WO2011023170A1 - Nähanlage - Google Patents

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WO2011023170A1
WO2011023170A1 PCT/DE2010/000989 DE2010000989W WO2011023170A1 WO 2011023170 A1 WO2011023170 A1 WO 2011023170A1 DE 2010000989 W DE2010000989 W DE 2010000989W WO 2011023170 A1 WO2011023170 A1 WO 2011023170A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sewing
station
robot
unit according
material part
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000989
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst Biermann
Thomas Markfort
Friedrich Rau
Robert Keilmann
Guido Jaeger
Original Assignee
Car Trim Gmbh
Ksl Keilmann Sondermaschinenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Car Trim Gmbh, Ksl Keilmann Sondermaschinenbau Gmbh filed Critical Car Trim Gmbh
Priority to EP10765738.9A priority Critical patent/EP2470698B1/de
Publication of WO2011023170A1 publication Critical patent/WO2011023170A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B33/00—Devices incorporated in sewing machines for supplying or removing the work
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B33/00—Devices incorporated in sewing machines for supplying or removing the work
    • D05B33/006—Feeding workpieces separated from piles, e.g. unstacking

Definitions

  • the present invention relates to a sewing unit.
  • DD 112716 A5 discloses an apparatus for producing stacks of hemmed pieces of fabric in which individual pieces of food having predetermined lengths are conveyed one after the other in a longitudinal direction along a path.
  • an adjustment device is provided, which successively picks up manually inserted pieces of cloth and aligns each piece of fabric and places it on a piece of food. After forming a seam, which is folded around the associated piece of food by a folder, the seam is sewn with the aid of a conventional sewing machine.
  • the object of the present invention is to provide an automatic
  • a sewing unit with a first robot which in each case consists of a first stacking device an upper part part and a second
  • Stacking station removes a lower material part and the upper part and the lower material part transported to an insertion station and in this congruent superimposed and arranges in a fabric holder, which holds the upper part and the lower material part congruent, the Nähguthalter holds the upper part and the lower material part, that this outside a projecting predetermined distance over an outer contour of the fabric holder, and with a second robot, which removes a Nähguthalter the feeder station and feeds a first sewing station having a first sewing machine, wherein the first sewing machine follows the outer contour of the fabric holder and thereby the Upper part and the lower material part with a seam produced by him in the region of the protruding distance of the upper material part and the lower material part sewn together.
  • Invention is particularly relevant because in the automotive and aerospace sectors, the shapes, sizes and material thicknesses of the moldings to be produced in each case for the interior fittings vary greatly, since the variety of variants and the individuality are constantly increasing.
  • automatic sewing equipment consists in that by the far reaching
  • Another advantage of the present invention is that time can be saved by the substantial avoidance of manual handles when sewing upper and lower parts of material, resulting in significant
  • At least a third robot is provided particularly advantageous and efficient, the one of the insertion station Nähguthalter, removes and feeds a second sewing station, which has a second automatic sewing machine, the second sewing machine follows the outer contour of the fabric holder and thereby sewn together the upper part and the lower material part with a seam produced by him in the region of the protruding distance of the upper part and the lower material part ,
  • the first robot is expediently carried out by the computing and
  • Control unit generated control signals from the first and second stacking station is moved to the insertion station and vice versa. Furthermore, the first robot is advantageously controlled by the control signals generated by a computing and control unit as a function of the signals of a first optoelectronic camera in order to congruently align the upper part and the lower material part in the insertion station.
  • the first sewing machine is particularly preferably controlled by the control and control unit in response to the signals of a second optoelectronic camera control signals to move it along the outer contour of the fabric holder. Accordingly, the second sewing machine is controlled by a computing and control unit in response to the signals of a third optoelectronic camera to him along the outer contour of the
  • the second robot is generated by the computing and control unit
  • Control signals is moved from the loading station to the first sewing station and vice versa. Accordingly, the third robot is moved by control signals generated by the arithmetic and control unit from the loading station to the second sewing station and vice versa.
  • the material holder comprises at least one upper part and a lower part, which are fixable to each other and between which the upper part and the lower material part can be arranged, wherein the upper part or the lower part has the outer contour.
  • the workpiece holder comprises at least one upper part and one lower part which can be fixed to one another and between which the upper part and the lower material part can be arranged, wherein the upper part and the lower part have the outer contour and wherein the outer contours are aligned congruently to one another, when the upper part on the lower part is fixed. It is particularly cost effective if the upper part and / or the lower part have the shape of a plate-shaped sheet-metal part. Particularly simple and precise, the upper part and the lower part are magnetically or mechanically fixed to each other to the upper part of the material and the
  • Sub-material part slip-proof in the fabric holder to fix It is particularly advantageous if the upper part and / or the lower part are magnetically gripped by an electromagnetic gripper device of the second robot and / or the third robot.
  • the second robot is expediently a six-axis movable robot.
  • the third robot is expediently a six-axis movable robot.
  • Material holder provided with a sewn to a lower part of the upper part of the first sewing station to a collecting station. Accordingly, a second conveyor line for conveying a fabric holder with a on a
  • first conveying path and the second conveying path may be opposite each other in relation to the third conveying path and its conveying direction.
  • first sewing station and the second sewing station may face each other with respect to the third conveyor line and its conveying direction, and the second robot and the third robot may be opposite each other with respect to the third conveyor line and its conveying direction.
  • FIG. 1 is a block diagram of the automatic sewing machines according to the invention.
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of a material holder.
  • Foam parts (as lower material parts) connected. Since the lamination but temperatures of 90 0 C - HO 0 C or more to be achieved, it is easy to damage the leather, because it is not heated above about 7O 0 C may be. These damages are expressed for example in one
  • Foam parts each arranged leather parts are extremely expensive, which can be up to about 30% of the cost and are due to the large number of manual operations required. It is therefore an automatic sewing machine to be created in which this variety of manual handles are not required. In such an automatic sewing unit, it would be conceivable, the respective moldings with the help of stencil and
  • a first stacking station 1 to which upper parts 7 are fed from a first feeding station 5, a second stacking station 2, to which lower parts 8 are fed from a second feeding station 6, wherein the
  • the upper parts 7 are preferably parts made of leather or fabric.
  • the lower material parts 8 are preferably parts made of foam or fleece.
  • Upper parts 7 are supplied to the first stacking station 1 on the way 33 and the lower material parts 8 of the second stacking station 2 on the way 34.
  • a first special robot designated 9 takes over alternately, i. Thus, alternately successively from the first stacking station 1, an upper part 7 (way 35) and from the second stacking station 2 a Untermaterialteil 8 (path 36) and transports them to an insertion station 11, wherein the first feed station 5 supplied upper parts 7 in the first stacking station 1 and the second feed station 6 supplied Untermaterialmaschine 8 are stacked in the stacking station 2 respectively.
  • the first robot 9 is controlled in accordance with the coordinates of the stacking units 1 and 2 and the insertion station 11 stored in the arithmetic and control unit 32. The corresponding control signals are applied via line 42 to the first robot 9.
  • the first robot 9 grips the upper material part 7 and the lower material part 8 with a gripper device, which particularly preferably uses a vacuum technique and sucks the material parts 7, 8 without wrinkles on a suction plate which has suction openings distributed over its surface and forms part of the gripper device.
  • the material parts 7, 8 gripped without wrinkles in this way are superposed by the first robot 9 in the loading station 11, with the first robot 9 with the aid of a first robot 7 for the alignment and congruent superimposition of the material parts 7 and 8 transported to the insertion station 11
  • the optoelectronic camera 15 is arranged, which is arranged in the insertion station 11.
  • the first camera 9 generates signals corresponding to the respective layers of the material parts 7 and 8, respectively, and sends these signals via a line 37 to the computing and control unit 32. From these signals, the computing and control unit 32 generates control signals via the Line 42 to the first robot 9 are sent. This moves the material parts 7 and 8 such that they are exactly congruent to each other.
  • the material parts 7, 8 are thereby arranged in a material holder 27 according to FIG. 2, that the material part 7 first deposited in the insertion station 11 is deposited on a plate-shaped lower part 28, which was previously stored manually in the insertion station 11, preferably by an operator.
  • the lower part 28 is preferably placed in the correct position with the aid of at least two holes 47 arranged in it, into which appropriate adjusting pins of the insertion station 11 are inserted.
  • a plate-shaped upper part 29 is preferably also arranged manually on the lower part 28 facing away from the material part 8 preferably.
  • the lower part 28 and the upper part 29 are parts of the already mentioned Nähguthalters 27th
  • the upper part 29 and the lower part 28 are made of metal and are firmly held together for further processing, so that the lower part 28,
  • Sub-material part 7 and the upper part 8 exactly adapted, but dimensioned so that the upper part 7 and the lower part of material 8 each project a predetermined distance 30 via the lower part 28 and the upper part 29 to the outside.
  • the upper part 29 and the lower part 28 each consist of easily manufactured sheet metal parts.
  • the insertion station 11 is a second special robot 13 and a third
  • Assigned special robot 14 which are each designed six-axis and have a preferably electromagnetic gripping system. Therefore, the upper part 29 and the lower part 28 and the interposed, congruent to each other arranged material parts 7, 8 are magnetically firmly held together to form a unit when seizing the Nähguthalters.
  • the second robot 13 and the third robot 14 each accomplish the transport of the material holder 27 sequentially removed from the insertion station 11 to a first sewing station 16 or to a second sewing station 17. For this provides the arithmetic and
  • Control unit 32 due to the coordinates of the insertion station 11 and the
  • a first sewing machine 45 and a second sewing machine 46 are arranged, to which a first special camera 18 and a second special camera 19 are assigned.
  • These optoelectronic cameras 18 and 19 deliver via the lines 40 and 41, the layers of the fabric holder 27 corresponding signals to the computing and
  • Control unit 32 which via the lines 50 and 51 control signals to the
  • Sewing machines 45 and 46 sends.
  • the sewing machines 45 and 46 are respectively moved or controlled with respect to the material holders 27 deposited by the robots 13 and 14 in the sewing stations 16 and 17, respectively, in that the seams 31 (FIG. 2) extend beyond the outer contours of the fabric Upper part 29 and the lower part 28 protruding areas of the upper part 7 and the lower material part 8 are produced without the need for a special sewing program is required.
  • a distance 44 between the seam 31 and the outer contours of the lower part 28 and the congruent thereto arranged upper part 29 is maintained. In this way, consisting of an upper part 7 and a lower material part 8 molded parts are generated.
  • the material parts 7, 8 sewn together are conveyed together with the workpiece holder 27 via a first conveyor line 20 and a second conveyor line 21 to a collecting station 22 and there for
  • the conveyor lines 20, 21 are preferably each conveyor belt means, wherein the
  • Movement directions thereof are represented by the arrows 23 and 24 respectively.
  • a third conveying path 25 is provided, which is preferably likewise a conveyor belt device whose direction of movement is represented by the arrow 26.
  • the third conveyor line 25 serves, after the sewing process and the manual removal of the upper part 7 and the sewn sub-material part 8 in the collecting station 22 from the workpiece holder 27 to transport this (or its upper part 29 and the lower part 28) back to the insertion station 11 so that he is available there again.
  • the respectively From the material parts 7 and 8 existing moldings are supplied after removal from the collection station 22 further processing.
  • the second robot 13 and the third robot 14, and the corresponding sewing stations 16 and 17 and the associated cameras 18 and 19 are each arranged on opposite sides of the conveyor line 25.
  • This also applies to the conveyor lines 20 and 21.
  • a particularly favorable construction of said sewing unit 10 is achieved. After sewing the material parts 7, 8 in a sewing station, for example, the first sewing station 16, during the return transport of the currently vacant workpiece holder 27 on the conveyor line 25 by the sewing station 17 a sewing operation can be performed and vice versa, so that the sewing unit is always busy.
  • Intermediate parts may contain, further feeding and stacking stations can be provided, the first robot 9 then this
  • Removing intermediate material parts of the corresponding stacking stations and controlled by the camera 15 preferably stores congruent between the upper and lower material part in the insertion station 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nähanlage mit: einem ersten Roboter (9), der aus einer ersten Stapeleinrichtung (1) jeweils ein Obermaterialteil (7) und aus einer zweiten Stapelstation (2) ein Untermaterialteil (8) entnimmt und das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) zu einer Einlegestation (11) transportiert und in dieser deckungsgleich aufeinander legt und in einem Nähguthalter (27) anordnet, der das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) deckungsgleich zusammenhält, wobei der Nähguthalter (27) das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) so hält, dass diese außenseitig eine vorbestimmte Strecke (30) über eine Außenkontur des Nähguthalters vorstehen, und mit einem zweiten Roboter (13), der der Einlegestation (11) einen Nähguthalter (27) entnimmt und einer ersten Nähstation (16) zuführt, die einen ersten Nähautomaten (45) aufweist, wobei der erste Nähautomat (45) der Außenkontur des Nähguthalters (27) folgt und dabei das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke (30) des Obermaterialteiles (7) und des Untermaterialteiles (8) erzeugten Naht (31) aneinander vernäht.

Description

Nähanlaqe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nähanlage.
Üblicherweise erfolgt das Umnähen eines Obermaterialteiles aus Leder oder Stoff und eines darunter angeordneten Untermaterialteiles aus Vlies oder Schaumstoff zurzeit zu 100 % manuell, wobei industrielle Standartnähmaschinen verwendet werden.
Beispielsweise geht aus der DD 112716 A5 eine Vorrichtung zum Herstellen von Stapeln gesäumter Stoffstücke hervor, bei der einzelne Futterstücke vorbestimmter Längen in Längsrichtung nacheinander entlang einer Bahn gefördert werden. Neben der Bahn ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die nacheinander manuell eingelegte Soffstückchen aufnimmt und jedes Stoffstückchen ausrichtet sowie auf einem Futterstück ablegt. Nach dem Bilden eines Saumes, der um das zugehörige Futterstück gefaltet ist, durch einen Falzer, wird der Saum mit der Hilfe einer üblichen Nähmaschine vernäht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine automatische
Nähanlage zur Herstellung von Formteilen zu schaffen, mit deren Hilfe das
Vernähen von Obermaterialteilen und Untermaterialteilen wesentlich vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Nähanlage mit einem ersten Roboter, der aus einer ersten Stapeleinrichtung jeweils ein Obermaterialteil und aus einer zweiten
Stapelstation ein Untermaterialteil entnimmt und das Obermaterialteil und das Untermaterialteil zu einer Einlegestation transportiert und in dieser deckungsgleich aufeinander legt und in einem Nähguthalter anordnet, der das Obermaterialteil und das Untermaterialteil deckungsgleich zusammenhält, wobei der Nähguthalter das Obermaterialteil und das Untermaterialteil so hält, dass diese außenseitig eine vorbestimmte Strecke über eine Außenkontur des Nähguthalters vorstehen, und mit einem zweiten Roboter, der der Einlegestation einen Nähguthalter entnimmt und einer ersten Nähstation zuführt, die einen ersten Nähautomaten aufweist, wobei der erste Nähautomat der Außenkontur des Nähguthalters folgt und dabei das Obermaterialteil und das Untermaterialteil mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke des Obermaterialteiles und des Untermaterialteiles erzeugten Naht aneinander vernäht.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen automatischen Nähanlage besteht darin, dass das Vernähen von Obermaterialteilen und Untermaterialteilen
wesentlich kostengünstiger erfolgen kann, weil die Anzahl der derzeit hierfür üblichen Handgriffe beim Vernähen wesentlich reduziert wird. Dabei werden die genannten Handgriffe sowohl bei der Bereitstellung der Ober- und
Untermaterialteile zum Vernähen als auch beim nachfolgenden Vernähen der deckungsgleich aufeinander angeordneten Ober- und Untermaterialteile reduziert.
Vorteilhafterweise lassen sich mit der Hilfe der erfindungsgemäßen automatischen Nähanlage jeweils marktrelevante Produkte für den Automotive- und
Luftfahrtbereich in hoher Qualität herstellen. Dieser Vorteil der vorliegenden
Erfindung ist besonders relevant, weil im Automotive- und Luftfahrtbereich die Formen, Größen und Materialstärken der jeweils für die Innenausstattungen herzustellenden Formteile in hohem Maße variieren, da die Variantenvielfalt und die Individualität ständig zunehmen.
Da im Automotive- und Luftfahrtbereich die durch entsprechende EU-Normen geforderte Genauigkeit vom jeweiligen Auftraggeber vorgegeben wird, ist die Anforderung an ein passgenaues Arbeiten gegeben. Da bei den bisher üblichen Nähverfahren sehr viel manuelle Handgriffe erforderlich sind, ist die Fehlerquote bei der Herstellung der Formteile relativ hoch. Ein Vorteil der vorliegenden
automatischen Nähanlage besteht daher darin, dass durch die weitgehende
Vermeidung manueller Handgriffe die durch die genannten EU-Normen im
Automotive- und Luftfahrtbereich geforderte Genauigkeit ohne weiteres erreichbar ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch die weitgehende Vermeidung von manuellen Griffen beim Vernähen von Ober- und Untermaterialteilen Zeit eingespart werden kann, was zu erheblichen
Kosteneinsparungen führt. Dies spielt insbesondere auch eine Rolle beim Wechsel von einem Formteilmodell zu einem anderen Formteilmodell.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist besonders vorteilhaft und effizient wenigstens ein dritter Roboter vorgesehen, der der Einlegestation einen Nähguthalter, entnimmt und einer zweiten Nähstation zuführt, die einen zweiten Nähautomaten aufweist, wobei der zweite Nähautomat der Außenkontur des Nähguthalters folgt und dabei das Obermaterialteil und das Untermaterialteil mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke des Obermaterialteiles und des Untermaterialteiles erzeugten Naht aneinander vernäht.
Der erste Roboter wird zweckmäßigerweise durch von der Rechen- und
Steuereinheit erzeugte Steuersignale von der ersten bzw. zweiten Stapelstation zur Einlegestation bewegt wird und umgekehrt. Ferner wird der erste Roboter vorteilhaft durch die von einer Rechen-und Steuereinheit in Abhängigkeit von den Signalen einer ersten optoelektronischen Kamera erzeugten Steuersignale gesteuert, um das Obermaterialteil und das Untermaterialteil in der Einlegestation deckungsgleich aufeinander zu legen.
Der erste Nähautomat wird besonders bevorzugt durch die von der Rechen- und Steuereinheit in Abhängigkeit von den Signalen einer zweiten optoelektronischen Kamera erzeugten Steuersignale gesteuert, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters zu bewegen. Entsprechend wird der zweite Nähautomat durch die von einer Rechen- und Steuereinheit in Abhängigkeit von den Signalen einer dritten optoelektronischen Kamera gesteuert, um ihn entlang der Außenkontur des
Nähguthalters zu bewegen.
Der zweite Roboter wird durch von der Rechen- und Steuereinheit erzeugte
Steuersignale von der Einlegestation zur ersten Nähstation bewegt wird und umgekehrt. Entsprechend wird der dritte Roboter durch von der Rechen- und Steuereinheit erzeugte Steuersignale von der Einlegestation zur zweiten Nähstation bewegt wird und umgekehrt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Nähguthalter wenigstens ein Oberteil und ein Unterteil, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil und das Untermaterialteil anordenbar sind, wobei das Oberteil oder das Unterteil die Außenkontur aufweist. Alternativ umfasst der Nähguthalter wenigstens ein Oberteil und ein Unterteil, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil und das Untermaterialteil anordenbar sind, wobei das Oberteil und das Unterteil die Außenkontur aufweisen und wobei die Außenkonturen zueinander deckungsgleich ausgerichtet sind, wenn das Oberteil an dem Unterteil fixiert ist. Besonders kostengünstig ist es, wenn das Oberteil und/oder das Unterteil die Form eines plattenförmigen Blechteiles besitzen. Besonders einfach und präzise sind das Oberteil und das Unterteil magnetisch oder mechanisch aneinander fixierbar sind, um das Obermaterialteil und das
Untermaterialteil verrutschfest in dem Nähguthalter zu fixieren. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Oberteil und/oder das Unterteil magnetisch durch eine elektromagnetische Greifereinrichtung des zweiten Roboters und/oder des dritten Roboters greifbar sind. Der zweite Roboter ist zweckmäßigerweise ein sechsachsig bewegbarer Roboter. Ebenso ist der dritte Roboter zweckmäßigerweise ein sechsachsig bewegbarer Roboter.
Es ist zweckmäßigerweise eine erste Förderstrecke zum Fördern eines
Nähguthalters mit einem an einem Untermaterialteil vernähten Obermaterialteil von der ersten Nähstation zu einer Sammelstation vorgesehen. Entsprechend ist eine zweite Förderstrecke zum Fördern eines Nähguthalters mit einem an einem
Untermaterialteil vernähten Obermaterialteil von der zweiten Nähstation zu der Sammelstation vorgesehen. Eine besonders effiziente Arbeitsweise der vorliegenden Nähanlage wird erreicht, wenn eine dritte Förderstrecke zum Zurückführen des Nähguthalters nach dem Entnehmen des an dem Untermaterialteil vernähten Obermaterialteil von der Sammelstation zur Einlegestation vorgesehen ist. Dabei können sich die erste Förderstrecke und die zweite Förderstrecke in Bezug auf die dritte Förderstrecke und deren Förderrichtung gegenüberliegen. Ebenso können sich dabei die erste Nähstation und die zweite Nähstation in Bezug auf die dritte Förderstrecke und deren Förderrichtung gegenüberliegen und können sich der zweite Roboter und der dritte Roboter in Bezug auf die dritte Förderstrecke und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
Im Folgenden werden die Erfindung und deren Vorteile im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen automatischen Nähanlagen; und Figur 2 eine bevorzugte Ausgestaltung eines Nähguthalters.
Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen. Üblicherweise werden zur Herstellung von Formteilen bzw. Bezugsteilen, z. B. von Sitzbezugsteilen für Kraftfahrzeuge, Lederteile (als Obermaterialteile) durch Aufkaschieren mit
Schaumstoffteilen (als Untermaterialteile) verbunden. Da beim Kaschieren jedoch Temperaturen von 900C - HO0C oder mehr erreicht werden müssen, kommt es leicht zu Beschädigungen des Leders, da dieses nicht über etwa 7O0C erwärmt werden darf. Diese Beschädigungen äußern sich beispielsweise in einem
„schrumpeligen" und unansehnlichen Aussehen der Gutseite des Leders. Zur Vermeidung derartiger Beschädigungen werden daher die Lederteile üblicherweise mit den Schaumstoffteilen vernäht. Beim Umnähen von auf Vlies- oder
Schaumstoffteilen jeweils angeordneten Lederteilen entstehen extrem hohe Kosten, die etwa bis zu 30% der Herstellungskosten betragen können und auf die Vielzahl der erforderlichen manuellen Handgriffe zurückzuführen sind. Es soll daher eine automatische Nähanlage geschaffen werden, bei der diese Vielzahl der manuellen Griffe nicht erforderlich sind. In einer solchen automatischen Nähanlage wäre es denkbar, die jeweiligen Formteile mit der Hilfe von Schablonen- und
Nähguthalterplatten zu halten. Ein Problem dieser Lösung würde jedoch darin bestehen, dass auch bei nur kleinsten Änderungen der Formteile im Hinblick auf ihre Größen und Formen die Herstellung neuer Schablonen und Nähguthalter erforderlich wäre. Der Kostenaufwand bei der Herstellung von Nähguthaltern beläuft sich auf etwa EUR 500,— bis EUR 7.000,— pro Stück. Da, wie bereits erwähnt, insbesondere im Automotive- und Luftfahrtbereich bei der
Innenausstattung die Formen, Größen und Materialstärken der einzelnen Muster bzw. Formteile in hohem Maße variieren und die Variantenvielfalt sowie die
Individualität laufend zunehmen, wäre der Kostenaufwand, der mit der Herstellung von entsprechenden, die genannten Platten umfassenden Nähguthaltern verbunden ist, sehr hoch. Eine wesentliche Kostenreduzierung lässt sich aber dadurch erreichen, dass der Herstellungsprozess der Formteile derart automatisiert wird, dass die manuellen Handgriffe beim Vernähen der Formteile beträchtlich reduziert werden. Diese Teilreduzierung kann durch den Einsatz von Robotern und
Nähautomaten erfolgen, die sowohl die Zuführung der Formteile in die
automatische Nähanlage einerseits, wie auch die genaue Verarbeitungslage der aneinander zu vernähenden Formteile andererseits garantieren. Dabei ist es denkbar, die genannten Roboter durch Spezialkameras zu steuern. Ferner können die manuellen Handgriffe dadurch weiter verringert werden, dass auch der durchzuführende Nähprozess durch Nähautomaten ausgeführt wird, die durch Spezialkameras optoelektronisch überwacht und gesteuert werden. Beispielsweise könnte bei dem Einsatz einer erfindungsgemäßen Nähanlage erreicht werden, dass nur eine Bedienungsperson die aneinander zu vernähenden Materialteile fortlaufend über zwei nebeneinander angeordnete Zufuhrstationen zuführt und dass im
Wesentlichen alle anderen Verfahrensschritte automatisch ausgeführt werden. Weiterhin können Kosten dadurch eingespart werden, dass die die Materialteile beim vernähen haltenden Nähguthalter selbst einfacher gestaltet werden. Gemäß Figur 1 umfasst die vorliegende automatische Nähanlage 10 im
Wesentlichen eine erste Stapelstation 1, der von einer ersten Zuführstation 5 Obermaterialteile 7 zugeführt werden, eine zweite Stapelstation 2, der von einer zweiten Zuführstation 6 Untermaterialteile 8 zugeführt werden, wobei die
Obermaterialteile 7 der ersten Zuführstation 5 auf dem Weg 3 und die
Untermaterialteile 8 der zweiten Zuführstation 6 auf dem Weg 4 jeweils von einer Bedienungsperson manuell zugeführt werden. Bei den Obermaterialteilen 7 handelt es sich vorzugsweise um Teile aus Leder oder Stoff. Bei den Untermaterialteilen 8 handelt es sich vorzugsweise um Teile aus Schaumstoff oder Vlies. Die
Obermaterialteile 7 werden der ersten Stapelstation 1 auf dem Weg 33 und die Untermaterialteile 8 der zweiten Stapelstation 2 auf dem Weg 34 zugeführt.
Ein mit 9 bezeichneter erster Spezialroboter übernimmt im Wechsel, d.h. also im Wechsel aufeinanderfolgend aus der ersten Stapelstation 1 ein Obermaterialteil 7 (Weg 35) und aus der zweiten Stapelstation 2 ein Untermaterialteil 8 (Weg 36) und transportiert diese zu einer Einlegestation 11, wobei die der ersten Zuführstation 5 zugeführten Obermaterialteile 7 in der ersten Stapelstation 1 und die der zweiten Zuführstation 6 zugeführten Untermaterialteile 8 in der Stapelstation 2 jeweils gestapelt sind. Der erste Roboter 9 wird dabei entsprechend den in der Rechen- und Steuereinheit 32 gespeicherten Koordinaten der Stapeleinheiten 1 und 2 sowie der Einlegestation 11 gesteuert. Die entsprechenden Steuersignale werden über die Leitung 42 an den ersten Roboter 9 angelegt.
Der erste Roboter 9 ergreift das Obermaterialteil 7 sowie das Untermaterialteil 8 mit einer Greifereinrichtung, die besonders bevorzugt eine Vakuumtechnik anwendet und die Materialteile 7, 8 jeweils faltenfrei an einer Ansaugplatte ansaugt, die über ihrer Oberfläche verteilt Saugöffnungen aufweist und Teil der Greifereinrichtung ist.
Die derart faltenfrei ergriffenen Materialteile 7, 8 werden vom ersten Roboter 9 in der Einlegestation 11 aufeinander gelegt, wobei zum Ausrichten und zum deckungsgleichen Aufeinanderlegen der zu der Einlegestation 11 transportierten Materialteile 7 und 8 der erste Roboter 9 mit der Hilfe einer ersten
optoelektronischen Kamera 15 gesteuert wird, die in der Einlegestation 11 angeordnet ist. Die erste Kamera 9 erzeugt Signale, die den jeweiligen Lagen der Materialteile 7 bzw. 8 entsprechen und sendet diese Signale die über eine Leitung 37 an die Rechen- und Steuereinheit 32. Aus diesen Signalen erzeugt die Rechen- und Steuereinheit 32 Steuersignale, die über die Leitung 42 an den ersten Roboter 9 gesendet werden. Dieser bewegt die Materialteile 7 bzw. 8 derart, dass sie exakt deckungsgleich aufeinander liegen.
Dabei werden die Materialteile 7, 8 dadurch in einem Nähguthalter 27 gemäß Figur 2 angeordnet, dass das zuerst in der Einlegestation 11 abgelegte Materialteil 7 auf einem plattenförmigen Unterteil 28 abgelegt wird, das zuvor manuell in der Einlegestation 11 vorzugsweise von einer Bedienungsperson abgelegt wurde. Dabei wird das Unterteil 28 vorzugsweise mit der Hilfe von wenigstens zwei in ihm angeordneten Löchern 47 lagerichtig platziert, in die entsprechende Justierzapfen der Einlegestation 11 eingeschoben werden.
Nach dem deckungsgleichen Anordnen der Materialteile 7 und 8 auf dem Unterteil 28 wird auf dem dem Unterteil 28 abgewandten Materialteil 8 vorzugsweise ein plattenförmiges Oberteil 29 vorzugsweise ebenfalls manuell angeordnet. Das Unterteil 28 und das Oberteil 29 sind Teile des bereits erwähnten Nähguthalters 27.
Das Oberteil 29 und das Unterteil 28 bestehen aus Metall und werden zur weiteren Verarbeitung fest zusammengehalten, sodass auch die aus Unterteil 28,
Untermaterialteil 8, Obermaterialteil 7 und Oberteil 29 bestehende Einheit fest zusammengehalten wird. Relativbewegungen zwischen den genannten Elementen 7, 8, 28 und 29 sind dabei völlig ausgeschlossen. Die Außenkonturen des
Unterteiles 28 und des Oberteiles 29 sind jeweils an die Außenkonturen des
Untermaterialteiles 7 und des Obermaterialteiles 8 exakt angepasst, jedoch so bemessen, dass das Obermaterialteil 7 und das Untermaterialteil 8 jeweils eine vorbestimmte Strecke 30 über das Unterteil 28 und das Oberteil 29 nach außen vorstehen.
Vorzugsweise bestehen das Oberteil 29 und das Unterteil 28 jeweils aus einfach herstellbaren Blechteilen.
Der Einlegestation 11 sind ein zweiter Spezialroboter 13 und ein dritter
Spezialroboter 14 zugeordnet, die jeweils sechsachsig ausgestaltet sind und ein vorzugsweise elektromagnetisches Greifsystem besitzen. Daher werden beim Ergreifen des Nähguthalters das Oberteil 29 und das Unterteil 28 sowie die dazwischen befindlichen, deckungsgleich zueinander angeordneten Materialteile 7, 8 magnetisch fest zu einer Einheit zusammengehalten. Der zweite Roboter 13 und der dritte Roboter 14 bewerkstelligen jeweils den Transport der der Einlegestation 11 aufeinander folgend entnommenen Nähguthalter 27 zu einer ersten Nähstation 16 bzw. zu einer zweiten Nähstation 17. Hierfür liefert die Rechen- und
Steuereinheit 32 aufgrund der Koordinaten der Einlegestation 11 und der
Nähstationen 16 und 17 die erforderlichen Steuersignale für die Roboter 13 bzw. 14 über die Leitungen 48 bzw. 49.
In der ersten Nähstationen 16 bzw. in der zweiten Nähstation 17 sind ein erster Nähautomat 45 bzw. ein zweiter Nähautomat 46 angeordnet, denen eine erste Spezialkamera 18 bzw. eine zweite Spezialkamera 19 zugeordnet sind. Diese optoelektronischen Kameras 18 bzw. 19 liefern über die Leitungen 40 bzw. 41 den Lagen der Nähguthalter 27 entsprechende Signale an die Rechen- und
Steuereinheit 32, die über die Leitungen 50 bzw. 51 Steuersignale an die
Nähautomaten 45 bzw. 46 sendet. Dadurch werden die Nähautomaten 45 bzw. 46 in Bezug auf die durch die Roboter 13 bzw. 14 in den Nähstationen 16 bzw. 17 abgelegten Nähguthalter 27 jeweils so bewegt bzw. gesteuert, dass die Nähte 31 (Figur 2) in den über die Außenkonturen des Oberteiles 29 und des Unterteiles 28 vorstehenden Bereichen des Obermaterialteiles 7 und des Untermaterialteiles 8 erzeugt werden, ohne dass dafür ein spezielles Nähprogramm erforderlich ist. Dabei wird ein Abstand 44 zwischen der Naht 31 und den Außenkonturen des Unterteiles 28 und des deckungsgleich dazu angeordneten Oberteiles 29 eingehalten. Auf diese Weise werden die aus einem Obermaterialteil 7 und einem Untermaterialteil 8 bestehenden Formteile erzeugt.
Nach der Ausführung des Nähprozesses in der ersten Nähstation 16 bzw. in der zweiten Nähstation 17 werden die aneinander vernähten Materialteile 7, 8 jeweils zusammen mit dem Nähguthalter 27 über eine erste Förderstrecke 20 bzw. eine zweite Förderstrecke 21 zu einer Sammelstation 22 befördert und dort zur
Weiterverarbeitung manuell entnommen. Bei den Förderstrecken 20, 21 handelt es sich vorzugsweise jeweils um Förderbandeinrichtungen, wobei die
Bewegungsrichtungen derselben durch die Pfeile 23 bzw. 24 dargestellt sind.
Es ist ferner eine dritte Förderstrecke 25 vorgesehen, bei der es sich vorzugsweise ebenfalls um eine Förderbandereinrichtung handelt, deren Bewegungsrichtung durch den Pfeil 26 dargestellt ist. Die dritte Förderstrecke 25 dient dazu, nach dem Nähprozess und dem manuellen Entnehmen des Obermaterialteiles 7 und des daran vernähten Untermaterialteiles 8 in der Sammelstation 22 aus dem Nähguthalter 27 diesen (bzw. dessen Oberteil 29 und dessen Unterteil 28) wieder zur Einlegestation 11 zurück zu transportieren, sodass er dort wieder zur Verfügung steht. Die jeweils aus den Materialteilen 7 und 8 bestehenden Formteile werden nach der Entnahme aus der Sammelstation 22 weiteren Verarbeitungsprozessen zugeführt.
Vorzugsweise sind der zweite Roboter 13 und der dritte Roboter 14, sowie die entsprechenden Nähstationen 16 bzw. 17 und die zugehörigen Kameras 18 bzw. 19 jeweils an sich gegenüberliegenden Seiten der Förderstrecke 25 angeordnet. Dies gilt ebenfalls für die Förderstrecken 20 und 21. Auf diese Weise wird ein besonders günstiger Aufbau der genannten Nähanlage 10 erreicht. Nach dem Vernähen der Materialteile 7, 8 in einer Nähstation, beispielsweise der ersten Nähstation 16, kann während des Rücktransportes des gerade frei gewordenen Nähguthalters 27 auf der Förderstrecke 25 durch die Nähstation 17 eine Nähoperation ausgeführt werden und umgekehrt, sodass die Nähanlage stets ausgelastet ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Herstellung von komplizierteren
Formteilen, die zwischen dem Ober- und Untermaterialteil angeordnete
Zwischenmaterialteile enthalten können, weitere Zuführ- und Stapelstationen vorgesehen werden können, wobei der erste Roboter 9 dann diese
Zwischenmaterialteile den entsprechenden Stapelstationen entnimmt und durch die Kamera 15 gesteuert vorzugsweise deckungsgleich zwischen dem Ober- und Untermaterialteil in der Einlegestation 11 ablegt.
Bezugszeichen:
1 Stapelstation
2 Stapelstation
3 Weg
4 Weg
5 Zuführstation
6 Zuführstation
7 Obermaterialteil
8 Untermateriateil
9 Roboter
10 Nähanlage
11 Einlegestation
13 Roboter
14 Roboter
15 Kamera
16 Nähstation
17 Nähstation
18 Kamera
19 Kamera
20 Förderstrecke
21 Förderstrecke
22 Sammelstation
23 Pfeil
24 Pfeil
25 Förderstrecke
26 Pfeil
27 Nähguthalter
28 Unterteil
29 Oberteil
30 Strecke
31 Naht
32 Rechen- und Steuereinheit
33 Weg
34 Weg
35 Weg
36 Weg
37 Leitung Weg
Weg
Leitung
Leitung
Leitung
Leitung
Abstand
Nähautomat
Nähautomat
Loch
Leitung
Leitung
Leitung
51 Leitung

Claims

Patentansprüche
1. Nähanlage mit: einem ersten Roboter (9), der aus einer ersten Stapeleinrichtung (1) jeweils ein Obermaterialteil (7) und aus einer zweiten Stapelstation (2) ein Untermaterialteil (8) entnimmt und das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) zu einer Einlegestation (11)
transportiert und in dieser deckungsgleich aufeinander legt und in einem Nähguthalter (27) anordnet, der das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) deckungsgleich zusammenhält, wobei der Nähguthalter (27) das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) so hält, dass diese außenseitig eine vorbestimmte Strecke (30) über eine Außenkontur des Nähguthalters vorstehen, und mit einem zweiten Roboter (13), der der Einlegestation (11) einen Nähguthalter (27) entnimmt und einer ersten Nähstation (16) zuführt, die einen ersten Nähautomaten (45) aufweist, wobei der erste Nähautomat (45) der Außenkontur des Nähguthalters (27) folgt und dabei das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke (30) des Obermaterialteiles (7) und des Untermaterialteiles (8) erzeugten Naht (31) aneinander vernäht.
2. Nähanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein dritter Roboter (14) vorgesehen ist, der der
Einlegestation (11) einen Nähguthalter (27), entnimmt und einer zweiten Nähstation (17) zuführt, die einen zweiten Nähautomaten (46) aufweist, wobei der zweite Nähautomat (46) der Außenkontur des Nähguthalters (27) folgt und dabei das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) mit einer durch ihn in dem Bereich der vorstehenden Strecke (30) des Obermaterialteiles (7) und des Untermaterialteiles (8) erzeugten Naht (31) aneinander vernäht.
3. Nähanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Roboter (9) durch von der Rechen- und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der ersten
Stapelstation (1) zur Einlegestation (11) bewegt wird und
umgekehrt.
4. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Roboter (9) durch die von einer Rechen-und Steuereinheit (32) in Abhängigkeit von den Signalen einer ersten Kamera (9) erzeugten Steuersignale steuerbar ist, um das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) in der
Einlegestation (11) deckungsgleich aufeinander zu legen.
5. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Roboter (9) durch von der Rechen- und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der zweiten Stapelstation (2) zur Einlegestation (11) bewegt wird und umgekehrt.
6. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Nähautomat (45) durch die von der Rechen- und Steuereinheit (32) in Abhängigkeit von den Signalen einer zweiten Kamera (18) erzeugten Steuersignale steuerbar ist, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters (27) zu bewegen.
7. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Nähautomat (46) durch die von einer Rechen- und Steuereinheit (32) in Abhängigkeit von den Signalen einer dritten Kamera (14) erzeugten Steuersignale steuerbar ist, um ihn entlang der Außenkontur des Nähguthalters (27) zu bewegen.
8. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Roboter (13) durch von der Rechen- und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der Einlegestation (11) zur ersten Nähstation (16) bewegt wird und umgekehrt.
9. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der dritte Roboter (14) durch von der Rechen- und Steuereinheit (32) erzeugte Steuersignale von der Einlegestation (11) zur zweiten Nähstation (17) bewegt wird und umgekehrt.
10. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Nähguthalter (27) wenigstens ein Oberteil (29) und ein Unterteil (28) umfasst, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) anordenbar sind, wobei das Oberteil (29) oder das Unterteil (28) die Außenkontur aufweist.
11. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Nähguthalter (27) wenigstens ein Oberteil (29) und ein Unterteil (28) umfasst, die aneinander fixierbar sind und zwischen denen das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) anordenbar sind, wobei das Oberteil (29) und das Unterteil (28) die Außenkontur aufweisen und wobei die Außenkonturen zueinander deckungsgleich ausgerichtet sind, wenn das Oberteil (29) an dem Unterteil (28) fixiert ist.
12. Nähanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (29) und/oder das Unterteil (28) die Form eines plattenförmigen Blechteiles besitzen.
13. Nähanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das Oberteil (29) und das Unterteil (28) magnetisch oder mechanisch aneinander fixierbar sind, um das Obermaterialteil (7) und das Untermaterialteil (8) verrutschfest in dem Nähguthalter zu fixieren.
14. Nähanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass das Oberteil (29) und/oder das Unterteil (28) magnetisch durch eine elektromagnetische Greifereinrichtung des zweiten Roboters (13)und/oder des dritten Roboters (14) greifbar sind.
15. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Roboter (13) ein sechsachsig bewegbarer Roboter ist.
16. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass der dritte Roboter (14) ein sechsachsig bewegbarer Roboter ist.
17. Nähanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass eine erste Förderstrecke (20) zum Fördern eines Nähguthalters (27) mit einem an einem Untermaterialteil (8) vernähten Obermaterialteil (7) von der ersten Nähstation (16) zu einer Sammelstation (22) vorgesehen ist.
18. Nähanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass eine zweite Förderstrecke (21) zum Fördern eines Nähguthalters (27) mit einem an einem Untermaterialteil (8) vernähten Obermaterialteil (7) von der zweiten Nähstation (17) zu einer Sammelstation (22) vorgesehen ist.
19. Nähanlage nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Förderstrecke (25) zum Zurückführen des Nähguthalters (27) nach dem Entnehmen des an dem Untermaterialteil (8) vernähten Obermaterialteil (7) von der Sammelstation (22) zur Einlegestation (11) vorgesehen ist
20. Nähanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Förderstrecke (20) und die zweite Förderstrecke (21) in Bezug auf die dritte Förderstrecke (25) und deren Förderrichtung
gegenüberliegen.
21. Nähanlage nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Nähstation (16) und die zweite Nähstation (17) in Bezug auf die dritte Förderstrecke (25) und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
22. Nähanlage nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, dass sich der zweite Roboter (13) und der dritte Roboter (14) in Bezug auf die dritte Förderstrecke (25) und deren Förderrichtung gegenüberliegen.
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