KR20040101020A - 재봉물 두께를 검지하기 위한 센서를 포함하는 재봉기 - Google Patents

재봉물 두께를 검지하기 위한 센서를 포함하는 재봉기 Download PDF

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KR20040101020A
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sewing
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세브키 호사가시
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뒤르콥 아들러 악티엔게젤샤프트
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Abstract

재봉물 두께(d1; d2)를 검지하기 위한 센서(34)를 가진 재봉기(1)는 재봉물(24; 24, 25)용 베어링 판(23)을 포함하는 베이스 판(2)과, 베이링 판(23)상에 형성되고 헤드(5)를 포함하는 인접 암(4)을 가진 스탠다드(3)와, 재봉 바늘(11)을 가지는 스티치 형성 플레이스(21)와, 공급 방향(31)으로 재봉물(24; 24, 25)을 공급하기 위한 공급 장치(30)를 포함하며, 상기 센서는 공급 방향(31)으로 스티치-형성 플레이스(21)의 상류와 베어링 판(23) 위에 배치된 초음파 센서(34)로, 재봉물(24; 24, 25)의 두께(d1; d2)에 대응하는 처리한 값을 전자 제어 시스템(38)으로 전송을 하기 위한 회로(36)를 가지며, 제어 시스템(38)은 재봉기(1)상의 적어도 하나의 서보 부품(15, 29) 및/또는 전동기(9)로 검지된 두께에 따라서 알터 커맨드(alter command)를 전송하기 위한 유닛(37)에 연결되어 있다.

Description

재봉물 두께를 검지하기 위한 센서를 포함하는 재봉기{Sewing Machine Comprising a Sensor for Work-Piece-Thickness Detection}
본 발명은 청구항 제 1항에 따른 재봉물 두께를 검지하기 위한 센서를 포함하는 재봉기에 관한 것이다.
일반적인 형태의 재봉기는 DE 35 28 295 C2(미국 특허 제 4,686 917호)로부터 알려져 있으며, 재봉물의 두께는 재봉방향에서 보면, 스티치가 형성되어지는 포인트의 상류에 배치되어 있는 센싱 레버에 의해 감지되며, 센싱 레버의 각도 위치는 전자 측정 소자에 의해서 대응 측정 값으로 번환된다. 측정 값에 따라서, 알터 커멘드는 예를 들어 변경 작업의 노루발의 리프팅 스트로크를 조정하기 위해서, 전자 제어 시스템을 통해서 재봉기의 서보 모터로 전송된다.
센싱 레버가 작업자가 재봉물을 처리하는 노루발의 바로상류의 작업 영역내에 위치되어 있는 것이 결점으로 남아 있다. 재봉기의 스티치 형성 영역으로 재봉물을 삽입은 재봉물이 센싱 레버의 아래에 위치되게 조심스럽게 해야 한다. 재봉시, 작업자는 센싱 레버의 방해받지 않은 작업을 보장해야 한다. 더욱이, 센싱 레버는 원호형 심이 만들어질 때 재봉물 공급을 방해한다. 결론적으로 말하면, 작업자의 작업 영역상의 센싱 레버의 나쁜 효과는 피할 수 없다.
DE 37 17 601 A1는 재봉기용 재봉물 검지기를 개시하며, 여기서는 재봉기의 스티치 형성 플레이스의 상류에 위치되어 있는 센싱 레버의 위치가 분압기와 동력학적으로 결합되어 있다. 처리한 값은 스캔된 재봉물의 두께에 대응해서 방출된다.재봉물 두께가 이 방법으로 검지가능할 지라도, 센싱 레버의 상기 결함은 또한 상기 재봉물 검지기의 경우도 일어난다.
본 발명의 목적은 방해받지 않은 작업 모드를 보장하는, 센서를 가진 일반적인 형태의 재봉기를 제공하는 것이다.
도 1은 재봉기의 헤드를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 화살표 II에 따라서 취한 재봉기의 축소 정면도.
도 3은 재봉기 제어 시스템 부분을 도시하는 선도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 재봉기 2 : 베이스판
3 : 스탠다드 4 : 암
5 : 헤드 6 : 암 샤프트
7 : 핸드휠 8 : 벨트 드라이브
9 : 전동기 10 : 침봉
11 : 재봉바늘 12 : 실 레버
13 : 단부 14 : 홀
15 : 실 조임기 16 : 아이릿
17 : 아이릿 18 : 실
19 : 바늘판 20 : 스티치홀
21 : 스티치 형성 플레이스 22 : 공급기
23 : 베어링판 24 : 제 1재봉물
25 : 제 2재봉물 26 : 노루발
27 : 노루발 28 : 가압 장치
29 : 서보 부품 30 : 공급 장치
31 : 공급 방향 32 : 표면
33 : 홀딩 암 34 : 센서(34a: 전송기부, 34b:수신기부)
35 : 빔 통로 36 : 회로
37 : 입력-출력 유닛 38 : 제어 시스템
39 : 마이크로프로세서 40 : 컴퓨터부
41 : 컴퓨터 회로 42 : 비교기 회로
43 : 메모리 영역 44 : 제 1메모리
45 : 제 2메모리 46 : 제 3메모리
47 : 제 4메모리 48 : 작동 패널
49 : 디스플레이 유닛 50 : 키보드
51 : 접근 에지 52 : 테일 에지
53 : 라인
d1, d2, D : 두께
a, e : 거리
b : 폭 c : 스트로크의 리프트
본 발명에 따라서, 상기 목적은 청구항 제 1항의 특징부의 특징 요소에 의해서 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 실시는 재봉기 베어링 판으로부터의 거리와 여기에 놓인 재봉물로부터의 거리는 방출된 소리 펄스와 에코 신호의 수신 사이의 간격에 기초해서 결정될 수 있다. 이것은 작업자의 작업 영역이 어떠한 영향으로부터 방해를 받지 않게 한다. 소리 세기를 감지하는 대신에 전송과 에코 리턴 사이의 간격을 타이밍하는 초음파 센서의 성질은 방해 환경을 거의 일어나지 않게 하고, 색깔, 투명성과 다른 물리적 성질에도 불구하고, 가죽 또는 벨벳(velvet)과 같은, 넓은 스펙트럼 재료를 검지할 수 있게 만든다. 다른 장점은 두께 측정이 먼지가 많은 환경에서도 이루어질 수 있다는 사실로부터 나온다.
청구항 2에 따른 실시예는 작업 영역의 작업자의 시선이 거의 방해받지 않도록 하는 공간 절약 방식의 구성을 실현하는데 도움을 준다.
청구항 3에 따른 실시예는 재봉기의 베이스 판 위에 센서가 배치되어 있는 거리를 자동으로 검지할 수 있게 한다. 이것은 센서가 치수 변동 부품을 사용해서, 재봉기의 암에 장착될 수 있는 장점을 가져온다. 특정 교정 일을 필요로 하지 않은경우에, 재봉기가 수선되어진 후에, 센서를 장착할 수도 있다. 더욱이, 본 개선 실시예는 재봉기의 베어링 판과 센서사이의 거리를 나타내는 값이, 어느 변경된 공기 성질(압력, 온도, 습도)의 어떠한 효과도 처리한 결과상에 영향을 주지 않고, 영구적으로 업데이트될 수 있게 한다.
청구항 4에 따른 추가의 개선 실시예는 대응 변경 기능을 트리거 함으로써, - 아주 일반적인 재봉물의 두께를 변경하는 것을 의미하는- 두께를 처리할 수 있는 가능성을 제공한다.
청구항 5의 특징요소를 포함하는 추가의 개선 실시예에 의해서 특정 장점을 달성할 수 있으며, 청구항 5에서, 재봉물을 공급하기 위해, 사람이 스티치 형성 플레이스의 바로 상류의 센서의 작업 영역내에 작동할 수 있게 한다. 이 경우에, 처리한 결과는 무시되며, 초음파 센서가 작동자의 손가락 또는 손의 검지시 그리고 정해진 최대 두께를 초과할 때 제어 시스템으로 보낸다.
본 발명의 추가의 장점, 특징 및 상세한 내용은 도면을 첨부해서, 예시적인 실시예의 설명을 참조하면 보다 명확해질 것이다.
재봉기(1)는 베이스판(2)과 이로부터 상향으로 연장하는 스탠다드(3)와 헤드(5)내에서 끝나는 엘보우형 암(4)을 포함한다. 암(4)내에는 암 샤프트(6)가 회전가능하게 돌며, 스탠다드의 한 측면상에는, 핸드휠(7)이 결합되어 있다. 핸드휠(7)은 벨트 드라이브(8)에 의해서 암(4)에 고정되어 있는 전동기(9)에 연결되어 있다.
헤드(5)내에, 암 샤프트(6)의 자유단부는 종래대로 침봉(10)의 작동용 크랭크 드라이브(도시 생략)에 연결되어 있으며, 베이스판(2)과 직면하는 단부는 재봉 바늘(11)이 제공되어 있다.
실 레버(12)는 크랭크 드라이브와 구동연결되어 있으며, 이의 자유 단부(13)는 헤드(5)내의 홀(14)을 통해서 돌출한다. 홀(14)의 측면까지, 전자기 작동식 실 조임기(15)가 헤드(5)상에 제공되어 있다. 아이릿(16, 17)은 암(4)상에 배치되어 있다. 실(18)은 보빈(도시 생략)으로부터 재봉기(1)로 공급되며, 이 실(18)은 아이릿(16)을 통해서 실 조임기(15)로 안내되고, 이로부터 실 레버(12)의 단부(13)에 있는 아이릿으로 안내되고 아이릿(17)을 통과하고 최종적으로 재봉 바늘(11)의 눈을 통과한다.
바늘판(19)은 베이스판(2)상에 장착되며, 바늘(11)이 통과하기 위한 스티치 홀(20)을 가진다. 훅(도시 생략)은 바늘판(19) 아래에 위치되어 있으며, 재봉 바늘(11)과 협력하는 스티치 형성요소로서 작용한다. 바늘(11)과 스티치 홀(20)은 스티치 형성 플레이스(21)를 이룬다. 스티치 홀(20)의 부근에, 바늘판(19)내의 대응 리세스를 통과하는 공급기(22)가 제공되어 있다.
두께(d1)의 제 1재봉물(24)은 또한 베어링 판(23)으로 불리는 베이스판(2)의 상측면상에 놓여 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 폭(b)의 제 2재봉물(25)은 제 1재봉물(24) 위에 놓여진다. 제 2재봉물(25)은 예를 들어 제 1재봉물(24)상에 재봉되어지는 스트라이프 또는 파이핑(stripe or piping) 또는 일반적으로 두꺼운 다른 형태의 재봉물일 수 있다.
노루발(26)은 자체가 재봉물(24)상에 지지되며, 제 2노루발(27)은 도 1에 도시한 바와 같이 상승 위치에 있다. 노루발(26, 27)은 암 샤프트(6)와 구동 연결하는 변환 작업의 소위 가압 장치(28)의 부품이다. 노루발(26, 27)은 리프트(c) 만큼 재봉물(24 또는 24와 25)의 상측면을 번갈아서 상승될 수 있으며, 리프트(c)는 재봉기(1)의 작동 동안에 서보 부품(29)에 의해서 개조가능하다. 가압 장치(28)는 서두에 언급한 문헌으로 알 수 있다.
상술한 공급기(22)는 암 샤프트(6)와 구동 연결하고 있는 공급 장치(30)의 부품이다. 가압 장치(28)와 조합해서, 공급 장치(30)는 공급방향(31)으로 재봉물(24) 또는 재봉물(24, 25)상에 공급 모션을 행한다.
홀딩 암(33)은 헤드(5)의 바닥면(32)상에 기밀하게 장착되어 있으며, 이의 자유 단부는 공급 방향(31)과 반대방향으로 연장하며, 센서(34)가 제공되어 있다. 센서(34)는 초음파 센서로 0.1 내지 1메가헤르츠의 주파수 영역의 음파를 방출하고 대응하는 반사파를 수신한다. 이런 형태의 초음파 센서는 시장에서 상업적으로 이용가능하다. 도 1의 점선은 이들 음파의 빔 통로(35)를 도시적으로 도시한 것이다. 공급 방향(31)에서 보면, 빔 통로(35)는 스티치 형성 플레이스(21)의 상류에 거리(e)에 놓여 있다.
도 3에 따라서, 센서는 전송기부(34a)와 수신기부(34b)를 포함하며, 양 부분은 전자 회로(36)에 의해 트리거된다. 따라서, 방출된 빔(35a)은 전송기부(34a)상에 도시되어 있고 반사 빔(35b)은 수신기부(34b)상에 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 양호한 실시예에서, 센서(34)는 전송기부(34a)와 수신기부(34b)와 회로(36)가 싱글 캐이싱에 수용되는 방식으로 형상져 있다. 이 경우에, 소결 재료의 센서 바디는 수신부 뿐만아니라 전송부로서 사용되며, 높은 주기로 하나로부터 다른 하나를 교대로 스위칭한다. 이런 형태의 센서는 비교적 작은 공간이 필요한 만큼 우수하다. 따라서, 도 3은 양 단부에 화살표들을 가진 점선으로 거치게 도시된 빔 통로(35)를 가진 센서(34)를 도시한다.
회로(36), 전동기(9)( 도 3에 블록(9a)으로서 개략적으로 도시되어 있음), 실 조임기(15)( 도 3에서 블록(15a)으로 개략적으로 도시되어 있음)와 서보 부품(29)(도 3에서 블록(29a)으로 도시되어 있음)은 전자 제어 시스템(38)의 일부분인 입력-출력 유닛(37)에 전기적으로 접속되어 있다. 입력-출력 유닛(37)은 마이크로프로세서(39)에 연결되어 있으며, 컴퓨터 회로(41)를 가지는 컴퓨터부(40), 비교기 회로(42)와 제 1메모리(44), 제 2메모리(45), 제 3메모리(46)와 제 4메모리(47)를 가진 메모리 영역(43)을 포함한다. 제어 시스템(38)은 디스플레이 유닛(49)과 키보드(50)를 구비한 작동 패널(48)에 전기적으로 접속되어 있다.
재봉기(1)의 작동 모드는 다음과 같다.
전류가 온되고 어느 가능한 공압 서보 부품에 가압 공기가 제공된다고 하면, 재봉기(1)는 작업을 준비하며, 이 상태에서는 베어링 판(23)에는 아무 것도 없고, 재봉을 위해 어떠한 재봉물도 여기에 놓여지지 않는다. 따라서, 센서(34)의 방출된 빔 통로(35)는 베어링 판(23)상에 작용한다. 이것은 센서(34)가 트리거함으로써 달성되며, 이로써, 미리 결정된 수의 음파가 전송기부(34a)에 의해 방출되고 베어링 판(23)에 의해 반사된 음파는 수신기부(34b)에 의해 에코(echo)로서 수신된다. 이 과정 동안, 음파 방출의 초기와 에코 수신 사이의 간격을 측정한다. 이 간격은 베어링 판(23)으로부터 센서(34)의 거리(a)에 비례하는 값이며, 그러므로 거리(a)는 측정되고 그리고 나서 제 1메모리(44)에 기록된다. 이러한 기술된 과정은 끊임없이 반복된다.
재봉물(24)의 삽입시, 거리의 차(a-d1)는 동일한 방법으로 측정되며, 이로부터 컴퓨터 회로(41)는 전에 결정된 거리(a)와 조합해서 두께(d1)를 계산할 수 있으며, 이를 제 2메모리(45)에 기록한다. 재봉물(24)의 두께(d1)의 결정시, 제어 시스템(38)은 전동기(9)와 서보 부품(15, 29)의 규정변수(regulation variables)가 설정되도록 하여, 재봉기가 자동적으로 재봉물(24)을 재봉하기 위해서 조정된다. 재봉물의 각 두께에 따라서, 선택 조정 데이터가 작동되어 각 두께에 할당되며, 이들 데이터는 테이블내에 포함되며 메모리 영역(43)내에 저장된다.
재봉물(24)이 재봉 동안 전진하면, 접근 에지(51)는 센서(34)의 작업 영역내에 도달하여 특정한 방법으로 두께(d2)를 결정하고 제 3메모리(46)내에 기록한다. 스티치 형성 플레이스(21)로부터 센서(34)의 구조적으로 정해진 거리(e)를 알고 있으면, 제어 시스템(38)은 스티치의 정해진 수가 여전히 전과 같이 조정된 전동기(9)와 서보 부품(15, 29)으로 재봉되어지게 한다. 정해진 수의 스티치가 재봉되면, 제어 시스템(38)은 전동기(9)와 서보 부품(15, 29)을 새롭게 조정시켜야 하며, 이렇게 새로운 조정은 재봉물(24, 25)의 두께(d2)를 허용하기 위한 재봉 조건에 대응한다.
재봉 과정이 진행되면, 재봉물(25)의 테일 에지(52)는 센서(34)의 작업 영역내에 도달하며, 센서(34)는 전동기(9)와 서보 부품(15, 29)을 접근 에지(51)의 검지시 이에 대응해서 다시 조정을 야기한다.
재봉기(1)의 작업시, 컴퓨터 부품(40)은 비교기 회로(42)와 함께, 영구적으로 제 4메모리(47)내에 기록된 최대값인 거리(D)에 대해서 결정 거리(d1, d2)를 비교한다. 도 1은 일점쇄선(53)에 의해 최대값을 도시한다. 이러한 과정은 다음의 효과를 보장한다. 센서(34)의 작업 영역내에서 재봉물을 작동자가 처리할 때 감지되는, 처리한 결과들이 궁극적으로 무시되어지므로, 이들 처리한 결과들은 결정된 재봉물 두께(d1 또는 d2) 사이의 차가 제로보다 작거나 같을 때, 서보 부품(9, 15, 29)의 변경 기능(alter function)의 트리거를 방지한다.
본 발명의 재봉기는 일반적인 재봉기에 방해받지 않은 작업 모드를 보장하는, 센서를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 재봉물 두께를 검지하기 위한 센서를 포함하는 재봉기로,
    a) 재봉물(24; 24, 25)용 베어링 판(23)을 포함하는 베이스 판(2)과,
    b) 상기 베이링 판(23)상에 형성되고 헤드(5)를 포함하는 인접 암(4)을 가진 스탠다드(3)와,
    c) 재봉 바늘(11)을 가지는 스티치 형성 플레이스(21)와,
    d) 공급 방향(31)으로 상기 재봉물(24; 24, 25)을 공급하기 위한 공급 장치(30)를 포함하며,
    e) 상기 센서(43)는 상기 스티치-형성 플레이스(21)의 상류의 재봉물(24; 24, 25)의 두께(d1; d2)에 대응하는 처리한 값을 전자 제어 시스템(38)으로 전송을 하 기 위한 회로(36)를 가지며,
    f) 상기 제어 시스템(38)은 상기 재봉기(1)상의 적어도 하나의 서보 부품(15, 29) 및/또는 전동기(9)로 검지된 두께에 따라서 알터 커맨드(alter command)를 전송하기 위한 유닛(37)을 포함하는 재봉기에 있어서,
    g) 상기 센서는 전송기부(34a)와 수신기부(34b)를 포함하는 초음파 센서(34)이며,
    h) 상기 전송기부(34a)와 상기 수신기부(34b)는 공급 방향(31)으로 상기 스티치 형성 플레이스(21)의 상류와 상기 베어링 판(23)상에 상기 재봉기(1)의 상기헤드(5)로부터 거리(a)로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 재봉기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전송기부(34a)와 상기 수신기부(34b)는 한 케이싱내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 재봉기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어 시스템(38)은 상기 재봉기(1)의 상기 센서(34)와 상기 베어링 판(23)사이의 거리(a)를 나타내는 값을 기록하기 위한 제 1메모리(44)와 상기 재봉물(24)의 두께(d1)를 나타내는 제 2값을 기록하기 위한 제 2메모리(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어 시스템(38)은 제 1재봉물(24) 더하기 제 2재봉물(25)의 전체 두께를 나타내는 제 3값을 기록하기 위한 제 3메모리(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 제어 시스템(38)은 제 4값으로서 최대 두께(D)를 기록하기 위한 제 4메모리(47)와, 상기 제 4값과 상기 제 2값 또는 상기 제 3값사이의 차이를 결정하고, 상기 차이가 제로보다 작거나 같으면 알터 커멘드(alter command)의 트리거를 방지하기 위한 비교기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기.
KR1020040035960A 2003-05-22 2004-05-20 재봉물 두께를 검지하기 위한 센서를 포함하는 재봉기 KR20040101020A (ko)

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