden ist oder
nicht. Ist sie ausgeführt worden, wird die nachfolgende
Operation durchgeführt. Wurde sie nicht ausgeführt, wird
Schritt 27 durchgeführt. Wenn die Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses durchgeführt worden
ist, wird in Schritt 35 die END-Marke gesetzt. Wenn sie
noch nicht durchgeführt worden ist, wird die END-Marke als
in Schritt 34 rückgesetzt beibehalten.
Nachfolgend wird die die Teil (b) der Fig. 11 dargestellte
Interrupt- bzw. Unterbrechungsroutine beschrieben. Sie
wird ausgeführt, wenn das Nadelpositionserfassungssignal
ND erfaßt ist. In Schritt 31 wird aufgrund der END-Marke
bestimmt, ob die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt worden ist
oder nicht. Wird festgestellt, daß die Operation zur
Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses ausgeführt
worden ist, erfolgt keine Unterbrechung. Wurde sie nicht
ausgeführt, wird Schritt 32 vollzogen, so daß aufgrund der
FAST-Marke bestimmt wird, ob die Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses durchgeführt werden
soll oder nicht. Die FAST-Marke wird in Schritt 33 bei der
ersten, in Teil (b) der Fig. 11 dargestellten
Unterbrechung gesetzt. Die Operation zur Ermittlung des
Rotationsverhältnisses wird also durchgeführt, wenn das
Nadelpositionserfassungssignal ND zweimal erfaßt wurde.
In den Schritten 34, 35 usw. wird die Operation zur
Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses
durchgeführt. In Schritt 34 wird die Gesamtimpulszahl DE
des Ausgangssignals PE des Kodierers 9 über den
Eingangsport eingegeben. In Schritt 35 wird die END-Marke
gesetzt, während in Schritt 36 das
Rotationstransferverhältnis DP2 berechnet wird. In
Schritt 37 wird das Rotationstransferverhältnis DP2 in
einem Teil des RAM20, wie etwa RAM1, abgespeichert,
während in Schritt 38 das Rotationstransferverhältnis
DP2 ausgegeben wird. Damit ist die Unterbrechungsroutine
beendet.
Bei der oben beschriebenen, bekannten Technik wird bei
jeder Umdrehung ein einziges Nadelpositionssignal ND
erzeugt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß in der oben
beschriebenene veröffentlichten ungeprüften japanischen
Patentanmeldung Nr. 2 57 686/1986 mitgeteilt wird, daß das
Rotationstransferverhältnis auch durch Erzeugen einer
Vielzahl von Nadelpositionssignalen ND bei jeder
Rotation gewonnen werden kann, d. h., durch Erzeugen des
Signals in gleichmäßigen Winkelintervallen.
Wird das Ausgangssignal des Kodierers 9 nicht erfaßt,
beispielsweise weil der Draht gebrochen ist, nimmt DP in
Gleichung (1) den Wert Null an, und es wird die Operation
zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses
durchgeführt. Das bedeutet, daß die Nähmaschine mit einem
falschen Rotationstransferverhältnis betrieben wird.
Wenn bezüglich der Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler auftritt, wie
oben erwähnt, gibt es weder Mittel zum Schutze des
Bedieners, noch gibt es ein Mittel, um den Bediener
darüber zu informieren, daß die Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses fehlerhaft ist. Weiter
wird beim Stande der Technik die Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses unmittelbar nach
Empfangen des Nadelpositionssignals ND bei gestartetem
Nähmaschinenkörper durchgeführt. Das Diagramm gemäß Fig.
12 zeigt die Veränderung der Anzahl der Umdrehungen pro
Minute (U/min) des beschleunigten Motors 2. Beim Starten
des Motors 2 (F in Fig. 12) kann an der Riemenscheibe des
Nähmaschinenkörpers, am endlosen Treibriemen und an der
Motorriemenscheibe 5 ein Schlupf auftreten. Daher
verläuft, wie in Fig. 13 dargestellt, wenn das
Nadelpositionssignal ND unmittelbar nach dem Anheben des
Startbefehlssignals SD von Pegel "L" auf Pegel "H"
erfaßt wird (oder der Abstand G kurz ist), die Operation
zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses
fehlerhaft, weil sie nämlich stattfindet, wenn in der oben
beschriebenen Weise ein Schlupf auftritt.
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die
mit einem konventionellen Gerät zur Steuerung einer
Nähmaschine verbundenen Schwierigkeiten zu beseitigen.
Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, ein
Nähmaschinensteuergerät zu schaffen, das die Operation zur
Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses unterbricht,
wenn das Ausgangssignal der
Motorgeschwindigkeitserfassungsmittel nicht erfaßt werden
kann, beispielsweise aufgrund eines Drahtbruches.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung
eines Nähmaschinensteuergerätes, bei dem in Bezug auf die
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses auch dann kein Fehler
auftritt, wenn bei den Rotationsübertragungsmitteln ein
Schlupf auftritt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein
Nähmaschinensteuergerät zu schaffen, das das Auftreten von
Schlupf ausdrücklich verhindert.
Ein zusätzliches Ziel der Erfindung besteht in der
Schaffung eines Nähmaschinensteuergerätes, das aus
Sicherheitsgründen zugunsten des Bedieners eine
Geschwindigkeitsabnahme herbeiführt, wenn bei der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler auftritt.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist das
Nähmaschinensteuergerät Mittel zur Steuerung des
Anfangszeitpunktes der Rechenoperation der Rechenmittel
auf, die für die Berechnung des
Rotationstransferverhältnisses ausgelegt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das
Nähmaschinensteuergerät Mittel auf, die bewirken, daß die
zeitliche Zuwachsrate des Geschwindigkeitsbefehls für die
Beschleunigung während der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses und während der Messung des
Rotationstransferverhältnisses kleiner als die nach der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses bestehende Rate ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das
Nähmaschinensteuergerät Mittel auf, die bewirken, daß wenn
bei der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler auftritt, das
Rotationstransferverhältnis kleiner ausfällt als das vor
Auftreten des Fehlers bei der Operation zur Berechung des
Rotationstransferverhältnisses vorhandene.
Bei dem Nähmaschinensteuergerät gemäß der Erfindung
sperren die Mittel zur Steuerung des Anfangszeitpunktes
der Rechenoperation der Rechenmittel die Operation zur
Berechnung des Rotationstransferverhältnisses, wenn ein
Schlupf- oder Motorgeschwindigkeitserfassungsmittel ein
Ausgangssignal liefert.
Bei dem Nähmaschinensteuergerät gemäß der Erfindung
arbeiten die Mittel, die bewirken, daß die zeitliche
Zuwachsrate des Geschwindigkeitsbefehls für die
Beschleunigung während der Operation zur Berechnung des
Rotationstransferverhältnisses und der
Rotationstransfermessung kleiner als diejenige nach der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ist, wie folgt: Wenn der
Änderungsgradient des Geschwindigkeitsbefehls steil ist,
verringern sie die Steilheit, so daß der Elektromotor
langsamer beschleunigt wird.
Beim Nähmaschinensteuergerät gemäß der Erfindung arbeiten
die Mittel, die bewirken, daß wenn ein Fehler bei der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses auftritt, das
Rotationstransferverhältnis kleiner als das bei der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses vor dem Auftreten des
Fehlers bestehende Verhältnis ist, so daß die
Geschwindigkeit des Motors verringert wird, wenn bei der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler auftritt.
Der jeweilige Gegenstand der Zeichnungen ist folgender:
Fig. 1 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
ersten Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 2 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 3 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
dritten Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm eines
Nähmaschinensteuergerätes der dritten
Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 5 stellt ein Blockdiagramm des Aufbaus der in Fig.
4 dargestellten Recheneinheit dar;
Fig. 6 stellt ein Diagramm zur Beschreibung der
Ausgabeoperation der dritten Ausführungsform der
Erfindung dar;
Fig. 7 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
vierten Ausführungsform der Erfindung dar;
Fig. 8 stellt die Vorderansicht einer Nähmaschine dar,
bei der das technische Konzept der Erfindung
angewandt ist;
Fig. 9 stellt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung
des Aufbaus eines Nähmaschinensteuergerätes dar,
das bezüglich der Erfindung und den
Ausführungsformen der Erfindung Stand der Technik
ist;
Fig. 10 stellt ein Blockschaltbild zur detaillierten
Wiedergabe der Rechenschaltung der Fig. 9 dar;
Fig. 11 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses der in Fig. 9
dargestellten Recheneinheit dar;
Fig. 12 stellt ein Diagramm zur Darstellung der
Motorgeschwindigkeit als Funktion der Zeit
während der Startoperation dar; und
Fig. 13 stellt ein Zeitdiagramm zur Beschreibung des
Betriebes des Nähmaschinensteuergerätes dar.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.
Fig. 1 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
ersten Ausführungsform der Erfindung dar. Die Struktur der
Elektronik der vorliegenden Ausführungsform gleicht
derjenigen des unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10
beschriebenen Standes der Technik. Fig. 1 (die erste
Ausführungsform) unterscheidet sich von Fig. 11 (dem oben
beschriebenen Stande der Technik) in Bezug auf die durch
die gestrichelte Linie in Teil (a) der Fig. 1 umrandeten
Abschnitte; ferner in Bezug auf den in Teil (b) der Fig. 1
durch eine gestrichelte Linie umrandeten Abschnitt; und
schließlich in Bezug auf die in Teil (c) der Fig. 1
dargestellte Unterbrechungsroutine.
In Schritt 39 werden die Anfangssetzoperationen
durchgeführt. In Schritt 28 wird bestimmt, ob sich das
durch den Eingangsport empfangene Startbefehlssignal SD
auf "L"-Pegel oder auf "H"-Pegel befindet. Wird
festgestellt, daß sich das Startbefehlssignal auf
"L"-Pegel befindet, werden in Schritt 41 eine START-Marke
und ein Zähler Cu rückgesetzt. Wird festgestellt, daß sich
das Startbefehlssignal SD auf "H"-Pegel befindet, wird
Schritt 26 erneut durchgeführt.
Die START-Marke zeigt an, ob die Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses durchgeführt werden
kann oder nicht. Der Zähler Cu gibt an, wie oft das
Ausgangssignal PE des Kodierers 9 erfaßt wurde.
In Schritt 42 wird aufgrund der START-Marke bestimmt, ob
die Operation Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt werden soll
oder nicht. Falls in Schritt 46 die START-Marke gesetzt
wurde, wird die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt; wurde sie
nicht gesetzt, wird die Operation nicht ausgeführt.
Die in Teil (c) der Fig. 1 dargestellte
Unterbrechungsroutine ist so beschaffen, daß wenn das
Ausgangssignal PE des Kodierers 9 erfaßt wird, die
Hauptroutine auf die Unterbrechungsroutine umgeschaltet
wird. Nachdem diese abgewickelt worden ist, wird der
vorhergehende Schritt erneut durchgeführt. In Schritt 43
wird aufgrund der END-Marke bestimmt, ob die Operation zur
Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses durchgeführt
worden ist oder nicht. Wird festgestellt, daß die
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses durchgeführt worden ist,
wird die Unterbrechungsoperation beendet; falls sie nicht
beendet worden ist, wird Schritt 44 durchgeführt.
In den Schritten 44 und 45 wird die Größe der Bewegung
nach dem Start des Motors durch Abzählen des Signals PE
erfaßt.
Im allgemeinen tritt, wie Fig. 12 zeigt, der Schlupf beim
Start des Motors auf, insbesondere bei der anfänglichen
Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit des Motors.
Dementsprechend wird die so erfaßte Größe der Bewegung mit
einem Wert A verglichen, der den Betrag der Bewegung
darstellt, bei dem der Schlupf beseitigt wird. Als
Ergebnis des Vergleichs wird das Anlaufen der Operation
zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses nicht
zugelassen, wenn die Größe der Bewegung den Wert A nicht
überschreitet, da die Möglichkeit besteht, daß der Schlupf
nach wie vor bestehen bleibt.
In Schritt 44 wird die Anzahl der Fälle, in denen das
Ausgangssignal PE des Kodierers erfaßt wurde, mit dem
gesetzten Wert A verglichen. Falls die Anzahl der
Erfassungsfälle kleiner als der gesetzte Wert A ist, wird
Schritt 45 ausgeführt, in welchem der Wert 1 (Eins) dem
Zählwert des Zählers Cu hinzugefügt und die
Unterbrechungsroutine beendet wird. Wenn die Anzahl der
Erfassungsfälle größer als der gesetzte Wert A ist, wird
in Schritt 46 die STAT-Marke gesetzt und die
Unterbrechungsoperation beendet.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist die erste
Ausführungsform der Erfindung so beschaffen, daß wenn die
Anzahl der Erfassungsfälle des Ausgangssignals PE des
Kodierers kleiner als der gesetzte Wert A ist, die
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses nicht eingeleitet wird.
Wird also als Setzwert A der Wert verwendet, der größer
als der vom Zähler seit dem Start bis zum Auftreten des
schlupflosen Betriebszustandes gezählte Wert ist,
unterbindet dieser Setzwert die Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses bei Eintritt einer
Situation mit Schlupf.
Im Falle, daß das Ausgangssignal PE des Kodierers 9
wegen Drahtbruches nicht erfaßt werden kann, wird die in
Teil (c) der Fig. 1 wiedergegebene Unterbrechungsroutine
nicht ausgeführt. Deshalb wird auch die START-Marke nicht
gesetzt, und infolgedessen wird die Operation zur
Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses nicht
durchgeführt. Das heißt, daß bei Gefahr des Auftretens
eines Fehlers bei der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses die Operation unterbunden
wird. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der
Erfindung erfolgt die Entscheidung auf der Basis der
Anzahl der Erfassungsfälle des Signals PE des Kodierers
9. Im Falle jedoch, daß der Nadelpositionsdetektor 8 bei
jeder Umdrehung eine Vielzahl von Nadelpositionssignalen
ND nach gleichen Winkelintervallen liefert, kann die
Anzahl der Nadelpositionssignale ND zur Bestimmung
darüber dienen, ob die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ausgeführt werden soll oder
nicht.
Fig. 2 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung dar. Die Anordnung
der Elektronik gleicht bei der zweiten Ausführungsform
derjenigen des unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10
beschriebenen Standes der Technik.
Fig. 2 (die zweite Ausführungsform) unterscheidet sich von
Fig. 1 (die erste Ausführungsform) in Bezug auf die durch
die gestrichelte Linie in Teil (a) der Fig. 2
umschriebenen Abschnitte sowie die in Teil (c) der Fig. 2
wiedergegebene Unterbrechungsroutine. In Schritt 47 werden
die Anfangssetzoperationen durchgeführt. In Schritt 28
wird bestimmt, ob das durch den Eingangsport empfangene
Startbefehlssignal SD sich auf "L"-Pegel oder auf
"H"-Pegel befindet. Wird festgestellt, daß sich das Signal
auf "L"-Pegel befindet, werden die Operationen der
Schritte 48, 49, 50 und 51 durchgeführt; und dann wird
Schritt 26 erneut ausgeführt. Falls das Signal auf Pegel
"H" ist, wird Schritt 52 ausgeführt, so daß der Wert 1
(Eins) dem Zählwert des Zeitgeberzähler TM hinzugefügt
wird. Der Zeitgeber TM wird in Schritt 57 zurückgesetzt,
wenn das Ausgangssignal PE des Kodierers 9 erfaßt wird,
und deshalb wird es zum Zählen des Zeitablaufs seit
Erfassung des Signals PE bis zur Erfassung des nächsten
Signal PE verwendet.
In Schritt 55 wird die Anzahl der Umdrehungen w durch
Ermittlung des Umkehrwertes des Zählwertes des
Zeitgeberzähler TM erhalten, und in Schritt 56 wird die
Anzahl der so erhaltenen Umdrehungen w in einem RAM2
abgespeichert. In Schritt 53 wird der Inhalt des RAM2 mit
einem für den Geschwindigkeitsvergleich vorgesehenen
Setzwert w1 verglichen. Wenn der Inhalt des RAM2 größer
als der Setzwert w1 ist, wird in Schritt 54 eine
START-Marke gesetzt. Wenn dann die START-Marke in Schritt
42 gesetzt worden ist, kann in den Schritten 32, ... die
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ausgeführt werden. Ist die
Marke nicht gesetzt, wird die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses nicht ausgeführt.
Bei der so aufgebauten zweiten Ausführungsform der
Erfindung wird die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses nur dann eingeleitet, wenn
die Anzahl der Umdrehungen der Motorwelle größer als der
Setzwert w1 ist.
Wie aus Fig. 12 hervorgeht, die die Anzahl der Umdrehungen
pro Minute (U/min) des Motors während der Anlaufzeit
wiedergibt, tritt Schlupf im allgemeinen dann auf, wenn
die Geschwindigkeit des Motors so niedrig wie zur
Anlaufzeit ist. Daher kann das Einstellen des Wertes w1
auf einen Wert, bei dem kein Schlupf auftritt, die
Durchführung der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses für den Fall verhindern,
daß Schlupf auftritt.
Die Operation wird also unter der Bedingung durchgeführt,
daß zuvor feststeht, daß kein Schlupf auftritt, so daß ein
Operationsfehler bei der Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ausgeschlossen ist. Bei der
zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Anzahl der
Umdrehungen pro Minute der Motorwelle durch den in Teil
(b) der Fig. 2 wiedergegebenen Ablauf ermittelt. Die
Anzahl der Umdrehungen pro Minute kann jedoch auch mit
einer anderen Methode ermittelt und dann dem Vergleich in
Schritt 53 unterzogen werden, um die gleiche Wirkung zu
erzielen.
Weiter kann die gleiche Wirkung durch Ausführen der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses entsprechend der Anzahl der
Umdrehungen pro Minute der Nähmaschinenspindel anstelle
der Anzahl der Umdrehungen pro Minute der Motorwelle
erhalten werden.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform wird der Kodierer
9 als Geschwindigkeitserfassungsmittel eingesetzt. Das
technische Konzept der Erfindung kann aber in gleicher
Weise auch im Falle angewandt werden, daß ein
Tachogenerator statt des Kodierers 9 verwendet wird.
Fig. 3 stellt ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer
dritten Ausführungsform der Erfindung dar. Der Aufbau der
Elektronik der dritten Ausführungsform ist in den Fig. 4
und 5 wiedergegeben. Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte
Ausführungsform unterscheidet sich von dem in den Fig. 9
und 10 dargestellten Stand der Technik dadurch, daß der
Multiplizierer 11 fehlt, das Geschwindigkeitsbefehlssignal
PS an die Rechenschaltung 15 angelegt ist (wie durch J
in Fig. 4 angezeigt), und das Geschwindigkeitssetzsignal
PM durch die Rechenschaltung 15 geliefert wird.
Das Flußdiagramm der Fig. 11 zur Beschreibung des Standes
der Technik unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 3
in Bezug auf die Abschnitte, die in Teil (a) der Fig. 3
durch eine gestrichelte Linie umschrieben sind, und durch
das Fehlen des Schrittes 25 in Teil (a) der Fig. 3. In
Schritt 58 werden die Anfangssetzoperationen durchgeführt.
In Schritt wird bestimmt, ob sich das durch den
Eingangsport empfangene Startbefehlssignal SP auf
"L"-Pegel oder auf "H"-Pegel befindet. Wird festgestellt,
daß sich das Startbefehlssignal auf "L"-Pegel befindet,
wird in Schritt 59 die Operation durchgeführt und Schritt
26 erneut ausgeführt. Befindet sich das Signal auf
"H"-Pegel, wird Schritt 60 zum Empfangen des
Geschwindigkeitsbefehlssignals PS durchgeführt, und in
Schritt 61 wird der Geschwindigkeitssetzwert PL
ermittelt (DP1 ist das anfängliche
Riemenscheibenverhältnis). Danach wird in Schritt 62 der
Geschwindigkeitssetzwert PL mit dem Zählwert eines
Zeitgeberzählers TI verglichen. Der Zeitgeberzähler TI
dient zur Lieferung eines Beschleunigungssetzwertes. Der
Zählwert des Zeitgeberzählers erhöht sich proportional zur
Zeitdauer ab dem Zeitpunkt, seit dem das
Startbefehlssignal SD auf Pegel "H" gegangen ist, wie in
Fig. 6 dargestellt ist (es sei bemerkt, daß der Zählwert
des Zeitgeberzählers TI nicht größer als der
Geschwindigkeitssetzwert PL wird). In Schritt 62 wird
der Zählwert des Zeitgeberzählers TI mit dem
Geschwindigkeitssetzwert PL verglichen. Es wird dann
entweder Schritt 63 oder Schritt 64 ausgeführt, so daß der
kleinere dieser beiden Datenwerte als
Geschwindigkeitssetzbefehl PM durch den Ausgangsport
ausgegeben wird.
Teil (b) der Fig. 3 zeigt eine Unterbrechungsroutine, die
ausgeführt wird, wenn das Nadelpositionssignal NP erfaßt
ist. In Schritt 34 und in den folgenden Schritten wird die
Operation zur Ermittlung des Rotationstranferverhältnisses
durchgeführt. Das in Schritt 36 gewonnene
Rotationstransferverhältnis wird in Schritt 37 im RAM1
abgespeichert. Nach der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses wird das Produkt aus dem
Rotationstransferverhältnis und dem
Geschwindigkeitsbefehlswert PS als Rotationssetzbefehl
PM ausgegeben.
In Schritt 64 folgt die Beschleunigung, wobei der
Geschwindigkeitssetzwert PL größer als das durch den
Zeitgeberzähler TI gesetzte Verhältnis
Geschwindigkeit/Zeit (Beschleunigung) ist, so daß TI
ausgegeben wird und dadurch eine Beschleunigung
verhindert, die größer als das durch den Zeitgeberzähler
TI gesetzte Verhältnis Geschwindigkeit/Zeit.
Vor dem Schritt 66 ist die Operation jedoch noch nicht
beendet, so daß PM als Befehlswert PL oder TI
ausgegeben wird, bei dem kein Schlupf auftritt. Nach
Beendigung der Operation jedoch, d. h. nach Schritt 66, ist
es nicht mehr nötig, Schlupf zu verhindern, und deshalb
wird das Ergebnis der Operation, DP2, dazu benutzt, ein
Ausgangssignal PM zu liefern. Der Ausdruck "vor der
Operation" bedeutet: sämtliche Schritte mit Ausnahme des
Schrittes 67; während der Ausdruck "nach der Operation"
den Fall betrifft, daß die sich von Schritt 26 abzweigende
"nächste Operation" durchgeführt wird. Die Operation
selber wird in den Schritten 34 bis 37 und in Schritt 66
ausgeführt.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß das
Rotationstransferverhältnis vor der Operation noch nicht
bestimmt ist und daher ein vorläufiges
Rotationstransferverhältnis DP1 gesetzt wird,
beispielsweise im Verhältnis 1 : 1 (DP1 = 1). Und dieses
Verhältnis wird mit einem Geschwindigkeitsbefehlswert PS
multipliziert, der durch das Niederdrücken des Pedals
durch den Bediener geliefert wird. Das sich ergebende
Produkt wird als vorübergehender
Geschwindigkeitsbefehlswert PL ausgegeben. Die Werte
PL und TI werden miteinander verglichen, um einen
dieser Werte auszugeben. Bei der so aufgebauten dritten
Ausführungsform der Erfindung wird, selbst wenn das
Geschwindigkeitsbefehlssignal PS ein Signal ist, das
eine extrem abrupte Geschwindigkeitsänderung erfordert
(oder ein sich veränderndes Signal), kein
Geschwindigkeitsbefehl ausgegeben wird, der steiler als
der Gradient M der Fig. 6 ist.
Mit der abrupten Änderung der Geschwindigkeit kann Schlupf
auftreten. Gemäß der Erfindung wird das Auftreten des
Schlupfes jedoch verhindert, wodurch ein
Rotationstransferverhältnisfehler vermieden wird.
Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der
vierten Ausführungsform der Erfindung dar. Der Aufbau der
Elektronik der vierten Ausführungsform gleicht derjenigen
der in Verbindung mit den Fig. 9 und 10 beschriebenen
Elektronik des Standes der Technik.
Das Flußdiagramm der Fig. 7 (vierte Ausführungsform)
unterscheidet sich vom Flußdiagramm der Fig. 11 (Stand der
Technik) in Bezug auf die in Teil (a) der Fig. 7 durch
eine gestrichelte Linie umschriebenen Abschnitte. In
Schritt 68 werden die Anfangssetzoperationen durchgeführt.
In Schritt 28 wird bestimmt, ob sich das durch den
Eingangsport empfangene Startbefehlssignal SD auf
"L"-Pegel oder auf "H"-Pegel befindet. Befindet es sich
auf "L"-Pegel, wird in Schritt 69 die Operation ausgeführt
und Schritt 26 wird erneut durchgeführt. Steht das Signal
auf "H"-Pegel, wird Schritt 70 ausgeführt, um eine 1
(Eins) dem Inhalt des Zeitgeberzählers TP hinzuzufügen.
Der Zeitgeberzähler TP beginnt mit der Zeitzählung, wenn
das Startbefehlssignal SD auf Pegel "H" angehoben wird.
In Schritt 71 wird der Inhalt des Zeitgeberzähler TP
einem vorbestimmten Setzwert B gegenübergestellt. Wenn der
Inhalt des Zeitgeberzählers TP kleiner als der Setzwert
B ist, wird Schritt 26 erneut durchgeführt. Ist der Inhalt
größer als Wert B, wird Schritt 72 zum Ausgeben des
Rotationstransferverhältnisses ausgeführt, und Schritt 26
wird erneut durchgeführt. Das Rotationstransferverhältnis
DP3 wird geliefert, wenn eine anormale Betriebsbedingung
auftritt. Wenn die anormale Betriebsbedingung aufgetreten
ist, ist es wünschenswert, die Geschwindigkeit der
Nähmaschine aus Sicherheitsgründen zu verringern; und
deshalb ist DP3 kleiner als DP1.
Bei Auftreten eines Betriebsfehlers, der sich von anderen
Fehlern unterscheidet, wird die Nähmaschine nicht
angehalten.
Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung
bedeutet die fehlerbedingte Durchführung der Operation
während einer Zeitdauer, die größer als vorhergesehen ist,
die Tatsache, daß beispielsweise die Unterbrechung eines
NBP-Signals nicht veranlaßt worden ist, so daß die mit
der Abzweigung "NO" in Schritt 26 beginnende Route zu
wiederholten Malen durchgeführt wird.
Bei der so aufgebauten vierten Ausführungsform der
Erfindung wird die Geschwindigkeit des Motors auf die
Hälfte (1/2) herabgesetzt, wenn bei auf die Hälfte (1/2)
des Rotationstransferverhältnisses DP1 gesetztem
Rotationstransferverhältniss DP3 das
Geschwindigkeitsbefehlssignal PS unverändert beibehalten
wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der
Motorwellengeschwindigkeitsbefehl die Geschwindigkeit
steigern, wenn bei der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler auftritt. Daher
kann durch Verringern der Motoroperationsgeschwindigkeit
auf die Hälfte Sicherheit geschaffen werden. Weiter wird
bei unverändert bleibendem Niederdrücken des Pedals die
Geschwindigkeit des Motors stark geändert, wodurch der
Bediener erkennt, daß bei der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler aufgetreten ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird, wenn das
Nadelpositionssignal ND beispielsweise wegen Drahtbruchs
nicht erfaßt werden kann, d. h., wenn der Zählwert des
Zeitgeberzählers TP den Setzwert B überschreitet,
entschieden, daß bei der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler aufgetreten ist.
Das gleiche Ergebnis kann aber auch durch Feststellen des
Auftretens eines Fehlers bei der Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses erzielt werden, wenn
andere Daten, beispielsweise der Wert DP2, anormal
größer oder kleiner werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das
Rotationstransferverhältnis DP3 auf die Hälfte (1/2) des
Rotationstransferverhältnisses DP1 gesetzt. Es kann aber
auch auf einen anderen Wert als 1/2 gesetzt werden, wenn
der erstgenannte Wert kleiner als der letztgenannte ist.
Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Erfindung,
wenn das Ausgangssignal der Rotationserfassungsmittel
nicht erfaßt werden kann, beispielsweise wegen eines
schlechten Kontaktes, die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses unterbunden. Wenn das
Signal später erfaßt wird, wird die Operation zur
Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses ausgeführt.
Dadurch wird ausdrücklich das Auftreten eines Fehlers bei
der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses vermieden.
Da weiter die Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses unter der stabilen
Bedingung durchgeführt wird, daß bei der
Motorriemenscheibe, dem endlosen Treibriemen und der
Riemenscheibe des Nähmaschinenkörpers kein Schlupf
auftritt, wird die Schwierigkeit beseitigt, daß bei der
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses Fehler auftreten.
Im Falle, daß der Geschwindigkeitsbefehl eine abrupte
Geschwindigkeitsänderung erfordert (der
Geschwindigkeitsbefehl ist beträchtlich größer als der
Gradient der Änderung), wird der Änderungsgradient des
Geschwindigkeitsbefehls verringert, so daß das Auftreten
von Schlupf verhindert wird; und dementsprechend kann die
Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses mit großer Genauigkeit
erfolgen.
Tritt bei der Operation zur Ermittlung des
Rotationstransferverhältnisses ein Fehler auf, tendiert
der Motorwellengeschwindigkeitsbefehl dahin, die
Geschwindigkeit zu erhöhen; d. h., daß die Geschwindigkeit
ansteigen kann. Daher kann die Verringerung der
Geschwindigkeit die Sicherheit des Bedieners erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Nachteil des
Auftretens von Fehlern bei der Operation zur Ermittlung
des Rotationstransferverhältnisses vermieden. Daher
besitzt das Nähmaschinensteuergerät gemäß der vorliegenden
Erfindung den Vorteil, daß wenn die Steuerung in einer
Weise erfolgt, daß unabhängig von der zwischen der
Motorriemenscheibe und der Riemenscheibe des
Nähmaschinenkörpers bestehenden Relation die Beziehung der
Nähmaschinengeschwindigkeit zum Ausmaße des Niederdrückens
des Pedals konstant bleibt, das Auftreten eines Fehlers
verhindert wird und die Geschwindigkeit nicht auf einen
anormal hohen Wert gesteigert wird.
Claims (15)
1. Nähmaschinensteuergerät zur Steuerung der
Rotationsgeschwindigkeit einer Nähmaschine, die durch
einen Elektromotor angetrieben wird,
gekennzeichnet durch:
- - Rotationsgeschwindigkeitserfassungsmittel zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors;
- - Nadelpositionserfassungsmittel zur Erfassung der Nadelposition der Nähmaschine zwecks Lieferung eines Nadelpositionserfassungssignals;
- - Rechenmittel zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses unter Bezugnahme auf das Nadelpositionserfassungssignal und das Ausgangssignal der Geschwindigkeitserfassungsmittel;
- - Mittel zur Steuerung der Startzeit der Rechenoperation der Rechenmittel; und
- - einen Steuerteil zur Regelung der Geschwindigkeit des Elektromotors entsprechend dem Ergebnis der Rechenoperation der Rechenmittel.
2. Nähmaschinensteuergerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
zur Steuerung der Startzeit der Rechenoperation der
Rechenmittel die Rechenoperation der Rechenmittel
während einer vorbestimmten Zeitdauer unmittelbar nach
dem Anlaufen des Elektromotors unterbinden.
3. Nähmaschinensteuergerät zur Steuerung der
Rotationsgeschwindigkeit einer Nähmaschine, die durch
einen Elektromotor angetrieben wird,
gekennzeichnet durch:
- - Rotationsgeschwindigkeitserfassungsmittel zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors;
- - Nadelpositionserfassungsmittel zur Erfassung der Nadelposition der Nähmaschine zwecks Lieferung eines Nadelpositionserfassungssignals;
- - Rechenmittel zur Benutzung des Nadelpositionserfassungssignals und eines Ausgangssignals der Nadelerfassungsmittel zur Ermittlung eines Rotationstransferverhältnisses;
- - Mittel, die bewirken, daß die zeitliche Zuwachsrate eines auf Beschleunigung gerichteten Geschwindigkeitsbefehls während der Operation zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses und während der Messung des Rotationstransferverhältnisses kleiner als die nach Beendigung der Operation zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses vorgesehene ist; und
- - einen Steuerteil zur Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors entsprechend dem Ergebnis der Rechenoperation der Rechenmittel.
4. Nähmaschinensteuergerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
zur Verringerung des zeitlichen
Geschwindigkeitszuwachses des Geschwindigkeitsbefehls
das Geschwindigkeits-Zeit-Verhältnis auf einen
vorbestimmten Wert einstellen.
5. Nähmaschinensteuergerät zur Steuerung der
Rotationsgeschwindigkeit einer Nähmaschine, die durch
einen Elektromotor angetrieben wird,
gekennzeichnet durch:
- - Rotationsgeschwindigkeitserfassungsmittel zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors;
- - Nadelpositionserfassungsmittel zur Erfassung der Nadelposition der Nähmaschine zwecks Lieferung eines Nadelpositionserfassungssignals;
- - Rechenmittel zum Benutzen des Nadelpositionserfassungssignals und eines Ausgangssignals der Nadelerfassungsmittel zur Ermittlung eines Rotationstransferverhältnisses;
- - Mittel, die bewirken, daß beim Auftreten eines Fehlers bei der Operation zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses das Rotationsverhältnis kleiner als das bei der Operation zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses vor dem Auftreten des Fehlers bestehende ist; und
- - einen Steuerteil zur Regelung der Geschwindigkeit des Elektromotors entsprechend einem Motorgeschwindigkeitsbefehl, der durch Multiplizieren der Nähmaschinengeschwindigkeit mit dem Rotationstransferverhältnis erhalten wird.
6. Nähmaschinensteuergerät zur Steuerung der
Geschwindigkeit einer Nähmaschine, die durch einen
Elektromotor in Drehung versetzt wird,
gekennzeichnet durch:
- - Geschwindigkeitserfassungsmittel zur Erfassung der Geschwindigkeit des Elektromotors;
- - Nadelpositionserfassungsmittel zum Erfassen der Nadelposition der Nähmaschine zwecks Lieferung eines Nadelpositionserfassungssignals;
- - Rechenmittel zur Benutzung der Nadelpositionserfassungssignals und eines Ausgangssignals der Nadelerfassungsmittel zur Gewinnung eines Rotationstransferverhältnisses;
- - Mittel zum Setzen des Rotationstransferverhältnisses auf einen vorbestimmten Wert nach Erfassen der Situation, daß ein für die Rechenmittel vorgesehener Datenwert außerhalb des dafür vorgesehenen und voreingestellten Wertebereichs liegt; und
- - einen Steuerteil zur Regelung der Geschwindigkeit des Elektromotors entsprechend einem Motorgeschwindigkeitsbefehl, der durch Multiplizieren der Nähmaschinengeschwindigkeit mit dem Rotationstransferverhältnis erhalten wird.
7. Nähmaschinensteuergerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Datenwert die Meßzeitperiode für das
Rotationstransferverhältnis darstellt.
8. Nähmaschinensteuergerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Datenwert ein Rechenergebnis ist.
9. Nähmaschinensteuergerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das auf
den vorbestimmten Wert eingestellte
Rotationstransferverhältnis dazu dient, eine
Motorgeschwindigkeit herbeizuführen, die viel
niedriger als die Motorgeschwindigkeit aufgrund eines
Motorgeschwindigkeitsbefehls ist, der durch
Multiplizieren des Nähmaschinengeschwindigkeitsbefehls
mit einem anfänglichen Riemenscheibenverhältnis
erhalten wird.
10. Verfahren zur Steuerung einer Nähmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß es
folgende Schritte aufweist:
- - einen Schritt zur Erfassung der Geschwindigkeit eines Elektromotors und der Nadelposition einer Nähmaschine zwecks Ausgeben eines entsprechenden Erfassungssignals;
- - einen Schritt zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses unter Verwendung der genannten Erfassungssignale;
- - einen Rechenoperationsstartschritt zur Einleitung der Operation zur Berechnung des Rotationstransferverhältnisses in einem vorbestimmten Bereich, der so gewählt ist, daß in diesem Bereich das Auftreten von Schlupf zwischen einem endlosen Antriebsriemen und der Riemenscheibe des Nähmaschinenkörpers und/oder der Riemenscheibe des Elektromotors weniger wahrscheinlich ist.
11. Nähmaschinensteuerverfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb
des Rechenoperationsstartschrittes die Operation zur
Berechnung des Rotationstransferverhältnisses
eingeleitet wird, wenn die Geschwindigkeit des
Elektromotors oder die Größe der Bewegung der
Nadelposition der Nähmaschine einen vorbestimmten Wert
erreicht.
12. Nähmaschinensteuerverfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der
vorbestimmte Bereich, innerhalb dessen ein Schlupf
zwischen der Riemenscheibe des Nähmaschinenkörpers
und/oder der Riemenscheibe des Elektromotors auftritt,
die vorbestimmte Zeitdauer nach dem Starten des
Elektromotors ausschließt.
13. Nähmaschinensteuerverfahren,
dadurch gekennzeichnet, daß es
folgende Schritte aufweist:
- - Erfassen der Geschwindigkeit eines Elektromotors und der Nadelposition eines Nähmaschinenkörpers zum Ausgeben entsprechender Erfassungssignale;
- - Durchführen der Rechenoperation zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses unter Benutzung der Erfassungssignale;
- - Regeln der Geschwindigkeit des Elektromotors entsprechend einem Befehl, der als Ergebnis der Rechenoperation geliefert wird; und
- - Ausgeben eines voreingestellten Befehls für eine mäßige Geschwindigkeitsänderung anstelle eines als Ergebnis der Rechenoperation vorgesehenen Signals für eine abrupte Geschwindigkeitsänderung.
14. Nähmaschinensteuerverfahren,
dadurch gekennzeichnet, daß es
folgende Schritte aufweist:
- - Erfassen der Geschwindigkeit eines Elektromotors und der Nadelposition eines Nähmaschinenkörpers zum Ausgeben entsprechender Erfassungssignale;
- - Durchführen der Rechenoperation zur Ermittlung des Rotationstransferverhältnisses unter Benutzung der Erfassungssignale; und
- - Steuern des Rotationstransferverhältnisses während der Erfassung der genannten Signal oder während der Rechenoperation, dahingehend, daß eine zeitliche Zuwachsrate der Geschwindigkeit des Elektromotors auf einen niedrigeren als den vorbestimmten Wert eingestellt wird.
15. Nähmaschinensteuerverfahren,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Erfassen der Geschwindigkeit des Elektromotors und der Nadelposition der Nähmaschine zum Ausgeben entsprechender Erfassungssignale;
- - Durchführen der Operation zur Berechnung des Rotationstransferverhältnisses unter Verwendung der genannten Erfassungssignale; und
- - Einstellen des Rotationstransferverhältnisses auf einen vorbestimmten Wert nach Erfassen der Situation, daß die im Gange befindliche Rechenoperation oder das Ergebnis der Rechenoperation außerhalb des dafür vorbestimmten Bereiches liegt.
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