EP2470698B1 - Nähanlage - Google Patents

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Publication number
EP2470698B1
EP2470698B1 EP10765738.9A EP10765738A EP2470698B1 EP 2470698 B1 EP2470698 B1 EP 2470698B1 EP 10765738 A EP10765738 A EP 10765738A EP 2470698 B1 EP2470698 B1 EP 2470698B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sewing
material part
station
robot
installation according
Prior art date
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Active
Application number
EP10765738.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2470698A1 (de
Inventor
Ernst Biermann
Thomas Markfort
Friedrich Rau
Robert Keilmann
Guido Jaeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KSL Keilmann Sondermaschinenbau GmbH
Original Assignee
KSL Keilmann Sondermaschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KSL Keilmann Sondermaschinenbau GmbH filed Critical KSL Keilmann Sondermaschinenbau GmbH
Publication of EP2470698A1 publication Critical patent/EP2470698A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2470698B1 publication Critical patent/EP2470698B1/de
Active legal-status Critical Current
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B33/00—Devices incorporated in sewing machines for supplying or removing the work
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B33/00—Devices incorporated in sewing machines for supplying or removing the work
    • D05B33/006—Feeding workpieces separated from piles, e.g. unstacking

Definitions

  • the present invention relates to a sewing unit.
  • an apparatus for producing stacks of hemmed pieces of fabric in which individual pieces of food of predetermined lengths are conveyed longitudinally successively along a path.
  • an adjustment device is provided, which successively picks up manually inserted pieces of cloth and aligns each piece of fabric and places it on a piece of food. After forming a seam, which is folded around the associated piece of food by a folder, the seam is sewn with the aid of a conventional sewing machine.
  • WO-A-92/15212 discloses a sewing machine with two robots.
  • the object of the present invention is to provide an automatic sewing machine for the production of molded parts, with the help of the sewing of upper parts and lower material parts is substantially simplified.
  • a sewing unit with a first robot which extracts a top material part from a first stacking device and a bottom material part from a second stacking station and transports the upper part and the lower material part to an insertion station and places them in a congruent superimposition and arranges them in a workpiece holder the upper material part and the lower material part hold together congruently, wherein the Nähguthalter holds the upper part and the Untermaterialteil so that they project outside a predetermined distance on an outer contour of the fabric holder, and with a second robot, which takes a Nähguthalter the feeder station and feeds a first sewing station, which has a first sewing machine, wherein the first sewing machine follows the outer contour of the workpiece holder and thereby the Upper part and the lower material part with a seam produced by him in the region of the protruding distance of the upper material part and the lower material part sewn together.
  • the main advantage of the automatic sewing unit according to the invention is that the sewing of upper parts and lower material parts can be done much cheaper, because the number of currently customary for this purpose handles when sewing is substantially reduced.
  • the above-mentioned handles are reduced both in the provision of the upper and lower material parts for sewing as well as the subsequent sewing of congruent superposed upper and lower material parts.
  • market-relevant products for the automotive and aviation sector can be produced in high quality with the aid of the automatic sewing system according to the invention.
  • This advantage of the present invention is particularly relevant because in the automotive and aerospace sectors, the shapes, sizes and material thicknesses of the moldings to be produced in each case for the interior fittings vary greatly, since the variety of variants and the individuality are constantly increasing.
  • Another advantage of the present invention is that time can be saved by largely avoiding manual grips when sewing upper and lower material parts, which leads to considerable cost savings. This also plays a role in particular when changing from one molding model to another molding model.
  • At least a third robot is provided particularly advantageous and efficient, the one of the insertion station Nähguthalter, removes and feeds a second sewing station, which has a second automatic sewing machine, the second sewing machine follows the outer contour of the fabric holder and thereby sewn together the upper part and the lower material part with a seam produced by him in the region of the protruding distance of the upper material part and the lower material part ,
  • the first robot is expediently moved by control signals generated by the computing and control unit from the first and second stacking station to the loading station and vice versa. Furthermore, the first robot is advantageously controlled by the control signals generated by a computing and control unit as a function of the signals of a first optoelectronic camera in order to congruently align the upper part and the lower material part in the insertion station.
  • the first sewing machine is particularly preferably controlled by the control and control unit in response to the signals of a second optoelectronic camera control signals to move it along the outer contour of the fabric holder. Accordingly, the second sewing machine is controlled by a computing and control unit in response to the signals of a third optoelectronic camera to move it along the outer contour of the fabric holder.
  • the second robot is moved by control signals generated by the computing and control unit from the loading station to the first sewing station and vice versa.
  • the third robot is moved by control signals generated by the arithmetic and control unit from the loading station to the second sewing station and vice versa.
  • the material holder comprises at least one upper part and a lower part, which are fixable to each other and between which the upper part and the lower material part can be arranged, wherein the upper part or the lower part has the outer contour.
  • the fabric holder comprises at least one upper part and one lower part which can be fixed to one another and between which the upper part and the lower material part can be arranged, wherein the upper part and the lower part have the outer contour and wherein the outer contours are aligned congruently to each other, when the upper part on the lower part is fixed. It is particularly cost effective if the upper part and / or the lower part have the shape of a plate-shaped sheet-metal part.
  • the upper part and the lower part can be fixed to one another magnetically or mechanically in a particularly simple and precise manner in order to fix the upper part and the lower part non-slip in the material holder. It is particularly advantageous if the upper part and / or the lower part are magnetically gripped by an electromagnetic gripper device of the second robot and / or the third robot.
  • the second robot is expediently a six-axis movable robot.
  • the third robot is expediently a six-axis movable robot.
  • a first conveying path for conveying a material holder with an upper part part sewn to a lower material part from the first sewing station to a collecting station.
  • a second conveyor line for conveying a fabric holder with an upper part sewn to a lower material part from the second sewing station to the collecting station is provided.
  • a particularly efficient operation of the present sewing unit is achieved when a third conveyor line is provided for returning the fabric holder after removing the sewn on the lower part of the upper part of the collecting station to the loading station.
  • the first conveying path and the second conveying path may be opposite each other in relation to the third conveying path and its conveying direction.
  • the first sewing station and the second sewing station may face each other with respect to the third conveyor line and its conveying direction
  • the second robot and the third robot may be opposite each other with respect to the third conveyor line and its conveying direction.
  • the manual handles can be further reduced in that also the sewing process to be performed is performed by automatic sewing machines, which are opto-electronically monitored and controlled by special cameras.
  • automatic sewing machines which are opto-electronically monitored and controlled by special cameras.
  • costs can be saved by making the material parts sewn holding the sewing material holder itself easier.
  • the present automatic sewing unit 10 essentially comprises a first stacking station 1 to which upper material parts 7 are fed from a first supply station 5, a second stacking station 2 to which lower material parts 8 are fed from a second supply station 6, the upper material parts 7 of the first supply station 5 being located on the Path 3 and the lower material parts 8 of the second feed station 6 on the way 4 are each fed manually by an operator.
  • the upper parts 7 are preferably parts made of leather or fabric.
  • the lower material parts 8 are preferably parts made of foam or fleece. The upper parts 7 are fed to the first stacking station 1 on the path 33 and the lower material parts 8 of the second stacking station 2 on the path 34.
  • a first special robot designated 9 takes over alternately, i. Thus, alternately successively from the first stacking station 1, an upper part 7 (way 35) and from the second stacking station 2 a Untermaterialteil 8 (path 36) and transports them to an insertion station 11, wherein the first feed station 5 supplied upper parts 7 in the first stacking station 1 and the second feed station 6 supplied Untermaterialmaschine 8 are stacked in the stacking station 2 respectively.
  • the first robot 9 is controlled in accordance with the coordinates of the stacking units 1 and 2 and the insertion station 11 stored in the arithmetic and control unit 32. The corresponding control signals are applied via line 42 to the first robot 9.
  • the first robot 9 grips the upper material part 7 and the lower material part 8 with a gripper device which particularly preferably uses a vacuum technique and sucks the material parts 7, 8 respectively without creases on a suction plate which has suction openings distributed over its surface and forms part of the gripper device.
  • the material parts 7, 8 grasped in a wrinkle-free manner are superposed by the first robot 9 in the insertion station 11, the first robot 9 being controlled with the aid of a first optoelectronic camera 15 for aligning and superimposing the material parts 7 and 8 transported to the insertion station 11 is arranged in the insertion station 11.
  • the first camera 9 generates signals corresponding to the respective layers of the material parts 7 and 8 respectively and sends these signals via a line 37 to the computing and control unit 32. From these signals, the computing and control unit 32 generates control signals via the Line 42 to the first robot 9 are sent. This moves the material parts 7 and 8 such that they are exactly congruent to each other.
  • the material parts 7, 8 thereby in a fabric holder 27 according to FIG. 2 arranged that the first deposited in the insertion station 11 material part 7 is deposited on a plate-shaped lower part 28, which was previously stored manually in the loading station 11 preferably by an operator.
  • the lower part 28 is preferably placed in the correct position with the aid of at least two holes 47 arranged in it, into which appropriate adjusting pins of the insertion station 11 are inserted.
  • a plate-shaped upper part 29 is preferably also arranged manually on the lower part 28 facing away from the material part 8 preferably.
  • the lower part 28 and the upper part 29 are parts of the already mentioned Nähguthalters 27th
  • the upper part 29 and the lower part 28 are made of metal and are firmly held together for further processing, so that the unit consisting of lower part 28, lower material part 8, upper part 7 and upper part 29 is firmly held together. Relative movements between said elements 7, 8, 28 and 29 are completely excluded.
  • the outer contours of the lower part 28 and the upper part 29 are each exactly adapted to the outer contours of the lower material part 7 and the upper part 8, but so dimensioned that the upper part 7 and the lower material part 8 each a predetermined distance 30 on the lower part 28 and the upper part 29 after protrude outside.
  • the upper part 29 and the lower part 28 each consist of easily manufactured sheet metal parts.
  • the insertion station 11 are associated with a second special robot 13 and a third special robot 14, which are each designed six-axis and have a preferably electromagnetic gripping system. Therefore, the upper part 29 and the lower part 28 and the interposed, congruent to each other arranged material parts 7, 8 are magnetically firmly held together to form a unit when gripping the Nähguthalters.
  • the second robot 13 and the third robot 14 each accomplish the transport of the material holder 27 sequentially removed from the insertion station 11 to a first sewing station
  • the arithmetic and control unit 32 on the basis of the coordinates of the insertion station 11 and the sewing stations 16 and 17, supplies the required control signals for the robots 13 and 14 via the lines 48 and 49, respectively.
  • a first sewing machine 45 and a second sewing machine 46 are arranged, to which a first special camera 18 and a second special camera 19 are assigned.
  • These optoelectronic cameras 18 and 19 deliver signals corresponding to the layers of the material holders 27 via lines 40 and 41 to the computing and control unit 32 which sends control signals to the automatic sewing machines 45 and 46 via the lines 50 and 51, respectively.
  • the sewing machines 45 and 46 are respectively moved or controlled in relation to the material holders 27 deposited in the sewing stations 16 and 17 by the robots 13 and 14, respectively, in such a way that the seams 31 (FIG. FIG.
  • the material parts 7, 8 sewn together are conveyed together with the workpiece holder 27 via a first conveyor line 20 and a second conveyor line 21 to a collecting station 22 and there for Further processing taken manually.
  • the conveying paths 20, 21 are preferably in each case conveyor belt devices, the directions of movement of which are illustrated by the arrows 23 and 24, respectively.
  • a third conveying path 25 is provided, which is preferably likewise a conveyor belt device whose direction of movement is represented by the arrow 26.
  • the third conveyor line 25 serves, after the sewing process and the manual removal of the upper part 7 and the sewn sub-material part 8 in the collecting station 22 from the workpiece holder 27 to transport this (or its upper part 29 and the lower part 28) back to the insertion station 11 so that he is available there again.
  • the respectively From the material parts 7 and 8 existing moldings are supplied after removal from the collection station 22 further processing.
  • the second robot 13 and the third robot 14, and the corresponding sewing stations 16 and 17 and the associated cameras 18 and 19 are each arranged on opposite sides of the conveyor line 25.
  • This also applies to the conveyor lines 20 and 21.
  • a particularly favorable construction of said sewing unit 10 is achieved. After sewing the material parts 7, 8 in a sewing station, for example, the first sewing station 16, during the return transport of the currently vacant workpiece holder 27 on the conveyor line 25 by the sewing station 17 a sewing operation can be performed and vice versa, so that the sewing unit is always busy.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nähanlage.
  • Üblicherweise erfolgt das Umnähen eines Obermaterialteiles aus Leder oder Stoff und eines darunter angeordneten Untermaterialteiles aus Vlies oder Schaumstoff zurzeit zu 100 % manuell, wobei industrielle Standartnähmaschinen verwendet werden.
  • Beispielsweise geht aus der DD 112716 A5 eine Vorrichtung zum Herstellen von Stapeln gesäumter Stoffstücke hervor, bei der einzelne Futterstücke vorbestimmter Längen in Längsrichtung nacheinander entlang einer Bahn gefördert werden. Neben der Bahn ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die nacheinander manuell eingelegte Soffstückchen aufnimmt und jedes Stoffstückchen ausrichtet sowie auf einem Futterstück ablegt. Nach dem Bilden eines Saumes, der um das zugehörige Futterstück gefaltet ist, durch einen Falzer, wird der Saum mit der Hilfe einer üblichen Nähmaschine vernäht.
  • WO-A-92/15212 offenbart eine Nähanlage mit zwei Roboter.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine automatische Nähanlage zur Herstellung von Formteilen zu schaffen, mit deren Hilfe das Vernähen von Obermaterialteilen und Untermaterialteilen wesentlich vereinfacht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Nähanlage mit einem ersten Roboter, der aus einer ersten Stapeleinrichtung jeweils ein Obermaterialteil und aus einer zweiten Stapelstation ein Untermaterialteil entnimmt und das Obermaterialteil und das Untermaterialteil zu einer Einlegestation transportiert und in dieser deckungsgleich aufeinander legt und in einem Nähguthalter anordnet, der das Obermaterialteil und das Untermaterialteil deckungsgleich zusammenhält, wobei der Nähguthalter das Obermaterialteil und das Untermaterialteil so hält, dass diese außenseitig eine vorbestimmte Strecke über eine Außenkontur des Nähguthalters vorstehen, und mit einem zweiten Roboter, der der Einlegestation einen Nähguthalter entnimmt und einer ersten Nähstation zuführt, die einen ersten Nähautomaten aufweist, wobei der erste Nähautomat der Außenkontur des Nähguthalters folgt und dabei das Obermaterialteil und das Untermaterialteil mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke des Obermaterialteiles und des Untermaterialteiles erzeugten Naht aneinander vernäht.
  • Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen automatischen Nähanlage besteht darin, dass das Vernähen von Obermaterialteilen und Untermaterialteilen wesentlich kostengünstiger erfolgen kann, weil die Anzahl der derzeit hierfür üblichen Handgriffe beim Vernähen wesentlich reduziert wird. Dabei werden die genannten Handgriffe sowohl bei der Bereitstellung der Ober- und Untermaterialteile zum Vernähen als auch beim nachfolgenden Vernähen der deckungsgleich aufeinander angeordneten Ober- und Untermaterialteile reduziert.
  • Vorteilhafterweise lassen sich mit der Hilfe der erfindungsgemäßen automatischen Nähanlage jeweils marktrelevante Produkte für den Automotive- und Luftfahrtbereich in hoher Qualität herstellen. Dieser Vorteil der vorliegenden Erfindung ist besonders relevant, weil im Automotive- und Luftfahrtbereich die Formen, Größen und Materialstärken der jeweils für die Innenausstattungen herzustellenden Formteile in hohem Maße variieren, da die Variantenvielfalt und die Individualität ständig zunehmen.
  • Da im Automotive- und Luftfahrtbereich die durch entsprechende EU-Normen geforderte Genauigkeit vom jeweiligen Auftraggeber vorgegeben wird, ist die Anforderung an ein passgenaues Arbeiten gegeben. Da bei den bisher üblichen Nähverfahren sehr viel manuelle Handgriffe erforderlich sind, ist die Fehlerquote bei der Herstellung der Formteile relativ hoch. Ein Vorteil der vorliegenden automatischen Nähanlage besteht daher darin, dass durch die weitgehende Vermeidung manueller Handgriffe die durch die genannten EU-Normen im Automotive- und Luftfahrtbereich geforderte Genauigkeit ohne weiteres erreichbar ist.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch die weitgehende Vermeidung von manuellen Griffen beim Vernähen von Ober- und Untermaterialteilen Zeit eingespart werden kann, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Dies spielt insbesondere auch eine Rolle beim Wechsel von einem Formteilmodell zu einem anderen Formteilmodell.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist besonders vorteilhaft und effizient wenigstens ein dritter Roboter vorgesehen, der der Einlegestation einen Nähguthalter, entnimmt und einer zweiten Nähstation zuführt, die einen zweiten Nähautomaten aufweist, wobei der zweite Nähautomat der Außenkontur des Nähguthalters folgt und dabei das Obermaterialteil und das Untermaterialteil mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke des Obermaterialteiles und des Untermaterialteiles erzeugten Naht aneinander vernäht.
  • Der erste Roboter wird zweckmäßigerweise durch von der Rechen- und Steuereinheit erzeugte Steuersignale von der ersten bzw. zweiten Stapelstation zur Einlegestation bewegt wird und umgekehrt. Ferner wird der erste Roboter vorteilhaft durch die von einer Rechen-und Steuereinheit in Abhängigkeit von den Signalen einer ersten optoelektronischen Kamera erzeugten Steuersignale gesteuert, um das Obermaterialteil und das Untermaterialteil in der Einlegestation deckungsgleich aufeinander zu legen.
  • Der erste Nähautomat wird besonders bevorzugt durch die von der Rechen- und Steuereinheit in Abhängigkeit von den Signalen einer zweiten optoelektronischen Kamera erzeugten Steuersignale gesteuert, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters zu bewegen. Entsprechend wird der zweite Nähautomat durch die von einer Rechen- und Steuereinheit in Abhängigkeit von den Signalen einer dritten optoelektronischen Kamera gesteuert, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters zu bewegen.
  • Der zweite Roboter wird durch von der Rechen- und Steuereinheit erzeugte Steuersignale von der Einlegestation zur ersten Nähstation bewegt wird und umgekehrt. Entsprechend wird der dritte Roboter durch von der Rechen- und Steuereinheit erzeugte Steuersignale von der Einlegestation zur zweiten Nähstation bewegt wird und umgekehrt.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Nähguthalter wenigstens ein Oberteil und ein Unterteil, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil und das Untermaterialteil anordenbar sind, wobei das Oberteil oder das Unterteil die Außenkontur aufweist. Alternativ umfasst der Nähguthalter wenigstens ein Oberteil und ein Unterteil, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil und das Untermaterialteil anordenbar sind, wobei das Oberteil und das Unterteil die Außenkontur aufweisen und wobei die Außenkonturen zueinander deckungsgleich ausgerichtet sind, wenn das Oberteil an dem Unterteil fixiert ist. Besonders kostengünstig ist es, wenn das Oberteil und/oder das Unterteil die Form eines plattenförmigen Blechteiles besitzen. Besonders einfach und präzise sind das Oberteil und das Unterteil magnetisch oder mechanisch aneinander fixierbar sind, um das Obermaterialteil und das Untermaterialteil verrutschfest in dem Nähguthalter zu fixieren. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Oberteil und/oder das Unterteil magnetisch durch eine elektromagnetische Greifereinrichtung des zweiten Roboters und/oder des dritten Roboters greifbar sind. Der zweite Roboter ist zweckmäßigerweise ein sechsachsig bewegbarer Roboter. Ebenso ist der dritte Roboter zweckmäßigerweise ein sechsachsig bewegbarer Roboter.
  • Es ist zweckmäßigerweise eine erste Förderstrecke zum Fördern eines Nähguthalters mit einem an einem Untermaterialteil vernähten Obermaterialteil von der ersten Nähstation zu einer Sammelstation vorgesehen. Entsprechend ist eine zweite Förderstrecke zum Fördern eines Nähguthalters mit einem an einem Untermaterialteil vernähten Obermaterialteil von der zweiten Nähstation zu der Sammelstation vorgesehen. Eine besonders effiziente Arbeitsweise der vorliegenden Nähanlage wird erreicht, wenn eine dritte Förderstrecke zum Zurückführen des Nähguthalters nach dem Entnehmen des an dem Untermaterialteil vernähten Obermaterialteil von der Sammelstation zur Einlegestation vorgesehen ist. Dabei können sich die erste Förderstrecke und die zweite Förderstrecke in Bezug auf die dritte Förderstrecke und deren Förderrichtung gegenüberliegen. Ebenso können sich dabei die erste Nähstation und die zweite Nähstation in Bezug auf die dritte Förderstrecke und deren Förderrichtung gegenüberliegen und können sich der zweite Roboter und der dritte Roboter in Bezug auf die dritte Förderstrecke und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
  • Im Folgenden werden die Erfindung und deren Vorteile im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen automatischen Nähanlagen; und
    • Figur 2 eine bevorzugte Ausgestaltung eines Nähguthalters.
  • Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen. Üblicherweise werden zur Herstellung von Formteilen bzw. Bezugsteilen, z. B. von Sitzbezugsteilen für Kraftfahrzeuge, Lederteile (als Obermaterialteile) durch Aufkaschieren mit Schaumstoffteilen (als Untermaterialteile) verbunden. Da beim Kaschieren jedoch Temperaturen von 90°C - 110°C oder mehr erreicht werden müssen, kommt es leicht zu Beschädigungen des Leders, da dieses nicht über etwa 70°C erwärmt werden darf. Diese Beschädigungen äußern sich beispielsweise in einem "schrumpeligen" und unansehnlichen Aussehen der Gutseite des Leders. Zur Vermeidung derartiger Beschädigungen werden daher die Lederteile üblicherweise mit den Schaumstoffteilen vernäht. Beim Umnähen von auf Vlies- oder Schaumstoffteilen jeweils angeordneten Lederteilen entstehen extrem hohe Kosten, die etwa bis zu 30% der Herstellungskosten betragen können und auf die Vielzahl der erforderlichen manuellen Handgriffe zurückzuführen sind. Es soll daher eine automatische Nähanlage geschaffen werden, bei der diese Vielzahl der manuellen Griffe nicht erforderlich sind. In einer solchen automatischen Nähanlage wäre es denkbar, die jeweiligen Formteile mit der Hilfe von Schablonen- und Nähguthalterplatten zu halten. Ein Problem dieser Lösung würde jedoch darin bestehen, dass auch bei nur kleinsten Änderungen der Formteile im Hinblick auf ihre Größen und Formen die Herstellung neuer Schablonen und Nähguthalter erforderlich wäre. Der Kostenaufwand bei der Herstellung von Nähguthaltern beläuft sich auf etwa EUR 500,-- bis EUR 7.000,-- pro Stück. Da, wie bereits erwähnt, insbesondere im Automotive- und Luftfahrtbereich bei der Innenausstattung die Formen, Größen und Materialstärken der einzelnen Muster bzw. Formteile in hohem Maße variieren und die Variantenvielfalt sowie die Individualität laufend zunehmen, wäre der Kostenaufwand, der mit der Herstellung von entsprechenden, die genannten Platten umfassenden Nähguthaltern verbunden ist, sehr hoch. Eine wesentliche Kostenreduzierung lässt sich aber dadurch erreichen, dass der Herstellungsprozess der Formteile derart automatisiert wird, dass die manuellen Handgriffe beim Vernähen der Formteile beträchtlich reduziert werden. Diese Teilreduzierung kann durch den Einsatz von Robotern und Nähautomaten erfolgen, die sowohl die Zuführung der Formteile in die automatische Nähanlage einerseits, wie auch die genaue Verarbeitungslage der aneinander zu vernähenden Formteile andererseits garantieren. Dabei ist es denkbar, die genannten Roboter durch Spezialkameras zu steuern. Ferner können die manuellen Handgriffe dadurch weiter verringert werden, dass auch der durchzuführende Nähprozess durch Nähautomaten ausgeführt wird, die durch Spezialkameras optoelektronisch überwacht und gesteuert werden. Beispielsweise könnte bei dem Einsatz einer erfindungsgemäßen Nähanlage erreicht werden, dass nur eine Bedienungsperson die aneinander zu vernähenden Materialteile fortlaufend über zwei nebeneinander angeordnete Zufuhrstationen zuführt und dass im Wesentlichen alle anderen Verfahrensschritte automatisch ausgeführt werden. Weiterhin können Kosten dadurch eingespart werden, dass die die Materialteile beim vernähen haltenden Nähguthalter selbst einfacher gestaltet werden.
  • Gemäß Figur 1 umfasst die vorliegende automatische Nähanlage 10 im Wesentlichen eine erste Stapelstation 1, der von einer ersten Zuführstation 5 Obermaterialteile 7 zugeführt werden, eine zweite Stapelstation 2, der von einer zweiten Zuführstation 6 Untermaterialteile 8 zugeführt werden, wobei die Obermaterialteile 7 der ersten Zuführstation 5 auf dem Weg 3 und die Untermaterialteile 8 der zweiten Zuführstation 6 auf dem Weg 4 jeweils von einer Bedienungsperson manuell zugeführt werden. Bei den Obermaterialteilen 7 handelt es sich vorzugsweise um Teile aus Leder oder Stoff. Bei den Untermaterialteilen 8 handelt es sich vorzugsweise um Teile aus Schaumstoff oder Vlies. Die Obermaterialteile 7 werden der ersten Stapelstation 1 auf dem Weg 33 und die Untermaterialteile 8 der zweiten Stapelstation 2 auf dem Weg 34 zugeführt.
  • Ein mit 9 bezeichneter erster Spezialroboter übernimmt im Wechsel, d.h. also im Wechsel aufeinanderfolgend aus der ersten Stapelstation 1 ein Obermaterialteil 7 (Weg 35) und aus der zweiten Stapelstation 2 ein Untermaterialteil 8 (Weg 36) und transportiert diese zu einer Einlegestation 11, wobei die der ersten Zuführstation 5 zugeführten Obermaterialteile 7 in der ersten Stapelstation 1 und die der zweiten Zuführstation 6 zugeführten Untermaterialteile 8 in der Stapelstation 2 jeweils gestapelt sind. Der erste Roboter 9 wird dabei entsprechend den in der Rechen-und Steuereinheit 32 gespeicherten Koordinaten der Stapeleinheiten 1 und 2 sowie der Einlegestation 11 gesteuert. Die entsprechenden Steuersignale werden über die Leitung 42 an den ersten Roboter 9 angelegt.
  • Der erste Roboter 9 ergreift das Obermaterialteil 7 sowie das Untermaterialteil 8 mit einer Greifereinrichtung, die besonders bevorzugt eine Vakuumtechnik anwendet und die Materialteile 7, 8 jeweils faltenfrei an einer Ansaugplatte ansaugt, die über ihrer Oberfläche verteilt Saugöffnungen aufweist und Teil der Greifereinrichtung ist.
  • Die derart faltenfrei ergriffenen Materialteile 7, 8 werden vom ersten Roboter 9 in der Einlegestation 11 aufeinander gelegt, wobei zum Ausrichten und zum deckungsgleichen Aufeinanderlegen der zu der Einlegestation 11 transportierten Materialteile 7 und 8 der erste Roboter 9 mit der Hilfe einer ersten optoelektronischen Kamera 15 gesteuert wird, die in der Einlegestation 11 angeordnet ist. Die erste Kamera 9 erzeugt Signale, die den jeweiligen Lagen der Materialteile 7 bzw. 8 entsprechen und sendet diese Signale die über eine Leitung 37 an die Rechen- und Steuereinheit 32. Aus diesen Signalen erzeugt die Rechen-und Steuereinheit 32 Steuersignale, die über die Leitung 42 an den ersten Roboter 9 gesendet werden. Dieser bewegt die Materialteile 7 bzw. 8 derart, dass sie exakt deckungsgleich aufeinander liegen.
  • Dabei werden die Materialteile 7, 8 dadurch in einem Nähguthalter 27 gemäß Figur 2 angeordnet, dass das zuerst in der Einlegestation 11 abgelegte Materialteil 7 auf einem plattenförmigen Unterteil 28 abgelegt wird, das zuvor manuell in der Einlegestation 11 vorzugsweise von einer Bedienungsperson abgelegt wurde. Dabei wird das Unterteil 28 vorzugsweise mit der Hilfe von wenigstens zwei in ihm angeordneten Löchern 47 lagerichtig platziert, in die entsprechende Justierzapfen der Einlegestation 11 eingeschoben werden.
  • Nach dem deckungsgleichen Anordnen der Materialteile 7 und 8 auf dem Unterteil 28 wird auf dem dem Unterteil 28 abgewandten Materialteil 8 vorzugsweise ein plattenförmiges Oberteil 29 vorzugsweise ebenfalls manuell angeordnet. Das Unterteil 28 und das Oberteil 29 sind Teile des bereits erwähnten Nähguthalters 27.
  • Das Oberteil 29 und das Unterteil 28 bestehen aus Metall und werden zur weiteren Verarbeitung fest zusammengehalten, sodass auch die aus Unterteil 28, Untermaterialteil 8, Obermaterialteil 7 und Oberteil 29 bestehende Einheit fest zusammengehalten wird. Relativbewegungen zwischen den genannten Elementen 7, 8, 28 und 29 sind dabei völlig ausgeschlossen. Die Außenkonturen des Unterteiles 28 und des Oberteiles 29 sind jeweils an die Außenkonturen des Untermaterialteiles 7 und des Obermaterialteiles 8 exakt angepasst, jedoch so bemessen, dass das Obermaterialteil 7 und das Untermaterialteil 8 jeweils eine vorbestimmte Strecke 30 über das Unterteil 28 und das Oberteil 29 nach außen vorstehen.
  • Vorzugsweise bestehen das Oberteil 29 und das Unterteil 28 jeweils aus einfach herstellbaren Blechteilen.
  • Der Einlegestation 11 sind ein zweiter Spezialroboter 13 und ein dritter Spezialroboter 14 zugeordnet, die jeweils sechsachsig ausgestaltet sind und ein vorzugsweise elektromagnetisches Greifsystem besitzen. Daher werden beim Ergreifen des Nähguthalters das Oberteil 29 und das Unterteil 28 sowie die dazwischen befindlichen, deckungsgleich zueinander angeordneten Materialteile 7, 8 magnetisch fest zu einer Einheit zusammengehalten. Der zweite Roboter 13 und der dritte Roboter 14 bewerkstelligen jeweils den Transport der der Einlegestation 11 aufeinander folgend entnommenen Nähguthalter 27 zu einer ersten Nähstation 16 bzw. zu einer zweiten Nähstation 17. Hierfür liefert die Rechen- und Steuereinheit 32 aufgrund der Koordinaten der Einlegestation 11 und der Nähstationen 16 und 17 die erforderlichen Steuersignale für die Roboter 13 bzw. 14 über die Leitungen 48 bzw. 49.
  • In der ersten Nähstationen 16 bzw. in der zweiten Nähstation 17 sind ein erster Nähautomat 45 bzw. ein zweiter Nähautomat 46 angeordnet, denen eine erste Spezialkamera 18 bzw. eine zweite Spezialkamera 19 zugeordnet sind. Diese optoelektronischen Kameras 18 bzw. 19 liefern über die Leitungen 40 bzw. 41 den Lagen der Nähguthalter 27 entsprechende Signale an die Rechen- und Steuereinheit 32, die über die Leitungen 50 bzw. 51 Steuersignale an die Nähautomaten 45 bzw. 46 sendet. Dadurch werden die Nähautomaten 45 bzw. 46 in Bezug auf die durch die Roboter 13 bzw. 14 in den Nähstationen 16 bzw. 17 abgelegten Nähguthalter 27 jeweils so bewegt bzw. gesteuert, dass die Nähte 31 (Figur 2) in den über die Außenkonturen des Oberteiles 29 und des Unterteiles 28 vorstehenden Bereichen des Obermaterialteiles 7 und des Untermaterialteiles 8 erzeugt werden, ohne dass dafür ein spezielles Nähprogramm erforderlich ist. Dabei wird ein Abstand 44 zwischen der Naht 31 und den Außenkonturen des Unterteiles 28 und des deckungsgleich dazu angeordneten Oberteiles 29 eingehalten. Auf diese Weise werden die aus einem Obermaterialteil 7 und einem Untermaterialteil 8 bestehenden Formteile erzeugt.
  • Nach der Ausführung des Nähprozesses in der ersten Nähstation 16 bzw. in der zweiten Nähstation 17 werden die aneinander vernähten Materialteile 7, 8 jeweils zusammen mit dem Nähguthalter 27 über eine erste Förderstrecke 20 bzw. eine zweite Förderstrecke 21 zu einer Sammelstation 22 befördert und dort zur Weiterverarbeitung manuell entnommen. Bei den Förderstrecken 20, 21 handelt es sich vorzugsweise jeweils um Förderbandeinrichtungen, wobei die Bewegungsrichtungen derselben durch die Pfeile 23 bzw. 24 dargestellt sind.
  • Es ist ferner eine dritte Förderstrecke 25 vorgesehen, bei der es sich vorzugsweise ebenfalls um eine Förderbandereinrichtung handelt, deren Bewegungsrichtung durch den Pfeil 26 dargestellt ist. Die dritte Förderstrecke 25 dient dazu, nach dem Nähprozess und dem manuellen Entnehmen des Obermaterialteiles 7 und des daran vernähten Untermaterialteiles 8 in der Sammelstation 22 aus dem Nähguthalter 27 diesen (bzw. dessen Oberteil 29 und dessen Unterteil 28) wieder zur Einlegestation 11 zurück zu transportieren, sodass er dort wieder zur Verfügung steht. Die jeweils aus den Materialteilen 7 und 8 bestehenden Formteile werden nach der Entnahme aus der Sammelstation 22 weiteren Verarbeitungsprozessen zugeführt.
  • Vorzugsweise sind der zweite Roboter 13 und der dritte Roboter 14, sowie die entsprechenden Nähstationen 16 bzw. 17 und die zugehörigen Kameras 18 bzw. 19 jeweils an sich gegenüberliegenden Seiten der Förderstrecke 25 angeordnet. Dies gilt ebenfalls für die Förderstrecken 20 und 21. Auf diese Weise wird ein besonders günstiger Aufbau der genannten Nähanlage 10 erreicht. Nach dem Vernähen der Materialteile 7, 8 in einer Nähstation, beispielsweise der ersten Nähstation 16, kann während des Rücktransportes des gerade frei gewordenen Nähguthalters 27 auf der Förderstrecke 25 durch die Nähstation 17 eine Nähoperation ausgeführt werden und umgekehrt, sodass die Nähanlage stets ausgelastet ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Herstellung von komplizierteren Formteilen, die zwischen dem Ober- und Untermaterialteil angeordnete Zwischenmaterialteile enthalten können, weitere Zuführ- und Stapelstationen vorgesehen werden können, wobei der erste Roboter 9 dann diese Zwischenmaterialteile den entsprechenden Stapelstationen entnimmt und durch die Kamera 15 gesteuert vorzugsweise deckungsgleich zwischen dem Ober- und Untermaterialteil in der Einlegestation 11 ablegt.
    • Bezugszeichen:
  • 1 Stapelstation
    2 Stapelstation
    3 Weg
    4 Weg
    5 Zuführstation
    6 Zuführstation
    7 Obermaterialteil
    8 Untermateriateil
    9 Roboter
    10 Nähanlage
    11 Einlegestation
    13 Roboter
    14 Roboter
    15 Kamera
    16 Nähstation
    17 Nähstation
    18 Kamera
    19 Kamera
    20 Förderstrecke
    21 Förderstrecke
    22 Sammelstation
    23 Pfeil
    24 Pfeil
    25 Förderstrecke
    26 Pfeil
    27 Nähguthalter
    28 Unterteil
    29 Oberteil
    30 Strecke
    31 Naht
    32 Rechen- und Steuereinheit
    33 Weg
    34 Weg
    35 Weg
    36 Weg
    37 Leitung
    38 Weg
    39 Weg
    40 Leitung
    41 Leitung
    42 Leitung
    43 Leitung
    44 Abstand
    45 Nähautomat
    46 Nähautomat
    47 Loch
    48 Leitung
    49 Leitung
    50 Leitung
    51 Leitung

Claims (22)

  1. Nähanlage mit:
    einem ersten Roboter (9), der aus einer ersten Stapeleinrichtung (1) jeweils ein Obermaterialteil (7) und aus einer zweiten Stapelstation (2) ein Untermaterialteil (8) entnimmt und das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) zu einer Einlegestation (11) transportiert und in dieser deckungsgleich aufeinander legt und in einem Nähguthalter (27) anordnet, der das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) deckungsgleich zusammenhält, wobei der Nähguthalter (27) das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) so hält, dass diese außenseitig eine vorbestimmte Strecke (30) über eine Außenkontur des Nähguthalters vorstehen, und mit
    einem zweiten Roboter (13), der der Einlegestation (11) einen Nähguthalter (27) entnimmt und einer ersten Nähstation (16) zuführt, die einen ersten Nähautomaten (45) aufweist, wobei
    der erste Nähautomat (45) der Außenkontur des Nähguthalters (27) folgt und dabei das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke (30) des Obermaterialteiles (7) und des Untermaterialteiles (8) erzeugten Naht (31) aneinander vernäht.
  2. Nähanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein dritter Roboter (14) vorgesehen ist, der der Einlegestation (11) einen Nähguthalter (27), entnimmt und einer zweiten Nähstation (17) zuführt, die einen zweiten Nähautomaten (46) aufweist, wobei der zweite Nähautomat (46) der Außenkontur des Nähguthalters (27) folgt und dabei das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke (30) des Obermaterialteiles (7) und des Untermaterialteiles (8) erzeugten Naht (31) aneinander vernäht.
  3. Nähanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Roboter (9) durch von der Rechen- und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der ersten Stapelstation (1) zur Einlegestation (11) bewegt wird und umgekehrt.
  4. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Roboter (9) durch die von einer Rechen-und Steuereinheit (32) in Abhängigkeit von den Signalen einer ersten Kamera (9) erzeugten Steuersignale steuerbar ist, um das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) in der Einlegestation (11) deckungsgleich aufeinander zu legen.
  5. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Roboter (9) durch von der Rechen-und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der zweiten Stapelstation (2) zur Einlegestation (11) bewegt wird und umgekehrt.
  6. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Nähautomat (45) durch die von der Rechen- und Steuereinheit (32) in Abhängigkeit von den Signalen einer zweiten Kamera (18) erzeugten Steuersignale steuerbar ist, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters (27) zu bewegen.
  7. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nähautomat (46) durch die von einer Rechen- und Steuereinheit (32) in Abhängigkeit von den Signalen einer dritten Kamera (14) erzeugten Steuersignale steuerbar ist, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters (27) zu bewegen.
  8. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Roboter (13) durch von der Rechen-und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der Einlegestation (11) zur ersten Nähstation (16) bewegt wird und umgekehrt.
  9. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Roboter (14) durch von der Rechen-und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der Einlegestation (11) zur zweiten Nähstation (17) bewegt wird und umgekehrt.
  10. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nähguthalter (27) wenigstens ein Oberteil (29) und ein Unterteil (28) umfasst, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) anordenbar sind, wobei das Oberteil (29) oder das Unterteil (28) die Außenkontur aufweist.
  11. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nähguthalter (27) wenigstens ein Oberteil (29) und ein Unterteil (28) umfasst, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) anordenbar sind, wobei das Oberteil (29) und das Unterteil (28) die Außenkontur aufweisen und wobei die Außenkonturen zueinander deckungsgleich ausgerichtet sind, wenn das Oberteil (29) an dem Unterteil (28) fixiert ist.
  12. Nähanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (29) und/oder das Unterteil (28) die Form eines plattenförmigen Blechteiles besitzen.
  13. Nähanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (29) und das Unterteil (28) magnetisch oder mechanisch aneinander fixierbar sind, um das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) verrutschfest in dem Nähguthalter zu fixieren.
  14. Nähanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (29) und/oder das Unterteil (28) magnetisch durch eine elektromagnetische Greifereinrichtung des zweiten Roboters (13)und/oder des dritten Roboters (14) greifbar sind.
  15. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Roboter (13) ein sechsachsig bewegbarer Roboter ist.
  16. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Roboter (14) ein sechsachsig bewegbarer Roboter ist.
  17. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Förderstrecke (20) zum Fördern eines Nähguthalters (27) mit einem an einem Untermaterialteil (8) vernähten Obermaterialteil (7) von der ersten Nähstation (16) zu einer Sammelstation (22) vorgesehen ist.
  18. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Förderstrecke (21) zum Fördern eines Nähguthalters (27) mit einem an einem Untermaterialteil (8) vernähten Obermaterialteil (7) von der zweiten Nähstation (17) zu einer Sammelstation (22) vorgesehen ist.
  19. Nähanlage nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Förderstrecke (25) zum Zurückführen des Nähguthalters (27) nach dem Entnehmen des an dem Untermaterialteil (8) vernähten Obermaterialteil (7) von der Sammelstation (22) zur Einlegestation (11) vorgesehen ist
  20. Nähanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Förderstrecke (20) und die zweite Förderstrecke (21) in Bezug auf die dritte Förderstrecke (25) und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
  21. Nähanlage nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Nähstation (16) und die zweite Nähstation (17) in Bezug auf die dritte Förderstrecke (25) und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
  22. Nähanlage nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Roboter (13) und der dritte Roboter (14) in Bezug auf die dritte Förderstrecke (25) und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
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