Brevet FR2524017A1 — publié le 19830930

Commande d'alimentation de ruban pour machines à coudre. L'invention concerne des machines à coudre et, plus particulièrement, un dispositif assurant l'alimentation de rubans,de bandes élastiques ou ana- logues (que l'on appellera ci-après "rubans") que l'on doit fixer à une pièce de travail et dans une relation minutée avec l'avance de cette dernière le long de la surface de travail de la machine au cours du cycle de couture. Ce dispositif est destiné à contrôler l'ali- mentation d'un ruban vers la pièce de travail en une séquence minutée avec la vitesse de fonctionnement d'une machine à coudre et, suivant les conditions re- quises, les rubans peuvent être alimentés en une quan- tité égale ou inférieure à l'avance de la pièce de travail sous l'effet du mécanisme classique de trans- port de la machine L'alimentation du ruban est égale à l'avance de la pièce de travail lorsqu'il doit être fixé à cette dernière sans être mis préalablement sous tension et cette alimentation est réduite si la pièce de travail doit être plissée au cours de l'opération de piquage. Ce dispositif comprend un organe moteur auquel sont associés des éléments de contr 8 le et de commande de telle sorte que les rouleaux d'alimenta- tion du ruban puissent être synchronisés avec la vi- tesse de fonctionnement de la machine et afin d'y apporter les modifications nécessaires pour compenser les variations survenant dans la vitesse de fonction- nement de la machine. Si la machine pouvait fonctionner continuel- lement à une vitesse constante, le dispositif suivant l'invention ne serait pas nécessaire; toutefois, étant donné quelà vitesse de fonctionnement n'est jamais constante par suite de l'inertie toujours présente des éléments mécaniques et par suite de l'absence de ce dispositif, il n'existe aucun moyen permettant de régler automatiquement l'alimentation d'un ruban en vue de compenser les changements surve- nant dans la vitesse de fonctionnement de la machine. Il en résulte une accumulation inopportune de tension au cours de l'accélération de la machine, de même qu'une accumulation excessive du ruban au cours d'une décélération. Dans les machines à coudre connues, ces écarts dus à l'inertie se manifestent de toute évidence car, lors de l'accélération de la machine, le ruban se tend plus fortement et, au cours de la décélération de i machine, le ruban se relâche du fait que les rou- leaux d'alimentation en distribuent une plus grande quantité que celle distribuée lorsque le mécanisme de transport fait avancer la pièce de travail. Bien que ces conditions soient très éviden- tes, les machines connues ne sont pas équipées de dispositifs permettant d'y remédier Par suite de ce type d'inertie, à chaque variation survenant dans la vitesse de fonctionnement de la machine, il n'y aucune synchronisation entre la distribution vers les rou- leaux d'alimentation du ruban et le mécanisme d'avance de la pièce de travail et, à mesure que la machine continue à fonctionner, ces écarts s'accentuent davan- tage en s'ajoutant l'un à l'autre. Un objet de l'invention est de fournir un dispositif permettant de détecter un écart du type indiqué ci-dessus en prenant immédiatement les mesures qui s'imposent pour y remédier et y apporter une com- pensation. Le dispositif d'alimentation de ruban pour machines à coudre suivant l'invention fonctionne en relation minutée avec le mécanisme d'avance d'une pièce de travail sur laquelle des rubans sont fixés au cours de l'opération de piquage et il comprend des éléments destinés à détecter la vitesse de fonction- nement de la machine, ainsi que la vitesse d'avance de la pièce de travail à chaque révolution de l'arbre principal de la machine. Une unité de contr 8 le comportant un micro- processeur reçoit des signaux émis par les éléments de détection et elle contrôle un moteur relié à en- traînement à des rouleaux d'alimentation de ruban de telle sorte que ces rouleaux soient amenés à tourner à une vitesse déterminée par l'unité de contr 8 le. Une réponse de réaction fournie à l'unité de contrôle signale les valeurs réelles de rotation auxquelles les rouleaux sont amenés à fonctionner, permettant ainsi, à l'unité de contr 8 le, de procéder au réglage néces- saire pour corriger les différences existant lorsque les valeurs de rotation sont supérieures ou inférieu- res à la valeur la mieux appropriée pour une opération de couture particulière. Le moyen destiné à détecter la vitesse de fonctionnement de la machine comprend un organe de synchronisation monté sur l'extrémité de l'arbre principal de la machine et comportant cinq dents formant dix bords d'attaque et de fuite, lesquels sont disposés de façon à coopérer activement avec un capteur de proximité ou une sonde de mise en phase. Ce système fournit, à chaque bord de ltorgane de synchronisation, une impulsion qui est acheminée à ltunité de contrôle et, par conséquent, il fournit, par unité de temps, un nombre d'impulsions égal au nombre de rotations de la machine. Le moteur relié aux rouleaux d'alimentation de ruban comprend un disque de contr 8 le ayant un nombre important de dents sur son bord périphérique, ces dents définissant toutes des bords d'attaque et de fuite, tandis qu'ils sont reliés activement aux rou- leaux d'alimentation par des éléments de transmission présélectionnés, la rotation de ces rouleaux étant assurée par plusieurs bords de ce disque de contrôle par rapport à chaque bord de l'organe de synchronisa- tion et ce, selon la détection et la commande effec- tuées par l'unité de contrôle. En outre, le disque de contrôle est associé activement à une sonde destinée à mesurer des pas élémentaires et détectant le degré d'avance assuré par les rouleaux en transmettant, au moyen d'une bou- cle de réaction, ce degré d'avance de telle sorte qu'il puisse être comparé avec l'information reçue à partir des éléments de détection Ce disque de con- trôle est également relié à une sonde de direction servant à contrôler le sens de rotation du moteur* L'unité de contrôle comprend au moins deux moyens de réglage de valeur destinés à amener ltali- mentation de puissance aux rouleaux à correspondre avec différentes valeurs du mécanisme de transport de la pièce de travail, ainsi qu'un troisième moyen de réglage destiné à faire varier la quantité de ruban distribué au cours du cycle de couture par rap- port aux deux moyens précités de réglage de valeur. Dtautres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront plus clairement dans les revendications annexées et dans la description détail- lée ci-après donnée en se référant aux dessins anne- xés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine à coudre à laquelle est appliqué le dispositif suivant l'invention; et la figure 2 est une vue partiellement en perspective illustrant les différents éléments assu- rant la rotation des rouleaux d'alimentation de ruban. La figure 1 annexée illustre une machine à coudre classique comprenant de nombreuses pièces, dont notamment un bâti 1 pourvu du bras habituel 2 duquel une aiguille de piquage 3 ressort vers le bas Sur la face inférieure du bras 2, est également monté un bras 4 supportant le pied-debiche 3 de la machine qui est disposé directement au-dessus du mécanisme trans- porteur (non représenté). Comme le montre la figure 1, un volant 6 ressort du bâti de la machine et est monté sur une extrémité de l'arbre principal 7 de cette dernière, cet arbre servant, de façon connue, à entraîner dif- férents éléments de la machine. Un socle 8 stétend vers le haut à partir du bras 2 et sert à supporter un moteur 9 qui, comme représenté en figure 2, comporte un arbre 10 sur le- quel sont assemblés un disque de contrôle 11 et un pignon 12 Le pignon 12 est en relation d'entrafne- ment avec un engrenage 13 fixé sur un arbre 14 de façon à établir un rapport de transmission présélec- tionné entre les arbres 10 et 14 Un rouleau d'ali- mentation désigné par le chiffre de référence 15 est assemblé sur l'arbre 14 et est associé activement à un rouleau 16 La rotation des rouleaux 15 et 16 a pour effet de faire avancer un ruban 17 disposé entre eux Comme représenté en figure 1, le rouleau 16 est articulé à une tige 18 au moyen de bras 18 ' et il est poussé continuellement en contact avec le rouleau 15 au moyen d'un ressort (non représenté) Un levier 19 fixé à une extrémité de la tige 18 forme un moyen permettant de faire pivoter manuellement le rouleau 16 de telle sorte qu'il ne soit plus en contact avec le rouleau 15. L'extrémité de l'arbre principal 7 qui est opposée à l'extrémité supportant le volant 6, comporte un assemblage de capteur de mouvement définissant un organe de synchronisation 20 comportant cinq dents équidistantes Les espaces libres adjacents existant entre ces cinq dents forment dix bords tournant avec llarbre principal 7, si bien qu'ils se déplacent séquentiellement en association active avec un capteur de proximité ou une sonde de mise en phase 21 A me- sure que chaque bord passe par la sonde de mise en phase 21, une impulsion est transmise à une unité de contrôle 22 comportant un microprocesseur fournissant, par unité de temps, un nombre d'impulsions égal au nombre de rotations de l'arbre principal de la machine. Lorsqu'elle reçoit ces impulsions, l'unité de contrôle contrôle efficacement le moteur 9 de telle sorte que, moyennant le rapport de transmission établi par les engrenages 12 et 13, elle puisse faire tourner les rouleaux d'alimentation 15 et 16 à une vitesse à laquelle le ruban 17 avance entre eux à une vitesse synchronisée avec celle à laquelle le mécanisme transporteur fait avancer une pièce de travail. Le minutage est assuré au moyen du disque de contrôle Il qui comporte soixante dents équidis- tantes sur sa périphérie et les espaces ménagés entre ces dents définissent cent vingt bords voyageant sé- quentiellement en association active avec une sonde 23 Cette sonde 23 signale le passage des bords d'attaque et de fuite des dents à llunité de contrôle 22 via une boucle de réaction et elle assure le degré d'avance voulu du ruban par les rouleaux en réponse aux informations pulsées fournies au moteur 9 en cor- rigeant progressivement les différences existant entre les signaux fournis au moteur et ceux qui ont été émis effectivement par ce dernier. En d'autres mots, le dispositif suivant l'invention est capable de détecter instantanément une erreur due à l'inertie et, au cours du signal intermédiaire suivant, il est à même de rectifier cette erreur Par exemple, chaque fois que le trans- porteur fait avancer une pièce de travail sur une distance de 2 mm, les rouleaux d'alimentation ont fait avancer le ruban sur une distance de 1,8 mm mais, au cours du signal suivant de correction, ils font avancer le ruban sur une distance non pas de 2 mm, mais plutôt de 2,2 mm Si une erreur existe toujours au cours du cycle suivant et sachant que le signal de correction a été émis, mais que la correc- tion n'a pas été complètement apportée, l'erreur est rappelée et une tentative est entreprise pour l'éli- miner lors de l'impulsion suivante si bien que,d'un instant au suivant, les erreurs dues à l'inertie exis- tant dans le système sont corrigées. Le disque de contrôle Il tourne également en association active avec une sonde de direction 24 qui est reliée à l'unité de contrôle 22 et qui sert à contrôler le sens de rotation du moteur 9 afin de l'empêcher de tourner dans une correction incorrecte lors de la réception d'un signal de correction. Etant donné que le dispositif n'est pas conçu pour faire avancer un ruban à une vitesse fixes il est nécessaire qu'il puisse rattraper des longueurs de piquage variables qui sont formées par la machine et qui, de temps à autre, sont nécessaires au cours de lopération de couture En conséquence, l'unité de contrôle comporte un moyen de réglage de valeur grâce auquel la distribution du ruban aux rouleaux d'alimentation est amenée à correspondre au degré d'avance de la pièce de travail, lequel est assuré par le mécanisme transporteur Un premier moyen de réglage de valeur "A" est prévu pour l'alimenta- tion normale afin d'assurer i'alimentation du ruban en une quantité égale à celle requise par le mécanis- me transporteur Un deuxième élément de réglage de valeur "B" est prévu pour établir des valeurs prédéterminées adaptées à la fabrication d'autres types de vêtements, tandis qu'un troisième élément de réglage de valeur "CI' est prévu pour introduire momentanément une valeur "fraîche" pour l'alimenta- tion dans le domaine de la première et de la deuxième valeur ci-dessus Suivant un exemple de cette carac- téristique, on doit être à même de faire varier la quantité de ruban qui est distribuée en des points définis par rapport au premier et au deuxième moyen de réglage de valeur Comme représenté en figure 2, on prévoit un commutateur sélecteur 25 permettant d'effectuer une sélection préalable de la distribution aux rouleaux d'alimentation suivant la valeur établie par le premier et le deuxième moyen de réglage de valeur L'unité centrale 22 comporte également un commutateur à bouton-poussoir 26 permettant d'alimen- ter continuellement les rouleaux 15 et 16 aussi long- temps qu'il est maintenu dans sa position active. Grâce à l'alimentation continue et contrôlée manuel- lement du ruban 17 acheminé entre les rouleaux d'alimen- tation, on peut retirer une quantité suffisante de ce ruban de telle sorte que son extrémité puisse être introduite en dessous du pied-de-biche 5 de la machine. Lorsqu'une quantité adéquate de ruban a été retirée, l 1 opérateur relâche simplement le commutateur à bouton-poussoir, amorçant ainsi le démarrage de l'opération de couture. Comme représenté en figure 2, un commuta- teur 27 est également prévu dans l'unité de contr 8 le 22 et il sert à exciter ou à désexciter le dispositif d'alimentation de ruban. Grâce à la mémoire du microprocesseur, les valeurs des pas élémentaires correspondent à chacun des dix bords de l'organe de synchronisation 20 et elles sont mémorisées en fonction de la longueur de piquage assurée par le mécanisme transporteur de la machine r Compte tenu du rapport de transmission existant entre les engrenages 12 et 13, les valeurs élémentaires multipliées par 0,2 fournissent les va- leurs pour l'alimentation du ruban 17 en fonction du mécanisme transporteur de la machine Lorsque des bandes élastiques sont acheminées à une pièce de tra- vail devant être plissée et connaissant le degré d'avance assuré par le mécanisme transporteur, l'alimentation de la bande élastique est réduite par l'introduction d'une valeur sélectionnée dans l'élé- ment de réglage de l'alimentation Cette valeur sélectionnée donne un résultat selon lequel, à chaque bord de l'organe de synchronisation 20, correspond un nombre donné de bords du disque de contrôle Il asso- cié activement au moteur 9, si bien que la somme de ce nombre de bords, multiplié par 0,2, donne une valeur pour lialimentation des bandes élastiques. Cette valeur correspond à la quantité qui a été éta- blie car, avec leur rapport de transmission, les rouleaux d'alimentation assurent une avance de 0,2 mm à chaque pas élémentaire. Le dispositif d'alimentation suivant l'in- vention est conçu pour alimenter un ruban ou une bande élastique de manière programmée dans la quan- tité désirée par rapport à la longueur des piquages formés indépendamment de la vitesse de fonctionnement de la machine et continuellement en synchronisme avec le mécanisme transporteur. Bien que la présente invention ait été décrite par une de ses formes de réalisation pré- férées, il est entendu que des modifications et des variantes peuvent y être apportées sans se départir de son esprit et de son cadre comme le comprendra aisément l'homme de métier Il est entendu que ces modifications et variantes rentrent dans l'esprit et le cadre de l'invention et des revendications ci- après. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'alimentation de ruban pour machines à coudre comportant un arbre princi- pal entraîné en rotation et dans lesquelles le méca- nisme transporteur fait avancer une pièce de tra- vail en dessous du pied-de-biche en une relation mi- nutée avec l'alimentation du ruban, ce dispositif d'alimentation comprenant: (a) un moyen monté sur la machine en vue -de détecter sa vitesse de fonctionnement et la vitesse d'avance d'une pièce de travail en dessous du pied-de- biche; (b) une unité de contrôle comportant un microprocesseur destiné à recevoir les signaux trans- mis par le moyen de détection précité; (c) des rouleaux d'alimentation de ruban montés sur la machine et comprenant un moteur de commande relié à entraînement à ces rouleaux afin de les faire tourner à une valeur déterminée par l'unité de contrôle; et (d) un moyen relié activement à ce moteur afin de retransmettre la valeur réelle des rotations à ltunité de contrôle qui procédera à une comparai- son et à une correction si cette valeur n'est pas celle initialement déterminée. 2 Dispositif d'alimentation de ruban sui- vant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection comprend (a) un organe de synchronisation ( 20) monté sur l'arbre principal de la machine et comportant plusieurs dents disposées sur sa périphérie; et (b) une sonde de mise en phase ( 21) ejntée sur la machine près de cet organe de synchronisation afin de détecter les bords d'attaque et de fuite des dents de cet organe et de transmettre, à l'unité de contrôle, une impulsion pour chaque bord détecté afin de fournir, par unité de temps, un nombre d'impulsions égal au nombre de rotations de l'arbre principal. 3 Dispositif d'alimentation de ruban sui- vant la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur de commande comprend: (a) un disque de contrôle ( 11) relié active- ment à ce moteur et comportant plusieurs dents défi- nissant des bords d'attaque et de fuite; (b) deux engrenages ( 12, 13) solidarisant le moteur et le disque de contrôle aux rouleaux d'ali- mentation de ruban ( 15, 16) en définissant un rapport de transmission amenant ces rouleaux à tourner sur une distance déterminée par un nombre prédéterminé de bords de ce disque de contr 8 le ( 11) pour chaque bord de l'organe de synchronisation ( 20) détecté et déterminé par-l'unité de contr 8 le. 4 Dispositif d'alimentation de ruban sui- vant la revendication 3, caractérisé en ce que le dis- que de contrôle est associé activement à une sonde ( 23) en vue de mesurer des pas élémentaires détermi- nant le degré réel de rotation des rouleaux d'alimen- tation de ruban, degré qui est renvoyé à l'unité de contrôle par le moyen de transmission. 5 Dispositif d'alimentation de ruban sui- vant la revendication 4, caractérisé en ce que le dis- que de contrôle ( 11) est associé activement à une sonde de direction ( 24) afin de contr 8 ler le sens correct de rotation du moteur ( 9). 6 Dispositif d'alimentation de ruban sui- vant la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de contrôle ( 22) comprend: (a) au moins deux moyens de réglage amenant l'alimentation de puissance aux rouleaux d'alimenta- tion à correspondre à différentes valeurs du mécanisme d'avance de la pièce de travail; et (b) un troisième moyen de réglage en vue d'introduire momentanément une quantité supplémentaire de ruban sous le contr 8 le des deux moyens de réglage précités. Par procuration de ROCKWELL-RIMOLDI S p A. Le mandataire est R Baudin.