JP2001340677A

JP2001340677A - 上糸交換装置

Info

Publication number: JP2001340677A
Application number: JP2001032509A
Authority: JP
Inventors: Gerald Grassl; グラッスルゲラルト; Robert Kammerl; カマールローベルト
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2001-12-11
Also published as: EP1158083B1; DE50104805D1; EP1158083A2; EP1158083A3; DE10026242A1

Abstract

(57)【要約】【課題】縫合ヘッドを具備するロボットに対し上糸を自
動的に交換可能な上糸交換装置を提案する。【解決手段】縫合装置（２）が縫合ヘッド（１５）を具
備するロボットであり、このロボットに作動ステーショ
ン（１６）が固定され、作動ステーション（１６）が切
断装置と糸結合装置とを含み、糸巻き交換機（１２）を
具備する糸巻きマガジン（１）がロボットの作動範囲に
固定して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前提部に記
載の形式の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本の特許公開平３−５８３４号公報よ
り、上糸用の糸巻きマガジンを固定して付設したミシン
は周知である。前記糸巻きマガジンは、糸保持体を具備
する各糸巻きが交換可能な支台に配置された回転テーブ
ルからなる。

【０００３】上糸を他の上糸と交換するために、上糸は
ミシンの機械頭部の上方の位置で切り離され固持され
る。糸巻きの交換の後、新しい上糸が結び装置により古
い上糸と結び合わされる。

【０００４】この配置は、糸巻きマガジンを固定して配
置した定置ミシン用に構成されたものである。定置ミシ
ンは、操作人によってのみ操作可能である。

【０００５】さらに、自動車工業における材料、例えば
座席カバーを完全自動式に縫合するため、縫合ヘッドを
ロボットに固定することは既に周知である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、縫合
ヘッドを具備するロボットに対し上糸を自動的に交換可
能な上糸交換装置を提案することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項１
の構成により解決される。

【作用および効果】

【０００８】前記の解決策は、ロボットが糸ステーショ
ン、すなわち糸巻きとともにその折必要な上糸、ならび
に糸切り兼糸結び装置を担持し、これに対し糸巻き交換
機を具備する糸巻きマガジンがロボットの作動範囲に固
定配置されているという認識に基づく。それによって、
ロボットが自動的に材料を縫合することができ、他方に
おいて上糸の交換を速やかにかつ確実に自動的に実施す
ることができる柔軟な解決策が創り出される。下糸の自
動交換は既に従来技術なので、つぎつぎに生ずる縫合作
業を速やかにかつ問題なく実施できる自動式に作動する
縫合ロボットが創り出される。

【０００９】請求項２ないし９には、本発明の有利な構
成が記載されている。

【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面に示す実施
例により説明する。

【００１０】図１および図２に、縫合ロボット２を有す
る糸巻きマガジン１を平面図にて示す。糸巻きマガジン
１は、固定支枠３に装着された駆動可能な回転テーブル
４からなり、この回転テーブルには複数の糸巻き５が各
糸巻き支持体６により直立して支持されている。各糸巻
き５は、縫合時に上糸としての用をなす色の異なる糸７
を担持する。

【００１１】図３に示すように、各糸巻き支持体６は、
回転テーブル４の下側に配置されかつ弾性的に負荷され
て長手方向に移動可能な軸ピン８からなる。その自由先
端は、糸巻き本体内に突入している。従って、糸巻きは
手により軸ピンに差し込み、そして再び引き出すことが
できる。

【００１２】各糸巻き５には、固定の保持アーム９（図
３）が付設されており、この保持アームは互いに上下に
間隔を置いて３つの糸止め９．１ないし９．３を側方に
突出して担持している。これらの糸止めは、糸７を糸巻
き５の上方でその延びた軸線上で張った状態で保持する
ように配置されている。糸７の端部は、最上側糸止め
９．３にまたはその直上に位置する。

【００１３】糸止め９．１ないし９．３は、定置のかつ
弾力的に負荷された止め金よりなり、その際糸止め９．
３の場合は、さらに可動の止め金を外部より移動可能な
ピン１０を用いて開く可能性がある。このため、ピン１
０は支枠３にシリンダ１１を介して保持されている。

【００１４】回転テーブル４の中央にて支枠３に、滑り
台として構成された移動可能な糸巻き交換機１２が設け
られている。この糸巻き交換機は、その配置により回転
テーブル４の回転運動に加わることはない。

【００１５】糸巻き交換機１２は、回転テーブルの表面
の高さに配置されかつ糸巻きスリーブをその外周で捕捉
する捕捉子１３からなる。捕捉子１３の上方にて、回転
可能に装着されたアーム１４に突出して互いに上下に同
列に配置された２個の糸捕捉子１４．１および１４．２
が糸巻き交換機１２に設けられている。これらの糸捕捉
子は、互いに別々にかつ一緒に移動可能なそれぞれ２つ
の止め金よりなる。前記アームは、その回転軸線に対し
偏心して配置されている。両糸捕捉子１４．１と１４．
２の間隔は、糸巻き交換時に糸が糸止め９．１の下方で
および両糸止め９．２と９．３との間で捕捉され得るよ
うに選択されている。これについては、以下に述べる。

【００１６】糸巻き交換機１２は、直線ガイドを具備す
る並進駆動部を有し、これにより糸巻き交換機は図１，
２および３に示す休止位置（回転テーブル４の中央にお
ける）から右方へ縫合ロボット２の方向へ移動せしめら
れる。

【００１７】縫合ロボット２には、その自由アームにそ
れ自体周知の縫合ヘッド１５が位置する。ロボットケー
シングに作動ステーション１６が固定され、この作動ス
テーションでは、基板１７上に使用中の糸巻き５が載置
されて、はさみ状糸巻き捕捉子１８により保持されてい
る。縫合すべき糸７は、糸案内１９を介して糸巻き５か
ら引き出される。糸案内１９は、閉じた状態で糸が貫通
する止め環を形成するさみ状の２つの可動アームよりな
る。

【００１８】糸７は、糸案内１９からアーム２０に同じ
く突出して配置された第１の糸保持体２０．１に導かれ
る。この第１の糸保持体２０．１に、垂直に整列しかつ
間隔を置いて糸検知用センサ２１を具備する第２の糸保
持体２０．２がつづいている。糸経路には、ついで両糸
保持体２０．１および２０．２に同じく整列して、糸切
れの際応動して糸を固持する糸ストッパ２０．３がつづ
く。糸案内１９と糸保持体２０．１との間には、糸保持
体２０．１に近接してはさみ２３が設けられている。

【００１９】はさみ２３、両糸保持体２０．１および２
０．２、センサ２１ならびに糸ストッパ２０．３は、垂
直に移動可能なアーム２０に固定され、このアーム２０
は同じく作動ステーションの構成部分である駆動ユニッ
ト２２により垂直に出入させられる。この配置は、図４
に詳細に示す。

【００２０】さらに、作動ステーション１６に接合器２
４が配置されているが、このような装置は一般に周知な
ので、その構成を詳しく述べる必要はない。接合器２４
（図５）により、２つの糸の端部を互いに結合すること
ができる。接合器２４は、作動ステーションにて糸巻き
に隣接して側方に配置され、必要な場合シリンダを介し
アーム２０を走入させて、両糸保持体２０．１と２０．
２との間の糸経路に転入させることができる。

【００２１】作動ステーションは、縫合ロボット２に固
定されているので、ロボットのすべての回転運動を共に
行うことができる。以下に、糸の交換過程を図１〜１５
にて詳細に説明する。

【００２２】いま、他の色の材料を縫合しなければなら
ないので、図３にて作動ステーション１６にて使用され
ている糸を交換しなければならないものと仮定する。

【００２３】交換過程を導入するためには、縫合過程を
中断して縫合ロボット２を回転し、図１、２に示すよう
に、作動ステーション１６に位置する糸巻き５を正確に
糸巻き交換機１２に対置させる。糸巻きマガジン１にて
回転テーブルを回転し、空の糸巻き支持体６を交換すべ
き糸巻き５に対置させる。ついで、軸ピン８を作動装置
により引き戻し、それによりピンの自由端がもはや回転
テーブル表面から突出しないようにする（図５）。

【００２４】ここで、両糸保持体２０．１と２０．２を
閉じ、それにより糸が係止され、同時にこれらの糸保持
体の間で緊張せしめられる。はさみ２３は開いたままで
ある。ついで、駆動ユニット２２がアーム２０を上方へ
動かすので（図５）、糸７は糸巻き５から１部が巻き戻
されて連行される。つづいて、糸巻き捕捉子１８が開か
れる（図８）。

【００２５】同時にまたは短時間遅れて、糸巻き交換機
１２が走出せしめられ、すなわち右方へ動かされる。糸
巻き捕捉子１３が開かれ、同じく糸捕捉子１４．１と１
４．２も開かれる。それによって、糸捕捉子は糸７を糸
案内１９とはさみ２３との間で捕捉することができる
（図６）。同時に、開かれた糸巻き捕捉子１３は糸巻き
捕捉子１８の開かれたはさみ部の間へかつ糸巻き５の外
周に位置している。

【００２６】次のステップにて、糸巻き捕捉子１３およ
び両糸捕捉子１４．１と１４．２が閉じられる。糸は、
このとき４つの糸捕捉子の間に張られている。ついで、
糸ははさみ２３により切断され（図７）、つづいて糸案
内１９が開く。

【００２７】従って、糸巻き交換機１２が戻るとき、交
換すべき糸巻き５は作動ステーション１６から回転テー
ブル４上の自由な場所へ引っ張られることができる。

【００２８】糸巻き５が回転テーブル４上のその位置に
達したとき（図９）、同時に糸捕捉子１４．１と１４．
２により保持される切断された糸も糸止め９．１および
９．２内に引っ張られている。なんとなれば、糸捕捉子
１４．１および１４．２は糸止め９．１および９．２の
下方または上方に配置されているからである。

【００２９】切断された糸の自由端は、第３の糸止め
９．３により受容され、このため第３の糸止め９．３は
降りて来るピン１０（図９）により予め開放されてい
る。つづいて、ピン１０は再びその基本位置に戻り（図
３）、それによって糸の自由端は固持される。

【００３０】同時に、軸ピン８が回転テーブル４の下方
に配置された作動装置を介して自由にされるので、その
自由端は糸巻き５内へ入り込むことができ、該糸巻き５
を保持する（図９）。

【００３１】最後に、糸巻き交換機１２はその左側休止
位置へ走行する（図１０）。新たなステップでは、いま
や新しい糸巻き５を作動ステーション１６に持ってくる
ことができる。

【００３２】このため、所望の糸巻きが作動ステーショ
ン１６に対向位置するまで回転テーブル４を回転する。
ついで、軸ピン８を作動装置により引き戻し、糸巻き５
が自由となる。つづいて、糸巻き交換機１２が再び右方
へ走行する。この場合、糸捕捉子１４．１と１４．２は
糸止め９．１ないし９．３に保持される糸を捕捉し、こ
れを緊張して保持する（図１１）。

【００３３】ついで、糸巻き交換機１２をさらに作動ス
テーション１６の方向へ動かし、その間同時にアーム１
４を１８０°回転させる（図１２）。それによって、新
しい糸巻き５の糸の自由端が、なお縫合ロボットに掛か
っている切断された糸端（図１３）に平行に下方を指す
ことが達成される。いまや、両糸端は互いに隣接して共
通の面内に位置する。

【００３４】次のステップで、接合器２４が糸経路外の
その休止位置から糸経路内へ転向させられる。接合器２
４は、糸捕捉子１４．１と１４．２との間または糸保持
体２０．１と２０．２との間の両糸部分を捕捉するよう
に配置されている（図１４）。このため、アーム２０
は、接合器２４の前記転向前再び走入させられている。

【００３５】接合器２４にて両糸端が結びつけられた
後、糸捕捉子１４．１と１４．２は開かれ、そして糸巻
き交換機１２は、同時に保持アーム９をその出発位置へ
回転して、休止位置へ戻り走行させられる（図１５）。
同じく、糸保持体２０．１と２０．２が開かれ、これに
対し糸案内１９が閉じられる。

【００３６】ついで、縫合ヘッド１５は再び作業をつづ
けることができる。このとき、他色の糸の正確に周知の
長さがなお新しい糸との結び付き位置まで存在するので
あるから、交換過程は縫合の終わりに行われるのではな
く、古い糸がその主たる長さでもって縫合の完了まで引
き寄せることができる適時に既に行われるのである。従
って、縫合は新しい糸が縫針の近くにあるときに始めて
終了する。この時に始めて縫合すべき材料が交換される
ので、古い糸の少しの損失で作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】縫合ロボットを付設した糸巻きマガジンの平面
図である。

【図２】作動ステーションを具備する糸巻きマガジンの
拡大平面図である。

【図３】ロボットに作動ステーションを具備する糸巻き
マガジンの側面図である。

【図４】糸交換の準備中の作動ステーションの側面図で
ある。

【図５】糸巻きマガジンへの糸巻きの交換過程開始を示
す図である。

【図６】前記交換過程のつづきを示す図である。

【図７】はさみの詳細図である。

【図８】作動ステーションにおける糸保持体の詳細図で
ある。

【図９】交換された糸巻きを有する糸巻きマガジンの側
面図である。

【図１０】新しい糸巻きの作動ステーションへの交換過
程の３つのステップの最初のステップを示す図である。

【図１１】前記交換過程のつぎのステップを示す図であ
る。

【図１２】前記交換過程のさらにつぎのステップを示す
図である。

【図１３】糸巻き引渡しの詳細図である。

【図１４】糸結び付け過程の詳細図である。

【図１５】交換過程後の糸巻きマガジンの側面図であ
る。

【符号の説明】

１糸巻きマガジン２縫合装置５糸巻き７糸８ピン９保持アーム９．１、９．２糸止め１２糸巻き交換機１３糸巻き捕捉子１４、２０アーム１４．１、１４．２糸捕捉子１５縫合ヘッド１６作動ステーション２０．１、２０．２糸保持体２３はさみ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ローベルトカマールドイツ連邦共和国デー・94419 ライスバッハヘーエンヴェーク７Ｆターム(参考） 3B150 AA01 CD00 CE24 CE27 FB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ上糸を具備する少なくとも２つ
の糸巻きを設けた糸巻きマガジンと、縫合装置に付設さ
れた糸ステーションおよび糸巻きマガジンと作動ステー
ションとの間で糸巻きを交換する糸巻き交換機と、糸交
換の前に上糸を切る切断装置と、糸結合装置とよりな
る、縫合装置の上糸交換装置において、縫合装置（２）が縫合ヘッド（１５）を具備するロボッ
トであり、このロボットに作動ステーション（１６）が
固定され、その場合作動ステーション（１６）が切断装
置と糸結合装置とを含むこと、および糸巻き交換機（１
２）を具備する糸巻きマガジン（１）がロボットの作動
範囲に固定して配置されていることを特徴とする上糸交
換装置。
【請求項２】糸巻きマガジン（１）内の各糸巻き
（５）に、少なくとも２つの糸止め（９．１、９．２）
を具備する固定の保持アーム（９）が付設され、これら
糸止めが糸巻き軸線の上方で糸（７）を保持することを
特徴とする、請求項１に記載の上糸交換装置。
【請求項３】各糸巻き（５）がばね負荷された移動可
能な軸ピン（８）により保持されていることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の上糸交換装置。
【請求項４】糸巻き交換機（１２）が移動可能な滑り
台に固定した糸巻き捕捉子（１３）および少なくとも２
つの糸捕捉子（１４．１、１４．２）よりなることを特
徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の上糸交換装
置。
【請求項５】糸巻き捕捉子（１３）が２つのはさみ状
アームを有し、これでもって交換すべき糸巻きを糸巻き
マガジン（１）から作動ステーション（１６）へまたは
その逆に移動させることを特徴とする、請求項１ないし
４の１つに記載の上糸交換装置。
【請求項６】糸巻き交換機（１２）の２つの糸捕捉子
（１４．１、１４．２）が回転可能に装着されたアーム
（１４）に配置されていることを特徴とする、請求項１
ないし５の１つに記載の上糸交換装置。
【請求項７】作動ステーション（１６）にて垂直に移
動可能なアーム（２０）に２つの制御可能な糸保持体
（２０．１、２０．２）が設けられていることを特徴と
する、請求項１ないし６の１つに記載の上糸交換装置。
【請求項８】アーム（２０）に第１の糸保持体の下方
にてはさみ（２３）が設けられていることを特徴とす
る、請求項１ないし７の１つに記載の上糸交換装置。
【請求項９】糸結合装置（接合器２４）が作動ステー
ションにて糸経路外の側方に配置され、そして糸経路内
に転向可能であることを特徴とする、請求項１ないし８
の１つに記載の上糸交換装置。