DE3329275A1

DE3329275A1 - Automatische naehmaschine

Info

Publication number: DE3329275A1
Application number: DE19833329275
Authority: DE
Inventors: Pierre 95230 Soisy-sous-Montmorency Morin; Christian 60700 Pont-Sainte-Maxence Thirion
Original assignee: Usm Corp 06032 Farmington Conn; USM Corp
Current assignee: Noxet UK Ltd
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1984-02-16
Also published as: IT8322557A1; IT1163906B; ES8404719A1; FR2531728A1; GB2125448A; GB8321497D0; FR2531728B1; GB2125448B; MX153422A; US4455952A; ES525317A0; IT8322557A0

Description

USM Corporation Farmington, Connecticut 06032 Zustelladresse: 181, Elliott Street

Beverly, MA 01915 V. St. ν. Α.

Automatische Nähmaschine

Die Erfindung betrifft eine automatische Nähmaschine zum Verbinden von Elementen eines Werkstückes, mit einer Nähapparatur, welche eine hin- und herbewegbare Nadel und eine Arbeitskammer umfaßt, die ihrerseits von einer Stütze getragen ist und mit welcher ein Werkstück aus verschiedenen Komponenten in einer solchen Weise festgeklemmt werden, daß diese Elemente in überlappender Beziehung angeordnet sind, mit einer Steuereinrichtung zum Bewirken einer Relatiwerschiebung der Stütze für die Arbeitsklammer und der Nähapparatur in einer solchen Weise, daß ein Verbindungsvorgang progressiv längs des gewünschten Weges

an einem von der Arbeitsklammer festgeklemmten Werkstück ausgeführt werden kann, wobei die Klammer drei Elemente einschließt, von denen eines an der Stütze fixiert ist und die anderen in Bezug auf das fixierte Element bewegbar sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß, wenn die Elemente geschlossen sind, die zwischen ihnen angeordneten Komponenten eines Werkstückes im Uberlappungsbereich an gegenüberliegenden Seiten des Weges festgeklemmt sind, längs welchem der Verbindungsvorgang zu bewirken ist, wobei jedoch die hin- und herbewegbare Nadel sich in diesem Bereich bewegen kann.

In der deutschen Patentanmeldung 29 00 002.0 (nachfolgend Beschreibung genannt) ist eine Maschine der obigen Art beschrieben, wobei die Arbeitsklammer erfordert, daß die Betriebsperson zunächst die beiden Komponenten des Werkstückes, welche zu verbinden sind, mit einer gewünschten Relativlage anordnet, wobei sie sich normalerweise auf vorher angeordnete Stichmarkierungen stützt, wenn er sie der Arbeitsklammer darbietet, während er sie in ihrer Lage hält. Das Handhaben von Werkstücken auf diese Weise ist jedoch nicht verlässlich, weil die Form der Elemente der Arbeitsklammer das Darbieten der angeordneten Komponenten

des Werkstückes schwierig macht, so daß die relative Anordnung der Werkstücke ungewiß ist. Wenn sich die Betriebsperson auf Stichmarkierungen stützt, sind letztere weiterhin von dem Element abgedeckt, das längs der Markierung vorgesehen ist, so daß die Betriebsperson sich nicht leicht vergewissern kann, daß die Positionierung beibehalten ist. Auch bedecken die Klemmelemente die Werkstückkomponente, welche die Stichmarkierungen trägt, in der Umgebung, so daß die Betriebsperson nicht sicher sein kann, daß die Komponenten des Werkstückes in Bezug auf die Klemmelemente richtig angeordnet sind. In der erwähnten Anmeldung sind verschiedene Arten von Klemmelementen beschrieben und sie sollen die Nachteile beseitigen, die sich durch die Klemmelemente ergeben, welche die Stichmarkierungen verdecken. Jedoch macht in vielen Fällen die Verwendung der Klemmelemente dieser Maschine das Handhaben von Werkstücken schwierig. Wenn die Werkstückkomponenten nicht zwekcmäßig in Bezug aufeinander angeordnet sind, ist selbstverständlich das bearbeitete Werkstück nicht gut.

Die Erfindung betrifft eine automatische Steppmaschine mit einer verbesserten Arbeitsklammer der umrissenen Art, wobei die Komponenten des Werkstückes in dem Überlappungsbereich in Bezug auf die Arbeitsklammer selbst angeordnet

und festgeklemmt sind, wenn sie so angeordnet sind, und zwar unabhängig von anderen Werkstückkomponenten, so daß die Genauigkeit der relativen Überlappung der Komponenten von der Arbeitskammer bestimmt ist und nicht von der Geschicklichkeit der Betriebsperson-abhängt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erstes und ein zweites von drei Elementen der Arbeitsklammer entsprechende erste und zweite Anschlageinrichtungen umfassen, welche entsprechend einer ersten und einer zweiten Werkstückkomponente gestatten, 'so angeordnet zu werden, daß sie sich überlappen, wobei weiterhin die zweiten und dritten Elemente der Arbeitsklammer die erste Werkstückkomponente festklemmen, wenn sie von der ersten Anschlageinrichtung angeordnet ist, wobei die zweiten und dritten Elemente der Arbeitsklammer die zweite Werkstückkomponente klemmen, wenn sie von der zweiten Anschlageinrichtung angeordnet ist, und zwar durch Schließen der bewegbaren Elemente gegen das fixierte Element.

Es sei hervorgehoben, daß durch Einsetzen der erfindungsgemäßen Maschine die Arbeitsklammer, obwohl sie eine einfache Konstruktion und eine geringe Anzahl von Elementen aufweist, zum Positionieren einer jeden Werkstückkomponente unabhängig von anderen Komponenten in Bezug auf die Arbeits-

klammer selbst und somit in Beziehung zu den Stichinstrumenten verwendet werden kann, ohne daß die Betriebsperson sich auf Stichinarkierungen oder andere visuellen Hilfen stützen muß. Somit gestattet die Erfindung das Zusammensetzen des Werkstückes mit erhöhter Genauigkeit und festen Toleranzen, wobei das Beschicken der Werkstückkomponenten erleichtert wird, so daß der Ausstoß der Maschine erhöht wird, während die Rolle der Betriebsperson einfacher gestaltet wird. Weiterhin ist ein Steppmarkieren eliminiert.

Durch Verwendung einer Arbeitsklammer gemäß Erfindung kann der Operator jede Komponente gegen die entsprechenden Anschläge anordnen, dann die bewegbaren Elemente der Arbeitsklammer gegen das fixierte Element schließen, wobei die bewegbaren Elemente somit gesteuert werden, so daß sie von einem einzigen Motor geschlossen werden. Jedoch sind die bewegbaren Elemente der Arbe itsklainmer vorzugsweise unabhängig voneinander gesteuert, wobei zwei separate Motoren verwendet werden. Auf diese Weise kann eine erste Werkstückkomponente angeordnet und zwischen den ersten und dritten Elementen der Arbeitsklammer festgeklemmt werden, wobei eine relative Klemmbewegung dann zwischen dem ersten Element und den anderen beiden Elementen der Arbeitsklammer eintritt, so daß die zweite

Werkstückkomponente eingesetzt und positioniert werden kann, wobei die zweite Werkstückkomponente dann von dem ersten Element der Arbeitsklammer festgeklemmt wird.

Die Motoren der bewegbaren Elemente/ die vorteilhaft pneumatisch steuerbar sind, können doppelwirkend sein, d.h. sie können die bewegbaren Elemente der Arbeitsklammer, so bewegen, daß sie sich dem fixierten Element nähern oder sich davon fortbewegen. Jedoch ist wenigstens eines der bewegbaren Elemente und vorzugsweise beide nachgiebig gegen das fixierte Element hin gedrückt. Auf diese Weise drückt, wenn eine Werkstückkomponente einzusetzen ist, der Operator das geeignete bewegbare Element der Arbeitsklammer oder beide von dem fixierten Element weg, wobei sich die Elemente somit zurück zu dem fixierten Element bewegen, wenn sie von dem Operator freigelassen werden, nachdem die Werkstückkomponente positioniert worden ist.

Das fixierte der drei Elemente der Arbeitsklammer, welches eine Werkstückeingriffsfläche aufweist, die eine Bezugsebene bildet, in welcher das Werkstück so getragen ist, bevor es gehandhabt wird, kann von dem dritten Element gebildet sein, d.h., das Element, welches keine Anschlag-

L· O /L I

einrichtung aufweist. In diesem Fall ist das erste Element der Arbeitsklammer in Bezug auf das fixierte Element bewegbar und kann abwärts davon wegbewegt werden, während das zweite Element der Arbeitsklammer so gestützt ist, daß es sich aufwärts und dabei weg von dem fixierten Element bewegen kann. In diesem Fall wird im Betrieb das erste Element der Arbeitsklammer zunächst in der Bezugsebene angeordnet, und eine erste Werkstückkomponente wird von dem ersten Element der Arbeitsklammer angeordnet und das zweite Element der Arbeitsklammer wird abgesenkt, so daß es die Werkstückkomponente gegen das dritte Element der Arbeitsklammer klemmt. Dann wird das erste Element der Arbeitsklammer in Bezug auf das zweite und dritte Element abgesenkt, so daß es gestattet, daß die zweite Werkstückkomponente von der zweiten Anschlageinrichtung des zweiten Elementes der Arbeitsklammer eingesetzt und positioniert werden kann, wobei das erste Element der Arbeitskammer zurück in die Bezugsebene gebracht wird, so daß es die zweite Werkstückkomponente in der Lage festklemmt.

Bei einer Abänderung und vorzugsweise ist jedoch das fixierte Element der Arbeitsklammer von dem ersten oder dem zweiten Element gebildet. Genauer gesagt ist bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Maschine das fixierte Element der Arbeitsklammer von dem zweiten Element gebildet, wobei das

erste und dritte Element der Arbeitskammer von dem fixierten Element fort abgesenkt werden können. Im Betrieb ist bei Verwendung einer solchen Anordnung eine erste Werkstückkomponente zunächst von der ersten Anschlageinrichtung positioniert, wobei das erste und dritte Element der Arbeitskammer dann angehoben werden, um so die erste Werkstückkomponente gegen das zweite Element der Arbeitsklammer zu klemmen. Dann wird das erste Element der Arbeitsklammer abgesenkt/ um sich so von dem zweiten Element der Arbeitsklammer fort zu bewegen und der zweiten Werkstückkomponente zu gestatten, daß sie von der zweiten Anschlageinrichtung eingesetzt und positioniert wird, wobei das erste Element der Arbeitsklammer dann zurückkehrt, um ein Klemmen zu bewirken, so daß die zweite Werkstückkomponente gegen das zweite Element der Arbeitsklammer geklemmt wird. Es sei hervorgehoben, daß bei Verwendung einer derartigen Arbeitsklammer die Werkstückkomponenten leicht gehandhabt, positioniert und in einer minimalen Zeit von dem Operator festgeklemmt werden können, wobei die Teile trotzdem genau mit einer Zuverlässigkeit angeordnet sind. Bei der Vorrichtung, wie sie in der Beschreibung erwähnt ist, können die Elemente der Arbeitsklammer eine erste oder eine zweite Anordnung bilden. Wenn sie eine erste Anordnung bilden, kann eine erste Art eines Werkstückes festgeklemmt werden, so daß ein erster Verbin-

dungsvorgang ausgeführt werden kann, während im Fall einer zweiten Anordnung eine zweite Werkstückart im Hinblick auf einen zweiten Verbindungsvorgang geklemmt werden kann. Die Stütze für den Werkstückhalter kann die Elemente des Halters gemäß der einen oder anderen Anordnung tragen. Ein solcher Werkstückhalter ist besonders nützlich/ wenn die beiden Verbindungsvorgänge längs Wegen zu bewirken sind, die symmetrisch angeordnet sind, so daß die gleichen Anschläge für die beiden Vorgänge verwendet werden können, obwohl die Anordnung der Elemente der Arbeitsklammer beispielsweise durch Umkehren modifiziert werden kann.

Die Verwendung einer Arbeitsklammer dieser Art kann jedoch nachteilig sein, wenn zwei Verbindungsvorgänge an den gleichen Werkstückkomponenten zu bewirken sind. Beispielsweise bei der Herstellung von Schuhen kann es wünschenswert sein, daß die Viertel mit einem Oberteil verbunden werden, und mit Verwendung der bekannten Maschine wurde es als nicht ausreichend betrachtet, jedes Schuhoberleder fertig zu bearbeiten, bevor das nächste gehandhabt wird, weil diese Anordnung ein Wiederanordnen der Elemente der Arbeitsklammer für jedem Betrieb erforderlich machen würde. Anderseits besteht die bestehende Praxis darin, ein erstes Verbinden aller Werkstückkomponenten einer Partie auszu-

führen, dann die Elemente der Arbeitsklammer wieder anzuordnen und den zweiten Arbeitsvorgang auszuführen. Selbst auf diese Weise wurde ein Ändern der Elemente der Arbeitsklammer als zeitraubend und umständlich angesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen die ersten und zweiten Anschlageinrichtungender Arbeitsklammer vorzugsweise erste und zweite Anordnungsabschnitte, welche gestatten, daß unterschiedliche Komponenten oder unterschiedliche Teile der Werkstückkomponenten im Bezug zueinander positioniert werden können.

Wegen dieser Anordnung der Anschlageinrichtung mit ersten und zweiten Halteabschnitten kann der Operator bei Verwendungder erfindungsgemäßen Maschine zwei Verbindungsvorgänge aufeinanderfolgend ohne Modifikation der Anordnung der Elemente der Arbeitsklammer ausführen. Somit kann jedes Werkstück fertiggestellt werden, bevor zum nächsten übergegangen wird, und zwar ohne Zeitverlust. Weiterhin ist es wegen dieser Anordnung unterschiedlicher Anordnungsabschnitte für unterschiedliche Arbeitsstufen gewünschtenfalls nicht länger notwendig, daß die beiden Operationen symmetrisch sind. Dieses Merkmal kann selbst in dem Fall der Herstellung von Schuhen vorteilhaft sein, weil es

wünschenswert sein kann, daß verschiedene Verbindungsvorgänge an den gegenüberliegenden Seiten der Schuhoberleder ausgeführt werden.

Andere Merkmale der beschriebenen Maschine sind ebenfalls in der erwähnten Beschreibung erläutert. Ein solches anderes Merkmal ist eine Vorrichtung, die an einer Arbeitsklammerstütze angeordnet ist, um anzuzeigen, ob die Elemente der Arbeitsklammer in ihrer ersten oder zweiten Anordnung sind. Bei dieser besonderen beschriebenen Ausführungsform werden die beiden Anordnung erhalten, indem die verschiedenen Elemente umgekehrt und wieder in die Stütze eingesetzt werden. Die Anzeigevorrichtung, welche von einem Schalter gebildet ist, wird somit von einer Schulter gesteuert, die an einer Fläche eines der Elemente der Arbeitsklammer ausgebildet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Schalter von der Schulter gesteuert wird, wenn sie ihn ergreift, jedoch nicht gesteuert wird, wenn sich die Schulter an der anderen Seite des Elementes der Arbeitsklammer befindet. Die Anzeigevorrichtung ist angeordnet, um ein Signal zu der Steuereinrichtung der Maschine zu übermitteln und nach einem solchen Signal wird ein unterschiedliches Stepp-(Verbindungs-)Muster automatisch vorbereitet, so daß es im Verlauf des Verbindungsvorganges angewendet wer-

- 17 den kann, der auszuführen ist.

In der gleichen Weise ist in der Maschine gemäß Erfindung eine Anzeigevorrichtung vorteilhaft so angeordnet, daß sie anzeigt, ob die Werkstückkomponenten, die von den ersten oder zweiten Anordnungsabschnitten der Anschlageinrichtung positioniert sind, von den Elementen der Arbeitsklammer geklemmt sind. Insbesondere weisen die Elemente der Arbeitsklammer vorteilhaft eine Form auf, so daß sie einen ersten Bereich mit einer öffnung bilden, die von einem Teil einer Werkstückkomponente geschlossen wird, welche von einem Anordnungsabschnitt positioniert wird, wobei ein zweiter Bereich eine öffnung aufweist, die von einem Teil einer Werkstückkomponente geschlossen ist, welche von einem zweiten Anordnungsabschnitt positioniert ist. Dabei umfaßt die Anzeigevorrichtung zwei Sensoren, die je einem der Bereiche und einer öffnung zugeordnet sind, um den Augenblick anzuzeigen, wenn der zugeordnete Bereich geschlossen ist.

Auf diese Weise kann ein geeignetes Verbindungsmuster vorbereitet werden, so daß es von der Steuereinrichtung als Funktion eines Schalters verwendet werden kann, der von dem einen oder anderen Sensor geschaffen ist, welche gemäß dem auszuführenden Betrieb funktionieren.

Wenn das Werkstück, welches unter Verwendung der erfindungsgemäßen Maschine zu bearbeiten ist, ein Schuhoberleder ist, gewährleisten die ersten und zweiten Anschlageinrichtungen, vorzugsweise, daß das Oberteil in dem Bereich seiner Zunge und die Viertel längs des Seitennahtbereiches positioniert werden, wobei die ersten und zweiten Anordnungsabschnitte der Form der gegenüberliegenden Seiten des Schuhes angepaßt sind. Wie oben erwähnt ist, können die ersten und zweiten Anordnungsabschnitte symmetrisch oder nicht sein gemäß den auszuführenden Arbeitsstufen und der Ausbildung der Werkstückkomponenten in dem Bereich der bei dem Verbindungsvorgang zu bildenden Nähte.

Die Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Maschine kann ein Komputer umfassen, wobei Verbindungsmuster im Speicher im Komputer in der Form von digital dargestellten Koordiatenwerten gespeichert wird. Wenn die ersten und zweiten Teile der Anschläge symmetrisch sind, wie dies weiterhin in der Beschreibung erwähnt ist, kann die Y-Achsrichtung einfach umgekehrt werden, während die Verschiebung längs der X-Achse beibehalten wird. Bei einer Ausführungsform, wenn die ersten und zweiten Teile der Anschläge nicht symmetrisch sind, können zwei separate Muster erforderlich sein, und sie werden separat in dem Speicher gespeichert.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert:

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Nähmaschine;

Fig. 2a in Draufsicht ein Werkstück, an welchem die Stichmarkierungen symmetrisch sind;

Fig. 2b zwei Werkstücke, an denen die Stichmarkierungen nicht symmetrisch sind;

Fig. 3a das Werkstück nach Fig. 2a, wobei eine der Markierungen unter Bezug auf eine Längsachse der Maschine angeordnet ist;

Fig. 3b einen Teil des Werkstückes nach

Fig. 2a, wobei die andere Markierung unter Bezug auf die gleiche Achse wie im Fall von Fig. 3a angeordnet ist;

Fig. 3c eine Kompromiß-Form in Bezug auf die Ränder der Teile des Arbeitsstückes, welche als Bezug in Bezug auf die Achse nach Fig. 3a dienen können;

Fig. 4 perspektivisch drei Elemente einer Ladevorrichtung der Maschine gemäß Erfindung in Bezug auf die Achse nach Fig. 3a und übereinander ausgerichtet;

Fig. 5 die Maschine mit der Vorrichtung nach Fig. 4;

Fig. 6a - 6e Diagramme, welche die Funktion der Vorrichtung nach Fig. 4 zeigen;

Fig. 6f bis 6i Diagramme, welche die Funktion einer Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 4 zeigen;

Fig. 7a eine perspektivische Teilansicht der Maschine, wobei die Vorrichtung mit dem Werkstück als auch mit einem System zum mechanischen Erfassen von Werkstücken beladen ist;

Fig. 7b ähnlich Fig. 7a ein anderes System zum Anzeigen bzw. Erfassen von Werkstücken nach Fig. 2b.

Die in der Zeichnung gezeigte Maschine ist eine automatische Stepp- bzw. Nähmaschine und im allgemeinen der Maschine nach obiger Beschreibung mit der Ausnahme von Merkmalen ähnlich/ die nachfolgend erläutert werden.

Somit umfaßt die Maschine einen Nähkopf 6 mit einer hin- und herbewegbaren Nadel 9 und einen Nähtisch/ der von einem Arm 8 (Fig. 1) gebildet ist, auf welchem eine Mechanik zum Verschieben eines Schlittens 10 zur Aufnahme einer Werkstücklade- und -klemmvorrichtung 412 ruht, welche in Bezug auf den Nähkopf 6 verschoben werden kann, um ein Werkstück zu bearbeiten, um eine Naht mit einer vorbestimmten Form oder Spur zu bilden.

Der Schlitten 10 umfaßt einen Arm 14, welcher mit einer Hülse 16 verbunden ist, die zu und von und umgekehrt längs einer Stützwelle 17 mit Hilfe einer Zahnstangentransmission 18 bewegbar ist, die an einer bewegbaren Plattform 20 vorgesehen ist. Eine weitere Zahnstangentransmission 22 bewegt die Plattform 20 zusammen mit dem Schlitten 10 seitlich. Die Achse dieser letzteren seitlichen Verschiebung wird als "X -Achse" bezeichnet, während die Achse entsprechend der Bewegung des Schlittens/ die von der Transmission 18 verursacht ist, als "Y-Achse" wird.

Zum Bewegen des Schlittens 10 umfaßt die Maschine zwei Servomotoren 24 und 26, welche unter Zusammenwirken mit jeder der Transmissionen 22 und 18 die Bewegungslänge

längs der X- und Y-Achse bestimmen. Eine numerische Steuerung 28 als Funktion eines Programms oder einer Reihe von gespeicherten Daten steuert die Funktion dieser beiden Servomotoren 24 und 26 in einer solchen Weise, daß eine Naht erzeugt wird, die einer besonderen Spur folgt. Hierzu schafft diese Steuerung zu jedem Motor eine Reihe von Impulsen, die der gewünschten Bewegungslänge längs der X- und Y-Achse entsprechen.

In Fiq. 2a sind beispielswiese zwei Komponenten gezeigt, welche ein Werkstück bilden, welches die Maschine herstellen soll. In diesem Fall umfaßt das Werkstück ein Schuhoberteil, zwei Viertel 32 und 34, die an einem Oberteil 36 anzunähen sind. Die notwendigen Näh- bzw. Heftspuren tragen in jedem Fall die Bezugsziffern 38 und 40. Es ist erkennbar, daß diese beiden Spuren 38 und 40, die sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, symmetrisch sind, wobei die erste Spur 38 als eine normale Spur und die andere als eine gegenüberliegende Spur betrachtet wird.

In Fig. 2b sind die Komponenten eines Paares von Werkstücken gezeigt, die von der Maschine zu nähen sind. Die Kompo-

nenten des einen Oberteils des Paares sind ein erstes Viertel 32', das an dem Oberteil 36' längs einer ersten Spur 38¹ zu heften ist, wobei ein zweites Viertel 34' an demselben Oberteil 36' längs einer zweiten Spur 40' zu heften ist. Die Komponenten des anderen Oberteiles des Paares sind ein erstes Viertel 32", das an dem Oberteil 36" längs einer Spur 38" zu befestigen ist und ein zweites Viertel 34", das an dem Oberteil 36" längs einer Spur 40" geheftet bzw. benäht werden soll. Bei diesem Paar von Werkstücken sind die beiden Spuren 38' und 40' auf dem Oberteil 36' nicht symmetrisch. Die beiden Spuren 38" und 40" am Oberteil 36" sind ebenfalls nicht symmetrisch, jedoch an dem Paar von Werkstücken sind die Spuren 39" und 38" sowie die Spuren 40' und 40" symmetrisch. Weiterhin könnten unter bestimmten Umständen vier unterschiedliche asymmetrische Spuren vorhanden sein, die von dem Anzeigesystem als eine Funktion des Viertels (32', 32", 34', 34") qesteuert sind, das an dem Oberteil 36', 36" anzuheften ist.

Für das in Fig. 2a gezeigte Werkstück, dessen Spuren 38 und 40 symmetrisch sind, wird vorgeschlagen, die Souren gemäß einer anderen Symmetrieachse M zu betrachten, die longitudinal in Bezug auf die Maschine angeordnet ist,

wobei das Viertel 32 und das Oberteil 36 und ebenfalls das Viertel 34 und das Oberteil 36 der Ladevorrichtung 412 dargeboten werden können, ohne diese Elemente umzukehren. Fig. 3a und 3b zeigen entsprechend die Spuren und 40 in Bezug auf die Symmetrieachse M. In diesem Beispiel haben die Spuren einen identischen Teil zwischen der normalen Spur und der gegenüberliegenden Spur, so daß die Spuren an gegenüberliegenden Seiten der Achse M angeordnet werden können, wie dies oft der Fall ist. wobei zusätzliche Vorteile insoweit gewährleistet sind, was die Sperrigkeit der Vorrichtung, die Relativbewegung zwischen der Maschine und der Vorrichtung zum Ausführen der beiden Spuren^ Klemmdruck und dergl. betrifft.

Die Lade- und Klemmvorrichtung 412 umfaßt drei Elemente 442, 446/ 448. In Fig. 4 sind diese drei Elemente in auseinander gezogener Perspektive gezeigt/ wobei jedes Element in Bezug auf die Achse M nach Fig. 3a bis 3c und in der Werkstückklemmlage angeordnet ist. Das Werkstück ist teilweise gestrichelt dargestellt, was das Oberteil 36 in Bezug auf einen Anschlag 444 (der eine erste Anordnungseinrichtung bildet, die an dem ersten Element 448 der Vorrichtung vorgesehen ist) und das Viertel 32 in Bezug auf erste und zweite Anschläge 446a und 446b des

Elementes 446 betrifft (die eine zweite Anordnungseinrichtung bilden, welche an dem zweiten Element 446 der Vorrichtung 412 vorgesehen ist). Das zweite Element 446 ist mit einem Unterschnitt 446d oberhalb seiner Anschläge versehen, um im Fall der Verwendung der Maschine die Möglichkeit eines Kontaktes vom Druckfuß der Maschine mit dem Element 446 zu vermeiden. Fig. 3c ist aus Fig.3a und 3b erhalten, wobei die Ränder der Teile des Werkstückes verwendet werden, um den Stichbereich zu bestimmen und die Anordnung der Anschläge festzulegen. Die Anschläge 444a und 444b, die in gestrichelter Linie gezeigt sind, entsprechen dem Rand des Oberteils 36 in dem Bereichen 36a und 36b nach Fig. 2a. Die Anschläge 446a und 446b, die in durchgezogener Linie gezeigt sind, entsprechen den Rändern des Viertels 32 in den Bereichen 32a und 32b. Die Anschläge 446a und 446c entsprechen den Rändern des Viertels 34 in den Bereichen 34a und entsprechend 34b. Das Element bestimmt mit dem Element 446 den Stichbereich der beiden Spuren 38, 40 zwischen den Rändern 448a, 448b und 448c und den Rändern der Anschläge des Elementes 446 und seinen beiden Klemmfingern 447. Das Element 442 ist unter dem Element 446 mit einem Profil ähnlich dem Anschlag 446a und vorzugsweise etwas nach hinten versetzt angeordnet, um das Beschicken bzw. Laden des Viertels gegen die Anschläge des Elementes 446 zu erleichtern, wie dies nachfolgend erläutert ist.

Fig. 5 zeigt die verschiedenen Elemente der Vorrichtung 412, die in den Schlitten 10 eingesetzt sind. Es ist in der Tat notwendig, das zweite Element 446 in eine öffnung 4 7 einzusetzen, die in der Vorderfläche dieses Schlittens 10 vorgesehen ist, bis die ü-förmige Endkerbe einnen Anschlagstift 58 spreizt, der an der Rückseite des Schlittens 10 vorgesehen ist und gewährleistet, daß dieses Element korrekt seitlich angeordnet ist. Dieses Element 446 ist ein wenig weiter eingesetzt, bis seine Schultern 59 die Seitenränder der öffnung 57 ergreifen. Die Mechanik 60 hält dann dieses Element 446 fest.

In Fig. 5 sei hervorgehoben, daß das dritte Element 442 der Vorrichtung 412 mit einem Schwenkglied 106 verbunden ist, dessen vorderer Rand mit einer unteren Ausnehmung des Gliedes 106 zusammenwirkt. Das Element wird somit durch Einpassen eines unteren Vorsprunges dieses Schwenkgliedes 106 in eine rechteckige Nut 108 gehalten, welche in dem Element 412 vorqesehen ist. Das erste Element 446 der Vorrichtung 412 ist ähnlich mit einem Schwenkglied 110 verbunden. Das Glied 106 schwenkt in Bezug auf den Schlitten 10 um eine zylindrische Achse 112, und das andere Schwenkqlied 110 ist in ähnlicher Weise angeordnet. Weiterhin ist das Glied 106 mit einer Kolbenstange eines pneumatischen Arbeitszylinders 130a verbunden. Ahn-

lieh ist das Schwenkglied 110 mit einer Kolbenstange 118 eines pneumatischen Arbeitszylinders 130b verbunden. Diese beiden pneumatischen Arbeitszylinder sind an einem feststehenden Arm 120 des Schlittens 10 angeordnet.

Der Beschickungs- bzw. Ladezyklus in einer Betriebsart ist in Fig. 6a bis 6e dargestellt, wobei das fixierte Element 446 als Bezugsebene für das Werkstück dient. Die Vorrichtung ist im Schnitt längs der Achse M nach Fig. 4 gezeigt, und in Ruhelage ist das erste bewegbare Element 442 abwärts in Bezug auf die Bezugsebene verschwenkt. Das dritte bewegbare Element 448 ist ebenfalls abwärts in der Ruhelage und in der aleichen Ebene wie das Element 442 geschwenkt. Bei einer Abänderung (nicht gezeiqt) kann das Element 448 gegen das feststehende Element 446 nachaiebig gehalten werden, um ein Oberteil 36, das gegen einen der Anschläge444a und 444b angeordnet ist, gegen das Element 446 zu halten, während es von dem Element 442 geklemmt werden soll. Bei einer Abänderung des Arbeitsverfahrens nach Fig. 6f bis 6i ist es das Element 442, welches fixiert ist, wobei die Elemente 448 und 446 bewegbar sind.

Ein Laden bzw. Beschicken in Übereinstimmung mit dem Arbeitsmodus nach Fig. 6a bis 6e ist folgendermaßen:

Der Operator ordnet ein Oberteil 36 an dem Anschlag 444a an, bewirkt dann den Überaanq in die Bezugsebene gegen das obere Element 446, betätigt das Element 442, welches das Oberteil 36 gegen das Element 446 in einer bestimmten Lage hält, das Element 448 wird dann abaesenkt, um dem Operator 7.u gestatten, das Viertel 32 oberhalb des Oberteils 36 und gegen die Anschläge 446a und 446b des Elementes 446 einzusetzen. Wenn das Viertel 32 an dem Oberteil 36 in seiner Lage ist, betätigt der Operator das Element 448, das sich dann wiederum aufwärts bewegt, um die beiden Teile des Werkstückes gegen die Platte 446 zu klemmen.

Das Beschicken bzw. Laden des Arbeitsstückes gemäß der Abänderung des Betriebsmodus nach Fig. 6f bis 6i ist im allgemeinen identisch mit dem nach Fig. 6a bis 6e, jedoch ist die Anordnung und Funktion der Lageelemente unterschiedlich: Das fixierte Element ist nun das dritte Element 442, welches die Bezugsebene bestimmt^und das erste Element 446 ist beweabar und einem Druck aussetzbar, um das Oberteil 36 gegen das fixierte Element 442 zu halten, wenn es einmal an den Anschlag 444a des zweiten Elementes 448 von dem Operator angeordnet ist. Wenn das Oberteil in definierter Lage von dem Element 446 gegen das fixierte Element 442 aeklemmt ist, wird das Element 448 abgesenkt, so daß

der Operator das Viertel 32 zwischen Element 446 und Oberteil 36 einsetzen kann, um es so gegen die haltenden Anschläge 446a und 446b zu positionieren. Der Operator betätigt das Element 448, welches sich wiederum aufwärts bewegt, um die beiden Teile des Werkstückes gegen das Element 446 zu klemmen. Es wird empfohlen, daß für das Element 446 ein höherer Klemmdruck als für das Element 448
verwendet wird.

Zum Ausführen der unterschiedlichen Spuren automatisch für unterschiedliche Werkstücke umfaßt die Maschine eine Anzeigeeinrichtung, welche eine Anzeigezone verwendet,
die an der sogenannten Beschickung bzw. Beladung liegt,
d.h. welche bestimmt, welcher Teil der Vorrichtuna beschickt oder nicht beschickt ist, um die zweckmäßige Spur für die Maschine anzuzeigen. In Fig. 7a sind zwei Sensoren 462 dargestellt, die je mit einem Bereich 446f ausgerichtet sind, der von den Elementen 446, 448 der Vorrichtung geschaffen ist. Einer dieser Bereiche 446f ist versperrt (wobei der andere offen bleibt), wenn die Vorrichtuna
mit einem Werkstück für eine der beiden Spuren beladen
ist, und der andere ist versperrt (wobei einer offen
bleibt), wenn die Vorrichtung mit dem Werkstück für die

andere der Spuren beladen ist. Wenn ein Bereich verdeckt ist, wird auf diese Weise der zugeordnete Sensor betätigt. Die in Fia. 7a gezeiote Anzeige-bzw. Erfaßeinrichtung ist für ein Werkstück vorgesehen, dessen beide Spuren symmetrisch sind (wie dies in Fig. 2a gezeigt ist).

Obwohl lediglich einer der in Fig. 7a gezeigten Sensoren 462 ausreichend ist, um anzuzeigen, daß die Beschickung mit dem Viertel 32 oder 34 erfolgt, eine Wahl zwischen den beiden unterschiedlichen Spuren zu treffen, bestehen praktische Gründe, beide Sensoren zu verwenden, die es weiterhin ermöglich zu wissen, ob die Maschine beschickt ist oder nicht. Weiterhin sind, wenn die rechten und linken Nähe des gleichen Oberleders nicht in Bezug auf die Mitte des Oberleders symmetrisch sind, vier verschiedene Spuren vorgesehen, wie dies in Fig. 2b gezeigt ist, die als A:A':B:B' identifiziert sind, und zwar für ein Paar Oberleder, die für ein Paar Schuhe notwendig sind. Zusätzlich bezieht das direkte Beschicken gemäß Erfindung ein, daß die Spur A und die Spur B ausgeführt werden, wenn die Vorrichtung an der gleichen Seite beladen wird, wobei die Spuren A¹ und B durch Laden an der anderen Seite der Vorrichtung ausgeführt werden, so daß zwei weitere Differen-

zierungszonen bestimmt werden können, die von dem Anzeigesystem verwendet werden können, um die Spur zu bestimmen, die von der Maschine als Funktion des Beladens bewirkt werden soll, ohne daß der Operator bei der Auswahl eingreifen muß. Selbstverständlich kann das sogenannte Anzeigesystem mechanisch, pneumatisch, photoelektrisch und dergleichen sein. Eine mechanische Lösung ist in Fia. 7b vorgesehen, wo vier Sensoren 462a, 462b für die Differenzierungszonen für die asymmetrischen Oberteile nach Fig. 2b gezeigt sind. Wie in Fig. 7b angedeutet ist, wird der linke Sensor 462a betätigt, d.h. der Sensor für die erste Differenzierungszone, während der zweite linke Sensor 462b und die rechten Sensoren nicht betätigt werden. Auf diese Weise ist die von der Lade- und Anzeigevorrichtung gesteuerte Spur diejenige, welche dem Steppen bzw. Nähen des Viertels 34" an dem Oberteil 36" entspricht. Wenn die beiden linken Sensoren 462a, 462b betätigt werden, ist die Spur die Steppspur für das Viertel 32' an dem Oberteil 36*. Wenn der rechte Sensor betätigt ist, wird das Viertel 34' an dem Oberteil 35' befestigt, wenn die beiden rechten Sensoren betätigt sind, wird das Viertel 32" an dem Oberteil 36" angenäht bzw. gesteppt. Es ist somit möglich, vier verschiedene Beschickungen zu erfassen bzw. anzuzeigen und sie der Programmiereinrichtung der automatischen Näh-

maschine zu signalisieren, ohne daß der Operator außer dem sogenannten Beschicken einzugreifen hat.

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Claims

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE . .j J / d Z / BARDEHLE, PAGENBERG. D O ST... ALT E N Ei U F! G & PARTNER RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Ji)CHEN PAGENBERG dr jur.ll μ harvard·- HEINZ BARDEHLE dipl -ing BERNHARD FROHWITTER dipl-ing- WOLFGANG A. DOST dr . dipl -chem GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipl-ing (fh>- UDO W. ALTENBURG dipl-phys POSTFACH 660620, 8000 MÜNCHEN TELEFON (089)98 0361 TELEX 522791 pad d CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN BÜRO: GALILEIPLATZ 1, 8 MÜNCHEN datum 12. 8. 1983 Ro/sc Patentansprüche

1. Automatische Nähinaschine zum Verbinden von Werkstückkomponenten , mit NähinStrumenten, welche eine hin- und herbewegbare Nadel umfassen/ wobei eine Arbeitsklammer von einer Stütze getragen ist und dem verschiedene Elemente aufweisenden Werkstück erlaubt/ daß es so festklemmbar ist, daß die Komponenten in überlappender Beziehung angeordnet sind/ mit einer Steuereinrichtung zum Gewährleisten der Relatiwerschiebung der Stütze für die Arbeitsklammer und die Nähinstrumente auf eine solche Weise, daß ein Verbindungsvorgang progressiv längs eines gewünschten Weges an dem Werkstück vorgenommen werden kann, das von der Arbeitsklammer festgeklemmt ist/ wobei letztere drei Elemente umfaßt/ von denen eines an der Stütze fixiert ist und die anderen relativ zu dem fixierten Element bewegbar sind, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß, wenn die Elemente der Arbeitsklammer geschlossen sind, die dazwischen angeordneten Werkstückkomponenten in der Nähe des Überlappungsbereiches zwischen den Werkstückkomponenten

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an gegenüberliegenden Seiten des Weges geklemmt sind, längs welchem der Verbindungsvorgang auszuführen ist, wobei indessen der Durchgang der hin- und herbewegbaren Nadel in diesem Bereich erlaubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Element (448, 446) der drei Elemente (442, 446, 448) der Arbeitsklammer entsprechend erste und zweite Anschlageinrichtungen (444; 446a, 446b, 446c) umfassen, welche ermöglichen, daß die ersten und zweiten Komponenten eines Werkstückes entsprechend in überlappender Beziehung angeordnet werden können, daß die zweiten und dritten Elemente (446, 442) der Arbeitsklammer die erste Werkstückkomponente festklemmen, während sie von der ersten Anschlageinrichtung (444) angeordnet ist/ und daß die ersten und dritten Elemente (448, 442) die zweite Werkstückkomponente festklemmen, während sie von der zweiten Anschlageinrichtung (446a, 446b, 446c) gehalten ist, indem die bewegbaren Elemente (442, 448 oder 446, 448) gegen das fixierte Element (446 oder 442) der Arbeitsklammer geschlossen werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichnet, daß die bewegbaren Elemente (442, 448 oder 446, 448) der Arbeitsklammer (412) unabhängig voneinander gesteuert werden können.

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3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß wenigstens eines (448) der bewegbaren Elemente (442, 448 oder 446, 448) der Arbeitsklammer (412) nachgiebig zu dem fixierten Element (446 oder 442) gedrückt wird.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fixierte Element (446) der Arbeitsklammer (412) von einem der ersten und zweiten Elemente (448, 446) der Arbeitsklammer gebildet ist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsklammer ein Werkstück für einen an dem Werkstück längs eines ersten Weges oder längs eines zweiten Weges auszuführenden Verbindungsvorgang stützen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Anschlageinrichtung (444; 446a, 446b, 446c) je einen ersten und einen zweiten Werkstückanordnungsabschnitt (444a, 444b; 446a, 446b; 446a, 446c) umfassen, so daß unterschiedliche Werkstückkomponenten oder unterschiedliche Teile von Werkstückkomponenten relativ zueinander angeordnet werden können.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da£ sie eine Vorrichtung (462) zum Anzeigen des Klemmens der Werkstückkomponenten umfaßt, welche von dem ersten

oder zweiten Anordnungsabschnitt (444a, 444b; 446a, 446b_# 446c) der Anschlageinrichtung durch die Elemente (442, 446, 448) der Arbeitsklammer (412) angeordnet sind.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (442, 446, 448) der Arbeitsklammer (412) eine solche Ausbildung aufweisen, daß sie einen ersten Bereich (446f) mit einer Öffnung, welche von einem Teil einer Werkstückkomponente geschlossen ist, die von dem ersten Anordnungsabschnitt (444a, 444b) der Anschlageinrichtung positioniert ist und einen zweiten Bereich (446f) mit einer Öffnung bilden, welche von einem Teil einer Werkstückkomponente geschlossen ist, die durch einen zweiten Anordnungsabschnitt (446a, 446b oder 446a, 446c) der Anschlageinrichtung positioniert ist,und daß die Anzeigevorrichtung (462) zwei Sensoren (462) umfaßt, die je einem mit Öffnung versehenen Bereich (446f) zugeordnet sind, um anzuzeigen, wenn der zugeordnete Bereich (446f) geschlossen ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Arbeitsklammer eine erste Werkstückkomponente, die von einem Schuhoberteil gebildet ist, und eine zweite Werkstückkomponente hält, die von den Vierteln eines Schuhoberleders gebildet ist, so daß diese Elemente in aufeinanderfolgenden Verbindungsvorgangen längs zweier unter-

schiedlicher Wege miteinander befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Anschlageinrichtung (444; 446a, 446b, 446c) dazu dienen, das Oberteil neben seiner Zunge und die Viertel längs deren Seitennahtbereich anzuordnen, und daß die ersten und zweiten Anordnungsabschnitt«. (444a, 444b, 446a, 446b, 446c) der Anschlageinrichtung der Form der gegenüberliegenden Seiten des Schuhs anpaßbar sind.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anordnungsabschnitte (444a, 444b, 446a, 446b, 446c) der Anschlageinrichtung symmetrisch sind.