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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Nähmaschinen mit drehbaren Nähköpfen und Verfahren zum Steuern des Betriebs der Nähmaschinen und insbesondere auf eine Nähmaschine, die so konfiguriert ist, dass ein Nähkopf rotiert, wenn ein Gegenstand, wie z. B. ein Airbag, eine Tasche, ein Schuh usw., genäht werden, so dass die Nähoperation zufriedenstellend ausgeführt werden kann, ohne dass ein Knotenstich verursacht wird, und in der mehrere Nähköpfe an einer Stirnfläche eines oberen Trägers in einer Reihe angeordnet sein können oder alternativ mehrere Gruppen von Nähköpfen vorgesehen sein können, um in einzelnen Arbeitsbereichen unabhängig betreibbar zu sein, so dass nicht nur die Qualität der Produkte verbessert werden kann, sondern außerdem die Produktivität deutlich verbessert werden kann, und auf ein Verfahren zum Steuern des Betriebs der Nähmaschine.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Im Allgemeinen werden Gegenstände, wie z. B. Airbags, Taschen, Schuhe usw., aus vergleichsweise dicken Materialien hergestellt, wobei sie viele Nahtlinien besitzen können, wie z. B. kreisförmige, gekrümmte, geneigte Linien usw., die schwierig zu nähen sind. Folglich wurden im Fall der herkömmlichen Nähmaschine Knotenstiche bezüglich einer richtigen Nährichtung leicht gebildet. Derartige Knotenstiche machen die ganze Stichform ungleichmäßig und verschlechtern folglich die Qualität des Produkts.
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1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer herkömmlichen Nähmaschine. In der herkömmlichen Nähmaschine ist ein Armabschnitt 40, der eine Kopfeinheit besitzt, an einem Tisch 10 angeordnet. Eine (nicht gezeigte) Betteinheit, die einen Haken besitzt, ist unter dem Tisch 10 angeordnet. Eine Verbindungseinheit 60 verbindet den Armabschnitt 40 mit der Betteinheit. Ein Gegenstand, der durch einen Nährahmen 50 gestützt ist, wird durch die Wechselwirkung zwischen der Kopfeinheit und dem Haken der Betteinheit genäht.
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In der Nähmaschine mit der obigen Konstruktion kann der Nährahmen 50 durch eine Arm-Bett-Struktur in der Richtung einer X-Achse oder einer Y-Achse bewegt werden, wobei es folglich möglich gemacht wird, einen eingeschränkten Bereich eines Gegenstandes zu nähen.
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In der herkömmlichen Nähmaschine bewegt sich jedoch der Nährahmen 50 linear in der Richtung der X-Achse oder der Y-Achse. Deshalb können in einigen Abschnitten Knotenstiche verursacht werden, wenn die Nähmaschine eine gekrümmte, kreisförmige oder geneigte Stichlinie bildet.
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Die 2A bis 2C sind Ansichten, die Beispiele der Knotenstiche zeigen, die in der herkömmlichen Nähmaschine verursacht werden. Im Fall einer rhombischen oder rechteckigen Form waren zwei Seiten der vier Seiten P-Abschnitte (Abschnitte mit perfekten Stichen), war eine weitere Seite ein H/P-Abschnitt (ein Abschnitt mit Knotenstichen/perfekten Stichen), wo es normale Stiche und abnormale Stiche zusammen gab, und war die andere Seite ein H-Abschnitt (Abschnitt mit Knotenstichen).
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2C ist eine abschnittsweise graphische Darstellung einer H-P-Stichverteilung nach dem Nähen. In dem Fall eines kreisförmigen Stichabschnitts befanden sich ein P-Abschnitt (Abschnitt mit perfekten Stichen) und ein H-Abschnitt (Abschnitt mit Knotenstichen) in einem Verhältnis von fast 1:1.
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Deshalb wird eine Nähmaschine, die über den gesamten Abschnitt ein perfektes Nähen verwirklichen kann, benötigt, damit die Qualität des Nähens eine hohe Qualität ist.
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Außerdem kann die herkömmliche Nähmaschine einen vergleichsweise großen Gegenstand nicht verarbeiten, weil der Nähbereich der Nähmaschine einschränkend ist. Um dieses Problem zu lösen, ist es erforderlich, die Größe der Nähmaschine zu vergrößern. Im Ergebnis wird für eine Nähmaschine ein neues Konzept benötigt, so dass der Raum minimiert werden kann, der erforderlich ist, um eine große Nähmaschine zu installieren.
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Außerdem kann die herkömmliche Nähmaschine nur einen Gegenstand auf einmal verarbeiten. Folglich dauert es zu lange, um eine große Anzahl von Gegenständen zu verarbeiten. Deshalb wird eine Nähmaschine, die mehrere Gegenstände auf einmal verarbeiten kann, benötigt, um die Produktivität zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist die vorliegende Erfindung gemacht worden, indem die obigen Probleme, die im Stand der Technik auftreten, berücksichtigt wurden, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Nähmaschine zu schaffen, die über die Gesamtheit eines Gegenstandes einen perfekten Stich verwirklichen kann, selbst wenn ein Gegenstand, wie z. B. ein Airbag, eine Tasche, ein Schuh usw., genäht werden, die dicke Materialien sind und Nahtlinien besitzen, die schwierig zu nähen sind, und folglich die Qualität des Produkts deutlich zu verbessern.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die, obwohl sie eine kleine Größe besitzt, einen vergleichsweise großen Gegenstand nähen kann, und folglich den Installationsraum der Nähmaschine zu minimieren.
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Es ist weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die mehrere Arbeitsbereiche besitzt, so dass die Operation des Nähens mehrerer Gegenstände kontinuierlich ausgeführt werden kann, ohne eine separate Operation des Ersetzens der Gegenstände zu erfordern.
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Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die mehrere Gegenstände auf einmal verarbeiten kann, und folglich die Produktivität deutlich zu verbessern.
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Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die so konfiguriert ist, dass die Nähmaschine, wenn sie mehrere Gegenstände näht, die Informationen über die Gegenstände liest und die Nähoperation in Übereinstimmung mit den gelesenen Informationen ausführt.
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Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern des Betriebs der Nähmaschine zu schaffen, bei der die Kopfeinheit und die Betteinheit während des Nähens gedreht werden, so dass selbst dann, wenn ein Gegenstand, wie z. B. ein Airbag, eine Tasche, ein Schuh usw., genäht wird, ein perfekter Stich über die Gesamtheit des Gegenstands verwirklicht werden kann.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Nähmaschine, die enthält: einen Tisch, auf dem ein zu nähender Gegenstand angeordnet ist; Stützpfosten, die an gegenüberliegenden Seiten des Tisches vorgesehen sind; einen oberen Träger, der die Stützpfosten miteinander verbindet, wobei der obere Träger an die oberen Enden der Stützpfosten gekoppelt ist; eine Kopfeinheit, die an dem oberen Träger befestigt ist, wobei die Kopfeinheit Kopfeinheits-Drehmittel zum Drehen eines Nähkopfs innerhalb eines vorgegebenen Bereichs besitzt; und eine Betteinheit, die unter der Kopfeinheit vorgesehen ist, wobei die Betteinheit Betteinheits-Drehmittel zum Drehen eines Nähbetts innerhalb eines vorgegebenen Bereichs besitzt.
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Die Kopfeinheits-Drehmittel können enthalten: einen Drehmotor, der als eine Leistungsquelle verwendet wird; eine Leistungsübertragungseinheit, die mit einer Antriebswelle eines Drehmotors verbunden ist, wobei die Leistungsübertragungseinheit eine Antriebskraft des Drehmotors überträgt; eine Abtriebswelle, die durch die durch die Leistungsübertragungseinheit übertragene Antriebskraft des Drehmotors gedreht wird; und einen Nähkopf, der an der Abtriebswelle vorgesehen ist, wobei der Nähkopf um die Abtriebswelle gedreht wird.
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Die Leistungsübertragungseinheit kann ein Drehantriebs-Getriebe umfassen, das eine Drehzahl des Drehmotors verringert und die Antriebskraft mit einer verringerten Drehzahl zur Abtriebswelle überträgt.
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Das Drehantriebs-Getriebe kann ein Kegelrad umfassen, das so konfiguriert ist, dass sich die Antriebswelle in einem rechten Winkel zur Abtriebswelle befindet.
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Die Betteinheits-Drehmittel können enthalten: einen Drehmotor, der als eine Leistungsquelle verwendet wird; eine Leistungsübertragungseinheit, die mit einer Antriebswelle eines Drehmotors verbunden ist, wobei die Leistungsübertragungseinheit eine Antriebskraft des Drehmotors überträgt; eine Abtriebswelle, die durch die durch die Leistungsübertragungseinheit übertragene Antriebskraft des Drehmotors gedreht wird; und das Nähbett, das an der Abtriebswelle vorgesehen ist.
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Die Leistungsübertragungseinheit kann ein Drehantriebs-Getriebe umfassen, das eine Drehzahl des Drehmotors verringert und die Antriebskraft mit einer verringerten Drehzahl zur Antriebswelle überträgt.
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Das Drehantriebs-Getriebe kann ein Kegelrad umfassen, das so konfiguriert ist, dass sich die Antriebswelle in einem rechten Winkel zur Antriebswelle befindet.
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Ein Impuls eines Drehmotors der Betteinheits-Drehmittel kann außerdem mit einem Drehmotor der Kopfeinheits-Drehmittel synchronisiert sein, so dass die Drehmotoren zusammen betrieben werden.
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Die Nähmaschine kann ferner enthalten: einen Nährahmen, der den Gegenstand hält; X-Achsen-Transportmittel zum Transportieren des Nährahmens in der Richtung einer X-Achse; und Y-Achsen-Transportwelle zum Transportieren des Nährahmens in der Richtung einer Y-Achse.
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Die X-Achsen-Transportmittel können enthalten: einen X-Achsen-Transportmotor, der eine Antriebskraft bereitstellt; Leistungsübertragungsmittel zum Übertragen der Antriebskraft des X-Achsen-Transportmotors; eine Transportklammer, die mit den Leistungsübertragungsmitteln verbunden ist, wobei die Transportklammer durch den Betrieb der Leistungsübertragungsmittel in einer horizontalen Richtung hin und her bewegt wird, wobei der Nährahmen an einer Stirnfläche der Transportklammer befestigt ist; und eine Führungsschiene, die so an die Transportklammer gekoppelt ist, dass sich die Transportklammer auf einem X-Achsen-Rahmen horizontal bewegen kann.
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Die Y-Achsen-Transportmittel können enthalten: einen Y-Achsen-Rahmen, der sich eine vorgegebenen Länge in der Richtung der Y-Achse erstreckt; eine Führungsschieneneinheit, die an dem Y-Achsen-Rahmen vorgesehen ist; eine Stützeinheit, die den Nährahmen entlang der Führungsschieneneinheit in der Richtung der Y-Achse transportiert; einen Y-Achsen-Transportmotor, der eine Antriebskraft bereitstellt, um die Stützeinheit entlang der Führungsschieneneinheit in der Richtung der Y-Achse zu transportieren; und eine Transportwelle, die die Antriebskraft des Y-Achsen-Transportmotors zu der Stützeinheit überträgt.
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Die X-Achsen-Transportmittel können enthalten: einen X-Achsen-Linearmotor, der eine Antriebskraft bereitstellt, um den Nährahmen auf einem X-Achsen-Rahmen in der Richtung der X-Achse zu transportieren; und eine Transportklammer, die durch die Antriebskraft des X-Achsen-Linearmotors in der Richtung der X-Achse hin und her bewegt wird, wobei der Nährahmen an einer Stirnfläche der Transportklammer befestigt ist.
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Die Y-Achsen-Transportmittel können enthalten: einen Y-Achsen-Rahmen, der sich eine vorgegebenen Länge in der Richtung der Y-Achse erstreckt; einen Y-Achsen-Linearmotor, der an dem Y-Achsen-Rahmen vorgesehen ist, wobei der Y-Achsen-Linearmotor eine Antriebskraft bereitstellt, um den Nährahmen in der Richtung der Y-Achse zu transportieren; und eine Stützeinheit, die den Nährahmen in Reaktion auf den Betrieb des Y-Achsen-Linearmotors in der Richtung der Y-Achse transportiert.
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Die Nähmaschine kann ferner Kopfeinheits-Hubmittel enthalten, die zwischen der Kopfeinheit und dem oberen Träger vorgesehen sind, wobei die Kopfeinheits-Hubmittel den Nähkopf zwischen einer Bereitschaftsposition und einer Arbeitsposition nach oben und nach unten bewegen.
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Die Kopfeinheits-Hubmittel können ferner enthalten: einen Hubaktuator, der in einem Hauptkörper der Nähmaschine durch eine Aktuator-Stützklammer installiert ist, wobei der Hubaktuator eine Antriebskraft bereitstellt, um den Nähkopf nach oben oder nach unten zu bewegen; und eine Hubplatte, die an einem zentralen Abschnitt ihrer Stirnfläche an den Nähkopf gekoppelt ist, wobei die Hubplatte an einem oberen Ende ihrer Rückseite an eine Kopfeinheits-Verbindungsklammer gekoppelt ist, die mit einem Antriebsteil des Hubaktuators verbunden ist, wobei Führungsmittel an gegenüberliegenden Seiten der Rückseite der Hubplatte angebracht sind.
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Die Kopfeinheits-Hubmittel können ferner enthalten: eine Stützplatte, die an gegenüberliegenden Seiten ihrer Stirnfläche an die Führungsmittel gekoppelt ist, wobei eine Aktuator-Stützklammer an einem zentralen Abschnitt einer Rückseite der Stützplatte angebracht ist, wobei der Hubaktuator auf der Aktuator-Stützklammer gestützt ist.
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Die Kopfeinheit kann mehrere Kopfeinheiten umfassen, die in einer Reihe an dem oberen Träger angeordnet sind. Die Betteinheit kann mehrere Betteinheiten umfassen, die auf eine derartige Art angeordnet sind, um den jeweiligen Kopfeinheiten zu entsprechen. Mehrere Gegenstände können durch einen einzigen Nährahmen auf dem Tisch gehalten sein, so dass mehrere Nähoperationen gleichzeitig ausgeführt werden können.
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Die Nähmaschine kann ferner enthalten: X-Achsen-Transportmittel zum Transportieren des Nährahmens in der Richtung der X-Achse; und Y-Achsen-Transportmittel zum Transportieren des Nährahmens in der Richtung der Y-Achse.
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Die Kopfeinheit kann mehrere Gruppen von Kopfeinheiten umfassen, die an dem oberen Träger vorgesehen sind, wobei die mehreren Gruppen der Kopfeinheiten unabhängig betreibbar sind. Die Betteinheit kann mehrere Gruppen von Betteinheiten umfassen, die auf eine derartige Art angeordnet sind, um den jeweiligen Kopfeinheiten zu entsprechen. Der Nährahmen kann mehrere Nährahmen umfassen, die so an dem Tisch vorgesehen sind, dass die Kopfeinheiten die Nähoperationen in den einzelnen Bereichen unabhängig ausführen können.
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Der Nährahmen kann mehrere Näharbeitsbereiche enthalten, wobei die Gegenstände auf den jeweiligen Näharbeitsbereichen gestützt sind.
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Der Nährahmen kann mehrere untergeordnete Nährahmen umfassen, die so an dem einzelnen Nährahmen vorgesehen sind, um einzeln von ihm abnehmbar zu sein.
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An dem Nährahmen kann außerdem eine Anzeige vorgesehen sein, wobei die Anzeige Informationen enthält, die über ein Arbeitsverfahren unterweisen, wobei Lesemittel zum Abtasten der Anzeige an der Kopfeinheit vorgesehen sein können. Die Lesemittel können die in der Anzeige enthalten Informationen lesen und die Informationen zu einer Steuereinheit übertragen.
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Die Anzeige kann einen Strichcode umfassen und die Lesemittel können einen Strichcode-Leser umfassen.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Nähmaschine, die während des Nähens einen Nährahmen, der einen zu nähenden Gegenstand hält, in der Richtung einer X-Achse oder einer Y-Achse transportiert und eine Kopfeinheit und eine Betteinheit um eine Z-Achse dreht, wobei das Verfahren enthält: (a) Positionieren einer Nähnadel der Kopfeinheit über einer Nadelplatte; (b) Betreiben eines X-Achsen-Transportmotors, eines Y-Achsen-Transportmotors, eines Kopfeinheits-Drehmotors und eines Betteinheits-Drehmotors in Reaktion auf die in eine Steuereinheit eingegebenen Informationen; und (c) Bewegen der Nähnadel durch den Betrieb eines Antriebsmotors einer oberen Welle und eines Antriebsmotors einer unteren Welle nach unten, um einen Stich zu bilden, und Zurückkehren zu (b) Betreiben, wenn die Nähnadel nach oben bewegt wird und über der Nadelplatte positioniert wird, und Wiederholen von (b) Betreiben und (c) Bewegen.
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Außerdem kann eine Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle und eine Drehzahl des Antriebsmotors einer unteren Welle im Verhältnis zu den Drehzahlen des X-Achsen-Transportmotors, des Y-Achsen-Transportmotors, des Kopfeinheits-Drehmotors und des Betteinheits-Drehmotors vergrößert oder verkleinert werden.
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Nachdem die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle und die Drehzahl des Antriebsmotors einer unteren Welle verringert worden sind, können der Kopfeinheits-Drehmotor und der Betteinheits-Drehmotor betrieben werden.
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Die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle und die Drehzahl des Antriebsmotors einer unteren Welle können in Reaktion auf einen Winkel, um den sich die Kopfeinheit und die Betteinheit drehen, gesteuert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen klarer verstanden, worin:
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1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform einer herkömmlichen Nähmaschine zeigt;
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2A und 2B Ansichten sind, die Beispiele der in der herkömmlichen Nähmaschine verursachten Knotenstiche zeigen;
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2C eine Seitenansicht ist, die eine H-P-Stichverteilung abschnittsweise nach dem Nähen zeigt;
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3 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit einer festen Kopfeinheit zeigt;
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4 eine perspektivische Ansicht ist, die die Kopfeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 eine perspektivische Ansicht ist, die die Betteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die die Kopfeinheits-Hubmittel gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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7A und 7B Ansichten sind, die eine Ausführungsform einer Drehantriebs-Getriebeeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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8 eine perspektivische Ansicht ist, die eine X-Y-Transportstruktur gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9A und 9B perspektivische Ansichten sind, die eine X-Achsen-Transportstruktur und eine Y-Achsen-Transportstruktur nach 8 separat zeigen;
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10A und 10B perspektivische Ansichten sind, die eine weitere Ausführungsform einer X-Y-Transportstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei sie den Fall zeigen, in dem ein Linearmotor als eine Antriebsquelle verwendet wird;
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11 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit Mehrfachnähköpfen zeigt;
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12 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit Mehrfachnähköpfen, die unabhängig betrieben werden, zeigt;
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13 ein Blockschaltplan ist, der die Konstruktion einer Strichcodedaten-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten oder der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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14 ein Ablaufplan eines Strichcodedaten-Verarbeitungsverfahrens der Strichcodedaten-Verarbeitungsvorrichtung nach 13 ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden die Ausführungsformen einer Nähmaschine und eines Verfahrens zum Betreiben der Nähmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit fester Kopfeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Kopfeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Betteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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In der Nähmaschine mit fester Kopfeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kopfeinheit 100 über einen Tisch 10 angeordnet. Die Kopfeinheit 100 näht einen Gegenstand, der durch einen Nährahmen 50 gestützt ist.
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Der Tisch 10 ist eine rechteckige Platte, auf der der zu nähende Gegenstand angeordnet ist. Die Führungsschlitze 12, die sich nach vorn und nach hinten erstrecken, sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Tisches 10 ausgebildet. Die Führungsschlitze 12 sind Langlöcher, durch die die Bewegung der Y-Achsen-Transportmittel, die unter dem Tisch 10 vorgesehen sind, zu dem Nährahmen 50, der auf dem Tisch 10 vorgesehen ist, übertragen wird.
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Die Stützpfosten 22, die aufrecht angeordnet sind, sind auf den gegenüberliegenden Seiten des Tisches 10 vorgesehen. Ein oberer Träger 20 stellt horizontal zwischen den oberen Enden der Stützpfosten 22 eine Verbindung her.
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Der obere Träger 20 ist vorzugsweise aus einem rechteckigen Stahlrohr hergestellt. Die Kopfeinheit 100 ist an einen mittleren Abschnitt einer Stirnfläche des oberen Trägers 20 gekoppelt. Kopfeinheits-Hubmittel 210 sind zwischen der Kopfeinheit 100 und dem oberen Träger 20 vorgesehen. Die Kopfeinheits-Hubmittel 210 bewegen einen Nähkopf 109, der mit einer Nähnadel versehen ist, die sich in der vertikalen Richtung hin und her bewegt, nach unten in eine Arbeitsposition, oder bewegen den Nähkopf 109 nach oben in eine Bereitschaftsposition.
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Wie in 6 gezeigt ist, enthalten die Kopfeinheits-Hubmittel 210 einen Hubaktuator 240 und eine Hubplatte 230. Der Hubaktuator 240 ist in einem Hauptkörper der Nähmaschine an einer Aktuator-Stützklammer 242 installiert und stellt eine Antriebskraft bereit, die verwendet wird, um den Nähkopf 109 nach oben oder nach unten zu bewegen. Der Nähkopf 109 ist an einen zentralen Abschnitt einer Stirnfläche der Hubplatte 230 gekoppelt. Eine Kopfeinheits-Verbindungsklammer 244 ist mit einem oberen Ende einer Rückseite der Hubplatte 230 verbunden. Die Kopfeinheits-Verbindungsklammer 244 ist mit einem Antriebsteil des Hubaktuators 240 verbunden.
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Außerdem sind die gegenüberliegenden Seiten der Rückseite der Hubplatte 230 an Führungsmitteln 250 befestigt, die die Führungsschienen 252 und die Führungskupplungen 254 enthalten, so dass sich die Hubplatte 230 glatt und zuverlässig nach oben oder nach unten bewegen kann.
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Die Führungsmittel 250 sind an gegenüberliegenden Seiten einer Stirnfläche einer Stützplatte 260 vorgesehen, die am Hauptkörper der Nähmaschine installiert ist. Die Aktuator-Stützklammer 242, durch die der Hubaktuator 240 am Hauptkörper der Nähmaschine installiert ist, ist an einem zentralen Abschnitt einer Rückseite der Stützplatte 260 befestigt.
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Die Kopfeinheits-Hubmittel 210 besitzen die folgende Betriebsstruktur. Wenn der Antriebsabschnitt des Hubaktuators 240 betrieben wird, wird die Kopfeinheits-Verbindungsklammer 244, die mit dem Antriebsabschnitt des Hubaktuators 240 verbunden ist, betrieben. Dadurch wird die Hubplatte 230, die mit dem vorderen Ende der Kopfeinheits-Verbindungsklammer 244 verbunden ist, entlang den Führungsmitteln 250 betrieben. Im Ergebnis wird der Nähkopf 109, der an der Stirnfläche der Hubplatte 230 angebracht ist, nach oben oder nach unten bewegt.
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Die Kopfeinheit 100 enthält den Nähkopf 109, einen (nicht gezeigten) Antriebsmotor einer unteren Welle und Kopfeinheits-Drehmittel 103. Der Nähkopf 109 ist mit der Nähnadel versehen, die sich vertikal hin und her bewegt. Der Antriebsmotor einer oberen Welle betreibt die Nähnadel. Die Kopfeinheits-Drehmittel 103 drehen den Nähkopf 109 um eine vertikale Achse.
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Wie in 4 gezeigt ist, enthalten die Kopfeinheits-Drehmittel 103 einen Drehmotor 101, der als eine Leistungsquelle verwendet wird, und eine Kopfseiten-Leistungsübertragungseinheit, die mit einer Antriebswelle des Drehmotors 101 verbunden ist und die Antriebskraft des Drehmotors 101 zu einer Antriebswelle überträgt, die den Nähkopf 109 dreht.
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Ferner enthalten die Kopfeinheits-Drehmittel 103 die (nicht gezeigte) Abtriebswelle, die durch die Antriebskraft des Drehmotors 101 gedreht wird, die durch die Kopfseiten-Leistungsübertragungseinheit übertragen wird, und den Nähkopf 109, der an der Abtriebswelle vorgesehen ist und um die Abtriebswelle gedreht wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Drehantriebs-Getriebeeinheit 102 als die Kopfseiten-Leistungsübertragungseinheit vorgeschlagen. Die Drehantriebs-Getriebeeinheit 102 verringert die Drehzahl des Drehmotors 101 und dreht dann den Nähkopf 109 mit der Drehzahl. Eine Kegelradeinheit wird als die Drehantriebs-Getriebeeinheit 102 verwendet.
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Die Kegelradeinheit, die als die Drehantriebs-Getriebeeinheit 102 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist so konfiguriert, dass die Antriebswelle einen rechten Winkel zur Abtriebswelle bildet. Die Kegelradeinheit verringert die Drehzahl der Antriebswelle und dreht dann die Abtriebswelle mit der verringerten Drehzahl.
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In der vorliegenden Erfindung können nicht nur die oben beschriebene Drehantriebs-Getriebeeinheit, sondern außerdem eine andere Art der Leistungsübertragungseinheit, z. B. eine Riemeneinheit, wie z. B. ein Synchronriemen usw., als die Kopfseiten-Leistungsübertragungseinheit verwendet werden.
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7A und 7B sind Ansichten, die eine Ausführungsform der Drehantriebs-Getriebeeinheit der vorliegenden Erfindung zeigen. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich die Antriebswelle 101a des Drehmotors 101, die als eine Eingangswelle funktioniert, in einem rechten Winkel zur Abtriebswelle 101b, die als eine Ausgangswelle funktioniert. Wie in 7B gezeigt ist, befindet sich ein Kegelrad 102a, das an der Antriebswelle 101a vorgesehen ist, mit einem Kegelrad 102b, das an der Abtriebswelle 101b vorgesehen ist, in Eingriff. Die Kegelräder 102a und 102b sind so konfiguriert, dass die Ausgangsdrehzahl deutlich verringert ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Drehantriebs-Getriebeeinheit verwendet, die nicht nur eine Rückantriebsfunktion besitzt, die es möglich macht, die Eingangswelle (die Antriebswelle) durch das Drehen der Ausgangswelle (der Abtriebswelle) zu drehen, sondern außerdem eine Verringerungsfunktion, die die Drehzahl der Eingangswelle verringert und die Antriebskraft mit der verringerten Drehzahl zur Ausgangswelle überträgt. Aufgrund derartiger Funktionen der Drehantriebs-Getriebeeinheit können die Konzentrizität und eine Säumoperation des Nähkopfs 109 und eines Nähbetts 309 gefördert werden.
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Unterdessen enthält die Betteinheit 300 das Nähbett 309, einen Antriebsmotor einer unteren Welle, der ein Schiffchen betreibt, das in einem unteren Abschnitt des Nähbetts 309 installiert ist, und Betteinheits-Drehmittel 303, die das Nähbett 309 drehen.
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Wie in 5 gezeigt ist, enthalten die Kapfeinheits-Drehmittel 303 einen Drehmotor 301, der als eine Leistungsquelle verwendet wird, und eine Bettseiten-Leistungsübertragungseinheit, die mit einer Antriebswelle des Drehmotors 301 verbunden ist und die Antriebskraft des Drehmotors 301 zu einer Abtriebswelle, die das Nähbett 309 dreht, überträgt.
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Ferner enthalten die Betteinheits-Drehmittel 303 die (nicht gezeigte) Abtriebswelle, die durch die Antriebskraft des Drehmotors 301 gedreht wird, die durch die Bettseiten-Leistungsübertragungseinheit übertragen wird, und das Nähbett 309, das an der Abtriebswelle vorgesehen ist und um die Abtriebswelle gedreht wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Drehantriebs-Getriebeeinheit 302 als die Bettseiten-Leistungsübertragungseinheit vorgeschlagen. Die Drehantriebs-Getriebeeinheit 302 verringert die Drehzahl des Drehmotors 301 und dreht dann das Nähbett 309 mit der verringerten Drehzahl. Eine Kegelradeinheit wird als die Drehantriebs-Getriebeeinheit 302 verwendet.
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Die Bettseiten-Leistungsübertragungseinheit umfasst die Kegelradeinheit, die so konfiguriert ist, dass die Antriebswelle im rechten Winkel zur Abtriebswelle abgewinkelt ist. Die Bettseiten-Leistungsübertragungseinheit besitzt die gleiche Konstruktion wie die der Kopfseiten-Leistungsübertragungseinheit der Kopfeinheits-Drehmittel, deshalb ist ihre weitere Erklärung weggelassen.
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In der vorliegenden Erfindung können nicht nur die oben beschriebene Drehantriebs-Getriebeeinheit, sondern außerdem eine andere Art der Leistungsübertragungseinheit, wie z. B. eine Riemeneinheit, wie z. B. ein Synchronriemen usw., als die Bettseiten-Leistungsübertragungseinheit verwendet werden.
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In der Zeichnung bezeichnen die Bezugszeichen 110 und 310 Schleifringe, die verwendet werden, um Strom an die entsprechenden Drehmotoren zu liefern.
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Außerdem ist ein Antriebsmotor einer unteren Welle vorgesehen, um eine untere Welle zu betreiben, die unter dem Nähbett 309 installiert ist. Der Antriebsmotor einer unteren Welle ist mit dem (nicht gezeigten) Antriebsmotor einer oberen Welle der Kopfeinheit 100 synchronisiert, so dass sie gleichzeitig betrieben werden. Der Impuls des Drehmotors 301 der Betteinheit 300 ist mit dem des Drehmotors 101 der Kopfeinheit 100 synchronisiert, so dass sie zusammen betrieben werden.
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Unterdessen ist die Nähmaschine der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass der Nährahmen 50 in der Richtung der X-Achse oder der Y-Achse bewegt werden kann. Folglich kann, selbst wenn die Kopfeinheit 100 in derselben Position fest ist, der Bereich, in dem der Gegenstand verarbeitet werden kann, vergrößert sein.
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Die X-Achsen-Transportmittel sind in der Richtung der X-Achse des Tisches 10 orientiert. Die Y-Achsen-Transportmittel sind in der Richtung der Y-Achse des Tisches 10 orientiert.
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Als die X-Achsen-Transportmittel und die Y-Achsen-Transportmittel können wohlbekannte Strukturen verwendet werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sowohl die X-Achsen-Transportmittel als auch die Y-Achsen-Transportmittel einen Drehmotor, wie in den 8 bis 9B gezeigt ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die X-Achsen-Transportmittel einen X-Achsen-Transportmotor 530, Leistungsübertragungsmittel, eine Transportklammer 540 und eine Führungsschiene 550. Der X-Achsen-Transportmotor 530 stellt die Antriebskraft bereit. Die Leistungsübertragungsmittel übertragen die Antriebskraft des X-Achsen-Transportmotors 530. Der Nährahmen 50 ist an einer Stirnfläche der Transportklammer 540 angebracht. Die Transportklammer 540 ist mit den Leistungsübertragungsmitteln so verbunden, dass, wie die Leistungsübertragungsmittel betrieben werden, sich die Transportklammer 540 in der horizontalen Richtung hin und her bewegt. Die Transportklammer 540 ist so an die Führungsschiene 550 beweglich gekoppelt, dass sich die Transportklammer 540 entlang einem X-Achsen-Rahmen 520 horizontal bewegen kann.
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Ein Servomotor, ein Schrittmotor oder dergleichen können als der X-Achsen-Transportmotor 530 verwendet werden. Die Leistungsübertragungsmittel können eine Riemenscheibe, die durch den X-Achsen-Transportmotor 530 gedreht wird, und einen Synchronriemen 510, der an die Riemenscheibe gekoppelt ist und in der Richtung der X-Achse bewegt wird, umfassen.
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In diesem Fall ist die Transportklammer 540 an den Synchronriemen 510 gekoppelt und wird in der Richtung der X-Achse bewegt.
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Unterdessen enthalten die Y-Achsen-Transportmittel, wie in 9B gezeigt ist, einen Y-Achsen-Rahmen 410, eine Führungsschieneneinheit 420, eine Stützeinheit 440, einen Y-Achsen-Transportmotor 430 und eine Transportwelle 460. Der Y-Achsen-Rahmen 410 erstreckt sich eine vorgegebene Länge in der Richtung der Y-Achse. Die Führungsschieneneinheit 420 ist an dem Y-Achsen-Rahmen 410 vorgesehen. Die Stützeinheit 440 transportiert einen Nährahmen 50 in der Richtung der Y-Achse entlang der Führungsschieneneinheit 420. Der Y-Achsen-Transportmotor 430 stellt eine Antriebskraft bereit, die die Stützeinheit 440 in der Richtung der Y-Achse entlang der Führungsschieneneinheit 420 bewegt. Die Transportwelle 460 überträgt die Antriebskraft des Y-Achsen-Transportmotors 430 zur Stützeinheit 440.
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Der X-Achsen-Rahmen 520 ist an der Stützeinheit 440 befestigt. Folglich können der X-Achsen-Rahmen 520 und der Nährahmen 50 durch die Y-Achsen-Bewegung der Stützeinheit 440 in der Richtung der Y-Achse bewegt werden.
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Die Führungsschieneneinheit 420 enthält eine (nicht gezeigte) Führungsschiene, ein (nicht gezeigtes) Transportelement und eine (nicht gezeigte) Antriebskraft-Übertragungseinheit. Die Führungsschiene ist am Y-Achsen-Rahmen 410 installiert und führt das (nicht gezeigte) Transportelement, das in der Führungsschiene vorgesehen ist, so dass sich das Transportelement (in der Richtung der Y-Achse) vorwärts und rückwärts bewegen kann. Das Transportelement ist in der (nicht gezeigten) Führungsschiene vorgesehen und besitzt an seinem unteren Ende eine Getriebeverzahnung, die sich mit einem Antriebsriemen der (nicht gezeigten) Antriebskraft-Übertragungseinheit in Eingriff befindet. Ein oberes Ende des Transportelements ist an die Stützeinheit 440 gekoppelt. Die Antriebskraft-Übertragungseinheit enthält eine Leistungseinheit, die mehrere Riemenscheiben umfasst, die den Antriebsriemen betreiben, der sich mit der Getriebeverzahnung des (nicht gezeigten) Transportelements in Eingriff befindet. Folglich funktioniert die Antriebskraft-Übertragungseinheit, um die Antriebskraft des Y-Achsen-Transportmotors 430 zu dem Transportelement zu übertragen.
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Eine (nicht gezeigte) Antriebsscheibe mit kleinem Durchmesser ist über die Antriebswelle des Y-Achsen-Transportmotors 430 angepasst und ist über einen Synchronriemen mit einer (nicht gezeigten) Abtriebsscheibe mit großem Durchmesser verbunden. Die Abtriebsscheibe ist über eine Transportwelle 460 angepasst, die die Antriebskraft des Y-Achsen-Transportmotors 430 zur Antriebskraft-Übertragungseinheit der Führungsschieneneinheit 420 überträgt.
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Der Antriebskraft-Übertragungsprozess der Y-Achsen-Transportmittel 400 ist wie folgt. Wenn sich die Antriebsscheibe, die mit der Antriebswelle des Y-Achsen-Transportmotors 430 verbunden ist, dreht, ist die Abtriebsscheibe mit großem Durchmesser, die durch den Synchronriemen mit der Antriebscheibe verbunden ist, mit der Antriebscheibe synchronisiert und wird zusammen mit der Antriebscheibe gedreht. Dann wird die Transportwelle 460, die durch die Abtriebsscheibe eingepasst ist, zusammen mit der Abtriebsscheibe mit großem Durchmesser gedreht.
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Die Transportwelle 460, die mit der (nicht gezeigten) Antriebskraft-Übertragungseinheit der Führungsschieneneinheit 420 verbunden ist, betreibt die in der Antriebskraft-Übertragungseinheit vorgesehene Leistungseinheit und betreibt folglich den Antriebsriemen. Das Transportelement, das sich mit dem Antriebsriemen in Eingriff befindet, wird durch den Betrieb des Antriebsriemens betrieben. Dadurch wird die Stützeinheit 440, die am Transportelement angebracht ist, betrieben.
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Aufgrund der X-Y-Transportstruktur mit der obenerwähnten Konstruktion kann der Nährahmen 50 durch die X-Achsen-Transportmittel in der Richtung der X-Achse auf dem X-Achsen-Rahmen 520 bewegt werden und durch die Y-Achsen-Transportmittel in der Richtung der Y-Achse bewegt werden. Dadurch kann die Nähmaschine einen Gegenstand verarbeiten, der einen großen zu nähenden Bereich besitzt.
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10A und 10B veranschaulichen eine Ausführungsform, in der ein Linearmotor als eine Antriebsquelle sowohl der X-Achsen-Transportmittel als auch der Y-Achsen-Transportmittel verwendet wird. Ein X-Achsen-Linearmotor 730 wird verwendet, um die Transportklammer 540, an der der Nährahmen 50 angebracht ist, in der Richtung der X-Achse zu transportieren. Ein Y-Achsen-Linearmotor 630 wird verwendet, um die Transportklammer 540 in der Richtung der Y-Achse zu transportieren.
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Ebenso wie der Drehmotor oder der Linearmotor, die in der Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargelegt worden sind, kann eine Kugelumlaufspindelstruktur als eine Antriebsquelle sowohl der X-Achsen-Transportmittel als auch der Y-Achsen-Transportmittel verwendet werden. Außerdem können irgendwelche anderen Leistungserzeugungsmittel als die Antriebsquelle verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung ist die Antriebsquelle nicht auf irgendeine spezielle Struktur eingeschränkt.
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Im Folgenden wird der Betrieb der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung mit der oben erwähnten Konstruktion erklärt.
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Um das Nähen zu beginnen, wird ein (nicht gezeigter) Nähstartschalter eingeschaltet. Dann bewegt sich die Kopfeinheit 100 nach unten und wird der Antriebsmotor einer oberen Welle der Kopfeinheit betrieben. Der Antriebsmotor einer unteren Welle der Betteinheit 300, der mit dem Antriebsmotor einer oberen Welle der Kopfeinheit 100 synchronisiert ist, wird zusammen mit dem Antriebsmotor einer oberen Welle betrieben.
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Um den Gegenstand in einer kreisförmigen, gekrümmten oder geneigten Linie zu nähen, wenn der Kopfeinheits-Drehmotor 101 betrieben wird, wird der Nähkopf 109 durch die Antriebskraft, die durch die Kopfseiten-Leistungsübertragungseinheit vom Kopfeinheits-Drehmotor 101 übertragen wird, gedreht.
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Weil der Impuls des Betteinheits-Drehmotors 301 mit dem des Kopfeinheits-Drehmotors 101 synchronisiert ist, wird hier das Nähbett 309 außerdem gedreht.
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Als solche drehen sich der Nähkopf 109 und das Nähbett 309 zusammen, während die den Gegenstand nähen. Deshalb kann die Qualität des Nähens bezüglich der Variation des Drehwinkels besser gemacht werden.
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Das heißt, weil die Kopfeinheit 100 und die Betteinheit 300 durch den Kopfeinheits-Drehmotor 101 bzw. den Betteinheits-Drehmotor 301 vollständig gedreht werden, bevor der Antriebsmotor einer oberen Welle und der Antriebsmotor 305 einer unteren Welle betrieben werden, kann die Orientierung eines genähten Fadens konstant aufrechterhalten werden. Folglich kann, selbst wenn ein Gegenstand, wie z. B. ein Airbag, eine Tasche, ein Schuh usw., genäht wird, der perfekte Stich über die Gesamtheit des Gegenstands verwirklicht werden.
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Im. Folgenden wird ein Verfahren zum Steuern des Betriebs der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Nachdem die Nähnadel der Kopfeinheit 100 über einer Nadelplatte angeordnet worden ist, werden der X-Achsen-Transportmotor 530, der Y-Achsen-Transportmotor 430, der Kopfeinheits-Drehmotor 101 und der Betteinheits-Drehmotor 301 in Abhängigkeit von den in die Steuereinheit eingegebenen Daten betrieben.
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Um die Sicherheit im Gebrauch sicherzustellen, können der X-Achsen-Transportmotor 530, der Y-Achsen-Transportmotor 430, der Kopfeinheits-Drehmotor 101 und der Betteinheits-Drehmotor 301 als solche nur betrieben werden, wenn die Nähnadel der Kopfeinheit 100 über der Nadelplatte angeordnet ist. Hierfür sind Nadelpositions-Abtastmittel zum Detektieren, ob die Nähnadel über der Nadelplatte angeordnet ist, vorgesehen. Es können wohlbekannte Abtastmittel als die Nadelpositions-Abtastmittel verwendet werden.
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Danach werden der Antriebsmotor einer oberen Welle und der Antriebsmotor einer unteren Welle betrieben, um die Nähnadel nach unten zu bewegen und folglich einen Stich zu bilden. Wenn sich die Nähnadel nach oben bewegt und folglich abermals über der Nadelplatte angeordnet ist, werden der X-Achsen-Transportmotor 530, der Y-Achsen-Transportmotor 430, der Kopfeinheits-Drehmotor 101 und der Betteinheits-Drehmotor 301 betrieben, um den obigen Prozess zu wiederholen.
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Hier können die Drehzahlen des X-Achsen-Transportmotors, des Y-Achsen-Transportmotors, des Kopfeinheits-Drehmotors 101 und des Betteinheits-Drehmotors 301 in Reaktion auf die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle gesteuert werden, der die Nähnadel nach oben und nach unten bewegt. Typischerweise werden die Drehzahlen dieser im Verhältnis zur, insbesondere im linearen Verhältnis zur Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welk gesteuert. Wie oben dargelegt worden ist, ist der Antriebsmotor einer unteren Welle mit dem Antriebsmotor einer oberen Welle synchronisiert und wird mit ihm zusammen betrieben, wobei deshalb dessen weitere Erklärung weggelassen ist.
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Unterdessen kann die Nähoperation nicht gleichmäßig sein oder es kann eine Belastung auf die Elemente der Nähmaschine ausgeübt werden, wähnend mit hoher Drehzahl genäht wird, falls sich die Kopfeinheit 100 und die Betteinheit 300 plötzlich drehen. Deshalb ist die Nähmaschine vorzugsweise so konfiguriert, dass die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle in einen vorgegebenen Bereich verringert wird, bevor sich die Kopfeinheit 100 und die Betteinheit 300 drehen, z. B. 5 bis 10 Stiche bevor sie beginnen, sich zu drehen. Wie es notwendig ist, kann der Antriebsmotor einer oberen Welle vorübergehend anhalten.
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Außerdem kann die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle in Reaktion auf den Winkel, um den sich die Kopfeinheit 100 und die Betteinheit 300 drehen, gesteuert werden. Wie die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle zunimmt, wird die Zeit, während der sich die Drehmotoren 101 und 301 um einen vorgegebenen Winkel bewegen können, verringert. Folglich ist der Winkel, um den sich die Kopfeinheit 100 und die Betteinheit 300 drehen, vorzugsweise zur Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle umgekehrt proportional. Falls z. B. der Winkel, um den sich die Kopfeinheit 100 und die Betteinheit 300 drehen, 30° oder mehr beträgt, wird die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle in einen Bereich von 0 U/min bis 100 U/min verringert, bevor die Drehmotoren 101 und 301 betrieben werden. Falls sich die Drehmotoren 101 und 301 nicht in Betrieb befinden oder sich um einen vorgegebenen Winkel oder weniger drehen, kehrt die Drehzahl des Antriebsmotors einer oberen Welle automatisch zum normalen Niveau zurück.
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Unterdessen veranschaulicht 11 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit Mehrfachnähköpfen. 12 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine, die Mehrfachnähköpfe besitzt, die unabhängig betrieben werden.
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In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Kopfeinheit 100 mehrere Kopfeinheiten 100, die in einer Reihe am oberen Träger 20 angeordnet sind. Die Betteinheit umfasst außerdem mehrere Betteinheiten, die angeordnet sind, um den jeweiligen Kopfeinheiten 100 zu entsprechen. Durch einen einzigen Nährahmen 50 sind mehrere Gegenstände auf dem Tisch 10 gehalten. Folglich kann die Nähmaschine der zweiten Ausführungsform die Gegenstände gleichzeitig nähen.
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Der Nährahmen 50 kann durch die X-Y-Transportstruktur in den Richtungen der X-Y-Achsen bewegt werden.
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Das Verfahren zum Anordnen der Gegenstände auf dem Nährahmen 50 ist wie folgt. In den Positionen, die den jeweiligen Kopfeinheiten 100 entsprechen, können untergeordnete Nährahmen einzeln abnehmbar vorgesehen sein. Alternativ können, wie in der Zeichnung gezeigt ist, Gegenstands-Stützelemente, die einzeln voneinander abgetrennt sind, an dem einzigen Nährahmen 50 vorgesehen sein, so dass die Gegenstände jeweils auf den Gegenstands-Stützelementen gehalten sind.
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Mit anderen Worten, der Nährahmen 50 kann so konfiguriert sein, dass die untergeordneten Nährahmen an dem einzigen großen Nährahmen 50 einzeln abnehmbar vorgesehen sind. Alternativ können die Gegenstands-Stützelemente auf eine derartige Art an dem Nährahmen 50 vorgesehen sein, dass der Nährahmen 50 durch die Gegenstands-Stützelemente nur in mehrere Arbeitsabschnitte aufgeteilt ist, so dass nur die Gegenstände von dem Nährahmen 50 abnehmbar sein können. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur auf diese Strukturen eingeschränkt.
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Unterdessen ist jeder der Nähköpfe, die in einer Reihe am oberen Träger 20 angeordnet sind, drehbar konfiguriert. Hier werden die Nähköpfe gleichzeitig in der gleichen Richtung durch die Nähdaten (die Musterdaten) betrieben, die durch einen Arbeiter eingegeben werden, so dass die Gegenstände, die auf dem Tisch 10 angeordnet sind, gleichzeitig in der gleichen Form genäht werden können.
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Weil eine derartige Mehrfachkopfstruktur mehrere Gegenstände gleichzeitig verarbeiten kann, kann die Produktivität der Nähmaschine deutlich verbessert sein.
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Außerdem können verschiedene Farben der Fäden (Garne) verwendet werden, um die Gegenstände, die auf dem Nährahmen 50 angeordnet sind, zu nähen. In diesem Fall können die Gegenstände in verschiedenen Farben genäht werden, obwohl sie in der gleichen Form genäht werden. Deshalb können die optimalen Farben der Fäden (Garne), die für das Nähdesign geeignet sind, leicht wahlweise verwendet werden.
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Unterdessen sind, sowie in 12 gezeigt ist, in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere Gruppen von Kopfeinheiten 100a und 100b, die unabhängig betrieben werden können, am oberen Träger 20 vorgesehen. Außerdem sind mehrere Gruppen von Betteinheiten, die den jeweiligen Gruppen der Kopfeinheiten 100a und 100b entsprechen, separat angeordnet. Mehrere Nährahmen 50a und 50b sind am Tisch 10 so vorgesehen, dass die Gruppen der Kopfeinheiten 100a und 100b die Nähoperation in einzelnen Bereichen unabhängig ausführen können.
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Ausführlich sind mehrere Gruppen von Nähköpfen so am oberen Träger 20 separat vorgesehen, dass sie drehbar sind. Jeder der Nährahmen 50a und 50b, die am Tisch 10 vorgesehen sind und die es erlauben, dass Gegenstände darauf gelegt werden, können sich durch eine X-Y-Transportstruktur in den Richtungen der X-Y-Achsen bewegen. Hier ist die Anzahl der X-Y-Transportstrukturen die gleiche wie die der Gruppen von Nährahmen.
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Das Verfahren zum Anordnen der Gegenstände auf den Nährahmen 50 ist wie folgt. In den Positionen, die den jeweiligen Kopfeinheiten 100 entsprechen, können untergeordnete Nährahmen einzeln abnehmbar vorgesehen sein. Alternativ können, wie in der Zeichnung gezeigt ist, Gegenstands-Stützelemente, die einzeln voneinander abgetrennt sind, an den Nährahmen 50a und 50b vorgesehen sein, so dass die Gegenstände jeweils auf den Gegenstands-Stützelementen gehalten sind.
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Mit anderen Worten, die Nährahmen 50a und 50b können so konfiguriert sein, dass die untergeordneten Nährahmen an dem jedem Nährahmen 50a, 50b einzeln abnehmbar vorgesehen sind. Alternativ können die Gegenstands-Stützelemente auf eine derartige Art an jedem großen Nährahmen 50a, 50b vorgesehen sein, dass jeder Nährahmen 50a, 50b durch die Gegenstands-Stützelemente nur in mehrere Arbeitsabschnitte aufgeteilt ist, so dass nur die Gegenstände von dem Nährahmen 50a, 50b abnehmbar sein können. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur auf diese Strukturen eingeschränkt.
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In den 11 und 12 sind mehrere Arbeitsabschnitte in der Richtung der X-Achse in einer Reihe angeordnet.
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In der vorliegenden Erfindung sind Gegenstands-Stützelemente, von denen jedes einen einzigen Gegenstand, d. h. eine einzige Arbeitseinheit, einzeln stützt, am Nährahmen 50 vorgesehen. Folglich besitzt der Nährahmen 50 mehrere Arbeitsabschnitte.
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Eine Anzeige 53, die Informationen über ein Nähmuster, Nähinformationen und ein Arbeitsverfahren enthält, ist in einem vorgegebenen Abschnitt des Nährahmens 50 ausgebildet. Lesemittel 54, die die Anzeige 53 abtasten, sind an der Kopfeinheit 100 vorgesehen.
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Die Lesemittel 54 lesen die in der Anzeige 53 enthaltenen Informationen und senden sie an die Steuereinheit. Der springende Punkt der in der Anzeige 53 enthaltenen Informationen enthält, welches Muster zu nähen ist oder auf welche Art zu nähen ist.
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In der Anzeige 53 können sowohl eine große Vielfalt von Informationen als auch das Nähmuster und die Näharbeitsinformationen enthalten sein.
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Die Beispiele der großen Vielfalt von Informationen können enthalten, wie viel Arbeit noch zu leisten ist, um wie viel die Nähgeschwindigkeit zu verringern ist, wenn die Gegenstände hart oder dick sind, usw.
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Weil die Anzeige 53 und die Lesemittel 54 als solche verwendet werden, kann jeder Gegenstand in einem anderen Muster P genäht werden, das durch den Arbeiter gewünscht wird.
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Diese Struktur trägt im hohen Maße zur Verbesserung der Produktivität in einem neuesten Verbrauchermarkt teil, der sich zu einer Serienproduktion kleiner Mengen bewegt.
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Außerdem ist die Verwendung der Anzeige 53 und der Lesemittel 54 vorteilhaft, weil ein Arbeitsfehler wie folgt im Voraus detektiert werden kann.
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Bevor die Nähoperation beginnt, gibt der Arbeiter unter Verwendung von Eingabemitteln oder Draht-/drahtlosen Kommunikationsmitteln Informationen aber ein Nähmuster und die Näharbeit in die Steuereinheit der Nähmaschine ein. Die Lesemittel 54 lesen die in der Anzeige 53 enthaltenen Informationen, wobei die Näheinheit die Nähoperation beginnt, wenn die Informationen über das Nähmuster und die Näharbeit, die vor der Nähoperation in die Steuereinheit eingegeben worden sind, mit den Informationen übereinstimmen, die die Lesemittel 54 lesen. Falls sich die zwei Arten der Informationen voneinander unterscheiden, erzeugt ein Fehlerindikator ein Fehlersignal, um den Arbeiter dies erkennen zu lassen.
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Nachdem z. B. der Arbeiter die Informationen über das Nähmuster und die Näharbeit unter Verwendung der Eingabemittel oder der Draht-/drahtlosen Kommunikationsmittel in die Steuereinheit der Nähmaschine eingegeben und sie in der Steuereinheit gespeichert hat, bevor die Nähoperation beginnt, wird, falls sich die Näharbeitsinformationen, die in der Steuereinheit der Nähmaschine gespeichert worden sind, von den aktuellen Informationen unterscheiden, die in der Anzeige 53 des Nährahmens 50 enthalten sind, ein Fehlersignal erzeugt, um den Arbeiter den Unterschied wissen zu lassen, wobei die Nähoperation angehalten wird.
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Eine derartige Operation der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung kann ein Problem verhindern, bei dem ein teurer Stoff durch das Ausführen von Arbeit zerstört wird, die falsch ist und durch den Arbeiter nicht gewünscht wird.
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In der vorliegenden Erfindung kann ein Stil, der aus verschiedenen Stilen, wie z. B. Zahlen, Farben, einer Lochkarte, einem Strichcode und einer RFID-Karte usw., ausgewählt wird, selektiv als die Anzeige 53 verwendet werden.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Strichcode, der preiswert ist, aber viel Informationen enthalten kann, verwendet. In diesem Fall umfassen die Lesemittel 54 einen Strichcode-Leser.
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Außerdem können in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigte) Nährahmenpositions-Abtastmittel ferner vorgesehen sein, die bestimmen, ob die untergeordneten Nährahmen in den richtigen Positionen auf dem Nährahmen angeordnet sind.
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Ein Näherungssensor, ein Widerstandssensor oder dergleichen können selektiv als die Nährahmenpositions-Abtastmittel verwendet werden.
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Unterdessen ist jeder der Nähköpfe, die am oberen Träger 20 in Gruppen vorgesehen sind, drehbar konfiguriert. Hier können die Nähköpfe unabhängig durch die Nähdaten (die Musterdaten) betrieben werden, die durch einen Arbeiter eingegeben werden, so dass die Gegenstände, die auf dem Tisch angeordnet sind, in verschiedenen Formen genäht werden können.
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Weil eine derartige Struktur unabhängiger Operationen verschiedene Arten von Gegenständen in verschiedenen Formen verarbeiten kann, kann die Produktivität der Nähmaschine bezüglich, vieler verschiedener Arten von Produkten deutlich verbessert sein.
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Außerdem kann die vorliegende Erfindung verschiedene Arten von Designs der Produkte gleichzeitig herstellen und folglich die Produktivität weiter verbessern.
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Wie oben beschrieben worden ist, können sich in einer Nähmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung während des Nähens eine Kopfeinheit und eine Betteinheit drehen. Folglich kann die Orientierung eines Nähfadens konstant aufrechterhalten werden. Deshalb kann über die Gesamtheit des Gegenstands ein perfekter Stich verwirklicht werden, selbst wenn ein Gegenstand, wie z. B. ein Airbag, eine Tasche, ein Schuh usw., genäht wird.
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Außerdem ist ungleich zur herkömmlichen Nähmaschine, in der ein Armteil durch eine Verbindungseinheit mit einer Betteinheit verbunden ist, die Kopfeinheit an einer Brücke vorgesehen, die durch einen Stützpfosten gestützt ist, so dass die Nähmaschine in einer Bogenform ohne eine vertikale Verbindungsstruktur, die erforderlich ist, um die Kopfeinheit mit der Betteinheit zu verbinden, konstruiert sein kann. Folglich kann ein Näharbeitsbereich bezüglich der Richtung einer Y-Achse der Nähmaschine deutlich vergrößert sein.
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Ferner kann in dem Fall der Struktur, in der die Kopfeinheit an der Brücke vorgesehen ist, die Nähoperation schneller ausgeführt werden, weil die Schwingungen, die erzeugt werden, wenn sich die Kopfeinheit und die Betteinheit drehen, deutlich verringert sind.
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Außerdem ist das Anordnen eines Gegenstands auf der Kopfeinheit oder das Entfernen des Gegenstands von der Kopfeinheit erleichtert, weil die Kopfeinheit vertikal beweglich ist. Ungleich zur herkömmlichen Technik, die nur einen dünnen Gegenstand nähen kann, kann die Nähmaschine der vorliegenden Erfindung Gegenstände mit verschiedenen Dicken einschließlich sowohl vergleichsweise dicker Gegenstände als auch dünner Gegenstände nähen.
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Außerdem sind in der herkömmlichen Nähmaschine die obere und die untere Welle durch Synchronriemen oder dergleichen mit einem einzigen Motor verbunden. Folglich wird eine übermäßige Belastung auf den Motor ausgeübt. In der vorliegenden Erfindung sind jedoch ein Antriebsmotor einer oberen Welle und ein Antriebsmotor einer unteren Welle separat vorgesehen und werden separat betrieben, wobei folglich das herkömmliche Problem der übermäßigen Belastung vermieden wird und es möglich gemacht wird, die Geschwindigkeit der Nähoperation zu vergrößern.
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Außerdem können mehrere zu nähende Gegenstände gleichzeitig verarbeitet werden. Folglich kann die Produktivität der Nähmaschine deutlich vergrößert sein.
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Außerdem wird die Nähmaschine der vorliegenden Erfindung so betrieben, dass Lesemittel die Informationen über einen zu nähenden Gegenstand lesen und der Gegenstand in Übereinstimmung mit den gelesenen Informationen genäht wird, wobei folglich Arbeitsfehler im Voraus verhindert werden.
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Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für veranschaulichende Zwecke offenbart worden sind, werden die Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und vom Erfindungsgedanken der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart sind.
