УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ Российский патент 1995 года по МПК D05B21/00 G05B19/02 

Изобретение относится к швейным машинам и может быть использовано для управления их работой.

Известно устройство управления швейной машиной, содержащее блок управления осевым возвратно-поступательным движением швейной иглы и улавливателем петли и блок управления перемещением иглы и прошиваемого материала по двум ортогональным направлениям, соединенные с блоком формирования управляющих сигналов для считывания из памяти инструкций для вышивания рисунков или узоров, подключенным по крайней мере к одному блоку памяти инструкций для вышивания, соответствующих различным рисункам или узорам в виде букв и знаков, относящихся по крайней мере к двум разным шрифтам алфавита и размещенных для каждого алфавита адресной части соответствующего своему алфавиту банка данных, блоку выбора вышиваемых букв или знаков, включающему клавиатуру выбора разных букв или знаков с соответствующим кодом, буквы или знаки в адресной части соответствующего банка данных и блоку выбора стиля алфавита для вышивания букв или знаков и прописных или строчных букв, связанному с узлом индикации стиля вышивания букв и знаков алфавита [1]
Недостатком известного устройства является его невысокая производительность.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 детали, показанные на фиг.1, увеличенный масштаб; на фиг.3 некоторые элементы устройства; на фиг.4 деталь, показанная на фиг.3 в большем масштабе.

Устройство управления швейной машиной имеет основание 1, на котором возвышается колонна 2, несущая свободный рычаг 3 и верхний рычаг 4, на конце которого располагается швейная головка 5.

В свободном рычаге размещается механизм М₁ (см.фиг.3) для управления устройством привода поступательного движения вышиваемого материала (не показан). В этом рычаге находится также устройство улавливателя петли (не показано).

Улавливатель петли синхронно взаимодействует с подвижной иглой 6, закрепленной на конце игольницы 7, приводимой в вертикальное и поперечное движение (движение кладки нитей) механизмом управления М₂ (см. фиг.3), расположенным в головке 5 и рычаге 4.

Машина управляется микропроцессоpом МР10 (см. фиг.3), т.е. является машиной, в которой различные данные швейных рисунков хранятся в электронной памяти ПЗУ или ППЗУ (см.фиг.4) и могут быть вызваны (для выполнения машиной соответствующего рисунка) ручным программированием с помощью цифровой клавиатуры 8, имеющей десять клавиш 0 9 (см. фиг.1 и 2), а также клавишу стирания С, причем все эти клавиши являются частью клавиатуры управления 9, расположенной на передней стороне колонны 2 устройства
Такая клавиатура имеет обычно множество других клавиш управления и визуализации, предназначенных для обеспечения приведения в действие и/или визуализации характеристик, принадлежащих каждой функции, и/или их качественного выполнения. В данном случае соответствующие клавиши показаны сплошными линиями на чертеже, причем другие элементы показаны пунктирными линиями.

Устройство имеет еще две клавиши 11 и 12, с которыми связаны два светодиода 13 и 14 (для клавиши 11) и один светодиод 15 (для клавиши 12).

Клавиша 11 позволяет выбрать один или другой из имеющихся алфавитов, либо алфавит, охватывающий буквы и знаки (например, цифры от 0 до 9, запятая, точка, знак вопроса, восклицательный знак, тире и т.д), представляющихся в форме шрифта "блок", например, и второй алфавит, в котором эти же буквы и знаки выполнены, например, в стиле "курсив".

Если выбран первый тип алфавита, диод 13 горит, а диод 14 потушен. Если выбор пал на алфавит со штифтом типа курсива, диод 14 будет зажжен, а диод 13 потушен.

Клавиша 12 позволяет после выполнения выбора желаемого типа шрифта выбрать строчное или прописное написание штифта, а именно буквы того или иного имеющегося в наличии алфавита.

Если диод 15 потушен, это означает, что выбранные штифты будут вышиты прописными буквами; простое нажатие на клавишу 12 приводит машину к выбора шрифта, в основном буквы строчного типа. Тогда будет зажжен диод 15.

В процессе подготовки к работе швейной машины горит лишь диод 13. Это означает, что машина будет вышивать любые буквы, выбранные в шрифте "блок", в форме прописных букв.

В соответствии с основной особенностью предлагаемого устройства вышиваемый штифт, стиль этого штифта (строчной или прописной) выбираются следующим образом:
вводят на клавиатуру В цифровой код, характеризующий шрифт, букву или знак;
приводятся в действие клавиши 11 и 12.

При этом следует иметь в виду, что:
цифровой код, присвоенный каждому шрифту, остается идентичным для любого типа алфавита, который будет выбран, и для любых вышиваемых букв (строчных или прописных);
выбор, выполненный с помощью клавиш 11 и 12, может быть изменен по желанию, поскольку порядок шитья не мог быть задан машине (т.е. поскольку пользователь не воздействовал на актюатор, предусмотренный для этого) без того, чтобы вновь не воздействовать на клавиатуру 8 для нового выбора вышиваемого шрифта.

Блоки памяти ПЗУ или ППЗУ В₁-В₄ (см.фиг.3) содержит, например, инструкции по вышиванию, предназначенные для считывания микропроцессором МР. Из этих блоков выдаются команды управления механизмами М₁ и М₂, от которых зависит управление машиной.

Каждый блок памяти В₁-В₄ (см. фиг.3 и 4) разделен на два участка, а именно на адресное пространство Т₁ и пространство рисунков Т₂, расположенное вслед за первым.

Как известно, поле Т₁ содержит указанные в порядке увеличения соответствующие в указанном примере номерам 0 99, 100 199, 200 299 и 300 399 для четырех блоков памяти В₁ В₄ адреса в поле Т₂ начала секции памяти, в которой хранятся инструкции по шитью, принадлежащие каждому имеющемуся рисунку.

Эти инструкции охватывают обычно заголовок рисунка, в котором микропроцессор МР найдет различные инструкции, относящиеся к управлению различными функциями швейной машины и принадлежащие рассматриваемому рисунку, такие как скорость шитья, длина и ширина базы рисунка, а также их возможные вариации, индикация типа лапки, рекомендованной для вышивания выбранного рисунка и т. д.

За этой головкой микропроцессор МР найдет для n точек рисунка указания, фиксирующие для каждой вышиваемой точки значение относительного перемещения по двум ортогональным направлениям швейной иглы и материала, на котором должен быть выполнен рисунок, например ткани.

Если речь о швейной машине, в которой игла закреплена в подвижном игольнице по ее оси, установленной на качающейся пластине, то такими указаниями будут:
амплитуда и направление движения кладки, которые должны быть сообщены колеблющейся планке и, как результат, швейной игле;
амплитуда шага и направление движения транспортера вышиваемого материала.

Инструкции вышивания четырех типов алфавита, имеющихся в наличии, воздействием на клавиши 11 и 12 (шрифт "блоки" с прописными буквами, шpифт "курсив" с прописными буквами, шрифт "блоки" со строчными буквами, шрифт "курсив" со строчными буквами) располагаются в четырех блоках памяти В₁ В₄, в которых входной адрес первого блока 00, а отклонение, отделяющее его от трех других блоков В₂ В₄ составляет соответственно 100, 200 и 300 единиц. В одном из вариантов это отклонение может быть отличным для каждого блока это будет очевидным, поскольку блоки памяти не перекрываются.

Указание в адресном поле Т₁ адреса, по которому в поле Т₂ будут найдены информатизированные инструкции для вышивания каждого шрифта, будет занимать в таблице адресов Т₁ блоков В₂ В₄ то же положение, что и в таблице адресов блоки памяти В₁. Шрифт, указание адреса которого в таблице Т₁ блока памяти В1 будет доступным в положении 40 от входа этого поля, либо, если адрес этого входа равен 000 в памяти, в адресе 040 они обнаружатся в таблице адресов Т₁ блока памяти В₂ в положении 40 этой таблицы или по адресу (100 40) 140 памяти, в адресе 240 для блока памяти В₃ и по адресу 340 для блока В₄.

В секции Т₂ соответствующего блока памяти инструкции по шитью, которые будут найдены по адресу, данному таблицей Т₁, позволяют также вышить тот же шрифт в различных стилях (блочный или курсив и строчный или прописной) в зависимости от блока.

П р и м е р. Блоки В₁ и В₂ содержат инструкции по вышиванию алфавитов прописными буквами и шрифтов блочного и курсивного типа соответственно. Блоки В₃ и В₄ относятся к инструкциям по вышиванию алфавитов со строчными буквами и блочным и курсивным шрифтам соответственно.

На чертеже разница длин блоков памяти В₁ и В₂ обусловлена тем обстоятельством, что чертеж курсивных шрифтов более сложен, чем блочных шрифтов, поэтому инструкции по вышиванию первых занимают больше места в памяти, чем вторых.

Это справедливо внутри каждого блока памяти при переходе от шрифта к шрифту. Понятно, например, что инструкции по вышиванию одной буквы, например А, более сложны, чем инструкции по вышиванию такого знака, как точка. Фиг.4 точно отражает разницу места памяти, занятой различными шрифтами.

Выбор вышиваемой буквы или знака с любым типом алфавита выполняется формированием на клавиатуре 8 однозначных кодов, идентичных для всех алфавитов, характеризующих порядок, занимаемый указанием адреса этой буквы или знака в таблице Т₂, даваемого таблицей адресов Т₁ блока В₁, т.е. блока, содержащего инструкции по вышиванию шрифтов в алфавите блочных шрифтов, прописных букв. Речь идет, как это описано, об отсутствующем алфавите, доступном с момента запуска машины.

В качестве примера отметим, что если инструкции блочных шрифтов записаны в память, заключенную между 25 и 60, достаточно ввести с клавиатуры 8 номер адреса каждого символа, чтобы микропроцессор приступил к обработке инструкций по вышиванию, начинающимся с этого адреса в секции Т₂ блока памяти, и к вышиванию соответствующего рисунка.

Например, буква А может быть выбрана путем введения однозначного кода 25, буква В кода 26 и т.д. Этот код будет тем же, что и для соответствующего символа в прописном блоке, в строчном блоке, в прописном курсивном или в строчном курсивном путем приведения в действие клавиш 11 и 12.

Действительно, микропроцессор РМ знает тип алфавита, выбранного пользователем, проверяя в каждый момент времени состояние, в котором находятся светодиоды 13 15. Микропроцессор также может знать, зажжен или потушен светодиод, в частности, контролируя вариации разности потенциалов на выводах диода, причем эти вариации точно соответствуют зажженному или потушенному состоянию рассматриваемого светодиода.

В случае предлагаемого устройства и с учетом данных ранее пояснений, информация, которую может получить микропроцессор, контролируя состояние светодиодов 13 15, дается в представленной ниже таблице, в которой буква А соответствует зажженному состоянию диода, а буква Е потушенному состоянию.

На основе результатов этого исследования микропроцессор будет искать адрес, по которому он найдет (для выбранного символа на клавиатуре 8) инструкции по вышиванию в выбранном алфавите, т.е. в блоке памяти В₁ В₄, соответствующем этому алфавиту.

Для этого микропроцессор имеет, в частности, элементарную память ЕМ, в которой хранится (для каждого из четырех результатов исследования а, b, c, и d, указанных в приведенной таблице) значение отклонения, разделяющего вход каждого блока памяти В₁ В₄ и вход блока В₁, который является входом отсутствующего алфавита, порядок адресов которого выбран для однозначной кодировки с клавиатуры 8.

В специальном случае это отклонение равно 0 для блока В₁. Очевидно, он может быть отличным, если это, например, блок В₂, который был выбран для отсутствующего алфавита.

В случае блоков В₂ В₄ значение указанного отклонения будет соответственно 100, 200 и 300. Оно может отличаться, если блоки В1 В4 должны занимать отличное положение в памяти.

Если исследования микропроцессора приведут его к выводу, например, по результату с, этот микропроцессор примет к рассмотрению отклонение 200, записанное в элемент памяти ЕМ.

Тогда микропроцессор приступит (в ячейке, показанной схематично прямоугольником А) к сложению значения этого отклонения, здесь 200, и значения кодировки символа, выбранного воздействием на клавиатуру 8, например номер 25 для буквы А. Полный результат, т.е. 225, будет соответствовать для микропроцессора точному месту, где он найдет в таблице адресов Т₁ блок 3 значение адреса в таблице рисунков Т₂ этого блока, где начинаются инструкции, соответствующие вышиванию буквы А строчным шрифтом стиля блок.

Если исследования микропроцессора приведут его к результату, а принятым к рассмотрению отклонением будет нуль, так что опять для буквы А, однозначный код которой, введенный с клавиатуры 8, есть 25, микропроцессор найдет его адрес на 25-ой информации таблицы адресов Т₁ блока В₁.

Таким образом, с использованием предлагаемого устройства возможно отделить операцию выбора вышиваемого символа от операции типа алфавита, которым этот символ должен быть вышит. Действительно, последняя абсолютно не зависит от первой и может быть изменена по желанию пользователя после выбора требуемого символа, поскольку команда на вышивание не была дана машине.

Хотя в предлагаемом изобретении рассматривался лишь случай швейной машины, дающей возможность вышивания шрифтов, букв, цифр или различных знаков в двух вполне определенных стилях (шрифты "блок" или "курсив", строчные или прописные), очевидно, что изложенные принципы применимы к конструкциям машин, обеспечивающих вышивание шрифтов по полисам произвольного числа больше двух при условии предусмотрения для пользователя средств адекватного выбора каждого полиса располагаемых шрифтов, дающего однозначный сигнал каждого выбора или не выбора полиса, соответствующего, в частности, полису, поставляемому светодиодами 13 15 предлагаемого устройства. Каждому полису шрифта должен соответствовать блок памяти, доступный микропроцессору так, как это было описано для однозначно получаемых сигналов.

Использование: для управления работой швейных машин. Сущность изобретения: устройство содержит основание, колонну, рычаги и швейную головку, подвижную иглу, игольницу, цифровую клавиатуру 8, клавиатуру управления 9, микропроцессор 10, две клавиши 11 и 12 и три светодиода 13 15, 10-8, 10-11, 10-12, 10-13, 10-14, 10-15. 4 ил.

1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШВЕЙНОЙ МАШИНОЙ, содержащее блок управления осевым возвратно-поступательным движением швейной иглы и улавливателем петли и блок управления перемещением иглы и прощиваемого материала по двум ортогональным направлениям, соединенные с блоком формирования управляющих сигналов для считывания из памяти инструкций для вышивания рисунков или узоров, подключенным по крайней мере к одному блоку памяти инструкций для вышивания, соответствующих различным рисункам или узорам в виде букв и знаков, относящихся по крайней мере к двум разным шрифтам алфавита и размещенных для каждого алфавита в адресной части соответствующего своему алфавиту банка данных, блоку выбора вышиваемых букв или знаков, включающему клавиатуру выбора разных букв или знаков с соответствующим кодом буквы или знака в адресной части соответствующего банка данных и блоку выбора стиля алфавита для вышивания букв или знаков и прописных или строчных букв, связанному с узлом индикации стиля вышивания букв и знаков алфавита, отличающееся тем, что оно снабжено блоком формирования составного значения адреса участка в блоке памяти, имеющего инструкции для вышивания рисунка или узора в виде букв или знаков алфавита, а блок выбора стиля алфавита имеет элемент памяти значений адреса начала текущей зоны памяти и смещения адреса начала следующей зоны памяти в банке данных блока памяти, выводы которого через блок формирования составного значения адреса подключены к управляющим шинам блока формирования управляющих сигналов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок памяти инструкций для вышивания имеет по крайней мере четыре банка данных, при этом инструкции для вышивания прописных букв и знаков, относящихся к алфавитам разных типов, размещены в первом и втором банках данных, инструкции для вышивания строчных букв и знаков размещены в третьем и четвертом банках данных, причем знаки, идентичные по стилю одному из алфавитов, расположены в третьем банке данных, а знаки, идентичные по стилю другому алфавиту, в четвертом банке данных. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно имеет светодиод индикации стиля алфавита, а узел индикации стиля вышивания букв и знаков алфавита выполнен на светодиодах индикации, при этом выводы цепей питания всех светодиодов соединены с соответствующими дополнительными выходами блока формирования управляющих сигналов, причем дополнительные выходы блока выбора вышиваемых букв или знаков соединены с входами светодиодов индикации выбранного алфавита, а дополнительный вывод блока выбора стиля алфавита подключен к входу светодиода индикации стиля алфавита.