Brevet FR2582683A1 — publié le 19861205

De nombreuses opérations de couture et notamment des surpiqûres sont réalisées parallèlement à un bord de la pièce d'étoffe, bord qui peut présenter des angles nécessitant un arrêt de la couture à une dis- tance déterminée d'un des côtés de l'angle, une rotation de la pièce à coudre, une reprise du piquage jusqu'à l'angle suivant... L'automatisation de ce genre de piqûres nécessite de pouvoir commander l'arrêt de l'opération à une distance déterminée du bord de l'étoffe, donc de dé- tecter le passage de ce bord en regard d'un point déter- miné par rapport à l'aiguille. I1 est relativement simple de détecter un bord franc d'une étoffe serrée, opaque; il est beaucoup plus délicat de détecter le même bord d'une étoffe très transparente et surtout le bord d'une seconde épaisseur d'étoffe à coudre sur un fond (cas notamment de poches de vêtement plaquées) On connaît de nombreux dispositifs capables de détecter le bord d'une étoffe lorsque celui-ci découvre par exemple une cellule photo-électrique située en regard d'un émetteur. On sait que la précision de ces appareils est relativement aléatoire et que leur comportement varie énormément d'une étoffe à l'autre. Il est également connu d'utiliser des appareils semblables émettant et recevant un rayonnement infra-rouge qui permet de détecter des va- riations d'épaisseur et donc de déterminer un signal de passage d'un bord lors d'une opération de placage d'une épaisseur sur une autre. La précision de ces appareils est petite et ils nécessitent un temps très long pour adapter leur sensibilité à la nature de l'étoffe cousue, selon que cette dernière est plus ou moins opaque. La présente invention concerne un perfection- nement important à ces détecteurs du second type au moyen d'un dispositif d'exploitation des signaux reçus par la "cellule" qui rend l'adaptation du détecteur aux divers tissus extrêmement simple à réaliser et qui permet d'obte- nir un signal franc dont l'exploitation en logique pour attaquer un dispositif de puissance est simple à mettre en oeuvre. A cet effet l'invention a pour premier objet un dispositif de détection de la variation d'épaisseur d'une étoffe passant sous le pied presseur d'une machine à coudre, destiné à émettre un signal en direction d'un dispositif logique de commande des opérations de couture au passage de ladite variation d'épaisseur. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, ce dispositif est constitué par un émetteur de signaux et un récepteur entre lesquels passe ladite étoffe et par un dispositif d'exploitation du niveau des signaux reçus par le récepteur comprenant un moyen d'enregistrement du maximum et du minimum desdits signaux,commandé manuellement lors d'opérations d'étalon- nage, un dispositif de calcul de seuils en fonctions des signaux minimaux et maximaux enregistrés et un comparateur des signaux lus avec les seuils déterminés, émettant un signal de commande en direction du dispositif logique susdit, lorsque le signal devient inférieur ou supérieur respectivement au seuil bas et au seuil haut calculés. Un tel dispositif permet une adaptation très facilement réalisable, en quelques secondes de sa sensibilité en fonction de la nature de l'opacité et des épaisseurs de l'étoffe travaillée. L'invention a, à cet égard, un second objet résidant dans le procédé d'étalonnage du dispositif de détection susdit consistant à établir deux seuils de détection correspondant respectivement à une première épaisseur et une seconde épaisseur d'étoffe. Selon ce pro- cédé, on effectue le réglage de l'intensité des signaux émis en présence de l'épaisseur minimale à détecter et on procède pour chaque niveau, à la lecture d'une pluralité de valeurs, en enregistrant les valeurs maximales et mini- males lues, tandis qu'au moyen d'un organe de calcul, on détermine les seuils susdits entre la valeur minimale du niveau supérieur (correspondant à une épaisseur mini- male) et la valeur maximale du niveau inférieur (corres- pondant à une épaisseur maximale). De préférence, les valeurs minimales et maximales susdites sont numérisées avant mémorisation. Dans un mode préféré de réalisation les seuils susdits correspondent respectivement pour le seuil supérieur, à la valeur minimale du niveau supérieur diminuée d'un quart de la valeur de la différence entre ladite valeur minimale et la valeur maximale du niveau inférieur et pour le seuil inférieur, à la valeur maximale du niveau inférieur augmentée d'un quart de la valeur de la différence susdite. Enfin l'une des manières les plus sûres et les plus rapides pour obtenir la pluralité de valeurs né- cessairesau calcul des seuils susdits, consiste à déplacer les épaisseurs d'étoffe au droit du dispositif de détection. L'invention sera illustrée plus en détail en regard d'un mode de réalisation décrit ci-après à titre indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence au dessin annexé qui représente par une figure unique schématique les dis- positions de l'invention. En se reportant à cette figure on voit une tête de couture de machine à coudre comprenant notamment une aiguille 1 et un pied presseur 2 sous lesquels on a placé deux pièces d'étoffe 3 et 4 en cours d'assemblage par une couture 5. La pièce 3 possède un bord 3a sensible- ment perpendiculaire à son bord 3b le long duquel la couture 5 est exécutée. Pour poursuivre l'assemblage des pièces 3 et 4 en exécutant une couture parallèlement au bord 3a susdit, il convient d'arrêter la couture 5 à une distance prédéterminée du bord 3a pour faire tourner la pièce et coudre le long de ce bord. L'automatisation -de l'opération nécessite de connaître le moment o le bord 3a arrive à une distance fixe de l'aiguille. Pour ce faire on a disposé, à proximité de l'aiguille 1 un détecteur de variation de l'épaisseur de l'étoffe constitué dans le cas de figure par un émetteur de rayonnement infra-rouge 6 et, à l'aplomb de celui-ci un récepteur 7 du rayonnement émis logé dans la plaque aiguille par exemple. Ce récepteur 7 pourra être un phototransistor ou l'extrémité d'une fibre oblique reliée à un phototransistor. Le principe de la détection est basé sur le fait que l'opacité de deux épaisseurs d'étoffe est plus importante que celle d'une seule épaisseur qui entraîne une variation du niveau des signaux reçus par le récepteur 7 au passage du bord 3a. Cetre variation de niveau est alors exploitée pour engendrer un signal transmis à l'entrée d'un microprocesseur de pilotage de la machine à coudre. On comprendra que l'intensité du rayonne- ment reçu par le récepteur 7, et donc la variation de cette intensité au passage du bord 3a, dépend de la nature de l'étoffe. Il est donc nécessaire, pour rendre possible l'utilisation du détecteur en présence d'étoffe de na- tures différentes, à condition bien entendu que celles-ci ne fassent pas écran total au rayonnement, d'associer à ce détecteur des moyens permettant de l'adapter à ces différentes étoffes et ce de manière simple. A cet effet, selon l'invention, le rayonne- ment reçu par le récepteur 7 est converti en un signal électrique de manière connue qui est amplifié au moyen d'un amplificateur 8 à gain constant. Le signal de sortie de l'amplificateur 8 est ensuite conduit à l'entrée d'un convertisseur 9 analogique numérique. La sortie de ce convertisseur est reliée à l'entrée d'un comparateur 10, o le signal numérisé est comparé à deux valeurs de consigne introduites dans le comparateur en ll et 12. L'état de la sortie 13 du comparateur change lorsque le signal numérisé délivré par le récepteur 7 passe d'un niveau supérieur à la valeur de consigne haute (11) à un niveau inférieur à la valeur de consigne basse (12) et inverse- ment. Ce changement d'état constitue un signal susceptible d'être exploité par le microprocesseur non représenté de pilotage de la machine. L'établissement des valeurs de consigne susdites constitue éoalement l'une des dispositions de l'invention. On comprendra bien en effet que celles-ci dépendent essentiellement de la nature des étoffes tra- vaillées et qu'elles doivent être établies pour chaque tissu. Pour établir ces valeurs de consigne l'in- vention comporte une procédure d'étalonnage de l'appareil selon laquelle on mémorise des signaux obtenus avec les étoffes en cause et l'on procède à un calcul des valeurs de consigne (ou seuils) à partir de ces signaux mémorisés. Pour ce faire on a prévu deux modes d'uti- lisation du dispositif sélectionnés par un bouton de com- mande manuelle 20 qui place le dispositif soit en "enre- gistrement" et détermination des seuils susdits, comme représenté au dessin, soit en position détection. En position enregistrement et détermination des valeurs de consigne, on place entre l'émetteur 6 et le récepteur 7 par exemple une épaisseur de tissu et l'on ajuste par un comparateur 8b intégTé dans le micropros- seur l'intensité du rayonnement émis en 6 jusqu'à obtenir en sortie de l'amplificateur 8 un signal voisin du seuil 8a de saturation de l'amplificateur introduit dans le compara- teur 8b. On cdplaceensuite celle-ci pendant quelques secondes pour tenir compte des hétérogénéités de l'étoffe. Le signal de sortie du récepteur 7 est variable sur une plage bordée par une valeur maximale et une valeur minimale qui seules sont mémorisées (sous forme numérique) dans des mémoires 21 et 22 sélectionnées par une commande manuelle 23. Après avoir sélectionné les mémoires 24 et 25, comme dans le cas de figure on procède à la mémorisa- tion dans lesdites mémoires 24 et 25 les valeurs maximales et minimales numérisées du signal de sortie du récepteur 7 pour deux épaisseurs d'étoffe. Une unité de calcul 26, faisant normalement partie du microprocesseur de commande de la machine. établit les valeurs de consigne susdites (11 et 12) de la manière suivante: Elle effectue la moyenne arithmétique entre la valeur minimale mémorisées du signal émis par le récep- teur 7 en présence d'une couche de tissu et la valeur. maxi- male mémorisée du signal émis par ledit récepteur en pré- sence de deux couches. Elle procède ensuite au calcul de la moyenne arithmétique entre cette valeur moyenne et la valeur minimale susdite pour obtenir la valeur de consigne haute et au calcul de la moyenne arithmétique entre ladite valeur moyenne et la valeur maximale susdite pour obtenir la valeur de consigne basse. Un tel mode de détermination permet d'obtenir des seuils dont on est certain qu'ils ne seront franchis que lors d'une détection de variation d'épaisseur, et non du fait d'aléas dans l'homogénéité des étoffes. On a décrit ci-dessus la détection de la variation d'épaisseur entre une et deux couches d'étoffes, mais l'invention s'applique également à la détection du bord d'une seule épaisseur d'étoffe. Dans ce cas l'étalon- nage dudispositif (détermination des valeurs de consigne) est réalisé de la même manière par réglage du niveau de rayonnement et par enregistrement des valeurs hautes sus- dites en l'absence d'étoffe (pendant quelques secondes pour tenir compte des éventuels parasites) et par enre- gistrement des valeurs basses en présence de la couche d'étoffe que l'on déplace sous le détecteur pendant égale- ment quelques secondes. L'invention trouve une application intéres- sante dans l'industrie de la confection, de l'ameublement o sont présentes de nombreuses opérations répétitives de couture. REVENDICATIONS I.- Dispositif de détection de la variation d'épaisseur d'une étoffe (3, 4) passant sous le pied - presseur (2) d'une machine à coudre, desti-né à émettre un signal en direction d'un dispositif logique de com- mande des opérations de couture au passage de ladite variation d'épaisseur, caractérisé en ce qu'il est cons- tituà par un émetteur (6) de signaux et un récepteur (7) entre lesquels passe ladite étoffe (3,4) et par un dispositif d'exploitation du niveau des signaux reçus par la récepteur (7) comprenant un moyen d'enregistrement (23, 21, 22, 24, 25) du maximum et du minimum desdits signauxcommandé ma- nuellement lors d'opérations d'étalonnage, un dispo- sitif (26) de calcul de seuils (11, 12) en fonction des signaux minimaux et maximaux enregistrés et un compa- rateur (10) des signaux lus avec les seuils déterminés (11, 12), émettant un signal de commande (13) en détec- tion du dispositif logique susdit, lorsque le signal lu devient inférieur on supérieur respectivement au seuil bas (12) et au seuil haut (11) calculés. 2.- Procédé d'étalonnage d'un dispositif de détection, selon la revendication l, de la variation d'épaisseur d'une étoffe, consistant à établir deux seuils (11, 12) de détection correspondant respective- ment à une première épaisseur (3, 4) et une seconde épaisseur (4) d'étoffe, caractérisé en ce que l'on effec- tue le réglage de l'intensité des signaux émis en pré- sence de l'épaisseur minimale à détecter et en ce que l'on procède, pour chaque niveau, à la lecture d'une plu- ralité de valeurs, en enregistrant (21, 22, 24, 25) les valeurs maximales et minimales lues, et en ce qu'au moyen d'un organe de calcul (10), on détermine les seuils (11, 12) susdits entre la valeur minimale du niveau supé- rieur (correspondant à une épaisseur minimale) et la valeur maximale du niveau inférieur (correspondant à une épaisseur maximale). 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valeurs minimales et maximales susdites sont numérisées (8) avant mémorisation. 4.- Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les seuils '111, 12) susdits correspondent respectivement pour le seuil supé- rieur (11), à la valeur minimale du niveau supérieur diminuée d'un quart de la valeur de la différence entre ladite valeur minimale et la valeur maximale du niveau inférieur et pour le seuil inférieur (12), à la valeur maximale du niveau inférieur augmentée d'un quart de la valeur de la différence susdite. 5.- Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes,caractérisé en ce que la pluralité des valeurs lues susdites est obtenue par déplacement des épaisseurs (3 et 3,4) d'étoffe sous le dispositif de détection (6, 7).