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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen
Orientieren von Maschenwaren, wie Socken oder ähnlichem in Bezug auf eine
vorgegebene Ebene.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung, die dieses Verfahren
ausführt.
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Hintergrund der Erfindung
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In
der folgenden Beschreibung wird Bezug genommen auf die Ausrichtung
der Socken, wobei es selbstverständlich
ist, dass dieses Verfahren auf die Ausrichtung von anderen ähnlichen
Artikeln bzw. Waren angewandt werden kann, die Asymmetrien aufweisen,
welche eine korrekte Winkelpositionierung erfordern.
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Es
besteht ein Bedürfnis
nach einem automatischen Orientieren von Maschenwaren, wie Socken
oder ähnlichem,
um diese auf Dampfbehandlungsformen abzulegen bzw. aufzusetzen,
beispielsweise zum Dampfbehandeln oder für Endbehandlungs- bzw. Veredelungszwecke.
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Dieses
Bedürfnis
besteht viel stärker
bei einem automatischen Produktionsablauf. Insbesondere ist es notwendig,
bevor die endgültige
Verpackung einer Maschenware erreicht wird, einem Weg zu folgen,
der unterschiedliche Herstellungsschritte umfasst. Einer davon bezieht
sich auf die Orientierung gemäß einer
vorbestimmten Bezugsebene, so dass die Socke am Ende den Verbraucher
in dieser Ebene gefaltet erreicht.
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Der
Punkt, an dem die Socke orientiert wird, ist normalerweise stromauf
des Dampfbehandlungsschritts. Bei den herkömmlichen Dampfbehandlungssystemen
wird die Socke auf die Dampfbehandlungsformen aufgesetzt, indem
sie durch eine Bedienperson von Hand orientiert wird. Dies bedingt
offensichtlich eine übermäßige manuelle
Arbeitsbelastung und Verschwendung von Zeit.
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Das
Problem bei der automatischen Orientierung von Socken wurde bereits
angegangen und teilweise gelöst.
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Tatsächlich wird
gemäß der Technik
eines bekannten und in der
EP0878573 beschriebenen Verfahrens
eine Socke nach dem Aufnehmen aus Spezialbehältern automatisch an vertikal
länglichen Trägern angebracht
und erreicht schließlich
eine Position, während
sie nach unten hängt.
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Dann
kreuzt ein Luftstrom den vertikalen Träger von oben nach unten und
bläst die
hängende
Socke auf, wodurch diese sich der Fußform folgend versteift.
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Sodann
wird sie koaxial zu dem länglichen Träger gedreht
und während
der Drehung detektiert ein optischer Sensor den Vorsprung des Fußes und stoppt
die Drehung sofort, wodurch die Socke in der vorbestimmten Winkelposition
bleibt.
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Eine
solche Vorrichtung, obschon sie technisch wirksam ist, verursacht
einen großen
Energieverbrauch aufgrund des Einführens des Luftstroms; außerdem sind
in Abhängigkeit
von der Strick- bzw. Maschenqualität der Socken unterschiedliche
Strömungsraten
der Luft erforderlich.
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Außerdem besteht
ein Nachteil aufgrund der Unmöglichkeit,
Socken zu handhaben, bei denen der Fuß noch nicht genäht ist,
da diese nicht aufgeblasen werden können. Dieses Problem kann beim Übergang
von dem Schritt des Strickens zu dem der Endbearbeitung auftreten.
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Die
US 5904279 betrifft ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Geraderichten von im wesentlichen
schlauchförmigen
Textilwaren, wie Socken, Strümpfe,
Strumpfhosen etc., die eine Asymmetrie wie beispielsweise eine unterschiedliche
Ferse besitzen. Die Textilwaren werden auf eine im wesentlichen zylindrische
Form aufgezogen, wobei die Form mit dem darauf aufgezogenen Textilprodukt
um eine Längsachse
gedreht und während
der Drehung die Asymmetrie-Position,
die die Position der Form ist, festgestellt wird, woher schließlich die
Form in eine vorbestimmte Position entsprechend der erfassten Asymmetrieposition
gedreht wird. Gleichzeitig wird das Stichmuster des textilen Produkts,
das auf die Form aufgezogen ist, auf Fehler und Mängel untersucht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum automatischen Orientieren von Socken oder ähnlichem in Vorschlag zu bringen,
das die Nachteile der existierenden Verfahren nicht besitzt.
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Es
ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung in Vorschlag
zu bringen, die dieses Verfahren ausführt.
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Diese
Aufgaben werden gemäß der Definition
in den unabhängigen
Ansprüchen
1 bzw. 7 gelöst.
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Gemäß der Erfindung
beginnt ein Verfahren zum Orientieren von Socken mit dem Herausgreifen bzw.
Aufnehmen derselben aus einem Spezialbehälter. Diese werden dann automatisch
oder von Hand willkürlich
auf im wesentlichen zylindrischen, länglichen Trägern, d.h. ohne ihre Orientierung
zu berücksichtigen,
abgelegt.
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Selbst
bei einem manuellen Einführen
ist in jedem Fall eine verringerte manuelle Arbeitsbelastung erforderlich,
da die Bedienperson die Socken auf die Traäger ablegt, ohne auf ihre Orientierung Rücksicht
zu nehmen und dies erfolgt auf eine extrem schnelle Weise.
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Der
längliche
Träger
besitzt mindestens einen zylindrischen Abschnitt. Die Socke hat,
selbst wenn sie zur Anpassung an die Form des Trägers elastisch gedehnt wird,
einen Vorsprung, der an der Ferse zur Außenseite gerichtet ist.
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Dann
erfolgt die Drehung der Socke in Bezug auf die Achse des Trägers, um
mittels optischer Sensoren den Fersenvorsprung in einer Tangential-
und Längsrichtung
festzustellen.
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Die
axiale Drehung auf dem Träger
kann in einer von zwei im folgenden beschriebenen Arten ausgeführt werden:
- – durch
integrale Drehung, das heißt,
der Träger mit
darauf abgelegter Socke dreht sich axial in Bezug auf eine Trägerbasis;
- – durch
gegenläufige
Drehbewegung von Rollen tangential zum Träger, der stillsteht. In diesem
Fall ist der letztere so glatt wie möglich, während die Rollen mit einer
Reibungsoberfläche
beschichtet sind, so dass eine Relativbewegung der tangentialen
Umfangsdrehung zwischen Socke und Träger erzeugt wird.
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Sobald
der Vorsprung durch die optischen Sensoren festgestellt wird, stoppt
der Drehmechanismus automatisch und die vorbestimmte Winkelposition
der Socke wird dadurch festgestellt.
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Sobald
sie eine vorbestimmte Position erreicht hat, d.h. die Lage der Ferse
auf einer gewählten
Ebene, wird die Socke in der Orientierung von dem Träger abgezogen.
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Vorteilhafterweise
wird das Vorhandensein der Socke auf dem länglichen Träger für Orientierungszwecke Schritten
einer Qualitätskontrolle
derselben durch eine Bedienperson zugeordnet.
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Insbesondere
ist die integrale Drehung des Trägers
und der Socke um einen Winkel von mindestens 180° vorgesehen, so dass die Bedienperson
die gesamte Oberfläche
ohne Bewegung oder die Verwendung von Spiegeln betrachten kann.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Eigenschaften des Verfahrens und der Vorrichtung zur automatischen
Orientierung von Maschenwaren gemäß der vorliegenden Erfindung werden
klarer aus der folgenden Beschreibung, anhand der beigefügten Zeichnungen,
einer Ausführungsform,
die beispielhaft, aber nicht beschränkend ist, sowie einer weiteren
Ausführungsform
(2, 5a und 5b) zum
Orientieren von Kniesocken, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung
ist. Es zeigen:
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1A und 1B zwei
Ansichten einer gedehnten Socke, betrachtet in zwei orthogonalen
longitudinalen Ebenen,
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2 eine
Ansicht einer gedehnten Kniesocke,
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3 einen
länglichen
Träger,
auf dem die Socke oder die Kniesocke der vorstehenden Figuren abgelegt
wurde,
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4A und 4B die
Socke der 1A und 1B, abgelegt
auf dem Träger
von 3 und den zwei unterschiedlichen Positionen einer
Winkeldrehung,
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5A und 5B die
Kniesocke von 2, abgelegt auf dem Träger von 3 und
in den zwei unterschiedlichen Positionen einer Winkeldrehung,
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6 eine
Draufsicht auf eine Drehvorrichtung der Socke auf dem länglichen
Träger,
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7 einen
möglichen
Weg, dem die Socke auf dem Träger
folgt.
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Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
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Mit
Bezug auf 1A und 1B besitzt eine
Socke unterschiedlich gestrickte Zonen und genauer gesagt: einen
Fuß 1a,
eine Ferse 1b, das Bein bzw. den Schaft 1c und
einen Schaftkragen 1d. Solche Zonen besitzen unterschiedliche
Funktionen und der Fuß 1a ist
genauer gesagt dick gestrickt, die Ferse 1b ist dick gestrickt
und gekrümmt,
der Schaft 1c besitzt eine schlauchartige Strickung, häufig mit
Mustern, und der Schaftkragen 1d ist ein schlauchförmiger Kragen,
der mit einem elastischen Garn gestrickt ist. Diese Zonen sind mit
unterschiedlichem graphischen Hintergrund dargestellt.
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Eine
Kniesocke 2 oder eine schlauchförmige Socke gemäß der Darstellung
in 2 besitzt stattdessen eine schlauchförmige Strickung
mit einer Schließnaht 2a am
Ende. Der Fuß ist
nicht gestrickt, sondern wird geformt, wenn die Kniesocke auf Formen
dampfbehandelt wird.
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Zum
Orientieren der Socke 1 oder der Kniesocke 2 ist
es möglich,
diese auf einem länglichen Träger 3 abzulegen
(3). Der längliche
Träger 3 kann,
obwohl er in glatter zylindrischer Form gezeigt ist, auch Ausnehmungen
oder Nuten haben oder oval oder rechteckig mit abgerundeten Kantenformen sein.
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Zum
automatischen Orientieren der Socke 1 oder der Kniesocke 2 können diese
willkürlich
auf dem Träger 3 abgelegt
werden (4A oder 5A), wobei
der Träger
sodann um seine eigene Achse gedreht wird.
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Obgleich
die Socke 1 auf dem Träger 3 elastisch
gedehnt bzw. gestreckt ist, ist die Ferse 1b sichtbar,
da sie einen geringen, aber relevanten Vorsprung besitzt.
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Betreffend
die Kniesocke 2 wird diese auf dem Träger 3 gestreckt, aber
die Naht 2a bleibt an der Oberseite 3a des Trägers 3 sichtbar.
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Sodann
wird (4B oder 5B) während der
Drehung der Durchlauf der Ferse 1b oder der Naht 2a mittels
eines optischen Sensors 4 oder 5, der bezüglich dem
Träger 3 exzentrisch
ist, festgestellt. Da die Socke 1 auf dem Träger 3 dreht
und damit auch der Vorsprung 1b dreht, stellt eine optische
Vorrichtung diesen Vorsprung 1b fest und stoppt automatisch
die Gegen-Drehbewegung von Schlepp- bzw. Mitnahmerollen.
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Da
die Ferse 1b außerdem
ein gekrümmtes Profil
mit einem zentralen Scheitel besitzt, kann der optische Sensor 4 diesen
Scheitel feststellen, indem er einen Durchschnitt der gemessenen
Werte berechnet, und zwar mit der Möglichkeit einer ausreichenden
Präzision
zum Feststellen der Ebene der Orientierung, die in 6 durch
eine strichpunktierte Linie angegeben ist.
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Sobald
der Sensor 4 oder 5 die Ferse 1b oder
die Naht 2a festgestellt hat, wird die Drehung der Socke 1 oder
der Kniesocke 2 gestoppt und die relative Winkelposition
als Referenzposition für
die folgenden Endbearbeitungsschritte beibehalten.
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In
einer anderen Ausführungsform
können zur
Verringerung des Drehwinkels der Socke, welcher zum Erreichen einer
korrekten Orientierung erforderlich ist, mehrere Sensoren 4 oder 5 vorgesehen sein,
beispielsweise zwei, drei oder vier, die im Winkel beabstandet sind.
In diesem Fall ist eine Steuerungssoftware vorgesehen, welche entsprechend dem
die Ferse 1b oder die Naht 2a erfassenden Sensor
eine weitere Drehung der Socke bis zu der ausgerichteten Position
bewirkt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann ein Array von optischen Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise
ein CCD oder ein äquivalentes
Mittel, das eine Matrix von Signalen des Vorliegens der Ferse oder
der Naht liefert. Im ersten Fall erfassen die Sensoren die Form
der Socke von oben. Im zweiten Fall erfassen sie eine Linie mit
einer größeren Dichte, das
heißt
die Naht.
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Anstelle
von optischen Sensoren können mechanische
Sensoren vorgesehen sein, die Fühlerpunkte
besitzen, die Annäherungssignale
liefern können,
wenn sie von der Ferse berührt
werden oder wenn sie eine größere Dicke
der Naht erfühlen.
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Die
Drehung der Socke kann mittels einer axialen integralen Drehung
des Trägers 3 mit
der Socke 1 auf einer Trägerbasis erfolgen. Andernfalls kann,
gemäß der Darstellung
in 6, die Drehung der Socke mittels einer gegenläufigen Drehbewegung
von Rollen 6, 6' tangential
zum Träger,
der stillsteht, durchgeführt
werden. In diesem Fall ist der längliche
Träger 3 so
glatt wie möglich,
während
die Rollen 6, 6' mit
einer Reibungsoberfläche
beschichtet sind, so dass eine Relativbewegung einer umfangsmäßigen Tangentialdrehung
zwischen der Socke und dem Träger
erzeugt wird.
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Der
Träger 3 kann
eine Halterung in einem Produktionsablauf sein. Tatsächlich muss
die Socke einem Weg folgen, der unterschiedliche Arbeitsstationen
umfasst. Insbesondere werden gemäß 7 die
folgenden Schritte ausgeführt:
- – Station
10: dies ist der Schritt, an dem Socke 1 auf dem Träger abgelegt
wird; genauer gesagt wird die Socke 1 auf dem Träger 3 von
Hand oder automatisch willkürlich
abgelegt, wobei der Träger 3 eine
Form besitzt, die vorzugsweise zylindrisch länglich und vertikal ist. Außerdem folgt
der Träger 3 der
Richtung einer Führung 8.
- Station 20: eine Qualitätskontrolle
der Socke wird durchgeführt;
insbesondere dreht sich der Träger 3 mit
der Socke 1 zusätzlich
zu der Gleitbewegung längs
der Richtung der Führung 8 axial
um seine eigene vertikale Achse um einen Winkel von mindestens 180°. Diese Drehung
erlaubt es der Bedienperson, die Qualität der Socke schnell zu überprüfen und
diejenigen Socken vorzeitig von der Endverpackung auszuschließen, die
Strickdefekte, Farbdefekte oder andere Fehler aufweisen. Die Kontrolle
kann auch durch optische elektronische Instrumente zur Fehlererkennung
durchgeführt
werden.
- – Station
30: der Träger 3 stoppt
seine Bewegung der Translation entlang der Führung 8; sodann wird
die Ebene der Orientierung der Socke (6) auf die
oben beschriebene Weise erfasst. Dann bewegt sich der Träger mit
der orientierten Socke entlang der Führung 8.
- – Station
40: die Socke 1, die sich nun in einer vorbestimmten Ebene
befindet, wird von dem Träger 3 für die nachfolgenden
Endbearbeitungsschritte, beispielsweise eine Dampfbehandlung und/oder ein
Säumen
abgezogen.
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Schließlich ist
anzumerken, dass die Qualitätskontrolle
von Socken sowohl vor als auch nach dem Schritt des Orientierens
der Socken sowie in unterschiedlichen Schritten desselben Ablaufs
durchgeführt
werden kann.