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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine und ein Steuerungsverfahren zum Antreiben der Nähmaschine und insbesondere auf eine Nähmaschine und ein Steuerungsverfahren zum Antreiben der Nähmaschine, die einen drehbaren Kopfabschnitt aufweist, um einen perfekten Nähvorgang ohne einen Knotenstich (hitch stitch) beim Nähen eines Airbags, einer Tasche, von Schuhen oder Ähnlichem zu implementieren.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Wie in der Technik allgemein bekannt ist, ist ein Werkstück oder Objekt, das genäht werden soll (nachstehend als ”Nähobjekt” bezeichnet), wie z. B. ein Airbag, eine Tasche, Schuhe oder Ähnliches, dick und weist auch eine Anzahl von Nahtlinien mit feinen Mustern, die genäht werden sollen, wie eine runde, gebogene oder schräge Linie, usw., auf. Die herkömmliche Nähmaschine hinterlässt wegen einer Nährichtung einen Knotenstich, was zu Nachteilen darin führt, dass das Stichmuster unregelmäßig wird und dadurch die Qualität des Nähobjekts verringert.
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1 zeigt ein Beispiel der herkömmlichen Nähmaschine, in der ein Armabschnitt 40, der einen Kopfabschnitt enthält, oberhalb eines Tisches 10 positioniert ist, und ein Bettabschnitt (nicht gezeigt), der einen Haken enthält, unter dem Tisch 10 angeordnet ist. Ein Kopplungsabschnitt 60 ist konfiguriert, um den Armabschnitt 40 mit dem Bettabschnitt zu verbinden. Somit sind der Kopfabschnitt und der Haken des Bettabschnitts dafür ausgelegt zusammenzuwirken, um das Nähobjekt zu nähen, das fest an einem Befestigungselement 50 für das Nähobjekt gehalten wird.
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Die Nähmaschine, die vorstehend konstruiert ist, kann das Nähobjekt in einem begrenzten Bereich verarbeiten, in dem sich das Befestigungselement 50 für das Nähobjekt in einer Richtung der X-Achse oder der Y-Achse mit der Struktur der Arm-Bett-Abschnitte bewegen darf.
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Diese herkömmliche Nähmaschine weist jedoch darin Nachteile auf, dass ein Knotenstich zwischen den entsprechenden Stichen auftritt, wenn sie einen runden, gebogenen oder schrägen Stich ausführt, da sich das Befestigungselement 50 für das Nähobjekt linear in Richtung der X-Achse oder der Y-Achse bewegt.
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Die 2a und 2b zeigen Beispiele, wo ein Knotenstich in der herkömmlichen Nähmaschine auftritt. Im Fall eines rhombischen oder rechteckigen Musters ist zu erkennen, dass sich zwei Seiten von vier Seiten auf einen P-Stich eines perfekten Stiches beziehen, dass sich eine Seite auf einen H/P-Stich vermischt mit normalen und anomalen Stichen bezieht und dass sich eine Seite auf einen H-Stich eines Knotenstichs bezieht.
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2c stellt eine H-P-Stichverteilung zwischen den entsprechenden Stichen nach einem Nähvorgang dar. Es ist einzusehen, dass der P-Stich (ein perfekter Stich) und ein H-Stich (ein Knotenstich) ungefähr im Verhältnis 1:1 für einen runden Stich auftreten.
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Daher besteht eine Notwendigkeit, eine Nähmaschine zu schaffen, die einen perfekten Stich in Bezug auf die gesamten Stiche für einen Nähvorgang von hoher Qualität implementieren kann.
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Einstweilen muss die Nähmaschine in dem Fall, dass die Größe des Nähobjekts anwächst, wegen der Beschränkung des Bereichs für den Nähvorgang groß sein. Daher wurde gefordert, eine Nähmaschine zu entwickeln, die ein neues Konzept aufweist, um einen Aufstellungsraum einer Nähmaschine für große Muster zu minimieren.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Nähmaschine zu schaffen, die einen perfekten Stich über die gesamten Abschnitte zum Nähen eines Airbags, einer Tasche, von Schuhen oder Ähnlichem implementieren kann.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die ein großes Objekt nähen kann, ohne eine große Nähmaschine zu verwenden, und dadurch den Platz zum Aufstellen der Nähmaschine zu minimieren.
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Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die durch Bilden eines Befestigungsrahmens für Nähobjekte mit einem oder mehreren Arbeitsbereichen einen kontinuierlichen Nähvorgang an mehreren Nähobjekten ausführen kann, ohne die einzelnen Nähobjekte zu wechseln.
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Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, welche die Informationen des Nähobjekts erkennen kann und einen Nähvorgang gemäß den erkannten Informationen ausführen kann, wenn sie mehrere Nähobjekte näht.
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Es ist ferner eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungsverfahren zum Antreiben einer Nähmaschine durch Drehen eines Kopfabschnitts und eines Bettabschnitts zu schaffen, um einen perfekten Stich über die gesamten Abschnitte zum Nähen eines Airbags, einer Tasche, von Schuhen oder Ähnlichem zu implementieren.
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Um diese Aufgabe zu lösen, wird eine Nähmaschine geschaffen, die enthält: einen Kopfabschnitt mit einer Nähnadel, die sich hin- und hergehend aufwärts und abwärts bewegt; einen Bettabschnitt mit einem Schiffchen, das simultan mit der Aufwärtsbewegung der Nähnadel gedreht wird und mir ihr zusammenwirkt, um einen Stich zu bilden; einen Antriebsmotor der oberen Welle zum aufwärts und abwärts Hin- und Herbewegen der Nähnadel des Kopfabschnitts; einen getrennten Antriebsmotor der unteren Welle zum Drehen des Schiffchens; einen Nähmaschinenrahmen, der kastenförmig ist und mehrere Stützpfosten und Tragestangen verwendet, um die Nähmaschine zu halten; einen Nähmaschinen-Hauptkörper, der auf den Nähmaschinenrahmen montiert ist; X-Achsen-Transportmittel zum Bewegen des Nähmaschinen-Hauptkörpers, der auf den Nähmaschinenrahmen montiert ist, in eine X-Richtung; Y-Achsen-Transportmittel zum Bewegen des Nähmaschinen-Hauptkörpers, der auf den Nähmaschinenrahmen montiert ist, in eine Y-Richtung; und einen Befestigungsrahmen für das Nähobjekt, der an dem Vorderteil des Nähmaschinenrahmens vorgesehen ist und auf dem das Nähobjekt gehalten wird, wobei der Kopfabschnitt am vorderen Ende des Nähmaschinen-Hauptkörpers angeordnet ist und durch Kopfabschnitt-Drehmittel drehbar installiert ist, und der Bettabschnitt durch Bettabschnitt-Drehmittel drehbar unter dem Kopfabschnitt installiert ist.
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Die Kopfabschnitt-Drehmittel können einen Drehmotor als Antriebsquelle (oder Energiequelle), ein Untersetzungsgetriebe, das an der Antriebswelle des Drehmotors installiert ist, zum Reduzieren der Drehzahl (Anzahl der Umdrehungen) des Drehmotors, eine angetriebene Welle, die in einem Zustand mit reduzierter Drehzahl durch das Untersetzungsgetriebe gedreht wird, und einen Nähkopf, der an der angetriebenen Welle montiert und um die angetriebene Welle drehbar ist, enthalten.
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Zum jetzigen Zeitpunkt kann das Untersetzungsgetriebe ein Kegelradgetriebe sein, in dem sich die Antriebswelle und die angetriebene Welle im einem rechten Winkel schneiden.
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Die Bettabschnitt-Drehmittel können einen Drehmotor als Antriebsquelle, ein Untersetzungsgetriebe, das an der Antriebswelle des Drehmotors installiert ist, zum Reduzieren der Drehzahl des Drehmotors, eine angetriebene Welle, die in einem Zustand reduzierter Drehzahl durch das Untersetzungsgetriebe gedreht wird, und ein Nähbett, das an der angetriebenen Welle montiert ist, enthalten.
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Das Untersetzungsgetriebe kann ein Kegelradgetriebe sein, in dem die Antriebswelle und die angetriebene Welle in einem rechten Winkel zusammentreffen.
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Der Drehmotor der Bettabschnitt-Drehmittel kann synchron in Bezug auf eine Bewegung des Drehmotors der Kopfabschnitt-Drehmittel betrieben werden.
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Die vorliegende Erfindung kann ferner Kopfabschnitt-Hebemittel zum Bewegen des Nähkopfs abwärts zu einer Arbeitsposition oder aufwärts zu einer Warteposition zwischen dem Kopfabschnitt und dem Nähmaschinen-Hauptkörper enthalten.
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Die Kopfabschnitt-Hebemittel können einen Hebeaktuator, der innerhalb des Nähmaschinen-Hauptkörpers durch eine Halteklammer angeordnet ist, zum Bereitstellen einer Antriebskraft, um den Nähkopf aufwärts oder abwärts zu bewegen, und eine Hebeplatte, in die der Nähkopf in der Mitte des vorderen Teils der Hebeplatte gekoppelt ist, enthalten, wobei eine Kopfabschnitt-Verbindungsklammer mit einem Antriebsteil des Hebeaktuators am oberen Ende des hinteren Teils der Hebeplatte verbunden ist und Führungsmittel an den entgegengesetzten Enden des hinteren Teils der Hebeplatte befestigt sind.
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Die Kopfabschnitt-Hebemittel können ferner eine Halteplatte enthalten, in der die Führungsmittel an dem entgegengesetzten Enden des vorderen Teils der Halteplatte gebildet sind, wobei in der Mitte des hinteren Teils der Halteplatte eine Aktuator-Halteklammer zum Halten des Hebeaktuators befestigt ist.
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In der vorliegenden Erfindung ist der Befestigungsrahmen für das Nähobjekt mit einem oder mehreren Arbeitsbereichen gebildet, und das Nähobjekt wird in jedem Arbeitsbereich unterstützt gehalten.
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Hier sind mehrere Schieberahmen, die das Nähobjekt stützen (nachstehend als ”Paletten” bezeichnet), zum individuellen Halten des Nähobjekts als eine Arbeitseinheit auf dem Befestigungsrahmen für das Nähobjekt installiert, sodass der Befestigungsrahmen für das Nähobjekt mehrere Arbeitsbereiche aufweist. Die Palette ist mit einer Markierung versehen, die Informationen aufweist, um über Arbeitsverfahren zu unterrichten. Der Kopfabschnitt enthält eine Lesevorrichtung (oder Erkennungsvorrichtung) zum Lesen der Markierung, in der die Lesevorrichtung die Informationen liest, die in der Markierung enthalten sind, um die Informationen auf ein Steuerungsteil anzuwenden. Die Markierung kann ein Strichcode sein, und die Lesevorrichtung kann als Strichcodelesegerät konfiguriert sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungsverfahren zum Antreiben der Nähmaschine, die einen Nähvorgang ausführt, geschaffen, wobei sich ein Kopfabschnitt und ein Bettabschnitt in Richtung einer X-Achse oder einer Y-Achse bewegen, während sie sich um eine Z-Achse drehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: (a) Positionieren einer Nähnadel des Kopfabschnitts auf einer Nähplatte; (b) Betreiben eines X-Achsen-Transportmotors, eines Y-Achsen-Transportmotors, eines Kopfabschnitt-Drehmotors und eines Bettabschnitt-Drehmotors gemäß den Informationen, die in ein Steuerungsteil eingegeben worden sind; und (c) Zurückkehren zu Schritt (b) zum Wiederholen der Vorgänge, wenn die Nähnadel aufwärts bewegt wird und auf der Nähplatte positioniert wird, nachdem die Antriebsmotoren der oberen und der unteren Welle so betrieben werden, dass sie die Nähnadel abwärts bewegen, um einen Stich zu bilden.
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Die Drehzahlen der Antriebsmotoren der oberen und der unteren Welle können proportional zur Drehzahl des X-Achsen-Transportmotors, des Y-Achsen-Transportmotors, des Kopfabschnitt-Drehmotors und des Bettabschnitt-Drehmotors erhöht oder verringert werden.
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Darüber hinaus können der Kopfabschnitt-Drehmotor und der Bettabschnitt-Drehmotor betrieben werden, nachdem die Drehzahlen der Antriebsmotoren der oberen und der unteren Welle verringert wurden.
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Die Drehzahlen der Antriebsmotoren der oberen und der unteren Welle können gemäß den Drehwinkeln des Kopfabschnitts und des Bettabschnitts gesteuert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend diskutiert ist, sollte anerkannt werden, dass der Kopfabschnitt und der Bettabschnitt gedreht werden, um das Nähobjekt zu nähen, was es ermöglicht, die Richtung eines Fadens, der genäht wird, unveränderlich zu erhalten und dadurch einen perfekten Stich über den gesamten Bereich in einer Nähmaschine zu implementieren, um einen Airbag, eine Tasche, Schuhe oder Ähnliches zu nähen.
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Darüber hinaus ist es möglich, da der Nähmaschinen-Hauptkörper in Richtung der X-Achse und der Y-Achse bewegt werden kann, ein großes Objekt zu nähen und den Platz für die Installation der Nähmaschine zu minimieren.
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Zusätzlich ist der Befestigungsrahmen für das Nähobjekt mit einem oder mehreren Arbeitsbereichen gebildet, was ermöglicht, den Nährvorgang von mehreren Nähobjekten kontinuierlich auszuführen, ohne die einzelnen Nähobjekte zu wechseln. In diesem Fall ist es möglich, die Informationen des Nähobjekts zu erkennen und den Nähvorgang gemäß den erkannten Informationen auszuführen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel der herkömmlichen Nähmaschine darstellt;
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2a und 2b schematische Ansichten sind, die jedes Beispiel des Auftretens eines Knotenstichs in der herkömmlichen Nähmaschine darstellen;
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2c eine H-P-Stichverteilung zwischen den Stichen nach einem Nähvorgang darstellt;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine erste Ausführungsform einer Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt, die einen drehbaren Kopfabschnitt aufweist;
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4 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Armabschnitt darstellt, der mit einem Kopfabschnitt und einem Bettabschnitt der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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5 eine perspektivische Ansicht ist, die den Kopfabschnitt der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 eine perspektivische Ansicht ist, die den Bettabschnitt der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die Kopfabschnitt-Hebemittel der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8a und 8b perspektivische Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes der vorliegenden Erfindung darstellen;
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9 eine perspektivische Ansicht ist, die eine zweite Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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10 eine perspektivische Ansicht ist, die eine dritte Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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11 eine Vorderansicht ist, die einen Hauptabschnitt der dritten Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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12 ein Blockschaltplan ist, der eine Strichcodeinformations-Verarbeitungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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13 ein Ablaufplan ist, der die Strichcodeinformations-Verarbeitung der Strichcodeinformations-Verarbeitungseinheit von 12 darstellt;
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14a eine perspektivische Ansicht ist, die Transportmittel der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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14b eine perspektivische Ansicht von unten ist, die X-Achsen-Transportmittel der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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15a eine perspektivische Ansicht ist, die Y-Achsen-Transportmittel der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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15b eine perspektivische Ansicht von unten ist, die Y-Achsen-Transportmittel der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform einer Nähmaschine der vorliegenden Erfindung, die einen drehbaren Kopfabschnitt aufweist, darstellt, 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Armabschnitt, der mit einem Kopfabschnitt und einem Bettabschnitt der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, darstellt, 5 ist eine perspektivische Ansicht, die den Kopfabschnitt der vorliegenden Erfindung darstellt, und 6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Bettabschnitt der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Die mit einem drehbaren Nähkopf versehene Nähmaschine der vorliegenden Erfindung enthält einen Nähmaschinenrahmen 400, der kastenförmig ist und mehrere Stützpfosten und Tragestangen verwendet, um die Nähmaschine zu halten, einen Nähmaschinen-Hauptkörper 200, der auf dem Nähmaschinenrahmen 400 montiert ist, einen Kopfabschnitt 100, der am vorderen Ende des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 montiert und mit Kopfabschnitt-Drehmitteln ausgestattet ist, um einen Nähkopf 109, der eine Nähnadel aufweist, die dafür ausgelegt ist, hin- und her aufwärts und abwärts in einem vorgegebenen Bereich bewegt zu werden, zu drehen, und einen Bettabschnitt, der unter dem Kopfabschnitt 100 installiert ist und mit Bettabschnitt-Drehmitteln versehen ist, um ein Nähbett 309, das ein Schiffchen aufweist, das simultan mit der vertikalen Bewegung der damit zusammenwirkenden Nähnadel gedreht wird, zu drehen, um einen Stich zu bilden.
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Der Nähmaschinenrahmen 400 ist mit mehreren vertikalen Stützpfosten 402 und einer horizontalen Tragestange 404 versehen, welche die Stützpfosten 402 verbindet, sodass der Nähmaschinen-Hauptkörper 200 auf dem Nähmaschinenrahmen 400 montiert ist.
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Ein Befestigungsrahmen 500 für das Nähobjekt zum Halten eines Nähobjekts 510 ist an dem vorderen Teil des Nähmaschinenrahmens 400 vorgesehen.
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Der Kopfabschnitt 100 und der Bettabschnitt 300 sind am oberen Teil bzw. am unteren Teil des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 vorgesehen. Der Kopfabschnitt 100 enthält einen Nähkopf 109, der mit einer Nähnadel, die sich hin- und hergehend aufwärts und abwärts bewegt, versehen ist, einen Antriebsmotor 105 der oberen Welle zum Antreiben der Nähnadel und Kopfabschnitt-Drehmittel 103 zum Drehen des Nähkopfs 109.
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Mit Bezug auf die 4 und 5 enthalten die Kopfabschnitt-Drehmittel 103 einen Drehmotor 101 als Antriebsquelle und ein Untersetzungsgetriebe 102, das an der Antriebswelle installiert ist, zum Reduzieren der Drehzahl des Drehmotors 101. Da das Untersetzungsgetriebe 102 innerhalb des Kopfabschnitts montiert ist, ist es in der Zeichnung nicht gezeigt.
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Die Kopfabschnitt-Drehmittel 103 enthalten eine angetriebene Welle (nicht gezeigt), die in einem reduzierten Zustand durch das Untersetzungsgetriebe 102 gedreht wird, und einen Nähkopf 109, der an der angetriebenen Welle installiert und um die angetriebene Welle drehbar ist.
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Das Untersetzungsgetriebe 102 ist konstruiert, um den Nähkopf 109 mit einer reduzierten Drehzahl zu drehen, nachdem es die Drehzahl des Drehmotors 101 reduziert hat. In den dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Kegelradgetriebe als Untersetzungsgetriebe 102 eingesetzt.
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Das Kegelradgetriebe, das als das Untersetzungsgetriebe 102 der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist, ist in einem Winkel installiert, in dem sich die Antriebswelle und die angetriebene Welle senkrecht schneiden, was die Drehzahl der Antriebswelle reduziert, um die angetriebene Welle zu drehen.
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Die 8a und 8b zeigen eine Ausführungsform des Untersetzungsgetriebes der vorliegenden Erfindung. Eine Eingangswelle, d. h. eine Antriebswelle 101a, des Drehmotors 101 und eine Abtriebswelle, d. h. eine angetriebene Welle 101b, treffen in einem rechten Winkel zusammen. Ein Kegelradgetriebe 102a, das auf der Antriebswelle 101a montiert ist, und ein Kegelradgetriebe 102b der angetriebenen Welle 101b, das mit dem Kegelradgetriebe 102a verzahnt ist, sind, wie in 8b gezeigt ist, konfiguriert, um schnell die Drehzahl zu reduzieren und diese auszugeben.
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In den dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein sich drehendes Antriebsrad als Untersetzungsgetriebe eingesetzt, das eine Rückwärtsantriebsfunktion zum Drehen der Abtriebswelle (angetriebenen Welle), um die Eingangswelle (Antriebswelle) anzutreiben, und eine Drehzahlreduzierungsfunktion zum Reduzieren der Drehzahl der Eingangswelle und dann Übertragen der Antriebskraft mit einer reduzierten Drehzahl auf die Abtriebswelle aufweist, wodurch es ein koaxiales und säumendes Einstellen des Nähkopfs 109 und des Nähbetts 309 ermöglicht.
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Indessen enthält der Bettabschnitt 300 ein Nähbett 309, einen unteren Antriebsmotor 305 zum Antreiben eines Schiffchens, das an der Unterseite des Nähbetts 309 installiert ist, und Bettabschnitt-Drehmittel 303 zum Drehen des Nähbetts 309.
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Wie in 6 gezeigt ist, enthalten die Bettabschnitt-Drehmittel 303 einen Drehmotor 301 als Antriebsquelle, ein Untersetzungsgetriebe 302, das an der Antriebswelle des Drehmotors installiert ist, um die Drehzahl des Drehmotors 301 zu reduzieren, eine angetriebene Welle (nicht gezeigt), die in einem Zustand mit reduzierter Drehzahl durch das Untersetzungsgetriebe 302 gedreht wird, und ein Nähbett 309, das drehbar an der angetriebenen Welle installiert ist.
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Das Untersetzungsgetriebe ist als ein Kegelradgetriebe konfiguriert, in dem sich die Antriebswelle und die angetriebene Welle in einem rechten Winkel schneiden. Das Untersetzungsgetriebe 302 weist die gleichen Konfigurationen und Merkmale auf wie das Untersetzungsgetriebe 102 der Kopfabschnitt-Drehmittel 103, deshalb wird eine Beschreibung des Untersetzungsgetriebes 302 weggelassen.
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Die Bezugszeichen 110 und 310 in den Zeichnungen sind Schleifringe zum Anlegen eines elektrischen Stroms an die jeweiligen Drehmotoren.
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Ein Antriebsmotor 305 der unteren Welle zum Antreiben einer unteren Welle, der unter dem Nähbett 309 installiert ist, wird synchron mit dem Antriebsmotor 105 der oberen Welle des Kopfabschnitts 100 angetrieben. Der Drehmotor 301 des Bettabschnitts 300 ist so installiert, dass er synchron in Bezug auf die Bewegung des Drehmotors 101 des Kopfabschnitts 100 angetrieben wird.
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Indessen ist der Nähmaschinenrahmen 400 konfiguriert, um X-Achsen-Transportmittel und Y-Achsen-Transportmittel zum Bewegen des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200, der den Kopfabschnitt 100 und den Bettabschnitt 300 aufweist, in Richtung der X-Achse bzw. der Y-Achse zu enthalten.
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Nachstehend werden die X-Achsen-Transportmittel und Y-Achsen-Transportmittel hauptsächlich mit Bezug auf die 3, 14a, 14b, 15a und 15b beschrieben. Die 14a und 14b sind perspektivische Ansichten, welche die X-Achsen-Transportmittel der Nähmaschine und perspektivische Ansichten ihrer Hauptbestandteile von unten darstellen, und die 15a und 15b sind perspektivische Ansichten, welche die Y-Achsen-Transportmittel der Nähmaschine und perspektivische Ansichten ihrer Hauptbestandteile von unten darstellen.
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Die X-Achsen-Transportmittel sind in Richtung der X-Achse des Nähmaschinenrahmens 400 vorgesehen, um zu bewirken, dass der Nähmaschinen-Hauptkörper 200 in Richtung der X-Achse verlagerbar ist, d. h. in die Richtungen nach links und nach rechts. Dagegen sind die Y-Achsen-Transportmittel in Richtung der Y-Achse des Nähmaschinenrahmens 400 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass der Nähmaschinen-Hauptkörper 200 in Richtung der Y-Achse beweglich ist, d. h. in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung.
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Die X-Achsen-Transportmittel und die Y-Achsen-Transportmittel können mit bekannten Konfigurationen implementiert werden. In den dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten die X-Achsen-Transportmittel einen X-Achsenrahmen 406, der sich in Richtung der X-Achse erstreckt, eine erste Führungsschiene 406a, die am X-Achsenrahmen 406 installiert ist, einen ersten Führungsblock 480, der mit der ersten Führungsschiene 406a zum Transportieren des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 in Richtung der X-Achse gekoppelt ist, einen X-Achsen-Transportmotor 410, der längs der ersten Führungsschiene 406a verlagerbar zum Anwenden einer Antriebskraft als Antriebswelle montiert ist, um den Nähmaschinen-Hauptkörper 200 in Richtung der X-Achse zu transportieren, ein erstes Antriebsritzel 412, das drehbar mit der Antriebswelle des X-Achsen-Transportmotors 410 verbunden ist, und eine erste Zahnstange 414, die fest längs der Ausdehnungsrichtung des X-Achsenrahmens 406 installiert und mit dem ersten Antriebsritzel 412 in Eingriff ist.
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Die Drehzahl des X-Achsen-Transportmotors 410 kann durch ein drittes Untersetzungsgetriebe 416 reduziert werden, um das Ausgangsdrehmoment des X-Achsen-Transportmotors 410 zu erhöhen.
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Die Y-Achsen-Transportmittel gemäß den dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten einen Y-Achsenrahmen 408, der sich in Richtung der Y-Achse erstreckt, eine zweite Führungsschiene 408a, die in Ausdehnungsrichtung des Y-Achsenrahmens 408 installiert ist, einen zweiten Führungsblock 490, der mit der zweiten Führungsschiene 408a zum Transportieren des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 in Richtung der Y-Achse gekoppelt ist, einen Y-Achsen-Transportmotor 420, der längs der ersten Führungsschiene 408a beweglich zum Anwenden einer Antriebskraft als Antriebsquelle montiert ist, um den Nähmaschinen-Hauptkörper 200 in Richtung der Y-Achse zu transportieren, ein zweites Antriebsritzel 422, das drehbar mit der Antriebswelle des Y-Achsen-Transportmotors 420 verbunden ist, und eine zweite Zahnstange 424, die fest längs der Ausdehnungsrichtung des Y-Achsenrahmens 408 installiert und mit dem zweiten Antriebsritzel 422 in Eingriff ist.
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Die Drehzahl des Y-Achsen-Transportmotors 420 kann ebenfalls durch ein viertes Untersetzungsgetriebe 416 reduziert werden, um das Ausgangsdrehmoment des Y-Achsen-Transportmotors 420 zu erhöhen.
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Vorzugsweise sind Kopfabschnitt-Hebemittel 210 zum Bewegen des Nähkopfs 109, der mit der Nähnadel versehen ist, die sich hin- und hergehend aufwärts und abwärts zwischen dem Kopfabschnitt 100 und dem Nähmaschinen-Hauptkörper 200 bewegt, aufwärts zu einer Arbeitsposition und abwärts zu einer Warteposition vorgesehen.
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Mit Bezug auf 7 enthalten die Kopfabschnitt-Hebemittel 210 einen Hebeaktuator 240, der innerhalb des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 durch eine Aktuator-Halteklammer 242 angeordnet ist, zum Bereitstellen einer Antriebskraft, um den Nähkopf 109 aufwärts und abwärts zu bewegen, und eine Hebeplatte 230, in welcher der Nähkopf 109 mit der Mitte des vorderen Teils der Hebeplatte gekoppelt ist, während gleichzeitig eine Kopfabschnitt-Verbindungsklammer 244, die an das Antriebsteil des Hebeaktuators gekoppelt ist, mit dem oberen Ende des hinteren Teils der Hebeplatte verbunden ist.
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Die entgegengesetzten seitlichen Enden des hinteren Teils der Hebeplatte 230 sind jeweils fest an Führungsmitteln 250 wie z. B. einer Führungsschiene 252 und einem Führungskopplungselement 254 für eine stabile, zuverlässige Hebeantriebsbewegung der Hebeplatte 230 befestigt.
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Die Führungsmittel 250 sind mit den entgegengesetzten seitlichen Enden des vorderen Teils einer Halteplatte 260 gekoppelt, die innerhalb des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 befestigt ist, und die Aktuator-Halteklammer 242 zum Halten des Hebeaktuators 240 innerhalb des Nähmaschinen-Hauptkörpers 200 ist an der Mitte des hinteren Teils der Halteplatte 260 befestigt.
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Die Kopfabschnitt-Hebemittel 210 sind auf eine Weise konfiguriert, dass bei dem Betätigen des Hebeaktuators 240 die Kopfabschnitt-Verbindungsklammer 244, die mit dem Antriebsteil des Hebeaktuators 240 verbunden ist, zur Bewegung angetrieben wird, und daher die Hebeplatte 230, die mit dem vorderen Ende der Kopfabschnitt-Verbindungsklammer 244 verbunden ist, längs der Führungsmittel 250 bewegt wird, dadurch bewirkend, dass sich der Nähkopf 109, der an den vorderen Teil der Hebeplatte 230 gekoppelt ist, aufwärts und abwärts bewegt.
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Der Betrieb einer vorstehend konfigurierten Nähmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend dargestellt.
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Wenn ein Nähstartschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, um einen Nähvorgang auszuführen, bewegt sich der Kopfabschnitt 100 nach unten, und dann wird der Antriebsmotor 105 der oberen Welle des Kopfabschnitts aktiviert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Antriebsmotor 305 der unteren Welle des Bettabschnitts 300 synchron mit dem Antriebsmotor 105 der oberen Welle des Kopfabschnitts 100 angetrieben.
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Um einen Nähvorgang in einer runden, gebogenen, schrägen Linie oder Ähnlichem auszuführen, wenn der Kopfabschnitt-Drehmotor 101 betätigt wird, wird der Nähkopf 109 mit einer reduzierten Drehzahl durch das Untersetzungsgetriebe 102 gedreht.
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Da der Bettabschnitt-Drehmotor 301 zu diesem Zeitpunkt synchron in Bezug auf die Bewegung des Kopfabschnitt-Drehmotors 101 bewegt wird, wird auch das Nähbett 309 gedreht.
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Somit kann anerkannt werden, dass, da der Nähkopf 109 und das Nähbett 309 den Nähvorgang ausführen, während sie gedreht werden, die Qualität des Nähvorgangs infolge der Änderung eines Drehwinkels verbessert wird.
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Mit anderen Worten, da sich der Antriebsmotor 105 der oberen Welle und der Antriebsmotor 305 der unteren Welle zu drehen beginnen, nachdem der Nähkopf 109 und das Nähbett 309 vollständig durch den Kopfabschnitt-Drehmotor 101 bzw. den Bettabschnitt-Drehmotor 301 gedreht worden sind, kann die Richtung des Fadens, der genäht wird, in einer gleichbleibenden Richtung erhalten werden, was es ermöglicht, über den gesamten Bereich in der Nähmaschine zum Nähen eines Airbags, einer Tasche, von Schuhen oder Ähnlichem einen perfekten Stich zu implementieren.
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Steuerungsverfahren zum Antreiben der vorstehend genannten Nähmaschine werden nachstehend dargestellt.
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In einem Zustand, in dem die Nähnadel des Kopfabschnitts 100 über der Nähplatte positioniert ist, werden der X-Achsen-Transportmotor 410, der Y-Achsen-Transportmotor 420, der Kopfabschnitt-Drehmotor 101 und der Bettabschnitt-Drehmotor 301 gemäß den Informationen, die in das Steuerungsteil eingegeben werden, betätigt.
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Der Grund dafür, dass der X-Achsen-Transportmotor 410, der Y-Achsen-Transportmotor 420, der Kopfabschnitt-Drehmotor 101 und der Bettabschnitt-Drehmotor 301 so konstruiert sind, dass sie nur dann betätigt werden, wenn die Nähnadel über der Nähplatte positioniert ist, ist die Sicherheit bei der Anwendung. Hier kann angemerkt werden, dass bekannte Abfühlmittel als Nadelpositions-Abfühlmittel zum Detektieren, ob die Nähnadel über der Nähplatte positioniert ist, verwendet werden können.
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Dann werden der Antriebsmotor 105 der oberen Welle und der Antriebsmotor 305 der unteren Welle betätigt, um die Nähnadel zum Bilden eines Stichs abwärts zu bewegen, und wenn sich die Nähnadel danach aufwärts bewegt, um über der Nähplatte positioniert zu werden, werden der X-Achsen-Transportmotor 410, der Y-Achsen-Transportmotor 420, der Kopfabschnitt-Drehmotor 101 und der Bettabschnitt-Drehmotor 301 der Reihe nach betätigt, um diese Vorgänge zu wiederholen.
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Hier ist es möglich, die Drehzahlen des X-Achsen-Transportmotors 410, des Y-Achsen-Transportmotors 420, des Kopfabschnitt-Drehmotors 101 und des Bettabschnitt-Drehmotors 301 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle, der die Nähnadel aufwärts und abwärts bewegt, zu steuern. In einem üblichen Fall wird die Drehzahl wie vorstehend erwähnt im Allgemeinen proportional gesteuert und insbesondere auf eine linear proportionale Weise gesteuert, da der Antriebsmotor 305 der unteren Welle mit dem Antriebsmotor 105 der oberen Welle synchronisiert ist und gleichzeitig angetrieben wird, wobei Erklärungen seines Betriebs weggelassen sind.
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Wenn der Kopfabschnitt 100 und der Bettabschnitt 300 plötzlich während eines Hochgeschwindigkeitsnähens gedreht werden, entsteht ein Problem, dass die Näharbeit nicht gleichmäßig ausgeführt wird oder eine Belastung auf die zugehörigen Komponenten ausgeübt wird. Daher ist es, bevor der Kopfabschnitt 100 und der Bettabschnitt 300 gedreht werden, möglich, die Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle auf einen bestimmten Bereich zu reduzieren, zum Beispiel 5–10 Stiche vor dem Zeitpunkt seiner Drehung. Alternativ kann es möglich sein, vorübergehend den Antriebsmotor 105 der oberen Welle anzuhalten, wenn die Notwendigkeit entsteht.
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Darüber hinaus kann die Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle entsprechend dem Drehwinkel des Kopfabschnitts 100 und des Bettabschnitts 300 gesteuert werden. Wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle groß ist, benötigen die Drehmotoren 101 und 301 weniger Zeit, um sich zu dem bestimmten Winkel zu bewegen. Daher ist es wünschenswert, dass der Drehwinkel des Drehmotors umgekehrt proportional zur Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle ist. Wenn beispielsweise der Drehwinkel über 30 Grad ist, wird die Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle zuerst auf 0–100 min–1 abgesenkt und werden daraufhin die Drehmotoren 101 und 301 aktiviert. Wenn die Drehmotoren 101 und 301 nicht aktiviert sind oder unterhalb des bestimmten Winkels gedreht werden, kann die Drehzahl des Antriebsmotors 105 der oberen Welle automatisch auf die normale Stufe zurückgestellt werden.
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9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine gemäß der zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Befestigungsrahmen 500 für das Nähobjekt, der am vorderen Teil des Nähmaschinenrahmens 400 vorgesehen ist und auf dem ein Nähobjekt 510 gehalten wird, mit einem Arbeitsbereich gebildet, um einen Nähvorgang auf dem Nähobjekt 510 auszuführen. Nachdem der Nähvorgang des Nähobjekts beendet ist, ist der Befestigungsrahmen 500 für das Nähobjekt ausgelegt, ein weiteres Nähobjekt 510 aufzunehmen, das ersetzt und darauf gehalten werden soll. Wie in 9 gezeigt ist, ist der Befestigungsrahmen 500 für das Nähobjekt mit einem oder mehreren Arbeitsbereichen gebildet, sodass mehrere Nähobjekte 510 oder verschiedene Arten von Nähobjekten 510 fest an den entsprechenden Arbeitsbereichen angeordnet sind, woraufhin sich der Nähmaschinen-Hauptkörper 200 nach dem Fertigstellen einer Art von Nähvorgang in dem einen Arbeitsbereich zu einem weiteren Arbeitsbereich bewegen und kontinuierlich den Nähvorgang ohne ein gesondertes Ersetzen des Nähobjekts 510 ausführen kann.
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Wie in 9 gezeigt ist, kann erwähnt werden, dass fünf Arbeitsbereiche in Reihe längs der Richtung der X-Achse angeordnet sind. Nachdem der Nähmaschinen-Hauptkörper 200 entlang der Richtung der X-Achse transportiert worden ist, führt die Nähmaschine den zugeordneten Nähvorgang aus.
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10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dritte Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt, 11 ist eine Vorderansicht, die einen Hauptabschnitt der dritten Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt, 12 ist ein Blockschaltplan, der eine Strichcodeinformations-Verarbeitungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung darstellt, und 13 ist ein Ablaufplan, der die Strichcodeinformations-Verarbeitung der Strichcodeinformations-Verarbeitungseinheit von 12 darstellt.
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Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist mehrere Arbeitsbereiche auf, in denen mehrere Paletten 520 zum individuellen Halten jedes Nähobjekts 510 als eine Arbeitseinheit auf dem Befestigungsrahmen 500 für das Nähobjekt montiert sind.
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Die Palette 520 ist mit einer Markierung 530 versehen, die Informationen zum Unterrichten über Nähmuster, Nähinformationen und Arbeitsverfahren aufweist, und der Kopfabschnitt 100 ist mit einer Lesevorrichtung 540 versehen, um die Markierung 530 zu lesen.
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Die Lesevorrichtung 540 ist konstruiert, um die Informationen, die in der Markierung 530 enthalten sind, zu lesen und diese auf ein Steuerungsteil anzuwenden. Gegenstand der Informationen in der Markierung 530 ist es, wie der Nähvorgang, mit welchen Muster und Verfahren, die angewendet werden sollen, auszuführen ist.
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Die Informationen, die in der Markierung enthalten sein sollen, können so konfiguriert sein, dass sie im Wesentlichen verschiedene Informationen neben den vorstehend genannten Nähmustern und Arbeitsverfahren enthalten. Beispielsweise kann die Markierung Informationen darüber enthalten, wie viele Nähobjekte verbleiben, wie viele Nähobjekte im gleichen Muster ohne Bezugnahme auf die Markierung genäht werden können, auf welche Geschwindigkeit die Nähgeschwindigkeit im Fall harter oder dicker Materialien reduziert werden muss, und Ähnliches.
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Mit Hilfe des Verwendens der Markierung 530 und der Lesevorrichtung 540 ist es möglich, jedes Nähobjekt 510 mit einem unterschiedlichen Muster (P) zu nähen, wie in 10 gezeigt ist, was zur Verbesserung der Produktivität des Nähobjekts im derzeitigen Markt beiträgt, der nach kleinen Mengen, jedoch verschiedenen Arten von Waren sucht.
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Indessen führt das Verwenden der Markierung 530 und der Lesevorrichtung 540 der Markierung 530 wie folgt zu einer Wirkung, dass Arbeitsfehler vorab erkannt werden.
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Wie in den 12 und 13 gezeigt ist, gibt vor dem Nähvorgang eine Arbeitskraft Informationen über das Muster und das Arbeitsverfahren über das Nähobjekt über Eingabemittel oder drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsmittel in das Steuerungsteil ein. Die Informationen, die in der Markierung 530 enthalten sind, werden von der Lesevorrichtung 540 gelesen und dann mit den Informationen über das Muster und das Arbeitsverfahren, die bereits vor dem Nähvorgang in das Steuerungsteil eingegeben wurden, verglichen. Wenn beide Informationen zueinander gleich sind, fährt der Nähvorgang durch das Nähbetriebsteil fort. Im Gegensatz dazu wird, wenn beide Informationen voneinander verschieden sind, ein Fehlersignal durch ein Fehlerausgabeteil erzeugt, das die Arbeitskraft darüber informiert.
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Zum Beispiel gibt die Arbeitskraft vor dem Nähvorgang Informationen über das Muster und das Arbeitsverfahren über die drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmittel in das Steuerungsteil ein und speichert sie. Wenn die Arbeitsinformationen, die in der Markierung 530 enthalten sind, die an der Palette 520, die zugeführt wird, angebracht ist, verschieden sind von jenen, die im Steuerungsteil der Nähmaschine gespeichert sind, wird das Fehlersignal ausgegeben, um die Arbeitskraft zu alarmieren, damit sie den Nähvorgang anhält.
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Alternativ ist es an dieser Stelle möglich, wenn sich die Arbeitsinformationen, die im Steuerungsteil der Nähmaschine gespeichert sind, von den Arbeitsinformationen unterscheiden, die in der Markierung 530 der Palette 520 enthalten sind, nur das entsprechende Nähobjekt zu überspringen und den Nähmaschinen-Hauptkörper 200 zur nächsten Palette 520 zu transportieren, um mit dem nachfolgenden Nähvorgang fortzufahren. Das kann die Möglichkeit beseitigen, das teure Arbeitsmaterial, das genäht werden soll, wegen eines gewaltsamen Ausführens des fehlerhaften Vorgangs, der sich von der Absicht der Arbeitskraft unterscheidet, zu beschädigen.
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Wie vorstehend ausführlich erwähnt, kann die Markierung 530, die in der vorliegenden Erfindung verfügbar ist, abhängig von den Anforderungen aus zahlreichen Verfahren wie z. B. als eine Zahl, Farbe, Lochkarte, Strichcode, RFID-Karte usw. ausgewählt werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Strichcode, der sowohl preiswert ist als auch verschiedene Informationen in sich enthalten kann, verwendet. Daher ist die Lesevorrichtung 540 ein Strichcodelesegerät, wie in 11 gezeigt ist.
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Darüber hinaus können ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Mittel zum Detektieren eines stützenden Schieberahmens zum Detektieren, ob die Palette 530 korrekt an einem richtigen Ort auf dem Befestigungsrahmen 500 für das Nähobjekt montiert ist, vorgesehen sein. Hier kann optional ein Näherungssensor oder ein Widerstandssensor als Mittel zum Detektieren eines stützenden Schieberahmens verwendet werden.
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Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Erläuterungszwecken beschrieben wurden, wird der Fachmann anerkennen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Schutzbereich und Erfindungsgedanken der wie in den beigefügten Ansprüchen offenbarten Erfindung abzuweichen.
