專利名稱：Cnc控制的鎖鈕孔縫紉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CNC控制的鎖鈕孔縫紉機(jī)。
縫紉制品夾具的移動能夠拉伸被牢固夾持的縫紉制品并伸展(spread)到一拉緊的平面位置。通過這種方式能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的鈕孔。在鈕孔首先切割然后縫紉的情況下，即當(dāng)縫紉機(jī)在所謂的預(yù)定條件模式下工作時，拉伸縫紉制品還形成了足夠的用于針的空間。每個縫紉制品夾具的位移在1.0毫米范圍內(nèi)，因而夾具可(相互)移開2.0毫米的伸展長度。伸展長度取決于多種縫紉參數(shù)，如縫紉制品的結(jié)構(gòu)，即材料厚度等，用于縫紉的線的種類，線的張力(tightening)，針尺寸，可能使用花線(gimp thread)及其它參數(shù)。
常見的縫紉機(jī)的缺點(diǎn)在于，伸展的初始位置和伸展長度，即伸展的最終位置，只能通過用螺絲刀或螺紋規(guī)耗時地調(diào)節(jié)來獲得。這個工作需要有經(jīng)驗(yàn)的技工。調(diào)節(jié)所需的大量元件容易磨損。很難恢復(fù)和復(fù)制根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的設(shè)定。鈕孔寬度的每次修改都需要更新設(shè)定；否則不能在要生成的鈕孔接縫附近夾持縫紉制品。
德國專利457750中描述了一種用于鎖鈕孔縫紉機(jī)的縫紉制品夾持裝置中的伸展機(jī)構(gòu)，包括可通過一機(jī)構(gòu)關(guān)于一中心平面對稱移動的縫紉制品夾具。為一桿機(jī)構(gòu)設(shè)置了一個可手動調(diào)節(jié)的止動件，其設(shè)置改變伸展的長度。這種已知機(jī)構(gòu)同樣具有上述缺點(diǎn)。
DE2938064(對應(yīng)于美國專利4312283)教導(dǎo)了一種自動縫紉機(jī)，其中一CNC控制單元相對于尺寸可調(diào)的縫紉制品保持器產(chǎn)生了縫紉機(jī)的協(xié)同運(yùn)動。為防止針與縫紉制品保持器沖突，將關(guān)于縫紉制品保持器中各尺寸設(shè)定的信息輸送到控制單元，以使控制單元在縫紉程序中自動進(jìn)行相應(yīng)的校正。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過這種縫紉機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，它包括-一可由一臂軸驅(qū)動的針；-一x-y臺，它—可通過一x驅(qū)動器在x方向移動，和通過一y驅(qū)動器在y方向移動，及—支承一第一和一第二縫紉制品夾具，該第一和第二縫紉制品夾具安裝成可相對于彼此移動，及—包括一滑動驅(qū)動器，用于使縫紉制品夾具從一初始伸展位置移動一伸展長度到達(dá)最終伸展位置；及-一控制單元，用于控制驅(qū)動器，以在開始生成鈕孔接縫之前移動x-y臺，其中，至少第一縫紉制品夾具的滑動驅(qū)動器是一位置控制電機(jī)；及控制單元包括一其中存儲有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器，用于使至少一個第一縫紉制品夾具移動一給定的伸展長度。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案確保了可以通過控制單元輸入而非常方便地給出伸展長度，因而可以容易地調(diào)節(jié)對應(yīng)于各種縫紉條件的伸展長度的范圍。這包括縫紉制品質(zhì)量，鈕孔接縫參數(shù)，所縫的線的張力范圍。這將通過在使縫紉制品夾具從初始伸展位置移動伸展長度到達(dá)最終伸展位置，之后非常精確地調(diào)節(jié)最終伸展位置，而提高鈕孔的質(zhì)量。初始伸展位置表示縫紉制品夾具在其靜止靠近的并排位置時它們之間的距離。最終伸展位置表示縫紉制品已經(jīng)從初始位置移動伸展長度的位置。這些調(diào)節(jié)和輸入工作可由操作者進(jìn)行，這意味著處理的極大方便。調(diào)節(jié)可在沒有特殊幫助的情況下進(jìn)行。機(jī)器停工時間保持較低，因?yàn)檎{(diào)節(jié)工作花費(fèi)的時間很少。解放了操作技工。輸入的控制數(shù)據(jù)構(gòu)成了在顯示器上進(jìn)一步處理設(shè)置(調(diào)整)以及調(diào)用所存儲的縫紉程序的基礎(chǔ)。制造高質(zhì)量的鈕孔變得有重復(fù)性。
按照本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，用于使至少一個第一縫紉制品夾具相對于第二縫紉制品夾具移動到初始伸展位置。這樣可以確保初始伸展位置也可被適于所設(shè)想的鈕孔接縫的形狀和尺寸，能夠靠近要縫制的接縫夾持縫紉制品。這使針跡成形特別可靠，且鈕孔質(zhì)量優(yōu)良。
按照另一種有利的實(shí)施例，只有第一縫紉制品夾具可相對于x-y臺移動，以及第二縫紉制品夾具相對于x-y臺固定；及數(shù)據(jù)存儲在控制單元中，用于使第一縫紉制品夾具移動一給定伸展長度，使x-y臺在相反方向移動給定伸展長度的一半。通過只有一個縫紉制品夾具必須能夠在x-y臺上移動，補(bǔ)償運(yùn)動由x-y臺的可能的移動產(chǎn)生，可以減少所需元件的數(shù)量，使操作更加可靠，制造成本更低。
另外，第一和第二縫紉制品夾具可相對于彼此在相反方向移動，或者第一和第二縫紉制品夾具可僅通過一個單獨(dú)的滑動驅(qū)動器移動，這種結(jié)構(gòu)還可以使設(shè)計高度簡化。
按照本發(fā)明的又一個有利的設(shè)計，至少第一縫紉制品夾具包括一用于安放一縫紉制品的支持板和一安裝在該支持板上的夾持板；以及一用于致動夾持板的夾持驅(qū)動器自身支持在支持板上。在此，夾持驅(qū)動器(43)可以是一氣動活塞缸驅(qū)動器。所述的夾持驅(qū)動器可以包括一驅(qū)動箱，該驅(qū)動箱安裝在支持板上，并具有一其中設(shè)有一活塞以用于移動的圓柱形腔室，該活塞與承載夾持板的一支承桿連接。其中夾持驅(qū)動器可以是一單向致動的活塞缸驅(qū)動器。按照上述的設(shè)計，至少通過可移動的縫紉制品夾具，沒有力傳遞到x-y臺上的縫紉制品夾具的導(dǎo)向件上。在定位縫紉制品夾具的過程中，不會發(fā)生可能阻止縫紉制品夾具伸展而進(jìn)行運(yùn)動的摩擦力。在夾持縫紉制品時發(fā)生的力被保持在縫紉制品夾具自身上。這有利于快速和精確的伸展工作?？梢允拐麄€伸展機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)重量較輕，節(jié)省了材料消耗。
優(yōu)選實(shí)施例的說明如

圖1中看到的，一鎖鈕孔縫紉機(jī)為C形，具有一頂臂1，一箱體形式的底部底板22，和一連接二者的大致垂直的機(jī)架3。一臂軸4常規(guī)地容納在臂1中；它可由一僅在圖5中粗略畫出的電機(jī)4a驅(qū)動。一帶有針6的可垂直移動針桿5及其所用的一往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的致動通常都來自臂軸4。
設(shè)置在底板2上的是一x-y臺7，它是一可在兩個水平坐標(biāo)方向，即x和y方向移動的十字滑板。X-y臺7具有例如從DE19807771A1(對應(yīng)于美國專利6095066)已知的常規(guī)結(jié)構(gòu)。X-y臺7的致動是由僅在圖5中粗略畫出的驅(qū)動器進(jìn)行的，即x驅(qū)動器8和y驅(qū)動器9，它們是位置控制電機(jī)，最好是步進(jìn)電機(jī)或可控直流電機(jī)。
設(shè)置在x-y臺7上的是一底板10，一線性球軸承導(dǎo)向件11通過該底板10支承在x-y臺7上，用于在x方向移動。它可通過一步進(jìn)電機(jī)形式的滑動驅(qū)動器12在x方向移動。如圖3和4中看到的，該驅(qū)動器12安裝在x-y臺7上，通過一安裝在其軸13上的凸輪14和一與之配合的十字頭滑動連接件14a作用于底板10上，因而底板10能夠在x方向?qū)崿F(xiàn)對應(yīng)于兩倍凸輪14偏心度的最大位移。位移的長度在大約2毫米的范圍內(nèi)。
一兩片狀支持板15a、15b設(shè)置在底板10上。左部分支持板15a-從y方向看-通過螺釘16a安裝在x-y臺7上，它在其上固定(靜止)。與此相反，右部分支持板15b-從y方向看-通過螺釘16b安裝在可移動底板10上；它可與底板10一起在x方向移動。部分支持板15a、15b的頂側(cè)位于一聯(lián)合x-y平面上。
一縫紉制品夾具17a和17b安裝在每個部分支持板15a和15b上，包括一安裝在各部分支持板15a、15b上并分別分配了一個夾持板19a、19b的部分支承板18a、18b。夾持板19a、19b安裝在軸承桿20上，軸承桿20通過一樞轉(zhuǎn)軸承21容納在相應(yīng)的部分支持板15a、15b上?？p紉制品夾具17a和17b-除了它們環(huán)繞樞轉(zhuǎn)軸承21的可樞轉(zhuǎn)性外-相對于各部分支持板15a、15b固定(靜止)?？p紉制品夾具17a、17b通過由一氣動致動的夾持驅(qū)動器22a操作的致動桿22樞轉(zhuǎn)。各部分支承板18a、18b及各夾持板19a、19b具有結(jié)合起來形成一開口的部分開口23a、23b，該開口以一短的距離包圍待生成的鈕孔接縫。
部分支持板15a、15b可朝向彼此移動，在一垂直中心平面25上接合，它們以及縫紉制品夾具17a、17b在該垂直中心平面25上都有各自的零位置。在該位置，部分支持板15a、15b的相對邊緣26a、26b彼此壓靠。在該平面25上，在縫紉機(jī)的底板2上設(shè)有一用于切開一鈕孔28的固定刀具27。該刀具27是一切割裝置29的一部分，該切割裝置29還包括一通過一切割驅(qū)動器31安裝到臂1的底側(cè)的砧臺30。
縫紉機(jī)設(shè)有一控制單元32，用于起動x驅(qū)動器8，y驅(qū)動器9，滑動驅(qū)動器12，用于縫紉制品夾具17a、17b的驅(qū)動器22a，臂軸4的驅(qū)動電機(jī)4a以及切割驅(qū)動器31?？刂茊卧?2包括一存儲元件33。此外控制單元32還配設(shè)了一個具有一鍵盤35和一顯示器36的操作單元34。
有關(guān)伸展的初始位置和要生成的鈕孔接縫24的程序和數(shù)據(jù)存儲在存儲元件33中。此外還存儲了與鈕孔接縫24的類型和形狀以及材料質(zhì)量相配的伸展長度。
在縫紉操作開始之前，步進(jìn)電機(jī)形式的驅(qū)動器8、9根據(jù)存儲在存儲元件33中的數(shù)據(jù)常規(guī)地將x-y臺7移入一零位置，其中部分支持板15a、15b的邊緣26a、26b在平面25處貼靠，而該中心平面25也將針6保持在其垂直中心位置。這種零定位是縫紉控制技術(shù)中的一般實(shí)踐，因此不需作進(jìn)一步的解釋。通過操作單元34的相應(yīng)致動，操作者選擇帶有鈕孔接縫24的某種類型鈕孔28。操作者還調(diào)用一個材料數(shù)據(jù)等與其相配的相應(yīng)控制程序。
所述的零定位通過輸入縫紉操作的起點(diǎn)而自動進(jìn)行?；瑒域?qū)動器12的相應(yīng)起動將底板10與部分支持板15b和縫紉制品夾具17b一起移入一個起始伸展位置，其中限定部分開口23a、23b的夾持板19a、19b的縱向邊緣37a、37b彼此相距一距離a，該距離a對應(yīng)于鈕孔接縫24的總寬度b加上鈕孔接縫24與每個相鄰縱向邊緣37a和37b之間例如0.5毫米的距離c。如果夾持板19a、19b通過它們的部分開口23a、23b與要生成的鈕孔接縫24相匹配，則不必進(jìn)行上述類型的任何調(diào)節(jié)，只需將x-y臺7設(shè)定到零位置。
然后操作者借助于操作單元34釋放縫紉制品夾具17a、17b或根據(jù)所存儲的縫紉程序自動地進(jìn)行；然后操作者可將縫紉制品28放置和對正在支承板18a、18b上。隨后通過相應(yīng)地致動驅(qū)動器22a而閉合縫紉制品夾具17a、17b，從而由兩個縫紉制品夾具17a、17b夾持縫紉制品38。之后通過滑動驅(qū)動器12完全自動地將底板10和縫紉制品夾具17b一起在x方向移動存儲在存儲元件33中的伸展長度d。同時或緊隨其后，x-y臺7在相反方向移動d/2長度，使兩個支承板18a、18b位于最終伸展位置，并且還關(guān)于中心平面25鏡像對稱。結(jié)果，部分開口23a、23b再次關(guān)于中心平面25鏡像對稱。被夾持和伸展的縫紉制品38定位在針6下面一個精確限定用于執(zhí)行縫紉操作的位置。圖6中的實(shí)線表示夾持板19b的初始位置，虛線表示在底板10移動伸展長度d之后但卻在通過x-y臺7反向移動伸展長度一半d/2而補(bǔ)償之前伸展的位置。用刀具27切割鈕孔28可在鈕孔28縫紉操作之前或之后進(jìn)行。如圖7中看到的，鈕孔接縫24是由針桿5的相應(yīng)針往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動形成的常規(guī)平針接縫。還可以在鈕孔接縫24與鈕孔眼39相對的端部縫上加固縫線(stay stitches)(未圖示)。
圖8概略地圖示出另一個實(shí)施例，其中在x-y臺7′上設(shè)有兩個支持板15′a和15′b，用于沿x方向在線性球軸承導(dǎo)向件11′上移動。一主軸40用于移動，具有與軸螺母(spindle nut)42a、42b嚙合的相反的螺紋部分41a、41b。軸螺母42a、42b連接到支持板15′a、15′b上。通過相應(yīng)地起動x-y臺7′上的滑動驅(qū)動器12′，支持板15′a和15′b關(guān)于中心平面25對稱地在x方向彼此靠近或彼此遠(yuǎn)離地移動?？p紉制品夾具(圖8中未圖示)以與上述實(shí)施例相同的方式設(shè)置在支持板15′a、15′b上。在圖8的實(shí)施例中也進(jìn)行x-y臺7′的零定位；和以同樣的方式進(jìn)行縫紉制品夾具(未圖示)和縫紉制品的伸展；但不必通過將x-y臺7′反向移動伸展長度的一半d/2而補(bǔ)償伸展長度。
在根據(jù)圖9至11的實(shí)施例中，在x-y臺7上設(shè)有兩個支持板，其中僅示出支持板15″b。設(shè)計和定位對應(yīng)于第一實(shí)施例。該實(shí)施例與上述實(shí)施例的不同之處在于，至少安裝在可相對于x-y臺7移動的支持板15″b上的縫紉制品夾具17″b是由安裝在支持板15″b上的夾持驅(qū)動器43操作的。為此，承載夾持板19b的雙臂支承桿20″由一樞轉(zhuǎn)軸承44安裝在驅(qū)動和支承箱45中，箱45通過螺栓46固定在支持板15″b的底側(cè)。兩個部件在它們的接觸表面上接合在一起，通過使用流體密封劑(未示)而不透壓縮空氣。
形成在箱45中的是一向上和向下開放的圓柱形腔室47，其中密封和設(shè)置一活塞48，用于上下運(yùn)動。該活塞48包括一活塞桿49，該活塞桿49從圓柱形腔室47向下延伸，由一接頭50鉸接到支承桿20″上朝活塞桿49轉(zhuǎn)動的端部。在箱45中圓柱形腔室47的一側(cè)形成一壓縮空氣通道51；在箱45的頂側(cè)，通道51通過一溢流導(dǎo)管52連接到圓柱形腔室47。該單元構(gòu)成了一個單向致動的氣動活塞缸單元。在箱45的底側(cè)，一壓縮空氣管道53通入壓縮空氣通道51內(nèi)部；它包括一由控制單元32起動的電磁閥43′。
箱45中壓縮空氣通道51的一側(cè)設(shè)有一鉆孔54，一預(yù)加載的拉簧55設(shè)置于其中，并且它通過一固定銷57緊固到箱45的頂側(cè)，和通過另一個固定銷57緊固到支承桿20″上。位于樞軸44和接頭50之間的桿部分58a由預(yù)加載的拉簧55向上拉向夾持驅(qū)動器43，使支承桿20″的桿58b向上樞轉(zhuǎn)，即夾持板19b抬離支持板15″b。但如果壓縮空氣借助于壓縮空氣管道53、壓縮空氣通道51和溢流導(dǎo)管52流入活塞48上方的腔室47中，則活塞48，包括桿部分58a在內(nèi)，克服拉簧55的力向上移位，使桿部分58b和夾持板19b一起向支持板15″b樞轉(zhuǎn)，從而將任何可能有的縫紉制品38夾持住。
一調(diào)整螺釘59設(shè)置在桿部分58a中，壓靠在箱45上；它用于調(diào)節(jié)夾持板19b上升的長度。
將夾持驅(qū)動器43設(shè)置在支承桿20″和支持板15″b之間確保了在縫紉制品夾具17″b中作用的力保持在夾具中，而不會作用在x-y臺7″上。
其它支承板和夾持板以相同方式體現(xiàn)。縫紉制品夾具的設(shè)計不僅可以在根據(jù)圖1至7的示例性實(shí)施例中，而且可以在圖8的實(shí)施例中付諸實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種CNC控制鎖鈕孔縫紉機(jī)，包括-一可由一臂軸(4)驅(qū)動的針(6)；-一x-y臺(7，7′)，它—可通過一x驅(qū)動器(8)在x方向移動，和通過一y驅(qū)動器(9)在y方向移動，及—支承一第一和一第二縫紉制品夾具(17a，17b，17″b)，該第一和第二縫紉制品夾具(17a，17b，17″b)安裝成可相對于彼此移動，及—包括一滑動驅(qū)動器(12，12′)，用于使縫紉制品夾具(17a，17b，17″b)從一初始伸展位置移動一伸展長度(d)到達(dá)最終伸展位置；及-一控制單元(32)，用于控制驅(qū)動器(8，9，12，12′)，以在開始生成鈕孔接縫(24)之前移動x-y臺(7，7′)，其特征在于，至少第一縫紉制品夾具(17b，17″b)的滑動驅(qū)動器(12)是一位置控制電機(jī)；及控制單元(32)包括一其中存儲有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器(33)，用于使至少一個第一縫紉制品夾具(17b，17″b)移動一給定的伸展長度(d)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器(33)中，用于使至少一個第一縫紉制品夾具(17b，17″b)相對于第二縫紉制品夾具(17a)移動到初始伸展位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，只有第一縫紉制品夾具(17b，17″b)可相對于x-y臺(7)移動，以及第二縫紉制品夾具(17a)相對于x-y臺(7)固定；及數(shù)據(jù)存儲在控制單元(32)中，用于使第一縫紉制品夾具(17b，17″b)移動一給定伸展長度(d)，使x-y臺(7)在相反方向移動給定伸展長度(d)的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，第一和第二縫紉制品夾具(17a，17b，17″b)可相對于彼此在相反方向移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，第一和第二縫紉制品夾具(17a，17b，17″b)可僅通過一個單獨(dú)的滑動驅(qū)動器(12′)移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，位置控制電機(jī)是一步進(jìn)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，至少第一縫紉制品夾具(17″b)包括一用于安放一縫紉制品(38)的支持板(15″b)和一安裝在該支持板(15″b)上的夾持板(19b)；以及一用于致動夾持板(19b)的夾持驅(qū)動器(43)自身支持在支持板(15″b)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，夾持驅(qū)動器(43)是一氣動活塞缸驅(qū)動器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，夾持驅(qū)動器(43)包括一驅(qū)動箱(45)，該驅(qū)動箱(45)安裝在支持板(15″b)上，并具有一其中設(shè)有一活塞(48)以用于移動的圓柱形腔室(47)，該活塞(48)與承載夾持板(19b)的一支承桿(20″)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鎖鈕孔縫紉機(jī)，其特征在于，夾持驅(qū)動器(43)是一單向致動的活塞缸驅(qū)動器。
全文摘要
CNC控制鎖鈕孔縫紉機(jī)，包括帶有滑動驅(qū)動器的縫紉制品夾具(17a，17b)，用于從一初始伸展位置移動一伸展長度到達(dá)最終伸展位置。該滑動驅(qū)動器是與縫紉制品夾具(17b)相配的位置控制電機(jī)。還設(shè)有一具有用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器的控制單元，用于使縫紉制品夾具(17b)移動一給定的伸展長度。
文檔編號D05B19/00GK1427108SQ0215799
公開日2003年7月2日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者T·諾爾特格, H·弗蘭辛, A·奧泊恩德費(fèi)爾, T·亞諾哈 申請人:杜爾克普-阿德勒股份公司