Brevet FR2910497A1 — publié le 20080627

Machine à remailler assurant l'assemblage de nappes lacunaires au moyen d'un fil traversant certaines lacunes L'invention est relative à une machine à remailler assurant l'assemblage de nappes lacunaires au moyen d'un fil passant au milieu de lacunes de la nappe supérieure et se liant avec la nappe inférieure, que ces lacunes soit délimitées par des mailles, par un entrecroisement en trame et chaîne de fils ou par des espaces entre fils disposés de façon aléatoire dans des mats. L'état de la technique fournit de nombreuses machines à remailler utilisables dans la confection pour lier à un tricot une autre pièce de tricot, telle qu'un col. L'opération de remaillage nécessite de faire coïncider chacune des mailles d'au moins un rang de bordure de la pièce à rapporter avec la trajectoire verticale de l'aiguille portant le fil de liaison avec la nappe inférieure. Cette mise en coïncidence des mailles est assurée soit par des peignes sur les dents desquels les mailles doivent être mises en place manuellement, et procurant un faible rendement, soit par une installation de visionique comprenant un caméra repérant la prochaine zone de liaison sur la pièce à rapporter, un ensemble de traitement des signaux recueillis, cet ensemble définissant la valeur des déplacements relatifs devant être réalisés entre une lacune de la prochaine zone de liaison et la trajectoire verticale de l'aiguille de la machine et commandant, pour chaque nouveau cycle de déplacement de l'aiguille, les moyens d'entraînement assurant ces déplacements relatifs. L'invention concerne plus particulièrement les machines à remailler comprenant une installation de visionique, travaillant ou non par repérage d'un fil contrastant inclus dans la zone de bordure de l'élément devant être rapporter et assembler avec un autre. Dans certaines machines, et par exemple dans celle décrite dans EPO 971 061, c'est l'ensemble des moyens portant l'aiguille qui est déplacé selon la direction de couture X et selon une direction Y perpendiculaire à celle-ci, au dessus d'un plan fixe supportant le tricot et la pièce à assembler. Les inerties des masses à déplacer avant réalisation de chaque point de liaison sont préjudiciables à la vitesse d'exécution, mais aussi à la précision des points réalisés et à la qualité du travail. Le document WO 03/060219, au nom de la demanderesse, décrit une machine à remailler dans laquelle la structure portant l'aiguille occupe une position fixe dans le plan horizontal et ce sont les moyens de positionnement, de maintien et d'avancement, respectivement, du tricot et de la pièce à rapporter qui sont déplaçables dans deux directions perpendiculaires du plan horizontal et par rapport à l'aiguille. Cela procure une réduction importante des masses et inerties, 2910497 2 et améliore la vitesse et la qualité du travail, mais de manière insuffisante puisqu'il faut encore positionner les nappes à assembler en introduisant manuellement des mailles de chaque pièce sur un peigne rotatif. Cette opération empêche d'utiliser la machine pour assurer la liaison de nappes comportant des fils ou fibres fragiles 5 aux coups et chocs, par exemple en carbone ou en verre, puisque la mise en place sur les peignes pourrait endommager ces fils ou fibres. Un objet de l'invention est de fournir une machine à remailler automatisée, travaillant à grande vitesse et réalisant la liaison de nappes lacunaires par un fil traversant les lacunes et dont l'engagement dans une lacune 10 s'effectue sans risque de venir en contact avec les fils ou fibres de la nappe rapportée. Cette machine comprend, les moyens suivants décrits dans l'état de la technique : - un équipement de couture avec une aiguille verticale supérieure coopérant 15 avec un crochet inférieur, - une structure support, portant les nappes à assembler de part et d'autre de la zone d'assemblage par couture, - des moyens assurant les déplacements relatifs dans le plan horizontal entre la trajectoire verticale de l'aiguille et les nappes posées sur la structure support, 20 - et une installation de visionique avec une caméra observant une zone d'examen entourant la zone de couture, et une unité de traitement définissant, chaque nouveau piquage et chaque positionnement de la prochaine lacune de la nappe supérieure et réagissant pour commander les déplacements relatifs entre cette lacune et l'aiguille. 25 Selon l'invention, les moyens assurant les déplacements relatifs nappesaiguille dans le plan horizontal, avant chaque nouveau piquage à travers les nappes, comprennent : - des moyens assurant les déplacements, dans les deux sens et selon une direction Y perpendiculaire à la direction X de couture, d'un chariot portant le 30 mécanisme de couture avec aiguille et crochet, - et des moyens assurant le déplacement de la nappe rapportée, au moins dans un sens et selon la direction Y de couture, ces deux moyens de déplacements étant indépendants l'un de l'autre mais sous le contrôle et la direction des mêmes moyens de traitement et de commande. 35 Avec cet agencement, le positionnement de chaque nouvelle lacune, maille,trou ou entrecroisement de fils ou fibres, s'effectue par deux moyens indépendants, moins lourds, donc présentant moins d'inertie, et permettant d'améliorer la vitesse de couture et le rendement. 2910497 3 En utilisant une installation de visionique, par exemple au moins similaire à celle décrite dans le document WO 03/060219, cette machine permet, par l'amélioration de la qualité de la couture et en particulier par la certitude que l'aiguille passe à travers la lacune, sans toucher les fils ou fibres définissant cette 5 lacune, d'appliquer ce mode de liaison à la fixation de pièces rapportables sur des structures lacunaires composites, de type fils textile-fibres diverses utilisables dans les textiles techniques. Les assemblages obtenus peuvent être employés dans les armatures de structures composites diverses, mais aussi dans les textiles pour vêtements dits intelligents et comportant des fibres de transmission de 10 données ou des fibres assurant toute autre fonction technique, tant que ces fibres conservent leur intégrité. Dans une forme d'exécution de cette machine à remailler, le chariot : - est monté coulissant sur le châssis de la machine, - porte les moyens d'entrainement de l'aiguille, les moyens 15 d'entrainement en rotation du crochet, des moyens de transmission de mouvements coopérant avec un même moteur éléctrique et différents moyens de guidage en rotation et de translation associés au moyens d'entrainement, - et est relié par une transmission irréversible de mouvements à l'arbre horizontal d'entrainement d'un autre moteur électrique. 20 Cette énumération des composants de l'élément déplaçable met en évidence que ce dernier est déchargé de la masse de tout moteur électrique et que sa masse totale est bien inférieure à celle de l'ensemble déplaçable d'une machine à coudre de l'état de la technique. Dans une forme de réalisation, le chariot est constitué par un cadre en 25 forme de U couché, dont le bras horizontal supérieur est muni d'un retour vertical vers le bas portant le mécanisme de l'aiguille, chacun des bras de ce chariot portant, d'un même coté, des patins par lesquels il coulisse dans une glissière horizontale fixée contre le bras correspondant d'un châssis, de même forme générale que ce chariot. 30 Cet aménagement permet d'utiliser l'autre coté du chariot pour porter les moyens de guidage et de transmission des mouvements. Avantageusement, chacun des bras du chariot porte des paliers pour un arbre horizontal d'actionnement du crochet ou du mécanisme d'aiguille, chaque arbre étant relié par une transmission de mouvements par poulies et courroie à 35 l'arbre porté par l'autre bras, et l'un de ces arbres est muni d'une roue dentée qui, engrenant avec un pignon calé sur l'arbre de sortie du moteur d'entraînement de l'aiguille et du crochet, est moins large que le pignon pour rester en prise avec lui malgré les déplacements du chariot. 2910497 4 Par cette construction, la roue dentée reste en prise avec le pignon moteur, malgré les déplacements du chariot suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal du pignon. Dans une forme d'exécution, les moyens assurant les mouvements de 5 déplacements des nappes comprennent : - un moteur électrique porté par le châssis de la machine et dont l'arbre de sortie est lié à un arbre horizontal de transmission, longeant ce châssis, - et deux courroies qui, plates extérieurement et s'étendant parallèlement à la direction X de couture et sous l'aiguille, sont espacées l'une de 10 l'autre et de part et d'autre du plan vertical transversal passant par ou près de l'aiguille et s'étendent entre des poulies motrices, liées en rotation à l'arbre horizontal de transmission ci-dessus, et des poulies de renvoi, disposées en amont de la zone de couture. Cet aménagement donne un faible encombrement à la structure de 15 support des nappes à assembler et permet donc, avec l'espace formé sous le col de cygne de la machine, d'assembler en continu des nappes de formes diverses. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant une forme d'exécution de cette machine à remailler : 20 Figures 1 et 2 sont des vues en perspective de la machine, respectivement, avec son capot et sans ; Figures 3 et 4 sont des vues en perspective du chariot portant l'équipement de couture, respectivement, d'un coté avec liaison à son moteur de déplacement et de l'autre coté, sans ce moteur et pour montrer les patins de 25 guidage ; Figure 5 est une vue en perspective du châssis de la machine montrant les glissières de guidage du chariot ; Figure 6 est une vue en perspective extérieure des moyens assurant le déplacement des nappes ; 30 Figure 7 est une vue en coupe verticale des moyens assurant le déplacement des nappes ; Figure 8 est une vue en plan par-dessus de la zone de travail, à partir d'un plan horizontal disposé sous l'aiguille, schématisant les moyens de l'invention. 35 Comme montré à la figure 1, la machine à remailler à la forme générale d'une machine à coudre et comprend un corps 2 avec, en partie supérieure, un col de cygne 3 et, en partie inférieure, une platine 4. Le bec 3a du col de cygne contient une partie du mécanisme de l'aiguille 5 et supporte divers 2910497 5 moyens qui seront décrit en référence à la figure 2. La platine 4 est prolongée par un boîtier 6 contenant les moyens d'avancement des nappes NI et N2 à assembler. L'ensemble est protégé par des capots amovibles 7, 8 et 9, qui sont enlevés à la figure 2. 5 Avant de détailler les divers organes apparaissant sur cette figure 2, il faut se reporter à la figure 3 qui montre une forme d'exécution du chariot 11 portant le mécanisme de couture. Selon l'invention, ce chariot 11 est constitué par un cadre métallique 10, en forme de U couché, dont le bras supérieur 10a s'étend horizontalement et est muni, à son extrémité libre, d'un retour vertical vers le bas 10 ou bec 10c. Le bras inférieur 10b s'étend horizontalement et est relié à celui supérieur par une âme verticale 10d. Sur le coté montré à la figure 4, les bras 10a et 10b portent des patins 12 qui, saillant de leur face latérale, sont destinés à coulisser dans des glissières horizontales 13, représentées à la figure 5. Ces glissières sont portées par les 15 bras 14a et 14b du châssis 14 de la machine, châssis comportant, comme montré à cette figure 5, une semelle horizontale 14s et, de part et d'autre de l'âme 14d reliant les bras, des brides verticales 14f et 14g pour la fixation des moyens moteurs. II ressort de cette description que le support d'aiguille est constitué par 20 un chariot Il qui est déplaçable dans les deux sens suivant la direction Y du col de la machine, c'est à dire perpendiculairement à la direction de couture X. Dans la forme d'exécution représentée, les déplacements du chariot 11 sont assurés par un moteur électrique 15 dont le corps est fixé su la bride verticale 14f du châssis, comme montré figure 2, et dont l'arbre horizontal 15a est 25 lié à une transmission irréversible, par exemple à une vis à billes 16 coopérant avec un écrou disposé dans un boîtier 17 fixé sur l'âme 10d de ce chariot. La figure 3 montre que le bras horizontal inférieur 10b du chariot 11 porte, contre sa face latérale opposée à celle portant les patins 12, deux paliers 18 pour un arbre d'entraînement 19 du crochet 20, coopérant avec l'aiguille 5, tandis 30 que le bras supérieur 10a porte deux paliers 22 pour un arbre horizontal 23 d'entraînement du mécanisme d'actionnement 24 de l'aiguille 5. Ce mécanisme n'est pas décrit en détails car il est bien connu par les constructeurs de machine à coudre et ne fait pas partie de l'invention. Sur les prolongements arrière des deux arbres 19 et 23 sont calées 35 des poulies, respectivement, de renvoi 25 et motrice 26, reliées par une courroie 27 assurant la synchronisation de leurs mouvements, donc celle de l'aiguille 5 avec son crochet 20. L'extrémité arrière de l'arbre 23 est solidaire d'une roue dentée 28 qui, comme montré figure 2, s'engrène avec un pignon 29 calé à 2910497 6 l'extrémité de l'arbre de sortie d'un moteur électrique 30. Le corps de ce moteur est également fixé sur la bride verticale 14f. On notera que le pignon 29 est bien plus long que la largeur de la roue dentée 28, afin que celle-ci reste en prise avec lui sur toute la course de 5 déplacement du chariot 11. Si le chariot 11 porte divers guide-fil 30 à 34 et presseur 35, nécessaires à la tension du fil pendant les déplacements de ce chariot, tous les autres équipements de la machine sont portés par son châssis 14, comme le montre la figure 2 pour la caméra 37 de l'équipement de visionique, l'émetteur de 10 lumière bleu 38, le mécanisme 39 du pied presseur 40. Cette répartition des équipements permet de limiter la masse du chariot et, en conséquence, de limiter l'inertie qu'il oppose à chaque changement d'état, tel que arrêt, déplacement vers la droite ou déplacement vers la gauche, recul, afin d'améliorer la précision du positionnement procuré par des moyens de 15 commande réagissant à des moyens de traitement des données procurées par l'équipement de visionique 37. Comme le montre la figure 6, les moyens d'entraînement des nappes N1 et N2, comprennent un moteur électrique 42, dont le corps est fixé sur la bride 14g (figure 5) du châssis de la machine et dont l'arbre de sortie 43 et lié en 20 rotation à un arbre horizontal de transmission 44. Comme montré figure 2, ce dernier longe le châssis 14, avant de pénétrer dans le boîtier 6 qui est fixé sur une nervure 45 disposée transversalement au châssis 14 et vissée sur et contre la semelle 14s de' ce châssis. Le boîtier 6 contient des paliers, non représentés, pour deux poulies 25 motrices 46, montrées figure 7, pour deux poulies de renvoi 47 et pour deux poulies intermédiaires 48. Les poulies de renvoi 47 sont disposées à l'extrémité amont de la zone de travail et ont un plus petit diamètre extérieur que celui des poulies intermédiaire 48, disposées en amont de l'aiguille 5. Ces poulies sont reliées par des courroies 50a et 50b, plates 30 extérieurement et réalisées en matériau à fort coefficient de frottement pour assurer un bon entraînement des nappes plaquées manuellement sur elles par un pied presseur 40. On notera que grâce au plus petit diamètre des poulies 47 les brins supérieurs des courroies forment une aire d'entrée pentue K permettant à l'opérateur de positionner, l'une par rapport à l'autre, les nappes à assembler à 35 savoir la nappe inférieure N1 et la nappe supérieure rapportée N2. La figure 8 montre que ces deux courroies 50a et 50b sont espacées l'une de l'autre d'une valeur E et que cet écartement s'effectue de part et d'autre d'un plan médian vertical et transversal coupant le plan horizontal de travail P 2910497 7 suivant un axe X. Dans le plan horizontal P, cet axe X est perpendiculaire à l'axe Y de déplacement du chariot 11 et orthogonal à l'axe Z de la trajectoire verticale idéale de l'aiguille 5, quand celle-ci est correctement positionnée. Enfin, la machine comprend aussi une unité 52 de traitement des 5 données et images provenant de la caméra 37 par une liaison électrique 53. Par les circuits électriques 54, montrés figure 8, cette unité 52 commande le moteur électrique 30 d'entraînement de l'aiguille 5 et du crochet 20, et les moteurs 15 et 42 commandant les mouvements de déplacement, du chariot sur l'axe Y et des nappes sur l'axe X. Les deux derniers moteurs, 15 et 42, sont à mouvements 10 réversibles et à alimentation pas à pas, de façon à parfaitement contrôler les mouvements qu'ils communiquent. Comme décrit dans le document WO 03/060219, au fur et à mesure de l'alimentation manuelle de la zone de travail de la machine en nappe de base N1 (figure 8) et en nappe à rapporter N2, et avant toute nouvelle opération de 15 couture par abaissement de l'aiguille 5 et rotation du crochet 20, la caméra 37 prend une image d'une zone d'examen A de la nappe N2 à assembler avec la nappe NI. L'image obtenue comprend la représentation d'au moins un fil de repérage, préalablement disposé dans la pièce à rapporter N2 et près de la rangée de lacunes L devant être utilisée pour cette liaison, ce fil contrastant par sa 20 couleur ou pas sa réaction à l'éclairage UV diffusé par la lampe 38. Le but de ce fil est de permettre de repérer le positionnement de la prochaine lacune L sur l'image prélevée par la caméra et de permettre le calcul. De façon connue, il n'intervient pas dans la liaison et est retiré après celle-ci. L'unité de traitement 52 analyse chaque image pour déterminer 25 qu'elles étaient, lors de la prise d'image, les coordonnées par rapport aux axes X et Y, du centre de la prochaine lacune L qui, dans la rangée R, sera traversée par l'aiguille, puis calcule quelle position il faut donner à l'aiguille 5 sur l'axe des Y, pour que, quand la lacune L déplacée parallèlement à l'axe X passera sous cet axe Y, la dite aiguille 5 traverse la lacune en son centre. Avant de transmettre les 30 nouvelles données aux moteurs électriques 15 et 42, et avant de réalimenter le moteur 30 de l'équipement de couture, l'unité 52 commande le retour à une position de référence des différents moyens interférant sur la position de la trajectoire verticale de l'aiguille et sur la position de l'aiguille sur cette trajectoire, puis enfin envoie aux moteurs les instructions pour le nouveau point. 35 Ainsi, pendant que les nappes N1 et N2 avancent d'une lacune, à une vitesse définie, et pendant le mouvement d'abaissement de l'aiguille 5, le chariot 11 portant cette aiguille se déplace sur l'axe Y de la course qui lui a été assignée par l'unité 52. La précision de cette course est d'autant plus grande que la masse 2910497 8 du chariot 11 est peu importante et que pour chaque nouveau point de couture les coordonnées de celui-ci sont calculées à partir d'une position de référence constante. Il ne parait pas nécessaire de développer la méthode de travail de 5 l'unité de traitement 52, car elle est indépendante de la présente invention et est plus complètement décrite dans le document antérieur de la déposante WO 03/060219. La machine qui vient d'être décrite dans le cadre de son application à l'assemblage de nappes comportant des lacunes peut assurer également 10 l'assemblage de pièces de tricot sur une nappe en tricot, ou en textile tissé, et de manière générale l'assemblage de toutes nappes présentant localement avec repérage et de manière aléatoire, des lacunes ou trous dont les dimensions permettent le passage d'une aiguille portant le fil de liaison ou de toute opération nécessitant une précision et un repérage aléatoire, non rigide, de détection et de 15 sélection. REVENDICATIONS 1.) Machine à remailler assurant l'assemblage de nappes lacunaires au moyen d'un fil traversant certaines lacunes machine comprenant : - un mécanisme de couture (24) avec une aiguille verticale supérieure (5) 5 coopérant avec un crochet inférieur (20), - une structure support (4, 6), soutenant les nappes (N1, N2) à assembler de part et d'autre de la zone d'assemblage par couture, - des moyens assurant les déplacements relatifs dans le plan horizontal entre la trajectoire verticale de l'aiguille et les nappes posées sur la structure support, 10 - et une installation de visionique avec, d'une part, une caméra (37) observant une zone d'examen (A) entourant la zone de couture et, d'autre part, une unité de traitement (52) définissant chaque nouveau piquage et le positionnement de la prochaine lacune (L) et réagissant pour commander les déplacements relatifs entre cette lacune et l'aiguille (5), caractérisée en ce que 15 les moyens assurant les déplacements relatifs nappes-aiguille dans le plan horizontal, à chaque nouveau piquage à travers les nappes, comprennent : -des moyens (15, 16, 17) assurant les déplacements dans les deux sens et selon une direction Y perpendiculaire à la direction X de couture, d'un chariot (11), portant le mécanisme de couture (24) avec aiguille (5) et crochet (20), 20 - et des moyens (42, 44, 46, 50a et 50b) assurant les déplacements des nappes (N1 et N2), au moins dans un sens et selon la direction X de couture, ces deux moyens de déplacements étant indépendants l'un de l'autre, mais sous le contrôle et la direction de la même unité (52) de traitement et de commande. 2.) Machine à remailler selon la revendication 1 caractérisée en ce que 25 le chariot (11) : - est monté coulissant sur le châssis (14) de la machine, - porte le mécanisme d'entrainement (24) de l'aiguille (5), les moyens (26,19) d'entrainement en rotation du crochet (20), des moyens (25 à 29) de transmission de mouvements coopérant avec un même moteur éléctrique (30) et 30 leurs différents moyens (18, 12) de guidage en rotation,. - et est relié, par un transmission irréversible de mouvements (16, 17), à l'arbre horizontal d'entrainement (15a) d'un autre moteur électrique (15). 3.) Machine à remailler selon la revendication 2 caractérisé en ce que. le chariot (11) èst constitué par un cadre (10) en forme de U couché, dont le bras 35 horizontal supérieur (10a) est muni d'un retour vertical vers le bas (10c) portant le mécanisme (24) de l'aiguille, chacun des bras (10a, 10b) de ce chariot portant, d'un même coté, des patins (12) par lesquels il coulisse dans une glissière 2910497 10 horizontale (13) fixée contre le bras correspondant (14a et 14b) d'un châssis (14) de même forme générale que ce chariot. 4.) Machine à remailler selon l'ensemble des revendications 2 et 3 caractérisée en ce que chacun des bras (10a, 10b) du chariot (11) porte des paliers (18, 22) pour un arbre horizontal (19, 23) d'actionnement du crochet (20) ou de l'aiguille (5), chaque arbre étant relié par une transmission par poulies et courroie (25 à 27) à l'arbre porté par l'autre bras, et l'un de ces arbres (19, 23) est muni d'une roue dentée (28) qui, engrenant avec un pignon (29) calé sur l'arbre de sortie du moteur (30) pour l'entraînement de l'aiguille (5) et du crochet (20), est moins large que le pignon pour rester en prise avec lui malgré les déplacements du chariot. 5.) Machine à remailler selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens assurant les déplacements du chariot (11) sont constitués par une vis à billes (16) coopérant avec un boitier (17) fixé sur l'âme (10d) du chariot (11). 6.) Machine à remailler selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens assurant les mouvements de déplacements des nappes comprennent : - un moteur électrique (42) porté par le châssis (14) de la machine et dont l'arbre de sortie est lié à un arbre horizontal de transmission (44), longeant ce 20 châssis, - et deux courroies (50a, 50b) qui, plates extérieurement et s'étendant parallèlement à la direction X de couture et sous l'aiguille (5), sont espacées l'une de l'autre et dei part et d'autre du plan vertical transversal passant par ou près de l'axe vertical Z de l'aiguille (5) et se déplacent entre, d'une part, des poulies 25 motrices (46), liées en rotation à l'arbre (44), et, d'autre part, des poulies de renvoi (47), disposées en amont de la zone de couture. 7.) Machine à remailler selon la revendication 6 caractérisée en ce que les poulies de renvoi (47) disposées à l'extrémité amont ont un plus petit diamètre que des poulies de renvoi intermédiaire (48), disposées en aval d'elles et sont 30 abaissées par rapport à ces poulies pour former avec les brins supérieurs des courroies (50a et 50b) un aire d'entrée pentue favorisant le positionnementdes nappes àassembler et leur pincement ultérieur par un pied presseur (40). 8.) Machine à remailler selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moteurs électriques (15 et 42) d'entrainement, respectivement, du chariot (11) 35 et des courroies (50a,50b) sont à sens de rotation réversible et à alimentation pas à pas.