縫紉機及操作方法

2023-09-11 08:10:00 3

專利名稱：縫紉機及操作方法
技術領域：
本發明涉及縫紉機及操作方法。

發明內容
在至少一個實施方式中，提供了一種縫紉機。該縫紉機包括基座及可移動地布置在基座上的第一引導組件和第二引導組件。第一引導組件具有被配置為檢測工件的傳感器。第二引導組件與第一引導組件間隔開。當傳感器檢測到工件錯位時，第一引導組件和第二引導組件中的至少一個被致動。在至少一個實施方式中，提供了一種縫紉機。該縫紉機包括靜止的基座及可移動地布置在基座上的第一引導組件和第二引導組件。第一引導組件具有被配置為檢測工件的第一傳感器和第二傳感器，及用於致動第一引導組件的第一致動器。第二引導組件與第一引導組件間隔開，且具有用於致動第二引導組件的第二致動器。當第一傳感器和第二傳感器檢測到工件歪斜時，第一引導組件和第二引導組件被致動。在至少一個實施方式中，提供了一種操作縫紉機的方法。該方法包括使用傳感器檢測工件，基於來自傳感器的信號確定工件是否錯位，並執行校正策略，其中第一引導組件和第二引導組件中的至少一個被致動以重置工件。


圖1是縫紉機的透視圖。圖2是縫紉機的基座的透視圖。圖3是示出了縫紉機上的在對齊位置的工件的俯視圖。圖4-6是示出了縫紉機上的在示例性的未對齊位置的工件的俯視圖。圖7和8是描述可與縫紉機相關聯的示例性操作方法的流程圖。
具體實施例方式本文公開了本發明的詳細實施方式；然而，應該理解，所公開的實施方式僅為可實現為各種可選的形式的本發明的示例。附圖未必按比例繪製，某些特徵可能被放大或縮小以示出特定部件的細節。因此，本文公開的具體結構和功能細節不應解釋為限制，而是僅為權利要求的代表性基礎和/或用於教導本領域技術人員以各種方式採用本發明的代表性 ■石出。參考圖1-3，示出了示例性的縫紉機10。縫紉機10可被配置為縫或縫紉具有一個或多個片或層的工件12。工件12可由諸如織物、皮革、乙烯樹脂及類似材料的任何適合的材料製成。縫紉機10可包括基座14和上部16。基座14可被配置為支撐工件12，且在一個或多個實施方式中可為靜止的。基座 14可包括工件12可位於其上的頂表面18。如在圖2中很好地示出的，基座14可包括第一開口 20、一組夾緊特徵(gripping feature) 22、第一引導組件Μ、第二引導組件沈和第二開口沘。開口 20可設置在基座14內以方便工件12的縫合。例如，開口 20可被設置為容納撐套機構(looper mechanism)或擺梭和繞線筒組件的矩形的開口或孔，該繞線筒組件在縫合操作期間以與本領域技術人員公知的方式接合線。一組夾緊特徵22可被設置為與開口 20鄰近以方便工件12的嚙合和定位。在圖2 示出的實施方式中，一組夾緊特徵22被設置在開口 20的相對的側上。一組夾緊特徵22的構件可具有任何適合的配置。例如，夾緊特徵可被配置為提供用於嚙合工件12的有織紋的或有滾花的表面的多個突起或凹陷。在一個或多個實施方式中，一組夾緊特徵22的構件可被布置為彼此基本平行，且可被排列以在大體上從第一引導組件M向第二引導組件26延伸的方向延伸。在一個或多個實施方式中，一組夾緊特徵22可具有諸如三角形截面的任何適合的截面。第一引導組件M可被可移動地布置在基座14上，且可被配置為方便工件12的定位。例如，第一引導組件M可被配置為與工件12的示例性進給方向(由圖3中的箭頭F 示出)基本垂直地移動。第一引導組件M可包括從基座14的頂表面18延伸的引導塊30。 引導塊30可具有嚙合並對齊工件12的引導表面32。例如，引導表面32基本平坦且可基本垂直於基座14延伸。第一引導組件M也可包括可偏離引導表面32的第二引導表面34。 例如，在一個或多個實施方式中，第二引導表面34可以凹進、後退或布置得比引導表面32 遠離基座14的開口 20。第一引導組件M可包括第一傳感器40和第二傳感器42。第一和第二傳感器40、 42可被配置為檢測工件12的存在和/或位置。第一和第二傳感器40、42可為任何適合的類型，諸如光傳感器(例如，光纖、雷射)、接近傳感器或視覺系統。第一和第二傳感器40、 42也可相互間隔且布置在距離基座14的不同距離。例如，在一個或多個實施方式中，第一傳感器40可布置得比第二傳感器42離基座近。像這樣，第一和第二傳感器40、42可協作來檢測工件12的厚度。例如，當工件12具有足夠的厚度(例如，具有適合數目的層或為摺疊的)時，第二傳感器42可檢測，且第二傳感器42可設計為當沒有提供足夠的厚度時，不檢測工件12。在至少一個實施方式中，第一傳感器40可接近弓I導表面32布置，而第二傳感器42可接近第二引導表面34布置。可選地，可提供第三傳感器44，其被配置為檢測工件12的存在和/或位置。第三傳感器44可相對於基座14固定地定位。例如，第三傳感器44可布置在靜止的裝配塊46 上。第三傳感器44可為與第一和/或第二傳感器40、42相似類型的傳感器，且可豎直和/ 或水平地偏離第一和第二傳感器40、42。第一、第二和第三傳感器40、42可電連接到控制器48或與控制器48通信。控制器48可為任何適合的類型，諸如可編程邏輯控制器(PLC)。在圖1和2中，第一、第二和第三傳感器40、42、44與控制器48之間的連接或通信分別由連接點A、B、C表示。控制器48 可用於監視和控制縫紉機10的各種特性。例如，控制器48可處理來自諸如第一、第二和 /或第三傳感器40、42、44的各種部件的輸入，並提供輸出指令或信號以控制縫紉機部件的操作。第一引導組件M可包括相對於基座14致動第一引導組件M的第一致動器組件 50。第一致動器組件50可具有任何適合的配置，諸如可以可選擇性地與加壓氣體源52流體連接的像氣壓缸一樣的線性致動器。第一致動器組件50可安裝到基座14的任何適合的位置，諸如基座14的頂表面18上。第一致動器組件50可將第一引導組件M移向或遠離第二引導組件26，如圖2中的箭頭所示。此外，第一致動器組件M的操作可通過控制器48 進行控制，如由連接點D表示的，該控制器48可控制螺線管或閥的操作，該螺線管或閥可控制來自加壓氣體源52的流體流。第二引導組件沈可被可移動地布置在基座14上。例如，第二引導組件沈可被配置為在基本垂直於工件12的示例性進給方向F的移動方向移動。第二引導組件沈可包括相對於基座14致動第二引導組件沈的第二致動器組件60。第二致動器組件60可具有任何適合的配置，諸如可選擇性地與加壓氣體源52流體連接的像氣壓缸一樣的線性致動器。 第二致動器組件60可安裝到基座14的任何適合的位置。在示出的實施方式中，第二致動器組件60接近基座14的底表面布置。第二致動器組件60可將第二引導組件沈移向或遠離第一引導組件對，如圖2的箭頭所示。在一個或多個實施方式中，第一和第二引導組件 24,26可被獨立或一起致動。此外，第二致動器組件沈的操作可通過控制器48進行控制， 如由連接點E表示的，該控制器48可控制螺線管或閥的操作，該螺線管或閥可控制來自加壓氣體源52的流體流。此外，第一和第二引導致動器組件50、60可被配置成使得第一和第二引導組件沿著圖3所示的公共軸M移動。第二組夾緊特徵62可設置有第二引導組件26。第二組夾緊特徵62的構件可具有任何適合的配置。例如，夾緊特徵可被配置為可提供用於與工件12嚙合的有織紋的或有滾花的表面的多個突起和/或凹陷。在一個或多個實施方式中，第二組夾緊特徵62的構件可彼此基本平行地布置，且可被設計為在大體上平行於進給方向F或垂直於第二引導組件沈的移動方向的方向延伸。在一個或多個實施方式中，第二組夾緊特徵62可具有任何適合的截面，諸如三角形截面。第二開口觀可被設置在基座14中。第二開口觀可至少部分地布置在第二引導組件沈的下面。第二開口觀可提供用於將第二致動器組件60連接到第二引導組件沈的通道。第二開口觀可比第二引導組件26窄以致第二引導組件沈的相對端部可與基座14 嚙合並沿著基座14滑動。上部16可包括接近基座12布置的支柱70。橫梁72可從支柱70延伸並與基座 12間隔。頭部74可接近橫梁72的端部布置，其可容納針杆組件76和壓腳(未示出)。針杆組件76可包括用於穿透要縫紉的工件12的針80和用於將針80固定到其的針杆82。頭部74可容納致動針杆組件76做振動移動的針杆驅動組件。當工件12進給到針80下的時候，壓腳可施加向下的壓力到工件12上。參考圖3-6，示出了具有在各種位置的工件12的縫紉機。在圖3中，工件12被示出處在示例性的對齊位置。在示例性的對齊位置，工件12或工件12的邊緣可與引導塊30 的引導表面32對齊。例如，工件12的邊緣可嚙合引導表面32並與引導表面32基本平行地布置。在圖4-6中，工件12被示出處在不同於圖3所示的示例性對齊位置的各種位置。 在圖4中，工件12與引導塊30的引導表面32間隔開超過閾限量，但沒有相對於引導表面 32歪斜。閾限量可基於設計參數來建立。例如，在一個或多個實施方式中，閾限量可大於 2mm。在圖5中，工件12與引導塊30的引導表面32重疊，因此與引導塊30離得太近。在圖6中，工件12相對於引導塊30的引導表面32歪斜，以致工件12被布置為相對於期望的角位置成角度。工件12也可在相反方向相對於引導塊30 (例如，在從圖4所示的角度的逆時針方向)歪斜。參考圖7和8，示出了描述控制和操作縫紉機的示例性方法的流程圖。該方法可評估和校正工件12的位置。工件12可在圖4-6所示的位置發生錯位，且可被正確定位於圖 3所示的位置。本領域的普通技術人員將理解，流程圖可表示能以硬體、軟體或硬體與軟體的組合實現或受其影響的控制邏輯。例如，可由被編程的微處理器實現各種功能。可使用許多已知的編程和處理技術或策略中的任何一種來實現控制邏輯，且其不限於示出的順序或時序。例如，通常在實時控制應用中採用中斷或事件驅動處理而不是示出的純順序策略。類似地，並行處理、多任務或多線程系統和方法可用於實現本發明的目的、特徵和優勢。方法的實現不依賴於特定的程式語言、作業系統、處理器或用於開發和/或實現示出的控制邏輯的電路。類似地，根據特定的程式語言和處理策略，可以示出的順序在基本相同的時間執行各種功能，或在實現本發明的特徵和優勢的同時以不同的順序執行。只要不背離本發明的精神或範圍，可以修改、或在某些情況下省略示出的功能。圖7的流程圖提供了示例性控制方法的概覽。在塊100，當檢測工件12時，方法開始。如果檢測到工件12，則該方法繼續到塊102。在塊102，該方法確定工件12是否錯位。如果工件12沒有錯位，可以啟動縫紉操作，且不啟動工件定位校正策略。如果工件12錯位，該方法繼續到塊104。在塊104，執行一個或多個校正策略以校正工件12的位置。該校正策略可解決工件12的不適當的橫向定位、工件12的歪斜或其組合。參考圖8，示出了另一種示例性控制方法。該方法提供了更詳細的可作為控制策略的一部分實現的方法步驟。在塊110，通過確定是否檢測到工件，方法開始。在各種實施方式中，工件12可被第一、第二和/或第三傳感器40、42、44或其組合檢測到。如果檢測到工件12，該方法繼續到塊112。此外，第一和第二引導組件MJ6的位置可被移到初始化位置。如果沒有檢測到工件12，則該方法繼續到塊114，其中，由於沒有可接受縫紉的工件12，不能啟動縫紉操作步驟。在塊112，該方法確定所檢測的工件是否具有可接受的厚度。可由第一、第二和/ 或第三傳感器40、42、44或其組合檢測工件12的厚度。在至少一個實施方式中，當第二傳感器42比第一傳感器40定位得離基座14更遠時，當工件12被至少第二傳感器42檢測到時，工件的厚度是可接受的。因此，第二傳感器42可檢測工件12是否足夠厚或是否提供了待縫合在一起的材料的多層。如果工件12的厚度是可接受的，則該方法繼續到塊116。如果工件12的厚度是不可接受的，則該方法繼續到塊114，在塊114，由於沒有具有可接受的厚度的工件12，不能啟動縫紉操作步驟。在塊116，該方法確定工件是否相對於引導塊30和/或引導表面32歪斜或以不期望的角度布置。不期望的角度可為超過建立的設計參數的角度。例如，如果工件12不是基本上平行於引導塊30和/或引導表面32或不在相對於引導塊30和/或引導表面32預定的角度方向範圍內，則工件12可能是歪斜的。歪斜的工件12可被第一、第二和/或第三傳感器40、42、44檢測到。例如，如果工件12歪斜，第一傳感器40可檢測工件12，而第二傳感器42可能不能檢測工件12，反之亦然。由傳感器檢測的歪斜量可基於傳感器的特性和/ 或定位。例如，通過將傳感器進一步隔開，可檢測較小的歪斜量。如果工件12歪斜，則該方法繼續到塊118。如果工件12沒有歪斜，則該方法繼續到塊120。在塊118，執行歪斜校正策略。歪斜校正策略可致動第一和第二引導組件M、26以減小或校正工件12的歪斜。在至少一個實施方式中，發明人意識到，通過致動第一和第二引導組件M J6使彼此靠近，如圖6的箭頭所示的，可有效校正歪斜。第一和第二引導組件 24,26的致動距離可以為相同或不同的量。在塊120，該方法確定工件是否在第一方向錯位。第一方向可為橫向方向或到引導塊30和/或引導表面32的橫向距離，如圖4所示。當工件12位於距離引導塊30和/或引導表面32超出建立的設計參數的不期望的距離時，在第一方向的錯位可發生。可通過第一、第二和/或第三傳感器40、42、44檢測工件12的錯位。例如，第一、第二和/或第三傳感器40、42、44可檢測到工件12大於距離引導塊30或引導表面32的預定距離定位。可選地，可由一個傳感器，諸如第二或第三傳感器42、44檢測工件12在第二方向的錯位。如果工件12在第一方向錯位，則該方法繼續到塊122。如果工件12沒有在第一方向錯位，則該方法繼續到塊124。在塊122，執行第一方向校正策略。第一方向校正策略可致動第一和/或第二引導組件M、26以減小或校正工件12的橫向定位。可通過朝著第一引導組件M致動第二引導組件沈(如圖4的箭頭所示)來校正橫向定位。第一引導組件M可保持在靜止位置，而第二引導組件26被致動。第二引導組件沈的致動距離可以預定和基於查找表中存儲的參數。例如，對應於各種橫向工件12位置的致動距離的集合可被存儲在查找表中並基於來自一個或多個傳感器的定位數據實現。可選地，第二引導組件沈的致動可發生，直到第一、第二和/或第三傳感器40、42、44檢測到工件12移到了期望的位置。在塊124，該方法確定工件是否在不同於第一方向的第二方向錯位。第二方向可為橫向方向或距離引導塊30和/或引導表面32的橫向距離，如圖5中的箭頭所示。當工件 12位於距離引導塊30和/或引導表面32超出建立的設計參數的太近的不期望的距離時， 在第二方向的錯位可發生。可由第一、第二和/或第三傳感器40、42、44檢測工件12的錯位。例如，第一、第二和/或第三傳感器40、42、44可檢測到工件12小於距離引導塊30或引導表面32的預定距離定位。可選地，可由一個傳感器，諸如第二或第三傳感器42、44檢測工件12在第二方向的錯位。如果工件12在第二方向錯位，則該方法繼續到塊126。如果工件12沒有在第二方向錯位，則該方法可結束或返回到先前的方法步驟，諸如塊110。在塊126，執行第二方向校正策略。第二方向校正策略可致動第一和/或第二引導組件M、26以校正工件12的橫向定位。可通過朝著第二引導組件沈致動第一引導組件 24(如圖5的箭頭所示)來校正橫向定位。第二引導組件沈可保持在靜止位置，而第一引導組件M被致動。第一引導組件M的致動距離可預定和基於存儲在查找表中的參數。例如，對應於各種橫向工件12位置的致動距離的集合可被存儲在查找表並基於來自一個或多個傳感器的定位數據實現。可選地，第一引導組件M的致動可發生，直到第一、第二和/ 或第三傳感器40、42、44檢測到工件12移到了期望的位置。雖然示出和描述了本發明的實施方式，但並不意味著這些實施方式示出和描述了本發明的所有形式。而是，在說明書中使用的文字僅為描述性而非限制性的文字，應該理解，只要不背離本發明的精神和範圍可以進行各種改變。
權利要求
1.一種縫紉機，包括基座；第一引導組件，其可移動地布置在所述基座上，且具有配置為檢測工件的傳感器；及第二引導組件，其與所述第一引導組件間隔開，且可移動地布置在所述基座上；其中，當所述傳感器檢測到所述工件錯位時，所述第一引導組件和所述第二引導組件中的至少一個被致動。
2.根據權利要求1所述的縫紉機，其中，所述第二引導組件包括在基本上垂直於所述第二引導組件的移動方向延伸的一組夾緊特徵。
3.根據權利要求1所述的縫紉機，其中，所述第二引導組件包括一組夾緊特徵，且所述基座包括基本上垂直於所述第一組夾緊特徵延伸的第二組夾緊特徵。
4.根據權利要求1所述的縫紉機，其中，所述第一引導組件和所述第二引導組件被配置為沿著所述基座的頂表面滑動。
5.根據權利要求1所述的縫紉機，其中，所述第一引導組件和所述第二引導組件被配置為沿著公共軸移動。
6.一種縫紉機，包括靜止的基座；第一引導組件，其可移動地布置在所述基座上，所述第一引導組件包括配置為檢測工件的第一傳感器和第二傳感器及用於致動所述第一引導組件的第一致動器；及第二引導組件，其與所述第一引導組件間隔開且可移動地布置在所述基座上，所述第二引導組件包括用於致動所述第二引導組件的第二致動器；其中，當所述第一傳感器和所述第二傳感器檢測到所述工件錯位時，所述第一引導組件和所述第二引導組件被致動。
7.根據權利要求6所述的縫紉機，其中，所述第一傳感器布置得比所述第二傳感器距離所述基座近。
8.根據權利要求6所述的縫紉機，還包括針杆組件，其中，所述第一傳感器和所述第二傳感器布置在所述針杆組件的相對的側上。
9.根據權利要求6所述的縫紉機，其中，所述第一引導組件包括遠離所述基座延伸的弓I導表面，其中，所述第一傳感器接近所述弓I導表面布置，而所述第二傳感器與所述引導表面間隔開。
10.根據權利要求ι所述的縫紉機，其中，所述第一引導組件和所述第二引導組件被配置為大體上垂直於所述工件的進給方向移動。
11.根據權利要求1所述的縫紉機，其中，所述基座還包括開口，且所述第二引導組件至少部分地布置在所述開口的上方。
12.—種操作縫紉機的方法，包括用傳感器檢測工件；基於來自所述傳感器的信號確定所述工件是否錯位；以及執行校正策略，其中，第一引導組件和第二引導組件中的至少一個被致動以重置所述工件，其中，所述第一引導組件和所述第二引導組件可移動地布置在所述基座上。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，檢測工件的步驟還包括確定所述工件的厚度是否可接受，並且如果所述厚度不可接受則禁止縫合操作。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，當由布置在所述第一引導組件上的第一傳感器和第二傳感器檢測到所述工件時，所述工件的厚度是可接受的，其中，所述第一傳感器和所述第二傳感器位於距離所述基座不同的距離處。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，確定所述工件是否錯位的步驟包括確定所述工件是否相對於所述第一引導組件歪斜，並且當所述工件歪斜時執行歪斜校正策略。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述歪斜校正策略包括朝著彼此致動所述第一引導組件和所述第二引導組件。
17.根據權利要求12所述的方法，其中，確定所述工件是否錯位的步驟包括確定所述工件是否布置得離所述第一引導組件太遠，並且當所述工件布置得離所述第一引導組件太遠時執行第一方向校正策略。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述第一方向校正策略包括朝著所述第一引導組件致動所述第二引導組件以朝著所述第一引導組件移動所述工件。
19.根據權利要求12所述的方法，其中，確定所述工件是否錯位的步驟包括確定所述工件是否布置得離所述第一引導組件太近，並且當所述工件布置得離所述第一引導組件太近時，執行第二方向校正策略。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述第二方向校正策略包括朝著所述第二引導組件致動所述第一引導組件以朝著所述第二引導組件移動所述工件。
全文摘要
本發明涉及縫紉機及操作方法。一種縫紉機，其具有基座、第一引導組件和第二引導組件。第一引導組件和第二引導組件可移動地布置在基座上且彼此隔開。當傳感器檢測到工件錯位時，第一引導組件和第二引導組件中的至少一個被致動。
文檔編號D05B19/12GK102206905SQ20111007582
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月23日 優先權日2010年3月31日
發明者保羅·S·塞維琳斯基, 奧斯卡·費爾南多·多明格斯, 傑辛託·岡薩雷斯, 老託馬斯·A·韋爾奇, 諾伊·塞佩達·桑託斯, 麥可·U·阿爾瓦雷茲 申請人:李爾公司