为在织物中形成锁缝，现在已发展了具有不同设计和构造的锁缝装置。 为形成一种装饰图案，可在织物上布置一系列的锁缝。这些装饰图案可设计 在一台计算机中或设计在缝纫控制系统中，所述缝纫控制系统移动针和织物 而锁缝出所需要的装饰图案。面线和底线与所述针协作而在织物上形成锁 缝。所述面线来自于织物的上侧而所述底线来自于所述织物的下侧。现代缝 纫装置经常每个机头具有多根针而每台机器具有多个机头，而一些缝纫装置 上的30个机头中的每个机头均具有12根针。通常每根针用来针绣不同颜色 的线而每个机头可为不同的织物进行缝纫。在每个机头上相应的针具有相同 颜色的线。在任一时刻，每个机头上只有一根针是工作的，这样，在相同的 时间内每个机头就可针绣相同颜色的线。但为了简化对该项内容的描述，此 处只是讨论一种单针、单头的机器。
对于高质量和有吸引力的缝纫来说，通常希望面线长度和底线长度二者 之间具有适当的比例。所述的线长度比例是受面线和底线之间的张力的比例 影响的。张力的比例影响用来缝纫特定针脚的面线长度和底线长度的量。已 知道通过调节张紧轮的阻力可改变面线的张力，而通过调节弹簧及在管壳上 布置的螺栓就可改变底线的张力。所述阻力是由张紧轮和管弹簧提供的，所 述管弹簧可与线张力成比例变化。通常，面线和底线的张力是在缝纫开始时 由操作者对特定的线只设置一次。面线的张力后来可在张紧组件上进行调 节，而底线的张力在不停机的情况下是不能被调节的。因为底线的张力通常 保持为常量，因此，通过改变面线的张力就可调节线的张力比例。张力比例 的改变可反应在线长度比例的变化上。经研究发现在装饰图案中不同的针脚 需要不同的张力比例，但现有技术中只是在不经常的间隔中进行手工调节。
当缝纫一个图案时，操作者必须观察针脚的质量来确定线张力的比例是 否设置适当。如果所述的比例不合适，那就意味着需要调节面线和/或底线的 张力。为了校正张力，操作者必须手工调节面线的张力。当仅通过调节面线 的张力而不能达到合适的线张力比例时，就需要调节底线的张力，这样就需 要停止缝纫装置的运行。为使操作者认识到张力比例的问题及为使操作者调 节线的张力，通常需要对操作者进行培训。
为保证不经常的调节张力来形成最高质量的针脚，就应将面线的张力和 底线的张力设置得很高。而过量的张力经常会导致线的绷断。此外，过量的 张力将使列针脚变得很窄。这种变形可暴露出隐蔽在下面的走针脚。另一方 面，在缝纫开始时，只简单地降低张力将会使一些针脚受到很微小的张力而 产生如松散这样不能令人满意的缝纫。应认识到通常的需要是：为避免在一 个图案中造成线的绷断和扭曲而降低一些针脚需要的张力时，不应降低其他 针脚的张力。
在相关领域的现有技术中，已知根据走过的线的使用量而自动调节供应 的线的张力。例如，当为走过的针脚而消耗了过量的线时张力增大。这种类型 的张力调节不考虑与锁缝相关的任何独立因素或不考虑下面的针脚所要求的 预先的变化。因此，在进行锁缝时，就需要一些方法来自动控制线的张力。
虽然现有技术中也描述了在缝纫装置中利用手工调节线的张力比例，但 手工调节线的张力不是人们所期望的，这是因为它需要受过训练的操作者、代 价高的附加劳动力且可能需要停机。现有技术中的不经常的张力调节是有问题 的，因为在装饰图案中不同的针脚需要不同的张力来保证其均匀的质量。
发明概述
一种用于缝纫织物且同时自动控制在缝纫中施加在线上的张力的装置， 该装置包括：第一装置，所述第一装置为至少一个针脚提供与实际应用的线的 长度相关的信息；一个张紧组件，所述张紧组件用来张紧在用至少一个针脚缝 纫所述织物的过程中所应用的线；和第二装置，所述第二装置响应至少所述第 一装置而使缝纫能进行并控制所述的张紧组件；其中，所述的第二装置采用与 所需要的线的长度相关的一个第一因素，确定一个与所述的所需要的线长度相 关的值，与所述的所需要的线长度相关的值依据至少一个与所述的第一因素不 同的第一预定因素，所述的第一预定因素与所述针脚的形成速度有关，随着所 述速度的增大，所述的第一预定因素就在一个预定的方向上变化。
根据本发明，本发明披露了在缝纫过程中既能形成锁缝而同时又能自动 控制线的张力的一种装置。这种装置包括一个缝纫控制系统、一个操作者输 入装置、一个张紧组件、一个线长度编码器和一台缝纫机。操作者通过操作 者输入装置可调节面线的张力或列针脚的线长度的比例。相应于操作者的输 入，张紧组件就可在缝纫控制系统控制的方向上调节面线的张力。当所述编 码器的轮子转动而得到用于形成特定针脚的线的实际长度时，所述线长度编 码器就测量面线的长度。所述缝纫控制系统对此可进行监控，所述缝纫控制 系统可改变张紧组件中的线的张力同时对缝纫机进行控制。为确定面线进行 适当的张紧同时又可保持适当的线张力比例，所述缝纫控制系统利用操作者 的输入、走过的线的消耗量以及将来对线的张力的要求进行预测。
面线和底线之间的线长度的比例是由缝纫控制系统来保持的。通过调节 张紧组件，每个针脚就可应用定制的线长的比例或根据需要的线长度比例。 线长比例的调节是通过改变面线或底线的张力来进行的。所述的张力可在形 成每个针脚过程中调节一次或进行动态调节，通常由一条调节弹簧来完成对 机械脉冲的抑制。所述缝纫控制系统可为不同的装饰图案特别是在锁缝应用 中的装饰图案确定不同的张力。下一个针脚所需的张力是利用最后一个针脚 需要的线长度、和最后一个针脚实际应用的线长度之间的差值和/或其他因素 来确定的。当确定下一针脚所需的适当的张力时，所述缝纫控制系统可包括 所述的其他因素中的一些因素，如针相对于织物的速度、下一个针脚的长 度、织物的厚度及在最后的针脚和下一个针脚之间的角度改变量等，但所述 的其他因素并不仅限于上述的这些因素。
在本发明的一个实施例中，至少两个因素被用来确定下一个针脚所需要 的线的消耗量。一个线的长度编码器被用来确定一个特定针脚的所用线的实 际消耗量。操作者必须将一个所需要的线长度比例或与用于形成特定针脚所 需的线长度相关的一个等价因素，输入到操作者输入装置中。另外的因素如 速度、针脚长度、织物的厚度或针脚的角度改变量，至少随着操作者的输入 而用来确定所需要的线消耗量。线的张力通过缝纫控制系统来调节，所述缝 纫控制系统将会影响特定针脚所用的线的实际消耗量。
在另一个实施例中，本发明披露了一种用来缝纫锁缝图案的方法，利用 该方法可改变至少两倍的线的张力。首先，与第一针脚和第二针脚中的每个 针脚相关的第一因素的第一个量值由针脚控制系统来确定。所述的第一因素 在所述的其他因素中是以针的速度、针脚的长度、织物的厚度或针脚之间的 角度为依据的。在下一步骤中，由利用所述第一因素的至少第一个量值的针 脚控制系统来确定第一控制输出。其次，将第一控制输出施加到一个张紧组 件上，所述张紧组件可将线的张力调节至第一张力。具有第一所需线长度的 图案的第一针脚是利用第一张力来形成的。在完成第一针脚之后，利用第一 因素的至少第一个量值来确定一个第二控制输出，其中，所述的第二控制输 出与所述的第一控制输出是不同的。将所述第二控制输出施加到张紧组件上 而将线的张力调节至一个第二张力。最后，执行具有一个第二所需要的线长 度的图案的第二针脚，其中，所述的第一需要的线长度与所述第二需要的线 长度是不同的。
本发明的另一个实施例是用来缝纫织物的一种装置，这种装置可同时自 动控制线的张力，所述装置包括一个操作者输入装置、一个张紧组件和一个 缝纫控制系统。在所述的其他因素中，所述操作者输入装置包括一个读取装 置，在形成列针脚的过程中，所述读取装置用来指示面线长度和底线长度之 间的比例。所述缝纫控制系统用来接收来自于操作者输入装置的输入信息(由 读取装置所指示)。接收的来自于操作者的这种输入被用来控制张紧组件和缝 纫机的其他部分，以在织物中产生所需要的针脚。
在本发明的另一个实施例中揭露了一种形成具有多个针脚的图案的方 法，该方法可自动调节线的张力的比例。每个针脚均包括一个面线长度和一 个底线长度。操作者利用操作者输入装置而将与所选择的面线长度和底线长 度相关的第一因素输入。然后，缝纫控制系统接收来自于操作者输入装置的 操作者输入信息。利用从缝纫控制系统传向张紧组件的控制输出而调节线的 张力，从而得到面线长度和底线长度之间的比例。最后，在该张力下完成装 饰图案的至少一个针脚。
根据上面的概述已经明晰了本发明的多个重要优点。因为可计算出每个 针脚的最佳张力，对于一个缝纫图案中的所有变化来说，所述缝纫控制系统 可保持面线张力和底线张力之间的适当的比例关系，从而在缝纫工作中提高 了均匀性。这样就不必训练操作者来认识较差的张力比例或怎样手工调节线 的张力，从而降低了劳动力成本。此外，利用除过去的针脚性能之外的因素 来预测将来的适当的张力，这样就可更准确地调节张紧组件。
通过下面的描述，特别是在结合附图的情况下，本发明的另外的优点将 会变得更加明确。
附图的简要描述
图1所示为在中心处具有缝纫控制系统的缝纫装置的顶表面的方框图；
图2A所示为一台单机头、单针的缝纫装置的透视图；
图2B所示为图2A所示的装置的俯视图；
图3所示为缝纫机的前视图，图中显示了面线和底线路径及张紧轮；
图4所示为底线和底线壳体的透视图，图中显示了用来调节底线张力的 弹簧和螺栓；
图5所示为操作者检测底线的张力的示意图；
图6A所示为预紧器、线长度编码器和张紧组件的前视图；
图6B所示为图6A中所示的结构的侧视图；
图7所示为一个流程图，该流程图中显示了在缝纫过程中用来确定面线 或底线是否绷断的步骤；
图8A所示为单个缝纫头上用来调节张力比例的操作者输入装置的部分 前视图，多机头缝纫机具有每个机头的这些操作者输入装置之一；
图8B所示为用来从一个可去除的磁盘上输入图案的操作者输入装置的 另一部分的前视图，对于每台缝纫机器通常只需要一张可去除的驱动盘；
图9所示为针与织物和线相互作用的前视图，图中显示了一系列的直线 针脚；
图10A所示为一系列直线针脚或走针针脚的截面侧视图；
图10B所示为图10A中所示的图案的俯视图；
图11A所示为一系列针脚的俯视图，所述的一系列针脚形成了一列装饰 图案；
图11B所示为图11A中所示的图案的仰视图，该图中显示了织物下面 的面线和底线；
图11C所示为沿图11A中的A-A线所做的侧视图；
图12所示为一个流程图，该流程图中显示了自动调节一个实施例的线 的张力的步骤；
图13所示为一个流程图，该流程图中显示了确定所需要的面线消耗量 的步骤；
图14所示为一个流程图，该流程图中显示了确定织物厚度的步骤；
图15A所示为一个图表，该图表显示了对于每个针脚的面线张力的变化 情况，其中，对于每个针脚的张力只变化一次；
图15B所示为一个图表，该图表显示了在形成每个针脚的过程中面线张 力改变的一个例子，其中，在形成每个针脚的过程中，所述的张力进行多次 的动态改变；
图16A所示为一个自动张紧器模块的透视图，其中，所述的自动张紧器 模块将一个线长度编码器和一个张紧组件组合在一起；
图16B所示为图16中所示的自动张紧器模块的分解透视图；
图16C所示为图16A中所示的自动张紧器模块的俯视图；
图16D所示为沿图16A中的线B-B′所做的自动张紧器模块的第一剖切 示图；
图16E所示为沿图16A中的线C-C′所做的自动张紧器模块的第二剖切 示图；
图16F所示为一个九针缝纫机头的一部分的前视图，所述的九针缝纫机 头包括预张紧器和自动张紧器模块；
图16G显示了图16F中所示的一个九针缝纫机头的一部分的后视图；
图17所示为一个流程图，该流程图中显示了在另一个实施例中自动调 节线的张力的步骤；
图18所示为一个流程图，该流程图中显示了根据一定的前瞻性因素而 对下一针脚确定和施加所需要的线的张力的步骤；
图19所示为一个方框图，该图中显示了图17中所示的规则的一个反馈 循环；
图20所示为一个流程图，该流程图显示了在本发明的另一个实施例， 其中根据一定的前瞻性因素和在无反馈的帮助下的搜索表而确定下一个针 脚所需要的线的张力的步骤；
图21所示为一个缝纫装置的方框图，图中显示了缝纫控制系统、操作 者输入装置和缝纫机之间的相互关系；
图22所示为一个方框图，图中显示了缝纫控制系统的一个服务部分；
图23所示为一个方框图，图中显示了缝纫控制系统的一个机头控制部 分。

参考图1，图1所示为显示了一种缝纫装置的主要部件的方框图。所述 缝纫装置20包括一个张紧组件22、一个线长度编码器23、缝纫机21、一个 操作者输入装置24和一个缝纫控制系统25。所述缝纫控制系统25包括一台 计算机，所述计算机可接收来自于操作者输入装置24和线长度编码器23的 输入信息。这些操作者输入信息与装饰图案信息一起在进行缝纫时用来确定 缝纫控制系统25怎样监控缝纫机21和张紧组件22。
优选实施例中的缝纫机21包括完成缝纫所需要的所有其余的项目。在 所述的其余项目中包括：一根针、将织物在两根轴线之间移动的传动器、导 线器、一个压脚、一根挑线杆、一个压线器、断线检测器和一个底线组件。 所述缝纫控制系统25监控着缝纫机21和张紧组件22同时生产出形成图案 的系列锁缝。
在一个优选的实施例中，张紧组件22用来调节施加到一根上线或面线 上的阻力。施加到线上的阻力就在线中产生了张力。每根线的张力的值及面 线长度和底线长度之间的比例是保证针脚质量的关键因素。特别地，在形成 一个针脚的过程中面线的张力是可调的而底线的张力可保持为常值。在这种 情况下，将底线的张力预设为一个值而在需要的范围内自动调节面线的张 力，这样，在缝纫过程中就可保持面线和底线之间的适当的线长比例。而在 另一个实施例中也可控制底线的张力而将面线的张力保持为常值，从而达到 所需的线长比例。
在优选的实施例中，当面线通过线长度编码器23时可测量面线的消耗 量。缝纫控制系统25可利用实际的面线消耗量来确定为将来的针脚应怎样 调节张紧组件22，从而保证一个适当的线长比例。本发明的另一个实施例可 利用一个线长编码器23来测量所用的底线的长度，这是因为只需要对所述 线之一进行测量。如果需要的话，在已知一条线的实际消耗量的情况下，就 可计算另一条线的长度。在另一个实施例中的一种可选择的方式为：通过测 量面线和底线的用量还可进一步提高对线长度比例的控制。
在形成装饰图案过程中，面线或底线均可能绷断。能够检测到这些绷断 并尽快通知操作者对保持缝纫装置的有效运行及不破坏布料来说是很重要 的。当发生上述的绷断时，所述线长度编码器23可对此进行检测，这是因 为当线绷断时所用的线的长度将在预定的范围之外进行变化。在检测到一个 绷断后，为使操作者有时间将线重新穿入针眼，所述机器就停止工作。在一 台多机头机器中，在一个机头上的线中产生一个绷断将会要求所有的机头停 止工作直至将线安装好，这是因为所有的机头均一致地工作。
操作者输入装置24用来将缝纫信息输入到缝纫装置20中。装饰图案典 型地包含有精密布置而形成图案的成千上万个锁缝。所述图案通常是以电子 处理的形式如通过一个可去除的软盘而进入到操作者输入装置24中。在优 选的实施例中。面线的张力或面线长度与底线长度的比例在操作者输入装置 中通过按压推力按钮进行控制。操作者利用推力按钮而代替手工输入，这种 信息可通过电子化的形式储存在可去除的软盘上。多机头机器中的每个机头 均可具有所述的按钮，以控制面线的张力或该机头上的线长度比例，这样， 所述的每个机头均可具有不同的面线张力或线长度比例。
所述缝纫控制系统25接收来自于操作者输入装置24和线长度编码器23 的输入信息。所述的输入信息被处理，用来确定怎样监控所述的张紧组件22 和缝纫机21而织缝出所需要的装饰图案。为监控所述的张紧组件22，由缝 纫控制系统25产生了具有一定量的控制输出信息。所述的输出控制信息是 以储存在存储器中而与从操作者输入装置24中得到的面线长度相关的预定 信息为基础的。随着所述控制输出信息的量的变化，由张紧组件22施加到 线上的张力也发生变化。典型地，可利用一个或多个处理器来执行所述的缝 纫控制系统25。
在一个多机头缝纫装置中，缝纫控制系统25通常分布在几个位置上。 所述缝纫控制系统25的一部分可位于每个机头上以控制该机头的线的张 力，而所述系统的另一位于中间的部分则可分析缝纫图案，以指令每个机头 如何适当设定面线的张力。优选的情况是：所述缝纫控制系统25的不同的 部分通过一条高速串行数据总线而相互连通。
参考图2-图6，下文中将对该装置的机械部分的机械操作进行详细的 描述。如图2A-B所示，该装置包括用来支撑本发明正确操作所需的硬件的 壳体27。一个矩形台30装配在所述壳体27上。所述矩形台30用来放置及 支撑织物或其他被缝纫的材料。将被缝纫的织物被紧固在环带26中，所述 环带26具有一个附加到其圆周部分上的一个插入连接器29。所述环带26用 来将织物28保持固定在一个与针相垂直的平面上。所述插入连接器29实质 上为一个杆，其端部插入在支架组件32的X形支架35中形成的开口中，这 样就将环带26和织物28连接在一起。一个Y形支架38也是支架组件32的 一部分。所述Y形支架38覆盖在大部分X形支架35上，并沿着矩形台30 的宽度方向横向延伸。缝纫机以静态的方式被支撑在织物28之上，穿线的 针34从缝纫机头41处垂直延伸。
每个X形支架35和Y形支架38均附加到步进式马达上，所述步进式 马达可在与针34垂直的平面内移动环带26。放置在环带26中的织物28在 控制系统25的指令下在X轴和Y轴上移动。在这种方式下，就可控制针34 相对于织物28的运动，从而完成预先设计好的锁缝图案。
参考图3，图3中显示了面线50和底线53的路径及相关的缝纫机。面 线50始于面线轴56，然后穿过导线器和预紧器64。通过预紧器64而将标 定量的阻力施加到面线50上。然后，所述面线50穿绕过线长度编码器23， 所述线长度编码器23测量线50的实际消耗量并将消耗的长度通知给缝纫控 制系统25。然后，面线50由张紧组件22进行操作性的结合。在控制系统25 的控制下，由张紧组件22向线50施加变化的阻力。调节弹簧67在张紧组 件22中与所述的线相配合，而在一系列的多于两个导线器之前作为机械脉 冲抑制器。一根挑线杆70与处于多于两个的导线器之间的线进行配合。最 后，所述线穿过另一个导线器、一个压脚71和针34。
参考图4，图4以放大的形式显示了一个底线组件72。所述底线组件包 括一个梭管73、线53、壳体76和一根具有螺栓82的弹簧79。所述梭管73 用来缠绕一定长度的底线53。梭管73一旦缠绕线53，它就被放置到管壳76 中。底线53从壳体76与弹簧79结合的部位伸出，通过调节螺栓82就可调 节所述弹簧的张力。通过调节用来调整弹簧的螺栓82，就可调节底线53离 开底线组件72时作用在底线53上的阻力。
参考图5，在开始一个锁缝图案之前可由操作者90一次性设定底线53 的张力。底线53必需设定一定的张力，这样，当面线和底线之间的张力达 到所需要的比例时，面线或底线的张力才能在一个可接受的范围内保证产生 良好的缝纫效果。当将梭管73放置到壳体76中时就对螺栓82进行调节， 操作者90可利用线50而悬吊起梭管73并轻轻晃动所述的梭管。在晃动所 述的梭管时，应只有少量的线53不缠绕在梭管73上。为校正不正确的张力， 操作者应调节螺栓82并再次检测所述的张力。这种调节底线张力的方法在 通常情况下已足够了，但另一种可选择的方式为：为了更精确地校正张力， 操作者90可将一个张力测量装置安装到线53上。
参考图6A-6B，图中显示出预紧器64、线长度编码器23和张紧组件 22结合到面线50上。当缝纫装置穿线时，面线50穿过预紧装置106、一个 编码轮109和张紧轮112至少一次，最后由操作者将其穿过导线器115。
开始时，由预紧器64将少量的阻力施加到线50上，这样就在线上产生 了张力。预紧器的阻力可利用一个预紧球柄100进行手工调节。所述预紧装 置106包括两个相对的凸起垫圈来夹紧向下的线50而产生阻力。
当缝纫控制系统25发出指示时，张紧组件22在面线50上产生的阻力 比预紧器在面线上产生的阻力大。操作者90可利用操作者输入装置24来控 制施加到面线50上的张力。为改变所述的张力，一个螺线管118可对由缝 纫控制系统25提供的控制信号产生反应。控制信号的变化可在由螺线管118 施加到张紧轮112中的压力中得到反应。利用这种方式，缝纫控制系统25 就可调节面线50中的张力。
一根调节弹簧67结合到所述的张紧组件22中。所述调节弹簧67的功 能之一就是作为一个机械脉冲抑制器，它可以吸收在线的使用过程中产生的 较大的加速。为了执行调节弹簧67的功能，本发明的其他实施例中也可动 态调节施加到线50上的张力。这样在形成一个特定的针脚的过程中就需要 多次调节线的张力。在形成每个针脚过程中可施加一个张力参数，所述的张 力参数可被储存在缝纫控制系统25中。
当线长度编码器23转动其编码轮109时，所述线长度编码器23就可测 量线50的实际消耗量并将该信息传输到缝纫控制系统25。在已知到缝纫过 程中实际应用的线长度的量的情况下，缝纫控制系统25就将必要的信息进 行反馈而可了解设定的面线50的张力是否适当，从而达到形成列针脚所需 要的线长度比例。
所述缝纫控制系统25可利用从线长度编码器23传输来的信息而检测面 线或底线中的绷断情况。如果面线50产生了绷断，一个很微小量的面线就 会穿过线长度编码器23。换句话说，当面线绷断时，面线的消耗量接近为零。 当底线53绷断时，面线的消耗量等于或小于针脚长度，这是因为在这种情 况下没有底线将面线拉入到织物28中。缝纫控制系统25中的规则可检测到 这些情况并将所述的这些情况通知给在场的操作者。
参考图7，该图中揭露了一种用来检测线的绷断的方法。所述用来检测 线的绷断方法的一个有益之处在于不需要额外的硬件，及所有的处理均可由 缝纫控制系统25中的软件来完成。线的检测包括如下步骤：(1)在步骤122 中确定每个针脚均已完成之后，就可得到步骤123中的针脚长度和步骤124 中的面线实际消耗量；(2)对于每个针脚来说，从针脚的长度中减去面线的 实际消耗量就可得到步骤125中的结果；(3)如果上述的结果大于或等于零 而小于针脚的长度，就如步骤127中所得到的结果即底线已绷断，而如果所 得到的结果约等于针脚的长度，就如步骤126中得到的结果即面线已绷断； (4)一旦确定是哪条线绷断，就会在步骤128中通知操作者。
操作者输入装置24如图8A和8B所示。图8A显示了特别用于多机头 机器中的每个机头41的操作者输入装置24的机头部分130，而图8B显示了 操作者输入装置24的机器部分133，该部分通常在一台多机头机器上出现一 次。为了开始进行缝纫，操作者就启动一个开/关按钮135，并将一个可去除 的软盘插入到一个可拆卸的软盘驱动器136中并按压一个装入按钮139。对 于每个机头41，操作者不得不在自动运行模式151、手工运行模式153或停 止该机头的运行152中进行选择。多机头机器中的每个机头41与其他机头 一致地缝纫相同的图案，但当应用的机头超过需要的机头时，必需按压停止 按钮152来停止一些机头的运行。在每个机头选择了运行模式后，操作者就 可按压开始按钮148而开始缝纫。
在自动运行模式即启动自动按钮151的情况下，面线和底线之间的消耗 量的比例是由缝纫控制系统25来保持的。面线和底线被锁定在一起并根据 操作者90的需要而在织物的上面、内部或下面形成所述的针脚。在自动运 行模式中，操作者90可通过调节一个控制部件而改变面线长度与底线长度 的比例并缝纫一列针脚。通过按压增加及减小按钮142、145来控制所述控 制部件。操作者通过观察线长度比例读取装置144就可确定怎样按压按钮来 影响该系统。为达到所需要的比例，缝纫控制系统25利用所需要的线长度 比例来确定怎样改变施加到面线上的张力。在此过程中，缝纫控制系统25 利用面线张力读取装置143来指示面线的张力，所述面线的张力作为螺线管 动态范围的一个系数。观察面线张力读取装置143对于确定在达到所需要的 比例之前螺线管中的动态范围在何时结束是很有用的。例如，如果操作者90 输入的线长比例为1.6而面线张力读取装置143指示出应用了螺线管动态范 围的100％，这通常就意味着螺线管不能供应足够的张力来达到所需要的1.6 的比例。在一个可能的解决方法中，操作者90可停止缝纫而减小施加到底 线53上的张力，从而有效地变化线长度比例的范围。
在所述的手工运行模式中，操作者90可直接控制面线的张力。手工运 行模式是通过按压手工按钮153来启动的。在该模式中按压增加及降低按钮 142和145就可改变从螺线管施加到线上的张力。操作者通过观察面线张力 读取装置143就可确定作为其动态范围的函数的螺线管的当前设置。面线张 力的变化结果可在线长比例读取装置144中得到反应。当在新的张力下进行 缝纫时，缝纫控制系统就确定线长的比例且缝纫一列针脚并将该信息输出到 读取装置144。通过这种方式，操作者90就可知道在不停机观察织物28的 下面的情况下怎样调节张力来影响面线消耗量和底线消耗量的比例。
在另一个实施例中，对于多机头机器来说只有操作者输入装置24的一 个机头部分130。在单机头输入装置130上进行的调节对于所有的机头均有 效。这样就消除在每个机头上布置一个控制板130的需要。如果该机头的螺 线管的动态范围过量或发生了线的绷断，则在每个机头上的错误指示器将会 将所述的情况通知操作者90。
在每个机头41均具有控制板130的情况下，操作者通过按压同步按钮 154而可使所有的机头同步。所述这种特点的启动会将当前机头的设置复制 到该机器中的其他所有机头上。通过这种方式，在一个机头上调节线长度比 例或面线的张力就可在每个机头上均能接收到同样的设置。因为所述的设置 可不同地影响每个机头41，因而就需要进行校正来保证所述的设置在每个机 头上产生同样的效果。该按钮可消除对操作者在多机头机器中分别对每个机 头进行设置的需要。对于一些缝纫机可能有多达30个机头的情况，该特征 将会变得更加重要。
图8A显示了一个状态指示灯，该指示灯在检测后将检测到的面线绷断 155或底线绷断158的情况显示给操作者。如果需要的话可将一个可视性警 报器与状态指示灯155、158一起使用。
现在参考图9，图9中显示了针34、压脚71、织物28、梭管壳76、梭 管73、一个转动钩173及面线50和底线53的相互作用而形成一系列直线锁 缝的情况。第一步是推动针34穿过织物28，此处，梭管壳76的转动钩173 部分与在面线50中形成的线圈相配合。转动钩173在逆时针方向上转动的 结果就是使面线中的线圈扩大同时缠绕梭管73，而梭管73和底线53保持静 止。最终，所述转动钩173就会释放面线50，而过量的线就会被挑线杆70 和调节弹簧从织物28之上拉回。该过程将所述的两种线锁定在一起而在织 物28中形成锁缝。
参考图10A-10C，所述的图中显示了缝纫中通常应用的不同的锁缝的 详细情况。大部分装饰图案包括列针脚、直线针脚及环形走针脚的组合。列 针脚在装饰图案中是很常用的，利用列针脚可形成大部分的字符数字符号图 案，当形成填充图案或走针脚时通常应用直线针脚。
每一个针脚均可被看作为一个具有角度和针脚长度177的矢量。最后的 针脚角度和下一针脚角度之间的角度差称为针脚角度改变量179。典型地， 列针脚具有的针脚角度改变量179约为180度，而直线针脚具有的角度改变 量179接近零度。
参考图10A-10B，在所述的侧视图和截面俯视图中显示了一系列的直 线针脚或走针脚。面线50和底线53在织物28内形成的针穿孔175内相互 结合而产生锁缝。底线53的消耗量大约等于一个针脚长度177，而面线的消 耗量基本等于针脚长度177加2倍织物厚度176。从上面看的系列针脚的俯 视图(图10B)显示了织物28中的针穿孔175和面线50。面线50上的张力虽 在图中未进行显示，但面线50上的张力可增大，从而底线53将环绕入针穿 孔中，这样面线的消耗量将基本等于针脚长度177。在这种情况下，从织物 的顶面上可看到底线，从而就会在装饰图案中产生可看到的缺陷。对面线长 度和底线长度之间的比例的控制就有助于确保不能从织物的顶面上看到底 线。
图11A-11C显示了形成一个提花列的一系列针脚。所述列图案的特征 在于其针脚的角度变化量接近180度。面线50和底线53之间的线长度比例 将决定在缝纫列图案时从织物的下面可看到多少面线。操作者90通过观察 输入装置24上的读取装置144就可知道线长度比例的设置(参考图8A)。在 图11A-11C中显示了底线覆盖织物下的距离的三分之一，而其余的三分之 二距离由面线在底线的两侧进行等量覆盖的情况。在形成列针脚时，操作者 90可利用输入装置24来调节消耗的底线。虽然不希望从织物28的顶面上看 到底线53，但面线的张力设置的太紧就可从织物28的顶面看到底线53。
图12-13中显示的流程图解释了本发明的一个实施例。每个流程图中 的步骤的执行最好利用在缝纫控制系统25中运行的软件来执行。此处描述 的实施例利用过去的性能(即：回视性的分析)结合对线的消耗量的预测(即： 前瞻性分析)来确定下一针脚的张力。所述回视性分析作为反馈以便可更精确 地预测将要使用的线的长度。另一个实施例可应用回视性分析或前瞻性分 析。
如图12中所示，该图中描述了自动张紧调节的一个实施例。当缝纫机 被设置为自动张紧运行模式时，面线的张力是由缝纫控制系统25通过张紧 组件22调节施加到面线上的摩擦而进行控制的。所述缝纫控制系统25根据 将来的针脚需要的预测的改变量(即：前瞻性因素)和/或过去的应用预测的精 确性(即：回视性反馈)而为一个针脚设定张力。此外，在形成一个针脚的过 程中，可动态改变施加到面线上的张力以提高位于张紧组件22中的调节弹 簧67的有效性。
确定怎样调节面线和底线的张力的比例需要以下几个步骤：(1)在步骤 180中施加一个参考张力，(2)在步骤183中确定所需要的面线消耗量，(3)在 步骤186中完成一个针脚之后，在步骤189得到一个实际的面线消耗量，(4) 在步骤192中将预测的值减去实际的面线消耗量而产生一个结果，(5)所述 的结果被用来：或在步骤195中增加面线张力、或在步骤198中减小面线张 力、或在步骤201中不改变面线张力。
根据步骤180，在形成第一个针脚之前将一个参考张力施加到面线上。 对于每个缝纫装置来说所述的初始张力值是唯一的，且所述的初始张力产生 的结果与在现有技术中发现的机械张力调节是相同的。对于每个图案或根据 需要，操作者90可修正储存的参考张力。为方便起见，在装入所述图案的 同时，可从可去除的磁盘驱动器136中装入每个图案的唯一的参考张力。在 形成步骤195、198中的第一针脚之后可对参考张力进行变更。
下一个步骤183是缝纫控制系统25确定下一个针脚所需要的面线消耗 量。在步骤183中确定所需要的面线的消耗量时要求估计在下一个针脚中张 力应准备怎样改变。该过程应考虑下述的一个或多个因素如：下一个针脚的 针脚长度177、当前织物的厚度176、针脚179之间的角度改变量、下一个 针脚的形成速度、操作者所需要的列图案的线长度比例及其他可能的因素。 但本发明并不仅限于上述的这些因素。
在步骤186中完成所述的针脚之后，在步骤189中，缝纫控制系统25 就从线长度编码器23中得到实际的面线消耗量。当线围绕编码轮109转动 时，所述的线长度编码器23就可测量线的实际消耗量。线的消耗量被用作 反馈信息而传输到缝纫控制系统25中，来确定怎样精确地施加面线张力而 产生所需要的面线消耗量。
下一步，将由缝纫控制系统25在步骤183中确定的所需要的线的消耗 量减去在步骤189中得到的实际的线消耗量(即：回视性评价)。所需要的线 的消耗量和实际的线消耗量之间的差值在步骤192中产生了一个结果。所述 的结果指示出实际的线张力与需要的线张力的接近程度。
在步骤192中确定一个差值之后，所述的结果就被用于在步骤195增加 面线张力、在步骤198中减小面线张力或在步骤201中不改变面线张力，这 是因为在步骤189中得到的实际消耗的面线分别为太长、太短或正好。根据 从预测值中减去实际消耗的线的结果就可采取三个可能的动作：(1)当所述 的结果小于零时，必须在步骤195中增加面线张力，这是因为在步骤189中 提供的实际面线消耗量超过了在步骤183中提供的所需要的线的消耗量；(2) 当所述的结果大于零时，必须在步骤198中减小面线张力，这是因为在步骤 183中提供的预测的所需要的面线消耗量超过了在步骤189中提供的实际的 线消耗量；(3)当在步骤189中实际消耗的面线等于在步骤183中提供的所需 要的面线的消耗量时，就不改变所述面线的张力。面线的张力可根据所需要 的线的消耗量和实际的线消耗量之间的差值而进行调节。在任何时候对面线 张力调节量的限制均有助于减小在面线张力中产生的较大的摆动。
在调节面线张力之后的最后的步骤为确定装饰图案是否完成。如果需要 更多的针脚，所述的自动张力调节过程将再次从步骤183开始，并对每个针 脚重复进行上述的过程。按着这些步骤可在整个装饰图案上提供高质量的缝 纫效果，因为在利用反馈形成每个针脚之后的面线和底线之间的张力比例是 适当的。
参考图13，图13显示了用来确定下一针脚所需要的面线的消耗量183 的一个过程。该过程根据将来的针脚所需要的预期的变化而预测线的消耗量 (即：前瞻性因素)。在一个可选择的实施例(图中未显示)中，当确定怎样设定 下一个针脚的线张力时可分析多个将来的针脚需要的张力，而不是只应用来 自于下一个针脚的信息来进行分析。
在确定下一个针脚所需要的面线的消耗量时可考虑及分析许多因素，包 括：在步骤220中确定需要的线长度比例、在步骤223中得到的织物的厚度 176、在步骤226中得到的最后的针脚和下一个针脚之间的针脚角度改变量 179、在步骤229中得到的形成针脚的速度及在步骤232中得到的针脚的长 度，但本发明并不仅限于此。为了在步骤235中确定所需要的面线消耗量， 上述的因素就施加到针脚长度177上。将在步骤223中确定的织物厚度调节 系数添加到针脚长度177上，而将在步骤226中确定的角度改变调节系数、 在步骤229中确定的速度调节系数及在步骤232中确定的针脚长度调节系数 相乘，以便在步骤235中确定所需要的线的消耗量。在针孔或针脚长度177 之间的距离通常与在正常条件下一个针脚所消耗的面线的最小量相对应。在 该实施例中未考虑的其他可影响线的消耗量的因素为线的弹性、动态速度变 化量、织物的类型、针的类型、线路径的构造、线路径中的动态张力改变量、 线的类型及在线轴上的线的剩余量。
面线和底线之间的所需要的线长度比例是由操作者在步骤220中通过输 入装置输入的。通过增加或减小所述的线长度比例，操作者90就可变更面 线和底线之间的消耗量的比例(参考图8A)。在步骤220中从操作者的输入可 计算出一个长度比例调节系数。所述的长度比例调节系数最终被施加到针脚 长度177上而尽量达到操作者所需要的比例。
织物厚度176(如图10A中所示)是影响所需要的面线的消耗量的另一个 因素。随着织物的厚度176的增加，就需要更多的面线50来保持所需要的 线长度比例。为了消除加厚的织物的影响，在步骤223中确定的所述的织物 厚度调节系数将随着织物厚度的增加而增加所需要的面线的长度。在步骤 235中的计算所需要的面线消耗量的过程中，织物厚度调节系数就被添加到 针脚长度177上。因为面线必须在每个针脚的端部穿过织物28中的针孔 175，所以，所述的厚度调节系数通常小于或等于织物厚度的2倍。
随着针脚179(如图11A所示)之间的针脚角度的改变，面线消耗量也会 发生改变。图10A-10B显示了一系列的直线针脚，其中针脚179之间的角 度改变量为零，而图11A-11C中显示了一列针脚，其中针脚179的角度改 变接近180度。随着针脚角度改变从0度至180度的变化，所述的面线长度 就增加。在步骤226中确定的一个针脚角度改变调节系数可修正针脚之间的 角度改变的影响。在步骤235中，当确定所需要的面线消耗量时，针脚角度 改变调节系数与其他系数一起施加到针脚长度177上。
每个针脚均在一个特定的速度下形成。当针速度稳定时，为形成较大的 针脚，织物环带26必须较快速地运动。对于形成较大的针脚来说，在步骤 229中得到的输送到织物28上的线的速度也增加了。根据缝纫机的构造，面 线上的摩擦受速度增加的影响较底线上的摩擦受速度增加的影响大。随着线 上的摩擦的增加，张力也会增加而减少了线的利用量。为减小面线上的摩擦 的不适当的增加，在步骤229中确定的一个针脚速度调节系数将会随着针脚 速度的增加而改变所需要的面线的消耗量。
所述的针脚长度177是在织物28中的针孔175之间的距离。针脚长度 177通常与一个特定的针脚所消耗的面线的最小量相对应。面线的消耗量是 受包括线的弹性及线路径中的动态摩擦及其他因素在内的许多因素的影 响。不同类型的线具有不同的弹性。随着针脚长度177的增加，弹性就会增 加而需要较少的面线。较短的针脚长度177具有较小的弹性，这样就会增加 线的张力而成比例地需要较多的面线。相应的动态摩擦也会影响线的消耗 量。对于每个针脚来说，所述的动态摩擦由两部分组成：(1)线开始移动时 的摩擦，(2)保持线的移动时的摩擦。较大的针脚消耗的线比较小的针脚消耗 的线快。随着线更快地穿过缝纫机，阻力就与张力一起减小。这样，就使较 大的针脚具有较小的张力而较小的针脚具有较大的张力。为了对与不同的针 脚长度177有关的不同的弹性、动态摩擦及其他因素进行弥补，在步骤232 中计算出一个针脚长度调节系数。在步骤235中所述的针脚长度调节系数与 针脚长度177相乘而确定所需的面线消耗量。
为在步骤235中确定所需要的面线的消耗量，所述的系数必需在步骤 232施加到针脚长度上。在步骤223中确定的织物厚度调节系数加到针脚长 度177上，而在步骤226中确定的角度改变调节系数、在步骤229中确定的 速度调节系数及在步骤232中确定的针脚长度调节系数均相乘，以便在步骤 235中确定所需要的线的消耗量。所述的计算可由缝纫控制系统25在形成每 个针脚之前来完成。
参考图14，图14中揭露了一种自动确定织物厚度176的方法。一种可 选择的自动确定织物厚度176的方式为：操作者90在缝纫开始之前手工输 入织物的厚度176。在确定下一个针脚所需要的面线的消耗量时需要织物的 厚度176(参见图13中的步骤223)。织物厚度176的自动确定包括如下的步 骤：(1)在开始缝纫之前的步骤250中储存一个参考厚度；(2)在步骤256中得 到针脚角度改变量之前的步骤253中等待一个针脚的完成；(3)在步骤259中 如果针脚角度约等于零度，在步骤262中得到的针脚长度和在步骤265中得 到的面线实际消耗量就被用来在步骤268中确定织物的厚度。织物的厚度176 小于或等于面线消耗量与针脚长度177的差值再除以2。织物厚度的这种算 法只在针脚角度接近为零时才能应用。因为所述的算法可对每个约为零角度 的针脚进行计算，因此需考虑织物厚度中的动态变化。应注意到：随着张力 的改变，表现的织物厚度将发生变化，这样将影响该算法的精确性。例如， 随着张力的增加，线中的弹性将使线伸长而减少了在步骤265中得到的线的 实际消耗量。这种织物厚度表面上的变化将歪曲得到的结果。
现在参考图15A-15B，图中显示了形成每个针脚过程中，面线张力的 变化。图15A显示了一个简单的实施例，其中对每个针脚其张力只调节一次 并在形成该针脚过程中保持为常数。该实施例需要一个调节弹簧(见图3中 67)，所述调节弹簧作为一个机械脉冲抑制器而在形成针脚过程中动态地改变 张力。所述调节弹簧67用来使线的进给平顺而改变针脚长度并帮助“设定” 以前的针脚。所述调节弹簧67通常在形成针脚的开始过程中在线的移动方 向上伸展，并在向着针脚的端部的方向相反的方向上回卷。应该确认：调节 弹簧的运行在针脚的开始处可减小线的张力，而朝向针脚的端部可增加线的 张力。
图15B显示了本发明的另一个实施例中动态调节线的张力的一个例 子，该例子中完成了调节弹簧67的动作。在形成每个针脚的过程中，所述 缝纫控制系统25可通过张紧组件22来改变施加到面线上的阻力，以提高机 械调节弹簧67的有效性或用来弥补其他因素。在该实施例中的线张力根据 一个储存的参数可向着针脚的始端减小而向着针脚的末端增加。对于每个针 脚来说，所述的动态响应参数是可重复的。根据缝纫机的特殊要求，在形成 每个针脚过程中的动态张力响应参数可在后来进行规定。
参考图16A-16E，图中显示了本发明的另一个实施例中的线长度编码 器23和张紧组件22的组合。这种组合的组件称为一个自动张紧模块270， 所述模块包括：一个固定端盖271、两个摩擦垫圈273、一个包括有编码器 磁盘部分274的线轮275、一个壳体281、一个包括有传感器277和印刷线 路板(PCB)278的编码器组件276、和一个低分布张紧螺线管279。所述固定 端盖271将模块270中的所有部件结合在一起。
张力是由自动张紧器模块270施加到线上的。所述线轮275与线结合， 这样低分布螺线管279就调节由摩擦垫圈273施加到线轮275上的摩擦。当 所述的摩擦施加到线轮275上时，线的张力就发生变化。摩擦垫圈273最好 用毛毡或相似的材料制成。
自动张紧模块270中的编码器组件276用来确定线的实际消耗量。不论 底线轮275何时转动，编码器磁盘部分274也进行转动，所述编码器磁盘部 分274包含有磁材料。所述编码器传感器277检测到由编码器磁盘274产生 的磁场而确定线轮的转动量，并将该信息传输到缝纫控制系统25。已知线轮 的转动量可使缝纫控制系统25计算线的实际消耗量。编码传感器277最好 是一个霍尔效应传感器但也可是一个光学传感器。
参考图16F-16G，图中显示了缝纫机21的一部分。该实施例的缝纫头 41具有9条线(图中未显示)。所述9条线中的每条线分别由9个自动张紧模 块270和9个预紧器64来配合。典型地，对于多针机器来说，每条线具有 不同的特性如颜色和厚度，在形成一个针脚的工作中，一次只应用一条线。
参考图17，图中显示了自动张力调节的另一个实施例。该实施例中除了 除去步骤180及加上步骤290之外，其余的步骤与图12中显示的实施例大 致相同。在该实施例中，在步骤290中确定并施加所需要的张力。该步骤通 过与最后一针脚的要求进行比较而分析了下一针脚的特定要求，并相应地调 节由张紧组件24施加的张力。该实施例的一个优点在于：它可预料下一个 针脚所需要的不同的线张力并在执行下一个针脚之前施加所述的张力。相 反，图12中所述的实施例只是在针脚形成之后校正线的张力，这样就导致 每个针脚的形成是在较差的线张力下进行的。
参考图18，图18中显示了在图17中的步骤290中确定和施加所需要的 线张力的一个详细流程图。步骤290通过将来自于步骤192(见图17)的回视 性修正结果，及对一些因素进行分析的修正结果(即：图13中所示的前瞻性 分析)增加到最后针脚所应用的张力上而确定所需要的张力，所述的因素可影 响下一个针脚所需要的张力。所述的前瞻性因素包括：织物厚度的改变量、 针脚角度的改变量、速度的改变量及针脚长度的改变量，但本发明并不仅限 于此。
确定所需要的线张力的第一步为将最后一个针脚中所用的张力与在步 骤192中确定的回视性修正量(参见图17)相加。在确定保证调节的张力的方 式中的下一个针脚是否不同时，上述的计算值就作为一个起点。既然所有可 能影响线的张力的因素经常不被考虑进去，因此计算的所需要的张力就存在 一定的不精确性，因此须应用反馈信息。例如，线的弹性在计算中是不被考 虑的因素，因为它需要操作者检测每种线的类型和长度并将其输入到缝纫装 置20。这就是将在步骤192中的回视性分析(即：反馈)应用来作为确定张力 的一个修正量的原因。步骤192中的结果被用来确定回视性的修正因素是否 应在步骤195中增加、在步骤198中减小或在步骤201中保持不变。通过以 这种方式反馈一个代表过去的不精确性的一个修正因素，对下一个针脚所需 要的张力的计算就会变得更加精确。步骤300将从该过程中得到的张力修正 结果增加到最后针脚所用的张力中。
在织物厚度176中的改变也会影响线中的张力。在织物的厚度176已改 变时，在计算过程中将用到在图14中揭露的用来确定织物厚度176的方法。 在步骤304中应用织物厚度176的改变来确定张力应怎样改变来弥补织物厚 度的改变。通常，随着织物厚度176的增加，线的用量也将增加。为保持适 当的线长度比例，施加到面线上的阻力必需随着织物厚度的增加而由缝纫控 制系统25来将其减小，从而消除增加的线的用量的影响。作为该分析结果 的对张力的任何修正均增加到步骤300中的结果上。
随着装饰图案中的针脚角度的改变，施加到线上的张力也发生变化。一 般由列针脚(即角度改变量约为180度)和直线针脚(即角度改变量约为0度) 构成装饰图案。随着针脚角度改变量从0度增加至180度，面线上的张力也 倾向于增加。为消除这种倾向，在步骤308中必需将一个针脚角度改变修正 因素与在步骤304中计算出的线的张力相乘。
当形成针脚的速度改变时，线的张力也倾向于改变。针脚速度的增加就 增大了线穿过缝纫机时作用在线上的阻力，最终增大了线的张力。面线50 上的张力和底线53上的张力均受到速度改变的影响。因为每条线上的张力 及这些线之间的张力比例是形成高质量装饰图案的决定因素。在一个针脚速 度范围内必需保持所述的张力。对一种特殊构造的缝纫机来说，面线和底线 受针脚速度的改变的影响不同。在步骤312中计算的修正量必需通过改变面 线50上的张力来弥补张力中的所述改变。将步骤308中的结果与来自于该 分析的线张力修正量相乘。
改变面线上的张力的另一个因素为针脚长度177的变化。小针脚长度 177具有的张力倾向于比大针脚长度具有的张力大。在其他因素中，张力的 改变被确认是源自于线的弹性，因为较大针脚中的增大的线的消耗量可将线 较好的进给。为弥补随着针脚长度的增加而引起的张力的减小，在步骤316 中计算了一个修正量并将该修正量与步骤312中的结果相乘。
所需要的线的张力包括：通过分析回视不精确性所确定的修正量、织物 厚度的改变量、针脚角度的改变量、速度的改变量及针脚长度的改变量，但 本发明并不仅限于此。在步骤320中将所需要的线张力施加到张紧组件22 中而保持面线和底线之间的适当的比例。该方法的一个主要的优点在于，在 形成针脚之前应用反馈信息来确定所需要的线张力，这样就可对装饰图案中 的针脚的改变作出更快更准确的反应。
参考图19，自动张力的调节也可以反馈循环的方式进行进一步的描述。 进入反馈循环的输入信息是在最后针脚330中所用的线的张力。最后针脚330 的线张力增加到回视性反馈修正量上，所述回视性反馈是在步骤342中通过 分析最后一个针脚所需要的线的长度、和在步骤342(即：反馈)中得到的线的 实际长度之间的差值而得到的。下一步，在步骤334中，分析前瞻性因素如 织物厚度的改变量、针脚角度的改变量和针脚长度的改变量来确定为准备下 一个针脚应怎样改变所述的张力。来自于步骤334的结果即为下一个针脚所 需要的线张力，所述下一个针脚所需要的线张力利用信号346来指示。最佳 的情况为：在步骤334中计算的前瞻性张力的不精确性是通过在步骤342中 提供的反馈来弥补的，这样就提高了输出信号346所指示的下一个针脚所需 要的线张力的精确性。换句话说，通过利用步骤342中的反馈来平衡在步骤 334中计算的下一个针脚的前瞻性张力中固有的精确性而可进行更精确的张 力调节。
参考图20，图20中揭露了本发明的自动张力调节的另一个实施例。在 该实施例中没有应用反馈来确定所需要的张力，这是因为在确定下一个针脚 所需要的线张力的情况下的精确性已足够高时，通过反馈来提供提高的精确 性已变得不必要。为下一个针脚确定所需要的张力需要如下步骤：(1)接收来 自于操作者输入装置24的线长度比例并在步骤360中利用一个搜索表来确 定长度比例调节系数；(2)得到织物厚度并在步骤364中参考一个搜索表来确 定织物厚度调节系数；(3)得到针脚角度改变量并在步骤368中搜索角度改变 调节系数；(4)得到下一个针脚的速度并在步骤372中搜索速度调节系数；(5) 得到针脚长度并在步骤376中搜索针脚长度调节系数；(6)利用在步骤360、 364、368、372、376确定的系数来确定下一个针脚所需要的线张力，并将所 得到的张力应用到步骤380中的线上；(7)在步骤384中利用在步骤380中计 算的张力完成一个针脚之后再次开始该过程。如果需要额外的精确度，在步 骤380中计算所需要的线张力时应应用更多的因素。
下面参考图21，图21中揭露了一种缝纫控制系统25与缝纫机21相互 作用的构造。缝纫机的主要部分408与一个服务器计算机400相连接，所述 计算机400用来接收来自于机器输入装置133的指令(见图8B中所示)。以一 种相似的方式，机头缝纫机412是由一个机头控制计算机404来监控的，所 述机头控制计算机404接收来自于机头输入装置130的指令(见图8A)。所述 服务器计算机400通过一根接口总线424而连接到每台机头控制计算机404 上。
服务器计算机400在一个中央的位置处进行整体的计算并将计算的结果 参数和其他任务传输到每个机头41。服务器计算机400执行的功能包括：对 从可去除磁盘136中接收到的图案进行解释、计算每个机头41所需要的线 的消耗量、计算每个针脚的针脚长度、将统计信息保持在每个机头41上， 及在一个实施例中控制针34和织物28之间进行的在X、Y、Z轴线上的运 动，但本发明并不仅限于此。
多机头缝纫装置中的每个机头41均具有一个机头控制计算机404。所述 机头控制计算机404与机头输入装置130相连，并控制机头缝纫机412的运 行且执行服务器计算机400没有进行的计算。多条导线作为机头控制计算机 404和机头缝纫机412之间的接口。所述的线如图21中的一条总线420所指 示的那样。在其他结构中，当操作者90通过机头输入装置130发布命令时， 机头控制计算机就操纵张紧组件而达到所需要的线张力或线长度比例。所有 机头控制计算机404均通过接口总线424而与服务器计算机400相连通。
将服务器计算机400与每个机头控制计算机404连接在一起的接口总线 424为双向总线，它可允许数据在计算机之间进行传输及反向传输。每台计 算机中放置的软件可利用该接口装置向其他计算机咨询需要的信息。接口总 线424最好成系列构造以减少伸展到每个机头41的导线量，但所述的接口 装置也可以是一条并列总线、一条光学总线或一条无线电连接线，但本发明 并不仅限于此。
参考图22，图中显示了服务器计算机400的一个方框图。从机器输入装 置133接收到的信号被用来确定怎样在X方向和Y方向上移动织物环带26 及怎样在Z方向上移动针34。服务器计算机400也分析从可去除的磁盘中接 收到的针脚图案信息来确定所需要的线消耗量，并通过接口总线424将该信 息传输到机头控制计算机404。
参考图23，图中以方框的形式显示了一台机头控制计算机404。一台中 央处理器(CPU)440接收来自于操作者输入装置24和线长度编码器23的信 息，控制张紧组件22中的螺线管118与多个状态指示器。
所述状态指示器位于操作者输入装置24中，且包括：长度比例读取装 置144、面线张力读取装置143、面线绷断指示器155和底线绷断指示器158。 一个常规的逻辑块452用来提供输出信息，所述的输出信息用来在处理器440 的指令下启动状态指示器。
一个编码器多路分解器444接收来自于多个线长度编码器23的信号。 当确定线消耗量时，处理器440就通过编码器多路分解器444来选择要求的 线长度编码信号。通过这种方式，在确定线的实际消耗量时，处理器440就 可选择每个编码信号。
在改变线上的张力时，处理器440必需能够控制每个张紧组件22中的 螺线管118。一个多路复用器448接收来自于处理器440的单个脉冲宽度调 制信号并将该信号传输到一个选择的螺线管。该过程可使处理器440改变正 在形成针脚所用的线的张力。
上面为显示和说明发明目的而对本发明进行了描述，但本发明并不仅限 于此。与上面的描述相应的变化及变更和本发明的相关技术或知识均落在本 发明的范围之内。描述的本发明的实施例是为了以最好的方式实现本发明， 使本领域技术人员以这种最好的方式或其他的实施例方式来应用本发明，对 于实现本发明的具体的应用也需要作出不同的变更。应认识到本发明附加的 权利要求包括现有技术允许的其他可选择的实施例。