Brevet FR2572427A1 — publié le 19860502

i Appareil pour régler automatiquement le pas d'une couture dans une machine à coudre La présente invention concerne un dispositif de réglage automatique de pas de couture qui permet de positionner et d'arrêter avec précision des points d'aiguille à des points prédéterminés et elle a trait, plus particulièrement, au réglage automatique du pas de couture de manière que les points d'aiguille se terminent aux points prédéterminés. Comme exemple de réalisation d'une ligne de couture prédéterminée sur le c8té intérieur d'une pièce d'étoffe à coudre, une couture le long d'une partie de col a été choisie comme lignesde couture AB, BC, CD représentées sur la figure 1 à une distance "a" de l'extrémité de la pièce détoffe à coudre. Dans ce cas, on détermine préalablement pour chaque partie de col chaque ligne de couture, de manière à effectuer ainsi les coutures comme indiqué dans la demande de brevet japonais publiée 53-38646. Selon la présente invention, on effectue deux sortes de coutures. Chaque pas de couture est différent, mais la longueur totale de la ligne de couture est égale, et ces deux coutures,qui sont réglées préalablement, sont mélangées de manière que la couture voulue soit effectuée, le dernier point d'aiguille étant positionné au point prédéterminé. Du fait que l'on fixe préalablement le seeond point de couture qui est choisi pour régler ou ajuster la couture, les points d'aiguille ne se trouvent pas aux points prédé- terminés lorsque le premier point d'aiguille n'est pas en place ou quand l'élasticité de la pièce est différente. Par exemple, si le second pas de couture était de i mm et que l'écart provoqué par l'élasticité de la pièce était de 0,5 mm, il serait difficile de régler le pas de couture dans des limites inférieures à i mm en modifiant le nombre de points de couture et la qualité de l'ouvrage cousu s'en trouverait diminuée. En outre, dans la couture réelle, le fait de régler avec précision le premier point de couture pour chaque pièce et dans le cas o il faut coudre des pièces volumineuses, l'efficacité du travail s'en trouve diminuéeet le prix de revient augmenté. La présente invention se propose d'améliorer ces points faibles. La présente invention permet d'arrêter avec précision la couture et cela automatiquement à l'endroit ou point prédéterminé en détectant la longueur requise de la ligne de couture et en calculant le nombre nécessaire de pas de couture pour compléter la couture jusqu'à la ligne du bord. D'après ce nombre de points de couture et cette longueur de la ligne de couture, le nombre revisé de points de couture et le pas de couture sont calculés, et la machine à coudre est réglée automatiquement de manière à coudre suivant ledit pas, la couture effectuée avec ce pas et suivant le nombre revisé précité de points de couture se terminant ainsi au point prédéterminé. On va maintenant décrire un mode de réalisation de la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre la couture d'un col avec une marge "a"; la figure 2 est une vue schématique de la présente invention; la figure 3 montre la façon selon laquelle on règle le pas de couture en utilisant un moteur pas à pas et un solénoïde; la figure 4 montre la formation d'une ligne de couture lorsque l'on utilise l'appareil selon la présente invention; la figure 5 est un organigramme de la présente invention; la figure 6 est un schéma synoptique de la présente invention; et la figure 7 est un schéma synoptique montrant comment le rapport Pl/p est calculé. En se référant à la figure 2, on voit que la référence 1 désigne un mécanisme classique d'avance griffes qui se trouve sous un banc et effectue un mouvement d'apparition et de disparition à la surface d'une plaque à gorges, en avançant de quatre pas. La référence 2 désigne un arbre principal, la référence 3 un dispositif classique de réglage d'avance qui est relié à l'arbre principal 2 par l'intermédiaire d'une manivelle et qui transmet une composante de mouve- ment horizontal sous forme d'une avance horizontale. La référence 4 désigne une vis réglable que l'on fait tourner à partir de l'extérieur de la machine à coudre, en avançant ou en reculant ainsi son extrémité. La référence 5 désigne une came classique de réglage qui est en contact avec l'extrémité de ladite vis de réglage 4 et qui est entraînée en rotation par l'extrémité de cette vis de réglage, la partie médiane de la came étant maintenue au centre. La référence 6 désigne un arbre oscillant qui est fixé à l'extrémité arrière de ladite came de réglage. La référence 7 désigne une biellette qui est reliée audit arbre oscillant 6 et qui règle le pas de couture en modifiant la composante horizontale de déplacement àl'endrdt du dispositif de réglage d'avance 3 en fonction de la position de la came 5. En se référant aux figures 2 et 3, on voit que la - référence 9 désigne un levier d'avance et-qua' une partie o30 de ce levier d'avance 9 est fixé un doigt 9a faisant saillie horizontalement. La référence 8 désigne un ressort relié à l'extrémité du levier d'avance 9 et fixé à son autre extrémité au bâti de la machine, ce levier étant ainsi sollicité de manière à se déplacer normalement vers le haut. La référence 10 désigne un arbre soutenant une section de support du levier d'avance 9 qui comporte une ouverture, ledit arbre étant inséré avec du Jeu dans cette ouverture et faisant ainsi office d'arbre de réglage disposé d e façon tournante contre le bâti de la machine. La référence 11 désigne un levier oscillant qui est fixé à l'arbre de réglage 10 et qui s'étend horizontalement jusqu'à la base du doigt 9a du levier 9. Quand le levier 9 tourne vers le bas, le doigt 9a pousse l'arbre oscillant ll et, par conséquent, l'arbre de réglage 10 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre. L'extrémité de l'arbre de réglage 10 est reliée à l'arbre oscillant 6 par l'intermédiaire d'une biellette 12 et, en fonction de l'angle de rotation de cet arbre de réglage 10, l'avance se trouve réduite ou inversée. La référence 13 désigne un levier en forme de "L" dont la partie coudée est supportée de façon tournante par l'arbre de réglage 10 (voir fig. 3). A l'extrémité libre de ce levier 13 en forme de "L" est fixé un doigt d'actionnement 13a qui fait saillie au-dessus du bras oscillant 11. La référence 14 désigne un bras de liaison ou biellette qui supporte de façon tournante une des extrémités du levier 13 en forme de "L". La référence 15 désigne un levier d'actionnement en forme de "L" dont la partie médiane est supportée de façon tournante par le bâti de la machine et dont l'extrémité est reliée de façon tournante à une autre extrémité de la biellette 14. Une autre extrémité du levier d'actionnement en forme de "'L" est supportée par un noyau mobile 16a d'un solénoide 16. Le mouvement ascendant et descendant du noyau mobile 16a provoque un déplacement vers la droite et vers la gauche de la liaison entre le levier d'actionnement 15 en forme de "'L" et la biellette 14. La référence 17 désigne un corps de came dont une des surfaces d'extrémité forme une came 17a et qui est fixée à un arbre 18 d'un moteur pas à pas. La distance entre la circonférence de la came 17a et une autre extrémité du corps de la came diffère selon la position circonférencielle. L'extrémité saillante de la biellette 14 forme un élément de contact 14a et cet élément de contact 14a se trouve en face de la surface de la came 17a, ce qui fait que la distance entre l'élément de contact 17a et la surface de la came 17a diffère selon l'angle de rotation de cette came 17a. Le bras de liaison ou biellette 14 vient donc en contact avec la surface de la came 17a quand il se déplace vers la droite. Du fait que la position de contact diffère en fonction de la rotation de la surface de la came l7a, la distance dont se déplace l'élément de contact 14a diffère également et cette distance de déplacement a pour effet de faire tourner vers le bas le bras oscillant ll sous la poussée d'un doigt d'actionnem.-ent 13a du levier en forme de "L" et de réduire le pas de la couture. En bref, la distance dont se déplace la biellette 14 est définie par l'angle de rotation du corps 17 de la came qui est entraînée en rotation relative par un moteur pas à pas 18 et par le solénoïde 16 quand il est excité, la réduction du pas de couture étant ainsi obtenue en réponse à la distance dont se déplace la biellette 14. La référence 19 désigne un potentiomètre qui est relié à l'extrémité libre du bras oscillant ll par l'inter- médiaire d'une tringlerie et la rotation du bras oscillant ll est convertie en un signal électrique. Quand le solénoide 16 n'est pas excité, le potentio- mètre 19 détecte le pas de couture désigné par la vis de réglage 4. Quand le solénoïde 16 est excité, le potentio- mètre 19 détecte le pas de couture désigné par le moteur pas à pas 5. Un capteur 20 (non représenté sur la figure 2) de détection d'extrémité de pièce à coudre est disposé vers l'avant (dans une direction opposée à la direction d'avance) par rapport au trou de l'aiguille. Le capteur 20 détecte l'extrémité de la pièce à coudre et se trouve à une distance prédéterminée du trou de l'aiguille. Le capteur de détection d'extrémité de pièce à coudre consiste en un projecteur 20a qui est placé sur le c8té supérieur et en un photodétecteur qui est placé sur le c8té inférieur. N'importe quel type de capteur de détection d'extrémité de pièce à coudre peut être utilisé pourvu qu'il remplisse une même fonction, bien que sa configuration puisse être différente. En se référant à la figure 6, on voit que la référence 21 désigne un générateur d'impulsions associé à l'arbre principal. Un disque pourvu de fentes est monté sur l'arbre principal et, quand l'arbre principal tourne, le passage des fentes est transformé en un signal pulsé. La référence 22 désigne un détecteur d'arbre principal et, pendant un tour de l'arbre principal, un signal de niveau bas "L" est émis pendant l'opération d'avance et un signal de niveau haut "H" est émis après une opération d'avance. On va maintenant décrire le fonctionnement de la machine à coudre selon l'invention. - En se référant à l'agencement décrit ci-dessus, on va expliquer à l'aide du circuit de commande de ce dernier comment la couture peut être terminée avec précision à la ligne de bord préétablie et comment la machine à coudre s'arrête automatiquement grace à cet agencement. Sur la figure 4, on a représenté un des exemples d'une couture réelle effectuée selon la présente invention. La couture part du point et s'arrête à la ligne de bord qui se trouve à i mm de distance de l'extrémité de la pièce à coudre, cette ligne de bord étant une ligne droite. Dans cet exemple, l'avance (pas de couture) pour chaque point d'aiguille est fixée à 2 mm, et quand la couture a atteint 20 mm depuis l'extrémité de la pièce à coudre, le détecteur 20 d'extrémité de pièce à coudre envoie un signal de détection. Par conséquent, la longueur requise de la couture après la détection de l'extrémité de la pièce est de (20-1=19) 19 mm, et le nombre requis de points de couture est 19/2=9,5 points de couture. Si la pièce à coudre est avancée de P1 mm après la détection de l'extrémité de la pièce à coudre, le nombre requis de points de couture est (9,5-P1/2) points de couture. Par exemple, si P1 = 0,4 mm comme sur la figure 4, 9,5 - (Pl/p) = 9,5 (0,4/2) = 9,3 (points de couture) Ainsi, si on effectue 9 points de couture au pas initial de 2 mm et le dernier point de couture à un pas de 0,) fois le pas initial (2x0,3=0,6 mm), la couture se termine à la ligne de bord. En se référant à la figure 5 qui représente un organigramme et à la figure 6 qui représente un schéma synoptique, on va expliquer plus en détail le principe mentionné ci-dessus. Quand on met le circuit sous tension, le pas de couture préétabli, réglé à l'aide de la vis de réglage 4, est détecté par le potentiomètre 19 et un circuit 23 de détermination de couture calcule le nombre requis de points de couture après que le capteur 20 ait détecté l'extrémité de la pièce d'étoffe à coudre. Dans l'exemple ci-dessus, la distance entre le trou d'aiguille de la ligne de bord est de 19 mm et le pas est de 2 mm. Le circuit 23 calcule donc 9,5 points de couture (19 + 2 = 9,5). Au cours de la phase suivante, quand la pièce d'étoffe à coudre partant du point a avancé Jusqu'à ce que son extrémité ait atteint un point situé à 20 mm du trou d'aiguille, le capteur 20 détecte cette position. Au moment o l'extrémité de la pièce d'étoffe à coudre est détectée, le générateur 21 d'impulsions,qui est monté sur l'arbre principal,détecte la position angulaire de ce dernier. D'après cet angle, le pas de couture P1 nécessaire pour effectuer le prochain point de couture après la détection par le capteur et le rapport entre le pas de la couture non finie et le pas de couture P, c'est-à-dire Pl/p,sont calculés. Dans le présent exemple, p=2 mm, Pl-0,4 mm, le pas 0 4 de la couture non finie est alors = 20 %, comme détecté par le capteur lorsque le pas effectué représente 80 %. En se référant à la figure 7, on voit que pour détecter le rapport Pl/p (voir fig. 4 pour P1, P étant le pas de couture) le détecteur 22 de l'arbre principal engendre un signal de niveau bas "L" pendant l'opération d'avance et ce signal est appliqué à une Porte 1. Le capteur 20 de détection d'extrémité de pièce d'étoffe à coudre est relié à l'entrée inversée de la Porte 1 et à l'entrée d'une Porte 2 ainsi qu'à l'entrée de validation de sortie de la mémoire morte ROM 24 de table. Le train d'impulsions provenant du générateur 21 d'impulsions d'arbre principal est appliqué à un compteur de phase sous forme d'un signal d'horloge par l'inter- médiaire de la Porte 2. Le compteur de phases détecte la position angulaire ou position de phase de l'arbre principal quand le capteur a détecté l'extrémité de la pièce d'étoffe à coudre. Quand la pièce d'étoffe à coudre recouvre le capteur de détection de pièce d'étoffe et qu'un signal de niveau haut "H" est émis, le train d'impulsions en provenance du générateur 21 d'impulsions d'arbre principal est appliqué au compteur de phase 25, et ce compteur compte Jusqu'à ce que la Porte 2 s'ouvre. Dans ces conditions, si le capteur 20 a détecté l'extrémité de la pièce d'étoffe à coudre, la sortie passe du niveau "H" au niveau "L". Ensuite, la Porte 2 se ferme et le train d'impulsions cesse d'être appliqué à l'entrée du compteur de phase , de sorte que le comptage cesse. Lorsque la sortie du capteur 20 de détection d'extrémité de pièce d'étoffe à coudre passe au niveau "L", bien que l'opération d'avance soit terminée et que le détecteur d'arbre principal émetteun signal de niveau "H", le compteur de phase 25 n'est pas remis à zéro, et la phase au moment o le capteur a détecté l'extrémité de la pièce détoffe à coudre est maintenue. La relation entre la phase de l'arbre principal et P1/P n'est pas linéaire mais suit une courbe et cette courbe est particulière au pas de couture, ce qui fait que pour obtenir le rapport Pl/p d'après la phase de l'arbre principal, la table est nécessaire. La valeur de phase de l'arbre principal est introduite dans la mémoire morte ROM 24 de table sous forme d'une adresse, et le paramètre du pas de couture en provenance du potentiomètreaprès avoir traversé le convertisseur A/D (analogique/numérique) et une mémoire temporaireest inscrit à cette adresse. Le paramètre du pas de couture est mémorisé temporairement quand le capteur 20 de détection d'extrémité de pièce d'étoffe à coudre passe du niveau "H" au niveau "L". La sortie du capteur 20 de détection d'extrémité de pièce à coudre est appliquée à l'entrée de validation de sortie de la mémoire morte ROM 24 de table et, quand le capteur a détecté l'extrémité de la pièce d'étoffe à coudre, le signal passe du niveau "H" au niveau "L" et le rapport P1/p est émis. Le dispositif de calcul 26 soustrait Pl/p du nombre désigné précité de points de couture et calcule le nombre 0lo de points de couture depuis le premier point de couture après la détection effectuée par le capteur de détection d'extrémité de pièce d'étoffe à coudre Jusqu'à ce que la machine à coudre s'arrête. Par exemple, dans l'exemple décrit ci-dessus, le nombre désigné de points de couture est 9,5 et P1/p est 0,2 (0,4 * 2 = 0,2). Alors le calcul donne 9,5 - 0,2 = 9,3. En d'autres termes, une couture comprenant 9 points de couture avec un pas de couture de 2 mm plus un point de couture avec un pas de couture de 2 mm x 0,3 = 0,6 mm se termine à la position préétablie. A ce suJet, la partie décimale a (dans ce cas 0,3) est envoyée au dispositif de calcul 27 et, par application de la formule ci-après, le dernier pas pl est obtenu en sortie (pl = P x a) Dans l'exemple décrit cidessus, la partie décimale est 0,3 et le pas de couture est 2 mm, de sorte que pl est 0,6 mm (2 mm x 0,3 = 0,6 mm). Le circuit de commande de moteur pas à pas (STM) 28 reçoit la sortie pl et il fait tourner le moteur pas à pas 18 et positionne la came 17a de manière que la longueur du pas de couture soit pl. Le dispositif de calcul 29 calcule la somme du nombre de points de couture, à savoir le premier point de couture avec un pas de couture de Pl/P x 2 mm et le dernier point de couture avec un pas de couture correspondant à la partie décimale (dans ce cas 0,3) ainsi que les points de couture avec un pas régulier. Dans cet exemple, le nombre total de points de couture est 11 (9 + 2 = 11), et ce nombre 11 est pris en compte. Le compteur de réduction 30 commence à compter le nombre de points de couture lorsque le capteur de détection d'extrémité de pièce à coudre intervient et, dans cet exemple, le chiffre 11 (nombre de points de couture n') est diminué d'une unité pour chaque point de couture et. quand il a été réduit à 1 (n' = 1), la vitesse de la machine à coudre diminue, et un signal 31 de solénoïde est engendré, il ce signal agissant sur le solénoïde 16 (SOL) (voir fig. 3) par l'intermédiaire du circuit 16f de commande de solénoïde (voir fig. 6). Le moteur pas à pas 18 a déjà tourné de manière à établir le dernier pas prédéterminé pl (o,6 mm), le pas prédéterminé étant ainsi obtenu. Quand le solénoïde 16 intervient, le courant électrique fourni au moteur pas à pas 18 augmente d'intensité,de manière à renforcer le contact entre la came 17 et l'élément de contact 14a. Quand la machine à coudre exécute le dernier point de couture, n' prend une valeur nulle en 31a, le circuit 16f de commande de solénoiïde s'ouvre et le moteur pas à pas 18 reprend sa position initiale. Quand le solénoïde 16 cesse d'être excité, le noyau mobile 16a tombe sous l'effet de la pesanteur et la biellette 14 reprend sa position initiale De ce fait, lorsque l'opération de couture reprend, elle est effectuée au pas initial de 2 mm. Quand le circuit 16f de commande de solénoïde s'ouvre, la machine à coudre s'arr8te dans la position d'aiguille basse 32. Par contre, si le mode de fonctionnement est le mode 33 avec coupure du fil, la machine à coudre s'arrete, quand le fil a été coupé, dans la position d'aiguille haute 35. Dans l'exemple décrit ci-dessus, on utilise un moteur à impulsions pour obtenir le pas nécessaire, mais l'on peut aussi avoir recours, pour régler le pas de couture, à un moteur linéaire à la place d'un moteur à o30 impulsions. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, on ne règle que le dernier pas mais il est possible d'ajuster les deux ou trois derniers pas de couture. Si on augmente le nombre de points de couture réglés, la différence entre le pas de couture réglé et le pas de couture initial diminue, ce qui fait que l'on obtient un positionnement plus précis de la came. La présente invention permet un réglage du pas de couture pendant l'opération de couture, après détection de l'extrémité de la pièce à coudre et calcul du nombre nécessaire de points de couture, ce qui fait que contraire- ment au cas o l'on règle le pas de couture avant d'effec- tuer la couture, il n'est pas nécessaire de positionner avec précision le premier point d'aiguille, et la couture se trouve considérablement améliorée car la marge est effectuée de façon nette et a un aspect esthétique. REVENDICATION Appareil pour régler automatiquement le pas d'une couture dans une machine à coudre comportant un appareil d'avance automatique pour modifier le pas de la couture pendant un temps prédéterminé durant l'opération de couture, appareil caractérisé par le fait qu'il comprend: un mécanisme d'avance à griffes (1) pour avancer la pièce à coudre en synchronisme avec la rotation de l'arbre d'entraînement principal (2) de la machine; lO un dispositif de régulation (3) pouvant tourner et relié au mécanisme d'avance à griffes (1) pour réguler la quantité d'avance de ce mécanisme en réponse à sa position en rotation; un moyen de liaison pouvant se déplacer dans les limites d'une plage prédéterminée et relié au dispositif de régulation (3) en vue de modifier progressivement la quantité d'avance du mécanisme d'avance à griffes en réponse au déplacement du moyen de liaison dans une direction; un premier moyen d'entraînement pour déplacer le moyen de liaison dans ladite direction; un moyen de réglage pouvant venir en contact avec le moyen de liaison dans la course de ce dernier et pouvant déplacer la position de contact dans ladite direction; un second moyen d'entraînement pour déplacer ledit moyen de réglage; un premier circuit pour calculer un temps de commande d'entraînement du premier moyen d'entraînement; un--second circuit pour calculer le déplacement du second moyen d'entraînement de manière à régler la quantité d'avance qui doit varier quand le premier moyen d'entraînement effectue un entraînement; un troisième circuit pour commander le premier moyen d'entraînement au temps calculé par le premier circuit et pour commander le second moyen d'entraînement de manière à déplacer le moyen de réglage vers la position caleulée par le second circuit avant ledit temps calculé.