JP2021535969A - 糸のインライン処理のための処理ユニット - Google Patents
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Abstract
糸消費デバイス(15)とともに使用するための糸(20)のインライン処理のためのシステム(10)が提供される。このシステムは、作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸(20)に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイス(150)を備える処理ユニット(100)を備える。このシステムは、制御ユニット(190)をさらに備え、制御ユニット(190)は、動作データ(50)および1つまたは複数の糸消費パラメータ(40)に関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、前記糸消費デバイス(15)の前記糸消費を評価することと、評価された前記糸消費に基づいて、前記排出デバイス(150)からの分配を制御すること、および/または前記糸消費デバイス(15)の前記糸消費を調整すること、を行うように構成される。【選択図】図6
Description
本発明は、糸消費デバイスの技術分野に関する。特に、本発明は、そのような糸消費デバイスに関連して使用される処理ユニットを備えるシステムに関する。
刺繍機などの糸消費デバイスに、糸に特定の処理を提供するように設計されたインライン装置を提供することが提案されてきた。そのようなインライン装置は、例えば、糸を着色するために使用され、これにより、刺繍機を使用してマルチカラーパターンを作成するときに、複数のカラーノズルが複数の事前に着色された糸の現在の使用を置き換えることができる。異なる色の糸が使用される従来技術のシステムでは、第一の指定された色を有する1つの糸がいくつかの縫い目に使用され、第二の指定された色を有する別の糸が他の縫い目に使用される。
異なる色の複数の糸に対する要件の明らかな欠点を排除するために、本出願人は、特許文献1および特許文献2などの糸のインライン着色の技術に関するいくつかの特許出願を提出してきた。提案された解決策は、色品質の点で改善を提供し、糸消費デバイスの複雑さも軽減する。
しかしながら、糸のインライン着色の品質をさらに改善するために、コーティング物質の分配の精度を高めるように、インライン着色装置を変更することができれば、有利である。
したがって、本発明の目的は、従来技術の不利な点を克服する解決策を提供することである。より具体的には、本発明は、糸のインライン処理のためのシステムが、糸消費デバイスの評価された糸消費に基づいて、排出デバイスからの分配を制御するように構成される解決策を提供する。
第一の態様では、糸消費デバイスとともに使用するための糸のインライン処理のためのシステムが提供される。このシステムは、作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイスを備える処理ユニットを備える。このシステムは、動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータに関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、糸消費デバイスの糸消費を評価するように構成された制御ユニットをさらに備える。制御ユニットは、評価された前記糸消費に基づいて、排出デバイスからの分配を制御するように、さらに構成される。
糸消費を評価するため、1つまたは複数のコーティング物質で処理される糸は、目的のコーティング物質で処理される。
第二の態様では、糸消費デバイスとともに使用するための糸のインライン処理のためのシステムが提供される。このシステムは、作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイスを備える処理ユニットを備える。このシステムは、動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータに関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、糸消費デバイスの糸消費を評価するように構成された制御ユニットをさらに備える。制御ユニットは、評価された前記糸消費に基づいて、糸消費デバイスの糸消費を変更するように、さらに構成される。
第一または第二の態様の制御ユニットでは、制御ユニットは、糸消費を評価すること、および/または糸消費のシミュレーションに基づいて、動作データおよび/または少なくとも1つの糸消費パラメータを更新することを行うようにさらに構成され得る。
糸消費のシミュレーションは、糸消費デバイスの動作中および/または処理ユニットの動作中に連続的に実行され得る。
一実施形態では、シミュレーションは、糸消費デバイスの以前の実行からの情報を含む記憶された消費データに少なくとも基づく。
制御ユニットは、糸消費デバイスの以前の実行からの情報を含む記憶された消費データに基づいて、糸消費を評価すること、および/または糸消費デバイスの以前の実行からの情報を含む記憶された消費データに基づいて、動作データおよび/または少なくとも1つの糸消費パラメータを更新することを行うように、さらに構成され得る。
糸消費デバイスの動作データは、糸消費デバイスの駆動パターンの位置座標の情報を含み得る。糸消費デバイスは、縫い目を基材に作るように構成され、動作データは、糸消費デバイスの現在の縫い目数に関連する数をさらに含む。
糸消費デバイスは、縫い目を基材に作るように構成され得、糸消費パラメータは、糸消費デバイスの1つまたは複数の基材パラメータおよび/または1つまたは複数の縫い目パラメータに関連する。
1つまたは複数の基材パラメータは、基材の厚さ、基材の弾性、糸消費デバイス内の基材の配置のうちの1つまたは複数、あるいはそれらの任意の組合せに関連し得る。
1つまたは複数の縫い目パラメータは、少なくとも1つの糸の張力、少なくとも1つの糸が基材に適用される角度、少なくとも最後の縫い目の角度、下にある縫い目に関連する特徴のうちの1つまたは複数、あるいはそれらの任意の組合せに関連する。
基材は、布であり得る。ノズルは、インクジェットノズルであり得る。コーティング物質が着色物質であり得る。
第一および第二の態様のシステムは、少なくとも1つの糸消費デバイスをさらに備え得る。糸消費デバイスは、刺繍機、縫製機、編み機、織り機、タフティング機、糸巻き機、および/またはそれらの任意の組合せであり得る。
第三の態様では、糸消費デバイスとともに使用するための糸のインライン処理のための方法が提供される。この方法は、作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイスを備える処理ユニットを提供するステップと、制御ユニットを提供するステップと、を含む。この方法は、動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータに関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、糸消費デバイスの糸消費を評価するステップと、評価された前記糸消費に基づいて、1つまたは複数のコーティング物質の分配を制御するステップと、をさらに含む。
第四の態様では、糸消費デバイスとともに使用するための糸のインライン処理のための方法が提供される。この方法は、作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイスを備える処理ユニットを提供するステップと、制御ユニットを提供するステップと、を含む。この方法は、動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータに関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、糸消費デバイスの糸消費を評価するステップと、評価された前記糸消費に基づいて、糸消費デバイスの糸消費を変更するステップと、をさらに含む。
第三または第四の態様による方法は、糸消費のシミュレーションに基づいて、糸消費を評価するステップ、および/または動作データおよび/または少なくとも1つの糸消費パラメータを更新するステップをさらに含み得る。
この方法は、糸消費デバイスの以前の実行からの情報を含む記憶された消費データに基づいて、糸消費を評価するステップ、および/または糸消費デバイスの以前の実行からの情報を含む記憶された消費データに基づいて、動作データおよび/または少なくとも1つの糸消費パラメータを更新するステップをさらに含み得る。
(定義)
この文脈において、「糸消費デバイス」とは、使用時に糸を消費する任意の装置である。例えば、刺繍機、織り機、縫製機、編み機、タフティング機、糸巻き機、または任意の他の糸消費装置であってもよく、これらは、表面処理もしくはコーティング、または染色のように糸を物質にさらすことを含むその他のプロセスから恩恵を受けることができる。
この文脈において、「糸消費デバイス」とは、使用時に糸を消費する任意の装置である。例えば、刺繍機、織り機、縫製機、編み機、タフティング機、糸巻き機、または任意の他の糸消費装置であってもよく、これらは、表面処理もしくはコーティング、または染色のように糸を物質にさらすことを含むその他のプロセスから恩恵を受けることができる。
この文脈において、「処理」とは、糸の性質を変更するように設計された任意のプロセスである。そのようなプロセスには、着色、湿潤、潤滑、洗浄、固定、加熱、硬化、染色などが含まれるが、これらに限定されない。
この文脈において、「糸」とは、幅および高さ方向に薄く、本明細書に記載のシステムの任意のパーツの長手方向延在部よりも、またその幅および高さ寸法よりも極めて長い長手方向延在部を有する可撓性の細長い部材または基材である。典型的には、「糸」は複数のプライが一緒に撚られて構成され得る。したがって、「糸」という用語は、ガラス繊維、羊毛、綿、ポリマーのような合成材料、金属、ポリエステル、ビスコース、あるいは、例えば羊毛、綿、ポリマーまたは金属の混合物、またはこれらの任意の組合せなどの多様な異なる材料から製造された、ヤーン、ワイヤ、ストランド、フィラメントなどを含む。
本明細書において、「上流側」および/または「下流側」に関する言及は全て、糸消費デバイスの通常の動作中に、即ち、デバイス内を通常の動作方向に連続して移動する糸のような細長い基材を処理するように、デバイスが動作しているときの相対位置として解釈されるべきである。したがって、上流側の構成要素は、糸の特定部分が下流側の構成要素を通過する前に、上流側の構成要素を通過するように配置される。
本発明の実施形態は、本発明の以下の説明で、本発明の概念をどのように実施することができるかについての非限定的な例を示す添付の図面を参照しながら、記載される。
本発明のアイデアは、糸消費デバイスと関連して使用するために、制御された方法でコーティング物質を糸に分配するためのシステムおよび方法を提供することである。図1aから始めて、糸のインライン処理のためのシステム10の概略図が示されている。システム10は、1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸に分配するための処理ユニット100を備える。システム10は、少なくとも1つの糸消費デバイス15をさらに備え、これは、例えば、1つまたは複数の刺繍機、織り機、縫製機、編み機、タフティング機、糸巻き機などの形態であり得る。これにより、システムは、少なくとも1つの糸消費デバイス15および処理ユニット100を含む糸消費ユニットを形成する。糸消費デバイスでは、複数の糸を使用できることに留意されたい。
システムのいくつかの態様が本明細書内に記載されており、それらは糸消費デバイス15を含めることを必要としないことに留意されたい。以下からさらに理解されるように、全ての実施形態において、糸のインライン処理のためのシステムは、糸消費デバイス15とともに使用される処理ユニット100とを必要とする。
ここで図1bに目を向けると、糸消費デバイス15は、刺繍機として例示され、ここでは、処理ユニット100備えたシングルヘッド刺繍機として示されている。刺繍機は、刺繍される布を運ぶ可動ステージ2bを備える。動作中、可動ステージ2bは、その位置をX方向およびY方向(すなわち、この場合は、水平面であるが、垂直面でもあり得る)に急速に変化させるように制御される。
処理ユニット100は、従来の刺繍機に必要とされるように、独特に事前に着色された糸を提供することなく、刺繍機15が作動することを可能にする。代わりに、処理ユニット100は、着色された刺繍を製造することができるように、所定の着色パターンに従って糸20のインライン着色を提供する。したがって、処理ユニット100は、従来技術のシステムに存在するように、個々の糸リールを置き換える。
図1bに示されるように、処理ユニット100と刺繍機15との間の唯一の接続は、糸20であり、また電気的接続(図示せず)である。したがって、処理ユニット100は、可動ステージ2bとの機械的接続を有さないスタンドアロンユニットとして提供される。
オプションの実施形態では、スタンドアロン処理ユニット100は、処理ユニット100への振動の伝達を低減するための懸架装置を介して、糸消費デバイス15に取り付けられている。動作中、特にステージ2bの動きによって引き起こされる刺繍機15の激しい振動は、処理ユニット100が独立ユニットとして提供されるため、処理ユニット100に伝達されない。したがって、動作中の糸の正確な着色が可能である。
処理ユニット100の様々な構成要素を図2に示す。図2に見られるように、構成要素の大部分は、ハウジング105の内部に配置される。糸リール120のすぐ下流に、処理ユニット100を介して糸を前方に引っ張るように構成された糸フィーダ130を配置することができる。糸フィーダ130は、本明細書ではこれ以上説明しないが、より一般的な理解のために、糸フィーダ130は、糸20を受け取り、前進させる。このため、糸フィーダ130は、以下でさらに説明する制御ユニット190によって制御される。糸フィーダ130は、また、好ましくは、例えば、従動ローラ、エンコーダホイール、および1つまたは複数の糸ガイドによって、糸張力を制御するように構成される。糸フィーダ130を通過した後、糸20は、糸案内デバイス140と係合する。糸案内デバイス140は、例えば、1つまたは複数の案内ローラ142、144または他の適切な手段の形態であり得、糸20が少なくとも1つの排出デバイス150の一部を形成する1つまたは複数の処理ノズルと整列することを確実にする。
排出デバイス150は、着色物質などの処理物質が排出デバイス150を通過する際に、その物質を糸20上に排出するように構成されている。このため、ノズルは、図3および図4に関連してさらに説明されるように、好ましくは、糸20の長手方向に配置される。
排出デバイス150は、駆動ユニット(図示せず)によって移動可能であり得る。駆動ユニットを有することにより、例えば、コーティング物質を糸に分配する第一の状態と、洗浄セッション、または他の保守またはアイドリングを実行する第二の状態など、異なるタスクを実行するために、排出デバイス150を異なる動作状態に配置することが可能になる。このために、駆動ユニットは、排出デバイス150に接続され得る。駆動ユニットは、アイドル位置から動作位置への移動中に、異なる伝達比を有するトランスミッションによって、排出デバイス150をアイドル位置と動作位置との間で移動させるように構成され得る。
排出デバイス150の下流には、別の糸案内デバイス160が設けられている。第二の糸案内デバイス160は、排出デバイス150に沿って移動する間、糸20の位置が正しいように、第一の糸案内デバイス140と協働している。第二の糸案内デバイス160は、例えば、1つまたは複数の案内ローラ162、164の形態であり得るが、それはまた、その長手方向軸に沿って糸20の回転を誘発するように設計され得る。この追加の機能は、以下で説明するように、着色に利点を提供することができる。
システム10は、システム10を通過する糸20の速度を測定するように構成された糸速度センサ(図示せず)をさらに備えてもよい。
さらに、光検出システム(図示せず)は、排出デバイス150の下流に、少なくとも1つの糸20の進行方向に沿って、配置され得る。光検出システムは、糸20が照らされたときに糸20から反射される光を受け取るために、糸20を照らすように構成されている。光検出信号から収集された情報は、例えば、ノズル152a〜fに対する糸の位置、糸の幅、および/または糸の特性を決定するために使用され得る。この情報は、例えば、保守が必要なノズルを検出するため、ノズルの位置を変更する必要があること、および/またはコーティング物質の変動を検出するために使用することができる。追加または代替として、光検出システムは、1つまたは複数のコーティング物質が適用された糸の異なる特性を決定するために使用され得る。
次に、糸20は、処理物質を糸20に固定するために提供される1つまたは複数の固定ユニット170を通過するように前方に供給される。固定ユニット170は、好ましくは、熱風供給要素または加熱要素などの加熱手段、または処理物質、例えば、着色物質を硬化するか、あるいは糸20に固定するようなUV光源を備える。図2に示すように、固定ユニット170は、水平、垂直、または水平と垂直の間のある角度のいずれかに配置することができる。
ハウジング105を出る前に、糸20は、超音波浴などの洗浄ユニット180を通過することができ、そこで糸20から不要な粒子を除去する。処理物質が糸20に固定されると、洗浄ユニット180は、処理物質に影響を与えないままにする。
処理ユニット100は、ハウジング105の内部に配置された潤滑ユニット185をさらに備えてもよい。追加の糸バッファおよび糸フィーダ(図示せず)も、また、糸経路の様々な位置に配置された処理ユニット100に含まれることもある。
糸20は、好ましくは、開口部または同様のものを通って処理ユニット100を出て、それによって、糸20は、図1aおよび図1bに示されるように、刺繍機15などの関連する糸消費デバイスに送られる。
動作中に糸20と係合する糸フィーダ130および他の構成要素は、好ましくは、糸20を処理ユニット100から引っ張るのに必要な力、すなわち、下流の刺繍機15によって加えられる引っ張り力が、処理ユニット100が従来技術の糸リールと交換されたかのように。ほぼ同じになるように構成される。
パワーエレクトロニクス、通信モジュール、メモリなどの関連する電子機器を備えた制御ユニット190も提供される。制御ユニット190は、糸フィーダ130、排出デバイス150、および固定ユニット170に接続され、これらの構成要素の動作の制御を可能にする。さらに、制御ユニット190は、洗浄ユニット180、潤滑ユニット185、糸20の分裂、処理ユニット100に沿った様々な位置での糸速度、糸バッファなどを含む処理ユニット100全体の動作を制御するように構成される。制御ユニット190は、また、処理ユニット100の1つまたは複数の構成要素から制御信号、例えば、特定の制御をトリガするための制御信号、または、例えば、刺繍機15による糸消費に関連する他の情報を受信するように構成され得る。
制御ユニット190は、任意の市販のCPU(「中央処理装置」)、DSP(「デジタル信号プロセッサ」)または任意の他の電子プログラマブルロジックデバイス、あるいはそのようなプロセッサまたは他の電子プログラマブルロジックデバイスの組合せによって実装され得る。制御ユニット190は、例えば、そのようなプロセッサによって実行されるコンピュータ可読記憶媒体192(ディスク、メモリなど)に記憶され得る汎用または専用プロセッサにおいて実行可能なコンピュータプログラム命令を使用することによって、ハードウェア機能を可能にする命令を使用して実装され得る。記憶媒体192は、好ましくは、制御ユニット190と動作可能に通信している。
一実施形態では、好ましくはハウジング105の前端に配置されたディスプレイ195を介して、ユーザインターフェースも提供される。ディスプレイ195は、ユーザが制御ユニット190と相互作用することを可能にし、したがって、それに接続され、その結果、糸フィーダ130、排出デバイス150、固定ユニット170などの制御パラメータは、プロセス仕様に応じて、設定することができる。ディスプレイ195は、また、好ましくは、クリティカルな状況をユーザに警告するために使用され得、それにより、ディスプレイ195は、制御ユニット190が警報などを発するために使用され得る。
上記の構成要素は、必ずしもスタンドアロン処理ユニット100に含まれ得るとは限らず、代わりに、処理ユニット100の構成要素は、少なくとも1つのユニットがスタンドアロンユニットであるいくつかのユニットに分離され得ることに留意されたい。好ましくは、スタンドアロンユニットは、少なくとも1つの排出デバイス150を少なくとも含む。
図3には、上記のように処理ユニット100の一部を形成する排出デバイス150が示されている。使用中の糸20の移動方向は、図3に実線の矢印で示されている。すぐに詳細に説明するように、排出デバイス150は、使用中に処理ユニット100を通過する糸20に沿って、異なる長手方向位置(例えば、距離d1だけ離間)に配置された複数のノズル152a〜fを備える。
各ノズル152a〜fは、ノズルが作動したときに、インクなどのコーティング物質を糸20に分配するように配置される。コーティング物質は、糸20がその長手方向軸の周りでねじれるとき、例えば、糸20の異なる円周方向位置で、糸20によって吸収される。コーティング物質が隣接して分配された2つの液滴の相対位置は、液滴が重なるように選択され得る。
処理ユニット100は、1つまたは複数の排出デバイス150を備える。各排出デバイス150は、好ましくは、一連のインクジェットプリントヘッド151a〜dとして形成され、各プリントヘッド151a〜dは、1つまたは複数のノズルアレイを有する。各ノズルアレイは、通常、数百または数千のノズルを備える。説明のために、1つのプリントヘッド151a〜dについて6つのノズル152a〜fのみが示されている。しかしながら、各ノズルアレイは、それぞれ数千のノズル152を備えていてもよいことを理解されたい。一例として、各プリントヘッド151a〜dは、単一の色に関連付けられ得る。示されている例では、排出デバイス150は、4つのプリントヘッド151a〜dを有し、各プリントヘッド151a〜dは、CMYK規格に従って特定の色に関連付けられている。しかしながら、他の着色モデルを使用することもできる。
処理ユニット100の正確な構成は、変化し得る。例えば、処理ユニット100は、複数のプリントヘッド151a〜dを有する単一の排出デバイス150を備えている。次いで、各プリントヘッド151a〜dは、複数のノズル152a〜fを備えている。
別の実施形態では、処理ユニット100は、直列または並列のいずれかに配置されたいくつかの排出デバイス150を備えている。次いで、各排出デバイス150は、複数のプリントヘッド151a〜dを備えている。直列に配置された場合、上流の排出デバイス150は、特定の色標準の1つまたは複数の色に関連付けられたプリントヘッド151a〜dを有し得、一方、下流の排出デバイス150は、同じ色標準の他の色に関連付けられたプリントヘッド151a〜dを有する。並列に配置された場合、各排出デバイス150は、特定の色標準の全ての色に関連付けられるが、異なる糸20に関連付けられたプリントヘッド151a〜dを有し得る。そのような実施形態では、2つの別個の糸20を同時にかつ並列に扱うことができる。当然、並列/直列構成の組合せも可能である。
さらに別の実施形態では、排出デバイス150は、単一のプリントヘッド151a〜dのみを有する。その場合、糸20の動的着色は、処理ユニット100のいくつかの排出デバイス150を必要とするであろう。
各ノズル152a〜fは、原色がシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックであるCMYKカラーモデルに従った色を有するコーティング物質を分配することができる。したがって、特定の長さの糸20の総着色物質がノズル152a〜fによって分配される着色物質の混合物となるように、ノズル152a〜fを作動することによって、多種多様な色を糸に分配することが可能であり得る。先に説明したように、これは、好ましくは、いくつかのプリントヘッド151a〜dを直列に配置することによって達成され、それによって、特定のプリントヘッド151a〜dのノズル152a〜fは、単色専用である。
別の実施形態では、各ノズル152a〜fは、CMYKカラーモデルの2つ以上の原色の混合物を含む色を有するコーティング物質を分配する。
制御ユニット190は、コーティング物質が処理ユニット100を通過するときで、特に排出デバイス150を通過するときに、コーティング物質が糸20に排出されるように、ノズル152a〜fの作動を制御するように構成される。このような構成により、糸20の非常に正確な着色が可能であり、処理ユニット100によって提供される着色によって、例えば、視覚的に非常に洗練された高度な刺繍パターンを提供することができる。
着色動作の場合、制御ユニット190は、所望の色および/または着色効果を指定する1つまたは複数の入力信号を受信する。色入力は、好ましくは、正確な色と、その特定の色の糸20の長手方向の開始位置および停止位置とに関する情報を含む。糸速度が決定された場合、長手方向の開始位置と停止位置は、特定の時間値で表すことができる。
図4a〜図4bは、プリントヘッド151aのそれぞれの上面図を示している。プリントヘッド151aは、ノズル152が配置される平面を有する。上述のように、単一のプリントヘッドのノズル152の総数は、数センチメートルのサイズのプリントヘッド151a上に提供される場合、最大で数千になり得る。示されている例では、はるかに少ない数のノズル152が示されている。ノズル152は、1つまたは複数のノズルアレイ153に分配することができる。図4aでは、ノズル152は、2つの平行なアレイ153に分配される。アレイ153は、1つのアレイ153のノズル152が他のアレイ153のノズル152に隣接して配置されるように、互いに整列する。
図4bは同様の例を示しているが、2つのアレイ153の間に縦方向のオフセットがある。
前述のように、糸消費デバイス15は、縫い目24を基材30にするように配置されている。これは、図5に概略的に示され、ここで、糸は、縫い目24によって基材30に適用される。この文脈では、縫い目は、例えば、糸の1回転、糸の1ループ、ヤーンの1回転、またはヤーンの1ループであり得る。縫い目は、例えば、縫製、編み物、刺繍、かぎ針編み、および/またはニードルレース製造を使用して適用することができる。
刺繍では、縫い目は、例えば、単純な上下運動で生地を通過するランニングステッチ、包囲運動で生地を通過するバックステッチ、生地の表面で糸のループをキャッチするチェーンステッチ、針の周りに糸を巻き付けることによって形成されるノットステッチと見なすことができる。縫い目は、基材30の中に2つの挿入点を生成することによって形成することができる。
編み物では、縫い目はヤーンの単一のループと見なすことができ、その横のループに固定されて縫い目の列またはコースを形成し、その上下のループに固定されてウェールを形成する。前の縫い目をウェールに固定する際、次の縫い目は、前のループを下または上から通過できる。かぎ針編みでは、前の縫い目に糸のループを引っ張ることによって縫い目ができるように見える。特定の種類の縫い目が言及されているが、本明細書に開示されるシステムでは、全ての種類の縫い目を使用できることに留意されたい。
複数の縫い目24は、基材30上にオブジェクト26またはデザインを形成する。オブジェクト26は、パターン、図、形状、テキスト、エンブレム、シンボル、カラーグラデーションなどであり得る。オブジェクト26は、ロゴタイプまたは会社名であり得、例えば、刺繍の形態である。システム10のオペレータは、基材に適用されるオブジェクトまたはデザインを選択し、こうして、所定の縫い目パターンを選択する。選択された縫い目パターンは、糸消費デバイス15の駆動パターンとも呼ばれ得る。
基材30は、好ましくは、織物、布または布である。一実施形態では、基材30は、固定された一連の特性、例えば、特定の厚さおよび弾性定数を有する。図5に示される実施形態では、基材は、異なるセクション30a、30bに分割される。各セクション30a、30bは、例えば、基材30の厚さおよび/または弾性に関連する異なる特性を有し得る。
本発明の発明者は、洞察に満ちた推論の結果、糸消費デバイス15の糸消費を決定するいくつかの要因があることに気付いた。これらの要因は、評価された糸消費パラメータ、動作データ、シミュレーションデータ、および/または以前の実行から受信したデータに関連し得る。さらに、動的な変化を考慮に入れることができるように、糸消費の評価が継続的に更新されると有益である。いくつかの要因の組合せにより、糸消費のより信頼性の高い計算が提供される。
糸消費のより信頼性の高い計算は、インライン処理システムにとって、非常に重要である。これは、動作中に、糸に1つまたは複数のコーティング物質が分配されるからである。より具体的には、糸がコーティング物質で分配される位置と、縫い目を形成することによって糸が基材に取り付けられる位置との間に生成されるこれらの縫い目の糸消費を決定することは有益である。
したがって、制御ユニット190は、糸消費を評価するように構成され、評価された糸消費制御に基づいて、排出デバイス150からの分配を制御する。糸消費は、図6に示されるように、いくつかの方法で評価され得る。
制御ユニット190は、動作データ50、シミュレーションデータ60、記憶されたデータ70に基づいて、および/または糸消費パラメータ40に基づいて、糸消費デバイス15の糸消費を評価するように構成される。推定された糸消費は、上記の1つに基づくことも、あるいは2つ以上の組合せに基づくこともできる。
糸消費は、動作データ50を用いて推定することができる。動作データは、各縫い目の位置座標および/または糸消費デバイス15の駆動パターンの位置座標に関する情報を含む。位置座標は、選択された縫い目パターンに基づいており、縫い目24が基材30に適用される場所を記述する。位置座標は、XY座標として記憶され得る。XY座標は、ベクトルまたは行列の形式で記憶され得る。位置座標は、縫い目の生成に使用される2つの挿入ポイント間の斜辺を計算することによって糸の消費を決定するために、使用され得る。このようにして、その縫い目の糸消費の概算を得ることができる。
動作データは、追加または代替として、縫い目の長さに関する情報を含み得る。さらに、動作データは、現在の縫い目数に関するデータを含み得る。
シミュレーションデータ60は、糸消費デバイス15のシミュレートされた動作から生成される。シミュレーションは、動作データ50、糸消費パラメータ40、記憶されたデータ70、基材の情報および/または縫い目パターンの情報などの異なる要因に基づき得る。シミュレーションは、制御ユニット190および/または外部処理ユニットによって実行され得る。糸消費のシミュレーションは、糸消費デバイス15の動作中および/または処理ユニット100の動作中に連続的に実行することができる。これにより、システム10は、システム10が実行されると、糸消費の動的な変化を考慮に入れることができる。
シミュレーションデータ60は、糸消費の評価を決定するため、および/または糸消費パラメータおよび/または動作データ50などの他の要因を改善するために使用され得る。シミュレーションデータは、糸消費デバイス15の新しい実行の最初の縫い目を決定するときに、特に有益である。なぜなら、正しい最初の縫い目を受けるために、正しいコーティング(色など)が糸の正しいセクションに適用される可能性を高めるためである。
システム10の以前の運用実行からの記憶されたデータ70は、評価されたスレッド消費を決定するために使用され得る。以前の実行から記憶されたデータは、好ましくは、消費データに関連する情報を含む。この情報70は、次の実行での糸消費を評価するため、および/または糸消費パラメータ40の精度の改善および/またはシミュレーションデータ60の精度の改善などの他の要因を改善するために使用され得る。
制御ユニット190は、糸消費デバイス15の動作および/または排出デバイス150の動作に関連する異なる種類のデータを処理することによって糸消費を評価するように構成される。制御ユニット190は、全体として排出デバイス150の動作を制御するように、あるいは1つまたは複数のプリントヘッド151a〜dおよび/または1つまたは複数のノズル152a〜fを制御するように、構成され得る。
一実施形態では、制御ユニット190は、糸消費を評価するために、1つまたは複数の糸消費パラメータ40に関連する少なくとも1つのパラメータを使用するように構成される。糸消費パラメータ40は、基材に関連するパラメータ44または縫い目に関連するパラメータ42を含む。
基材パラメータ44は、例えば、基材30の異なるパラメータに関連し得る。例えば、基材パラメータ44は、基材30の厚さ、基材30の弾性、および/または糸消費デバイス15内の基材の配置、あるいはそれらの任意の組合せに関連し得る。追加または代替として、基材パラメータは、縫い目間の角度、前の縫い目の特性、次の縫い目の下方または下に配置された縫い目、あるいはそれらの任意の組合せに関連し得る。
基材30の異なる厚さは、糸の消費に影響を与える。より厚い基材30は、より多くの糸20を必要とし、したがって、より厚い基材30(の一部)では、糸の消費が増加する。
基材30の弾性も、また、糸の消費に影響を与える。
糸消費デバイス15内の基材の配置も、また、糸消費に影響を与える。基材は、デバイス15内への基材の配置を容易にするために、フレームに固定されることが多い。基材30の異なる領域は、フレームに対して配置される場所に応じて、異なる張力がかけられる。したがって、異なる張力の基材を使用すると、糸消費に影響を与える。
縫い目パラメータ42は、糸20の張力、糸20が基材30に適用される角度、少なくとも最後の縫い目24の角度、下にある縫い目24に関連する特徴、あるいはそれらの任意の組合せに関連し得る。
糸20が基材30に適用される角度および/または縫い目の角度は、糸の消費を評価するために使用され得る。一実施形態では、前の縫い目の角度が、糸の消費を評価するために使用される。一実施形態では、最後の2つの縫い目間の角度が評価される。さらに一実施形態では、所定の数の縫い目の角度の平均値が評価される。
糸20の張力も、また、糸消費に影響を与える。より具体的には、糸消費デバイス15の上糸と下糸とのバランスが糸消費に影響を与える。さらに、上糸と下糸との間の張力および基材が糸の消費に影響を与える。
基材の下にある縫い目(つまり、すでに縫い付けられており、基材の裏側に配置されている縫い目)も糸の消費に影響を与える。重なって配置された下の縫い目は、より多くの糸を必要とし、したがって、より高い糸消費を必要とする。
さらに、縫い目の長さは、糸の消費に影響を与える可能性のあるパラメータである。縫い目の長さは、動作データ60および/または糸消費パラメータ40によって説明することができる。
糸消費を評価する方法を図7に示す。制御ユニット190は、動作データを受信または生成し310、1つまたは複数の糸消費パラメータ40に関連する少なくとも1つのパラメータを受信または生成するように320構成される。動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータ40に関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、制御ユニット190は、糸消費デバイス15の糸消費を評価するよう330に構成される。
制御ユニット190は、糸消費のシミュレーションデータ60を実行して340、このシミュレーションデータ60を使用して、糸消費を評価するように、さらに構成され得る。これは、シミュレーションデータ60を使用して動作データおよび/または1つまたは複数の糸消費パラメータ40の精度を高めるために、および/または糸消費の評価の精度を高めるために行われる。
一実施形態では、制御ユニット190は、シミュレーションデータの精度をさらに高めるために、および/または動作データおよび/または1つまたは複数の糸消費パラメータ40の精度をさらに高めるために、記憶されたデータ70を使用するように350、さらに構成される。
システム10が糸消費デバイス15の糸消費を評価すると、データは、システム10の動作を制御するために使用される360。より具体的には、糸消費は、排出デバイス150からの分配を制御するために使用される。したがって、高精度で推定された糸の消費は、糸20の間違ったセクションに間違ったコーティング物質を有するリスクを低減する。コーティング物質が着色物質である実施形態では、糸消費の評価は、糸20の間違ったセクションに間違った色を分配するリスクを低減し、基材30上に生成されたパターン(またはオブジェクト)は、望ましい外観を有することになる。
一実施形態では、評価された糸消費データは、追加または代替として、糸消費デバイス15の糸消費を制御または変更するために使用される。
糸消費に影響を与える要因を知ることにより、制御ユニット190は、糸消費を直接変更するために、これらのパラメータのいくつかを能動的に制御することができる。したがって、システム10は、上記のようにカラーディスペンシングを変更するだけでなく、あるいはその代わりに、糸消費デバイスの糸消費を変更するようにさらに構成することができる。
糸消費の制御または変更は、糸消費デバイス15に入る糸の張力を制御することによって達成することができる。例えば、糸の張力を上げると、縫い目での糸消費が少なくなる。糸の張力を下げると、縫い目での糸消費が多くなる。これを可能にする1つの方法について、以下で詳しく説明する。
バッファシステムは、少なくとも1つの糸バッファユニットで構成される。糸緩衝ユニットは、糸が案内される一端を有する緩衝アームの形態であり得る。反対側の端は、糸案内端の位置を調整できるように、支持体に枢動可能に取り付けることができる。その結果、バッファアームに加えられる力によって、糸の張力が決まる。
糸バッファユニットは、コーティングされた糸が張力下で蓄積または保存されることを可能にする。糸緩衝ユニットによって糸に加えられる力が糸張力を決定し、それは、ほとんどの場合、糸緩衝ユニットの位置に応じて変化する。したがって、糸バッファの正確な構造は、糸に沿ったさまざまな位置でさまざまな張力を提供し得る。代替の実施形態では、糸緩衝ユニットは、糸に加えられる力が、重力、ばね、重力とばねの組合せ、あるいは糸張力を制御することができる任意の他のデバイスによって決定されるように構成される。糸張力は、上記のように処理ユニットを介して、糸を引っ張る糸緩衝ユニットを調整することによって制御される。こうして、糸バッファユニットを制御することにより、糸消費デバイスの糸消費を制御することができる。
糸バッファユニットは、好ましくは、少なくとも1つの排出デバイス150の下流に配置される。一実施形態では、バッファは、洗浄または保守プロセスが開始する直前に満たされ、その後、糸は、糸フィーダ130によって停止される。さらなる一実施形態では、糸バッファは、常に十分に満たされている。糸フィーダ130は、好ましくは、排出デバイス150の上流に配置される。バッファ中の糸の量は、予想される糸消費に基づいて調整され得る。予想される糸消費は、好ましくは、システム10の速度の増加を考慮に入れることができる。
好ましくは、バッファは、バッファのピークモード(糸バッファがフルになる位置)およびバッファの底部(空のバッファモード)で異なる糸力を必要とするように構成できるばねアームを備える。上流に配置された糸送りモータの制御は、バッファレベルの所望の値を提供し、それにより、糸消費デバイス15の糸消費を変更するために、使用され得る。なぜなら、バッファレベルが糸張力を制御し、それが糸消費に影響を与えるからである
一実施形態では、糸のアクティブステアリングをシステム10に適用することができる。これによって、糸の着色されたセグメントが基材30上の間違った位置に行き着く可能性があるという問題が解決される。糸消費デバイス15に供給される糸の力を増減する代わりに、縫い目の糸の長さに関する情報は、糸フィーダによって使用されるように構成される。したがって、糸フィーダは、そのような長さを糸消費デバイス15に供給する。正確な長さは、以前の推定/計算に基づいて、あるいは上記に関連する他の手段によって、推定または計算することができる。縫い目の糸の長さに関する情報は、好ましくは、シミュレーションデータによって得られる。したがって、糸消費デバイス15は、縫い目のために意図された量の糸だけを使用することを余儀なくされる。これによって、色の予測が基材に正しく適用されるという利点がもたらされる。
使用中に糸が切れるリスクがある。したがって、糸が破損するリスクがあるかどうかを決定することが好ましい。このリスク評価は、供給された糸が、糸消費デバイス15のどこで、どのサイクルで、糸消費デバイス15で消費されるかを測定することによって決定することができる。これは、適切なセンサを使用することによって、好ましくは、出力糸バッファと同じセンサを使用することによって検出され得る。制御ユニット190が、糸消費デバイス14が予想よりも早く糸を消費すること、すなわち、そのサイクルの早すぎることを検出した場合、これは、より多くの糸が必要なことを示している。制御ユニット190が、糸消費デバイス14が予想よりも遅く糸を消費すること、すなわち、そのサイクルが遅すぎることを検出した場合、逆のことが当てはまり、これは、より少ない糸が必要なことを示している。好ましくは、適切な閾値限界が定義され、瞬間的な変動を回避するために平均値を計算することができる。早めに、あるいは遅くに検出した場合、基材30上の色変化位置の逸脱した精度が事前設定された許容範囲内になるように、処理ユニット100のカラーキューを調整することによって、さらなる補償を行うことができる。これにより、システムは、基材30上で発生するように要求されている事前定義された視覚効果パターンに従って、システム10が糸消費速度を適切な消費速度に変更することをゆっくりと可能にする。
本発明は、主に、1つの処理ユニット100および1つの糸消費デバイス15を備えるシステムを参照して説明されてきたが、本発明の特徴は他のシステムにも適用できることを当業者は理解すべきである。図8a〜bは、そのような代替システムの2つの例を示している。
図8aでは、システム10は、第一および第二の処理ユニット100a、100bと、第一および第二の糸消費デバイス15a〜bとを備える。各処理ユニット100a、100bは、各糸消費デバイス15a〜b上で動作を制御し、実行している。第一および第二の処理ユニット100aは、分離されていても、1つまたは複数の構成要素を共有し得ることに留意されたい。一実施形態では、制御ユニット190は、第一および第二の処理ユニット100a、100bとは別個のユニットとして配置され、したがって、1つの制御ユニット190は、両方の処理ユニット100a、100bの動作と、対応して両方の糸消費デバイス15a〜bの動作を制御するように構成される。
図8bでは、システム10は、1つの処理ユニット100aと、第一および第二の糸消費デバイス15a〜bとを備える。この実施形態では、1つの処理ユニット100aは、2つの糸消費デバイス15a〜bの動作を制御して、実行するように構成される。
図8aには2つの処理ユニットおよび2つの糸消費デバイスのみが示され、図8bには1つの処理ユニットおよび2つの糸消費デバイスのみが示されているが、任意の合理的な数の処理ユニットおよび/または糸消費デバイスがシステム10に存在し得ることについて理解されるべきであることに留意されたい。
ここで、糸消費デバイスの糸消費を変更または制御するように構成されているシステムの実施形態について説明する。このシステム10は、1つの処理ユニット100、2つの糸消費デバイス10、および2つの糸消費レギュレータ(図示せず)を備える。糸消費レギュレータは、2つ(またはいくつか)の糸消費デバイス15間で生じる可能性のある糸消費の差を補償するように配置される。これは、処理ユニット100全体が実質的に全ての構成要素を互いに共有できるという利点を提供し、したがって、この解決策を実現するためのコストを削減する。
本発明は、特定の実施形態を参照して上で説明されてきたが、本明細書に記載の特定の形態に限定されることを意図するものではない。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
特許請求の範囲において、用語「備える/備えている」は、他の要素またはステップの存在を除外しない。さらに、個々の特徴が異なる請求項に含まれることもあるが、これらは、おそらく有利なように組み合わされてよく、また異なる請求項へに含めることは、特徴の組合せが実現可能でないこと、および/または有利でないことを意味するものではない。さらに、単一の参照は、複数を除外しない。用語「1つの(a、an)」、「第一の」、「第二の」などは、複数を排除しない。特許請求の範囲における参照符号は、単に明確にする例として設けられ、いかなる形であれ、特許請求の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。
Claims (19)
- 糸消費デバイス(15)とともに使用するための糸(20)のインライン処理のためのシステム(10)であって、
作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸(20)に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイス(150)を備える処理ユニット(100)と、
制御ユニット(190)であって、
動作データ(50)および1つまたは複数の糸消費パラメータ(40)に関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、前記糸消費デバイス(15)の糸消費を評価すること、
評価された前記糸消費に基づいて、前記排出デバイス(150)からの分配を制御すること、および/または
評価された前記糸消費に基づいて、前記糸消費デバイス(15)の前記糸消費を変更すること、
を行うように構成された、制御ユニット(190)と
を備える、システム(10)。 - 前記制御ユニット(190)は、
糸消費のシミュレーションに基づいて、糸消費を評価すること、および/または前記動作データ(50)および/または少なくとも1つの糸消費パラメータ(40)を更新することを行うように、さらに構成される、請求項1に記載のシステム(10)。 - 糸消費の前記シミュレーションは、前記糸消費デバイス(15)の動作中および/または前記処理ユニット(100)の動作中に、連続的に実行される、請求項2に記載のシステム(10)。
- 前記シミュレーションは、前記糸消費デバイス(15)の以前の実行からの情報を含む記憶された消費データ(70)に少なくとも基づく、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 前記制御ユニット(190)は、
前記糸消費デバイス(15)の以前の実行からの情報を含む記憶された消費データ(70)に基づいて、糸消費を評価すること、および/または
前記糸消費デバイス(15)の以前の実行からの情報を含む記憶された消費データ(70)に基づいて、前記動作データ(50)および/または少なくとも1つの糸消費パラメータ(40)を更新すること、
を行うように、さらに構成される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシステム(10)。 - 前記糸消費デバイス(15)の前記動作データ(50)は、前記糸消費デバイス(15)の駆動パターンの位置座標の情報を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 前記糸消費デバイス(15)は、縫い目(24)を基材(30)に作るように構成され、前記動作データは、前記糸消費デバイス(15)の現在の縫い目数に関連する数をさらに含む、請求項6に記載のシステム(10)。
- 前記糸消費デバイス(15)は、縫い目(24)を基材(30)に作るように構成され、前記糸消費パラメータは、前記糸消費デバイス(15)の1つまたは複数の基材パラメータ(44)および/または1つまたは複数の縫い目パラメータ(42)に関連する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 前記1つまたは複数の基材パラメータ(44a、44b、44c)が、
前記基材(30)の厚さ、
前記基材(30)の弾性、
前記糸消費デバイス(15)内の前記基材の配置、のうちの1つまたは複数、
あるいはそれらの任意の組合せに関連する、請求項8に記載のシステム(10)。 - 前記1つまたは複数の縫い目パラメータ(42a、42b、42c)が、
少なくとも1つの糸(20)の張力、
少なくとも1つの糸(20)が前記基材(30)に適用される角度、
少なくとも最後の縫い目の角度(24)、
下にある縫い目(24)に関連する特徴、
のうちの1つまたは複数、あるいはそれらの任意の組合せに関連する、請求項8または9に記載のシステム(10)。 - 前記基材(30)が布である、請求項7〜10のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- ノズル(40a〜g)がインクジェットノズルである、請求項1〜11のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 前記コーティング物質が着色物質である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 前記システムが糸消費デバイス(15)をさらに備える、請求項1〜13のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 前記糸消費デバイス(15)は、刺繍機、縫製機、編み機、織り機、タフティング機、糸巻き機、および/またはそれらの任意の組合せである、請求項1〜14のいずれか一項に記載のシステム(10)。
- 少なくとも1つの糸(20)のインライン処理のための方法であって、
作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸(20)に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイス(150)を備える処理ユニット(100)を提供するステップと、
制御ユニット(190)を提供するステップと、
を含み、前記方法は、
動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータに関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、糸消費デバイス(15)の糸消費を評価するステップと、
評価された前記糸消費に基づいて、1つまたは複数のコーティング物質の分配を制御するステップと、
をさらに含む、方法。 - 少なくとも1つの糸(20)のインライン処理のための方法であって、
作動時に1つまたは複数のコーティング物質を少なくとも1つの糸(20)に分配するように構成された少なくとも1つの排出デバイス(150)を備える処理ユニット(100)を提供するステップと、
制御ユニット(190)を提供するステップと、
を含み、前記方法は、
動作データおよび1つまたは複数の糸消費パラメータに関連する少なくとも1つのパラメータに基づいて、糸消費デバイス(15)の糸消費を評価するステップと、
評価された前記糸消費に基づいて、前記糸消費デバイス(15)の糸消費を変更するステップと、
をさらに含む、方法。 - 糸消費のシミュレーションに基づいて、糸消費を評価するステップ、および/または前記動作データ(50)および/または少なくとも1つの糸消費パラメータ(40)を更新するステップ
をさらに含む、請求項16または17に記載の方法。 - 前記糸消費デバイス(15)の以前の実行からの情報を含む記憶された消費データ(70)に基づいて、糸消費を評価するステップ、および/または
前記糸消費デバイス(15)の以前の実行からの情報を含む記憶された消費データ(70)に基づいて、前記動作データ(50)および/または少なくとも1つの糸消費パラメータ(40)を更新するステップ
をさらに含む、請求項16〜18のいずれか一項に記載の方法。
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