CN1276029A - 缝合织物面料的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种将镶边材料缝合到织物面料上的方法和装置。所述装置包括牵引织物面料通过缝纫机(20)的拖运器(40)。所述装置还包括边缘导向器(50)、活动抵座(120)、轮子(80)和切割器(70)。所述方法包括下述步骤:按顺序缝合每条边以及在切割和缝合角的同时围绕着角旋转面料。所述方法还包括调整凸饰边(60)旋转速度的步骤,以便产生没有皱褶和凸棱的平整的角。所述装置还包括缝合后自动取下织物面料的设备。

Description

缝合织物面料的方法和装置

本发明的技术领域

本发明涉及操纵和缝合柔软的织物面料，更具体地说涉及将凸饰边与床垫套面料边缘缝合的方法和装置。

本发明的现有技术

床垫通常包括被床垫套覆盖着的内部结构。床垫套通常包括通过侧面的面料相互连接的顶部面料和底部面料。床垫套通常通过凸饰边固定在内部结构上，而凸饰边固定在顶部和底部面料之一的周边上同时利用弯拱环等与内部结构连接。顶部面料和底部面料可以直接缝合到侧面的面料上，或者用滚边带等材料连接。

凸饰边材料通常在剪裁和缝合面料边缘的同时被固定到顶部面料或底部面料的边缘上。这种方法利用毗邻搁置床垫的工作台的缝纫机。过去，这种方法主要是靠人员操作，最近为了使这种方法自动化已做过多次努力。早期的尝试是保持床垫静止同时围绕着床垫面料的周界推进缝纫机。在这方面较新的尝试已经保持缝纫机静止同时在气动工作台上操纵床垫面料。这类装置的实例可以在美国专利第5,529,004号(已转让给本发明的受让人)、公布WO95/25194(已转让给本发明的受让人)、美国专利第5,560,308号和美国专利第5,367,968号中找到。

在所有的这些系统中遇到的问题(其中一些已在上述专利中部分地解决了)包括使床垫面料的边缘与缝针适当地对准、使床垫面料围绕着一个角适当地旋转以产生与所需半径相等的圆弧形切角、以及使凸饰边材料适当地对准。

使这种方法尽可能多地自动化以及最大限度地减少缝合床垫面料所需的体力劳动是非常符合要求的。自动化节约劳动成本、最大限度地降低对工人的伤害、产生较高水平的精确性和提供再现性从而使最终产品看上去更一致。

尽管在提高精确性和最大限度地减少工人参与方面做过一些努力，但是在这两方面仍然有改进的余地。具体地说，在上述的现有装置中仍然有一些需要人工引导被缝合的面料边缘通过缝纫机，特别是在缝合周期快要结束的时候。此外，上述的现有装置仍然需要在完成缝合时靠人从工作台或缝合区取下面料。

所以，本发明的一个目的是使缝合床垫面料边缘和装配凸饰边的方法更全面地自动化。

本发明的另一个目的是进一步提高缝合床垫套的顶部和底部面料以及装配凸饰边的精确性和再现性。

本发明的概述

这些和其它目的是按照本发明达到的，这项发明涉及操纵和缝合织物面料边缘(如床垫套的顶部或底部面料)的方法和装置。这项发明还涉及将凸饰边固定在床垫面料边缘上的方法和装置。使用常规的缝纫机和支撑织物面料的常规气动工作台。

这项发明的一个方面是经过改进的边缘引导装置，该装置不仅在面料被送入缝纫机时起对齐面料边缘和引导作用，而且还有助于防止面料起褶和折叠，或有助于沿着边缘延伸以防止它太厚以致不能通过缝纫机的缝合机构和允许后续边缘精确定位。所述的边缘引导装置包括顶板和底板。顶板向下落直到它与面料顶面接触，然后退回留出预定的距离，以便为面料平滑地通过边缘引导装置到达缝合装置。这项操作还为控制器提供关于面料的垂直厚度的信息。所述边缘引导装置还包括一些传感器，这些传感器触发缝纫机减速和面料围绕着一个角旋转。

本发明的另一方面是提供一个轮子，这个轮子在缝合最后的边缘时下降并与面料接触。这个轮子即可以是能够自由旋转的惰轮也可以是被驱动的轮子。如果提供的是惰轮，那么轮子是这样配置的，以致它按照平行于喂料方向的方向围绕着垂直于喂料方向的轴线旋转。在一个实施方案中，当缝纫机离开面料沿着最后的边缘退回时，该惰轮阻止面料按照与喂料方向相反的方向与缝纫机一起向后拖。在另一个实施方案中，可以给轮子提供动力并且相对喂料方向成小角度配置，以便沿着面料最后的边缘将面料推离缝纫机。

本发明的第三方面是提供在完成缝合操作时将面料从工作台上取下的装置。这种装置包括一个臂，这个臂的取向通常平行于喂料方向并且包括许多围绕着一条通常平行于喂料方向的轴线旋转的轮子。当这些轮子旋转到这样的位置使它们与织物面料接触时按照与工作台的喂料方向通常相反的方向驱动该织物面料。

本发明的第四方面是提供边缘展平器，该展平器是由伺服电机以不同的速度驱动的。在面料围绕着一个角旋转时边缘展平器的速度增加，以便在角上快速喂入顶层防止起褶。此外，展平器所需的旋转速度可以通过操纵器设定，以提供最佳的喂料和展平。

本发明的第五方面是在使用这项发明的装置把凸饰边装配到床垫套的顶部或底部面料的边缘上时在支撑缝纫机并且能够与缝纫机一起接近和远离缝合工作台的抵座上提供凸饰边引导系统。凸饰边材料的卷轴可旋转地安装在抵座上。凸饰边材料从卷轴向下通过凸饰边导向器然后从导向器的顶部狭缝穿出，以便被精确地对齐，将凸饰边材料的外侧边缘放在缝纫机上的缝针与边缘切割器之间。此外，由于凸饰边材料与导向器都安装在运载缝纫机的活动抵座上，所以在面料的最后边缘被缝合后缝纫机退离工作台时，凸饰边材料也退离面料。安装在气动臂上的切割轮在完成缝合操作后将凸饰边材料和缝线切断。

本发明的第六方面包括利用加长的拖运器牵引面料通过缝纫机的缝合区。这个拖运器通常相对面料的喂料方向横向延伸并且延伸的长度足以容纳被牵引的面料的宽度。该拖运器包括至少两个夹具以便在两个不同的点将面料的前缘夹紧。滑动式离合器允许拖运器在面料上保持张力，但不会将面料撕裂，而且牵引面料通过缝合区的速度不会比缝纫机的缝合机构所允许的速度快。

按照上述的装置，还揭示了一种改进的方法，该方法适合把凸饰边材料与床垫套的顶部或底部面料缝合以及缝合和剪裁面料边缘。在这种改进方法中，操作者的参与被最大限度地减少。操作者手工操作将面料放到工作台上，使前缘毗邻在原始位置的拖运器的夹具并且使侧边与边缘导向器对齐。然后，通过按下按钮或同类的东西启动自动操作。两个拖运器夹具闭合，然后拖运器将面料牵引到缝合头到第一个角的距离为预定距离的位置。边缘导向器测量面料厚度后退离工作台和面料，同时缝纫机的缝合头将面料向前推进到缝合位置。然后，离缝纫机最远的夹具打开。操作者手工操作把面料放进缝纫机。接下来，通过在控制面板上操作另一个按钮或同类的东西启动自动缝合。然后，朝面料推进边缘导向器使它进入需要的取向，而边缘导向器的顶板下降到距底板的距离等于它的编程距离。然后，缝纫机缝合预定的一段距离(例如6英寸)，以确定适合这种特定面料的缝合速度。接下来，缝合和剪裁面料直到到达角为止。将凸饰边材料送入缝纫机并缝到面料边缘上。面料以角为轴旋转，并且在面料旋转的同时边缝合边剪裁，以便产生圆角。

在四个边都以同样的方式缝合和剪裁后，面料在它第四次转弯之后返回到它的初始边。然后，轮子下降与面料上表面接触。在一个实施方案中，轮子是自由旋转的并且围绕着垂直于喂料方向的轴线按照通常平行于喂料方向的方向旋转。在沿着初始边接近起始位置时缝纫机退离面料逐渐减少从边缘切割下来的材料量以便使新切割的边缘与原来切割并缝合的边缘交叠。在另一个实施方案中，轮子相对喂料方向形成一个角度并且以某个角度旋转着离开缝纫机。在这个实施方案中，缝纫机保持不动，轮子开始将面料推离缝纫机直到面料在起始点完全离开缝纫机为止。在任何一个实施方案中，凸饰边材料都保持对准缝纫机而缝纫机将凸饰边材料缝上。接下来，将凸饰边材料切断，并且通过拖运器将面料移到卸载点。然后，卸载装置将面料推离工作台。

上述的方法和装置基本上使向床垫套的顶部或底部面料上加接凸饰边材料完全自动进行。此外，所有的方法都围绕着面料的周界提供了经过精确和再现地切割和缝合的边缘。还产生了圆角。

附图的简要说明

通过下面结合附图的详细介绍将更全面地理解本发明，其中：

图1A是这项发明的装置的俯视透视图；

图1B是图1A所示装置的俯视局剖透视图；

图1C是图1A所示缝纫机的侧视示意图；

图2是图1A所示装置的局部侧视透视图；

图3是说明图1A所示装置的边缘导向器的局部侧视透视图；

图4是说明图3所示边缘导向器的一个操作位置的局部侧视透视图；

图5是说明图3所示边缘导向器另一个操作位置的局部侧视透视图；

图6是说明图1A所示装置的拖运器及其驱动系统的局部侧视透视图；

图7是说明图1A所示装置的凸饰边切割器的局部侧视透视图；

图8是说明图1A所示装置初始操作位置的俯视示意图；

图9是说明图1A所示装置另一个操作位置的俯视示意图；

图10是说明织物面料在图1A所示装置中旋转的俯视示意图；

图11是说明图1A所示装置的又一个操作位置的俯视示意图；

图12是说明最后将织物面料从图1A所示装置取下的操作位置的俯视示意图。

本发明的详细描述

本发明涉及操纵和缝合由柔性材料制成的面料(如床垫套的顶部面料或底部的面料)的方法和装置。这种方法和装置还可以用于将凸饰边附着到床垫面料的边缘上。这项方面允许高水平的自动操作和缝合，并且使需要人员介入的事情减少到最低限度。这个系统包括对已转让给本申请的受让人的公布WO95/25194和美国专利申请第08/656,345号所介绍的系统的改进，在此明确地通过引证将它们并入。

现在具体地参照图1A至图1C介绍本发明的方法和装置的一个实施方案。装置10包括缝纫机20、摇臂30、拖运器40、边缘导向器50、边缘展平器60、切割器70(图7)、轮子80、抵座120和凸饰边导向系统150。织物面料100(图8)或同类的东西由工作台110支撑并且在该工作台上操作，其中所述工作台包括许多迫使压缩空气通过的小孔111。

装置10所有的零部件都在控制器90的控制下工作，该控制器是可编程的微处理器或同类的东西并且将其性质而言是常规的。控制器90将适当的信号发送给每个零部件以便在需要的时候完成它们所需的功能，并且在需要的场合与气动压力源合作以允许零部件完成所需操作。控制器90的典型实例是控制技术公司(Control Technology Corp.)销售的微处理器。控制器90包括中心面板或常规的触摸屏91。

缝纫机20是常规的并且可以是由波特缝纫机械股份有限公司(Porter Sewing Machines Inc.of Beverly，Massachusetts)销售的Porter1000型或Porter 518型缝纫机。缝纫机20包括普通的送布齿和/或行走机械脚21，以便按照图1A中用箭头24指示的喂料方向将布片送到常规的缝针22下。如果提供两根针22，通常是一根针产生旧式针迹，而另一根针产生链式针迹。最靠近织物外侧边缘的针产生旧式针迹。缝纫机20还包括常规的边缘切割器25以便在缝合时从面料100的边上切下一绺材料(图8)。优选的缝纫机20包括Wilcox和Gibbs型切割器25，它在沿着喂料方向24缝合和移动材料时按照喂料方向24切割材料。切割器25与缝纫机20的针22同步上下移动。这样，切割器25允许切割面料边缘，以便提供圆角和平整的边缘。

缝纫机20由安装在按通常垂直于喂料方向24的方向取向的滑轨122上的活动抵座120运载。滑轨122支撑在辊子123上。抵座120按照通常垂直于喂料方向24借助诸如常规的螺旋驱动器之类的驱动器124接近和远离工作台110，其中所述驱动器是由伺服电机126在控制器90的控制下操作的。例如，驱动器124可以包括一根螺纹轴，该螺纹轴穿过固定在抵座120上与它啮合的静止的螺纹块(未示出)旋转。通常，抵座120有大约6英寸的行程，虽然行程可以是任何需要的量。伺服电机126将抵座120锁定在所需的位置。抵座120的位置可以借助常规的位置传感器或轴位编码器(未示出)监测。

摇臂30在缝合操作期间使织物面料100围绕着一个角旋转。臂30借助电机31旋转。摇臂30靠步进电机32响应来自控制器90的指令升降。臂30包括一般的水平梁34、一般的垂直立柱36和连杆38，其中连杆38从立柱36的顶部一直延伸到梁34。在梁34的下表面上配置着数个稍有弹性的凸台35，这些凸台优选具有削尖的尖。橡胶是用于凸台35的优选材料，虽然可以使用其它不会刺破面料100的材料。凸台35的设计适合与织物面料100的上表面接触以便拖动它旋转。旋转点37配置在立柱36的下端。点37在借助电机32下降并且为臂30提供一个旋转点时它在工作台110上的面料100上。点37是由与凸台35相同的材料制成的。在面料100旋转时为了避免损伤面料100凸台35和点37在工作台110上方留出一个小空间。通常，凸台35和点37定位在工作台110上方距工作台面的距离是面料厚度的一半。这个距离是通过边缘导向器50事先计算的，下面将予以讨论。

拖运器40包括通常按喂料方向24横着延伸的臂42。在臂42上至少安装两个夹具43和44。夹具43按照喂料方向24在缝纫机20的下游即在缝纫机20的后面，与缝纫机20隔开。夹具43通常按照与喂料方向24横交的方向与缝针22对齐，虽然夹具43也可以按照与喂料方向24横交的方向从缝针22朝夹具44偏置。夹具44在与喂料方向24横交的方向上与夹具43隔开。夹具43和44的间隔既足以沿着前缘102对面料100提供稳定的牵引力又不隔得太远使夹具44落在面料100的其它侧边107的外面。

夹具43和44优选两者是相同的并且优选都是靠压缩空气致动的，尽管它们并非必需如此。夹具43和44每个都包括下板45和靠枢轴安装在上面的夹具臂46。每个臂46都是通过相关联的气压动作筒47操作的。板45沿着工作台110行进(即滑动)并且足够薄以致它们可以在面料100与工作台110之间滑动，优选的是不使面料100产生任何移动。在操作时，来自控制器90的信号使动作筒47动起来驱动夹具臂46向下夹紧在夹具臂46与下板45之间的面料100的一个边。

如图6所示，臂42以及相关联的夹具43和44受驱动系统121驱动在工作台110上移动。驱动系统121可以是任何常规的皮带驱动器并且包括由链条或柔韧的橡胶或塑料材料制成的皮带123，该皮带通过紧固件125固定在臂42上。紧固件125通过工作台110表面上的狭缝127向上延伸。皮带123靠对来自控制器90的信号作出反应的伺服电机129驱动。滑移式离合器131配置在电机129与皮带123之间的传动机构中。例如，滑移式离合器130可以是气动离合器，它既允许电机128相对皮带123滑移又为施加在织物面料100的前缘102上的力提供上限。滑移式离合器131允许拖运器40沿着面料前缘102对面料100施加张力，但不会撕裂面料100或使缝纫机20的喂料机构过载。因此，拖运器40仅仅以与缝纫机20所允许的速度相同的速度移动。通常离合器131通过皮带123与电机129耦合，虽然可以使用其它已知的连接方式。优选的是离合器130借助皮带轮137与皮带123连接，虽然可以使用链轮或其它已知的连接方式。

已知的轴位编码器135按已知的方式跟踪拖运器40的位置。轴位编码器135是通过皮带(未示出)之类方式与离合器131的轴耦合的随动轴位编码器。将轴位编码器与离合器耦合起来的皮带仅仅在皮带123移动时才移动同样的距离，所以它精确地跟踪拖运器40的位置。

气动管线(未示出)将两个动作筒47与压缩空气源耦合并且沿着皮带122延伸。优选的是提供适合将气动管线收拢和提供挠性套管的已知机构，以便为随着拖运器40移动释放这些管线创造条件和防止气动管线被拖运器缠住。典型的机构是有气动管线从中穿过的半刚性的活结链。这种活结链是Igus公司(Rhode Island)出售的，商标是NYLATRAK。

现在参照图1A至图3介绍边缘展平器60。展平器60是为了在缝纫机20缝合面料边缘之前将面料边缘展平而设计的。此外，边缘展平器60把任何隆起都朝面料边缘外边推。边缘展平器60按照喂料方向24配置在缝针22的前面。优选的边缘展平器包括中心轴67和配置在轴67外表面上的螺旋脊62。展平器60的轴67作为枢轴并且使用弹簧支座64吸收振动。在铺放面料100期间，气压动作筒66将展平器60升起离开工作台110。另外，动作筒66可以作为气垫代替弹簧支座。展平器60通过支座64和/或动作筒66始终与面料100的上表面相对。尽管展平器60的轴67可以通过软轴传动装配到缝纫机20的主驱动轴上使它可以与缝纫机同步旋转，但是优选的是展平器60借助受控制器90控制的独立的专用伺服电机68旋转。展平器60围绕着它的中心轴线优选按照与喂料方向24相反的方向旋转。换言之，展平器60接触面料100上表面的底面按照与喂料方向24相反的方向移动。伺服电机68允许边缘展平器在不同的工作条件下具有不同的旋转速度。这个特征在面料围绕着它的角旋转时特别有意义，因为为了防止形成径向延伸的皱褶或在角上形成波纹表面在旋转面料时优选提高边缘展平器的速度以适应面料100的缝合表面稍微增大的移动速度。

现在参照图7介绍切割器70。切割器70包括安装在靠气压动作筒74伸缩的臂72的远端上可旋转的轮子71。轮子71包括适合切割布料的锋利的边缘76。边缘76安放在工作台110上的凹槽77内的切割表面78上。动作筒74在控制器90的控制下按照与喂料方向24横交的方向推进臂72和轮子71。轮子71通常在完成缝合操作把凸饰边材料缝到织物面料100的边缘上之后被用于沿着织物面料100的后缘104自动切断凸饰边材料和缝线。图7展示轮子71处在其毗邻动作筒74的嵌套位置。在完成缝合操作并收到来自控制器90的指令时，臂72如图7所示向左推进轮子71并且在完成切割操作之后返回嵌套位置。

现在参照图2介绍轮子80。轮子80可旋转地安装在伸缩臂82的末端。臂82的另一端通过枢轴安装在支撑结构84上。借助气压动作筒(未示出)的操作臂82可以向外延伸。通过使用气压动作筒(未示出)还可以实现臂82围绕支撑(点)84的旋转。臂82的旋转和它的延伸两者都受控制器90的控制。优选的是轮子80是惰轮并且允许它围绕着它的中心轴线自由地旋转。通常，在结束对面料的缝合操作时轮子80开始动作，它在臂82向外延伸的同时向下旋转，以便把轮子放在面料100的上表面上。轮子80是为允许面料100按照喂料方向24在它下面通过而设计的，所以它的取向致使它围绕着通常与喂料方向24横交的轴线旋转。轮子80在缝合操作的最后阶段当缝纫机20从面料100的边缘106退出时阻止面料100在与喂料方向横交的方向上移动，下面将予以介绍。

另外，轮子80可以与伺服电机(未示出)耦合并且得到正向驱动。如果是正向驱动，轮子80这样配置使它的旋转轴线相对与喂料方向24横交的直线形成一个锐角。在这种构型中，在轮子80旋转时轮子80通常按相对喂料方向24成一锐角的方向将面料100推离缝纫机20。这个特征允许在结束缝合操作时尽管缝纫机相对工作台110保持不动也可以将面料100推离缝纫机，因此也允许在不继续切割面料边缘的情况下在缝合操作起始点的外面对面料完成同样的操作。

现在参照图3、图4和图5介绍边缘导向器50。边缘导向器50具有三种功能。第一，边缘导向器50为被缝合的面料100的内侧边缘106提供导向作用，使它与缝纫机20适当地对准。第二项功能感受面料100的后缘104的位置。第三项功能是确定面料的厚度和防止面料升高脱离工作台110的台面或者在缝合前自己折叠起来。这种折叠的或升高的面料可能防碍缝合工艺、提供不符合要求的缝迹、或者使面料100的后缘104的位置测定不精确。

边缘导向器50包括通常具有水平的下表面的上平板52、通常具有平行于平板52的下表面的水平的上表面以及以及通常具有垂直于平板52的下表面和平板53的上表面的垂直的后定位板表面51的下平板53。按照喂料方向24平板52面对远离缝纫机20方向的边缘通常远离平板53向上翘起以利于面料100在板52和53之间前进。

边缘导向器50还包括传感器56和57。传感器56和57检测后缘104的位置。在优选的实施方案中，传感器56和57每个都是常规的漫反射型红外传感器，它从专用的发射并非发射红外辐射并且在接收部分接收反射的红外辐射。如果要面料100存在，传感器56和57被面料100覆盖，于是发射器发射的红外辐射被面料反射回接收器。如果面料没有覆盖发射器，红外辐射通过板52上的孔59逸出，于是接收器收不到红外辐射。优选用射束宽度比较小的低强度射束更精确地读出边缘104的位置，因为低强度射束较少受面料厚度的影响。当后缘104经过传感器57时没有红外辐射照射在传感器57上，因此通知控制器90使缝纫机20减速。当后缘104经过传感器56时缝纫机20停止，控制器开始处理面料100的绕角旋转。传感器56和57也可以是接收其它波长光线的普通光电管，这种光电管是为检测光线存在与否或者是否被遮断而设计的。

下平板53优选在垂直方向保持静止，而上平板52在垂直方向上是活动的，即可以借助伺服电机54按照通常垂直于板53的方向接近或远离板53。但是，应当理解上平板52可能是静止不动的，而下平板53在垂直于上平板52的方向上是活动的，或者板52和53两者在通常垂直于它们的水平平面的方向上相对于彼此都是活动的。电机54使轴61旋转并且包括轴位编码器192或者任何能够测量板52的下表面与板53的上表面之间的间隔的其它类型的传感器。轴61的一端安装在电机54的转子上，而另一端可旋转地安装在不旋转的上平板52支座63上。优选的是，不旋转的支撑立柱65配置在轴61的两侧以便为支座63提供稳定性和使上平板52平稳地垂直移动。边缘导向器50安装在水平的导轨174上，该导轨允许电机176通过常规的螺杆传动使边缘导向器50接近或者远离工作台110。

两根通常垂直的支撑立柱163从通常水平的支座63向下延伸。远离每个支撑立柱163向上延伸的并且叠加在上平板52上的是支撑臂165。每个支撑臂165通过连接件167与板52耦合，其中连接件可以是螺钉、铆钉、螺栓或类似的东西。弹簧169或者其它类型相似的偏动系统配置在每个支撑臂165的下表面与板52的上表面之间。通常，弹簧169位于连接件167周围。弹簧169优选压缩螺旋弹簧、泡沫塑料或类似的东西。上面安装着邻近传感器175的板173配置在横向支撑171上。垫片177垫在传感器175和板52的上表面之间。传感器175是可编程的，以便在它与垫片177之间的距离进入预定范围(通常是1至1.5mm)时向控制器90发送信号。

在操作中，在面料100通过边缘导向器50时，面料100的内侧边缘与后定位板表面51对齐。最初，控制器90使上平板52向下朝面料100的上表面移动直到板52的底面与面料100的上表面相遇。板52的任何进一步移动都将压缩弹簧169直到邻近传感器175检测到垫片177的存在。在检测到垫片177时，控制器90使上平板52后退离开下平板53一段预定的距离(例如1/8至1/4英寸)，以防止板52和53不适当地防碍面料100的移动。在这个过程中，控制器90测量面料100的厚度。这个测量结果以及上平板52离开下平板53的移动受轴位编码器192的监视和控制。板52和53防止面料100在垂直方向延伸或自身重叠，这些现象可能阻碍缝合过程而且可能使面料后缘104的位置测量结果不精确。面料向上延伸将缩短面料100的长度而且可能在边缘104已经通过后使红外线不适当地反射回传感器56和57。如果沿着边缘106适当地展平，后缘104将被适当地确定并且在准备缝合时面料将变得平滑。

现在将参照图1A和图1B介绍凸饰边引导系统150。系统150包括承载成卷的凸饰边材料154的可旋转的卷轴152。卷轴152安装在抵座120上的轴杆156上并且与抵座120一起接近和远离工作台110。卷轴152围绕着轴杆156旋转，或者轴杆156以其两端作为轴颈安装在抵座120中。轴杆156按照通常垂直于喂料方向24的方向取向。系统150包括喂料通道158，该通道从毗邻的卷轴152延伸到在平行于工作台110的表面163上的狭缝160，然后穿过该狭缝插入工作台110上的凹槽。表面163被安装在抵座120上。狭缝160配置在边缘导向器50和缝纫机20之间。通道158和狭缝160都足够宽，足以适应和引导与床垫面料结合使用的典型的凸饰边材料。面对远离工作台110方向的通道158和狭缝160的外侧边缘是这样取向的，以致按狭缝160的外边缘定位穿过狭缝160的凸饰边材料154的外侧边缘将精确地按所需的定位通过缝纫机20。优选的是凸饰边材料154的外侧边缘在边缘切割器25和缝纫机20的缝针之间通过，以致凸饰边材料被缝在面料100上但在缝合期间不被切割器切割。因此，在完成切割操作之后凸饰边材料154的外侧边缘大体上与完成加工的面料100的切割边缘对齐。当抵座120后退离开工作台110(下面将予以介绍)时，凸饰边材料154与抵座120一起行进，以便在完成缝合操作时以所有的线保持与针22和切割器25适当地对齐。在缝纫机20后退时，它停止缝合凸饰边材料154，而切割器70切割凸饰边材料154和缝线两者。

现在参照图8介绍卸载装置130。装置130安装在工作台110上，其位置按喂料方向在缝纫机20的下游即在缝纫机的后面并且优选(尽管并非必要)在垂直于喂料方向24的方向上与缝纫机20隔开。理想的是装置130这样配置，以致在面料100完成缝合并且被拖运器40牵引到后缘104与缝纫机20大体对齐的位置之后，与内侧边缘104相对的外侧边缘107恰好在装置130的下面。

装置130包括支撑臂132，该支撑臂优选按通常平行于喂料方向24的方向延伸。臂132承载着许多轮子134，这些轮子围绕着通常平行于喂料方向24的方向延伸的轴136旋转。轮子134通过由电机140驱动的皮带138驱动。臂132在工作台110的上方并且与台面隔开一段距离，该距离足以允许面料100在臂132与工作台110之间通过。臂132通过支座142被支撑在轴杆位置。臂132通常可旋转地安装在支座142上，以致臂132可以围绕着轴线旋转使轮子134升高脱离工作台110或者使它们向下朝工作台110旋转与面料100的上表面接触，其中所述轴线沿着它在喂料方向24上的延长线方向延伸。这种旋转受气压动作筒144的控制，而所述气压动作筒又是受控制器90控制的。

在操作中，在适当的时刻动作筒144使臂132这样旋转，以致在面料已完全被缝合时向下推动轮子134使它们与面料100的上表面接触。在这个位置，轮子134以这样的方式旋转，以便按照垂直于喂料方向的方向将面料100推离工作台110和缝纫机20，如图14所示。

光电管传感器190(图12)或者类似的东西定位在工作台110上与上游的缝纫机20(即按照喂料方向24缝纫机20在前面)保持预定的距离。典型的预定距离是14英寸。传感器190检测面料100的后缘104何时通过并且向控制器90发出警报，理由有待讨论。传感器190通常在与喂料方向24横交的方向上与传感器56和57对齐，但是在喂料方向24上与传感器56和57隔开，在它们的上游。

现在参照图8至图12介绍装置10的操作和本发明的方法。

这个过程从手工操作把面料100放在工作台110上开始。在这个时刻，边缘导向器50朝工作台110推进，其中导向器50处于其正常的缝合位置并且板52和53是分开的。再者，在这个时刻拖运器40处于其编程的常驻位置，即按喂料方向24最接近缝纫机20但在其下游的位置，如图8所示。夹具43和44处于它们的打开位置。凸饰边材料154或者已经存在并且已经与缝纫机20适当地对齐，或者操作者已经把材料的前缘从卷轴152上拉出并且已穿过通道158。操作者把面料100的边缘106与定位边缘51对齐，把边缘102与夹具43和44对齐。然后，操作者按动按钮或者触摸触摸屏上的某个位置。这个启动按钮或者触摸屏上的启动位置被称作“面料前进”按钮。控制器90作出响应闭合夹具43和44，夹紧面料100的前缘102。然后，控制器90激活拖运器40牵引面料100，直到边缘104通过后面的传感器190被该传感器检测到时边缘104离缝针22还有预定的距离为止。优选的距离是14英寸，尽管可以使用其它的距离。然后，边缘导向器50的上平板52下降，直到它与面料100的上表面接触。板52的进一步移动压缩弹簧169，直到传感器175检测到垫片177。接下来，上平板52向上升起离开下平板53达到预定的距离(例如1/8至1/4英寸)到达固定位置。这种处理允许边缘导向器50测量面料厚度并且将这个数值储存在控制器90中。然后，边缘导向器50借助电机176向外退，离开工作台达到预定的距离。控制器90朝工作台110推进抵座120和缝纫机20，使它们进入缝合位置，在这个位置缝针22处在所需的缝合位置上。然后，夹具44打开松开边缘102。

通过仅仅使用夹具43(这个夹具最接近缝纫机20)，使面料100倾向于被推向边缘导向器50，从而将边缘106推进与板51对准的位置。这种处理保证边缘106在缝合过程中适当的对准。

如果面料100适当地取向，该过程继续进行。如果面料没有适当地取向，控制器90将提醒操作者并且使该系统返回加载位置然后重复该过程。假设面料具有适当的取向，边缘106靠操作者手工操作送进缝纫机20放在缝针22下面。然后，操作者按动触摸屏或控制面板上的“启动”按钮。这个位置是起点。接下来边缘导向器50借助电机176朝工作台110返回到缝合位置，在这个位置板51与边缘106对齐。上平板52下降到上述的固定位置，该位置是在此之前由控制器90确定的。缝纫机20的缝针22和喂料零部件移动到位。拖运器40开始牵引面料100通过缝纫机20以便开始缝合和切割操作，同时启动滑移式离合器131。然后，象轴位编码器135测定的那样，缝纫头22自动缝合预定的距离(例如6英寸)。缝合的针数被控制器90自动纪录下来，以便确定适合这种面料的缝合速度。这个缝合速度是确定面料围绕着每个角旋转所应当具有的速度所需要的，以便在旋转期间保持每英寸同样的针数。当边缘104通过传感器57时缝合速度下降到较低的缝合速度。从传感器57到缝针22的距离通常是大约6英寸。一旦边缘104通过传感器56，缝合操作就停止，如图9所示。传感器56与缝针22隔开一段距离，该距离近似等于传感器56到应当开始旋转操作的点的距离，即到边缘104与106之间待形成的角的倒圆切点的距离。例如，这个距离是距针22对于4英寸。然后，缝针22停止。旋转臂30下降，为凸台35与面料100顶面接触创造条件。控制器90控制旋转臂30的下降量，这个量将使凸台35与面料100接触但不会损坏该面料。由于控制器90知道面料100的厚度，它使凸台35与工作台110隔开某个预定量，例如面料厚度的50％。夹具43松开边缘102，并且板52向上升起。然后，臂30借助电机31旋转90°角，以便使面料100围绕着边104与106之间的角旋转，如图10所示。

控制器90知道每英寸需要缝合的针数，所以可以计算出面料100的旋转速度，以便在旋转期间每英寸产生同样的针数。圆角的长度等于π乘以圆角半径，因此待缝合的距离是已知的。由于控制器90知道这个距离而且知道每英寸需要缝合的针数和缝纫机的速度，所以它能够计算为了产生符合要求的每英寸的针数所需要的旋转速度。控制器90还纪录拖运器40的停止位置，它将把有关边缘102与104之间的面料100尺寸提供给控制器90。在面料100旋转期间，缝合操作以降低的速度继续进行，切割器25继续修整面料100的边缘以产生圆角，而边缘导向器50打开到它的全部高度，以便不防碍面料100的旋转。再者，在旋转期间，边缘展平器60的速度经过控制器90的调整在角上提供符合要求的边缘展平效果以防止产生皱褶和径向延伸的棱。通常，展平器60的速度增加到超过缝合织物面料的直边时使用的速度。

在完成这种处理之后，拖运器返回它的常驻位置，在这个位置夹具43和44毗邻新的前缘102、边缘导向器150象前面讨论的那样返回到适合这块特定的面料的固定位置，如图11所示。在这个时刻，只有夹具43夹紧边缘102。臂30升起，离开面料100。当拖运器40牵引着面料100的新边缘106通过缝纫机20时滑移式离合器再次被启动并且重新开始缝合。下一个角以与第一个角相同的方式被缝合，并且重复这种处理直到达到最后一个角为止。由于控制器90知道边缘106和107的长度，如果需要把一个标记缝合到边缘之一上，控制器90可以通过编程在那个边缘的中间停止，以便在缝合凸饰边材料时把准备用缝纫机20缝合上去的标记插入。

在到达第四个角(即那个角恰好在初始边106前面)时与其它的角一样缝合这个角。一旦初始边106与边缘导向器50对齐，轮子80通过臂82伸出并且通过围绕着支撑84旋转落在面料100的上表面上。轮子的落点受轴位编码器135监视。缝纫机20开始沿着接近起始点的初始边缝合和切割。在这个步骤发生时，抵座120开始使缝纫机20和凸饰边引导系统150退离工作台110，如图12所示，以致在快到达起始点的时候缝针已经缝在边缘106的外面并且不再在面料100上完成任何缝合操作。同时切割器25也正在缩回，以致在切割器25到达起始点时不再从面料100的边缘上切割多余的材料。因此，平滑地转移回起始点，从而提供具有适当尺寸的直边。缝纫机20继续在凸饰边材料上缝合。由于面料100的尺寸是已知的，所以在最后一个边104通过缝纫机20时，拖运器40停止。切割器70被启动，以便沿着面料100的后缘104将凸饰边材料和缝线切断。然后，用拖运器40将面料拖到某个在工作台110远端的位置，如图12中的虚线所示。在这个点，轮子134被转到与面料100接触并且开始转动，以便按照通常与喂料方向24横交的方向把面料100推离工作台110，或者推到远离缝纫机20的工作台110的边缘，如图12所示。接下来，拖运器40返回常驻位置并且为了下一个面料重复这个过程。

鉴于前面的介绍，各种修改方案和改进方案的出现对于熟悉这项技术的人是完全可能的，这些方案应当被看作是在这项发明的范围内。前面的介绍倾向于仅仅是示范性的说明，本发明的范围是由权利要求书及其等价文件定义的。

Claims (22)

1.一种把织物引导到缝纫机上的装置，所述装置设置在缝纫机的前面、在相对织物对缝纫机的喂料方向上，所述装置包括：将织物边缘导向缝纫机的定位表面；

有下表面的上平板，其中所述下表面在织物上方、通常垂直于所述定位表面且与该定位表面相邻；

有上表面的下平板，其中所述上表面通常平行于所述上平板的所述下表面；以及

电机，该电机有选择地使所述的上平板和下平板彼此相对移动，以便调整所述下平板的所述上表面与所述下平板的所述上表面之间的间隔。

2.根据权利要求1的装置进一步包括：

支撑所述上平板的支撑结构；

位于所述支撑结构与所述上平板之间的弹簧，所述弹簧在所述电机减小所述下平板的所述上表面与所述上平板的所述下表面之间的间隔时在所述上平板与织物的上表面接触之后处于压缩状态。

3.根据权利要求2的装置进一步包括传感器，该传感器将感受到所述弹簧的压缩大于预定值。

4.根据权利要求1的装置进一步包括用于确定所述下平板的所

述上表面与所述上平板的所述下表面之间的间隔的传感器。

5.根据权利要求1的装置，其中所述上平板包括就喂料方向而言朝向远离缝纫机方向的边缘，所述边缘向上弯曲远离所述下表面。

6.根据权利要求1的装置进一步包括至少一个配置在所述下平板上的织物边缘位置传感器。

7.根据权利要求6的装置进一步包括两个隔开地配置在所述下平板上的织物边缘位置传感器。

8.根据权利要求7的装置进一步包括配置在所述上平板上的通孔，该通孔垂直地对准所述织物边缘位置传感器以便在所述的位置传感器与所述上平板的所述下表面之间没有织物时允许来自所述边缘位置传感器的光线穿过。

9.根据权利要求1的装置进一步包括：

按喂料方向配置在缝纫机后面的拖运器；

至少一个配置在所述拖运器上的夹具，以便按喂料方向夹紧织物的前缘；以及

驱动系统，所述驱动系统使所述拖运器移动按喂料方向远离缝纫机，以便对织物施加牵引力将织物拉过缝纫机。

10.根据权利要求9的装置进一步包括配置在所述驱动系统与所

述拖运器之间的滑动式离合器，以便控制施加在织物前缘上的力的大小。

11.一种把一条织物缝合到织物面料上的装置，所述装置包括：

用于支撑织物面料的工作台；

毗邻所述工作台的一个边缘配置的缝纫机，所述缝纫机按喂料方向接收条形织物和织物面料，以便将条形织物缝合到织物面料上；

支撑所述缝纫机的抵座；

驱动系统，所述驱动系统沿着通常垂直于喂料方向的方向使所述抵座和所述缝纫机接近和远离所述工作台；以及

配置在所述抵座上并运载一卷条形织物的卷轴。

12.根据权利要求11的装置进一步包括：

在所述抵座上按喂料方向配置在所述缝纫机前面的上表面，当织物面料向缝纫机前进时该面料沿着喂料方向在所述的上表面上通过；

配置在所述抵座的所述上表面上的狭缝，该狭缝用于接收穿过它的条形织物，以及

喂料通道，所述通道从所述的卷轴延伸到所述狭缝以便将条形织物从卷轴引向狭缝。

13.根据权利要求11的装置进一步包括：

通过枢轴安装在支撑结构上毗邻所述缝纫机一端的臂；以及

配置在所述臂上且与所述臂的枢轴安装点隔开的轮子，所述的轮子可以围绕着通常垂直于喂料方向的轴线自由旋转，所述臂通常处在所述轮子不与织物面料接触的位置上，所述臂可以围绕着该支撑结构旋转使所述的轮子与织物面料接触，以便允许织物面料沿着喂料方向移动而阻止织物面料沿着垂直于喂料方向的方向移动。

14.根据权利要求11的装置进一步包括：

按喂料方向配置在缝纫机后面的臂；

沿着通常垂直于喂料方向的方向移动所述臂的致动器；

在所述工作台上配置在所述臂下面并且平行于所述臂延伸的狭缝；以及

配置在所述臂上并且停在所述狭缝中的刃，所述刃在织物面料后面的边缘通过织物面料移动路径之后借助所述的致动器在所述狭缝中移动以便将来自缝纫机的线和条形织物的尾随部分切断。

15.一种缝合织物面料的装置，该装置包括：

支撑织物面料的工作台；

用于缝合织物面料和沿着喂料方向移动织物面料的缝纫机；以及

在完成缝合操作后将织物面料从工作台上拿开的装置，所述拿开装置包括：

可旋转地安装在支撑结构上的许多轮子；以及

驱动系统，该系统驱动所述轮子旋转，使接触所述轮子的织物面料的上表面部分按远离缝纫机的方向移动。

16.根据权利要求15的装置进一步包括使支撑结构围绕着轴线旋转的装置，以便有选择地使所述的轮子升高远离所述工作台和使所述的轮子朝所述工作台下降以便与纤维面料的上表面接触。

17.一种将用材料填充的织物面料与另一块织物缝合起来的装置，所述装置包括：

缝纫机，用于按喂料方向接收织物面料和另一块织物以及把织物面料与这块织物缝合；

按喂料方向配置在缝纫机前面的边缘展平器，所述的边缘展平器包括可围绕着旋转轴线旋转且将织物面料中的材料放平的零部件；以及

伺服电机，所述伺服电机使所述零部件围绕着它的旋转轴线以可变的旋转速度旋转并且能够独立地控制缝纫机的速度。

18.一种缝合织物面料边缘的方法，该方法包括下述步骤：

按照喂料方向将织物面料送入缝纫机；

使织物面料的边缘在上平板和下平板之间通过，其中上平板和下平板按喂料方向在缝纫机的前面并且按照一般的平行相对关系彼此隔开；

使上平板和下平板中选定的一块平板一朝另一块平板推进，直至上下平板感受到纤维面料的厚度为止；以及

移动上下平板中选定的一块使它远离上下平板中的另一块至预定的距离，以便允许织物面料的边缘在没有重大阻力作用于织物面料的情况下在上下平板之间通过。

19.一种将条形材料缝合到织物面料边缘上的方法，所述方法包括：

沿着工作台上的喂料方向将织物面料的一边送入缝纫机；

测量织物面料的厚度；

按喂料方向将条形材料这样送入缝纫机，以使该材料的

一边与织物面料的边缘对齐；

将条形材料缝合到织物面料的边缘上，所述缝合步骤从起始位置开始；

旋转在继续将条形材料缝合到织物面料的边缘上时，围绕着一个角旋转织物面料，所述的旋转步骤包括使旋转臂朝工作台上的织物面料的上表面下降使旋转臂与织物面料下面的工作台的上表面之间的距离小于织物面料的厚度。

20.根据权利要求19的方法进一步包括：

在将条形材料与织物面料缝合完毕之后牵引织物面料使它离开缝纫机；以及

在织物面料离开缝纫机之后通过单一的切割操作将条形材料和缝纫机线切断。

21.根据权利要求19的方法进一步包括：

在所述的缝合步骤之前利用以第一转速旋转的边缘展平器将织物面料的边缘弄平；以及

在所述的旋转步骤期间利用以大于第一转速的第二转速旋转所边缘展平器将角弄平。

22.根据权利要求19的方法进一步包括：

在缝纫机快到起始位置时沿着通常垂直于喂料方向的方向移动缝纫机使它远离织物面料；以及

在所述移动步骤期间使织物面料的上表面与围绕着通常垂直于喂料方向的轴线自由旋转的轮子接触。

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