JP2020081859A - プログラムされ、測定され、制御された方法で縫い目を作るための縫製機 - Google Patents
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Abstract
【課題】正確な方法で異なる曲率半径の縁部を有する2枚の布を縫製することができる装置を提供する。【解決手段】プログラムされ、測定され、制御された方法で布上に縫い目を作るための縫製機100であって、本発明の縫製機は、異なる曲率半径の縁部を有する布を簡単に、正確に縫製し、ステッチピッチが事前設定ピッチと一致する、極めて正確な縫い目を作ることを提供し、縫製機は、針(A)、爪部、針が縫い目を作る場所の付近で布をしっかりと制止する制止ユニット(4、41)、作業面(PL)に沿って布を引摺るのに適した引摺り組立体(2)、引摺り組立体と一体化したクランプ(3)、及び針によって作られた縫い目の正確さを測定及びチェックするように、2つの隣接するステッチ間の長さを検出するための検出器を含む、縫製装置。【選択図】図1
Description
工業発明のための本特許出願は、プログラムされ、測定され、制御された方法で、2枚以上の布間を縫合するのに使用される縫製機に関する。
本特許において、表現「プログラムされた縫い目」は、縫製機が実際に縫い目を作る前に、部分的にプログラムされた軌道を有する縫い目を指す。縫い目のプログラミングは、連続したステッチ間の単一ピッチ、及び縫い目の軌道も指す。
本発明は、上下方向に交互に変動させる1本又は複数の針を用いて、綿又は他の材料製の1本又は複数の糸を通すことによって、布、革、又は布材料を縫い目で接合するのに使用される機械式又は電気機械式装置である縫製機の分野に関する。
本発明の創意は、少なくとも2枚の布が縫製され、縫い目がプログラムされた軌道に沿って作られ、一定のピッチが全軌道に亘り維持されるべき幾つかの用途で経験される必要性の結果得られたものである。
特に、かかる必要性は、車両座席の表皮に使用される布を縫製する際に、直面する。
周知のように、車両の運転者と乗客の安全のために、自動車には、座席内部に収容できるエアバッグが備えられている。
図2では、内部エアバッグを含む、車両座席の表皮として使用される4枚の布を示している。
図2に示されているように、座席の表皮は、座席の背凭れを被覆するのに使用される第1布(11)、及び座席の側面を被覆するのに使用されるU字形の第2布(12)を含む。
更に、図2を参照すると、第1布(11)と第2布(12)の縁部は、前記縁部が両布の縁部に平行な方向に走る縫い目で接合されると、第2布(12)が、座席の側面で第2布(12)の正確な位置決めを可能にする湾曲部分を有するように、異なる曲率半径を有する。
更に、上記第1布(11)上で縫製後、第2布(12)は、縫い目を被覆するように、縫い目の縁部に沿って折り返される点に注目されねばならない。
更に、図2を参照すると、座席の表皮は、第3布(13)及び第4布(14)を含む。
第3布(13)は、上記第2布(12)上に事前に縫製されるのに対して、上記第4布(14)は、上記第1布(11)上に事前に縫製される。
第3布(13)と第4布(14)は、縫い目の縁部に沿って第2布(12)を折り返した後に、第3布(13)と第4布(14)が隣り合わせに配置されるように、位置決めされる。
より詳細には、第3布(13)と第4布(14)は、上記表皮が上記座席に適用された際に視認できないように、縫製される。
上記第3布及び第4布(14)は、上記エアバッグのためのハウジング及び/又は支持体として機能する。事故の場合に放出されるために、エアバッグは、上記第3布(13)と上記第4布(14)が縫製される縫い目の部分を切断しなければならない。
上記を考慮すると、かかる部分の縫い目は、通常状態では応力に耐え、それと同時に、事故の場合には、エアバッグの自由な放出を保証しなければならない。
かかる部分では、縫い目は、極めて正確な方法で作製されなければならず、プログラムされたステッチピッチで、予めプログラムされたのと全く同じステッチ数を有さなければならない。
先行技術の縫製機は、大部分の縫製機で、オペレータが自分の足で押圧するペダルから成る作動制御装置を用いて作動される少なくとも1個の電動モータを含む。
先行技術の縫製機は、縫製される布が位置決めされる作業面を有する動作ステーションを含む。
先行技術の縫製機は、作業面上方に配置される縫製ヘッドを含み、前記縫製ヘッドには、1本又は複数の針が、支持及び移動手段を用いて接続され、前記支持及び移動手段は、縫製機のモータが上記作動命令によって作動されると、1本の針又は複数の針を垂直な軌道に沿って上下方向に移動させる。
更に、上記動作ステーションでは、縫製機は、作業面下に配置される1つ又は複数の爪部を含み、前記爪部は、動作ステーションにおいて布(複数可)を引摺るのに適する。
爪部(複数可)は、1本の針又は複数の針の下に一時的に配置される布(複数可)の下面と接触状態にある点に注目されねばならない。
有利には、支持及び移動手段は、布が引摺られる間、1本の針又は複数の針が爪部及び支持体と協働するように、水平方向にも上記1本又は複数の針を移動できる。
更に、上記動作ステーションにおいて、縫製機は、交互に爪部に布を押圧し、作業面に沿って布を移動するのに資する1個又は複数の押さえ金を含む。
異なる曲率半径を有する2枚の布の縁部上に極めて正確な縫い目を作ることは、先行技術による縫製機では、極めて難しく、複雑である。実際に、かかる縫い目を作るために、オペレータは、布を針の上流に、絶えず正確に、手で位置決めしなければならない。
より詳細には、異なる曲率半径で2枚の布(11、12、13、14)の縁部を縫製するために、オペレータは、2枚の布の縁部が一致するように、針の上流で、2枚の布のどちらか一方を移動させ、引張らなければならない。爪部を押圧するのに使用される押さえ金が、針の下に布をしっかりと維持するのに、十分安定していないために、1本の針又は複数の針の上流における布の移動は、1本の針又は複数の針に対応する布の移動も決定し、その結果、縫い目の不正確さの原因になる。
その上、一定で正確なステッチピッチを保つために、オペレータは、布に対して一定の牽引力を加えなければならない。
かかる縫製機で得られるステッチピッチは、針の下にある上記布に対して加えられる張力に依存する。
不正確な布の張力は、必然的に不正確な縫い目を齎す。より詳細には、布が動作ステーションの上流で過度に保持されるならば、ステッチピッチは減少するであろうし、それに対して1枚の布又は複数枚の布が動作ステーションの上流で不十分に保持されるならば、ステッチピッチは増大するであろう。
上記を考慮すると、オペレータの手作業の能力及び経験に関わらず、縫製中、布を正しい方向に移動している間、完全に一定の牽引力を維持するのは、実際には不可能である。従って、かかる縫製機によって作られた縫い目は、不正確であり得る。
不正確な縫い目は、例えば、針の下で移動される異なる厚さ又は異なる特徴の布等、他の要因によって起こり得る。
本発明の目的は、
−簡単で、正確な方法で異なる曲率半径の縁部を有する2枚の布を縫製すること;
−ステッチが同じ距離だけ分離され、ステッチピッチが事前設定ピッチと一致する、極めて正確な縫い目を得ること;
−針の下で移動される布が異なる厚さ及び異なる特徴の場合でも、極めて正確な縫い目を作ること;
−オペレータが、2枚の布の縁部を、針の下で布位置を変えずに、針の上流で、より近づけて引張り可能にすること;
−通常状態では応力に耐えられ、それと同時に、事故の場合には、車両座席に収容されたエアバッグの自由な放出を可能にする、座席の表皮の一部に適用できる縫い目を作ること;
−曲線の縫い目と一定のステッチピッチで複数の布を縫製すること
を可能にする新規な縫製機を開示することによって前述の課題を解決することである。
−簡単で、正確な方法で異なる曲率半径の縁部を有する2枚の布を縫製すること;
−ステッチが同じ距離だけ分離され、ステッチピッチが事前設定ピッチと一致する、極めて正確な縫い目を得ること;
−針の下で移動される布が異なる厚さ及び異なる特徴の場合でも、極めて正確な縫い目を作ること;
−オペレータが、2枚の布の縁部を、針の下で布位置を変えずに、針の上流で、より近づけて引張り可能にすること;
−通常状態では応力に耐えられ、それと同時に、事故の場合には、車両座席に収容されたエアバッグの自由な放出を可能にする、座席の表皮の一部に適用できる縫い目を作ること;
−曲線の縫い目と一定のステッチピッチで複数の布を縫製すること
を可能にする新規な縫製機を開示することによって前述の課題を解決することである。
更なる目的は、2枚の布上に異なる曲率半径で、極めて高い正確さで、2つの隣接するステッチ間のプログラムされたピッチに従い、プログラムされた縫い目を作るための方法を開示することである。
これらの目的は、本発明により、付記される独立請求項1の特徴で、達成される。
有利な実施形態は、従属請求項から明らかになるであろう。
本発明の縫製機は、請求項1によって規定される。
分かりやすくするために、本発明による縫製機に関する記述を、添付図を参照して引き続き行うが、添付図は、単に説明目的を有し、制限を意味しない。
図1を参照すると、本発明による縫製機が開示されており、前記縫製機は、概して、参照番号(100)で示されている。
本発明の縫製機(100)は、2枚以上の布(11、12、13、14)上にプログラムされた縫い目を作るのに適している。
縫製機(100)は:
−動作ステーション(SO);
−布(11、12、13、14)が配置される、動作ステーション(SO)に対応する、作業面(PL);
−上記動作ステーション(SO)上方に配置される縫製ヘッド(1);
−上記縫製ヘッド(1)に接続され、上記動作ステーション(SO)に対応して配置される針(A);
−針(A)を垂直軌道に沿って上記作業面(PL)に対して接離方向に移動させる、上記針(A)のための支持及び移動手段;
−上記針(A)に対応して作業面(PL)下に配置される爪部(添付図では図示せず)であって;前記爪部は、布(11、12、13、14)を移動するのに使用され、針(A)の運動と同期する、爪部
を含む。1本の針(A)だけが添付図には示されているが、本発明による縫製機(100)は、複数の針(A)を備えられる。同様に、本発明による縫製機は、1つの爪部だけの代わりに、複数の爪部を備えられる。便宜上、本明細書では、1本の針(A)と1つの爪部を備えた縫製機(100)について言及する。
−動作ステーション(SO);
−布(11、12、13、14)が配置される、動作ステーション(SO)に対応する、作業面(PL);
−上記動作ステーション(SO)上方に配置される縫製ヘッド(1);
−上記縫製ヘッド(1)に接続され、上記動作ステーション(SO)に対応して配置される針(A);
−針(A)を垂直軌道に沿って上記作業面(PL)に対して接離方向に移動させる、上記針(A)のための支持及び移動手段;
−上記針(A)に対応して作業面(PL)下に配置される爪部(添付図では図示せず)であって;前記爪部は、布(11、12、13、14)を移動するのに使用され、針(A)の運動と同期する、爪部
を含む。1本の針(A)だけが添付図には示されているが、本発明による縫製機(100)は、複数の針(A)を備えられる。同様に、本発明による縫製機は、1つの爪部だけの代わりに、複数の爪部を備えられる。便宜上、本明細書では、1本の針(A)と1つの爪部を備えた縫製機(100)について言及する。
また、本発明の縫製機(100)は、針(A)の支持及び移動手段に接続されるモータの他、針(A)と爪部の同期した動きを可能にするように、針(A)の支持及び移動手段の運動を爪部に伝える伝達手段も含む。
図1を参照すると、本発明の縫製機(100)は、布(11、12、13、14)のための制止組立体(blocking assembly)(4、41)も含む。
制止組立体(4、41)は、押さえ(4)が作業面(PL)から離間するアイドル位置と、押さえ(4)が作業面(PL)と接触状態にあり、布(11、12、13、14)が上記縫製ヘッド下に配置されるときに針(A)が縫い目を作る位置付近で上記布(11、12、13、14)をしっかりと保持する動作位置とにあるよう適合できる押さえ(4)を含む。
図1を参照すると、制止組立体(4、41)は、縫製ヘッド(1)に接続される押さえ金(41)を含み;押さえ金(41)は、押さえ金(41)が作業面(PL)から遠位にあるアイドル位置と、押さえ金(41)が作業面(PL)に近く、爪部に対して布(11、12、13、14)を押圧する動作位置とに存在できる。
押さえ(4)と押さえ金(41)の両方を、アイドル位置から動作位置に移動させるために、縫製機(100)は、押さえ(4)用の移動手段及び押さえ金(41)用の移動手段を含み、両移動手段は、押さえ(4)と押さえ金(41)の独立した移動を可能にするように別体とする。
押さえ(4)と押さえ金(41)は、作業面(PL)上の異なる位置で、布(11、12、13、14)を押圧する。
布(11、12、13、14)を爪部に対して押圧する際に、押さえ金(41)の圧力を調整するために、縫製機(100)は、押さえ金のための圧力調整装置(8)を備える。
図31〜図35に示される好適な実施形態によると、縫製機(100)の制止組立体は、布(11、12、13、14)を引摺るために爪部と協働するように、交互に布(11、12、13、14)を爪部に対して押圧する2つの押さえ金を含む。
図35を参照すると、上記2つの押さえ金は、第1押さえ金(41a)及び第2押さえ金(41b)を含む。第1押さえ金(41a)は、中心部分によって接合される2つの側基部(411a、412a)を含む。側基部(411a、412a)と中心部分は、動作ステーションの上流で凹部を有するU字形の座部を画成する。第2押さえ金(41b)は、押さえ金(41)によって画成されるU字形座部に収容される単一水平基部(411b)を含み、前記水平基部は、縫い目が上記針(A)によって作られる場所を押圧する。穴(FR)は、第2押さえ金(41b)の水平基部(411b)に設けられ、布(11、12、13、14)が縫製される際に針(A)によって貫通されるのに適している。
好適には、爪部の移動を用いた布(11、12、13、14)の移動は、上記2つの押さえ金(41a、41b)によって及び/又は針(A)によって補助される。
より詳細には、押さえ金(41)の移動手段は、布(11、12、13、14)を爪部に対して押圧する他に、押さえ金(41)が、布(11、12、13、14)の引摺り方向に平行な水平方向に沿っても移動されるように、構成できる。
同様に、上記針(A)の移動手段は、垂直に移動される他に、針(A)が、縫製方向に対して平行方向に、水平に移動することもできるように、構成できる。
図1及び図4を参照すると、押さえ(4)は、前記押さえ(4)が動作位置にあるとき、上記作業面(PL)に対して止めるのに適した止め面(40)を有する。
かかる構成では、止め面(40)は、上記押さえ(4)が動作位置にあるときに作業面(PL)上で布(11、12、13、14)をしっかり保持する。
本発明の好適実施形態によると、上記押さえ(4)の移動手段は、線形アクチュエータ(M4)から成る。
図1、図3、図8及び図9を参照すると、縫製機(100)は、作業面(PL)に沿って布(11、12、13、14)を引摺るのに適した引摺り組立体(2)を含む。
上記引摺り組立体(2)は、上記針(A)の下流で作業面上に配置される。
また、上記縫製機(100)は、引摺り組立体(2)と一体化し、布(11、12、13、14)を保持するのに適したクランプ(3)も含み、第1要素と第2要素を対向位置に含む。本発明の縫製機(100)は、クランプ(3)のための開閉手段を備え、前記開閉手段は、対向する要素が遠位にある開位置と、クランプ(3)が、クランプ(3)の上記第1要素と上記第2要素との間に配置された布(11、12、13、14)を保持できるように上記対向要素が互いに接触した状態になる閉位置とにできるように、クランプ(3)に接続される。
添付図に示された本発明の実施形態では、上記クランプ(3)は、上側体(31a)及び下側板(31b)を含む。
クランプ(3)の上記開閉手段は、上記上側体(31a)内に配置され、シリンダピストン組立体を有する線形アクチュエータから成る。
上記シリンダピストン組立体は、シリンダ、及び前記シリンダにおいて摺動可能に取り付けられるピストンを含み;ステム(添付図において図示せず)は、上記ピストンにおいて接続され、上側体(31a)から下側板(31b)に向かい突出する。
クランプ(3)の上記第1要素は、ステムを含み、それに対してクランプ(3)の上記第2要素は、上記下側板(31b)を含む。
より詳細には、クランプ(3)が閉位置にあるとき、ステムは、下側板(31b)に対して止められ、クランプ(3)が開位置にあるとき、ステムは、上側体(31a)内部に、引込まれる。
縫製機(100)は、引摺り組立体(2)のための移動手段を備え、前記移動手段は、作業面(PL)に平行な面上にある2本の水平軸に沿って引摺り組立体(2)を移動するように、構成される。
引摺り組立体(2)の移動手段は、作業面(PL)と直交する第3垂直軸に沿って、より詳細には、作業面(PL)に対して近位位置及び遠位位置で、引摺り組立体(2)の移動も可能にするように、構成できる。
有利には、引摺り組立体(2)の移動手段は、引摺り組立体(2)を回転させ、その結果として、クランプ(3)を、作業面(PL)に直交する軸周り、及び2本の水平軸の一方の周りに回転するように、構成される第1回転手段及び第2回転手段も含む。
上記移動手段のため、引摺り組立体(2)が、5つの方法で、即ち、3並進運動と2回転運動で、自由に移動できることを考慮すると、引摺り組立体(2)と一体化したクランプ(3)は、針(A)の下流にある空間において、曲線軌道を描ける。
曲線の縫い目ではなく、直線の縫い目が作られる場合、移動手段は、作業面(PL)に平行な単一の方向に沿って引摺り組立体(2)を移動させるように、構成できる点に注目されねばならない。
縫製機(100)は、針(A)の下流にある空間におけるクランプ(3)の運動をプログラムするために、制御ユニットを含む。
また、本発明の縫製機(100)は、針(A)の支持及び移動手段の速度を、引摺り組立体(2)の移動手段の速度と同期させるために、同期手段を含む。
引摺り組立体(2)の移動手段の運動に関する予定されるプログラミング、及び針(A)の支持及び移動手段との同期により、プログラミングモードどおりに、極めて正確な縫い目を得られる。
より詳細には、引摺り組立体(2)が事前に設定した速度で布(11、12、13、14)を一定に移送することから見て、針(A)によって作られたステッチのピッチは、一定で、極めて正確である。
例示を目的として、0.5cmのステッチピッチで縫い目を得るために、引摺り組立体(2)は、布(11、12、13、14)が、針(A)が垂直方向に進む毎に、正確に0.5cmだけ引摺られるような速度で、プログラムされることにする。
従って、引摺り組立体(2)やクランプ(3)を設けることで、及び針(A)の支持及び移動手段と協働することで、本発明の縫製機(100)は、ステッチピッチが事前設定ピッチと完全に一致する、極めて正確な縫い目を作ることができる。
縫製機(100)は、3個の検出装置(5、6、7)を備え、前記検出装置は、上記縫製ヘッド(1)に接続され、作業面(PL)上にある布(11、12、13、14)を検出して、検出された信号を上記制御ユニットに送るのに適している。
より詳細には、3個の検出装置(5、6、7)は、作業面(PL)に向かいコリメートされる半径を有する光学装置から成る。
縫製機(100)は、好適には、針(A)によって作られたステッチの数を測定するために測定装置(9)を含む。本発明の実施形態によると、測定装置(9)は、インクリメンタルエンコーダから成る。
予めクランプ(3)の運動をプログラムすることに加えて、上記制御ユニットは、検出装置(5、6、7)から、及び測定装置(9)から信号を受信する。
更に、上記制御ユニットは、押さえ(4)の移動及び押さえ金(41)の移動を制御するように、上記制止組立体(4、41)の移動手段に電子的に接続される。
針(A)によって作られたステッチの数を表示し、モニタリングするために、縫製機(100)は、表示装置(V)も備える。添付図に示された本発明の実施形態では、表示装置(V)は、縫製機(100)及び制御ユニットに接続されたモニタから成る。
更なる実施形態によると、表示装置(V)は、縫製機(100)に接続されない携帯装置から成り得;かかる場合には、縫製機(100)は、無線送信システムを備える。
測定装置(9)及び表示装置(V)を設けることで、オペレータは、速く簡単な方法で縫い目の正確さを表示し、制御できる。
布(11、12、13、14)が折り目、欠陥、及び異なる伸縮性を有し得る点を考慮すると、クランプ(3)が事前に設定された一定の進行を保証しても、ステッチピッチは、事前設定ピッチに対応しない可能性がある。
従って、システムは、ステッチピッチを制御するように提供されねばならない。そうするためには:
−針(A)によって第1ステッチの実現を達成すること;
−針(A)によって第2ステッチの実現を、第1ステッチに対して連続する隣接位置で、達成すること;
−検出装置を用いて、上記第1ステッチと上記第2ステッチの間のピッチを検出すること;
−検出されたピッチを、事前設定ピッチと比較すること;
−検出されたピッチが上記事前設定ピッチと対応していない場合、エラー信号を送ること
が必要である。
−針(A)によって第1ステッチの実現を達成すること;
−針(A)によって第2ステッチの実現を、第1ステッチに対して連続する隣接位置で、達成すること;
−検出装置を用いて、上記第1ステッチと上記第2ステッチの間のピッチを検出すること;
−検出されたピッチを、事前設定ピッチと比較すること;
−検出されたピッチが上記事前設定ピッチと対応していない場合、エラー信号を送ること
が必要である。
そのために、本発明の好適な実施形態による、図28、図29及び図30を参照すると、縫製機(100)は、上記制御ユニットに動作可能に接続され、針(A)によって縫製された2枚の布(11、12、13、14)の部分の長さを検出する検出器(R)を備えられる。具体的には、上記検出器(R)は、2つの隣接するステッチ間の長さを検出する。本発明の実施形態によると、上記検出器(R)は:
−インクリメンタルエンコーダ読取機(RE);
−針(A)付近に配置される円盤(RD)であって、布(11、12、13、14)が作業面(PL)に沿って移動するならば、円盤が回転するように、前記布と接触状態にするのに適した円盤(RD);
−円盤(RD)の円運動をエンコーダ(RE)に伝える回転シャフト(RA);
−検出器(R)を起動/停止するための装置(RV)であって;具体的には、装置(RV)は、円盤(RD)が布(11、12、13、14)と接触状態にある第1位置と、円盤(RD)が布(11、12、13、14)と非接触状態にある第2位置との間で、検出器(R)を移動させる、装置(RV)
を含む。
−インクリメンタルエンコーダ読取機(RE);
−針(A)付近に配置される円盤(RD)であって、布(11、12、13、14)が作業面(PL)に沿って移動するならば、円盤が回転するように、前記布と接触状態にするのに適した円盤(RD);
−円盤(RD)の円運動をエンコーダ(RE)に伝える回転シャフト(RA);
−検出器(R)を起動/停止するための装置(RV)であって;具体的には、装置(RV)は、円盤(RD)が布(11、12、13、14)と接触状態にある第1位置と、円盤(RD)が布(11、12、13、14)と非接触状態にある第2位置との間で、検出器(R)を移動させる、装置(RV)
を含む。
2つの隣接するステッチ間のピッチを正確に測定するために、検出器(R)が第1位置にあるとき、検出器(R)の円盤(RD)は、縫い目が針(A)によって作られる場所の出来るだけ近くに(図28及び図29を参照)、好適には、針(A)から5mm未満の距離に、配置されなければならない。
図31〜図35に示されるような、第1押さえ金(41a)及び第2押さえ金(41b)を備える本発明の好適な実施形態によると、スロット(413)が本出願人によって作製され、前記スロットは、一方側で上記第1押さえ金(41a)によって画成され、他方側で上記第2押さえ金(41b)によって画成され、上記スロット(413)は、1枚又は複数枚の布を縫製中、検出器(R)の円盤(RD)を受容する。特に、上記スロット(413)は、一方側で第1押さえ金(41a)の側基部(411a、412a)
によって、及び他方側で第2押さえ金(41b)の水平基部(411b)によって画成される。
によって、及び他方側で第2押さえ金(41b)の水平基部(411b)によって画成される。
図31A及び図32Aに示されるように、円盤(RD)の第1位置において、布(11、12、13、14)と接触状態にあるとき、検出器(R)の円盤(RD)は、上記スロット(413)内に配置される。
縫製機(100)が、1つの押さえ金(41)のみを備える場合、スロット(413)は、上記唯1つの押さえ金(41)内に設けられる。
検出器(R)の円盤(RD)の位置が、縫い目が針(A)によって作られる場所付近にあるため、検出器(R)は、1枚又は複数枚の布の2つの隣接するステッチ間の長さを正確に測定できる。好適には、検出器(R)の円盤(RD)は、厚さ0.9mm及び直径(Rm)50mmを有する一方で、スロット(413)は、幅(413L)4mm及び長さ(413Z)42mmを有する(図33Aを参照)。かかる構成では、5mm未満のピッチが、針(A)と検出器(R)の円盤(RD)との間に設けられ、それによりステッチピッチを測定する際に、極めて高い正確性が可能になる。
円盤(RD)が布と接触状態にあるとき、布(11、12、13、14)の前進は、円盤(RD)の回転を引き起す。円盤(RD)と一体化した回転シャフト(RA)は、回転をインクリメンタルエンコーダ読取機(RE)に伝え、前記インクリメンタルエンコーダ読取機(RE)は、上記回転を、制御ユニットに対する長さに関する情報に変換する。
布(11、12、13、14)は、エンコーダ(RE)がステッチピッチを測定できるように、2つの隣接するステッチ間で引摺られる。
添付図では示されていないが、縫製機(100)は、針によって飛ばされたステッチを検出するように構成されるステッチ飛ばし装置も含み得る。ステッチ飛ばし装置は、当該分野の専門家に知られており、市場で自由に入手できる。例示を目的として、ステッチ飛ばし装置は、縫い糸の上部に向けて空気を送るノズル、及び糸の上記上部に対してノズルの反対位置に配置される光学センサを含む。上記光学センサは、糸が光学センサの光学ビームを横切るか否かを検出するために、動作可能に制御ユニットに接続される。針が正しいステッチを作るとき、糸は、張力を付与され、ノズルによって放たれた気流によって齎される推進力にもかかわらず、光学センサの光学ビームを横切らない。反対に、針がステッチを飛ばすとき、糸は、緩み、ノズルによって放たれた気流によって押される糸の上部は、曲げられ、光学センサの光学ビームを横切り、光学センサは、信号を制御ユニットに送り、縫製機(100)を直ちに止める。
例えば、かかるステッチ飛ばし装置は、「目飛び検出装置(Auto skip catcher)」という商品名で木下精密工業によって販売されている。
図2〜図27を参照すると、縫い目を作る方法が開示されており、上記縫い目は、内部エアバッグを有する車両座席の表皮を作製するのに使用される。
図2を参照すると、第1布(11)及び第2布(12)が提供されている。
第3布(13)は、第2布(12)に事前に縫製されるのに対して、第4布(14)は、第1布に事前に縫製され;第3布(13)と第4布(14)は、エアバッグ用支持体として機能する。
第1布(11)は、縁部(B1)を有するのに対して、第2布(12)は、U字形の形状を有し、外縁部(B2)を含む。
外縁部(B2)と縁部(B1)は、第3布(13)が縫製される場所付近に配置される外縁部(B2)の部分(B22)に対応する異なる曲率半径を有する。
より詳細には、第1布と第2布(11、12)が重ね合わされると、縁部(B1)と外縁部(B2)は、最初の部分(I)だけ一致する。
第1布(11)と第2布(12)は、縁部(B1)と外縁部(B2)が、最初の部分(I)で一致するように、作業面(PL)上で、縫製方向に対して針(A)の上流に配置される。
添付図に示されていないが、布(11、12、13、14)が作業面(PL)上で揃えられる間、押さえ(4)は、押さえ(4)の止め面(40)が上記作業面(PL)と接触状態になり、布(11、12、13、14)の位置決め用基準点として機能するように、押さえ(4)の動作位置に維持される。
特に、第1布と第2布(11、12)は、最初の部分(I)の縫い目が常に事前設定点で開始するように、作業面(PL)との止め面(40)の接点に配置される。
図3に示されるように、布(11、12、13、14)を位置決めした後に、押さえ金(41)は、アイドル位置から動作位置に変わり、押さえ(4)は、動作位置からアイドル位置に変わり、第3検出装置(7)は、上記布(11、12、13、14)の存在を検出し、針(A)が、針(A)の支持及び移動手段を起動することによって移動され、図4に示されるように、最初の部分(I)を縫製する。
第3検出装置(7)が布(11、12、13、14)の存在を検出すると、第3検出装置(7)は、信号を制御ユニットに送り、前記制御ユニットは、測定装置(9)を用いて針(A)によって作られたステッチを記憶する。
図4を参照すると、最初の部分(I)を縫製する間、第1検出装置(5)が第3布(13)の存在を検出すると、針(A)が止められ、針(A)の支持及び移動手段を停止し、押さえ(4)は、アイドル位置から動作位置に変わり、図5に示されるように、作業面(PL)上に配置された布(11、12、13、14)を制止(block)する。
布(11、12、13、14)が制止されると、引摺り組立体(2)の移動手段は、図6に示されるように、クランプ(3)が針(A)付近に位置決めされるように、起動される。
クランプ(3)が針(A)付近に配置されると、クランプ(3)の開閉手段は、クランプ(3)が布(11、12、13、14)を把持できるように、起動される。
図7及び図8を参照すると、布(11、12、13、14)がクランプされると、押さえ(4)は、前記押さえの動作位置からアイドル位置に変わり;針(A)の支持及び移動手段と引摺り組立体(2)の移動手段は、前に縫製された部分に対して連続した位置にある布の近位部分を縫製するように、同時に起動され、ステッチは、針(A)と引摺り組立体(2)の同期により、極めて正確になる。
針(A)の運動との同期モードで引摺り組立体(2)を使用することは、ステッチが事前設定ピッチを有するのに必要である。
上記布(11、12、13、14)を引摺る引摺りユニット(2)の移動中、圧力調整装置(8)は、押さえ金(41)の圧力を、上記押さえ金(41)が布(11、12、13、14)の移動時に引摺り組立体(2)と協働するように、(特定の要件に応じて)増減させる。
引摺り組立体(2)の移動は、予めプログラムされた事前設定軌道を追従する点に注目されねばならない。
更に、図7を参照すると、縫い目が続く間、第2検出装置(6)は、第3布(13)の存在を検出して、出発点に第3布(13)があることを制御ユニットに知らせる。
より詳細には、第2検出装置(6)は、縫製機(100)の制御ユニットに、そこからステッチピッチが極めて正確でなければならない最初の瞬間を提供する。かかる最初の瞬間は、測定装置(9)を用いて第3布におけるステッチを計算し、追跡するのに必要である。
縫製機が車両座席の表皮を縫製するのに使用される、添付図で示された特定の用途では、第3布(13)のステッチは、縫い目が通常状態で圧力に耐えられ、事故の場合におけるエアバッグの自在な放出を保証するように、必ず正確でなければならない。
かかるステップでは、確実にステッチピッチを極めて高精度にするために、縫製機(100)が上記検出器(R)(図28、図29、図30、図31及び図32に示されている)を備えていれば、ステッチピッチは、正確に制御できる。より詳細には、かかるステップ中、検出器(R)の装置(RV)は、検出器(R)を第2位置と第1位置との間で移動するために起動され、円盤(RD)を布(11、12、13、14)と接触させる。
図9を参照すると、引摺り組立体(2)の進行を完了した後、押さえ(4)は、前記押さえ(4)のアイドル位置から動作位置に変わり、クランプ(3)は、布(11、12、13、14)を解放して、針(A)は、針(A)の支持及び移動手段を停止することによって、止められる。
図10及び図11を参照すると、引摺り組立体(2)は、針(A)の付近にクランプ(3)の位置を変えるように、移動され、開閉手段は、クランプ(3)が布(11、12、13、14)を再び把持するように、起動される。
部分(B22)において、側縁部(B2)の曲率半径が縁部(B1)の曲率半径と異なる点に注目されねばならない。図12〜図14を参照すると、側縁部(B2)及び縁部(B1)は、重ね合わせられるために、より近くに移動され、布(11、12、13、14)は、クランプ(3)によって把持される。
特に、2縁部(B1、B2)が、針(A)の上流で、より近くに移動されることで、針(A)が縫製する場所において布(11、12、13、14)の移動を生じさせないが、これは、針(A)の付近で布(11、12、13、14)を押圧する押さえ(4)によって、布(11、12、13、14)が、しっかりと保持され、位置決めされるためである。
布(11、12、13、14)をクランプした後、押さえ(4)は、前記押さえ(4)の動作位置からアイドル位置へ変わり、布(11、12、13、14)は、引摺り組立体(2)によって引摺られる。
かかるステップでは、測定装置(9)は、引き続き、第3布(13)を伴う部分におけるステッチ数を測定する。
同様に、このステップ中、検出器(R)は、縫い目の精度をチェックするように、2つの連続したステッチ間の距離を検出する。ステッチピッチは、以下の動作:
−制御ユニットが、第1ステッチの針(A)と前記第1ステッチに隣接する連続した位置の第2ステッチの針(A)によって認識を得る動作;
−検出器(R)が、第1ステッチと第2ステッチ間のピッチを検出する動作;
−制御ユニットが、検出器(R)によって検出されたピッチを、事前設定ピッチと比較し、上記検出されたピッチが、上記事前設定ピッチと一致しないとき、エラー信号を送る動作
によって検出される。
−制御ユニットが、第1ステッチの針(A)と前記第1ステッチに隣接する連続した位置の第2ステッチの針(A)によって認識を得る動作;
−検出器(R)が、第1ステッチと第2ステッチ間のピッチを検出する動作;
−制御ユニットが、検出器(R)によって検出されたピッチを、事前設定ピッチと比較し、上記検出されたピッチが、上記事前設定ピッチと一致しないとき、エラー信号を送る動作
によって検出される。
縫製プロセスは、図15〜図20に示されるように、第1検出装置(5)が、第3布(13)の端部を検出するまで、布(11、12、13、14)を縫製し、引摺り、制止し、移動する動作を繰返して続行する。
第1検出装置(5)が、第3布(13)の端部を検出すると、信号が制御ユニットに送られ、図22〜図27に示されているように、制御ユニットは、引摺り組立体(2)の助けを借りずに、縫い目が手動で作られるように、事前設定された遅延後に(及びその結果、所定のステッチ組後に)クランプ(3)を解除する。必要であれば、クランプ(3)が解除されている間、押さえ(4)は、アイドル位置から動作位置に変化でき、それによりオペレータが、針(A)の上流で、布(11、12、13、14)の縁部(B1、B2)をより近くに移動できるようにする。
かかる事前設定の遅延中、第2検出装置(6)は、第3布(13)の端部を検出し、縫製機(100)に、ステッチが極めて正確になるようにする最初の瞬間であることを証明する。
かかるステップ中、検出器(R)の装置(RV)は、検出器(R)を第1位置から第2位置へ移動するために起動され、円盤(RD)を布(11、12、13、14)から離隔させる。
プログラムされた縫製中と手動の縫製中の両方で、絶えずオペレータは、押さえ(4)をアイドル位置から動作位置にでき、必要に応じて、縫製機(100)を止められる点に注目されねばならない。
上記を考慮すると、縫製中、絶えずオペレータは、針(A)の上流で安定して安全に、布を移動できる。
また、図22〜図27で示された手動の縫製中にも、圧力調整装置(8)は、布(11、12、13、14)が移動される間に上記押さえ金(41)がクランプと最良に協働することを保証するように、押さえ金(41)の圧力を増減する。
図26を参照すると、第3検出装置(7)は、第1布と第2布(11、12)の端部を検出し、制御ユニットは、針(A)を止める。
縫製が完了すると、針(A)によって作られた縫い目の精度は、特に、第3布(13)と第4布(14)を伴う部分に沿って作られた縫い目に関して、表示装置(V)を用いて評価できる。
縫い目の精度は、引摺り組立体(2)の補助によって確実にされ、検出器(R)を用いてチェックされる。実際に、検出器(R)によって検出されたステッチピッチは、事前設定された長さの値と比較される。ピッチが、許容誤差に従い正確である又は容認できるならば、縫い目は、エアバッグを収容する車両座席の表皮に対する縫い目として使用されるのに適することになる。
かかる縫製機(100)を使用することで、第3及び第4布(13、14)を伴う部分において、極めて精確な縫い目が実現可能になる。縫い目が通常状態における応力に耐え、それと同時に、自動車製造業者によって行われる計算及び試験に応じて、事故の場合にエアバックを自由に放出するのを保証しなければならないため、上記縫い目の精度が必要である。
測定装置、検出器(R)及び表示装置を設けることで、本発明の縫製機(100)は、縫製中及び縫製後に、縫い目の精度と正確性をチェック可能になる。
以上の説明は、縫製機(100)の特定の用途、即ち、エアバッグを備えた車両座席の表皮を縫製するための用途について言及したが、上記縫製機(100)は、2枚以上の布(11、12、13、14)上に極めて精確なプログラムされた縫い目を作ることを必要とする全ての用途に使用できる。
事前設定速度で布を引摺る引摺り組立体(2)を設けることで、布の異なる厚さ、布の異なる技術的特徴及びオペレータによって行われる移動に関係無く、極めて正確な縫い目が得られる。
更に、制止ユニット(4、41)の押さえ(4)のために、オペレータは、安全で、簡単な方法で布(11、12、13、14)を揃えることができる。より詳細には、その動作位置で、押さえ(4)が、針(A)の付近で布(11、12、13、14)をしっかり保持すると;かかる方法で、オペレータは、針(A)の付近で布(11、12、13、14)を移動させずに、縫い目の精度に対して悪影響を与えずに、布(11、12、13、14)を容易に移動できる。
以上の説明を考慮すると、制止ユニット(4、41)の押さえ(4)、クランプ(3)及び引摺り組立体(2)が同時に存在することで、異なる縁部を有する2枚の布(11、12、13、14)上で極めて精確なプログラムされた縫い目を得るのが可能になり;実際に、押さえ(4)の存在は、針(A)に対して布(11、12、13、14)の位置を変更せずに、縁部の一方を他方に近接して置くことを可能にするのに対して、クランプ(3)と引摺り組立体(2)の存在は、プログラムされた縫い目に応じて、布(11、12、13、14)を引摺ることを可能にする。
本発明の縫製機(100)は、縫い目が湾曲した側縁部と平行方向に作られるべきときにはいつでも、又は2枚の布が、前記2枚の布のどちらか一方上に湾曲部分を生成するように、前記2枚の布のどちらか一方を、針の上流で、移動させる必要を伴って、正確に縫製されるべきときにはいつでも、使用できる。
前述した説明を考慮すると、かかる縫製機(100)は、全ての種類の縫い目に対して使用できる。
多数の変更及び変形が、本発明の本実施形態に対して行われることができ、そうした変更及び変形は、当該分野の専門家が想到する範囲内にあり、いかなる場合でも、付記されたクレームによって開示された本発明の範囲内に入るものとする。
Claims (15)
- プログラムされ、測定され、制御された方法で2枚の布(11、12、13、14)を縫製するための縫製機(100)であって、前記縫製機(100)は:
−動作ステーション(SO);
−前記2枚の布(11、12、13、14)が配置され、前記動作ステーション(SO)に対応する、作業面(PL);
−前記動作ステーション(SO)上方に配置される縫製ヘッド(1);
−前記縫製ヘッド(1)に接続され、前記動作ステーション(SO)に対応して配置される少なくとも1本の針(A);
−前記針(A)を垂直軌道に沿って、前記作業面(PL)に対して接離方向に移動させる、前記針(A)のための支持及び移動手段;
−前記縫い目が前記少なくとも1本の針(A)によって作られる前記作業面(PL)下に配置される少なくとも1つの爪部;
−前記2枚の布(11、12、13、14)のための制止ユニット(4、41)であって;前記制止ユニット(4、41)は、押さえ(4)を含み、前記押さえ(4)は、前記作業面(PL)から遠位にあるアイドル位置と、前記押さえ(4)が前記作業面(PL)と接触状態にあり、縫い目が前記少なくとも1本の針(A)によって作られる場所の付近で、前記2枚の布(11、12、13、14)をしっかりと制止する動作位置とに存在でき;前記制止ユニットは、前記縫製ヘッド(1)に接続される少なくとも1つの押さえ金(41)を含み;前記少なくとも1つの押さえ金(41)は、前記少なくとも1つの押さえ金(41)が前記作業面(PL)から遠位にあるアイドル位置と、前記少なくとも1つの押さえ金(41)が、前記作業面(PL)と近位にあり、前記爪部に対して前記布(11、12、13、14)を押圧する動作位置に存在するのに適し;前記縫製機(100)は、前記押さえ金(41)を前記アイドル位置と前記動作位置との間で移動する、前記押さえ金(41)のための移動手段を含む、制止ユニット(4、41);
−制止組立体(4、41)の前記押さえ(4)のための移動手段であって;前記押さえ(4)のための前記移動手段は、前記アイドル位置と前記動作位置との間で前記押さえ(4)を移動する、移動手段;
−前記作業面(PL)に沿って前記2枚の布(11、12、13、14)を引摺るのに適した引摺り組立体(2);
−前記引摺り組立体(2)と一体化され、前記2枚の布(11、12、13、14)を把持するのに適したクランプ(3)であって;前記クランプ(3)は、第1要素と第2要素を対向位置で含む、クランプ(3);
−前記クランプ(3)が、前記対向要素が遠位位置にある開位置と、前記対向要素が互いに接触する閉位置にあることができるように、クランプ(3)に接続される前記クランプ(3)のための開閉手段;
−前記引摺り組立体(2)のための移動手段であって;前記引摺り組立体(2)のための前記移動手段は、前記作業面(PL)と一致する又は平行な平面上に存在する第1水平軸に沿って、前記引摺り組立体(2)を移動するように構成される、移動手段;
−前記少なくとも1本の針(A)によって縫製される前記少なくとも1枚の布(11、12、13、14)の部分の長さを測定する検出器(R)
を含む、縫製機(100)。 - 前記検出器(R)は:
−インクリメンタルエンコーダ読取機(RE);
−前記針(A)の付近に配置され、前記布(11、12、13、14)と接触状態にするのに適した円盤(RD);
−前記円盤(RD)の円運動を前記インクリメンタルエンコーダ読取機(RE)に伝える回転シャフト(RA);
−前記検出器(R)を起動/停止するための装置(RV)であって;前記装置(RV)は、前記円盤(RD)が前記布(11、12、13、14)と接触状態にある第1位置と、前記円盤(RD)が前記布(11、12、13、14)と非接触状態にある第2位置との間で、前記検出器(R)を移動させる、装置(RV)
を含む、請求項1に記載の縫製機(100)。 - 前記検出器(R)が前記第1位置にあるとき、前記円盤(RD)は、前記針(A)から5mm未満の距離で前記押さえ金(41)に隣接する、請求項2に記載の縫製機(100)。
- 前記少なくとも1つの押さえ金(41)は、スロット(413)を含み;前記検出器(R)が前記第1位置にあるとき、前記円盤(RD)は、前記スロット(413)内に、前記針(A)から5mm未満の距離で配置される、請求項2に記載の縫製機(100)。
- 前記2つの押さえ金(41)は、第1押さえ金(41a)及び第2押さえ金(41b)を含み;前記2つの押さえ金は、前記爪部に対して前記布(11、12、13、14)を交互に押圧し;前記第1押さえ金(41a)は、中心部分によって接合される2つの側基部(411a、412a)を含み、前記側基部(411a、412a)は、動作ステーション(SO)の上流に指向する凹部を有するU字形の座部を画成し;前記第2押さえ金(41b)は、前記U字形座部に収容される単一水平基部(411b)を含み、前記水平基部(411b)において、穴(FR)が設けられ、前記穴は、布(11、12、13、14)が縫製される際に前記針(A)によって貫通され;前記スロット(413)は、一方側で前記第1押さえ金(41a)によって画成され、他方側で前記第2押さえ金(41b)によって画成される、請求項4に記載の縫製機(100)。
- 前記少なくとも1本の針(A)の前記支持及び移動手段の速度を、前記引摺り組立体(2)の前記移動手段の速度と同期させるために、同期手段を含む、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の縫製機(100)。
- 前記少なくとも1本の針(A)によって作られたステッチの数を計算するために測定装置(9)を含む、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の縫製機(100)。
- 前記引摺り組立体(2)のための前記移動手段は、前記引摺り組立体(2)を:
−前記第1軸に垂直な第2水平軸;及び/又は
−前記作業面(PL)と直交する第3垂直軸
に沿って移動するように構成される、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の縫製機(100)。 - 前記引摺り組立体(2)のための前記移動手段は:
−前記引摺り組立体(2)のための第1回転手段であって;前記作業面(PL)と直交する軸周りに前記引摺り組立体(2)を回転するように構成される、第1回転手段;及び/又は
−前記引摺り組立体(2)のための第2回転手段であって;前記2水平軸の一方の周りに前記引摺り組立体(2)を回転するように構成される、第2回転手段
を含む、請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の縫製機(100)。 - 前記作業面(PL)にある前記2枚の布(11、12、13、14)の存在を検出するのに適した少なくとも1つの検出装置(5、6、7)を含む、請求項1〜9のうちいずれか一項に記載の縫製機(100)。
- 2枚の布(11、12、13、14)上に、プログラムされた縫い目を作るための方法であって;前記方法は、以下のステップ:
a)2枚の布(11、12、13、14)を提供するステップ;
b)前記2枚の布(11、12、13、14)を作業面(PL)上に配置するステップ;
c)前記2枚の布(11、12、13、14)をクランプ(3)で把持するステップ;
d)前記クランプ(3)が固定された引摺り組立体(2)の移動手段を作動させ;前記移動手段は、前記クランプ(3)を、前記作業面(PL)と一致する又は平行な平面上にある2本の水平軸に沿って移動し;前記引摺り組立体(2)の前記移動手段と同調して前記針(A)を移動する針(A)のための移動手段を同時に作動する、ステップ;
e)ステップd)を止めて、前記針(A)を制止し、前記作業面(PL)上にある前記2枚の布(11、12、13、14)をしっかりと制止するのに適した制止組立体(4、41)で、前記2枚の布(11、12、13、14)を制止する、ステップ;
f)前記針(A)に向けて前記クランプ(3)を移動するために、前記クランプ(3)を開放し、前記クランプ(3)が固定されている前記引摺り組立体(2)の移動手段を作動させるステップ;
g)前記プログラムされた縫い目が、前記2枚の布(11、12、13、14)上で完成するまで、ステップc)、d)及びe)を繰り返す、ステップ
を含む方法。 - ステップd)とステップg)の間に以下の動作:
−前記針(A)によって第1ステッチの実現を取得する動作;
−前記第1ステッチに対して連続し、隣接する位置で、前記針(A)によって第2ステッチの実現を取得する動作;
−前記第1ステッチと前記第2ステッチの間のピッチを検出する動作;
−前記検出されたピッチを、事前設定ピッチと比較する動作;
−前記検出されたピッチが前記事前設定ピッチと対応していない場合にエラー信号を送る動作
が提供される、請求項11に記載の方法。 - ステップd)中、以下の動作:
−前記引摺り組立体(2)を、前記作業面(PL)と直交する第3垂直軸に沿って移動する動作;及び/又は
−前記引摺り組立体(2)を、前記作業面(PL)と直交する軸に沿って回転する動作;及び/又は
−前記引摺り組立体(2)を、前記作業面(PL)に平行な軸に沿って、回転する動作
が提供される、請求項11又は12に記載の方法。 - 前記2枚の布(11、12、13、14)は、第1布(11)及び第2布(12)を含み、前記第1布(11)及び前記第2布(12)上に、第4布(14)及び第3布(13)は、其々、事前に縫製され;前記第3布(13)及び前記第4布(14)は、エアバッグの支持体として機能する、請求項11〜13のうちいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記2枚の布(11、12、13、14)は、異なる曲率半径を有する外縁部を含み;本方法によると、前記2枚の布(11、12、13、14)は、ステップe)中、前記布(11、12、13、14)の前記外縁部が重ね合わせられるように、前記針(A)の上流で、より近くに移動されるものとする、請求項11〜14のうちいずれか一項に記載の方法。
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