JP2004532163A

JP2004532163A - マットレス境界を生産するシステム

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Publication number: JP2004532163A
Application number: JP2002574416A
Authority: JP
Inventors: プレストン・ビー．・ダシャー; エルヴィン・シー．・プライス; ジョン・エス．・チャムリー; クリフトン・アール．・ハウウェル; ヴァン・エイチ．・ニューエン; ダニー・ヴイ．・マーフィー; イゼキエル・ティー．・ヒル
Original assignee: シーリーテクノロジーエルエルシー
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2004-10-21
Also published as: KR100874041B1; CA2448868C; ZA200306915B; WO2002075031A2; CA2448868A1; EP1387900A2; BR0207708A; WO2002075031A3; US20020050117A1; KR20040005891A; MXPA03008537A; NZ527794A; US6397768B1; EP1387900A4

Abstract

【課題】効率的で融通性のあるマットレス境界を生産する自動機械を提供する。
【解決手段】ハンドルが境界材料に縫い付けられているマットレス境界を自動的に生産する機械。境界材料１６を選択スプールから予め供給し、継ぎ目を回避するために選別し、さらに寸法取りする。ハンドル材料４０を、レール上に搭載した複数のハンドル材料スプール格納箱中に装着した選択スプールから供給し、ハンドル折重ね集合体６０の中へ供給し、さらに一定の長さに切断する。ハンドル材料４０の端部をハンドル折重ね集合体６０によって下側に折り重ね、次いでハンドルを、ハンドル折重ね集合体６０から境界材料上の正確な位置へ折り重ねた状態で移送する。ステッチ・パターンを施して折り重ねた端部を境界材料に固着するために、縫製ヘッド１００の針の下でそれぞれの端部を操作するとき、双枠ハンドル・プレス機９０が、それぞれのハンドル材料４０の折り重ねた端部を定位置に保持する。この双枠ハンドル・プレス機９０は、ハンドルの他端を縫針の下に位置決めするために、縫付けパターンで移動する往復台とは別個に並進する。
【選択図】図５

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は広く、自動縫製作業に関し、より詳細には、自動縫製およびマットレス構成要素の生産作業に関する。
【背景技術】
【０００２】
マットレスには、上面と下面との間の、側面を覆う垂直のサイド・パネル、すなわち、「境界」材料上にハンドルが伝統的に備えられている。このような境界ハンドルは、最も一般的にはロープまたは伸縮性のある紐の形態にあり、その端部が境界材料中のグロメットを貫通して、マットレスの内側に結節されるかまたはステープルで留められている。このようなハンドルの組立は、労働集約的であり、グロメットの位置決めのために計測し、グロメットの圧入作業を行い、ハンドルのそれぞれの端部をグロメットに挿通して固着する必要がある。
【０００３】
より最近では、繊維の帯片から作製したハンドルが境界材料に縫製されている。これには、ハンドルのそれぞれの端部を、その取付けに十分な強度を与えるために、例えば、Ｘステッチ・パターンを内側に有するボックスなどの実質的なステッチ・パターンによって固着する必要がある。多次元パターンを縫製するためには、縫針の下にある台上で、ハンドルを上面の定位置に有するマットレス境界を様々な方向に動かす必要がある。またハンドルの端部を下側に折り重ね、材料の厚さを２倍にしてハンドルの強度をさらに増大させることもできる。これは、手によって実施するか、またはハンドル（端部を折り重ねた）を境界に対して固定し、自動往復台集合体、すなわち、「Ｘ−Ｙ」ミシンを使用し、固定部分を移動させて実施することができる。例えば、三菱ＰＬＫシリーズのミシンは、特許文献１および特許文献２に説明されているような、クランプ集合体が装着可能なＸ−Ｙ並進式の往復台機構を備える。特許文献２は、標準的な三菱の往復台集合体に幾つかの変更を加えて、集合体全体のＸ方向の運動範囲を増やして、マットレス・ハンドルの対向端を縫製ヘッドの下方に位置決めする。これには、高速で連続生産するために大きな反復機械運動量が必要である。しかも、特許文献２は、それぞれのハンドルを折り重ね、手によってクランプの中に挿入することが必要であり、さらに境界材料を手送りして、次のハンドルを取り付けるために、その材料を位置決めする必要がある。
【０００４】
他には、縫製するために、材料を別の１片の材料上の定位置に配置する前に、その材料を自動的に折り重ねる機械が開発されている。これは、特許文献３、特許文献４および特許文献５に説明されているような、例えば、ベルト・ループの自動取付けでは一般的である。このような機械は機能的であるが、それらは、縫製品の大量生産、またはマットレス境界のような特定の構成要素全体を生産する最も効率的でかつ融通性のある手段を代表するものではない。
【特許文献１】
米国特許第５，５２０，１２９号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，７３８，０２９号明細書
【特許文献３】
米国特許第３，６９９，９０７号明細書
【特許文献４】
米国特許第４，３８５，５７１号明細書
【特許文献５】
米国特許第４，３９３，８００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、端部を折り重ねたハンドルが縫製によって取り付けられている、寸法取りされかつ切断されたマットレス境界を生産するための自動機械を提供することによって、従来技術のこれらのおよび他の欠点を克服する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様に従って、マットレス境界であって、少なくとも１つのハンドルがマットレス境界の材料に縫製されているマットレス境界を自動的に生産するための機械を提供する。この機械は、境界材料のスプールと、境界材料を境界材料のスプールから供給するための境界材料供給機構と、ハンドル材料のスプールと、ハンドル材料をハンドル材料のスプールから供給しかつハンドル材料を切断するように動作するハンドル材料供給機構と、ハンドル材料からのハンドルを切断するためのハンドル・カッタと、境界材料が上を通過する縫製台と、折り重ねたハンドルを境界材料に縫製するべき境界材料上の位置に折り重ねたハンドルを位置決めする前に、ハンドルの端部を下側へ折り重ねるためのハンドル折重ね集合体であって、第１および第２端部を有する折重ね板と、それぞれが折重ね板の端部を越えて延長するハンドルの端部上に降下するように動作し、かつ折重ね板の端部の下側を移動してハンドルの端部を折重ね板の下側に折り重ねるようにさらに動作する、折重ね板のそれぞれの端部にある折重ねブレードとを有するハンドル折重ね集合体と、折重ねブレードのそれぞれの端部上方に位置決めされて、ハンドルの折り重ねた端部上に降下するように動作しかつハンドルを折重ねブレードから離して境界材料上へと移動させるように動作するクランプ・フォークと、境界材料上に位置決めしたハンドル材料のそれぞれの折り重ねた端部を枠で囲みかつ圧縮するように動作し、さらにハンドルのそれぞれの折り重ねた端部を縫製台上とハンドルの折り重ねた端部を境界材料に取り付ける縫付けパターンにある縫針の下に移動させるように動作する双枠ハンドル・プレス機とを含む。
【０００７】
本発明の別の１つの態様に従って、繊維ハンドルの端部をマットレス境界に自動的に縫製するための機械を提供する。この機械は、境界材料の供給源と、ハンドル材料の供給源と、ハンドル折重ね集合体と、双枠ハンドル・プレス機と、縫製台と、縫針と、境界材料を境界材料の供給源から縫製台上に引き出すための駆動ローラと、ハンドル材料をハンドル材料の供給源からハンドル折重ね集合体中に引き出すための駆動ローラと、ハンドル材料の供給源からのハンドル材料の一定の長さを切断するためのハンドル材料カッタとを有し、ハンドル折重ね集合体が、１片のハンドル材料の端部が周りに折り重ねられる第１および第２端部を有する折重ね板と、ハンドル材料の端部上に降下してさらに折重ねブレードの下側に駆動される折重ねブレードと、端部を折り重ねたハンドル材料を折重ねブレードから縫製台上の境界材料上へと移送する折り重ねたハンドルの移送アームと、境界材料上のハンドルの上にのし掛かる双枠ハンドル・プレス機とを有する。
【０００８】
また、本発明のさらに別の１つの態様に従って、１片の材料の一部を板の下側に折り重ね、さらに折り重ねた状態で材料を移送するように動作する材料折重ね装置を提供する。この装置は、折り重ねるべき材料の少なくとも一部を支持するための平面的な表面と１片の材料が越えて延長できる端部とを有する折重ね板と、折重ね板の上方の少なくとも１つの材料保持装置であって、下向きに拡張して折重ね板上の１片の材料に接触するように制御可能な材料保持装置と、折重ね板の端部を通過して下方に達し、さらに折重ね板の端部の下側に達するように動作する少なくとも１つの折重ねブレードとを有する。
【０００９】
また、本発明の別の１つの態様に従って、マットレス境界を束に折り重ねる折重ねモジュールと、境界材料の端部を一緒に縫い合わせて、マットレスに取り付けるばかりになっている閉じたループの境界を形成する閉じモジュールと、それぞれの境界に表示を施すように動作する印刷モジュールと、在庫保管または移送のためにそれぞれの完成した境界を包装するように動作する包装モジュールと、次ぎの取扱いのために完全なまた梱包した境界を提供するための積付けモジュールとを含む、本システムの機械に連結している様々な生産後のモジュールを提供する。通気口取付けモジュールも本発明の機械に関連して説明する。
【００１０】
システムのそれぞれの態様の融通性のある工程管理が、境界材料に取り付けるハンドルの数および位置、さらに取り付ける通気口の数および位置などの、多様な最終製品を選択可能にする。
【００１１】
添付の図面を具体的に参照して、本発明のこれらのおよび他の新規の態様を説明する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、境界材料およびハンドル材料、境界材料に取り付けるハンドルの数および位置、さらに取り付ける通気口の数および位置などを任意に選択し、ハンドルが縫製された多様なマットレス境界を自動的に生産することが可能な自動機械が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の典型例を説明する。同じ参照符号は同じ要素を指すものと理解する。図１は、折り重ねて縫製したハンドルを有するマットレス境界を生産する自動装置を模式的に１０で示す。この装置１０は、自動的に次の主要な機能を果たす。すなわち、
１）生産するべきマットレスのサイズに十分な境界材料の長さを計測し、
２）選択したハンドル材料のスプールから材料を供給して切断し、ハンドルを作製し、
３）ハンドル材料の端部を下側に折り重ね、境界材料上の適切な位置にハンドル材料を折り重ねた状態で位置決めして保持し、
４）ハンドル材料の折り重ねた端部を境界材料に縫い付け、
５）すべてのハンドルを取り付けるために、境界材料を送り出して、この過程を反復し、さらに
６）境界材料を適切な長さに切断してマットレス境界を作製する。
【００１４】
図１に示すように、この工程は概ね右から左に移動する。境界材料のスプール・ラック１２を使用して境界材料の１つまたは複数のスプール１４を支持するが、この境界材料は、当産業で知られているように、充填材ないし発泡剤および裏打ち層を有する、室内装飾材グレードのキルト材または「亜麻布」が典型的である。複数のスプール１４に合わせて形成されたラック１２は、融通性のある境界生産システムを提供し、それによって機械に再装填または補給しなくても様々な色および様式の境界を生産することができる。ラック１２は、機械の縫製レーンに概ね位置合わせして、すなわち、作業要素が位置合わせされている中心軸に沿って、複数のスプール１４を回転可能に装着するように設計されている。スプール１４が静止位置から装置１０へ供給してもよく、あるいは、スプール１４をインデックスをつけてラック１２に装着し、供給位置へスライドしたり供給位置からスライドしたりするようにしてもよい。別法として、スプール１４は、インデックス付けが可能な垂直装着式の回転ラック上に装着してもよい。
【００１５】
境界材料１６は、スプール１４から転向点またはピン１８の下を通り、全体として２０で示した境界材料のプレ・フィーダに挿通される。このプレ・フィーダは、境界材料をスプールから送るためのプレ・フィード駆動ローラ２２を備える。符号器２４を使用して、送られる材料の長さを計測する。この符号器２４はホイールを備え、そのホイールの既知の円周倍のホイール回転を計数することによって境界材料の直線長さを計測する。この情報は、駆動ローラ２２を制御して予め選択した境界長さを自動的に送り出す制御システムに伝達される。継ぎ目検出ローラ２６にセンサ２７が装備され、このセンサはローラの相対的な垂直位置を検知して継ぎ目を検出し、次いでそれを制御システムに知らせる。このような方式で境界材料中に継ぎ目または何らかの瑕疵を検出すると、制御システムは、継ぎ目または瑕疵を含まない正しい長さの境界部分を寸法取りするために、このような継ぎ目または瑕疵を飛び越しかつそれを境界から切除して材料を送るように駆動ローラ２２に指示を出す。このように、ローラ対２２、２４によって、予め寸法取りした境界材料が送られる。別法として、完全な境界を作製するのに不十分な境界材料長さを検出すると、２つの境界半片を作製するように機械に指示を出して、後でそれらを１つの境界に組み合わせることができる。
【００１６】
ハンドル材料３３は、境界材料スプールと装置１０の縫製レーンと概ね位置合わせした、別体のスプール３２上に保持される。全体として３４で示す、ハンドル材料供給集合体は、制御システムによって制御してハンドル材料の所定長さを計測して送る１対の駆動ローラ３５を備える。断裁機型ナイフなどのハンドル・カッタ３６が備えられ、ハンドル素材４０を生産するために、一定の長さに材料３３を切断するが、この素材は、本明細書に詳細に説明するように、縫い合わせによって境界材料に取り付けられる。
【００１７】
図９に最も適切に示すように、１つの好ましい実施形態では、１つまたは複数のハンドル材料スプール３２が枠４６上に設けられた壁４３によって構成される格納箱４２中に支持されており、壁４３は並列に配置される複数のスプール３２を支持するためのチャンネル４４を形成している。それぞれのスプール３２は、壁４３の間で回転するようにジャーナル軸受けされた１対のローレット・ローラ４５上でチャンネル４４内部に回転支持されている。枠４６は、横断レール４８上を移動するように取り付けられ、選択したスプールをハンドル材料供給集合体３４と固定的に位置合わせするために、固定ピンがインデックス付けできるように穴に挿入されている。このような配置によって、複数のハンドル材料スプールを機械の中に格納可能であり、作業者は、様々な仕様に合わせて境界を生産するために、迅速にスプールから材料を選択し、位置決めし、そして供給することができる。
【００１８】
図で詳細に示すように、本装置は、全体として６０で示すハンドル材料の折重ね集合体を備え、その集合体は、ハンドル素材４０の端部を折り重ね、縫製によって取り付けるために、その材料を境界材料上に位置決めするように機能する。２つの端部５０、５２を有するハンドル素材４０は、供給集合体から折重ね集合体６０の中へ送出される。幾つかの実施形態では、ハンドル素材４０の供給集合体３４から折重ね集合体６０への移送を容易にするために、支持アームまたはハンドル素材供給装置が、ハンドル材料供給集合体３４からハンドル素材４０の下に伸びている。折重ね集合体６０は、概ね長方形の折重ね板６２を備え、その回りにハンドル端部５０、５２を折り重ねる。折重ね板６２は、折重ね時に、ハンドル素材４０を位置合わせし保持する上板６４によって覆われている。上板６４上には、この上板６４から下方に拡張して下に位置する材料素材４０に接触し、自動折重ね動作の前およびその間、この素材を安定させるように動作する、膨張式ダイアフラムなどの１つまたは複数の材料保持装置６６がある。１つの好ましい実施形態では、このダイアフラム６６がＦｅｓｔｏＣｏ．社が製造するタイプの空圧式ゴム袋であるが、任意の他の駆動タイプを使用して（例えば、油圧式、電磁式など）、物体を下方に拡張してハンドル素材に接触させることができるが、それらはいずれも本発明のこのような概念的な態様の範囲内にある。商業用の形態では、金属円板をこの袋の延長端に付着する。しかし、本発明では、金属円板を備えていない袋の使用が、ゴムによるハンドル材料との確実な把持接触には有利であることが分かった。
【００１９】
図２で最も適切に示すように、折重ね集合体６０は、１対のフォーク部材７０（本明細書では、「折り目圧縮装置」とも呼ぶ）を備える。これらの部材は、端部５０および５２が折重ね板６２のそれぞれの端部から離れて延長した状態で、ハンドル素材４０を位置決めした後で、素材４０の上に、折重ね板６２に向かって垂直に降下するように、並進機構上に作用的に装着してある。フォークの形態で示してあるが、この折り目圧縮装置７０は、ハンドル材料の折り目部分に圧力を印加するのに適切な代替構成でもよい。フォーク部材７０を定位置に据えると、同様に並進機構上に作用的に装着した折重ねブレード７２が、図３で示すように、垂直に降下してハンドル端部５０、５２を下向きに変位させる。次ぎに、図４に示すように、これらのブレード７２を、折重ね板６２の両端の下側で、横方向に中心に向かって移動するように制御し、ハンドル端部５０、５２を折重ね板６２の端部の下側を包む。これらのブレード７２は、それぞれが、端部５０、５２の折重ねを容易にするために、内側を向き、折重ね板６２の下側を滑動する下縁７４を含む。この下縁７４は、詳細に説明するように、特に、折り重ねたハンドル素材を折重ね板６２から取り出すときに、位置合わせした状態で、折り重ねた端部を保持しかつ位置決めするための凹み７６をさらに含む。
【００２０】
端部５０、５２を折り重ねた後、折り重ねたハンドルを折り重ねた状態で境界材料上の定位置に移送する。図６に最も適切に示すように、フォーク部材７０はそれぞれ、例えば、折り重ねたハンドル４０の縁部に接触するバー８０の形態である、ハンドル材料の縁部に接触するように構成した構造を下側に含む。フォーク部材７０および折重ねブレード７２は、図５に示すように、横方向に変位して、折り重ねたハンドル素材４０を折重ね板６２から離して境界材料１６上の定位置に搬送する。境界材料１６は、縫製台１５によって支持されている。図６に示すように、それぞれのフォーク部材７０の「フォーク歯（ｔｉｎｅ）」は、板タイプのばねなどのばねクリップ８２をそれぞれに含むが、このクリップは、ハンドルが折重ね板６２から離れて側方に滑動されるとき、移送動作の間、折り重ねた端部に対する圧力を維持するために、ハンドル素材４０の折り重ねた端部５０、５２に偏倚力を印加する。上板６４は、ハンドル素材４０を折重ね板６２から側方に取り外しできるように開く側面ドア６８を含む。ピストン・アクチュエータ６７（図示のような）または任意の他の同等な構造を使用して側面ドア６８を駆動することができる。対向する側壁６９も、折重ね板６２から上板６４まで延長するように設けることができる。
【００２１】
図６および７に示すように、このようにハンドル素材４０を境界材料上に位置決めするとき、１対の垂直シリンダ・ロッド８４を駆動して折り重ねた端部５０、５２上に下に繰り出す。フォーク部材７０は、シリンダ・ロッド８４を通すために「フォーク歯」の間に開口を含む。図７に示すように、シリンダ・ロッド８４が定位置にあるとき、フォーク部材７０と折重ねブレード７２が後退して、ハンドル素材４０を境界材料上のその適切な位置に残す。図７および８に示すように、シリンダ・ロッド８４は、引込み位置と保持位置の間で垂直に変位する。シリンダ８４は、空圧式が好ましく、ハンドル材料の異なる厚みに対して自己補償可能である。
【００２２】
図７および８に示すように、フォーク部材７０および折重ねブレード７２の後退後、双枠ハンドル・プレス機９０が、垂直に降下してハンドル素材４０の折り重ねた端部５０、５２を境界材料１６上に押し付ける。この双枠ハンドル・プレス機９０は、それぞれの折り曲げた端部５０、５２の周辺領域上にのし掛かるための１対の概ね正方形の枠９２１、９２２を備える。双枠ハンドル・プレス機の垂直運動は、本発明を実施可能な１つのタイプのミシンの一例である三菱ＰＬＫ−Ｂ１００６シリーズの商業用ミシンに組み込んだ固定機構に連結することによって実現可能である。図７に示すように、シリンダ・ロッド８４は、双枠ハンドル・プレス機９０の枠９２１、９２２中の開口をそれぞれ貫通する。双枠ハンドル・プレス機９０が定位置に固定されると、図８に示すように、シリンダ・ロッド８４が引き込み、縫針によってステッチ・パターンを施すために、折り重ねたハンドル端部を枠９２１、９２２内部に自由に露出した状態で残す。
【００２３】
双枠ハンドル・プレス機９０は、支柱９４を介してＸ−Ｙ往復台集合体（図示せず）に連結されている。このＸ−Ｙ往復台集合体は、三菱ＰＬ−Ｂ１００６などのミシンに組み込まれて、縫製ヘッド１００から延長する縫針１０２の下で、プログラム制御したパターンで、その往復台集合体に連結した（支柱９４を介して）任意の集合体を動かすように動作可能である。例えば、１つのタイプのプロクラムしたステッチ・パターンは、ハンドルと下に横たわる境界材料を貫通する、それぞれの枠９２１、９２２内部に位置決めしたボックス・ステッチでよい。
【００２４】
双枠ハンドル・プレス機９０は、ＢｉｍｂａＵｌｔｒａｎ社のロッドレス・シリンダ集合体などの、全体として９６で示すロッドレス磁気結合式の並進装置に装着する。この装置９６は、枠９２１および９２２にそれぞれ取り付けた第１および第２ブロック９６１および９６２、および支柱９４に対して固定されている中央ブロック９６３を備える。ブロック９６１および９６２は３本のロッドによって連結されており、そのうちの１本は空圧充填され、かつ磁気結合されている。ブロック９６２は、空圧によって駆動されると、ブロック９６３に向かって強制されてそのブロックに接触し、双枠ハンドル・プレス機を並進させて、先に枠９２１が位置していた箇所に枠９２２を位置決めする。このような配置によって、双枠ハンドル・プレス機９０のみを移動させて枠９２２を縫針の下に位置決めし、したがってミシンのＸ−Ｙ往復台集合体の移動量を増やす必要を回避し、Ｘ−Ｙ往復第集合体全体が２つの枠の間の距離を反復移動する必要を排除する。
【００２５】
双枠ハンドル・プレス機９０は、図８に示すように、材料係合歯１０４などの、材料係合表面をさらに装備するが、その係合歯は、枠の一方または枠の間に延長する連結部材９３の上に位置することができる。係合歯１０４は、境界材料を把持して、Ｘ−Ｙ縫製パターンを通ってまた並進装置９６の動きに合わせて、その境界材料をハンドル材料と一緒に移動させる。別法として、双枠ハンドル・プレス機９０の材料係合表面が、ハンドル材料に、またはハンドル材料と境界材料の両方に接触することができる。
【００２６】
図１０は、双枠ハンドル・プレス機９０の１つの好ましい実施形態を例示するが、このプレス機は、ハンドル４０を内部に位置決めしかつ正確に位置合わせするチャンネルを画定するために実質的にプレス機の全長に沿って走る、対向する側部レール１０５を横方向に備える。大きな摩擦力を有するテープ１０６または他の摩擦表面被覆が、ハンドルに部分的に係合するために枠９２１と９２２の間にプレス構造の下側表面に施されている。境界固定パッド１０７が、説明したように横方向に移送するために境界材料に部分的に係合するように、枠９２１、９２２に近接して設けてある。また、説明したように、ハンドル・プレス機を上方に引き込むときに、ハンドルの折り重ねた端部に干渉する恐れを回避するために、端部９２１ｅおよび９２２ｅを双枠ハンドル・プレス機から排除することができる。この境界固定パッド１０７は、キルティングのために滑らかなまたは平坦な表面をもたない境界材料と確実な係合を実現するために、１つまたは複数のばね部材などによって、連接方式で取付け可能である。
【００２７】
ハンドル４０を境界材料１６に確実に取り付けた後で、仕上げ境界部品を駆動ローラ１１０によって送る。その後、境界を断裁機型カッタ１１２で一定長さに切断し、過剰な継ぎ目部分を制御システムによって自動的に計上する。
【００２８】
本発明の装置は、１つまたは複数の通気口を境界材料１６中に取り付けるための装置をさらに備える。図１の品目１０５として示す、通気口取付けモジュールが、縫製ヘッド１００の下流側に、またはこの工程の流れにおける他の任意適切な箇所に位置決め可能である。一般にはグロメットの形態で、空気が境界を通過できるように網がけした開口を取り囲む変位可能な枠または縁を有する通気口を取り付けることは効果的である。通気口モジュール１０５は、境界材料の断面中に通気口を押し込み、同量の材料を除去して、通気口を周囲の材料に固定する穿孔機中に１個ずつ充填される通気口を満杯にした格納箱を備える。通気口の数および位置は、境界製造工程の段階と同期して通気口モジュールを制御することによって設定されている。
【００２９】
また、境界材料に取り付けるハンドルの数および位置も、装置の動作、装置のそれぞれの動作の順序制御および同期化を決定するシステム・コントローラの構成によって設定されている。例えば、８個以上のハンドルは、材料の費用、ハンドルの切断、ハンドルの折重ねおよび移送などのタイミングを制御する、変更したソフトウェアを使用することによって、対称的または非対称的に取り付けできよう。
【００３０】
本発明の別の態様を図１１〜２３に示す。ハンドルの取付け後、出荷するために、以下に開示する方式で境界部品１６を閉じて、さらに包装する。図１１に示すように、境界部品１６を「折重ねモジュール」２０１の中へ送り、境界部品１６の先縁が第１クランプ２００のあご部の間に延長する。これらのあご部が閉じ、それによって先縁が第１クランプ２００によって固定かつ保持されている。図１２に示すように、境界部品１６をさらに送り、材料の第１ループ２０２が垂れ下がるようにするが、この第１ループ２０２は、所定の長さを有する分量だけ送られる。図１３に示すように、第１折重ねアーム２１０を駆動して上向きに旋回させて、折重ね動作で第１ループ２０２を持ち上げる。その後で、境界１６を送って材料の第２ループ２０４を作製する。折重ねアーム２１０、２１２、２１４、２１６が図１１に最も適切に示されているが、これらを油圧式アクチュエータによって駆動することが好ましい。図１４に示すように、第２ループ２０４を送ると、第２折重ねアーム２１２が上向きに旋回して第２ループ２０４を持ち上げる。境界１６を送り出して第３折重ねアーム２１４によって持ち上げる第３ループ２０６を作製する。第４ループ２０８を送り、第４折重ねアーム２１６によって持ち上げる。それぞれのループは、所望の所定長さを有する仕上げ境界製品になり得るように送り出されていることを理解されたい。
【００３１】
ループ２０２、２０４、２０６、２０８を折り重ねた後、図１４に示すように、第２クランプ２２０をこれらのループ上に向かって横方向に送る。第３クランプ２２２が、図１５に示すように、定位置に移動して、ロープ２０２、２０４、２０６、２０８を捕捉して固定する。図１５に示すように、第２および第３クランプ２２０、２２２のあご部は、材料のループを取り囲んで閉じる。断裁機ナイフ２２４が降下して境界材料１６の後縁を切断し、仕上げマットレス境界の形態にある境界材料の折重ねた束２３０が得られる。次いで、図１６に示すように、第２および第３クランプ２２０、２２２を後退させて、束２３０を折重ねアーム２１０、２１２、２１４、２１６から、この束を縫製ヘッド、すなわち、「閉じ機（ｃｌｏｓｅｒ）」２３２に接触させる「閉じモジュール」２３１まで、さらに移送クランプ２３４のあご部の間の中にも移動させる。図１７に最も適切に示すように、束２３０が閉じ機２３２に対して横方向に移動するとき、第２クランプ２２０は、境界の切断端部を一緒に保持して、閉じた境界、すなわち、縫い合わせた境界材料１６の端部を作製する。第２および第３クランプ２２０、２２４は、束２３２を移動するために、折重ねモジュールと閉じモジュールの間の横方向往復運動を可能にするようにベルト駆動可能な縫製往復台（図示せず）によって支持されかつ変位する。別法として、本発明から逸脱することなく、束２３２を静止状態に保持しながら、閉じ機２３２を変位させて端部を閉じることも可能であることも理解されたい。
【００３２】
図１８に示すように、束２３２の端部を閉じた後に、移送クランプ２３４のあご部を閉ざして第２および第３クランプ２２０、２２２のあご部を開放し、閉じた束２３０を移送クランプ２３４に渡す。次いで、移送クランプ２３４は、閉じモジュールから「ラベリング・モジュール」２４１まで、すなわち１９図、束２３０を変位させる。束２３０の移送時に移送クランプ２３４のあご部を９０度回転して、束２３０をラベリングのための定位置にする。
【００３３】
図１９に示すように、束２３０は、テーブル２４０とラベラー２４２を備えるラベリング・モジュール２４１に移動されている。図２０に示すように、それぞれに１対のあご部を有する１対の積付けクランプ２４４を定位置に移動して折り重ねた境界を固定する。テーブル２４０は、積付けクランプ２４４を受け入れ、クランプ時にこの積付けクランプを束２３０の底部にアクセスさせるための１対の開口２４６を含む。図１９に最も適切に示されているように、１対のテープ・スプール２５０は、「包装モジュール」の一部であり、プラスチック製の包装テープ２５２を定量分配するために、束２３０の上方と下方にそれぞれ配置されている。図２０に示すように、積付けクランプ２４４は、テーブル２４０の中に移動して束２３０を把持するとき、テープ２５２に干渉しないように、テープ２５２の両側にある。図２１に示すように、積付けクランプ２４４は、束２３０をテーブル２４０から引き出し、それによってテープ２５２の一部を横切って束２３０を引っ張る。
【００３４】
ラベラー２４２は、束２３０上に所望の情報を印刷するための印刷ヘッドを備え、印刷は、束２３０を積付けクランプ２４４によって引き出すときに行われる。所望の印刷情報は、特定の束に関する任意の識別情報、例えば、１５文字以上が可能であり、ベッドのサイズならびに様式、および任意の他の種類の情報を表示することができる。
【００３５】
図２２に最も適切に示すように、包装モジュールは、テープ２５２で束２３０を包装するための１対の包装あご部２６０、２６２を備える。束２３０を積付けクランプ２４４によって引き出すとき、包装あご部２６０、２６２は、束２３０の縁部で閉じる。それぞれの包装あご部２６０、２６２は、テープ２５２をそれぞれのテープ・スプール２５０から通過させるための中央開口を備える。この実施形態では、上方包装あご部２６０は、テープを定位置に保持する単なるマンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）である。下方包装あご部２６２は、束２３０の縁部のテープ２５２を加熱封止し、それによって束を封止しかつ束から自由になったテープ２５２を切断するための加熱要素２６４を備えるマンドレルである。加熱要素２６４はまた、それぞれのスプール２５０からのテープ２５２の端部を互いに融着し、それによって次の束に備える連続的なテープの帯片を作製する。
【００３６】
図２３に示すように、包装の後は、積付けクランプ２４４が開いて束２３０を「積付けモジュール」に渡すが、このモジュールでは、斜面２７０を下に滑らせて束２３０を積付けトレイ２７２に移動し、そこから次の処理のために束を回収することができる。このような方式で、引き続いて仕上げ境界製品が製造作業の次段階に確実に移送され、整然とした取扱いおよび積付けが可能になり、効率的な工程作業が行われることになる。
【００３７】
空圧式、油圧式、および電動式機構によって動作する本機械の様々な説明された機能は、デジタル処理コントローラによって制御可能である。制御されるパラメータには、境界材料のプレ・フィーダの動作および付随する長さ計測および継ぎ目検出用の符号機の動作、ハンドル位置決めのための二次符号化した長さ測定、ハンドル材料供給の駆動ならびに切断およびハンドル・フィーダの動作、ハンドル折重ね集合体の動作、および境界駆動用主ローラおよびカッタの動作が含まれる。別体の連係コントローラを使用して、双枠ハンドル・プレス機を装着する、ミシンのＸ−Ｙ往復台集合体を動作させ、かつミシンを動作させることができる。
【００３８】
本発明に従って実施可能な他の制御機能には、使用するべき境界材料の種類に基づいて境界の様式指定を入力するためのメニューが含まれる。選択材料の知られたステッチ要素を制御システム中に格納し、さらに工程駆動構成要素に対する材料の送りおよびハンドル位置決め信号において、それらの要素を補償する。また、境界材料のプレ・フィーダの動作では、完全な連続境界を作製するには不十分な境界材料の長さを検出すると、２つの境界半片を作製させるように機械に指示を出す。生産するべき境界の数およびサイズ、様式指定、ハンドルの数および位置決め、およびステッチ・パターンに関する入力オプションのメニューを表示するタッチ・スクリーンによって、コントローラを操作することができる。これらのおよび他の制御構成を組み込んで、機械に対する最小限の設定変更によって多様な境界を生産するシステムを提供することができる。
【００３９】
マットレス境界の自動生産に関連して説明したが、本発明の様々な原理および構想を他のタイプの自動縫製および材料処理作業に適応可能であるのは当然である。また、本明細書で説明しかつ例示してきた部品の細部、材料、および配置における様々な変更が当業者によって実施可能であり、それらの変更は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義されている、本発明の範囲内にあるものと理解する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に従って構成された、自動的にマットレス境界を生産する機械を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明のハンドル折重ね集合体の幾つかの構成要素をそれぞれに示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明のハンドル折重ね集合体の幾つかの構成要素をそれぞれに示す端面図である。
【図３】本発明のハンドル折重ね集合体の幾つかの構成要素をそれぞれに示す斜視図である。
【図４】本発明のハンドル折重ね集合体の幾つかの構成要素をそれぞれに示す斜視図である。
【図５】本発明の装置のハンドル折重ね集合体、双枠ハンドル・プレス機、縫製ヘッド、および縫製台をそれぞれに示す斜視図である。
【図６】図５の矢印６−６の方向で取った、本発明の装置にハンドル折重ねおよび双枠ハンドル・プレス機の端部セグメントを示す断面図である。
【図７】本発明の装置のハンドル折重ね集合体、双枠ハンドル・プレス機、縫製ヘッド、および縫製台をそれぞれに示す斜視図である。
【図８】本発明の装置のハンドル折重ね集合体、双枠ハンドル・プレス機、縫製ヘッド、および縫製台をそれぞれに示す斜視図である。
【図９】本発明の装置のハンドル材料格納箱、ハンドル折重ね集合体、および双枠ハンドル・プレス機を示す平面図である。
【図１０】本発明の装置の双枠ハンドル・プレス機の１つの好ましい実施形態を分離して示す図である。
【図１１】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１２】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１３】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１４】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１５】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１６】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１７】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１８】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図１９】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図２０】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図２１】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図２２】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【図２３】本発明の追加的な態様による、折重ねモジュール、閉じモジュール、ラベリング・モジュール、包装モジュール、および積付けモジュールを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０装置
１２ラック
１４スプール
２０境界材料
２２プレ・フィード駆動ローラ
２７センサ
３２スプール
３３材料
３４ハンドル材料供給集合体
３６ハンドル・カッタ
４０ハンドル素材
６０折り重ね集合体
６２折り重ね板
６６材料保持装置
７２ブレード
９０双枠ハンド・プレス機
１００縫製ヘッド
２０１折り重ねモジュール
２１０、２１２、２１４、２１６折り重ねアーム
２３０束
２３１閉じモジュール
２４１ラベリング・モジュール
２４４積付けクランプ
２５２テープ
２６０、２６２包装あご部

Claims

繊維材料を供給するための材料供給機構と、
材料の折り重ねた束を作るために、前記供給機構からの所定の長さの材料を折り重ねるための折重ねモジュールと、
前記所定の長さの２つの端部を固着するための閉じモジュールと、
折り重ねた束に包装を施すための包装モジュールを備える装置。
前記折重ねモジュールが、前記材料の先縁上で閉じ、それによって先縁を固定して保持するあご部を有する第１クランプを備える、請求項１に記載の装置。
前記所定の長さの材料が、前記材料の少なくとも１つのループであり、さらに前記折重ねモジュールが、折り重ねる動作においてループを持ち上げるための少なくとも１本の折重ねアームを備える、請求項１に記載の装置。
それぞれの複数のループで折り重ねた束を作製するように、前記折り重ねる動作においてそれぞれのループをそれぞれに持ち上げるために、前記少なくとも１つのループが複数のループを含み、前記少なくとも１本の折重ねアームがそれぞれの複数の折重ねアームを備える、請求項３に記載の装置。
前記折り重ねた束を把持して固定し、前記束を前記閉じモジュールへ移送するための第２クランプおよび第３クランプをさらに備える、請求項１に記載の装置。
閉じた特定の長さの材料を作るために、前記折り重ねた束を移動して前記閉じモジュールに通すとき、第２クランプと第３クランプの少なくとも一方が２つの端部を一緒に保持する、請求項５に記載の装置。
前記材料の後縁を前記所定の長さに切断するための断裁機ナイフをさらに備える、請求項１に記載の装置。
閉じモジュールが縫製ヘッドを備える、請求項１に記載の装置。
前記折り重ねた束をラベリングするためのラベリング・モジュールをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記閉じモジュールからラベリング・モジュールへ、束を変位させるための移送クランプをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記ラベラーが、前記束の上に所望の情報を印刷するための印刷ヘッドを含む、請求項１０に記載の装置。
前記包装手段が、
プラスチック包装テープを定量分配するための少なくとも１つのテープ・スプールと、
前記折り重ねた束を固定し、テープを横切って束を引き出すための１対のあご部を有する少なくとも１つの積付けクランプと、
前記テープを束の回りに封止するための封止手段とをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記少なくとも１つの積付けクランプが、前記束を掴む間、前記テープに干渉しないように、テープの両側に１対の積付け用クランプを備える、請求項１２に記載の装置。
前記包装モジュールが、包装の前に前記束を受けるためのテーブルを備え、前記テーブルが、積付けクランプを受け入れて、クランプ時に、それらのクランプを前記束の底にアクセスさせるための１対の開口を含む、請求項１３に記載の装置。
前記少なくとも１つのテープ・スプールが、前記プラスチック・テープをそれぞれ定量分配するために、束の上方と下方にそれぞれ配置された１対のテープ・スプールを備える、請求項１２に記載の装置。
前記固定手段が、上方包装あご部と下方包装あご部を備え、上方および下方あご部の少なくとも一方が、前記束の縁で前記テープを封止して切断し、それによって次の束に備える連続的なテープ帯片を作製するための封止および切断手段を備える、請求項１５に記載の装置。
前記封止および切断手段が、前記テープを加熱封止し、それによって前記テープを前記束から効果的に切断して自由にし、さらにそれぞれのスプールからの前記テープの端部を互いに融着し、それによって連続テープ帯片を作製するための加熱要素を備える、請求項１６に記載の装置。
包装後に、前記折り重ねた束を受けるための積付けモジュールをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記積付けモジュールが、次の取扱いのために前記束を受けるための積付けトレイを備える、請求項１８に記載の装置。