DE102009029603B4

DE102009029603B4 - Knopflochmaschine

Info

Publication number: DE102009029603B4
Application number: DE102009029603.4A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Sakamoto; Kenji Murai; Takashi Sugiyama; Takahiro Ogata
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2029-09-19
Also published as: DE102009029603B8; JP2010068984A; KR20100032842A; JP5113692B2; CN101676463B; DE102009029603A1; CN101676463A; KR101561146B1

Abstract

Eine Knopflochmaschine (1), umfassend:ein Messer (50), welches ein Werkstück schneidet; undeinen Messeraufnehmer (30), der dem Messer (50) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das Messer (50) und der Messeraufnehmer (30) das Werkstück hierzwischen pressen, um das Werkstück mit dem Messer (50) zu schneiden,wobei vor oder nach dem Bilden von Knopflochstichen an dem Werkstück eine der Komponenten, welche sind das Messer (50) und der Messeraufnehmer (30), zu der jeweils anderen hin bewegt wird, um ein Knopfloch durch das Werkstück hindurch zu bilden,dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst:ein Nähgutschneidantriebsmittel (11), welches an das Messer (50) oder den Messeraufnehmer (30) gekoppelt ist, um das Messer (50) oder den Messeraufnehmer (30) hin und her zu bewegen;ein Steuermittel (7), welches einen Antrieb des Nähgutschneidantriebsmittels (11) steuert, wenn das Knopfloch gebildet wird;ein Bewegungsausmaßdetektiermittel (12), welches ein Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) detektiert;ein Lastdetektiermittel (60), welches eine Last detektiert, die zwischen dem Messer (50) und dem Messeraufnehmer (30) über das Werkstück ausgeübt wird;ein Lastzunahmerate-Speichermittel (72), welches eine Schwelle einer Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) speichert; undein Bestimmungsmittel (7), welches bestimmt, ob die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) während einer Knopflochbildungsoperation die in dem Lastzunahmerate-Speichermittel (72) gespeicherte Schwelle erreicht hat,wobei, wenn das Bestimmungsmittel (7) bestimmt, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) die Schwelle erreicht hat, das Steuermittel (7) das Nähgutschneidantriebsmittel (11) umgekehrt antreibt, um das Messer (50) und den Messeraufnehmer (30) zu trennen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knopflochmaschine.
Eine Knopflochmaschine bildet z.B. ein Augenknopfloch. Um ein Knopfloch zu bilden, umfasst die Knopflochmaschine ein Messer, welches ein Werkstück schneidet, und einen Messeraufnehmer, der dem Messer gegenüberliegend angeordnet ist. Das Messer und der Messeraufnehmer pressen das Werkstück hierzwischen, um das Werkstück mit dem Messer zu schneiden. Vor oder nach dem Bilden von Knopflochstichen an dem Werkstück bewegt und presst die Knopflochmaschine mittels eines Pulsmotors eine der Komponenten, welche sind das Messer und der Messeraufnehmer, zu der jeweils anderen Komponente hin, um ein Knopfloch an einer Lokalisation zu bilden, welches von Knopflochstichen umgeben werden soll.
Mehr im Einzelnen weist die Knopflochmaschine eine Konfiguration auf, welche z.B. in der JP 2001-327782 A beschrieben ist. Das heißt, wie in 6 gezeigt, wenn ein Pulsmotor 101 rotiert wird, wird ein Motorzahnrad 102, welches an einer Ausgangswelle des Pulsmotors 101 bereitgestellt ist, rotiert, und diese Rotation wird auf ein Transmissionszahnrad 103 übertragen. Gemäß der Rotation des Transmissionszahnrades 103 wird ein Kugelgewinde 104 axial rotiert, und gemäß der Rotation des Kugelgewindes 104 wird ein Gehäuse 105 entlang der Axialrichtung des Kugelgewindes 104 bewegt. Gemäß der Bewegung des Gehäuses 105 wird ein Verbindungsmechanismus 106 betätigt, und eine mit dem Verbindungsmechanismus 106 gekoppelte Antriebswelle 107 wird axial rotiert. Wenn die Antriebswelle 107 rotiert wird, wird auch ein Linearzahnrad 108 rotiert, und eine Linearwelle 110 mit einem Zahnstangenbereich 109 in Eingriff mit dem Zahnrad 108 bewegt sich auf und ab. Ein Messeraufnehmer 111 ist an einem unteren Endbereich der Linearwelle 110 bereitgestellt. Ein Messer 112 ist an einem Bettbereich der Knopflochmaschine an einer dem Messeraufnehmer 111 gegenüberliegenden Lokalisation bereitgestellt. Daher veranlasst die Auf- und Abbewegung der Linearwelle 110 den Messeraufnehmer 111, sich zu dem Messer 112 hin und von demselben weg zu bewegen, wodurch ein Knopfloch in einem Nähgut gebildet wird, welches zwischen dem Messeraufnehmer 111 und dem Messer 112 gepresst wird.
Jedoch wird bei der in der JP 2001-327782A beschriebenen Konfiguration der Pulsmotor 101 durch eine vorab gesetzte Anzahl von Pulsen angetrieben, um die Auf- und Abbewegung des Messeraufnehmers 111 zu kontrollieren. Es ergeben sich also einige Nachteile, wenn der Hub des Messeraufnehmers 111 mit Bezug auf das Messer 112 nicht richtig eingestellt ist. Wenn der Hub z.B. zu kurz ist, wird kein ausreichender Messerdruck auf das Werkstück ausgeübt, so dass ein Knopfloch nicht gebildet werden kann. Wenn andererseits der Hub zu lang ist, kollidiert der Messeraufnehmer 111 mit dem Messer 112, so dass eine Stoßkante des Messers 112 beschädigt wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Knopflochmaschine bereitzustellen, welche ein Knopfloch richtig bilden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Knopflochmaschine :

ein Messer, welches ein Werkstück schneidet; und
einen Messeraufnehmer, der dem Messer gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das Messer und der Messeraufnehmer das Werkstück hierzwischen pressen, um das Werkstück mit dem Messer zu schneiden.
Vor oder nach dem Bilden von Knopflochstichen an dem Werkstück bewegt die Knopflochmaschine eine der Komponenten, welche sind das Messer und der Messeraufnehmer, zu der jeweils anderen hin, um ein Knopfloch durch das Werkstück hindurch zu bilden.

Die Knopflochmaschine umfasst ferner:

ein Nähgutschneidantriebsmittel, welches an das Messer oder den Messeraufnehmer gekoppelt ist, um das Messer oder den Messeraufnehmer hin und her zu bewegen;
ein Steuermittel, welches einen Antrieb des Nähgutschneidantriebsmittels steuert, wenn das Knopfloch gebildet wird;
ein Bewegungsausmaßdetektiermittel, welches ein Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers detektiert;
ein Lastdetektiermittel, welches eine Last detektiert, die zwischen dem Messer und dem Messeraufnehmer über das Werkstück ausgeübt wird;
ein Lastzunahmerate-Speichermittel, welches eine Schwelle einer Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers speichert; und
ein Bestimmungsmittel, welches bestimmt, ob die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers während einer Knopflochbildungsoperation die in dem Lastzunahmerate-Speichermittel gespeicherte Schwelle erreicht hat,
wobei, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers die Schwelle erreicht hat, das Steuermittel das Nähgutschneidantriebsmittel umgekehrt antreibt, um das Messer und den Messeraufnehmer zu trennen.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Knopflochmaschine die Vollendung der Knopflochbildung bestimmen durch Bestimmen, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers während der Knopflochbildungsoperation die in dem Lastzunahmerate-Speichermittel gespeicherte Schwelle erreicht hat. Nach dieser Bestimmung kann die Knopflochmaschine das Nähgutschneidantriebsmittel umgekehrt antreiben, um das Messer und den Messeraufnehmer zu trennen. Daher ist es möglich, eine Situation zu vermindern, in der das Messer und der Messeraufnehmer übermäßig gegeneinander gepresst werden, nachdem das Knopfloch durch das Werkstück hindurch gebildet worden ist, was zu einer Schädigung einer Schneidkante des Messers führen würde.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Bestimmungsmittel mit Bezug auf die Zunahmerate, nachdem ein Wert der durch das Lastdetektiermittel detektierten Last mindestens einmal von Zunahme auf Abnahme gewechselt hat, bestimmen, ob die Zunahmerate die Schwelle erreicht hat.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Wert der durch das Lastdetektiermittel detektierten Last rasch zunimmt infolge eines direkten Kontaktes zwischen dem Messer und dem Messeraufnehmer, was der Fall ist nach mindestens einem Wechsel von Zunahme auf Abnahme in dem Wert der durch das Lastdetektiermittel detektierten Last und nachdem das Nähgut geschnitten ist, bestimmt, dass die Zunahmerate, d.h. ein Änderungsverhältnis der Last, die Schwelle erreicht hat, wodurch bestimmt wird, dass das Knopfloch gebildet worden ist. Daher kann die Vollendung der Knopflochbildung zuverlässiger bestimmt werden.
Das heißt, in einem Fall, in dem die Vollendung der Knopflochbildung allein auf Basis des Werts der detektierten Last bestimmt wird, ist es schwierig, die Vollendung der Knopflochbildung zuverlässig zu bestimmen. Der Grund dafür ist, dass der Wert der Last zur Zeit des Schneidens des Nähguts zunimmt, wenn sich die Schärfe des Messers verschlechtert, und somit kann eine fixe Schwelle nicht gesetzt werden. Im Gegensatz dazu kann gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Vollendung der Knopflochbildung auf Basis einer Schwelle der Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers während der Knopflochbildungsoperation bestimmt wird, die Vollendung der Knopflochbildung zuverlässiger bestimmt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Nähgutschneidantriebsmittel einen Pulsmotor umfassen.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung der Knopflochbildungsoperation des Messers oder des Messeraufnehmers durch Antreiben des Pulsmotors vorteilhaft durchgeführt werden.
Gemäß den oben beschriebenen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird bei der Knopflochmaschine basierend auf der Bestimmung, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers oder des Messeraufnehmers während der Knopflochbildungsoperation die in dem Lastzunahmerate-Speichermittel gespeicherte Schwelle erreicht hat, die Vollendung der Knopflochbildung bestimmt. Daher kann ein Knopfloch richtig gebildet werden, ohne Fehler bei der Knopflochbildung und ohne Schädigung des Messers und des Messeraufnehmers.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.
Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient der detaillierteren Erläuterung der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

1: eine Teilvorderansicht einer Knopflochmaschine;
2: eine Vorderansicht einer Nähgutschneidvorrichtung;
3: ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration um eine Steuervorrichtung der Knopflochmaschine herum zeigt;
4A: einen Graphen, der eine Korrelation zeigt zwischen einem Hub des Messeraufnehmers und einer Last, wenn zwei Nähgüter geschnitten werden;
4B: einen Graphen, der eine Korrelation zeigt zwischen einem Hub des Messeraufnehmers und einer Last, wenn sechs Nähgüter geschnitten werden;
5: ein Flussdiagramm, welches eine Messeraufnehmerantriebssteuerung durch die Steuervorrichtung beim Bilden eines Knopflochs zeigt; und
6: eine perspektivische Darstellung eines konventionellen Messerantriebsmechanismus.

Gesamtkonfiguration einer Knopflochmaschine
Bezugnehmend auf 1 wird eine Gesamtkonfiguration einer Knopflochmaschine 1 beschrieben.
Die Knopflochmaschine 1 bildet ein Knopfloch durch ein Nähgut (ein Werkstück) hindurch und bildet Overlock-Stiche um das Knopfloch herum durch eine automatische Steuerung. Die Knopflochmaschine 1 umfasst einen Bettbereich 2, auf dessen oberer Oberfläche ein Nähgut platziert wird, einen Ständerbereich 3, der sich von dem Bettbereich 2 nach oben erstreckt, einen Armbereich 4, der sich entlang einer Längsrichtung des Bettbereichs 2 von dem Ständerbereich 3 über dem Bettbereich 2 erstreckt, eine Vorschubbasis 5, welche das Nähgut in einer horizontalen Ebene bewegt, einen Nähgutdrücker 6, der das Nähgut auf die obere Oberfläche der Vorschubbasis 5 drückt, eine Nähgutschneidvorrichtung 10 zum Bilden eines Knopflochs und eine Steuervorrichtung 7 (siehe 3), welche Operationen der Knopflochmaschine 1 steuert, etc.
Nähgutschneidvorrichtung
Die Nähgutschneidvorrichtung 10 bildet ein Augenknopfloch oder ein gerades Knopfloch zwischen einem rechten und einem linken Seitenstichbildeabschnitt von Knopflochstichen, wenn ein Knopflochnähen durchgeführt wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die Nähgutschneidvorrichtung 10 einen Nähgutschneider 20.
Der Nähgutschneider 20 umfasst ein Messer 50, welches ein Nähgut schneidet, und einen Messeraufnehmer 30, der dem Messer 50 gegenüberliegend angeordnet ist und das Nähgut in Kombination mit dem Messer 50 sandwichartig hierzwischen anordnet und das Messer 50 das Nähgut schneiden lässt. Bei diesem Nähgutschneider 20 ist der Messeraufnehmer 30 oberhalb des Messers 50 angeordnet und das Messer 50 ist unterhalb des Messeraufnehmers 30 angeordnet, derart, dass sie einander gegenüberliegen.
Bei der Knopflochmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Messeraufnehmer 30 auf- und abbeweglich und das Messer 50 ist fest. Daher kann durch Drücken des Messeraufnehmers 30 gegen das Messer 50 ein Knopfloch in einem Nähgut gebildet werden, welches sandwichartig zwischen dem Messeraufnehmer 30 und dem Messer 50 angeordnet ist.
Der Messeraufnehmer 30 ist an einer Anbringungsbasis 31 angebracht.
Die Anbringungsbasis 31 ist an einer vertikalen Welle 32 durch Schrauben 33 fixiert.
Die vertikale Welle 32 wird durch Antreiben des Pulsmotors 11 (siehe 3) als ein Nähgutschneidantriebsmittel auf und ab bewegt. Diese vertikale Welle 32 ist an einem an der Unterseite des Armbereichs 4 bereitgestellten Metall 34 auf- und abbeweglich angeordnet und mit dem Metall 34 durch Schrauben 35 verbunden.
Gemäß dem Antrieb des Pulsmotors 11 führt der Messeraufnehmer 30 ein hin- und hergehende Auf- und Abbewegung zwischen einer Ursprungsposition als ein oberer Totpunkt und einer Kontaktposition für Kontakt mit dem Messer 50 als ein unterer Totpunkt aus.
Das Messer 50 ist an einer Messerbasis 52, welche an der Oberseite des Bettbereichs 2 durch Schrauben 51 fixiert ist, durch eine Messerfixierplatte 53 und eine Schraube 54 fixiert.
An der Messerbasis 52 ist eine Lastzelle 60 als ein Lastdetektiermittel angeordnet, welches eine Last detektiert, wenn ein Nähgut sandwichartig zwischen dem Messeraufnehmer 30 und dem Messer 50 angeordnet ist.
Steuervorrichtung
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung 7 eine CPU 71 zum Steuern einer Antriebsquelle (z.B. Pulsmotor 11) etc. durch die Durchführung von arithmetischen Operationen betreffend den Antrieb der Knopflochmaschine 1, einen Speicher 72, der für das Nähen und Nähgutschneiden erforderliche Daten und Parameter und für das Steuern des Antriebs der Knopflochmaschine 1 notwendige Programme speichert und als ein Arbeitsbereich der CPU 71 dient, und eine Antriebsschaltungsanordnung 74, die über eine Schnittstellen-(I/F-)schaltungsanordnung 73 mit der CPU 71 verbunden ist und einen Antriebsbefehlspuls an den Pulsmotor 11 überträgt.
Mit der Steuervorrichtung 7 ist der Pulsmotor 11 verbunden, der den Messeraufnehmer 30 zwischen der Ursprungsposition und der Kontaktposition hin und her bewegt. Mit diesem Pulsmotor 11 ist ein Encoder 12 verbunden, der ein Rotationsausmaß (Rotationspulse) während der Rotation detektiert, und ein Rotationsausmaß des Pulsmotors 11 kann in Echtzeit detektiert werden. Dieser Pulsmotor 11 ist mit dem Messeraufnehmer 30 der Nähgutschneidvorrichtung 10 verbunden und dient als eine Antriebsquelle für den Messeraufnehmer 30. Daten betreffend das durch den Encoder 12 detektierte Rotationsausmaß des Pulsmotors 11 werden an die CPU 71 übertragen.
Mit der Steuervorrichtung 7 ist die Lastzelle 60 für Lastdetektion verbunden, und eine Last, wenn ein Knopfloch in einem zwischen dem Messeraufnehmer 30 und dem Messer 50 sandwichartig angeordneten Nähgut gebildet wird, kann in Echtzeit detektiert werden. Daten betreffend die durch die Lastzelle 60 detektierte Last werden an die CPU 71 übertragen.
Die Steuervorrichtung 7 ist mit einem Solenoid (nicht gezeigt) einer Fadenspannvorrichtung 15, welche einen Faden spannt, verbunden.
Die Steuervorrichtung 7 ist mit einem Vorschubmotor (nicht gezeigt) einer Vorschubvorrichtung 16, welche ein Nähgut in einer Vorschubrichtung transportiert, verbunden.
Die Steuervorrichtung 7 ist mit einer Bedientafel 17 verbunden, an welcher eine Bedienungsperson der Knopflochmaschine 1 einen Operationsbefehl eingibt und der Bedienungsperson mitzuteilende Informationen angezeigt werden. An dieser Bedientafel 17 können die Länge des Messers 50, die für das Schneiden für die Bildung eines Knopflochs in einem Nähgut verwendet werden soll, und verschiedene Einstellwerte eingegeben werden, und die Bedientafel 17 fungiert als ein Eingabemittel.
In dem Speicher 72 ist ein Steuerprogramm gespeichert zum Steuern des Antriebs des Pulsmotors 11, wenn ein Knopfloch gebildet wird. Durch die Ausführung des Steuerprogramms durch die CPU 71 fungiert die Steuervorrichtung 7 als ein Steuermittel.
Die Steuervorrichtung 7 als ein Steuermittel fungiert als ein Teil eines Bewegungsausmaßdetektiermittels, welches ein Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 detektiert basierend auf einem Rotationsausmaß des Pulsmotors 11, welches durch den Encoder 12 als das Bewegungsausmaßdetektiermittel detektiert wird. Eine Datentabelle des Bewegungsausmaßes des Messeraufnehmers 30 korrespondierend zu dem Rotationsausmaß des Pulsmotors 11 ist in dem Speicher 72 gespeichert.
In dem Speicher 72 ist eine Schwelle einer Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 gespeichert. Anders gesagt: der Speicher 72 fungiert als ein Lastzunahmerate-Speichermittel.
Hier wird die in dem Speicher 72 gespeicherte Schwelle der Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 beschrieben.
Die Korrelation zwischen dem Bewegungsausmaß (Hub) des Messeraufnehmers 30 korrespondierend zu dem Rotationsausmaß des Pulsmotors 11, welches in die CPU 71 der Steuervorrichtung 7 eingegeben wird, und der durch die Lastzelle 60 detektierten Last ist in den Graphen von 4A und 4B gezeigt. 4A ist ein Graph, wenn ein Knopfloch gebildet wird durch Schneiden von zwei gestapelten Nähgütern, und 4B ist ein Graph, wenn ein Knopfloch gebildet wird durch Schneiden von sechs gestapelten Nähgütern.
Mit Antrieb des Pulsmotors 11, wenn sich der Messeraufnehmer 30 bewegt und mit den Nähgütern in Kontakt kommt, nimmt die Last, die durch die Lastzelle 60 detektiert werden soll, zu. Wenn sich der Messeraufnehmer 30 weiter bewegt und ein Knopfloch in den zwischen dem Messeraufnehmer 30 und dem Messer 50 sandwichartig angeordneten Nähgütern bildet, wechselt die während eines jeden Schneidens eines Nähguts detektierte Last zeitweilig von Zunahme auf Abnahme, so dass das Schneiden eines Nähguts als eine Spitze in dem Graphen erscheint (wobei zwei Spitzen korrespondierend zu zwei Nähgütern in 4A erscheinen und sechs Spitzen korrespondierend zu sechs Nähgütern in 4B erscheinen). Sodann, nachdem alle Nähgüter geschnitten worden sind, kommen der Messeraufnehmer 30 und das Messer 50, die aus Metallen hergestellt sind, in direkten Kontakt miteinander, so dass - nach einer vorab bestimmten Anzahl von Spitzen korrespondierend zu der Anzahl von geschnittenen Nähgütern - die Last plötzlich zunimmt (siehe 4).
Der Gradient (Last/Bewegungsausmaß (Hub)) des Graphen, der eine Zunahmerate der Last ist, wenn der Messeraufnehmer 30 und das Messer 50 in direkten Kontakt miteinander kommen, wird als eine Schwelle in dem Speicher 72 gespeichert.
In dem Speicher 72 ist ein Bestimmungsprogramm gespeichert zum Bestimmen, ob eine Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 während einer Knopflochbildungsoperation die in dem Speicher 72 gespeicherte Schwelle erreicht hat. Durch Ausführung des Bestimmungsprogramms durch die CPU 71 fungiert die Steuervorrichtung 7 als ein Bestimmungsmittel.
Wenn die Steuervorrichtung 7 als ein Bestimmungsmittel bestimmt, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß (Hub) des Messeraufnehmers 30 die Schwelle erreicht hat, führt die Steuervorrichtung 7 eine Prozessierung zum Voneinandertrennen des Messers 50 und des Messeraufnehmers 30 aus durch umgekehrtes Antreiben des Pulsmotors 11. So wird durch rasches Trennen des Messeraufnehmers 30 von dem Messer 50 durch die Steuervorrichtung 7, die bestimmt hat, dass die Zunahmerate der Last die Schwelle überschritten hat, der Kontakt zwischen dem Messer 50 und dem Messeraufnehmer 30 minimiert.
Die Steuervorrichtung 7 als ein Bestimmungsmittel bestimmt, ob die Zunahmerate des Lastwertes, der durch die Lastzelle 60 detektiert wird, die Schwelle erreicht hat, nachdem die Last mindestens einmal von Zunahme auf Abnahme gewechselt hat. Anders gesagt, die Steuervorrichtung 7 als ein Bestimmungsmittel bestimmt, ob die Zunahmerate des Lastwertes nach Bilden eines Knopflochs durch Schneiden der Nähgüter durch das Zusammenwirken des Messeraufnehmers 30 und des Messers 50 die Schwelle erreicht hat.
In dem Speicher 72 ist ferner ein Grenzwert der Last vor Inkontaktkommen des Messeraufnehmers 30 mit den Nähgütern gespeichert. Die Steuervorrichtung 7 überwacht, ob die durch die Lastzelle 60 detektierte Last nicht höher ist als der Grenzwert, bis der Messeraufnehmer 30 mit dem Nähgut in Kontakt kommt.
In dem Speicher 72 ist ferner eine voreingestellte Höhe korrespondierend zu einem Hub bis hin zu der Position, bei der der Messeraufnehmer 30 in Kontakt mit den Nähgütern kommt, gespeichert. Die Steuervorrichtung 7 überwacht, ob sich der Messeraufnehmer 30 zu der voreingestellten Höhe bewegt hat.
In dem Speicher 72 ist ferner ein voreingestellter Schneidlasteinstellwert betreffend eine Maximallast beim Schneiden eines Nähguts durch das Messer 50 gespeichert. Die Steuervorrichtung 7 überwacht, ob die Last, die detektiert wird, wenn das Messer 50 ein Nähgut schneidet, nicht höher ist als der Schneidlasteinstellwert.
Der Grenzwert, die Einstellhöhe und der Schneidlasteinstellwert können von einer Bedienungsperson über die Bedientafel 17 gesetzt und eingegeben und geändert werden.
Antriebssteuerung des Messers und des Messeraufnehmers
Als Nächstes wird die Antriebssteuerung des Messeraufnehmers durch die Steuervorrichtung 7 beim Bilden eines Knopflochs in der Knopflochmaschine 1 unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 beschrieben.
Während der Ausführung des Knopflochnähens wird, wenn die Knopflochmaschine 1 in einen Knopflochbildungsprozess eintritt, der Pulsmotor 11 vorwärts rotiert und der Messeraufnehmer 30 bewegt sich nach unten zu dem Messer 50 hin (Schritt S101).
Als Nächstes wird bestimmt, ob eine Last, welche durch die Lastzelle 60 detektiert wird und eine Last vor Inkontaktkommen des Nähguts mit dem Messeraufnehmer 30 ist, nicht höher ist als der Grenzwert (Schritt S102).
Wenn die detektierte Last den Grenzwert überschreitet (Schritt S102: Nein), geht der Prozess zu Schritt S109 weiter. Wenn die Last vor Kontakt mit dem Werkstück den vorab bestimmten Grenzwert überschreitet, weist der Antriebsmechanismus des Messeraufnehmers 30 einschließlich der Lastzelle 60 irgendeine Art von Anormalität auf, so dass ein Fehler bestimmt wird.
Wenn andererseits detektiert wird, dass die detektierte Last nicht höher ist als der Grenzwert (Schritt S102: Ja), geht der Prozess weiter zu Schritt S103.
Sodann wird bestimmt, ob der Messeraufnehmer 30 die Einstellhöhe erreicht hat, bei welcher der Messeraufnehmer 30 in Kontakt mit dem Nähgut kommt (Schritt S103).
Wenn der Messeraufnehmer 30 die Einstellhöhe nicht erreicht (Schritt S103: Nein), kehrt der Prozess zu Schritt S102 zurück und die Abwärtsbewegung des Messeraufnehmers 30 wird fortgesetzt.
Andererseits, wenn der Messeraufnehmer 30 die Einstellhöhe erreicht (Schritt S103: Ja), geht der Prozess weiter zu Schritt S104.
In Schritt S104 wird bestimmt, ob die durch die Lastzelle 60 detektierte Last nicht höher ist als der Schneidlasteinstellwert für das Schneiden eines Nähguts mit dem Messer 50.
Wenn die detektierte Last den Schneidlasteinstellwert überschreitet (Schritt S104: Nein), geht der Prozess zu Schritt S109 weiter. Wenn die detektierte Last den vorab bestimmten Schneidlasteinstellwert überschreitet, wird eine Anormalität bestimmt, wobei ein Fremdkörper, der härter ist als das Nähgut, sandwichartig zwischen dem Messer 50 und dem Messeraufnehmer 30 liegt, und es wird ein Fehler bestimmt.
Wenn andererseits detektiert wird, dass die detektierte Last nicht höher ist als der Schneidlasteinstellwert (Schritt S104: Ja), geht der Prozess weiter zu Schritt S105.
In Schritt S105 wird bestimmt, ob die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 während der Knopflochbildungsoperation die vorab in dem Speicher 72 gespeicherte Schwelle erreicht hat.
Wenn die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß (Hub) des Messeraufnehmers 30 die Schwelle noch nicht erreicht hat (Schritt S105: Nein), kehrt der Prozess zu Schritt S104 zurück.
Andererseits, wenn die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß (Hub) des Messeraufnehmers 30 die Schwelle erreicht hat (Schritt S105: Ja), wird bestimmt, dass alle Nähgüter geschnitten worden sind und ein Knopfloch vollständig gebildet worden ist (Schritt S106), und der Prozess geht zu Schritt S107 weiter. Anders gesagt, wenn die Zunahmerate der Last die Schwelle erreicht, nachdem der durch die Lastzelle 60 detektierte Wert der Last mindestens einmal von Zunahme auf Abnahme gewechselt hat, geht der Prozess zu Schritt S107 weiter.
Wenn der Prozess von Schritt S102 zu Schritt S109 weitergeht, wird der Pulsmotor 11 als Antwort auf die Anormalitätsdetektion gestoppt und sodann geht der Prozess zu Schritt S107 weiter.
In Schritt S107 wird der Pulsmotor 11 umgekehrt rotiert und der Messeraufnehmer 30 wird nach oben bewegt, um ihn von dem Messer 50 zu trennen.
Sodann wird der Messeraufnehmer 30 in die Anfangsposition als die Ursprungsposition zurückgebracht (Schritt S108) und die Knopflochbildung wird beendet.
Somit kann die Knopflochmaschine 1 der vorliegenden Erfindung die Vollendung der Knopflochbildung auf Basis einer Last, welche durch die Lastzelle 60 detektiert wird, bestimmen, so dass verhindert wird, dass das Nähgutschneiden unzureichend wird und ein Knopfloch nicht gebildet wird, und die Durchführbarkeit wird verbessert.
Insbesondere bestimmt die Steuervorrichtung 7 der Knopflochmaschine 1, dass ein Knopfloch gebildet worden ist, basierend auf der Bestimmung, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 die Schwelle erreicht hat, nach Nähgutschneiden, nachdem der durch die Lastzelle 60 detektierte Lastwert mindestens einmal von Zunahme auf Abnahme gewechselt hat, so dass die Vollendung der Knopflochbildung zuverlässiger bestimmt werden kann.
Nachdem die Vollendung der Knopflochbildung bestimmt worden ist, kann der Messeraufnehmer 30 rasch von dem Messer 50 getrennt werden, so dass der Kontakt zwischen dem Messer 50 und dem Messeraufnehmer 30 minimiert werden kann und Probleme wie Kerben in dem Messer 50 vermindert werden können.
Wie oben beschrieben bestimmt die Steuervorrichtung 7 basierend auf der durch die Lastzelle 60 detektierten Last, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messeraufnehmers 30 die Schwelle erreicht hat, wodurch die Knopflochmaschine 1 die Vollendung der Knopflochbildung bestimmen kann. Demnach werden die Nähgüter zwischen dem Messeraufnehmer 30 und dem Messer 50 gepresst und zuverlässig geschnitten. Demgemäß wird eine präzise Einstellung des Hubs des Messeraufnehmers 30 unnötig, so dass der Zeitaufwand für die Maschinenwartung verkürzt werden kann. Es ergibt sich also der Vorteil, dass Arbeitseffizienz und Wartung verbessert werden.
Insbesondere kann diese Knopflochmaschine 1 bestimmen, ob das Messer oder der Messeraufnehmer in Kontakt mit einem Nähgut gekommen sind, d.h. sie kann bestimmen, ob ein Nähgut vorhanden ist, allein durch Detektieren einer Last basierend auf einem detektierten Lastwert. Ferner, wie in den 4 gezeigt, wird die Vollendung der Knopflochbildung bestimmt basierend auf einem Laständerungsverhältnis, repräsentiert durch Last/Bewegungsausmaß (Hub), als eine Zunahmerate der Last, wenn der Messeraufnehmer 30 und das Messer 50 in direkten Kontakt miteinander kommen, oder der Gegenwart einer Spitze, bei welcher der detektierte Lastwert von Zunahme auf Abnahme wechselt, und daher kann - anders als beim Bestimmen der Vollendung der Knopflochbildung basierend auf einer detektierten Last, die nicht kleiner ist als ein vorab bestimmter Wert - die Vollendung der Knopflochbildung zuverlässiger bestimmt werden.
Das heißt, wenn die Bestimmung allein auf Basis eines Wertes einer detektierten Last durchgeführt wird, nimmt der Lastwert zur Zeit des Schneidens der Nähgüter zu, wenn sich die Schärfe des Messers 50 verschlechtert, so dass eine fixe Schwelle nicht gesetzt werden kann und es schwierig wird, die Vollendung der Knopflochbildung zuverlässig zu bestimmen.
Daher ist die Knopflochmaschine 1, welche die Vollendung der Knopflochbildung basierend auf einem durch die Lastzelle 60 detektierten Laständerungsverhältnis bestimmen kann, eine Knopflochmaschine, welche ein Knopfloch richtig bilden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt.
Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 7 der Knopflochmaschine 1 eine Überwachung durchführen durch Aufzeichnen eines Spitzenlastwertes (siehe 4), bei dem die durch die Lastzelle 60 detektierte Last während des Nähgutschneidens von Zunahme auf Abnahme wechselt, wenn ein Knopfloch in einem zwischen dem Messeraufnehmer 30 und dem Messer 50 sandwichartig angeordneten Nähgut gebildet wird. Wenn die Spitzenlast einen vorab eingestellten Grenzwert überschreitet, bestimmt die Steuervorrichtung 7, dass sich die Schärfe des Messers 50 verschlechtert und stellt diese Information bereit, um eine Bedienungsperson der Knopflochmaschine 1 aufzufordern, das Messer 50 zu wechseln, wodurch das Wartungsleistungsverhalten der Nähgutschneidvorrichtung 10 der Knopflochmaschine 1 verbessert wird.
Die Schwelle der Zunahmerate der Last kann für jedes Bewegungsausmaß, jedes Hubintervall des Messeraufnehmers 30 eingestellt werden. Demgemäß wird eine segmentalisiertere Schneidprozessierungsbestimmung nach Nähgutdicken möglich.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem das Messer 50 unterhalb des Messeraufnehmers 30 angeordnet ist und der Messeraufnehmer 30 oberhalb des Messers 50 angeordnet ist und der Messeraufnehmer 30 auf und ab bewegt wird; jedoch kann das Messer 50 oberhalb des Messeraufnehmers 30 angeordnet sein und der Messeraufnehmer 30 kann unterhalb des Messers 50 angeordnet sein. Der Messeraufnehmer 30 kann feststehend sein und das Messer 50 kann auf und ab bewegt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Lastdetektiermittel als eine Lastzelle beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt, und das Lastdetektiermittel kann z.B. eine Dehnungsmessvorrichtung sein.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird beschrieben, dass die vorliegenden Erfindung Anwendung finden kann auf ein Knopfloch mit einem rechten und einem linken Seitenstichbildeabschnitt; jedoch ist an Stelle eines derartigen Knopflochs auch ein rundes Knopfloch leicht denkbar.
Es versteht sich, dass weitere Detailkonfigurationen ebenfalls modifiziert werden können.

Claims

Eine Knopflochmaschine (1), umfassend: ein Messer (50), welches ein Werkstück schneidet; und einen Messeraufnehmer (30), der dem Messer (50) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das Messer (50) und der Messeraufnehmer (30) das Werkstück hierzwischen pressen, um das Werkstück mit dem Messer (50) zu schneiden, wobei vor oder nach dem Bilden von Knopflochstichen an dem Werkstück eine der Komponenten, welche sind das Messer (50) und der Messeraufnehmer (30), zu der jeweils anderen hin bewegt wird, um ein Knopfloch durch das Werkstück hindurch zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst: ein Nähgutschneidantriebsmittel (11), welches an das Messer (50) oder den Messeraufnehmer (30) gekoppelt ist, um das Messer (50) oder den Messeraufnehmer (30) hin und her zu bewegen; ein Steuermittel (7), welches einen Antrieb des Nähgutschneidantriebsmittels (11) steuert, wenn das Knopfloch gebildet wird; ein Bewegungsausmaßdetektiermittel (12), welches ein Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) detektiert; ein Lastdetektiermittel (60), welches eine Last detektiert, die zwischen dem Messer (50) und dem Messeraufnehmer (30) über das Werkstück ausgeübt wird; ein Lastzunahmerate-Speichermittel (72), welches eine Schwelle einer Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) speichert; und ein Bestimmungsmittel (7), welches bestimmt, ob die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) während einer Knopflochbildungsoperation die in dem Lastzunahmerate-Speichermittel (72) gespeicherte Schwelle erreicht hat, wobei, wenn das Bestimmungsmittel (7) bestimmt, dass die Zunahmerate der Last mit Bezug auf das Bewegungsausmaß des Messers (50) oder des Messeraufnehmers (30) die Schwelle erreicht hat, das Steuermittel (7) das Nähgutschneidantriebsmittel (11) umgekehrt antreibt, um das Messer (50) und den Messeraufnehmer (30) zu trennen.
Die Knopflochmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei das Bestimmungsmittel (7) mit Bezug auf die Zunahmerate, nachdem ein Wert der durch das Lastdetektiermittel (60) detektierten Last mindestens einmal von Zunahme auf Abnahme gewechselt hat, bestimmt, ob die Zunahmerate die Schwelle erreicht hat.
Die Knopflochmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei das Nähgutschneidantriebsmittel (11) einen Pulsmotor umfasst.