DE69937902T2 - Einnadelsteppdeckenmaschiene für kettenstich mit korrektur der nadeldrängung - Google Patents

Einnadelsteppdeckenmaschiene für kettenstich mit korrektur der nadeldrängung Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Steppen von Muster auf mehrschichtigen Materialien und insbesondere das Nähen von 360°-Mustern auf dicken mehrschichtigen Materialien, wie beispielsweise Matratzenbezüge.
  • Hintergrund der Erfindung:
  • Steppen ist ein spezielles Fachgebiet im allgemeinen Gebiet des Nähens, bei dem Muster über einen zweidimensionalen Bereich des Materials durch mehrere Schichten von Material genäht werden. Die mehreren Schichten von Material umfassen normalerweise mindestens drei Schichten, eine eine gewebte Primär- oder Decklage die dekorativ verarbeitet ist, eine eine normalerweise gewebte Trägerlage, die verarbeitet sein kann oder nicht und eine oder mehrere Innenschichten aus dickem Füllmaterial, normalerweise aus zufällig orientierten Fasern. Die genähten Muster erhalten die physikalische Beziehung der Schichten von Material zueinander und sorgen für verzierende Eigenschaften. Steppen wird beispielsweise an den üblichen Steppdecken oder Bettdecken und den Bezügen von Matratzen ausgeführt. Beim Nähen von Steppdecken für diese beiden Anwendungen werden typischerweise zwei verschiedene Vorgehen angewandt. Beide Vorgehen verwenden Stiche, die einen Ober- und einen Unterfaden einsetzen.
  • Einnadel-Stepper der Art, die in U.S. Patenten 5,640,916 und 5,685,250 und den Patenten, die darin zitiert und auf die darin anderweitig verwiesen wird, veranschaulicht und beschrieben sind, werden üblicherweise zum Nähen von Decken und anderen vorgeformten rechteckigen Bögen verwendet. Solche Einnadel-Stepper verwenden typischerweise ein Paar zusammenwirkender Steppstich-Nähköpfe, von denen einer einen Nadelantrieb trägt, der typischerweise über dem Stoff positioniert ist und einer eine Spule trägt, die sich auf der anderen Seite des Stoffs von der Nadel befindet, wobei beide Köpfe mechanisch verbunden sind, um sich zusammen in zwei Dimensionen relativ zu dem Bogen, parallel zur Ebene des Bogens zu bewegen. Eine gebräuchliche Anordnung dieser Art von Steppvorrichtung besteht darin, den Stoffbogen auf einem in Längsrichtung bewegbaren Schiffchen zu unterstützen, wobei die Nähköpfe quer zum Bogen bewegbar sind, um die Fähigkeit des zweidimensionalen Nähens des Musters auf dem Bogen vorzusehen.
  • Mehrnadel-Stepper der in U.S. Patent 5,154,130 veranschaulichten Art werden häufig zum Nähen von Matratzenbezügen verwendet, die üblicherweise aus mehrschichtigem, als Bahn zugeführtem Material gebildet werden. Solche Mehrnadel-Stepper verwenden typischerweise eine Anordnung zusammenwirkender Doppelkettenstich-Nähelemente, wobei es sich bei einem Element um eine Nadel handelt, die typischerweise über dem Material positioniert ist und bei dem anderen Element um einen Schlingenbildner, der sich auf der anderen Seite des Materials von der Nadel befindet, wobei die gesamten Anordnungen beider Elemente mechanisch miteinander verbunden sind, um sich im Einklang in zwei Dimensionen relativ zum Material, parallel zur Ebene des Materials in Pfaden zu bewegen, die identischen Mustern einer Musteranordnung entsprechen. Die Nadeln und Schlingenbildner arbeiten ebenfalls im Einklang, so dass die Gruppen von Elementen gleichzeitig identische Serien von Stichen bilden. Eine gebräuchliche Anordnung dieser Art von Steppvorrichtung besteht darin, den Bogen mehrschichtigen Materials zu unterstützen und das Material von einer Bahn in Längsrichtung relativ zur Nähelementanordnung und in Koordination mit der Bewegung und der Betätigung der Nähelemente zuzuführen. Die Nähelementanordnung kann quer zur Bahn verschiebbar sein, um die Fähigkeit des zweidimensionalen Nähens des Musters auf einer Bogenlänge der Bahn vorzusehen. Alternativ ist die Anordnung stationär und Rollen, die die Bahn unterstützen verschieben sich quer relativ zur Anordnung. Manche Mehrnadel-Stepper dieser Art haben eine in Längsrichtung bidirektionale Bahnzufuhrfähigkeit, die, wenn sie mit der Querverschiebung der Bahn bzw. der Nähelemente synchronisiert ist, die Fähigkeit des 360°-Nähens von Mustern vorsieht.
  • Die Einnadel-Stepper werden für das Nähen einer größeren Vielfalt von Muster und insbesondere sehr dekorativen Muster als bevorzugt erachtet. Darüber hinaus wird bei Einnadel-Steppern üblicherweise der Steppstich verwendet. Steppstichmaschinen mit ihrer Nadel- und Spulenanordnung sind so ausgeführt worden, dass sie die Nadeldrängungsprobleme, die zum Auslassen von Stichen führen können, wenn eine Nadel gedrängt wird, bis zu einem gewissen Grad tolerieren oder vermeiden können. Die Nadeldrängung ist ein größeres Problem beim Steppen dicker Materialien und komplizierter Muster mit vielen Richtungswechseln im Nähpfad, insbesondere wenn höhere Nähgeschwindigkeiten verwendet werden. Der Steppstich sorgt außerdem für gleichermaßen ästhetisch annehmbares Nähen auf beiden Seiten des Stoffs.
  • Die Mehrnadel-Stepper werden als zum Nähen von Matratzenbezügen bevorzugt erachtet. Bei Matratzenbezügen kann der weniger attraktive Stich auf der Seite des Schlingenbildners im Innern des Matratzenbezugs auf der Trägerschicht des Materials, die für den Beobachter nicht sichtbar ist, eingeschlossen sein. Des Weiteren wenden die Doppelkettenstichköpfe der Mehrnadel-Stepper einen Faden auf der Schlingenbildnerseite von einer externen Spule an, die einen wesentlich größeren Fadenvorrat aufnehmen kann als die Spule einer Steppstichmaschine. Folglich kann die Steppstichmaschine länger betrieben werden, bevor die Unterfadenvorräte nachgefüllt werden müssen. Die Spulen der Steppstichmaschinen erfordern häufiges Wechseln, insbesondere mit dicken mehrschichtigen Materialien, wie beispielsweise Matzratzenbezügen, die mehr Faden pro Stich benötigen. Ein Nachteil der Verwendung von Doppelkettenstichmaschinen war bisher die größere Wahrscheinlichkeit, dass Stiche infolge Nadeldrängung ausgelassen werden. Das liegt teilweise daran, dass für einen Doppelkettenstich der Schlingenbildner auf einer Seite des Materials in eine Fadenschlinge sehr nah an der Nadel eintreten muss, die von der anderen Seite das Material durchdrungen hat, wobei die Nadel selbst durch eine vom Schlingenbildner dargebotene Fadenschlinge gelangen muss. Eine Fehlausrichtung der Nadel und des Schlingenbildners infolge der Drängung der Nadel kann zum Auslassen von Stichen führen, was bei der Bildung sehr dekorativer Muster nicht nur aus ästhetischen Gründen unerwünscht ist, sondern auch, weil es zum Auftrennen des genähten Musters führen kann. Versuche des Nähens mit hoher Geschwindigkeit auf Matratzenbezügen, wo das Material allgemein sehr dick ist und die äußere oder Inlett-Stoffschicht sehr schwer und sogar polsterartig sein kann, erzeugen unvermeidliche Nadeldrängung.
  • US 5 333 561 beschreibt eine Vorrichtung gemäß der Präambel von Anspruch 1.
  • US 4 597 344 beschreibt eine Mehrnadel-Abfühlmaschine mit einem Nadeldrängungssensor und einem Mittel zum Korrigieren der Nadeldrängung.
  • Mit dem zunehmenden Einsatz von computerisierter Mustersteuerung und der resultierenden Fähigkeit, eine größere Vielfalt an gesteppten Mustern vorzusehen, insbesondere Muster mit hoher Zierqualität, bestand eine zunehmende Nachfrage nach einer Fähigkeit, mehr, kompliziertere und größere Muster auf die Bezüge von Matratzen zu nähen. Für diesen Zweck hat die dem Stand der Technik entsprechende Ausrüstung, wie sie vorangehend beschrieben wurde, Einschränkungen. Dementsprechend besteht weiterhin Bedarf an einer Fähigkeit, verzierendere und kompliziertere Muster mit hoher Geschwindigkeit auf Matratzenbezüge zu nähen.
  • Zusammenfassung der Erfindung:
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines computergesteuerten Mustersteppverfahrens und einer computergesteuerten Mustersteppvorrichtung, die eine Vielzahl verschiedener gesteppter Muster, insbesondere Muster mit hoher Zierqualität vorsehen. Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steppverfahren und eine Steppvorrichtung bereitzustellen, die einen Einnadel-Steppkopf nutzen und die Fähigkeit haben, mit hoher Geschwindigkeit zu steppen, insbesondere auf dicken Materialien, wie sie beispielsweise für Matratzenbezüge verwendet werden.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steppverfahren und eine Steppvorrichtung bereitzustellen, die eine oder mehrere unabhängig bewegbare Gruppen von Einnadel-Kettenstich-Steppköpfen haben, die mit hohen Geschwindigkeiten nähen, insbesondere auf dicken Materialien. Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige Steppvorrichtung und ein derartiges Steppverfahren bereitzustellen, die keine Nachteile durch Nadeldrängung erfahren.
  • Gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung wird eine Steppmaschine bereitgestellt, mit mindestens einer Gruppe von Kettenstich-Steppköpfen, die relativ zueinander und relativ zum zu steppenden Material unabhängig bewegbar sind. Die Maschine wird vorzugsweise durch eine Bahn gespeist und ihr Nutzungsverfahren umfasst vorzugsweise das 360°-Nähen auf Materialbahnen mit Dicken, die typisch für die für Matratzenbezüge verwendeten sind. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden ein Einnadel-Doppelkettenstich-Steppverfahren und eine Einnadel-Doppelkettenstich-Steppvorrichtung bereitgestellt, mit unabhängig betätigbaren Steppköpfen mit Servoantrieb, die jeweils unabhängig relativ zum zu steppenden Material bewegbar sind. Die Köpfe sind vorzugsweise außerdem in mindestens einer Richtung unabhängig relativ zueinander bewegbar, vorzugsweise in der Querrichtung und die Betätigung der Köpfe ist außerdem vorzugsweise jeweils unabhängig, um die wirksame Steuerung der zusammenwirkenden Positionen der Nadel und des Schlingenbildners relativ zueinander zu ermöglichen. In der bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsform werden die Nadel- und die Schlingenbildnerköpfe unabhängig in Querrichtung bewegt, um die Einstellung der zusammenwirkenden Positionen der Nadel und des Schlingenbildners in der Querrichtung zuzulassen und die Zyklen der Nadel- und der Schlingenbildnerköpfe werden relativ synchronisiert, um die Einstellung der zusammenwirkenden Positionen der Nadel und des Schlingenbildners in der Längsrichtung zu ermöglichen.
  • Die Relativbewegungen und die Betätigung der Köpfe werden durch computergesteuerte Servomotoren veranlasst, die die Köpfe so bewegen und antreiben, dass das korrekte kooperative Verhältnis zwischen der Nadel und dem Schlingenbildner gemäß einer beliebigen stattfindenden Nadeldrängung aufrecht erhalten.
  • Die Vorrichtung umfasst Mittel zum Abfühlen der Drängung der Nadel.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Nadeldrängung außerdem im Voraus durch empirische Messungen bestimmt und Daten werden in einer programmierbaren mikroprozessorbasierten Steuereinheit der Steppmaschine in einem Speicher gespeichert. Die gespeicherten Messungen können die Form einer Nachschlagtabelle oder von Gruppen von Formeln, Konstanten und/oder Parametern haben, aus denen Nadeldrängungs-Korrektursignale geliefert werden können, um den Betrieb der Servomotoren zu beeinflussen, die die Köpfe relativ zueinander und zum zu steppenden Material antreiben und bewegen. Außerdem umfassen vorzugsweise die gespeicherten empirischen Daten alternative Daten, die die Nadeldrängungskorrektur für verschiedene Bedingungen liefern, beispielsweise verschiedene Materialien und Stoffe, Nadeln, die sich in Größe oder Steifigkeit unterscheiden, veränderliche Nähgeschwindigkeiten und Stichgrößen und/oder andere Variablen, die eine Auswirkung auf Betrag und Richtung der erwarteten oder stattfindenden Nadeldrängung haben können.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Steppmaschine bereitgestellt, mit Bahnvorräten der verschiedenen Schichten eines Matratzenbezugs, wobei die Bahnen in der Form einer mehrschichtigen Bahn zusammengebracht und auf einen Maschinenrahmen zugeführt werden, vorzugsweise in einer horizontalen Ebene. Der Rahmen umfasst vorzugsweise einen Mehrbandförderer, der die Bahn unterstützt und mit dem Vorrücken der Bahn auf den Rahmen hilft. Ein Paar Seitenrandgreifer, die die Form von gegenüberliegenden Bandgreifern, Nadelketten, Klemmfingergruppen oder anderen Seitenbefestigungen haben können, greifen an den gegenüberliegenden Seitenrändern der Bahn an und bewegen die Bahn synchron mit dem Betrieb des Bandförderers auf den Rahmen. Die Maschine kann optional mit einem Paar Randnähköpfen ausgestattet sein, um die Schichten von Material des Abschnitts der Bahn zumindest vorübergehend zusammenzuheften, der auf den Rahmen vorgerückt ist. Einmal auf dem Rahmen, spannen die Randklemmen sowie Spannrollen hinten und vorne am Rahmen einen Abschnitt der Bahn zum Steppen.
  • Das Steppen wird von einem Paar Köpfen ausgeführt, die jeweils an einer Brückenstruktur angebracht sind, die in Längsrichtung auf dem Rahmen bewegbar ist. Die Brücke ist durch einen computergesteuerten Servomotor auf dem Rahmen bewegbar, der die Gruppe von Köpfen gemäß dem zu nähenden Muster positioniert. Die Köpfe sind jeweils so an der Brücke angebracht, dass sie unabhängig in Querrichtung bewegbar sind. Jeder Kopf, umfassend einen oberen Nadelkopf und einen unteren Schlingenbildnerkopf, ist mit einem Servomotorantrieb ausgestattet, der den jeweiligen Kopf durch seinen Nähzyklus antreibt. Die zwei Kopfantriebs-Servomotoren werden synchron unter Computersteuerung angetrieben, um Serien von Doppelkettenstichen in den Stoff zu nähen. Jeder Kopf ist auf einem Linearservomotor an der Brücke angebracht, der den Kopf unter der Steuerung der programmierten Steuereinheit der Maschine gemäß dem zu nähenden Muster unabhängig in Querrichtung auf dem Rahmen positioniert.
  • Die Nadeldrängung wird auf eine von zwei und vorzugsweise auf beide Weisen berücksichtigt. Erstens wird die Nadeldrängung berücksichtigt, indem entweder eine Tabelle mit Korrekturwerten oder vorzugsweise eine auf mehreren empirischen Konstanten basierende Korrekturformel bereitgestellt werden und ein Programm in einem von einem Mikroprozessor der Steuereinheit zugänglichen Speicher bereitgestellt wird, wobei die Steuereinheit als Reaktion darauf Steuersignale an die Servomotoren verändern kann, um die Positionen der Köpfe relativ zueinander und die relativen Betriebsphasen der Köpfe auf eine Weise zu steuern, die jede Nadeldrängung, deren Auftreten wahrscheinlich ist, ausgleicht. Zweitens wird die Nadeldrängung berücksichtigt, indem gewisse Bedingungen oder Parameter abgefühlt werden, einschließlich mindestens dem direkten Abfühlen der Drängung einer Nadel. Bei dem Abfühlen kann es sich auch um ein Abfühlen derjenigen Maschinenbedingungen handeln, wie beispielsweise Drehzahl, Last oder Leistungsbedarf oder Drehwinkel der Servomotoren, Nadel- oder Schlingenbildnerposition oder irgend eine andere relevante Maschinenbedingung, die eine Beziehung zur Nadeldrängung hat. Das Abfühlen kann vorgesehen werden, indem bereits in der Steuereinheit vorhandene Daten gelesen werden, indem Steuersignale gelesen werden, die an die Maschinenservomotoren und andere Antriebselemente geschickt werden oder indem verschiedene Sensoren überwacht werden, die einzeln an der Maschine vorgesehen sind, um den Maschinenelementstatus oder die Eigenschaften oder Zustände oder das Material des Fadens abzufühlen.
  • Das zum Bestimmen der Nadeldrängung angewandte Verfahren umfasst das Abfühlen der Nadeldrängung und kann außerdem beliebige der anderen vorangehend beschriebenen Verfahren oder Kombinationen derselben anwenden. Beispielsweise kann die erste Ordnung des Vorhersagens der Nadeldrängung durch Verwendung von Nachschlagtabellen, basierend auf empirischen oder experimentellen Daten oder theoretischen Daten erfolgen, wobei aus diesen Tabellen Korrekturmaßnahmen als Reaktion auf beispielsweise Messungen der Nähgeschwindigkeit oder Eingangsparameter, wie beispielsweise Stoffdicke, gewählt werden können. Diese Abschätzung kann dafür sorgen, dass erhebliche Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, bevor die eigentliche Drängung der Nadel stattfindet. Die tatsächliche Nadeldrängung kann von Sensoren gemessen werden, wie beispielsweise Magnet- oder Induktionssensoren, LED-Anordnungssensoren, bei denen es sich um Infrarotsensoren, Bildsichtsysteme, Ultraschall-Erkennungssysteme, Dehnungsmessstreifen oder Beschleunigungssensoren handeln kann, oder andere Verfahren. Ein erkannter Fehler kann verwendet werden, um die von der Nachschlagtabelle erzeugte Antwort anzupassen, um mit fortschreitendem Steppen den Fehler vorwegzunehmen und zu korrigieren.
  • Vorzugsweise wird die Nadeldrängung in Querrichtung vorgesehen, indem die Köpfe in Querrichtung unterschiedlich angetrieben werden, so dass der Schlingenbildner und die Nadel unabhängig davon aufeinander ausgerichtet werden, ob die Nadel in Querrichtung gedrängt wird. Außerdem wird vorzugsweise die Drängung der Nadel in Längsrichtung vorgesehen, indem die relativen Phasen der Kopfantriebs-Servomotoren so gesteuert werden, dass die Nadel und der Schlingenbildner zur korrekten Zeit im Zyklus in Eingriff treten, unabhängig davon, ob die Nadel in Längsrichtung gedrängt ist.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Hochgeschwindigkeits-Steppen von Mustern auf eine Bahn aus dickem Stoff der Art, aus der Matratzenbezüge hergestellt werden. Es wird ein Doppelkettenstich genäht, ohne dass die Stichqualität nachteilig durch Nadeldrängung beeinflusst wird, da Servomotoren die Köpfe so antreiben, dass für präzise relative Positionierung gesorgt wird. Folglich können große Spulen von Unterfaden vorgesehen werden, wodurch die Notwendigkeit, Spulenfadenvorräte nachzufüllen entfällt, die bei Steppstichmaschinen notwendig wäre. Es werden insgesamt höhere Betriebsgeschwindigkeit und höherer Durchsatz erhalten.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Zeichnungen wobei:
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Matratzenbezug-Steppmaschine mit Bahnzuführung ist, die Grundsätze der vorliegenden Erfindung verkörpert;
  • 2 eine Seitenansicht der Maschine von 1 ist;
  • 3 eine schematische perspektivische Ansicht der Nähköpfe der Maschine von 1 ist;
  • 4 eine schematische Darstellung des Steuerungssystems der Maschine von 1 ist;
  • 55C Folgen von Diagrammen sind, die Nadeldrängungsprobleme darstellen, die beim Hochgeschwindigkeits-Kettenstichsteppen von dicken Stoffen auftreten können;
  • 66C Folgen von Diagrammen sind, die Nadeldrängungskorrektur gemäß Grundsätzen der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
  • 1 und 2 zeigen eine Steppmaschine 10 mit einem stationären Rahmen 11 mit einer durch den Pfeil 12 dargestellten Ausdehnung in Längsrichtung und einer durch den Pfeil 13 dargestellten Ausdehnung in Querrichtung. Die Maschine 10 hat ein vorderes Ende 14, in das eine Bahn 15 eines mehrschichtigen Materials vorgerückt wird, die eine Deckmaterialschicht 16, eine Trägermaterialschicht 17 und eine Füllstoffschicht 18 umfasst. Die Maschine 10 hat außerdem ein hinteres Ende, aus dem gestepptes mehrschichtiges Material zu einem Aufwickel- oder Bogenschneidabschnitt (nicht abgebildet) vorgerückt wird.
  • Auf dem Rahmen 11 ist ein Fördertisch 20 angebracht, der eine Gruppe sich in Längsrichtung erstreckender Bänder 22 umfasst, die auf einer Gruppe von Querrollen 23 getragen werden, die auf Achszapfen gelagert am Rahmen 11 angebracht sind, um darauf unter der Leistung eines Antriebsmotors 24 zu drehen. Der Motor 24 treibt die Bänder 22 an, um die ungesteppte Bahn 15 auf den Rahmen 11 an seinem vorderen Ende 14 vorzurücken und um einen gesteppten Abschnitt der Bahn 15 vom Rahmen 11 zum Aufwickelabschnitt am hinteren Ende 19 der Maschine 10 vorzurücken. Die Bänder 22 tragen während des Steppens einen Bogen der Bahn 15 in einer horizontalen Steppebene. Die Maschine 10 hat außerdem eine rechte Seite 25 und eine linke Seite 26, entlang denen jeweils eine Seitenbefestigung 27 in Form eines Paars gegenüberliegender Förderer-Klemmband- oder Kettenschlingen 28 angebracht ist, die als eine Gruppe von Randklemmen arbeiten, um die Ränder der Bahn 15 zu greifen, um die Zufuhr der Bahn 15 auf den und von dem Rahmen 11 zu unterstützen und um Spannung in Querrichtung in der Steppebene auf die Bahn 15 aufzubringen, während ein Bogen der Bahn 15 gesteppt wird. Die Befestigungen 27 können die Form einer Serie von Greiffingergruppen haben, die entlang einer der Schlingen 28 der Befestigungen 27 in Abständen angeordnet sind. Vorzugsweise haben die Befestigungen 27 jedoch jeweils die Form einer Nadelkette mit einer Vielzahl von Nadeln an einer der Klemmschlingen 28, die die Bahn 15 durchdringen und sich in Löcher in der anderen der Klemmschlingen 28 des jeweiligen Paars erstrecken. Ein Paar Randnähköpfe 29 ist ebenfalls vorgesehen, einer vor jeder der Seitenbefestigungen 27, um die Schichten 1618 der Bahn 15 zum Steppen vorübergehend zusammenzuheften. Direkt jedem der Nähköpfe 29 vorgeschaltet ist eine Randschlitzvorrichtung, zum Abschneiden überschüssigen Materials außerhalb des von den Nähköpfen 29 gebildeten Randstichs. Die Schlingen 28 sind miteinander verbunden, um sich im Einklang mit den Bändern 22 zu bewegen, die vom Antriebsmotor 24 auf dem Rahmen 11 angetrieben werden.
  • Die Maschine 10 hat eine daran angebrachte Nähkopfbrücke 30, die sich in Querrichtung über den Rahmen 11 erstreckt und auf beiden Seiten des Rahmens 11 auf einem Wagen 41 getragen wird. Die Wagen 41 der Brücke 30 sind jeweils so angebracht, dass sie sich in Längsrichtung auf dem Rahmen 11 auf einem Paar Bahnen 31 auf beiden Seiten des Rahmens 11 bewegen. Die Brücke wird in Längsrichtung auf den Bahnen 31 von einem Brückenantriebs-Servomotor 32 angetrieben, der am Rahmen 11 angebracht ist und auf Signale von einer Maschinensteuereinheit 60 (4) anspricht.
  • Die Brücke 30 hat ein Paar Querschienen, die sich von einer Seite des Rahmens 11 zur anderen erstrecken und eine obere Schiene 33 und eine untere Schiene 34 umfassen. Auf der oberen Schiene 33 ist ein oberer Steppkopf 35 angebracht, der eine Nadel 36 und einen Nadelantriebs-Servomotor 37 (3) umfasst, der die Nadel in einem Nähzyklus als Reaktion auf Signale von der Maschinensteuereinheit 60 hin und her antreibt. An der unteren Schiene 34 ist ein unterer Steppkopf 38 angebracht, der einen Schlingenbildner 39 und einen Schlingenbildnerantriebs-Servomotor 40 (3) umfasst, der den Schlingenbildner 39 in einem auf getrennte Signale von der Maschinensteuereinheit 60 ansprechenden Verhältnis in einem Nähzyklus synchron mit der Bewegung der Nadel 36 in einem Bogen schaukelt.
  • Der obere Steppkopf 35 ist durch einen Linearservomotor 43 als Reaktion auf Signale von der Steuereinheit 60 auf der oberen Schiene in Querrichtung bewegbar, während der untere Steppkopf 38 durch einen Linearservomotor 44 als Reaktion auf Signale von der Steuereinheit 60 unabhängig vom oberen Kopf 35 ebenfalls in Querrichtung auf der unteren Schiene 34 bewegbar ist. Beide Linearservomotoren 43 und 44 sind vorzugsweise von der Art mit Eisenkern, wie beispielsweise die Ironcore Reihe von Motoren, die von Koll Morgen Motion Technologies Group in Commack, New York hergestellt werden.
  • Die Brücke 30 trägt eine Gruppe von drei Umlenkrollen 46, die sich mit der Brücke 30 in Längsrichtung auf dem Rahmen 11 bewegen. Die Rollen 46 lenken die Bänder 22 nach unten in einer Schlinge 47 unter der unteren Schiene 34 und dem unteren Steppkopf 38, damit sich der untere Steppkopf 38 zwischen den Bändern 22 und der Bahn 15 hindurch bewegen kann. Die Schlinge 47 bewegt sich mit der Brücke 30 und bleibt direkt unter dem unteren Steppkopf 38 mit der Brücke 30 ausgerichtet.
  • Es ist ein Nadeldrängungssensor 80 vorgesehen, um die tatsächliche Drängung der Nadel 36 zu messen. Wie in 3 gezeigt, kann der Sensor 80 die Form einer unter der Nadelplatte 85, auf der der zu steppende Stoff 15 liegt, angebrachten LED-Anordnung haben. Der LED-Anordnungssensor 80 kann beispielsweise einen Querdrängungsabschnitt 81 und einen Längsdrängungsabschnitt 82 umfassen, um Orthogonalkoordinateninformationen zur tatsächlichen Drängung der Nadel 36 in Quer- und Längsrichtung an die Steuereinheit 60 zu liefern. Die Abschnitte 81, 82 des Nadeldrängungssensors 80 umfassen jeweils Anordnungen emittierender und empfangender LEDs, die auf gegenüberliegenden Seiten der Nadelöffnung in der Nadelplatte 85 positioniert sind, wobei diejenigen des Querabschnitts entlang den Seiten einer rechteckigen Anordnung von LEDs situiert sind und diejenigen des Längsabschnitts entlang der vorderen und der hinteren Seite derselben situiert sind. Diese Vorrichtung erzeugt zwei Ausgänge, einen für die Querdrängung und einen für die horizontale Drängung, an die Steuereinheit 60. Diese Ausgänge lassen sich leicht nullen, indem sie an der Steuerungs-Benutzeroberfläche zu null gesetzt werden, wenn die Nadel 36 stationär ist und sich durch die Nadelöffnung in der Nadelplatte 85 erstreckt, ohne dass horizontale Drängungskräfte auf die Nadel 36 wirken. Diese Menge von Bedingungen führt dazu, dass die Mittellinie der Nadel 36 in der Längsebene 72 und der Querebene 76 in 55C und 66C liegt. Die Dichte der einzelnen Detektoren der Anordnung wird bestimmt durch die Auflösung der Drängungsmessung, die benötigt wird, um eine genaue Drängungskorrektur in dem Maß sicherzustellen, das notwendig ist, um das Auslassen von Stichen infolge des Auslassens von Schlingen des Schlingenbildners oder der Nadel zu vermeiden. Ein derartiger Drängungssensor 80 kann entweder digitale oder analoge Signale an die Steuereinheit 60 erzeugen, die für den Betrag der Drängung der Nadel 36 aus ihrer genullten Position repräsentativ sind.
  • Es können alternative Formen von Sensoren vorgesehen werden. Beispielsweise sind Magnetdetektoren erhältlich, die für den Zweck geeignet sind. Unabhängig von der Form des Sensors 80 verleihen die Ausgänge vom Sensor der Steuereinheit 60 die Fähigkeit, durch Closed-loop-Regelung die Nadeldrängung zu korrigieren, was als Korrektur der zweiten Ordnung der vorhergesagten Nadeldrängung basierend auf der Berücksichtigung anderer Parameter ausgeführt werden kann.
  • Die Verbindung der Steuereinheit 60 mit den Servomotoren 32, 37, 38, 43 und 44 ist schematisch in 4 dargestellt. Die Steuereinheit 60 umfasst eine CPU oder einen Mikroprozessor 61 und ein Servotreibermodul 62. Das Servotreibermodul 62 hat Ausgänge, auf denen Signale zum Antreiben der Servomotoren 32, 37, 38, 43 und 44 kommuniziert werden und hat Eingänge zum Empfangen von Rückmeldungssignalen von den Servomotoren 32, 37, 38, 43 und 44, um die Servomotoren 32, 37, 38, 43 und 44 an von der CPU 61 berechneten Positionen zu halten. Es werden Eingänge an die Steuereinheit 60 geliefert, um die Informationen zur Einstellung oder Messung der Nähgeschwindigkeit zu empfangen, um Daten zu Materialeigenschaften zu empfangen, die die Nadeldrängung beeinflussen könnten und Eingänge vom Nadeldrängungssensor 80 mit Informationen zur tatsächlichen Nadeldrängung in Quer- und Längsrichtung.
  • Die Steuereinheit 60 umfasst außerdem ein nichtflüchtiges Speichermodul 64, das ein Musterimplementierungsprogramm 65, ein Nadeldrängungs-Korrekturprogramm 66 und Drängungskorrekturdaten 67, die Nachschlagtabellen oder gespeicherte Konstanten oder Koeffizienten für die Verwendung durch eine Korrekturformel im Korrekturprogramm 66 umfassen können enthält. Die Steuereinheit 60 hat außerdem Ausgänge zu anderen Komponenten der Maschine 10, einschließlich der Bahnzufuhrmotoren 24, der Randnäheinheiten 29 und anderer Maschinenmotoren und -betätigungselemente, die für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind.
  • Die Steuereinheit 60 bewegt die Brücke 30 durch Antreiben des Brückenantriebs-Servomotors 32 und bewegt die Linearservomotoren 43 und 44, um die Steppköpfe 35 und 38 in Einklang gemäß dem vom Musterprogramm 65 bereitgestellten Nähmuster zu bewegen. Diese Bewegungen werden in Koordination mit dem Antreiben des Nadelantriebs-Servomotors 37 und des Schlingenbildnerantriebs-Servomotors 40 ausgeführt, um Muster mit Stichen von kontrollierter Länge zu nähen.
  • Zusätzlich zum programmierten Nähen der Muster gemäß dem Programm 65 verändert die CPU 61 an die Treiber 62 geschickte Signale, indem sie die Quer-Linearservomotoren 43 und 44 differentiell antreibt, um die Nadel 36 und den Schlingenbildner 39 in Querrichtung um eine Strecke von vorzugsweise plus oder minus ungefähr 0,1 Zoll mit einer Genauigkeit von vorzugsweise ungefähr 0,001 Zoll zu versetzen. Der Versatz wird vorzugsweise mindestens teilweise von der CPU 61 als Reaktion auf ein Drängungskorrekturprogramm 66 und empirische Daten in Drängungstabellen 67 in einem Betrag bestimmt, der notwendig ist, um die erwartete Querdrängung der Nadel 36 präzis zu korrigieren. Der Versatz wird außerdem vorzugsweise mindestens teilweise durch die Messungen der tatsächlichen Nadeldrängung vom Ausgang des Sensors 80 bestimmt.
  • Des Weiteren verändert die CPU 61 außerdem gemäß dem Programm 65 an die Treiber 62 geschickte Signale, indem sie den Schlingenbildnerantriebs-Servomotor 40 differentiell antreibt, um die Phase des Schlingenbildners 39 relativ zur Nadel 36 vor- oder zurückzustellen, um die Schlingenaufnahmepositionen der Nadel 36 und des Schlingenbildners 39 um einen Phasenwinkel von vorzugsweise plus oder minus ungefähr 2,5° mit einer Mindestgenauigkeit von vorzugsweise ungefahr 0,25° zu versetzen. Der Versatz wird von der CPU 61 als Reaktion auf ein Drängungskorrekturprogramm 66 und empirische Daten in Drängungstabellen 67 in einem Betrag bestimmt, der notwendig ist, um die erwartete Längsdrängung der Nadel 36 präzis zu korrigieren.
  • 55C zeigen in einer Vorderansicht schematisch eine Serie, die zeigt, wie die Nadel 36 in Querrichtung gedrängt werden könnte. In 5 ist die Nadel 36 gezeigt, wie sie beginnt, die Bahn im Abwärtsteil ihres Zyklus in einem Abschnitt des Musters, an dem sich die Bahn 15 in Querrichtung relativ zur Nadel 36 bewegt, wie durch die Pfeile 71 dargestellt, zu durchstechen. An dieser Stelle im Zyklus liegt die Mittellinie der Nadel 36 auf einer vertikalen Mittellinie des oberen Kopfs 35, der in der Längsebene 72 liegt, wobei diese Mittellinien die Linie der normalen Ausrichtung der Nadel 36 sind, bei der der Schlingenbildner 39, wenn die Nadel 36 in der Längsebene 72 bleiben würde, die Nadel 36 in eine in der Schlinge eingreifende Beziehung mit dem Schlingenbildner 39 unter der Bahn bringen würde. An dieser Stelle sollte der die Querdrängung bestimmende Abschnitt 81 des Nadeldrängungssensors 80 ein Signal ausgeben, das angibt, dass die Querdrängung im Wesentlichen null ist. Wenn die Nadel 36 den tiefsten Punkt in ihrem Zyklus erreicht hat, wie in 5A gezeigt, führt die Relativbewegung der Nadel 36 relativ zur Bahn 15 zu einer Biegung der Nadel 36 nach rechts in der Figur, die die Spitze der Nadel 36 von der Ebene 72 weg und aus der Ausrichtung mit dem Pfad des Schlingenbildners 39 bewegt. An dieser Stelle sollte der die Querdrängung bestimmende Abschnitt 81 des Nadeldrängungssensors 80 ein Signal ausgeben, das den Betrag der Querdrängung der Nadel 36 an der Stelle angibt, an der sie die horizontale Ebene quert, in der der Sensor 80 angebracht ist. Die Steuereinheit 60 berechnet daraus die tatsächliche Konfiguration der Nadel 36 in ihrem gebogenen oder gedrängten Zustand. In dieser Position befindet sich der Schlingenbildner 39 in einer eingezogenen Position und bewegt sich auf einem Pfad nach vorne, der zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74, der durch das Öhr 70 der Nadel 36 verläuft, verlaufen sollte. Wenn sich die Nadel 36 nach oben bewegt, wie in 5B gezeigt, bewegt sich die Nadel 36 zu einer Ebene, durch die sich der Schlingenbildner 39 nach vorne bewegt und in der sich der Schlingenbildner 39 zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegen sollte. Aufgrund der Drängung der Nadel 36 nach rechts infolge der andauernden Bewegung der Bahn 15 relativ zur Mittellinie 72 des oberen Kopfs 35 trifft der Schlingenbildner 39 jedoch den Faden 74 nicht.
  • Gemäß gewisser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erkennt unter den abgebildeten Bedingungen die CPU 61 die Nadeldrängungsbedingung und bestimmt Richtung und Betrag der Querdrängung der Nadel 36 und ruft dann im Speicher 64 gespeicherte Informationen 67 ab und berechnet den Betrag der erforderlichen Korrektur, um den Schlingenbildner 39 so zu positionieren, dass sichergestellt ist, dass sich der Schlingenbildner 39 zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegt. Dieser Betrag der Querkorrektur ist in 5C durch das Maß t dargestellt. Die Bewegung des unteren Kopfs 38 relativ zur normalen Position des oberen Kopfs 35 platziert den Schlingenbildner 39 in der Position 39a in einer vertikalen Längsebene 72a, die um eine Strecke t von der Ebene 72 verschoben ist, die durch den korrekten Punkt verläuft, an dem sich der Schlingenbildner 39 zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegen sollte.
  • Vorzugsweise nimmt die CPU Korrekturen vor, indem sie die Hauptkomponente des Signals an die Servomotoren 43 und 44 gemäß dem Musterprogramm 65 erzeugt. Dann wird dieses Signal um das wesentlich kleinere, vom Programm 66 aus der Tabelle 67 gelesene Drängungskoektursignal verändert, das eines oder beide der Signale an die Servomotoren 43 und 44 verändert. Die CPU nutzt weiter den Ausgang vom Nadeldrängungssensor 80, um festzustellen, ob die aus den Nachschlagtabellen gewonnene vorhergesagte Drängung korrekt ist und ob die Korrektur angemessen war. Falls nicht, wird eine Anpassung der Korrektur berechnet und für die Verwendung bei der Berechnung weiterer Korrekturen gespeichert. Vorzugsweise erfolgt die Nadeldrängungskoektur in Querrichtung am Schlingenbildnerkopf-Positionierungsservomotor 44.
  • Die Längskorrektur für die Nadelkorrektur funktioniert etwas anders. In 66C ist schematisch eine Serie von Seitenansichten dargestellt, die zeigt, wie die Nadel 36 in der Längsrichtung gedrängt werden kann. In 6 ist die Nadel 36 gezeigt, wie sie beginnt, die Bahn 15 im nach unten gerichteten Teil ihres Zyklus in einem Abschnitt eines Musters, in dem sich die Nadel 36 in Längsrichtung relativ zur Bahn 15 bewegt, wie durch die Pfeile 75 dargestellt, zu durchstechen. Wie im Fall der Nadeldrängung in Querrichtung sollte der Drängungssensor 80 ein Signal ausgeben, das angibt, das in dieser Position keine Drängung der Nadel 36 stattfindet. An dieser Stelle im Zyklus liegt die Nadel 36 in einer vertikalen quer verlaufenden Ebene 76, die die vertikale Mittellinie des oberen Kopfs 35 enthält, bei der es sich um die Linie der normalen Ausrichtung der Nadel 36 mit dem Schlingenbildner 39 handelt und um die Linie, die die Position enthält, an der der Schlingenbildner 39, wenn die Nadel 36 in der Ebene 76 bleiben würde, die Nadel 36 mit dem Schlingenbildner 39 unter der Bahn 15 in Kontakt bringen würde und sich zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegen würde. Wenn die Nadel 36 den tiefsten Punkt in ihrem Zyklus erreicht hat, wie in 6A gezeigt, führt die Relativbewegung der Nadel 36 relativ zur Bahn 15 zu einer Biegung der Nadel 36 nach vorne (nach rechts in 6A), die die Nadel 36 von der Ebene 76 der normalen Zusammentreffstelle der Nadel 36 mit dem Schlingenbildner 39 weg bewegt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Schlingenbildner 39 in einer eingefahrenen Position und bewegt sich auf einem Pfad nach vorne, der zwischen der Nadel 36 und dem durch das Öhr 70 der Nadel 36 laufenden Oberfaden 74 verlaufen sollte. Wenn sich die Nadel 36 nach oben bewegt, wie in 6B gezeigt, bewegt sich die Nadel 36 an einen Ort angrenzend an die Stelle, durch die sich der Schlingenbildner 39 nach vorne bewegt und an der sich der Schlingenbildner 39 zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegen sollte. Aufgrund der Drängung der Nadel 36 nach rechts (nach vorne) infolge der andauernden Bewegung des oberen Kopfs 35 relativ zur Bahn 15 trifft der Schlingenbildner jedoch den Faden 74 nicht.
  • Gemäß gewisser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erkennt die CPU 61 unter den abgebildeten Bedingungen die Bedingung und bestimmt die Längsdrängung der Nadel 36, ruft dann im Speicher 64 gespeicherte Informationen 67 ab und berechnet den Betrag der Korrektur, die notwendig ist, um den Schlingenbildner 39 so zu positionieren, dass sichergestellt wird, dass sich der Schlingenbildner 39 zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegt. Vorzugsweise wird die tatsächliche Nadeldrängung vom Längsabschnitt 82 des Sensors 80 gemessen, der verwendet wird, um Anpassungen der berechneten erforderlichen Korrektur vorzunehmen. Der Betrag der Längskorrektur hat die Form einer Winkeleinstellung oder eines relativen Phasenwinkels in den Antriebszyklen der Köpfe 35 und 38, wie sie durch den Betrieb der Servomotoren 37 und 40 gesteuert werden. Die Phasendifferenz ist durch den Winkel Φ in 6C dargestellt. Der Phasenabgleich des Schlingenbildnerantriebs 40 relativ zum normalen Schlingenbildnerwinkel platziert den Schlingenbildner 39 in die Position 39c in der quer verlaufenden vertikalen Ebene 76a, die durch die korrekte Stelle verläuft, an der sich der Schlingenbildner 39 zwischen der Nadel 36 und dem Oberfaden 74 hindurch bewegen sollte.
  • Gemäß der Erfindung beliefern Daten von mindestens einem Sensor die Steuereinheit 60 mit Informationen zur tatsächlichen Drängung der Nadel 36. In 3, 55C und 66C, beispielsweise, ist der Infrarotsensor 80 in Form einer LED-Anordnung an der Unterseite der herkömmlichen Nadelplatte 85 befestigt, die den zu steppenden Stoff 15 trägt. Der Sensor 80 hat eine rechteckige Anordnung, die das Loch in der Platte 85 umgibt, durch das sich die Nadel 36 hindurch bewegt. Der Sensor 80 kann beispielsweise eine Reihe von Lichtquellen auf einer Querseite und einer Längsseite der Nadel 36 gegenüber eine Reihe von Infrarot-LED-Detektoren auf der jeweils den Quellen gegenüberliegenden Quer- und Längsseite umfassen. Die Quellen und Detektoren können durch Lichtleiter mit der Sensoranordnung verbunden werden.
  • Ein Längsdrängungs-Detektorabschnitt 81 hat Elemente an den Seiten der Nadel 36, um die Nadel-Längsposition an ihrem Schnittpunkt mit der Ebene des Sensors 80 zu erfassen, während der Querdrängungssensor 82 Elemente an den Längsseiten der Nadel 36 hat, die die Querposition der Nadel an ihrem Schnittpunkt mit der Ebene des Sensors 80 erfassen. Beide Sensorabschnitte 81, 82 werden an der Steuereinheit 60 genullt, wenn keine Horizontalkräfte auf die Nadel wirken. Das wird erreicht, indem die Maschine 10 langsam ohne Stoff 15 auf der Nadelplatte 85 laufen gelassen wird. Erhältliche Sensoren zum Ausführen der Funktion der Sensoren 80 umfassen fotoelektrische Sensoren mit durchgehendem Laserstrahl der Reihe LX, wie beispielsweise LX-130, Kat. Nr. KA-SW-31, hergestellt von der Keyance Corporation of America, Woodcliff Lake, N. J. oder Glasfaseroptiksensoren der Reihe BMM-442P, die von der Banner Engineering Corporation in Minneapolis, Minnesota hergestellt werden.
  • Die Sensoren 81, 82 sind mit Eingängen der CPU 61 verbunden, wie in 4 dargestellt. Die CPU 61 kann dazu programmiert werden, die erfasste Drängung der Nadel 36 durch einfache Closed-Loop-Regelungslogik zu korrigieren. Signale von den Sensoren 81, 82 können außerdem von der Steuereinheit 60 genutzt werden, um Drängungskorrekturvorhersagen zu ergänzen oder anzupassen oder Vorhersagen zu verbessern, die auf Daten von der Nachschlagtabelle 67 basieren, entweder durch Aktualisieren der Daten in der Tabelle 67, durch Aktualisieren des Programms 66 oder durch Vorsehen einer vorübergehenden Korrektur des Ausgangs des Programms 66, der auf Daten von der Nachschlagtabelle 67 basiert.
  • Vorzugsweise nimmt die CPU Korrekturen vor, indem sie die Hauptkomponente des Signals an die Servomotoren 37 und 40 gemäß dem Musterprogramm 65 erzeugt. Dann wird dieses Signal durch das wesentlich kleinere Drängungskorrektursignal verändert, das vom Programm 66 aus der Tabelle 67 gelesen wird, das eines oder beide der Signale von der Steuereinheit 60 an die Servomotoren 37 und 40 verändert. Vorzugsweise erfolgt die Korrektur am Schlingenbildnerantriebs-Servomotor 40.
  • Prinzipien der Erfindung können auch angewandt werden, um die Querbewegung des oberen Kopfs 35 durch Betätigung des Servomotors 43 zu ändern oder die Längsbewegung beider Köpfe 35 und 38 durch Bewirken von Bewegung der Brücke 30 durch den Servomotor 32 zu ändern, um den Betrag der Nadeldrängung mindestens teilweise zu verringern. Das erzeugt im Wesentlichen eine Indexierbewegung der Steppköpfe 35 und 38 relativ zur Bahn 15, was bei Hochgeschwindigkeits-Steppprozessen nicht absolut praktisch ist.
  • Einzelheiten von Maschinen 10 der vorangehend beschriebenen Ausführungsform, die auf dem Gebiet bekannt sind, sind in U.S. 5 640 916 mit dem Titel "Quilting Method and Apparatus" (Steppverfahren und Steppvorrichtung) zu finden, das Einnadel-Steppvorrichtungen, jedoch mit Steppstich, betrifft und in U.S. Patent 5,154,130 , das Kettenstich-Steppvorrichtungen mit Bahnzufuhr betrifft, jedoch des Gleichlauf-Mehrnadeltyps, die beide an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen sind.
  • Es können mehr als eine Gruppe unabhängig angetriebener Köpfe auf dem Rahmen 11 getragen werden. Beispielsweise können zwei Gruppen von Köpfen 35, 38 für die Bewegung in Querrichtung auf der Brücke 30 getragen werden, die jeweils in der Querrichtung getrennt steuerbar sind und jeweils getrennt antreibbar sind, um Muster auf die Bahn 15 zu nähen und die über getrennte Steuerung verfügen, um die Nadeldrängung, die an jedem Kopf stattfinden würde, getrennt zu korrigieren.

Claims (19)

  1. Vorrichtung (10) zum Steppen eines dicken, mehrschichtigen Materials mit einer Rahmenstruktur zum Halten des zu steppenden Materials in einer Ebene; mit einem Paar von Kettenstichköpfen, die parallel zu der Ebene auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene bewegbar sind, wobei die Köpfe einen Nadelkopf (35) mit einer Nadel (36) aufweisen, die durch die Ebene hin- und herbewegbar ist, und einen Schlingenbildnerkopf (38) mit einem Schlingenbildner (39), der in der Nähe der Nadel (36) und neben der Ebene hin- und herbewegbar ist, um das durch die Rahmenstruktur gehaltene Material zu steppen; mit mindestens zwei Antriebsmotoren, einschließlich eines Nadelantriebes (37) zum Hin- und Herbewegen der Nadel (36) durch das in der Ebene gehaltene Material und eines Schlingenbildnerantriebes (40) zum Hin- und Herbewegen des Schlingenbildners in der Nähe der Nadel neben der Ebene; mit einer Steuereinheit (60) zum Steuern der Antriebsmotoren in Synchronzyklen, um das Material mit einer Serie von Kettenstichen in Übereinstimmung mit einem programmierten Muster zu steppen; mit mindestens zwei, den Kopf in Querrichtung positionierenden Servomotoren (43, 44), die beide unabhängig voneinander durch Signale von der Steuereinheit (60) betätigbar sind; mit mindestens einem, den Kopf in Längsrichtung positionierenden Servomotor (32), der durch Signale von der Steuereinheit (60) betätigbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass eine Nadeldrängungs-Informationsquelle vorgesehen ist, die mit einem Eingang der Steuereinheit (60) verbunden ist; dass die Steuereinheit (60) ein Programm (66) enthält, das dazu dient, eine Korrektur der Nadeldrängung aus der Nadeldrängungsinformation der Informationsquelle zu berechnen; und dass die Steuereinheit (60) dazu dient, abhängig von der berechneten Korrektur der Nadeldrängung Signale an die Motoren zu liefern, um die Nadel (36) und den Schlingenbildner (39) zur Korrektur der Nadeldrängung bei der Herstellung der Serie von Stichen relativ zu bewegen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle einen Speicher (67) enthält, in dem Nadeldrängungsdaten gespeichert werden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle einen Speicher (67), in dem Nadeldrängungsdaten gespeichert werden, und Sensoren enthält, die auf an den Köpfen festgestellte Bewegungen ansprechen, und dass die Steuereinheit (60) dazu dient, die Korrektur der Drängung abhängig von den gespeicherten Nadeldrängungsdaten zu berechnen, die abhängig von den Informationen von den Sensoren ausgewählt werden.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle einen Sensor (80) enthält, der dazu dient, die Drängung der Nadel (36) zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Drängung der Nadel (36) ein Signal an die Steuereinheit (60) zu liefern.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle eine LED-Anordnung enthält, die auf die Drängung der Nadel (36) anspricht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle einen Infrarotsensor enthält, der auf die Drängung der Nadel (36) anspricht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet; dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle einen magnetischen Sensor enthält, der auf die Drängung der Nadel (36) anspricht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeldrängungs-Informationsquelle Sensoren (81, 82) enthält, die auf die Drängung der Nadel (36) ansprechen, und dass die Steuereinheit (60) dazu dient, die Korrektur der Drängung abhängig von der Information der Drängung der Nadel (36) zu berechnen.
  9. Vorrichtung zum Steppen eines dicken, mehrschichtigen Materials mit Mitteln zum Halten eines mehrschichtigen Materials in einer Ebene; mit mindestens zwei Kettenstichköpfen, die einen Nadelkopf (35) mit einer hin- und herbewegbaren Nadel (36), und einen Schlingenbildnerkopf (38) mit einem hin- und herbewegbaren Schlingenbildner (39) aufweisen, wobei die Köpfe parallel zu der Ebene und auf entgegengesetzten Seiten der Ebene bewegbar angeordnet sind; mit Betätigungsmitteln zum getrennten Betätigen der Köpfe, und zum unabhängigen Bewegen der Köpfe relativ zu dem Material, um ein programmiertes Muster auf das gehaltene Material zu steppen; dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Bestimmen der Drängung der Nadel (36) vorgesehen sind und dass programmierte Mittel zum Steuern der getrennten und unabhängigen Bewegung der Betätigungsmittel abhängig von den Mitteln zum Bestimmen der Drängung vorgesehen sind, um eine Serie von Kettenstichen in der Form der vorbestimmten Muster zu bilden, wobei die Nadel (36) und der Schlingenbildner (39) während der Drängung der Nadel (36) ausgerichtet gehalten werden.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Drängung einen Sensor (80) enthalten, der dazu dient, die Drängung der Nadel (36) festzustellen und ein Drängungssignal abhängig von der festgestellten Drängung an die programmierte Mittel zu liefern.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Drängung einen Speicher (67) enthalten, in dem Nadeldrängungs-Korrekturdaten und ein Programm zur Betätigung der Köpfe (35, 38) in Übereinstimmung mit den Daten gespeichert werden.
  12. Verfahren zum Steppen eines dicken, mehrschichtigen Materials mit folgenden Verfahrensschritten: Halten eines mehrschichtigen Materials zum Steppen in einer Ebene; Bereithalten eines Paares von Kettenstichköpfen, die einen Nadelkopf (35) mit einer bewegbaren Nadel (36), und einen Schlingenbildnerkopf (38) mit einem bewegbaren Schlingenbildner (39) aufweisen, wobei die Köpfe parallel zu der Ebene auf entgegengesetzten Seiten der Ebene bewegbar angeordnet sind; Bereithalten einer Mehrzahl von Motoren (43, 44) zum Betätigen und zum Bewegen der Köpfe (35, 38) zum Steppen des in der Ebene gehaltenen Materials; dadurch gekennzeichnet, dass die Drängung der Nadel (36) bestimmt wird und dass die Motoren getrennt angesteuert werden, um die Köpfe so zu betätigen und zu bewegen, dass ein Kettenstich-Muster abhängig von der Bestimmung der Nadeldrängung so gesteppt wird, dass die Nadel (36) und der Schlingenbildner (39) ausgerichtet gehalten werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12 mit dem Schritt der unterschiedlichen Einstellung des Betriebes der Motoren (43, 44), um die Köpfe (35, 38) unabhängig zu positionieren, damit die Nadeldrängung bei der Bildung der gesteppten Muster kompensiert wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 mit dem Schritt der unterschiedlichen Einstellung des Betriebes der Motoren (43, 44), um die Köpfe (35, 38) unabhängig in der Phase zu steuern, damit die Nadeldrängung bei der Bildung der gesteppten Muster kompensiert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung der Drängung das Ermitteln der Nadeldrängung einschließt.
  16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung der Drängung den Schritt des Bereitstellens einer LED-Anordnung und das Ermitteln der Drängung der Nadel (36) mit dieser LED-Anordnung einschließt.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung der Drängung den Schritt des Bereitstellens eines Infrarotsensors und das Ermitteln der Drängung der Nadel (36) mit diesem Infrarotsensor einschließt.
  18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung der Drängung den Schritt des Bereitstellens eines magnetischen Sensors und das Ermitteln der Drängung der Nadel (36) mit diesem magnetischen Sensor einschließt.
  19. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung der Drängung den Schritt des Speicherns einer Tabelle mit Korrekturdaten der Nadeldrängung einschließt; dass die Korrekturdaten abhängig von Betriebsparametern der Steppvorrichtung ausgewählt werden und dass die Köpfe (35, 38) in Übereinstimmung mit den ausgewählten Daten gesteuert werden, um die Nadel (36) und den Schlingenbildner (39) ausgerichtet zu halten.
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ES (1) ES2301252T3 (de)
WO (1) WO2000028124A1 (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7191718B1 (en) 1997-04-01 2007-03-20 L&P Property Management Company Servo driven quilter
MXPA03003110A (es) * 2000-10-11 2003-08-07 L & P Property Management Co Maquina de acolchado servoaccionada.
GB0110670D0 (en) * 2001-05-01 2001-06-20 Anson Medical Ltd Machine for manufacturing graft-stents
US6786164B2 (en) * 2002-01-16 2004-09-07 L & P Property Management Company Raw material supply system for quilting machines
US7789028B2 (en) * 2002-03-06 2010-09-07 L&P Property Management Company Chain-stitch quilting with separate needle and looper drive
US7143705B2 (en) 2002-03-06 2006-12-05 L & P Property Management Company Multiple horizontal needle quilting machine and method
MXPA04008622A (es) * 2002-03-06 2005-08-19 L & P Property Management Co Maquina y metodo de enguatado de agua horizontal multiple.
CA2515406C (en) * 2003-02-12 2011-06-14 Ralph J. Koerner Quilting method and apparatus
ES2540952T3 (es) * 2004-03-19 2015-07-15 L & P Property Management Company Máquina de acolchado con agujas horizontales múltiples y procedimiento asociado
US7735439B1 (en) 2006-02-22 2010-06-15 Atlanta Attachment Company Panel quilting machine
JP5512954B2 (ja) * 2008-10-31 2014-06-04 オークマ株式会社 数値制御機械の位置制御装置
US8297211B2 (en) * 2009-05-20 2012-10-30 Gammill, Inc. Method and apparatus for inertial stitch regulation
DE102010009013B4 (de) * 2010-02-24 2015-12-03 PFAFF lndustriesysteme und Maschinen GmbH Vorrichtung zum Fertigen von Matratzenplatten
US20140000497A1 (en) * 2010-08-13 2014-01-02 Modra Technology Pty Ltd. Tufting machine
US9340912B2 (en) 2011-07-08 2016-05-17 Inteva Products, Llc Method for stitching vehicle interior components and components formed from the method
US8919270B2 (en) 2011-07-08 2014-12-30 Inteva Products Llc Apparatus for stitching vehicle interior components
US9809176B2 (en) 2011-07-08 2017-11-07 Inteva Products, Llc Method for stitching vehicle interior components and components formed from the method
CN103649396B (zh) * 2011-07-08 2016-09-14 因特瓦产品有限责任公司 用于缝制车辆内装部件的方法以及由该方法形成的部件
ES2718375T3 (es) * 2013-11-14 2019-07-01 Alberto Landoni Máquina de acolchado de múltiples agujas y un método de acolchado correspondiente
ES2593094B1 (es) * 2015-05-04 2017-09-14 Carlos TARRAZÓ BORREDÁ Máquina de acolchado y procedimiento para la operación de una máquina de acolchado
US10094055B2 (en) * 2016-03-14 2018-10-09 Abm International, Inc. Method, apparatus and computer-readable medium for moving
JP7108431B2 (ja) * 2018-03-07 2022-07-28 Juki株式会社 モータ制御装置、ミシン、及びモータ制御方法
US11111615B2 (en) * 2018-11-30 2021-09-07 L & P Property Management Company Quilted panel
US11015274B2 (en) * 2018-11-30 2021-05-25 L&P Property Management Company Quilting machine
US11015275B2 (en) * 2018-11-30 2021-05-25 L&P Property Management Company Method of quilting layered input web
DK181108B1 (en) * 2021-06-03 2022-12-22 B Mikkelsen Steen Automated sewing system
WO2024116154A1 (en) * 2022-12-02 2024-06-06 Mikkelsen Innovation Aps Material processing system
CN116852907A (zh) * 2023-06-29 2023-10-10 上海应用技术大学 一种基于单片机控制的瓷板画绘图机

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2119341A (en) 1936-07-13 1938-05-31 Cotswold Comfortable Company Quilting apparatus
FR2045330A5 (en) * 1968-01-08 1971-02-26 Her Majesty Ind Electronic control for industrial sewing - machines
US3559600A (en) 1970-01-21 1971-02-02 Mathewson Corp Quilting apparatus
US3675604A (en) 1970-10-08 1972-07-11 Oxford Industries Garment cutting and stacking method
US3727069A (en) 1971-07-21 1973-04-10 Litton Systems Inc Target measurement system for precise projectile location
US3989239A (en) 1971-10-20 1976-11-02 Speco, Inc. Sheet stacking apparatus
IT1097066B (it) 1977-07-23 1985-08-26 Pfaff Ind Masch Aggregato per cucire con un dispositivo di avanzamento per un sostegno del materiale da cucire
DE7727206U1 (de) 1977-09-02 1977-12-08 Eisele Apparate- Und Geraetebau Gmbh, 7070 Schwaebisch Gmuend Naehaggregat mit einer absatzweise verschiebbaren naehguteinspannvorrichtung
FR2456691A1 (fr) 1979-05-18 1980-12-12 Anvar Procede de positionnement d'une piece souple en feuille sur une surface de support et installation de manutention faisant application de ce procede
IL63930A0 (en) 1981-09-29 1981-12-31 Beta Eng & Dev Ltd Pocket setter unit and automatic sewing machine including same
DE3321749C2 (de) 1983-06-16 1985-04-18 Anton Cramer GmbH & Co, 4402 Greven Steppeinrichtung zum Nähen von Steppmustern auf Stoffbahnen
DE3400206C2 (de) * 1984-01-05 1987-01-08 Nähmaschinenfabrik Emil Stutznäcker GmbH & Co KG, 5000 Köln Verfahren zum Betrieb einer Nähmaschine, insbesondere einer Vielnadelnähmaschine
IT1176417B (it) 1984-07-18 1987-08-18 Vipa Studio Progettazione Rapp Apparecchiatura per l'accatastamento di elementi lastriformi in genere quali fogli,pelli,lastre e simili
US4669400A (en) 1984-09-19 1987-06-02 Levi Strauss & Co. Apparatus and method for automatically matching the cuffs of garments
US4664367A (en) 1985-02-04 1987-05-12 Vergnetti Joseph A Workpiece stacker for sewing machines
JPH0226594A (ja) 1988-07-16 1990-01-29 Pegasus Sewing Mach Mfg Co Ltd 縫製装置のスタッカー
IT1233775B (it) 1989-04-21 1992-04-17 Resta Commerciale Macchina trapuntatrice con telaio portapanno stazionario e teste cucitrici mobili in direzioni ortogonali
EP0406588A3 (en) 1989-07-03 1991-11-27 Aktiengesellschaft Adolph Saurer Method and device for working textile webs, in particular for producing quilt or similar
US4953483A (en) 1989-08-04 1990-09-04 Td Quilting Machinery Automatic quilting machine and method for specialized quilting of patterns with separate computers to control the stitching and table movement functions
IT1248781B (it) 1990-08-17 1995-01-28 Resta Commerciale Srl Ora Rest Apparecchiatura per effettuare la trapuntatura di panni in genere.
US5287820A (en) 1991-05-02 1994-02-22 Nahmaschinenfabrik Emil Stutznacker Gmbh & Co., Kg Movable and relatively positionable sewing units for sewing stationary material
US5154130A (en) 1991-09-30 1992-10-13 Leggett & Platt, Incorporated Multi-needle double lock chain stitch tack, jump and thread trimming quilting method and apparatus
JP3151765B2 (ja) * 1992-07-14 2001-04-03 アイシン精機株式会社 ミシンの縫い位置移動装置
IT1258024B (it) 1992-07-29 1996-02-20 Resta Srl Apparecchiatura per l'alimentazione di una macchina trapuntatrice con un panno da trapungere
US5425320A (en) 1993-10-04 1995-06-20 Jeanblanc; Ferdinand H. Needle guide components for a sewing machine
DE4415944C2 (de) 1994-05-05 1998-07-09 Karl Stefan Riener Elektronische Zielscheibe und Verfahren zu dessen Auswertung
US5839382A (en) 1994-09-15 1998-11-24 Tice Engineering And Sales, Inc. Electronically geared sewing machine
US5458075A (en) 1994-09-15 1995-10-17 Tice Engineering And Sales, Inc. Electronically geared sewing machine
US5640916A (en) 1995-06-30 1997-06-24 L&P Property Management Company Quilting method and apparatus
JPH09140971A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Brother Ind Ltd ミシン
JP3431800B2 (ja) * 1997-03-28 2003-07-28 ブラザー工業株式会社 多頭式ミシン
US5832849A (en) 1997-04-01 1998-11-10 L&P Property Management Company Web-fed chain-stitch single-needle mattress cover quilter with needle deflection compensation

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