Brevet FR2552456A1 — publié le 19850329

i PROCEDE ET DISPOSITIF POUR COUDRE AUTOMATIQUEMENT SUR UN VETEMENT UNE PIECE DE TISSU PRESENTANT DES BORDS COURBES. La présente invention concerne un procédé et un 5 dispositif permettant de réaliser de manière automatique la couture (surpiqure) d'une pièce de tissu sur un vêtement; elle a trait plus particulièrement à un procédé de couture à commande automatique par ordinateur permettant de réaliser des coutures courbes que peut 10 présenter une pièce de tissu, par exemple la couture d'une poche extérieure d'un vêtement, tel qu'une veste. Dans le domaine de la fabrication des vêtements, il est proposé de plus en plus de réaliser les coutures de manière automatique Cependant, en ce qui concerne 15 la couture des poches extérieures sur une veste ou celle de tout autre élément équivalent lors de la fabrication d'un vêtement, cette opération de couture est encore réalisée manuellement Cela est dû au fait que de tels éléments nécessitent la réalisation de coutures 20 courbes qui nécessitent donc un mouvement très compliqué de l'aiguille de couture Une telle opération manuelle implique une très grande habileté et entraîne un abaissement significatif des rendements de production. La présente invention vise à surmonter ces incon25 vénients et a pour objet de permettre de réaliser de manière totalement automatique, sous la commande d'un ordinateur, les coutures d'une pièce présentant des bords courbes sur un vêtement. D'une manière généale, le procédé selon l'inven30 tion permettant de résoudre ce problème consiste: à maintenir le vêtement à plat et à le déplacer selon deux directions dans ledit plan horizontal, ces déplacements étant commandés par un ordinateuren fonction d'un programme déterminé; à presser le bord de la pièce de tissu à coudre vers une aiguille entraînée pour réaliser la couture et, à entrainer ladite aiguille en rotation horizontale suivant le programme préétabli, de manière à diri5 ger la pointe de ladite aiguille dans des directions tangentielles d'une ligne de couture sur les bords de ladite pièce de tissu à coudre. L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui 10 se caractérise essentiellement par le fait qu'il comporte des ensembles permettant de déplacer le vêtement dans deux directions X et Y, et ce de manière programmée, ces déplacements étant commandés au moyen de signaux provenant d'un circuit de commande central, lui15 même commandé par un ordinateur et que l'aiguille de couture est entraînée simultanément en rotation horizontale par l'intermédiaire d'un servo-moteur également relié au circuit de commande central précité, de telle sorte que la pointe de ladite aiguille soit toujours 20 dirigée selon des directions tangentielles d'une ligne de couture de la pièce de tissu. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non li25 mitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective, partiellement éclatée, d'un mode de réalisation d'un dispositif automatique conforme à la présente invention; 30 la figure 2 est une vue de côté, partielle, en coupe, d'un ensemble presseur utilisé dans le dispositif illustré à la figure 1; la figure 3 est une vue partielle d'un vêtement sur lequel une pièce de tissu est cousue le long d'une 35 ligne de couture courbe et, -3 la figure 4 est une vue partielle, en perspective, d'un autre mode de réalisation d'un dispositif réaréalisé conformément à l'invention. La figure 1 illustre un dispositif-conforme à l'invention permettant de coudre:tomatiquement sur un vêtement une pièce de tissu présentant des bords courbes, par exemple de rapporter une poche sur une veste. Si l'on se reporte à cette figure 1, ce dispositif comporte une embase ( 1) (ou socle), plane et horizontale et une table de travail ( 2) proprement dite, egalement plane et horizontale, fixée de manière appropriée sur ladite embase ( 1) La table de tr 1,z I ( 2) est réalisée de manière à pouvoir supporter le vêtement qui doit être cousu et comporte une ouverture circulaire ( 2 a) Un disque rotatif circulaire ( 3) est disposé de manière concentrique à l'intérieur de l'ouverture circulaire ( 2 a) et ce, de manière à être dans le même planque la face supérieure de la table de travail ( 2). Le disque rotatif ( 3) comporte une ouverture centrale ( 3 a). Le dispositif conforme à l'invention comporte comme autres éléments essentieés,une tête de couture ( 20) permettant de réaliser la couture proprement dite, un ensemble presseur ( 40) destiné à appuyer sur la pièce de tissu à coudre sur le vêtement, un contrôleur du vêtement ( 90) permettant de déplacer le vêtement de manièré bidimensionnelle sur la table de travail ( 2) selon un programme déterminé, un ensemble ( 60) permettant de déplacer dans la direction X l'ensemble presseur ( 40) et un ensemble ( 80) permettant de déplacer dans la direction Y l'ensemble presseur ( 40). Toute tête de couture conventionnelle peut être utilisée conformément à l'invention Dans le cas du mode de réalisation illustré à la figure 1, la tête de couture ( 20) comporte un support ( 21) constitué d'une paire de parois espacées ( 21 a,21 b),disposées verticalement et parallèlement entre elles, ces parois étant reliées à leur base par la paroi ( 21 c) Sur l'une des parois, ( 21 a) dans le cas présent, est fixé un moteur ( 22) d'entraînement de l'aiguille, l'arbre de sortie ( 22 a) de ce moteur traversant les parois verticales ( 21 a) ( 21 b) L'arbre ( 22 a) peut tourner dans les parois verticales et une came disque ( 23) est fixée à l'extrémité dudit arbre à l'extérieur du support ( 21) L' autre paroi verticale ( 21 b) comporte un prolongement ( 21 d) qui vient en-dessous du disque rotatif ( 3) Un support d'aiguille ( 24) est monté pivotant à l'extrémité inférieure du prolongement ( 21 d) du support ( 21) Le porte-aicuilles ( 24) supporte une aiguille à coudre N qui fait face a l'ouverture centrale ( 3 a) du disque rotatif ( 3) Sur le prolongement est dans une position telle qu'il puisse être actionné par l'aiguille N Le support ( 21) est fixé, par l'intermédiaire du prolongement ( 21 d) à la face inférieure du disque rotatif ( 3) Un axe ( 26) fixé au porteaiguille ( 24) au-dessus de son pivot inférieur, est relié, par l'intermédiaire d'une tige ( 27), à un axe ( 28) fixé à proximité de la périphérie de la came disque ( 23) Un servo-moteur ( 29) est disposé en-dessous du support ( 21) et son arbre de sortie est couplé à un arbre ( 30) par l'intermédiaire d'un connecteur ( 31). L'extrémité supérieure de l'arbre ( 30) est fixée à la face inférieure du support ( 21) Le servo-moteur ( 29) est relié à un circuit central de commande qui fournit les signaux d'opération sous le contrôle d'un ordinateur Lorsque le moteur ( 22) d'entraînement de l'ai- guille fonctionne, la came disque ( 23) tourne et le support d'aiguille ( 24) pivote autour de son pivot inférieur, de telle sorte que l'aiguille N délivre un fil à partir du porte-bobine ( 25) pour réaliser la couture. Lorsque le servo-moteur ( 29) est entraîné pour fonctionner lors de la réception d'un signal provenant du circuit de commande central, le support ( 21) avec l'aiguille N et le disque rotatif ( 3) tournentdans la direction horizontale autour du centre du disque rotatif ( 3). L'ensemble presseur ( 40) comporte un solénoïde ( 41) fixé verticalement sur la table de travail ( 2), le plongeur ( 41 a) dudit solénoïde supportant un bras horizontal ( 42) Le bras horizontal ( 42) porte à son extrémité libre une barre de pression ( 43) qui est dirigée vers le bas vers le centre du disque rotatif ( 3) Lorsque le solénoide ( 41) fonctionne, la barre de pression ( 43) se déplace vers le bas afin de presser la section des tissus qui doivent être cousus dans l'ouverture centrale ( 3 a) du disque rotatif comme cela est représenté à la figure 2. L'ensemble ( 60) permettant de commander les déplacements dans la direction X comporte une paire de rails ( 61) de guidage parallèles et espacés, fixés sur le socle ( 1) ainsi qu'un bloc mobile horizontal ( 62) monté coulissant sur lesdits rails de guidage ( 61) Les rails de guidage ( 61) sont disposés dans la direction X Un arbre d'entraînement fileté ( 63) est monté sur le socle ( 1) parallèlement aux rails ( 61), cet arbre étant monté rotatif par l'intermédiaire de paliers ( 64) L'arbre moteur ( 63) supporte un bloc fileté ( 65) fixé sur la face inférieure du bloc mobile ( 62) L'extrémité de l'arbre moteur ( 63) est couplé par l'intermédiaire d'un connecteur ( 66) à un servo-moteur ( 67) monté sur le socle ( 1) Ce servo-moteur ( 67) est également relié comme décrit précédemment au circuit de commande central. Lorsque le servo-moteur ( 67) est entrainé pour fonctionner lors de la réception d'un signal provenant du circuit central de commande, l'arbre moteur ( 63) tourne 5 de telle sorte que le bloc mobile ( 62) se trouve déplacé dans la direction X le long des rails de guidage ( 61). L'ensemble ( 80) permettant de réaliser des déplacements dans la direction Y comporte un rail de guidage ( 81) fixé sur le bloc mobile ( 62) de l'ensemble ( 60) de 10 déplacement dans la direction X ainsi qu'un bloc mobile horizontal ( 82) monté coulissant sur ledit rail ( 81). Le rail de guidage ( 81) s'étend dans la direction Y. Un arbre d'entraînement fileté ( 83) s'étend sur le bloc mobile ( 62) parallèlement au rail de guidage ( 81) Cet 15 axe d'entraînement fileté ( 83) est monté rotatif par l'intermédiaire de paliers ( 84) fixé à la face inférieure du bloc mobile ( 82) Une extrémité de l'arbre ( 83) est couplée par l'intermédiaire d'un connecteur ( 86) à un servo-moteur ( 87) disposé sur le bloc mobile ( 62) de 20 l'ensemble ( 60) permettant les déplacements dans la direction X Ce servo-moteur ( 87) est également relié au circuit central de commande Lorsque le servo-moteur ( 87) est commandé à la réception d'un signal provenant du circuit central de commande, l'arbre ( 83) tourne de telle 25 sorte que le bloc mobile ( 82) se déplace dans la direction Y le long du rail ( 81). Le contrôleur de vêtement ( 90) se présente sous la forme d'une plaque plane allongée fixée à une extrémité du bloc mobile ( 82) de l'ensemble ( 80) de déplacement dans la direction Y L'autre extrémité du contrôleur ( 90) se termine à proximité du disque rotatif ( 3) de la table de travail ( 2) De préférence, le niveau du contrôleur de v&tement ( 90) sera réglable de telle sorte que le vêtement qui doit être cousu sera serré fermement entre 35 la face supérieure de la table de travail ( 2) et la face inférieure du contrôleur ( 90) ainsi que cela est représenté clairement à la figure 2. Par suite, lorsque les servo-moteurs ( 67) et 487) sont entraînés pour fonctionner à la réception de si5 gnaux provenant du circuit de commande central, le contrôleur ( 90) et le vêtement sur lequel il appuie se déplacent sur la table de travail ( 2) dans des directions X et Y et ce, de la manière programmée commandée par ordinateur Concurremment, le fonctionnement du servo10 moteur ( 29) provoqué par la réception d'un signal de fonctionnement provenant du circuit central de commande fait que l'aiguille N tourne dans la direction horizontale de la manière programmée de telle sorte que la pointe de l'aiguille sera toujours dirigée dans des directions 15 tangentielles de la ligne de couture L sur le vêtement C. (voir figure 3) L'opération de couture de l'aiguille N est entraînée par le moteur ( 22) d'entraînement d'aiguille monté sur le support ( 21). Ainsi que cela ressort de la figure 3, la présente 20 invention est particulièrement adaptée pour permettre la réalisation d'une couture d'une poche extérieure P sur un vêtement C Cependant, en modifiant le programme de l'ordinateur de commande, le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour réaliser des coutures de toutes sortes de pièces de tissu sur des vêtements et qui présenteraient des lignes de couture courbes. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, la partie du tissu qui doit être cousue est pressée vers l'aiguille N par l'action de la tige de pression ( 43) 30 portée par le bras ( 42) La tige de pression ( 43) est déplacée axialement mais ne peut pas recevoir de rotation axiale Lorsque la couture est effectuée le long d'une partie courbe d'une ligne de couture, l'absence de rotation axiale du presseur ( 43) tend à provoquer un suivi instable de la pièce de tissu sur le vêtement auquel elle doit être cousue, du fait de la rotation horizontale de la tête de couture ( 20) provoquée par le fonctionnement du servo-moteur ( 29) Par suite, il peut se produire des défauts dans la couture réalisée et plus particulièrement des défauts d'aspect En outre, un tel déplacement peut provoquer une charge sur les servomoteurs ( 67) et ( 87) commandant les ensembles ( 60) et ( 80) et, par suite, peuvent n Uire au bon fonctionnement du contrôleur de vêtement ( 90) Ces inconvénients peu10 vent être évités en faisant tourner axialement la tige de pression ( 43) en synchronisme avec la rotation horizontale de la tête de couture ( 20) Une telle possibilité est obtenue grâce à la variante du dispositif conforme à l'invention faisant l'objet de la figure 4. Dans cette variante, les mêmes éléments que ceux décrits précédemment pour l'exemple illustré par la figure 1 seront désignés par les mêmes numéros de référence. Selon ce mode de réalisation, le support ( 21) de la tête de couture ( 120) est fixé à l'extrémité supérieure 20 d'un arbre creux rotatif ( 130) Un pignon ( 131) est fixé à l'autre extrémité inférieure de l'arbre rotatif ( 130) et est en prise avec un pignon ( 132) fixé à l'arbre de sortie du servo-moteur ( 29) Comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, ce servo-moteur ( 29) est également relié à un circuit central de commande qui fournit les signaux en fonction d'un programme préétabli. Un axe ( 133) de diamètre plus petit s'étend librement au travers de l'arbre rotatif ( 130) et traverse également librement la partie inférieure ( 21 c) du sup30 port ( 21) L'extrémité supérieure de la tige ( 133) est couplée par un axe ( 134) à une came disque ( 135) et ce, à proximité de la périphérie de cette came La came disque ( 135) est fixée à l'arbre de sortie ( 22 a) du moteur ( 22) permettant d'entraîner l'aiguille L'extrémité 35 inférieure de la tige ( 133) est couplée par l'intermédiaire d'un joint pivotant ( 136) à une extrémité d'un levier basculant ( 137) qui est monté de manière pivotante sur un support fixe ( 138) L'autre extrémité du levier basculant ( 137) est monté pivotant à l'extrémité inférieure d'une tige de liaison ( 139). La tige de pression ( 43) est couplée par l'intermédiaire d'un connecteur ( 141) à une tige ( 140) qui s'étend à travers un arbre rotatif ( 142) La tige ( 140) et l'arbre rotatif ( 142) sont clavetés l'un avec l'autre. 10 Par suite, la tige ( 140) est déplaçable axialement à l'intérieur de l'arbre rotatif ( 142) mais est entraîné en rotation par ledit arbre ( 142) L'extrémité supérieure de la tige ( 140) est couplée par l'intermédiaire d'un joint pivot ( 143) à une extrémité d'un levier basculant 15 ( 144) qui est monté pivotant sur un support fixe ( 145). L'autre extrémité du levier basculant ( 144) est monté pivotant à l'extrémité supérieure de l'élément de liaison ( 139). Dans cet exemple de réalisation, le bras support ( 42) est fixé à une extrémité à un montant vertical ( 146) monté sur la table de travail ( 2) Sur le bras support ( 42), est monté rotatif un arbre ( 142) auquel est fixé un pignon ( 147) Sur le bras support ( 42), est également monté, à son autre extrémité, un servo-moteur ( 148) dont 25 l'arbre de sortie supporte un pignon ( 49) qui est en prise avec le pignon ( 147) de l'arbre rotatif ( 142) Le servo-moteur ( 148) est relié au circuit central de commande de telle sorte qu'il fonctionne en synchronisme avec le servo-moteur ( 29) commandant la tête de couture 30 ( 20). Lorsque le moteur ( 22) d'entraînement de l'aiguille fonctionne, la tige ( 133) se déplace de haut en bas et ce mouvement est transmis à la tige de pression ( 43) par l'intermédiaire des éléments ( 137,139,144-et 140). De cette manière, le mouvement vertical du presseur ( 43) est réalisé en synchronisme avec le mouvement de pivotement de l'aiguille N qui, comme dans le premier mode de réalisation, est également provoqué par le moteur d'entrainement d'aiguille ( 22) Lorsque le servo-moteur ( 29) fonctionne, pour faire tourner la t&te de couture ( 120) avec l'aiguille N, le presseur ( 43) suit cette rotation étant entraîné par le servo-moteur ( 148) qui fonctionne en synchronisme avec le servo-moteur ( 29). Un tel mode de réalisation permet d'obtenir un con10 trôle précis et doux du mouvement du tissu sur la table de travail ( 2) et par suite, évite toute défectuosité dans la couture formée sur le tissu En outre, par rapport au premier mode de réalisation, les charges sur les servo-moteurs ( 67) et ( 87) commandant les ensembles 15 de déplacement ( 60) et ( 80) sont fortement réduites et, en conséquence, les déplacements du contrôleur de vêtement ( 90) sont réalisés de manière beaucoup plus douce. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour coudre automatiquement sur un vêtement C une pièce de tissu P présentant des bords courbes caractérisé par le fait qu'il consiste: à maintenir le vêtement C à plat et à la déplacer selon deux directions X et Y dans ledit plan horizontal, ces déplacements étant commandés par un ordinateur en fonction d'un programme déterminé; à presser le bord de ladite pièce de tissu p à 10 coudre vers une aiguille N entraînée pour réaliser la couture et, à entraîner ladite aiguille N en rotation horizontale suivant le programme préétabli de manière à diriger la pointe de ladite aiguille dans des directions 15 tangentielles d'une ligne de couture L sur les bords de ladite pièce de tissu à coudre. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on fait en outre tourner le bord de la pièce de tissu P sous pression en sychronisme avec la20 dite rotation horizontale de l'aiguille N. 3/ Dispositif permettant de coudre automatiuqement sur un vêtement C une pièce de tissu P présentant des bords courbes, caractérisé par le fait qu'il comporte: une embase ( 1), plane et horizontale, une table de travail ( 2) proprement dite, fixée de manière appropriée sur ladite embase ( 1) et comportant un disque rotatif ( 3) présentant une ouverture centrale ( 3 a), une tête de couture ( 20) fixée sur la face infé30 rieure du disque rotatif ( 3) et dont l'aiguille de couture N fait face à ladite ouverture centrale ( 3 a) du disque rotatif ( 3), cette aiguille N étant entraînée par un moteur ( 22) lui permettant de réaliser la couture proprement dite et un premier servo-moteur ( 29) entraînant 35 ladite aiguille N en rotation horizontale autour du centre du disque rotatif ( 3) , un ensemble presseur ( 40) disposé sur ladite table de travail ( 2) et comportant une tige de pression ( 43) dirigée vers le bas vers le centre du disque rotatif ( 3) ainsi que des moyens pour provoquer le déplacement axial de ladite tige de pression ( 43), un ensemble ( 60) permettant de commander les déplacements dans la direction X, disposé sur l'embase ( 1) et comportant un second servo-moteur ( 67), un ensemble ( 80) permettant d'effectuer les déplacements dans la direction Y et comportant un troisième servo-moteur ( 87), un contrôleur de vêtement ( 90) monté sur l'ensemble ( 80) de déplacement dans la direction Y, ce contrô15 leur s'étendant pratiquement horizontalement au-dessus de la table de travail ( 2) afin de serrer le vêtement entre lui et ladite table et, un circuit de commande central relié auxdits servo-moteurs et fournissant des signaux de fonctionnement 20 selon un programme préétabli d'un ordinateur. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens permettant de réaliser le déplacement axial de l'ensemble presseur ( 40) comporte un solénolde ( 41) disposé verticalement sur la table de tra25 vail ( 2) et relié de manière opérationnelle à la tige de pression ( 43) par l'intermédiaire d'un bras support ( 42). / Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'ensemble presseur comporte en outre des 30 moyens permettant de provoquer une rotation axiale dudit presseur ( 43) en synchronisme avec ladite rotation horizontale de l'aiguille de couture N provoquée Wpar le premier servo-moteur ( 29). 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé 35 par le fait que: l'ensemble presseur ( 40) comporte un bras support ( 42) disposé horizontalement et fixé au-dessus de la table de travail ( 2); le déplacement axial de l'ensemble presseur ( 40) 5 est obtenu par une came ( 135) fixée sur l'arbre de sortie ( 22 a) du moteur d'entraînement d'aiguille ( 22), une première tige ( 133) étant couplée à son extrémité supérieure à ladite came disque ( 135) et une seconde tige ( 140) portant la tige de pression ( 43) et s'étendant librement à travers 10 le bras support ( 42) ainsi que les moyens permettant de relier ladite première tige ( 133) à ladite seconde tige ( 140) et, des moyens permettant de provoquer l'entraînement en rotation axiale de l'ensemble presseur ( 43) compre15 nant un arbre rotatif creux ( 142) monté sur ledit bras support ( 42), de manière coulissante avec la seconde tige ( 140) ainsi qu'un quatrième servo-moteur ( 148) fixé audit bras support ( 42) et entraînant en rotation l'arbre ( 142) en synchronisme avec le premier sevvo-moteur et ce, 20 sous le contrôle du circuit central de commande. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 5, caractérisé par le fait que l'ensemble ( 60) permettant les déplacements dans la direction X comporte: au moins un rail de guidage ( 61) disposé sur l'em25 base ( 1) et s'étendant dans la direction X; un bloc mobile ( 62) monté coulissant sur ledit rail-de guidage ( 61) et, un arbre d'entraînement cité ( 63) monté sur le socle ( 1) parallèlement au rail ( 61), pouvant tourner 30 dans les paliers ( 64) et supportant un bloc fileté ( 65) fixé sur le bloc mobile ( 62), cet arbre moteur ( 63) étant commandé par le second servo-moteur ( 67). 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'ensemble ( 80) permettant de réaliser 35 les déplacements dans la direction Y comporte: au moins un second rail de guidage ( 81) fixé sur le bloc mobile ( 62) et s'étendant dans la direction Y, un second bloc mobile ( 82) monté coulissant sur ledit rail ( 81) et, un second arbre d'entraînement cité ( 83) couplé à l'arbre de sortie du troisième servomoteur ( 87) et s'étendant parallèlement au rail de guidage ( 81), cet arbre entraînant le bloc mobile ( 82). 9/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé 10 par le fait que le niveau du contrôleur de vêtement ( 90) est réglable par rapport à la surface de la table de travail ( 2).