缝纫机及这种缝纫机的操作方法.pdf

本发明涉及一种缝纫机(1)，该缝纫机具有机头(3)和至少一个压杆(18，30)。所述压杆(18，30)具有位于织物附近的织物端，所述压杆在该织物端与设计成用以和待缝合的织物相互作用的施压装置(14，29)连接。压杆(18，30)的位于机头(3)附近的机器端与压力产生装置(20，31)相互作用。所述压力产生装置(20，31)具有伺服马达(21)和传动杆(22)。所述传动杆(22)以防扭转的方式安装在伺服马达的马达轴(23)上，并且在与马达轴(23)隔开一定径向距离处与压杆(18，30)的机器端推动式连接。此外，本发明还涉及缝纫机的操作方法。由此得到操作灵活性提高同时需要较少的构造努力的缝纫机。

1.  一种缝纫机(1)，包括：
-机头(30)；
-至少一个压杆(18，30)，所述至少一个压杆包括：
--位于待缝合的织物附近的织物端，在所述织物端处，压杆(18，30)与设计用于和织物相互作用的施压装置(14，29)相连；
--位于机头(3)附近的机器端，在所述机器端处，压杆(18，30)与压力产生装置(20，31)相互作用，
其特征在于，所述压力产生装置(20，31)包括：
-伺服马达(21)；
-传动杆(22)，该传动杆(22)以防扭转的方式安装在伺服马达(21)的马达轴(23)上，并且在与马达轴(23)隔开一定径向距离的位置与压杆(18，30)的机器端推动式连接。

2.  根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，所述至少一个压杆(18，30)的机器端与夹带装置(28)相互作用，使得传动杆(22)还在与所述马达轴(23)隔开一定径向距离的位置与所述压杆(18，30)的机器端拉动式连接。

3.  根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，设有两个压杆(18，30)，每个压杆均包括：
-一个位于织物附近的织物端，在所述织物端处，所述压杆(18，30)与设计成用于与织物相互作用的施压装置(14，29)相连；
-一个位于机头(3)附近的机器端，在所述机器端处，所述压杆(18，30)与一个压力产生装置(20，31)相互作用。

4.  根据权利要求3所述的缝纫机，其特征在于，两个压力产生装置中的每一个都包括：
-伺服马达(21)；
-传动杆(22)，该传动杆以防扭转的方式安装在伺服马达(21)的马达轴(23)上，并在与马达轴(23)隔开一定径向距离的位置与压杆(18，30)的机器端推动式连接。

5.  根据权利要求3所述的缝纫机，其特征在于，这两个压力产生装置(20，31)布置成使得两个传动杆(22)的与所述压杆(18，30)的机器端推动式连接的部分彼此直接相邻。

6.  根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，与所述至少一个压杆(18，30)相互作用的施压装置(14，29)与转动的织物进给带(13，13a)相互作用。

7.  根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，至少一个伺服马达(21)与缝纫机(1)的中央控制装置(33)信号连接，所述中央控制装置(33)则与缝纫机的驱动装置信号连接，以控制缝纫机的线迹形成装置的运动。

8.  根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，所述伺服马达(21)是步进马达。

9.  根据权利要求7所述的缝纫机，其特征在于，所述控制装置(33)与用于估测马达轴(23)的当前位置的伺服马达(21)的位置传感器信号连接。

10.  根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，所述传动杆(22)设计成多部件传动机构。

11.  根据权利要求10所述的缝纫机，其特征在于，所述传动杆包括至少两个彼此铰接的传动构件(24，26)。

12.  操作根据权利要求1至11之一所述的缝纫机的方法，其特征在于，在线迹形成过程中，使压杆(18，30)作用在织物上的压力相对于一设定的压力曲线变化，该设定的压力曲线是由伺服马达(21)通过传动杆(22)作用在压杆(18，30)上的。

13.  根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据由所述至少一个压杆(18，30)作用在织物上的压力来确定线的张力。

14.  操作根据权利要求1至11之一所述的缝纫机的方法，其特征在于，在线迹形成过程中，使压杆(18，30)的行程相对于一行程曲线变化，该行程曲线是由行程马达(21)通过传动杆(22)传递至压杆(18，30)的。

15.  根据结合权利要求6的权利要求14所述的方法，其特征在于，所述织物进给带(13，13a)与设计成从另一侧支承织物的织物进给带(10，11)相互作用，根据织物进给带(10，13；11，13a)产生的额外的织物宽度可变地确定所述行程。

16.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，根据给定的和测得的线的张力或者缝纫机(1)的臂轴的速度确定行程。

17.  操作根据结合权利要求4的权利要求6所述的缝纫机的方法，其特征在于，
-在线迹形成过程中，使压杆(18，30)作用在织物上的压力相对于一设定的压力曲线变化，该设定的压力曲线是由伺服马达(21)通过传动杆(22)作用在压杆(18，30)上的；以及
-使压杆(18，30)在线迹形成过程中所执行的行程相对于一设定的行程曲线变化，该设定的行程曲线是由伺服马达(21)通过传动杆(22)传递至压杆(18，30)的；
-根据由织物进给带(10，11；13，13a)确定的直的或者弯曲的线缝图案确定所述压力和行程的变化。

缝纫机及这种缝纫机的操作方法
技术领域
本发明涉及一种缝纫机，该缝纫机包括机头和至少一个压杆，该压杆包括位于待缝合的织物附近的织物端和位于所述机头附近的机器端，在所述织物端处，压杆与设计成用于与织物相互作用的施压装置连接，在所述机器端处，压杆与压力产生装置相互作用。
背景技术
从专利EP 1897984A2和EP 1897985A2中已知这种缝纫机。
这种缝纫机在它的操作灵活性和/或构造它们所需要的努力方面仍需进行改进。
发明内容
本发明的目的是改进上述类型的缝纫机，以便提高其操作灵活性，同时确保较少的构造努力。
根据本发明，所述目的由这样的缝纫机实现：该缝纫机具有压力产生装置，该压力产生装置包括伺服马达和传动杆，该传动杆以防扭转的方式安装在伺服马达的马达轴上，并且在与马达轴相距一定径向距离处与压杆的机器端推动式连接。
已经发现，根据本发明，通过伺服马达特别是步进马达和传动杆使至少一个压杆产生压力是在至少一个压杆上灵活产生压力的出乎意料地简单的可选构造。根据本发明，至少一个压杆上的压力的产生与线迹形成装置的驱动装置无关。这使得在缝纫操作中至少一个压杆具有新的致动自由度。通常，气动马达也可以用作伺服马达。
夹带装置(entrainer)与所述至少一个压杆的机器端相互作用以便使得传动杆还在与马达轴相距一定径向距离处与压杆的机器端拉动式连接。该夹带装置不仅可以通过伺服马达在至少一个压杆上产生限定的压力，而且可使得至少一个压杆受限定地抬升。这例如可用于使至少一个压杆适应各种不同的织物厚度或者抬升至少一个压杆。如果至少两个压杆与相应的夹带装置相互作用，那么也可实现两个压杆的交替操作。
设置两个压杆则可通过受控的滑程(slip)差的调节来实现弯曲线缝的缝合，其中每个压杆都具有一个位于织物附近的织物端和一个位于机头附近的机器端，在所述织物端处，压杆与设计成用于与织物相互作用的施压装置连接，在所述机器端处，压杆与一个压力产生装置相互作用。也可以实现两个压杆的两个施压装置的交替操作。
如果两个压力产生装置都装配有伺服马达和传动杆-该传动杆以防扭转的方式安装在伺服马达的马达轴上并且在离马达轴一定径向距离处与压杆的机器端推动式连接，则将使缝纫机的操作具有更大的自由度。两个传动杆都可以与夹带装置相互作用，从而使得两个施压装置也可以被抬起。
将所述两个压力产生装置布置成使得两个传动杆的与压杆的机器端推动式连接的部分彼此直接相邻，则可使两个压杆相邻布置，从而使两个压杆与织物上相邻的部分相互作用而无需任何较大的构造的努力。
与施压装置-该施压装置与至少一个压杆相互作用-相互作用的旋转的织物进给带使得能进行织物的进给和/或在织物上受控制地结合额外的宽度。
缝纫机的中央控制装置使得压杆的致动与线迹的形成同步，该中央控制装置与至少一个伺服马达以及缝纫机驱动装置信号连接以便控制缝纫机的线迹形成装置的运动。特别地，可设计压杆的灵活的和可编程的运动系列。可根据预先编程的或者在缝纫操作中测得的参数致动所述至少一个压力产生装置。
根据本发明，伺服马达的成本有效的可选方案是步进马达形式的伺服马达。可采用标准的步进马达。通过相应地转动传动杆可使产生作用于至少一个压杆上的压力所需的转矩与马达的输出转矩相适应。但是，也可通过相应地致动步进马达来调节所需的转矩。可通过程序来控制步进马达的致动。
可通过伺服马达的位置传感器来测量缝纫机中当前被处理的织物的厚度，所述位置传感器与控制装置信号连接以用于测量马达轴的当前位置。然后，可将测得的数值用于致动缝纫机，特别是用于致动伺服马达。
多部件传动机构形式的传动杆使得可以在宽的范围内调节转矩，该传动机构特别包括至少两个彼此铰接的传动构件。
本发明的另一个目的是提供一种操作根据本发明的缝纫机的方法。
根据本发明，所述目的通过这样的操作方法实现，即，在线迹形成过程中，使压杆作用在织物上的压力相对于由伺服马达通过传动杆作用在压杆上的设定的压力曲线变化；在线迹(形成)过程中，使压杆所执行的行程相对于由行程马达通过传动杆传递至压杆的设定的行程曲线变化；以及，在线迹形成过程中，使压杆作用在织物上的压力相对于由伺服马达通过传动杆作用在压杆上的设定的压力曲线变化，同时在线迹过程中，使压杆所执行的行程相对于伺服马达通过传动杆传递至压杆的设定的行程曲线变化，所述压力和行程的变化取决于由织物进给带确定的直线或者弯曲的线缝图案(样式)。这些操作方法可实现对织物加工的改进，并获得高质量的缝纫产品。一方面，通过使伺服马达致动至少一个压杆可以调节施压装置的位置。另一方面，例如也可以通过致动压杆来调节施压装置作用在织物上的压力的时间进程的弹性特征。
在其中使压杆作用在织物上的压力在线迹形成过程中关于伺服马达通过传动杆作用在压杆上的设定的压力曲线变化的操作方法中，压杆作用在织物上的压力在线迹形成过程中是变化的。在绝对需要形成线迹的情况下，才在织物上施加压力。这减少了织物上的载荷，同时加速了缝制过程。此外，这有利于在缝制过程中转动织物，从而改进了织物的加工。
根据由至少一个压杆作用在织物上的压力设定线的张力是特别经济的缝制操作。也可设想根据给定的或测得的设定值调节由至少一个压杆作用在织物上的压力。
其中使压杆在线迹过程中所执行的行程相对于行程马达通过传动杆传递至压杆的设定的行程曲线变化的方法具有相应的优点。
根据通过织物进给带产生的额外的宽度而设定变化的行程-其中一个织物进给带与设计成从另一侧支承织物的织物进给带相互作用，可以在缝制过程中使织物形成褶皱。
根据给定的或者测得的线的张力或者缝纫机的臂轴的速度确定行程的方法的优点与根据至少一个压杆作用在织物上的压力确定线的张力的方法的优点相对应。
其中使压杆在线迹形成过程中作用在织物上的压力相对于伺服马达通过传动杆作用在压杆上的设定的压力曲线变化，同时使压杆在线迹过程中所执行的行程相对于伺服马达通过传动杆传递至压杆的设定的行程曲线变化-所述压力和行程的变化根据由织物进给带确定的直线或弯曲的线缝图案确定-的方法例如可以确定弯曲的线缝图案。
附图说明
下面通过附图详细描述本发明的实施方式，在附图中：
图1是缝纫机一部分的透视图，其中缝纫机的壳元件和部件被拆下以便显示出内部细节；
图2是图1中的缝纫机的一部分由操作者的角度观察的视图；
图3是图2沿方向III观察的视图；
图4是图3沿方向IV观察的视图；
图5是图2沿方向V观察的俯视图；以及
图6是图1至图5中包括两个压力产生装置的缝纫机的两个压杆的透视图。
具体实施方式
缝纫机1具有带机头3的上部臂2、图中未示出的竖直机架和通常称为基板4的下部壳体。所述基板4具有向上延伸的立柱5，由于该立柱5，该缝纫机1也被称为立柱式缝纫机。该缝纫机1可以用作上袖机(sleevesetting machine)。
图中未详细示出的臂轴安装成在臂2中转动以便使具有针杆轴线6的针杆(未示出)上下运动。臂轴被安装在臂2中的驱动马达和带驱动装置驱动，驱动马达和带驱动装置在图中均未示出。竖直安装在臂2中的针杆可被臂轴和曲柄驱动装置驱动做竖直上下运动，该曲柄驱动装置也未示出。所述针杆的下端设置有针。在针杆的下方安装有用于在立柱5中被旋转驱动的旋梭。待缝合在一起的织物在形成立柱5的上侧的针孔板上移动，针穿过所述针孔板进入旋梭的区域中。所述针和旋梭是缝纫机1的线迹形成装置。
设有下送布牙单元(feed dog)8和上送布牙单元9，以用于沿主缝制方向7(参见图3)进给待缝合到一起的织物。也可以使织物沿与主缝制方向7相反的方向移动，从而特别地进行反向缝纫操作。
下送布牙单元8具有两个相邻的下部进给带10、11，该下部进给带设计成具有聚氨酯涂层的有齿带。所述有齿带也可由弹性体制成。通过安装在立柱5中的有齿带轮12，进给带10、11被公共驱动装置12a驱动，以便沿缝制方向7相对于针板以相同的速度运动。所述两个下部进给带10、11的驱动装置12a例如在图1中示出。所述驱动装置12a是伺服马达。
上部进给带13、13a分别与在图2左侧和图4右侧示出的进给带10以及在图2右侧和图4左侧示出的进给带11相互作用。与下部进给带10相配的上部进给带13比与下部进给带11相配的上部进给带13a宽。每一条上部进给带13、13a都设计成闭合的环状进给带，并设计成具有聚氨酯涂层的有齿带或弹性体有齿带。
在上部进给带13与下部进给带10相互作用以进给设置在它们之间的织物的位置处，上部进给带13被安装在压脚14上的偏转辊偏转。所述压脚14是缝纫机1的施加压力的装置，其通过上部进给带13与待缝合在一起的织物-也就是待缝合在一起的原料-相互作用。上部进给带13通过固定在机头3上的伸出件(支架，extension)15再次偏转。上部进给带13被有齿带轮16驱动。所述有齿带轮16被皮带驱动伺服马达17驱动，所述伺服马达17为步进马达。
压脚14安装在靠近头部的第一压杆18上。所述压杆18在固定至机头3的压杆套管19中被轴向地引导。所述压脚14固定在第一压杆18的靠近织物的一端。在靠近机头3的相对端，第一压杆18与第一压力产生装置20相互作用。所述压力产生装置20具有设计成步进马达的伺服马达21和形式为传动杆22的传动机构(参见图2和图6)，该传动杆22以防扭转的方式安装在伺服马达21的马达轴23上。所述传动杆22在离马达轴23一段径向距离处与第一压杆18的机器端推动式连接。特别地，所述伺服马达21可以是标准的步进马达。
特别如图6所示，传动杆22是多部件零件。第一传动构件24以防扭转的方式与马达轴23连接。该径向延伸的传动构件24的端部通过接合件25与传动杆22的第二传动构件26铰接。第二传动构件26可围绕刚性地固定于机头3的枢转接合件27枢转。传动构件26的与接合件25相对的一端与夹带螺栓(entrainer bolt)28连接，该夹带螺栓28则固定在第一压杆18的机器端。夹带螺栓28确保第一压杆18与压力产生装置20不仅推动式连接而且拉动式连接。靠近机架的第二压脚29通过相关联的上部进给带13a与在图2右侧和图4左侧示出的下部进给带11相互作用，以用于沿缝制方向7进给设置在它们之间的织物。通过在有齿带轮16的位置处使用直径不同的单独的有齿带轮可以使进给带13、13a具有不同的速度，这些单独的有齿带轮中的一个被分配给上部进给带13、13a中的每一个。第二压脚29形成靠近臂2的第二压杆30的靠近织物的织物端。第二压杆30的靠近机头3的机器端与第二压力产生装置31推拉式连接。压力产生装置31的其余的布置基本与第一压力产生装置20的布置关于图2中虚线所示的对称平面32镜像对称。因此，以下描述仅限于那些不是镜像对称的布置的细节。与第一压力产生装置20的传动构件26相比，第二压力产生装置31的传动构件26相对于马达轴23而朝向机头3的内部轴向地偏置，从而防止压力产生装置20、31的两个传动构件26相互干涉。传动构件26将传动构件24产生的转矩传递至压杆18、30。
第二压杆30也在压杆套管19中被引导做轴向运动。
这两个压杆18、30及其两个机器端彼此直接相邻。
所述两个压力产生装置20、31的两个伺服马达21、皮带驱动伺服马达17和用于缝纫机1的臂轴的驱动装置通过相应的信号连接装置(图中未示出)与缝纫机1的中央控制装置33(参见图4)信号连接。控制装置33还与伺服马达12a信号连接。控制装置33与图3中示意性地示出的、用于估测臂轴的当前位置的位置传感器34信号连接。控制装置33还与集成在压力产生装置20、31的伺服马达21中以用于估测马达轴33的当前位置的各个位置传感器信号连接。控制装置33可分别单独地致动两个压力产生装置20、31。
当夹带螺栓28被压力产生装置20、31致动时，夹带螺栓28的行程运动在固定在机头3的纵向孔板35上被引导。
当缝纫机1运行时，同步的进给带10、11和13、13a提供沿缝制方向7的织物进给运动。两个压力产生装置20、31使得一方面可以在进给带10和13之间、另一方面可以在进给带11和13a之间设定滑程。根据进给带10和13之间以及进给带11和13a之间的相对滑程，可以给沿缝制方向7的进给运动增加一定的曲率，由此允许在织物平面上缝制的弯曲的线缝，其中弯曲半径取决于滑程比。在需要时，可以通过带10相对于带13的带速比设定一定程度的褶皱或卷曲。
根据进给带10、13之间和进给带11、13a之间的织物的厚度，马达轴23的相应转动位置由压力产生装置20、31作用在压杆18、30上的给定的压力产生，换句话说，由伺服马达21的给定的转矩产生，所述转动位置可由伺服马达21的集成的位置传感器检测。从而，位置传感器使得可以测量织物的当前厚度。基于测得的厚度，控制装置33能够确定例如线迹长度或进给速度或线的张力。
在线迹的形成过程中，控制装置33可以控制压力产生装置20、31并从而控制压杆18、30施加在织物上的压力的变化，所述压力可相对于由伺服马达21通过传动杆22作用在压杆18、30上的设定的压力曲线变化。特别地，在线迹形成过程中，可通过所述两个压杆18、30可变地调节压脚的压力。由于伺服马达21独立于臂轴驱动装置而运行，所以该设定的压力曲线可以但不是必须与线迹的形成同步执行。例如，可使用不同的设定的压力曲线的压力或者对于压杆18、30的行程运动甚至可以使用不同的压力和运动曲线的压力来形成间隔的线迹。
控制装置33可以根据压力产生装置20、31施加的压力来控制缝纫机1的缝纫线的线的张力的设定。也可以根据设定值-特别是臂轴的速度-根据线迹的长度设定压力，或者在缝制不同的线迹节段时单独地设定压力。压力产生装置20、31还使得压杆18、30的行程能够在缝纫操作中相对于伺服马达21通过传动杆22传递至压杆18、30的设定的行程曲线而单独地变化。特别地，也可相对于一设定值变化地调节此行程，以便例如确定进给带10、11和13产生的额外的织物宽度。例如也可以根据此行程调节线的张力。也可以根据臂轴的速度调节此行程。
两个伺服马达21的单独致动使得两个压杆18、30可交替运行。
可由夹带螺栓28作用在压杆18、30上的拉力还使得所述两个压脚14、29能被抬升。
控制装置33能够执行预先编程的设定的压力和行程曲线序列。
通过控制装置33的相应的设置能够快速调节压杆18、30在缝纫操作中的行程高度。