DE4000988C1

DE4000988C1 - Sewing machine - has stitch plate equipped with stitch hole, needle rod and scanning device equipped with optic sensor

Info

Publication number: DE4000988C1
Application number: DE19904000988
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. 6751 Stelzenberg De Liell
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1991-05-29
Anticipated expiration: 2010-01-17

Abstract

A sewing machine incorporates a stitch plate equipped with a stitch hole, a needle rod that moves up and down, and a scanning device equipped with an optic sensor which detects the workpiece edge with the help of a mirror. The mirror is designed as a ring mirror surrounding the needle rod and reflects an annular surface section located round the stitch hole on to a stationary surface sensor. ADVANTAGE - The surface area of the work-piece located round the stitch forming point can be scanned with accuracy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit einer Kantenabtastvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a sewing machine with a Edge scanning device according to the preamble of claim 1.

Eine durch die US-PS 44 98 404 bekannte derartige Nähmaschine mit einem von einem Manipulatorarm getragenen drehbaren Nähguthalter weist eine Kantenabtastvorrichtung auf, die eine seitlich des Bewegungsbereiches des Nähguthalters stationär angeordnete Zeilenkamera enthält. Der Kamera ist ein Spiegel zugeordnet, der so ausgerichtet ist, daß der zeilenförmige Sensor der Kamera eine quer zur Nährichtung verlaufende Linie abtastet, welche die Kante des oberen kleineren der beiden unterschiedlich großen miteinander zu vernähenden Nähgutteile abtastet. Der dabei ermittelte seitliche Abstand der Kante des oberen Nähgutteiles zur Stichbildestelle wird mit entsprechenden Daten eines in einem Speicher der Nähmaschinensteuerung abgelegten Nähprogrammes verglichen. Werden dabei Abweichungen des ermittelten Ist-Wertes vom gespeicherten Soll- Wert festgestellt, so werden die Vorschubsteuerdaten des Nähprogrammes entsprechend modifiziert, so daß auch bei ungenau plazierten Nähgutteilen im Nähguthalter exakt randparallele Nähte gebildet werden können.Such a sewing machine known from US-PS 44 98 404 with has a rotatable workpiece holder carried by a manipulator arm an edge scanner on the side of the Movement range of the material holder stationary Line scan contains. A mirror is assigned to the camera is aligned that the line-shaped sensor of the camera a cross scans to the sewing direction line which the edge of the upper smaller of the two different sizes together sewing sewing material parts. The determined lateral Distance of the edge of the upper part of the material to the stitch formation point with corresponding data one in a memory of Sewing machine control compared stored sewing program. Will deviations of the determined actual value from the stored target If the value is determined, the feed control data of the sewing program modified accordingly, so that even if placed inaccurately Sewing material parts in the sewing material holder are seams that are exactly parallel to the edge can.

Da durch den drehbaren Nähguthalter der seitlich der Stichbildestelle gelegene Randabschnitt des aufzunähenden Nähgutteiles stets parallel bzw. tangential zur normalen Nährichtung ausgerichtet wird, kann in diesem Fall die Kantenabtastung mit einer stationär angeordneten Zeilenkamera bewerkstelligt werden. Eine solche Abtastvorrichtung läßt sich dagegen nicht bei einer mit einem Kreuzschlitten ausgestatteten Nähmaschine verwendet, da ein Kreuzschlitten das Nähgut in Abhängigkeit vom jeweiligen Nähbild in unterschiedlichen Richtungen bewegt und beim Bilden von randparallelen Nähten der seitlich der Stichbildestelle gelegene Randabschnitt des aufzunähenden Nähgutteiles ebenfalls in von der normalen Nährichtung abweichenden Richtungen verlaufen kann.Because of the rotatable material holder on the side of the stitch formation edge section of the workpiece to be sewn is always parallel or aligned tangentially to the normal sewing direction can be in in this case edge scanning with a stationary arrangement Line camera can be accomplished. Such a scanning device leaves not against one with a cross slide Sewing machine used because a cross slide in the material Depends on the respective sewing pattern in different directions moved and when forming seams parallel to the edge of the Stitch pattern at the edge section of the sewing material part to be sewn on also in directions deviating from the normal sewing direction can run.

In der US-PS 48 34 008 sind zwei alternative Lösungen für die Nähgutkantenabtastung bei einer mit einem Kreuzschlitten versehenen Nähmaschine geoffenbart, wobei im einen Fall eine um die Nadelachse drehbare, dem jeweiligen Kantenverlauf nachführbare Zeilenkamera verwendet wird und im anderen Fall zwei stationäre Flächenkameras benutzt werden, die so angeordnet sind, daß sie gemeinsam eine im wesentlichen konzentrisch zur Stichbildestelle liegende Fläche abbilden. Die Verwendung von zwei Flächenkameras, von denen eine an der Vorderseite und eine an der Rückseite des Nähmaschinenkopfes befestigt ist, ist durch die engen Platzverhältnisse zwischen dem Nähgut und der Stichbildestelle begründet. Würde nämlich nur eine Flächenkamera installiert werden, die eine konzentrisch zur Stichbildestelle liegende Fläche abbildet, so müßte sie derart schräg angeordnet werden, daß sich sehr ungleichmäßige Abbildungsverhältnisse zwischen den näher und den entfernter liegenden Abbildungsbereichen ergeben.In US-PS 48 34 008 are two alternative solutions for the Material edge scanning on a cross slide Sewing machine disclosed, in one case one around the needle axis rotatable line camera that can be adjusted to the respective edge profile is used and in the other case two stationary area cameras are used, which are arranged so that they together a in essentially concentric area to the stitch pattern depict. The use of two area scan cameras, one of which is the front and one on the back of the sewing machine head is attached is due to the tight space between the Sewing material and the stitch pattern point justified. Would only be one Area camera to be installed, which is concentric to the Stitches the area, so it should be so oblique be arranged that there are very uneven image ratios between the closer and the more distant imaging areas surrender.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine mit einer Kantenabtastvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, einen um die Stichbildestelle herum gelegenen Flächenbereich des Nähgutes mit geringem technischem Aufwand genau abzutasten. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The invention has for its object a sewing machine with a Edge scanner to create that allows one around the Stitch area around the area of the material to be sewn to scan precisely with little technical effort. This task will solved by the characterizing features of claim 1.

Durch den die Nadelstange umgebenden Ringspiegel läßt sich ein konzentrisch um die Stichbildestelle gelegener Flächenbereich vollständig und dabei gleichmäßig und verzerrungsfrei auf einem einzigen Flächensensor abbilden, wobei der Sensor bzw. eine diesen enthaltende Kamera an einer von der Stichbildestelle entfernt gelegenen Stelle angeordnet werden kann, an der genügend Platz vorhanden ist.Through the ring mirror surrounding the needle bar one can Area concentrically located around the stitch pattern point completely and evenly and without distortion in one map single area sensor, the sensor or one of these containing camera at a distance from the stitch formation point can be arranged in the place where there is enough space is available.

Für die Abbildung einer kreisringförmigen Fläche hat der Spiegel gemäß Anspruch 2 eine elliptische Form.For the depiction of an annular surface, the mirror has according to Claim 2 an elliptical shape.

Durch die DE-OS 38 22 303 ist eine Vorrichtung zum optischen Abtasten der Oberflächenbeschaffenheit von in vertikaler Richtung bewegten Objekten bekannt. Die Vorrichtung weist eine erste horizontal ausgerichtete ringförmige Spiegelfläche und mit Abstand oberhalb von dieser eine zweite schräg ausgerichtete ringförmige Spiegelfläche auf. Das abzutastende Objekt wird durch die Öffnungen der beiden Spiegelflächen hindurchbewegt und dabei von im wesentlichen horizontalen Lichtstrahlen beleuchtet. Diese werden nach der Reflexion an der Objektoberfläche durch die erste Spiegelfläche nach aufwärts und durch die zweite Spiegelfläche seitwärts zu einem Sensor reflektiert.DE-OS 38 22 303 is a device for optical scanning the surface condition of those moved in the vertical direction Objects known. The device has a first horizontally aligned annular mirror surface and at a distance above this has a second obliquely aligned annular mirror surface. The object to be scanned is through the openings of the two Moved through mirror surfaces and thereby of essentially horizontal beams of light illuminated. These will be after reflection on the object surface through the first mirror surface upwards and through the second mirror surface sideways to a sensor reflected.

Da bei dieser bekannten Vorrichtung das Meßobjekt koaxial zu der durch die Durchtrittsöffnungen der Spiegelflächen verlaufenden vertikalen Achse bewegt wird und die Vorrichtung ferner aufgrund der Verwendung der beiden einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Spiegelflächen in vertikaler Richtung verhältnismäßig viel Platz beansprucht und daher für die Unterbringung in dem engen Raum zwischen dem Kopf und der Grundplatte einer Nähmaschine von vornherein ungeeignet wäre, kann die bekannte Vorrichtung für das Abtasten von quer zur Vertikalen bewegten Nähgutkanten keine Anregung gegeben haben.Since in this known device the measurement object coaxial to the through the vertical openings running through the mirror surfaces Axis is moved and the device further due to use of the two mutually spaced mirror surfaces in vertical direction takes up a lot of space and therefore for placement in the narrow space between the head and the Base plate of a sewing machine would be unsuitable from the outset known device for the scanning of moving transversely to the vertical Edges have not given any suggestion.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is based on one shown in the drawing Embodiment explained.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles einer Nähmaschine, eines Ringspiegels und einer schematisch dargestellten Kamera und Fig. 1 is a perspective view of part of a sewing machine, an annular mirror and a schematically shown camera and

Fig. 2 eine schematische Darstellung der winkelmäßigen Ausrichtung des Ringspiegels. Fig. 2 is a schematic representation of the angular orientation of the ring mirror.

Von der in der Zeichnung dargestellten Nähmaschine ist nur ein Teil der Grundplatte 1 und der untere Teil des Gehäusekopfes 2 abgebildet. Im Kopf 2 ist eine auf- und abbewegbare Nadelstange 3 angeordnet, die eine fadenführende Nadel 4 trägt. In der Grundplatte 1 ist oberhalb eines mit der Nadel 4 zum Zwecke der Stichbildung zusammenarbeitenden, nicht dargestellten Greifers eine Stichplatte 5 eingelassen, die für den Durchtritt der Nadel 4 ein Stichloch 6 aufweist.Of the sewing machine shown in the drawing, only part of the base plate 1 and the lower part of the housing head 2 are shown. Arranged in the head 2 is a needle bar 3 which can be moved up and down and which carries a thread-guiding needle 4 . In the base plate 1 , a needle plate 5 is inserted above a gripper, not shown, which cooperates with the needle 4 for the purpose of stitch formation and has a needle hole 6 for the passage of the needle 4 .

An einem am Kopf 2 befestigten Träger 7 ist ein Spiegel 8 befestigt, der die Form einer Ellipse hat und eine zentrische, ebenfalls ellipsenförmige Aussparung 9 enthält. Die Aussparung 9 ist so groß, daß die Nadelstange 3 und die Klemmschraube 10 für die Nadel 4 nicht am Spiegel 8 anstoßen. Der Spiegel 8 ist in einem Winkel a = 45° zur Oberseite der Grundplatte 1 angeordnet. A mirror 8 , which has the shape of an ellipse and contains a central, also elliptical recess 9 , is attached to a support 7 fastened to the head 2 . The recess 9 is so large that the needle bar 3 and the clamping screw 10 for the needle 4 do not hit the mirror 8 . The mirror 8 is arranged at an angle a = 45 ° to the top of the base plate 1 .

Mit Abstand zur im Bereich des Stichloches 6 liegenden Stichbildestelle ist eine strichpunktiert dargestellte Flächenkamera 11 angeordnet, die ein vereinfacht dargestelltes Objektiv 12 und einen Flächensensor 13 enthält.At a distance from the stitch formation point in the area of the stitch hole 6 , a dot-dash camera 11 is shown, which contains a simplified lens 12 and an area sensor 13 .

Die Kamera 11 ist so angeordnet, daß die wirksame Fläche des Sensors 13 senkrecht zur Oberseite der Grundplatte 1 verläuft. Wie die Fig. 2 zeigt, steht die Fläche des Spiegels 8 senkrecht auf der Winkelhalbierenden 14 zwischen der Oberseite der Grundplatte 1 und der Fläche des Sensors 13. Aufgrund dieser Anordnung von Spiegel 8 und Kamera 11 treffen die von der abgetasteten Kreisringfläche 15 ausgehenden Lichtstrahlen 16 im wesentlichen senkrecht auf dem Sensor 13 auf.The camera 11 is arranged so that the effective surface of the sensor 13 extends perpendicular to the top of the base plate 1 . As FIG. 2 shows, the surface of the mirror 8 is perpendicular to the bisector 14 between the top of the base plate 1 and the surface of the sensor 13 . Due to this arrangement of the mirror 8 and camera 11 , the light rays 16 emanating from the scanned circular ring surface 15 strike the sensor 13 essentially perpendicularly.

Sofern die Nähmaschine mit einem Nähgut-Niederhalter versehen ist, der an der in der Zeichnung nicht dargestellten Stoffdrückerstange angeordnet ist, muß der Spiegel 8 gegebenenfalls so angepaßt werden, daß auch der Niederhalter durch die Aussparung 9 hindurchführbar ist.If the sewing machine is provided with a sewing-down device which is arranged on the presser bar (not shown in the drawing), the mirror 8 may have to be adapted so that the holding-down device can also be passed through the recess 9 .

Claims

1.Sewing machine with a stitch plate having a stitch hole and a needle bar arranged in the housing head which can be moved up and down for parallel-edge sewing of single-layered or sewing material parts lying on a base and to be sewn together with the same with a scanning device having an optical sensor, which is carried out with the aid of a mirror detects the edge of the sewing material part, characterized in that the mirror ( 8 ) is designed as an annular mirror surrounding the needle bar ( 3 ), which images an annular surface area around the taphole ( 6 ) perpendicularly on a stationary surface sensor ( 13 ).

2. Sewing machine according to claim 1, characterized in that the mirror ( 8 ) for scanning an annular surface has an elliptical shape.