(57)【要約】針(132)が、垂直キルティング面(16)で支持された材料(12)を通って水平方向に往復動する、多針キルティング装置(10)および方法が提供される。別個の動作制御装置を有する2つ以上のブリッジ(21,22)が設けられる。各ブリッジ(21,22)は、選択的に動作可能なステッチ要素対(90)の列を有し、このステッチ要素対は、ブリッジ(21,22)に固定され、またはブリッジ(21,22)上を横方向に移動可能である。各ブリッジ(21,22)は、各々異なる速度で動作可能なステッチ要素(90)により横方向および縦方向に移動する。ブリッジ(21,22)は、エレベータ(33,34)のプラットホーム(41)に別個に取り付けられて、ブリッジ(21,22)を水平に維持するように制御されたリニアサーボモータ(35,36)により各端部で垂直に移動する。各ブリッジ(21,22)は、リニアサーボモータ(45,46)によりプラットホーム(41)上を横方向に移動する。ブリッジ(21,22)上の針駆動装置(25)およびルーパ駆動装置(26)はすべて、共通のサーボモータ(67,69)により駆動され、各ブリッジ上のサーボモータ(67,69)は同期して、ステッチ要素対(90)の要素を同期して動作させる。針駆動装置(25)およびルーパ駆動装置(26)を、コントローラ(19)に応答して、クラッチ(100,210)または機械シフト機構(101)により、選択的に作動および非作動にして、異なるパターンに必要な針の組合せを変更することができる。連続パターン、別個のパターン、連結した複数のパターン、360度パターン、および他のパターンを、選択的な上下左右のブリッジ動作により、また材料織布(12)の選択的な上方垂直動作のみにより、キルティングする制御手法が提供される。複数の小型の押え金(158)が、1つまたは複数の針(132)に1つずつ設けられる。針動作曲線(810)は純粋な正弦波形ではなく、材料の歪みを低減させ、布の貫入速度を速め、確実にループを取り上げるように変更される。各ブリッジ(21,22)上のピンチローラ(66)は、織布送りローラ(18)と同期されて、織布(12)の張力を維持し、横方向の縫製時に織布の歪みを防止する。また、織布がキルティングステーションを通過するときに、材料織布の縁部処理が行われる。本明細書で説明した他の特徴と共に、ルーパ調節、糸切断、糸張力制御が提供される。
2005518912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層材料を垂直面で支持するステップと、
水平方向に延びる複数のブリッジアセンブリを、垂直面に隣接して設けるステップであって、各ブリッジアセンブリが、前記面の一側の複数の針ヘッドと、フレームの反対側の対応する複数のルーパヘッドとを有し、対応する各対の針ヘッドおよびルーパヘッドが、協働するチェーンステッチ形成要素セットを提供し、各ブリッジが、互いに、かつ前記垂直面に対して平行に、横方向および垂直に移動可能であるステップと、
前記材料の、針と反対側にある対応する複数のルーパを揺動させながら、前記面を通して複数の針を水平方向に往復動させて、対応する複数列のステッチを前記材料に縫製して前記材料をキルティングするステップと、を含むキルティング方法。
【請求項２】
前記ステッチを縫製しながら、複数の針およびルーパを担持する少なくとも1つのブリッジを横方向に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記ステッチを縫製しながら、複数の針およびルーパを各々担持する少なくとも2つのブリッジを横方向に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記ステッチを縫製しながら、複数の針およびルーパを担持する1つのブリッジを、別のブリッジに対して異なる横方向動作で移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記材料にかかる横方向歪み力を打ち消すように、1つのブリッジを、別のブリッジに対して逆方向に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記ステッチを縫製しながら、複数の針およびルーパを担持する少なくとも1つのブリッジを、前記材料に対して垂直に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記ステッチを縫製しながら、複数の針およびルーパを担持する少なくとも1つのブリッジを、前記フレームに対して垂直に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記ステッチを縫製しながら、前記材料を前記フレームに対して垂直に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記ステッチを縫製しながら、複数の針およびルーパを担持する少なくとも1つのブリッジを、前記フレームに対して垂直に移動させ、かつ前記材料を前記フレームに対して垂直に移動させるステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
1つのブリッジの縫製要素により、1つのステッチ速度で縫製しながら、別のブリッジの縫製要素により、異なるステッチ速度でステッチを縫製するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
複数の針および対応する複数のルーパを各々有する複数のブリッジを、前記材料に隣接して設けるステップと、
前記各ブリッジの前記針およびルーパにより、前記材料の、前記針と反対側の対応する複数のルーパを揺動させながら、前記面を通して前記複数の針を水平方向に往復動させて、対応する複数列のステッチを前記材料に縫製して前記材料をキルティングするステップを行うステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
異なるブリッジの針およびルーパを別個に制御して、前記材料に異なるパターンをキルティングするステップをさらに含む請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
複数の針および対応する複数のルーパを各々有する複数のブリッジを、前記材料に隣接して設けるステップと、
前記各ブリッジの前記針およびルーパにより、前記材料の、前記針と反対側の対応する複数のルーパを揺動させながら、前記面を通して前記複数の針を水平方向に往復動させて、対応する複数列のステッチを前記材料に縫製して前記材料をキルティングするステップを行いつつ、前記ブリッジを移動させるステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
前記ステッチを縫製しながら、前記ブリッジを別個に横方向に移動させるステップをさらに含む請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記ステッチを縫製しながら、前記ブリッジを別個に垂直に移動させるステップをさらに含む請求項13に記載の方法。
【請求項１６】
コントローラにより、選択的に前記針の異なる一部を有効にし、他の針を無効にして、前記針の選択された一部のみでパターンをキルティングするステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の針で縫製しながら、複数の押え金板で材料を圧縮するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の針で縫製しながら、各針に1つずつある複数の押え金板で材料を圧縮するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
フレームと、
垂直キルティング面で、ある長さの多層材料の織布を支持するためのガイドと、
前記面の垂直方向に前記織布を進めるための織布駆動サーボモータと、
下部ブリッジと上部ブリッジとを含む複数のブリッジであって、各々が、前記キルティング面に隣接する前記フレーム上で垂直かつ横方向に移動可能であり、前記垂直キルティング面で支持された材料を通して水平方向に往復動して前記材料にステッチを縫製することのできる複数の針を有するブリッジと、
各ブリッジに1つずつあり、前記面に平行な垂直方向へ双方向に前記ブリッジを移動させるよう動作可能な、複数のブリッジ垂直駆動サーボモータと、
各ブリッジに1つずつあり、前記面に平行な水平横方向へ双方向に前記ブリッジを移動させるよう動作可能な、複数のブリッジ横方向駆動サーボモータと、
針ヘッドとルーパヘッドとを各々含み、前記面で支持された材料に一連のステッチを縫製するように各々が動作可能な、各ブリッジ上の複数のステッチ要素セットと、
前記織布駆動サーボモータと、前記ブリッジ駆動サーボモータと、前記ステッチ要素とを、パターンプログラムデータに従って選択的に制御するように動作可能な、プログラムされたコントローラと、を含むキルティング装置。
【請求項２０】
前記ステッチ要素の各々が、前記針の選択された一部が往復動して前記材料にステッチを縫製するように、前記コントローラからの制御信号に応答して選択的に有効化または無効化することのできる針駆動装置を含む請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２１】
前記ブリッジが、対応する針の往復動と同期して前記ブリッジ上で移動可能な、各ステッチ要素セットに1つずつある複数の押え金を有する請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２２】
前記ブリッジが、前記フレームおよび前記材料に対して垂直かつ横方向に、別個に独立して移動可能な請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２３】
各ブリッジが、前記材料の前記面に平行な前記フレームに対して垂直に移動する、前記フレームの各側に1つずつある対のエレベータの各端部に支持される請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２４】
各ブリッジが、前記エレベータに対して横方向に移動可能である請求項23に記載のキルティング装置。
【請求項２５】
前記エレベータの各々が、サーボモータにより駆動され、前記コントローラにより別個に制御されて、移動中に前記ブリッジの高さを維持する請求項23に記載のキルティング装置。
【請求項２６】
前記コントローラからの信号に応答して、前記ブリッジを前記フレーム上で垂直に移動させるように制御可能な、前記フレーム上の複数のリニアサーボモータをさらに含む請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２７】
各端部に1つずつ各ブリッジに2つある、複数のリニアサーボモータ電機子と、
前記フレームの各側に1つずつあり、各々がその上を垂直に移動可能な各ブリッジの前記電機子の1つを有する、対のリニアサーボステータと、をさらに含む請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２８】
各ブリッジに1つずつあり、前記コントローラからの信号に応答して、前記ブリッジを前記フレームに対して横方向に移動させるように制御可能な複数のリニアサーボモータをさらに含む請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項２９】
前記ステッチ要素セットの少なくとも1つが、前記ブリッジ上で横方向に移動可能である請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３０】
前記ステッチ要素セットの少なくとも1つが、前記コントローラからの信号に応答して、前記ブリッジ上で横方向に移動して、パターンを変更することができる請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３１】
前記ステッチ要素セットの少なくとも1つが、前記コントローラからの信号に応答して、前記ブリッジ上で横方向に移動して、キルティング中に前記ブリッジ上のセット間の間隔を変更することができる請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３２】
ステッチ要素セットの前記針ヘッドおよびルーパヘッドが、互いに前記キルティング面に平行に移動して、針の撓みを補償することができる請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３３】
ルーパヘッドの位相が、前記針ヘッドの位相に対して変更されて、針の撓みを補償する請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３４】
各ステッチ要素セットが、その要素を別個に駆動可能な少なくとも1つのサーボモータと関連付けられる請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３５】
各針ヘッドおよび各ルーパヘッドが、各針ヘッドおよび各ルーパヘッドを別個に駆動可能なサーボモータと関連付けられる請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３６】
前記織布駆動サーボモータが、前記サーボモータに連結されて、前記ブリッジの下流で前記フレームに軸支された、横方向に延びる対の織布駆動ローラを有し、
前記ブリッジの各々が、前記ブリッジと共に移動可能な、横方向に延びる対のピンチローラを有し、前記ピンチローラが前記織布駆動ローラに連結されて、前記織布が前記織布駆動ローラに対して移動するときに共に移動し、前記ブリッジが垂直に移動するときに前記織布と共に揺動する請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３７】
前記織布駆動サーボモータが、前記サーボモータに連結されて、前記ブリッジの下流で前記フレームに軸支された、横方向に延びる対の織布駆動ローラを有し、
前記ブリッジの各々が、前記ブリッジと共に移動可能な、横方向に延びる対のピンチローラを有し、前記ピンチローラが少なくとも1つのベルトにより前記織布駆動ローラに連結されて、前記フレームに対する前記ブリッジの垂直速度を差し引いた、織布駆動ローラと同一の接線速度でピンチローラを回転させる請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３８】
前記コントローラからの信号に応答して、前記ブリッジを前記フレーム上で垂直に移動させるように制御可能な、前記フレーム上の複数のサーボ駆動ベルトをさらに含む請求項19に記載のキルティング装置。
【請求項３９】
第1の複数のステッチ要素により材料の織布にパターンをステッチしながら、パターンがプログラムされたコントローラからの信号に応答して、第1の複数のステッチ要素をフレームに対して横方向に移動させるステップと、
第2の複数のステッチ要素により材料の前記織布にパターンをステッチしながら、パターンがプログラムされたコントローラからの信号に応答して、第1の複数のステッチ要素とは異なる、第2の複数のステッチ要素をフレームに対して横方向に移動させるステップと、
前記材料の前記織布にパターンをステッチしながら、前記材料の前記織布を前記フレームに対して横方向に固定しつつ、前記材料の織布を前記フレームに対して長手方向に移動させるステップと、を含む連続繰返しパターンをキルティングする方法。
【請求項４０】
前記第1の複数のステッチ要素の横方向移動が、前記第2の複数のステッチ要素の移動と逆である請求項39に記載の方法。
【請求項４１】
前記ステッチ要素を、初期長手方向位置から前記織布およびフレームに対して長手方向に双方向に移動させて、前記ステッチ要素により前記パターンをステッチしながら、前記織布を固定して保持するステップと、
次に、前記織布を前記フレームに対して1つの繰返し長さだけ進めるステップと、
次に、同一の初期長手方向位置から、前記織布の固定保持を繰り返し、前記ステッチ要素を移動させて、前記ステッチ要素により前記パターンをステッチするステップと、をさらに含む請求項39に記載の方法。
【請求項４２】
前記ステッチ要素を前記織布およびフレームに対して横方向に移動させながら、前記織布を前記フレームに対して長手方向前方に進めることにより、前記パターンの少なくとも1つの長手方向成分をステッチするステップと、
次に、パターンを縫製する逆長手方向ステッチを示す、パターン内の点に到達するときに、前記織布を停止させて、前記ステッチ要素が前記初期長手方向位置に戻るまで、前記ステッチ要素を、前記初期長手方向位置から前記フレームに対して長手方向に双方向に移動させるステップと、
次に、前記ステッチ要素を前記織布およびフレームに対して横方向に移動させながら、前記織布を前記フレームに対して長手方向前方に進めることにより、前記パターンの少なくとも1つの長手方向成分をステッチするステップと、をさらに含む請求項39に記載の方法。
【請求項４３】
織布をフレームに対して固定し、ステッチ要素をフレームに対して横方向および縦方向に移動させて、パターン成分をステッチするステップと、
次に、仮縫いステッチを縫製し、糸を切り落とすステップと、
次に、前記織布を、前記フレームに対して、1つの繰返し長さだけ長手方向に進めるステップと、
次に、仮縫いステッチを縫製するステップと、
前記織布を前記フレームに対して固定し、前記ステッチ要素を前記フレームに対して横方向および縦方向に移動させて、パターン成分のステッチを繰り返すステップと、を含む不連続パターンをキルティングする方法。
【請求項４４】
第1の複数のステッチ要素を、第2の複数のステッチ要素およびキルティング装置フレームに対して横方向および縦方向に移動させながら、第1の複数のステッチ要素によりパターンを材料の織布にステッチし、前記ステッチ要素の動きおよび動作を制御して、第1の複数の要素により第1のパターンを縫製し、第2の複数のステッチ要素により、第1のパターンとは異なる第2のパターンを前記織布にステッチするステップを含む、異なるパターンを同時にキルティングする方法。
【請求項４５】
ステッチ中に、材料の前記織布を前記フレームに対して一方向に進めるステップをさらに含む請求項44に記載の方法。
【請求項４６】
前記第1の複数のステッチ要素のステッチ速度を、前記第2の複数のステッチ要素のステッチ速度とは異なるように制御するステップをさらに含む請求項44に記載の方法。
【請求項４７】
前記第1の複数のステッチ要素のステッチ速度を、前記第2の複数のステッチ要素のステッチ速度とは異なるように制御して、ある複数のステッチ要素が最適速度で縫製し、第2の複数のステッチ要素が、所定のステッチ長さを維持する状態で最適速度よりも遅い速度で縫製するステップをさらに含む請求項44に記載の方法。
【請求項４８】
複数のステッチ要素により、前記ステッチ要素を織布に対して縦方向および横方向に移動させることによって、前記織布のパネル部分にパターン成分をステッチしながら、材料の織布をフレームに対して固定して保持するステップと、
次に、前記パネル部分を含むが前記パネル部分よりも長い、ある長さの織布に、パターン成分をステッチしながら、前記織布を、前記パネル部分の長さよりも長く長手方向に進めるステップと、
次に、複数のステッチ要素により、前記ステッチ要素を前記織布に対して縦方向および横方向に移動させることによって、前記織布の前記長さ上の第2のパネル部分にパターン成分をステッチしながら、材料の織布をフレームに対して固定して保持するステップと、を含む大型パターンをキルティングする方法。
【請求項４９】
織布を装置フレームに対して停止させて、キルティングステーションに近接して下流で、前記織布からキルトパネルを切断するステップと、
前記パネルの切断を、前記キルティングステーションでの前記織布のキルティングと同期させるステップと、を含むキルティング方法。
【請求項５０】
前記織布を停止させるときに、ステッチ要素を前記織布に対して長手方向に移動させるステップをさらに含む請求項49に記載の方法。
【請求項５１】
第1の指令信号および第2の指令信号を発する制御装置と、
針駆動装置と、
回転駆動軸と、
前記第1の指令信号に応答して、前記回転駆動軸を前記針駆動装置に機械的に接続し、前記第2の指令信号に応答して、前記針駆動装置を前記回転駆動軸から機械的に切り離すクラッチと、を含むキルティング装置。
【請求項５２】
複数の針駆動装置と、
回転駆動軸と、
各々が、前記回転駆動軸を前記針駆動装置の1つに機械的に接続するように係合可能であり、前記針駆動装置の1つを前記回転駆動軸から機械的に切り離すように分離可能である、複数のクラッチと、を含むキルティング装置。
【請求項５３】
針駆動装置と、
回転駆動軸と、
前記回転駆動軸に機械的に接続される入力軸と、前記針駆動装置に機械的に接続される出力軸と、前記出力軸を前記入力軸に機械的に接続する第1の位置と前記出力軸を前記入力軸から切り離す第2の位置との間で移動可能なアクチュエータとを含むクラッチと、を含むキルティング装置。
【請求項５４】
前記アクチュエータが前記第2の位置に移動するのに応答して、前記出力軸が所望の角度位置でロックされる請求項53に記載のキルティング装置。
【請求項５５】
クラッチハウジングと、
前記クラッチハウジングに回転可能に取り付けられ、針駆動装置に機械的に接続された出力軸と、
前記クラッチハウジングに回転可能に取り付けられ、回転駆動軸に機械的に接続された入力軸と、
前記出力軸に取り付けられて、前記出力軸と共に回転するが、前記出力軸の中心線にほぼ平行な第1の方向に移動可能な摺動部材であって、前記入力軸により回転可能である第1の位置と、前記摺動部材が前記入力軸により回転可能でない第2の位置との間で第1の方向に移動可能な摺動部材と、
前記摺動部材と機械的に連結し、前記第1の位置と前記第2の位置との間で、前記摺動部材を交互に移動させるように動作可能なアクチュエータと、を含む針駆動装置と回転駆動軸とを有するキルティング装置。
【請求項５６】
前記入力軸が、前記出力軸内に回転可能に取り付けられる請求項55に記載のキルティング装置。
【請求項５７】
前記摺動部材が、前記出力軸上に取り付けられた管状部材を含む請求項55に記載のキルティング装置。
【請求項５８】
前記摺動部材が、前記出力軸の非円形横断面外形とほぼ同一の非円形横断面外形を有する請求項55に記載のキルティング装置。
【請求項５９】
前記入力軸上の駆動面と、前記摺動部材上の駆動可能面とをさらに含み、前記摺動部材が前記第1の位置にあることに応答して、前記駆動面が前記駆動可能面に接触し、また、前記摺動部材が前記第2の位置にあることに応答して、前記駆動可能面が前記駆動面から離れる請求項55に記載のキルティング装置。
【請求項６０】
前記駆動面が、孔および前記孔内に配置可能なピンの一方の表面を含み、前記駆動可能面が、前記孔および前記ピンの他方の表面を含む請求項59に記載のキルティング装置。
【請求項６１】
前記クラッチハウジング上のロック面と、前記摺動部材上のロック可能面とをさらに含み、前記摺動部材が前記第2の位置にあることに応答して、前記ロック可能面が前記ロック面に接触して、前記摺動部材を回転から固定し、また、前記摺動部材が前記第1の位置にあることに応答して、前記ロック可能面が前記ロック面から離れて、前記摺動部材を回転させる請求項59に記載のキルティング装置。
【請求項６２】
前記ロック面が、孔および前記孔内に配置可能なピンの一方の表面を含み、前記ロック可能面が、前記孔および前記ピンの他方の表面を含む請求項61に記載のキルティング装置。
【請求項６３】
前記摺動部材に取り付けられた内側路と前記アクチュエータに接続された外側路とを有する、前記摺動部材を前記アクチュエータに対して回転させる軸受をさらに含む請求項61に記載のキルティング装置。
【請求項６４】
前記アクチュエータが、前記クラッチハウジング内に取り付けられ、前記第1の方向に移動して、前記第1の位置と前記第2の位置との間で前記摺動部材を移動させることができる請求項55に記載のキルティング装置。
【請求項６５】
前記アクチュエータが、前記外側路に取り付けられた、前記第1の方向に移動可能なピストンを有するシリンダである請求項64に記載のキルティング装置。
【請求項６６】
前記シリンダが、前記クラッチハウジング内に形成された環状キャビティを含み、前記ピストンが、前記環状キャビティ内に取り付けられた環状部材を含む請求項65に記載のキルティング装置。
【請求項６７】
前記ピストンと環状キャビティとの間にシールをさらに含む請求項66に記載のキルティング装置。
【請求項６８】
前記シリンダが空気圧シリンダからなる請求項67に記載のキルティング装置。
【請求項６９】
ベースと、
前記ベースに対して回転可能に取り付けられた、偏心器を有するクランクと、
前記ベースに取り付けられた、延長位置と後退位置との間で往復動可能な針ホルダと、
前記針ホルダ内に固定された針と、
前記偏心器に枢動可能に接続された一端部と、前記針ホルダに枢動可能に接続された反対側端部とを有する、長時間にわたって前記針の端部の非正弦波形動作を提供する関節式駆動装置と、を含むキルティング装置用針駆動装置。
【請求項７０】
ベースと、
前記ベースに対して回転可能に取り付けられた、偏心器を有するクランクと、
前記ベースに取り付けられた、前記クランクの回転に応答して延長位置と後退位置との間で往復動可能な針ホルダと、
前記針ホルダ内に固定された針と、
前記偏心器に回転可能に接続された一端部を有する第1のリンクと、
前記針ホルダに回転可能に接続された一端部を有する第2のリンクと、
前記ベースに回転可能に接続された一端部を有する第3のリンクと、を含み、前記第1、第2および第3のリンクが、共に回転可能に接続されて接合部を形成する反対側端部をそれぞれ有するキルティング装置用針駆動装置。
【請求項７１】
ベースと、
駆動軸と、
前記駆動軸により動作可能な針駆動装置と、
前記針駆動装置に接続された、前記ベースに対して往復動するように取り付けられた針ホルダと、
前記針ホルダ内に固定された針と、
前記駆動軸により動作可能な、前記駆動軸の回転に応答して延長位置と後退位置との間で針ホルダを往復動させる針駆動装置と、
前記ベースに対して往復動するように取り付けられた、前記針と固有に関連する、前記針を受けるための開口を有する押え金と、
前記駆動軸により動作可能な、前記駆動軸の回転に応答して延長位置と後退位置との間で前記押え金を往復動させるように前記押え金に接続された押え金駆動装置と、を含むキルティング装置。
【請求項７２】
前記押え金駆動装置が、
偏心器を有する、前記駆動軸により動作可能なクランクと、
前記偏心器に枢動可能に接続された一端部と、前記押え金ホルダに枢動可能に接続された反対側端部とを有する、長時間にわたって前記押え金を非正弦波形動作により移動させる関節式駆動装置と、をさらに含む請求項71に記載のキルティング装置。
【請求項７３】
前記関節式駆動装置が、
前記偏心器に回転可能に接続された一端部を有する第1のリンクと、
前記押え金ホルダに回転可能に接続された一端部を有する第2のリンクと、
前記ベースに回転可能に接続された一端部を有する第3のリンクと、をさらに含み、前記第1、第2および第3のリンクが、共に回転可能に接続されて接合部を形成する反対側端部をそれぞれ有する請求項72に記載のキルティング装置。
【請求項７４】
複数の針に周期的な動作を行わせる複数の関節式針駆動装置のうちの第1の装置に、回転駆動軸を自動的に機械的に結合するステップと、
各々が前記複数の針の1つのみと共に動作可能な複数の押え金の1つに、各々が周期的な動作を行わせる、複数の押え金駆動装置のうちの第1の装置に、回転駆動軸を同時に、かつ自動的に機械的に結合するステップと、を含む回転駆動軸を有するキルティング装置を動作させる方法。
【請求項７５】
前記複数の針駆動装置のうちの前記第1の装置と、前記複数の押え金駆動装置のうちの前記第1の装置との両方から、前記回転駆動軸を同時に、かつ自動的に機械的に切り離すステップをさらに含む請求項74に記載の方法。
【請求項７６】
前記複数の針駆動装置のうちの前記第2の装置から前記回転駆動軸を自動的に切り離すステップと、
前記複数の押え金駆動装置のうちの前記第2の装置から前記回転駆動軸を同時に、かつ自動的に切り離すステップと、をさらに含む請求項74に記載の方法。
【請求項７７】
針駆動装置を回転駆動軸に機械的に結合するステップと、
前記回転駆動軸により、偏心器を有する針クランクを回転させるステップと、
前記偏心器と前記針ホルダとの間に接続された関節式針駆動装置により、前記針ホルダを往復動させて、長時間にわたって前記針ホルダを非正弦波形動作により移動させるステップと、を含む、往復動可能な針ホルダを持つ、回転駆動軸により動作可能な針駆動装置を有するキルティング装置を動作させる方法。
【請求項７８】
前記回転駆動軸により、偏心器を有する押え金クランクを回転させるステップと、
前記押え金クランクの前記偏心器と前記押え金との間に接続された関節式針駆動装置により、押え金ホルダを往復動させて、長時間にわたって前記押え金を非正弦波形動作により移動させるステップと、をさらに含む請求項77に記載の方法。
【請求項７９】
各サイクルが、針が材料から離れる後退位置と、前記針の大部分が前記材料を通って延びる延長位置との間で針先端を移動させる、一連のサイクルで、材料を通して針を往復動させるステップを含み、
曲線が延長位置近くで非対称である、キルティング装置でチェーンステッチを形成するのに適した周期的な動作を針に行わせることにより針ヘッドを動作させる方法。
【請求項８０】
前記針が、前記後退位置から前記延長位置へ移動することにより前記針が前記材料に貫入する前記サイクルの半分の間に、前記延長位置から前記後退位置へ移動することにより前記針が前記材料から後退する前記サイクルの後半の間よりも、速い速度で移動して前記材料に貫入する請求項79に記載の方法。
【請求項８１】
前記針が、前記サイクルの前半の間に、前記材料から離れた後に、遅れて、材料側へ移動して前記材料に貫入することにより移動する請求項79に記載の方法。
【請求項８２】
前記針が、前記サイクルの約120度以下で、少なくとも部分的に前記材料に貫入する請求項79に記載の方法。
【請求項８３】
前記針が、前記サイクルの約160度以下で、完全に材料に貫入する請求項79に記載の方法。
【請求項８４】
前記針が、純粋な正弦波形動作によって移動するよりも短い時間で前記材料を通り、前記延長位置から前記後退位置までの動作が、従来の正弦波形動作に近い請求項79に記載の方法。
【請求項８５】
前記針の前記動作が、基本的に図2Bの曲線810に示す通りである請求項79に記載の方法。
【請求項８６】
前記方法クレームのいずれか一項の方法により動作するように構成された縫製装置。
【請求項８７】
前記方法クレームのいずれか一項の方法により動作するように構成された針駆動装置を持つチェーンステッチ縫製ヘッドを有するキルティング装置。
【請求項８８】
前記方法クレームのいずれか一項の方法により複数の針を動作させるように構成された針駆動装置を有する多針キルティング装置。
【請求項８９】
前記方法クレームのいずれか一項の方法により動作するように構成された針駆動装置を各々持つ複数のチェーンステッチ縫製ヘッドを有する多針キルティング装置。
【請求項９０】
前記方法クレームのいずれか一項の方法により縫製するように構成された機械リンク装置を含む針駆動装置を有する縫製装置。
【請求項９１】
サーボモータと、前記サーボモータを制御するようにプログラムされたコントローラとを含む針駆動装置を有して、前記方法クレームのいずれか一項の方法により縫製する縫製装置。
【請求項９２】
各サイクルが、押え金が材料から離れる後退位置と、前記押え金が前記材料を圧縮する延長位置との間で前記押え金を移動させ、各サイクルが、長時間にわたって非正弦波形である、一連のサイクルを通して、前記押え金を往復動させるステップを含む、周期的な動作を押え金に行わせることにより、針ヘッドを動作させる方法。
【請求項９３】
各サイクルが、前記延長位置と非対称である請求項92に記載の方法。
【請求項９４】
部材と、
前記部材に回転可能に取り付けられた、回転軸に対して回転する駆動軸と、
前記駆動軸と機械的に連結して、前記駆動軸の回転に応答して往復動作で移動するルーパと、
前記駆動軸と機械的に連結して、前記駆動軸の回転に応答して閉鎖ループ動作で移動するリテーナとを含むキルティング装置用ルーパ駆動装置。
【請求項９５】
部材と、
前記部材に回転可能に取り付けられた、回転軸に対して回転する駆動軸と、
前記駆動軸に機械的に接続された、前記回転軸に対してほぼ傾斜した中心線を持つ偏心器を有するカムと、
前記偏心器に取り付けられた発振器本体と、
前記発振器本体に回転可能に取り付けられ、前記部材に枢動可能に取り付けられた発振器ハウジングと、
ルーパが、前記駆動軸の回転に応答して前記回転軸にほぼ平行な方向に往復動作を受ける位置で、前記発振器ハウジングに機械的に接続されたルーパと、を含むキルティング装置用ルーパ駆動装置。
【請求項９６】
前記駆動軸に機械的に接続されたクランクを有する、前記回転軸に対して回転するカムと、
前記部材に枢動可能に接続された支持ブロックと、
前記支持ブロック内で摺動するように取り付けられた、前記クランクに回転可能に接続された一端部を有する駆動アームと、
前記駆動アームの反対側端部に取り付けられた、前記駆動軸の回転に応答して閉鎖ループ動作により移動するリテーナと、をさらに含む請求項95に記載のルーパ駆動装置。
【請求項９７】
針板と、
前記針板の一側に配置された針を支持する針ホルダと、
延長位置と後退位置との間で前記針ホルダを往復動させるように動作可能な針駆動装置と、
前記針板の一側に配置された、前記針を受けるための開口を有する押え金と、
延長位置と後退位置との間で前記押え金を往復動させるように動作可能な押え金駆動装置と、
前記針板の反対側に配置された、前記針板を支持するルーパアセンブリと、を含むキルティング装置。
【請求項９８】
複数の針板と、
各々が針を支持し、前記複数の針板の1つの一側に配置される、複数の針ホルダと、をさらに含む請求項97に記載のキルティング装置。
【請求項９９】
各々が前記複数の針板の1つの反対側に配置され、前記複数の針板の1つを支持する、複数のルーパアセンブリをさらに含む請求項98に記載のキルティング装置。
【請求項１００】
ルーパ回転軸に一致しない第1の回転軸に対して駆動軸を回転させるステップと、
前記駆動軸により、前記第1の回転軸に対して傾斜した第2の回転軸を中心に発振器を回転させ、前記発振器上の点が、前記第1の回転軸にほぼ平行な方向に往復動作を受けるステップと、
前記発振器の前記往復動作に応答して、前記ルーパ回転軸を中心に前記ルーパを往復動作で枢動させるステップと、を含む、ルーパ回転軸に対して枢動可能なルーパを有するキルティング装置を動作させる方法。
【請求項１０１】
前記回転駆動軸に応答して、閉鎖ループ動作でリテーナを移動させるステップをさらに含む請求項100に記載の方法。
【請求項１０２】
前記駆動軸により、前記回転軸に対してほぼ傾斜した中心線を有する偏心軸を回転させるステップと、
前記偏心軸により、発振器の入力を回転させるステップと、をさらに含む請求項100に記載の方法。
【請求項１０３】
前記ルーパの動作の面にほぼ垂直な面で、閉鎖ループ動作でリテーナを移動させるステップをさらに含む請求項100に記載の方法。
【請求項１０４】
前記駆動軸の回転に応答して、クランクを有するカムを回転させるステップをさらに含み、前記リテーナが前記クランクに機械的に接続される請求項103に記載の方法。
【請求項１０５】
針側とルーパ側とを有する材料支持面を画定する材料支持構造と、
針駆動装置と、
各針の先端が前記面を通る経路内を往復動するように、前記針駆動装置に各々連結された、前記面の前記針側の複数の針と、
前記針の1つに各々が対応する、前記面の前記ルーパ側に支持された複数のルーパと、を含み、各ルーパが、前記面の前記ルーパ側の前記針先端の経路にほぼ垂直に隣接した弧内で先端が移動するように、前記ルーパを揺動させるように動作可能なリンク装置を有し、
各ルーパが、前記針の前記経路に対するルーパの前記弧の調節を容易にするためのルーパ調節特徴部を有し、前記調節特徴部が、
基部と先端とを有するルーパと、
ルーパホルダと、
前記弧にほぼ垂直な軸上で前記ホルダに枢動可能に取り付けられたルーパと、
前記ホルダに噛合し、前記軸からずれた点で前記ルーパの前記基部に当接する先端を有する調節ねじと、
前記点とほぼ一直線上の反対側で、前記ホルダと前記ルーパの基部との間にある圧縮ばねと、
前記ホルダ内の前記ルーパを固定するのに有効なロック位置と、前記調節ねじの設定に応答して移動するルーパを解放するのに有効なロック解除位置とを有して、前記ルーパの前記弧を、前記針の前記経路側および経路と逆側に移動させるロック機構と、を含む多針キルティング装置。
【請求項１０６】
前記面が垂直であり、
前記針の経路と前記ルーパの前記弧とが水平であり、
前記調節ねじが下方を向き、上部から接近可能なヘッドを有し、
前記ロック機構が、下方を向いた、前記調節ねじに平行なホルダに噛合するロックねじを含む請求項105に記載のキルティング装置。
【請求項１０７】
ルーパがベースと先端とを有し、
ルーパホルダが軸を中心に揺動して、弧内で前記先端を移動させるように構成され、
前記ルーパの先端、したがって前記弧を、前記軸にほぼ平行な方向に移動させることができるように、前記ルーパが前記ホルダに調節可能に取り付けられ、
調節要素は、ロック解除時に、前記軸にほぼ平行なホルダに対して前記ルーパを移動させるように動作可能であり、
ロック要素は、前記ホルダに対して前記ルーパの位置をロックし、前記調節要素により調節するために前記ルーパをロック解除するように動作可能であるルーパ調節機構。
【請求項１０８】
前記針と前記ルーパとの関係に応答するセンサと、
前記センサにより検出される前記針とルーパとの関係を知らせるためのインジケータと、をさらに含む請求項1ないし請求項107のいずれか1項に記載の主題。
【請求項１０９】
針とルーパとの関係に応答するセンサと、
前記センサにより検出される前記針とルーパとの関係を知らせるためのインジケータと、を具備するルーパ調節インジケータ。
【請求項１１０】
センサが、前記針と前記ルーパとの導電性に応答する電気回路を含み、
前記インジケータが、光を選択的に発して、前記針と前記ルーパとが接触するときと接触しないときを識別するように、前記回路に接続された発光要素を含む請求項108または請求項109に記載の主題。
【請求項１１１】
針と、ループ取り時間位置にあるルーパとにより装置を停止させるステップと、
前記ルーパを調節するステップと、
装置を反転させて、前記針とルーパとをサイクルで後方に移動させ、前記針をサイクルの始点側へ移動させるステップとを含む請求項105ないし請求項110のいずれか1項に記載のキルティング装置のルーパを調節する方法。
【請求項１１２】
前記調節ねじを双方向に選択的に移動させることにより、前記ルーパを手動で調節するステップを含む請求項105ないし請求項111のいずれか1項に記載のキルティング装置のルーパを調節する方法。
【請求項１１３】
視覚インジケータの出力に従って、調節ねじを選択的に移動させることにより、前記ルーパを手動で調節するステップを含む請求項105ないし請求項112のいずれか1項に記載のキルティング装置のルーパを調節する方法。
【請求項１１４】
各々が、往復動する針を有する針ヘッドと、キルティング材料面の、前記針ヘッドと反対側の面にある、揺動するルーパを有する、協働するルーパヘッドとを含む、複数のキルティング要素セットと、
前記ルーパと前記キルティング材料面との間で移動可能な糸切落とし要素を有する、各ルーパヘッドに1つずつある、複数の糸切落とし装置と、を含み、
各切落とし装置が、材料面から延びる針糸およびルーパ糸を切断するように、かつ前記ルーパから延びる下糸の切断部をクランプするように、独立して制御可能かつ動作可能である多針キルティング装置。
【請求項１１５】
各々が、往復動する針を有する針ヘッドと、キルティング材料面の、前記針ヘッドと反対側の面にある、揺動するルーパを有する、協働するルーパヘッドとを含む、複数のステッチ要素セットと、
複数の調節可能な糸引張装置であって、各々が、糸供給部と前記針またはルーパとの間に延びる糸の経路に沿った、前記引張装置の可変な設定に従って前記糸の張力に影響を与えるように動作可能な糸引張装置と、
前記経路に各々に沿って1つずつある、複数の糸張力モニタと、
前記モニタからの糸張力信号に応答し、前記引張装置のうちの対応する1つに制御信号を送って、前記コントローラによる糸張力設定または決定に従って、糸の張力を制御するように動作するコントローラと、を含む多針キルティング装置。
【請求項１１６】
針を含む少なくとも1つのステッチ要素セットと、
糸供給部と前記針との間に延びる糸の経路に沿った、引張装置の可変な設定に従って前記糸の張力に影響を与えるように動作可能な、調節可能な糸引張装置と、
前記経路に沿った糸張力モニタと、
前記モニタからの糸張力信号に応答し、前記引張装置に制御信号を送って、前記コントローラによる糸張力設定または決定に従って、糸の張力を制御するように動作するコントローラと、を含む縫製装置。
【請求項１１７】
各々が、往復動する針を有する針ヘッドと、キルティング材料面の、前記針ヘッドと反対側の面にある、揺動するルーパを有する、協働するルーパヘッドとを含む、複数のキルティング要素セットと、
前記ルーパと前記キルティング材料面との間で移動可能な糸切落とし要素を有する、各ルーパヘッドに1つずつある、複数の糸切落とし装置と、を含み、
前記キルティング要素セットが、前記針が水平経路内を往復動するように方向付けされ、前記ルーパが、縫製が進むときに針によるループ取りを容易にする方向へ、切断ルーパ糸の端部が重力により落下するように方向付けされる多針キルティング装置。
【請求項１１８】
前記キルティング要素セットが、前記ルーパの先端が水平面で揺動するように方向付けされる請求項117に記載のキルティング装置。
【請求項１１９】
針糸が切断されるときに、針糸尾端を材料から引くように作動する、材料の針側にある糸尾端ワイパをさらに含む請求項117に記載のキルティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、参照により本明細書に明白に組み込まれている、以下の米国仮特許出願、すなわち2002年3月6日付出願の第60/362,179号、2003年2月11日付出願の第60/446,417号、2003年2月11日付出願の第60/446,430号、2003年2月11日付出願の第60/446,419号、2003年2月11日付出願の第60/446,426号、2003年2月11日付出願の第60/446,529号、および2003年2月14日付出願の第60/447,773号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、キルティングに関し、特に、高速多針キルティング装置によるキルティングに関する。詳細には、本発明は、例えば、多層材料の広幅の織布から形成された、マットレスカバー、およびその他のキルト製品の製造に使用されるタイプの多針チェーンステッチキルティング装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
キルティングは、繊維材料およびその他の布の層をつなぎ合わせて、装飾的かつ機能的な圧縮性のパネルを生成する縫製プロセスである。ステッチパターンを使用して、縫製した図柄でパネルを装飾すると共に、ステッチ自体が、キルトを構成する材料の種々の層をつなぎ合わせる。マットレスカバーの製造は、大規模なキルティングプロセスの適用を伴う。大規模なキルティングプロセスは、通常、高速多針キルティング装置を使用して、多層材料の織布に沿った一連のマットレスカバーパネルを形成する。このような大規模なキルティングプロセスは、一般に、大型の糸巻きにより供給可能な弾性のステッチチェーンを生成するチェーンステッチ縫製ヘッドを使用する。この種の装置には、毎分1500以上のステッチで動作することができ、1列または複数列の針を駆動して、90インチ以上の幅の織布を横切って同時にパターンをステッチするものがある。寝具業界で使用されるキルティングプロセスでは、より速い速度、より高いパターン融通性、および高い動作効率を常に目標としている。
【０００４】
従来の多針キルティング装置は、3つの動作軸を有する。X軸は、材料の織布がキルティングステーションを通って移動するときの動作の縦方向と考えられる。しばしば、このような双方向の動作が行われ、この動作では、材料の織布が順方向または逆方向に移動して、材料に360度パターンをキルティングする際に必要なように、あらゆる方向への縫製を容易にする。通常、このような双方向装置には材料アキュムレータが付属して、キルティングラインに沿った織布材料の長さ全体の方向を変えることなく、織布の一部を反転させることができるようになっている。動作のY軸は、キルトパターンを形成するために、織布を左右に移動させることにより提供される。通常、キルティングプロセスで、キルティング装置は固定されたままであり、材料の移動が制御されて、種々のパターンのキルティングに影響を与える。
【０００５】
X軸およびY軸は、従来の水平面である、キルティングされている材料の面に平行である。第3の軸であるZ軸は、材料の面に垂直で、キルティングステッチを形成する往復動する針の動作の公称方向を定義する。一般に、材料の面上方の上部縫製ヘッドにある針は、材料の反対側または下側にあるルーパと協働する。このルーパは、Z軸に垂直に、一般にX軸方向に往復動する。従来の多針キルティング装置では、針駆動装置を含む縫製機構の上部は、大型の固定ブリッジにより担持される。ルーパ駆動装置を含む縫製機構の下部は、鋳鉄テーブルに取り付けられる。例えば、3列の縫製要素が上下構造の各々に取り付けられる。すべての針は、通常、単一の主軸に連結され、この主軸により駆動される。
【０００６】
従来の多針キルティング装置は、織布の幅を横切る縫製領域で材料の織布部分全体を圧縮する、単一の大型押え金板を使用する。マットレス業界で使用される一般的な装置では、この押え金板が、ステッチごとに、800平方インチを超える大きさの材料領域を1/4インチの厚さまで圧縮する。各ステッチの形成に続いて、針を材料から引き抜くときにも、押え金板が、材料を約7/16インチまで圧縮しなければならない。材料が、押え金板の下にあるときにも、ステッチ要素に対して移動してパターンを形成しなければならないため、一般に、材料の面に平行に加わる抗力により、パターンが歪む。このような従来の装置は大型で重く、寝具製造工場の床のかなりの面積を占める。
【０００７】
さらに、多針キルティング装置は融通性に欠ける。大部分の装置は、同時に動作して同一のパターンおよび同一の一連のステッチを縫製する、1列または一連の固定針を提供する。パターンを変更するには、物理的な設定、針の再配置または取外し、および変更した針構成への糸通しが必要である。このような再設定は、オペレータ時間やかなりの装置停止時間を要する。
【０００８】
キルティングのために使用される従来のチェーンステッチ装置は、回転軸により駆動されるクランク機構を使用して、厚い多層材料を通して1本または複数本の針を往復動させる。駆動モータの力とリンク装置の慣性とにより、針を材料に通す。このようにして生じる針の動作は、従来、正弦波形であり、すなわち等式 y＝sine xで示される曲線により定義される。本出願の目的で、等式を満たさない動作を非正弦波形として特徴付ける。したがって、針動作は、例えば、材料より1インチ上の上昇位置から、約1/4インチに圧縮された材料を通して下方へ、材料より下へ約1/2インチの点まで針先端を運び、ここで動作が反転する。針は、材料を通して針糸を運び、ルーパ糸により拾われるループを材料のルーパ側に作る。材料のルーパ側では、ルーパまたはフックが、正弦波形の回転動作で、軸を中心に往復動する。ルーパは、先端が、針により作られた針糸ループに入り、材料のループ側の針糸ループを通してルーパ糸のループを張るように、針に対して配置される。ルーパの動作は針の動作と同期し、針がサイクルの下方範囲にあるときに、針糸ループがルーパ糸により拾われるようになっている。次に、針が上昇して材料から引き抜かれ、針糸が、ルーパおよびルーパ糸ループの周りに延びた状態となる。
【０００９】
針が材料から引き抜かれると、材料がステッチ要素に対してずれて、針が、前の針貫入点から1つのステッチの長さに等しい距離をおいて、再び材料を通って下降し、1つのステッチを形成する。針は、再び材料を通るときに、ルーパにより前の針糸ループに先に突き通されたルーパ糸に形成されたループを通して、次の針糸ループを挿入する。サイクルのこの時点で、ルーパ自体はすでに、正弦波形の往復動作で針糸ループから引き抜かれ、ルーパ糸ループが、針の次の下降のためにルーパ糸ループを開いて保持する、多くの装置でリテーナとして知られるステッチ支援要素の周りに延びた状態となる。このプロセスでは、針糸ループが形成されてルーパ糸ループを通過する一方で、ルーパ糸ループが形成されて針糸ループを通過することにより、材料のルーパ側に沿って、交互する針糸とルーパ糸とのループのチェーンを生成し、針糸のみから形成される一連のステッチが材料の針側に見えるようになる。
【００１０】
チェーンステッチ形成装置の針およびルーパの、従来の正弦波形動作は、長年にわたる経験を通して、縫製プロセスでステッチが抜けることのないように、糸による確実なループ取りを維持するよう調節される。高速キルティング装置では、針の動作は、針サイクルの約1/3、または針サイクルの120度の間、針の先端が、材料の面、または材料を支持する針板より下方にあるようになっている。
【００１１】
針が材料を通って延びる針サイクル部分の間、針に対して材料が動作しないことが好ましい。装置部品および材料の慣性により、針が材料を通ると、針に対する材料のステッチ間動作が生じる。これにより、針が撓み、ルーパが針糸ループを抜かすか、もしくは針がルーパ糸ループを抜かすときにステッチが抜け、または、材料が伸びて歪むときにパターンの明確さが失われる。さらに、布の針貫入時間を制限することにより、布を通る針の速度が定義され、これにより、針が厚い多層材料に貫入できる能力が決定される。針速度を速めるには針行程の距離を増加させる必要があるため、ステッチ形成中に、余分な針糸が布の下方でたるみ、ステッチを引き締めるためにこのたるみを引き上げなければならない。したがって、従来の針動作では、チェーンステッチ縫製、特に高速キルティングに制限が加えられている。
【００１２】
さらに、公知の多針キルティング装置のルーパヘッドは、カム従動子をカム面で移動させることにより、ルーパ動作を提供するが、これには潤滑が必要であり、メンテナンスを必要とする摩耗部品が生じる。
【００１３】
さらに、多針キルティング装置で使用されるチェーンステッチ形成要素は、一般に、材料を表面側から通って往復動する針と、貫入する針により材料の裏側に形成された上糸ループを通って、材料の裏側の経路内で揺動するルーパまたはフックとを含む。チェーンステッチは、材料の裏側で針とルーパとを相互作用させることにより、材料の裏側で上糸と下糸とが交互にインターロックする、カスケード状の一連のチェーンの形成を伴い、同時に材料の上側で、凸凹のない一連の上糸ステッチを形成する。一連のステッチを確実に形成するには、各ステッチ要素セットの針およびルーパの経路を正確に設定して、針とルーパの両方が対向する糸のループを抜かさずに取り上げるようにする必要がある。このようなループの抜けがあると、ステッチが抜けて、ステッチパターンの欠陥となる。
【００１４】
キルティング装置の使用工程の最初に、かつ周期的に、針とルーパとの相対位置を調整しなければならない。一般に、これは、揺動軸上でルーパの位置を横方向に調節する調節を伴う。多針キルティング装置では、このような調節を行って、ルーパの経路を、上糸が通る針の目のすぐ上の針側に近接させる。この位置で、ルーパ先端が下糸のループを挿入する針と並んで、針糸のループが形成される。これらのループおよびステッチのインターロックチェーンの形成については、参照により本明細書に明白に組み込まれている米国特許第5,154,130号に詳細に記載されている。
【００１５】
ルーパ調節は、一般に、手動プロセスである。調節は、装置を停止した状態で、技術者により、ある種の手工具を使用してルーパを緩め、再配置し、点検し、締めることにより行われて、キルティングされている材料の下側の、針の走行経路内の最下点近くに針があるときに、ルーパが針に接近して、または軽く接触して進むようになっている。調節には、ある長さのオペレータ時間がかかる。多針キルティング装置では、針の数が多く、調節時間も長い。単に針調節のために1時間の大部分またはそれ以上の時間、キルティングラインを停止させるのは、珍しいことではない。
【００１６】
さらに、ルーパ調節が手動プロセスであるため、調節要素へのアクセスの難しさ、ルーパと針との相対位置の決定の難しさ、および、アセンブリのロック部品を固定またはロックしながら調節要素を定位置に保持することの難しさが、調節エラーの原因となる。
【００１７】
多針キルティング装置で使用されるチェーンステッチ形成要素は、一般に、材料を表面側から通って往復動する針と、貫入する針により材料の裏側に形成された上糸ループを通って、材料の裏側の経路内で揺動するルーパまたはフックとを含む。チェーンステッチは、材料の裏側で針とルーパとを相互作用させることにより、材料の裏側で上糸と下糸とが交互にインターロックする、カスケード状の一連のチェーンの形成を伴い、同時に材料の上側で、凸凹のない一連の上糸ステッチを形成する。上糸または針糸が、布の上側または表面側から布に貫入し、布の下側または裏側でループを形成する。下糸は布の裏側だけに残り、上糸のループと交互にインターロックするループのチェーンを形成する。
【００１８】
マットレスカバーの製造に使用されるような高速多針キルティング装置は、しばしば、切り離された一連のパターン成分でパターンを縫製する。このような縫製では、仮縫いステッチが作られ、パターン成分のキルティングの終端で、少なくとも上糸が切断される。次に、布が、針に対して、新しいパターン成分の始端まで進み、ここでさらに多くの仮縫いステッチが作られて、縫製が再開される。この種の1つの高速多針キルティング装置が、前述した米国特許第5,154,130号に記載されている。この特許は、特に、この種の多針キルティング装置で糸を切断する一方法について詳細に記載している。したがって、多針キルティング装置において、より信頼性があり、より効率的な糸管理が必要である。
【００１９】
高速多針キルティング装置のこれらの特徴および要件、ならびに前述した欠点は、従来のキルティング装置で、より高い速度およびより高いパターン融通性を達成するのを妨げる。したがって、これらの障害を克服し、特に、寝具業界で使用される大量のキルティングについて、キルティングプロセスの動作効率を高める必要がある。
【特許文献１】米国仮特許出願第60/362,179号
【特許文献２】米国仮特許出願第60/446,417号
【特許文献３】米国仮特許出願第60/446,430号
【特許文献４】米国仮特許出願第60/446,419号
【特許文献５】米国仮特許出願第60/446,426号
【特許文献６】米国仮特許出願第60/446,529号
【特許文献７】米国仮特許出願第60/447,773号
【特許文献８】米国特許第5,154,130号
【特許文献９】米国特許出願第09/686,041号
【特許文献１０】同時係属米国特許出願第10/087,467号
【特許文献１１】米国特許第6,026,756号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の主な目的は、特に寝具業界で見られるような高速かつ大規模なキルティングの適用において、キルト製造の効率および経済性を改善させることである。本発明の特定の目的は、キルティング速度の増加、キルティング装置の大きさおよびコストの低減、および従来技術を超える、製造されるキルトパターンの融通性の向上を含む。
【００２１】
本発明の更なる目的は、多針キルティング装置での針の配置の融通性を提供することである。本発明の更なる目的は、多針キルティング装置の動作で針設定を変更するのに必要な、装置の停止時間およびオペレータ時間を短縮することである。
【００２２】
本発明の特定の目的は、多針キルティング装置の種々の構成に適用可能であり、種々の大きさ、タイプ、および方向のいくつかの装置、例えば単針または多針装置、1列または複数列の針を有する装置、様々に離間した針を有する装置、および垂直、水平、または他の方向を向く針を有する装置で使用することができる、キルティングヘッドを提供することである。本発明の別の特定の目的は、同一の装置で、異なる方向への縫製や、異なるパターンの縫製、または異なる速度での縫製等、異なって動作することのできる縫製ヘッドを提供することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、キルティング装置の縫製要素の調節の信頼性を高めることである。本発明のより特定の目的は、キルティング装置のオペレータにより高速で確実に行うことのできるルーパ調節に備えることである。本発明の更なる目的は、キルティング装置のチェーンステッチ縫製ヘッドのルーパが適切に調節されているとき、または調節されていないときを、確実に表示することである。
【００２４】
本発明の更なる目的は、多針キルティング装置での糸の切断に備えることである。本発明のより特定の目的は、別個に動作可能、または別個に移動可能、交換可能、もしくは再構成可能なヘッドを有する多針キルティング装置での糸の切断に備えることである。本発明の別の目的は、キルティング装置、特に多針キルティング装置での糸の張力をより確実にモニタかつ/または制御することに備えることである。本発明のより特定の目的は、この種のキルティング装置での糸の張力を自動的に維持し調節することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の原理によれば、従来技術の多針キルティング装置で使用されたような垂直方向ではなく、水平方向に針が往復動する、多針キルティング装置が提供される。本発明のキルティング装置は、従来の多針キルティング装置とは異なる複数の動作軸を提供する。
【００２６】
本発明のある原理によるキルティング装置の好ましい一実施形態は、別個の、または独立した制御が可能な2つ以上のブリッジを提供する。各ブリッジは、一列の縫針を備える。針を共に、別個に、もしくは独立して、または種々の組合せで駆動することができる。
【００２７】
本発明の図示した実施形態によれば、7つの動作軸が設けられる。これらは、1つの下流方向のみに材料を送ることに備えた一方向のX0軸を含む。別の実施形態では、双方向のX軸動作が提供される。このX軸動作は、キルティングステーションを通して織布状の材料を進める送りロールの回転により生じる。
【００２８】
さらに、図示した実施形態によれば、針およびルーパステッチ機構を担持する、独立して移動可能なブリッジは、2つの動作軸X1,Y1およびX2,Y2をそれぞれ備える。Y軸動作は、ブリッジを、織布と平行に、かつ動作の範囲および方向に対して横方向に、左右に移動させ、X軸動作は、ブリッジを、織布と平行に、かつ動作の方向と平行に、上下に移動させる。織布の双方向動作が提供される代替形態では、ブリッジのX軸動作が必ずしも提供されるわけではない。ブリッジのX動作およびY動作は、別個に制御された、各ブリッジのX駆動装置およびY駆動装置により生じる。好ましくは、ブリッジのY軸動作は、約18インチ、すなわち中心位置の各側で各方向に約9インチの範囲であり、ブリッジのX軸動作は、織布とブリッジのどちらがX方向に移動しても、織布の動作に対して36インチの範囲である。
【００２９】
本発明のある原理によれば、キルティング装置が、水平または垂直方向に針と共に動作することのできる1つまたは複数のキルティングヘッドを備える。本発明の他の態様によれば、単独で、あるいは1つまたは複数の他のこの種の縫製ヘッドと組み合わせて、同一の動作で同期して、または、同一もしくは異なるパターンを縫製するよう独立して、同一方向または異なる方向へ、あるいは同一もしくは異なる速度またはステッチ速度で動作することのできる、自立型の縫製ヘッドが設けられる。
【００３０】
本発明のある原理によるキルティング装置の好ましい一実施形態は、固定プラットホームまたは可動ブリッジ上で連結することができ、かつ、別のプラットホームまたはブリッジ上で別個の独立した群で連結される、1つまたは複数の他の縫製ヘッドと共に配置されて、他のヘッドと組み合わせて、または独立して、もしくは別個に制御されて動作することのできる縫製ヘッドを提供する。
【００３１】
本発明の図示した実施形態では、ブリッジが別個に独立して支持されて移動され、複数の別個に独立して動作可能な縫製ヘッドが各ブリッジ上で支持される。各ブリッジを、キルティングされている材料の面に対して横方向と縦方向の両方に、別個に独立して制御し移動させることができる。ブリッジは、キルティングされる材料の経路の周りに離間した、共通の脚支持部に取り付けられる。この脚支持部は垂直方向に延び、各脚支持部に組み込まれた共通のリニア軸受摺動システムにより、ブリッジが案内される。また、各脚は、各ブリッジに1つずつある複数の釣合いおもりを担持する。各ブリッジは、独立して制御可能な異なるサーボモータにより、垂直方向および水平横方向に独立して駆動される。各ブリッジのモータにより、ブリッジの垂直方向および水平方向への移動が生じる。
【００３２】
さらに、本発明のある態様によれば、各ブリッジは、縫製要素、すなわち針およびルーパを往復動させるための、独立して制御可能な駆動装置を有する。駆動装置は、実際には、要素の往復動リンク装置を動作させる、回転軸からの回転入力である。各ブリッジで駆動装置を独立して動作させることは、縫製ヘッドまたは縫製ヘッド群の独立した縫製動作、あるいは1つまたは複数の他のヘッドの縫製中に1つまたは複数のヘッドをアイドリングすることを考慮している。
【００３３】
本発明の図示した実施形態では、針ヘッドとルーパヘッドとを含む各縫製ヘッドが、装置コントローラによりヘッドをオンオフするよう動作することのできる、独立して制御可能なクラッチを通して、共通の回転駆動装置に接続されることにより、パターン融通性が提供される。さらに、針ヘッドと、同様にモジュール式の対応するルーパヘッドとの縫製要素対に、ヘッドを構成することができる。各対のヘッドを個々にオンオフすることができるが、これらのヘッドは、一般に、希望に応じて、同時に、またはサイクルの異なる位相で共にオンオフされる。
【００３４】
さらに、本発明の他の原理によれば、各針ヘッドの1本の針に1つずつある複数の押え金が設けられる。これは、圧縮する必要のある材料の総量を減少させて、キルティング装置を動作させるのに必要な動力および力を減少させることを考慮している。各針および対応するルーパは、別個に移動可能かつ制御可能であり、または、ブリッジ上でのすべての組合せよりも少ない組合せで移動し制御することができ、かつ選択的に有効または無効にすることができる。針およびルーパの有効化および無効化は、電気、空気、磁気、もしくは他のタイプのアクチュエータ、またはモータ、あるいはシフト可能なリンク装置等の、コンピュータ制御されたアクチュエータにより提供され、好ましくは達成される。
【００３５】
縫製要素および押え金板による、必要な全圧力および力がより少ないことは、より軽いキルティング装置の構成、および寝具工場内での底面積がより小さい、より小型の装置を考慮している。さらに、個々の押え金を使用することにより、従来の押え金の配置により生じたパターンの歪みの多くが避けられる。
【００３６】
本発明の更なる原理によれば、チェーンステッチ形成装置の針が、従来の正弦波形動作とは異なる動作で駆動される。本発明の図示した実施形態では、チェーンステッチ形成ヘッドの針、または複数のチェーンステッチ形成ヘッドの各針が、従来の正弦波形の針動作の場合よりも、上昇位置にとどまるサイクル部分が長く、材料に貫入するサイクル部分が短くなるように駆動される。本発明の図示した実施形態によれば、針は、材料から引き抜かれるときの移動よりも高い速度で材料を通って下方へ移動するように駆動される。
【００３７】
好ましい動作では、針が材料を通って、正弦波形動作により示される深さとほぼ同一の深さまで下降するが、より高速に移動して、従来の正弦波形動作よりも短いサイクル部分で行程の最下点に到達する。それにもかかわらず、針は、下降よりも遅い速度で行程の最下点から上昇し、従来の正弦波形動作の場合と少なくとも同一の長さか、より長い間、材料の下方に位置して、ルーパにより針糸ループを拾うのに十分な時間があるようにする。これにより、従来技術よりも大きな材料貫入力が針によって生じ、主に、より短い時間で材料を通して針を延ばすため、針の撓みや材料の歪みが従来技術よりも少なくなる。
【００３８】
本発明のある原理によるキルティング装置の好ましい一実施形態は、関節レバーまたは駆動装置によって針の動作が正弦波曲線から逸れるようにする機械リンク装置を提供する。カムおよびカム従動子の配置によっても、正弦波曲線から逸れた曲線が提供される。同様のリンク装置は、押え金を駆動することもできる。
【００３９】
本発明の機械的かつ電気的な実施形態を、本発明による針動作を生じさせるように構成することもできる。本発明の一実施形態では、ステッチ要素、特に各針対の針がサーボモータ、好ましくはリニアサーボモータにより駆動され、針の動作が好ましい曲線を正確にたどるように制御される。好ましい実施形態では、好ましい曲線が、サイクルの従来の0度の上端位置を超えてわずかに上方に針先端を運び、針先端を従来の曲線よりも上方に維持して、針先端の最下位置または針駆動装置の180度位置に達するまで、従来の場合よりも高速で下降する。その後、針は、針の従来の位置に沿って、または従来の位置よりもわずかに下方で0度位置まで上昇する。
【００４０】
この動作を実施するのに適したサーボ制御キルティングヘッドを有するキルティング装置が、参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第09/686,041号に記載されている。このような装置では、キルティングヘッドサーボが、プログラムされたコントローラにより制御されて、縫製動作を実行する。本発明では、本明細書に記載される動作で針を駆動するよう縫製ヘッドを動作させるように、コントローラがプログラムされる。代替形態では、キルティング装置の針ヘッドが、前述したように、針に非正弦波形動作を行わせるように構成された機械リンク装置を備える。この動作を行わせるための機構には、好ましくは、非対称に加重したリンク装置と、非対称動作により発生する非対称力を打ち消す質量分布を有する成分とが形成されて、従来の高調波正弦関数とは異なる、非調和の非正弦波形動作により生じる不規則な加速から発生する振動を最小限にする。
【００４１】
さらに、本発明の原理によれば、ルーパヘッドが、カム上を摺動するカム従動子を必要とせずに、入力回転動作を、2つの独立した動作に変換する。したがって、ルーパヘッドは、最小数の部品を有する、潤滑を必要としない高速平衡機構であり、これにより、メンテナンスの必要性が最小限になる。
【００４２】
本発明の他の原理によれば、ルーパ調節の特徴は、特に多針キルティング装置で使用されるチェーンステッチキルティング装置での、ルーパと針との関係を調節するために提供される。調節の特徴は、ルーパ先端を針側および針と逆側へ移動させることのできる調節要素を有する、容易に接近可能なルーパホルダを含む。好ましい実施形態では、単一の双方向に調節可能なねじまたは他の要素が、ルーパ先端をいずれかの方向に移動させる。また、好ましくは、別個のロック要素が設けられる。ルーパを調節するために、コントローラがステッチ要素をループ取り時間調節位置へ進め、ここでステッチ要素は停止して安全ロックモードに入り、ルーパが調節される。その後、調節が完了すると、コントローラはステッチ要素を反転させて、材料にステッチが形成されないようにする。
【００４３】
本発明の別の態様によれば、インジケータに結合される針ルーパ近接センサが設けられ、このインジケータは、ステッチ要素セットの針に対するルーパの位置を、ルーパを調節するオペレータに知らせる。好ましくは、色分けされた光が点灯して、設定が正しいときには1つの表示、設定が誤っているときには1つまたは複数の他の表示を行うことにより、針に対するルーパの位置を示す。誤った表示は、ルーパが針に近すぎるか、または針から遠すぎるときの、1つの色分けされた照明と、ルーパが他の方向に遠すぎるときの別の表示とを含むことができる。
【００４４】
本発明の図示した実施形態では、ルーパホルダが、接近可能な調節機構を備え、この機構によって、オペレータが、単一の調節動作により、針に対するルーパの横方向位置をいずれかの方向に調節することができる。機構は、ステッチ機構の針に対して横方向にルーパ先端を運ぶよう枢動するように、ルーパ要素が取り付けられるルーパホルダを含む。ルーパ先端位置の調節は、単一の調節ねじを一方向または他の方向へ回転させて、ルーパ先端を針に対して右または左へ移動させることにより変更することができる。ルーパは、ホルダ内で調節ねじの先端に対してばね偏倚されているため、ねじが一方向に回転すると、ばねがねじの力に負け、ねじが他の方向に回転すると、ばねがルーパをねじ側へ回転させる。調節ねじ、およびばねが、ルーパを調節位置に保持し、ホルダに設けられたロックねじを、ルーパを調節位置に保持するように締めることができる。
【００４５】
本発明の他の特徴によれば、針に対するルーパ先端の位置を知らせるセンサが設けられ、このセンサは、ルーパと針との接触を検出する電気回路の形とすることができる。例えば、針と針が接触しているときに誰がルーパ調節を行っているのかをオペレータに知らせるインジケータライトを設けて、調節時に接触開閉点を正確に考慮することができるようにする。あるいは、センサは、他のルーパおよび/または針位置モニタ装置であってもよい。
【００４６】
本発明の原理によれば、多針キルティング装置は、各針位置に個々の糸切断装置を備える。糸切断装置は、好ましくは、多針チェーンステッチキルティング装置のルーパヘッドの各々に配置され、各装置は別個に動作可能である。好ましい実施形態では、多針キルティング装置の各ルーパヘッドは、機械コントローラから指令を受けると少なくとも上糸を切断する可動ブレードまたはブレードセットを持つ、糸切断装置を備える。また、好ましくは、装置が下糸を切断し、これを行うときに、通常、キルティングされている布の新しい位置でステッチが再開されるまで、下糸またはルーパ糸を保持する。キルティング装置が、別個に作動可能もしくは別個に制御可能な縫製ヘッド、または個々に取付けもしくは取外し可能なヘッドを有する場合、各ヘッドのルーパ部品が、別個に制御可能な糸切断装置を備える。
【００４７】
さらに、本発明の原理によれば、キルティング装置または他の縫製装置の各糸が、糸張力モニタ装置を備える。このような各糸のための糸張力制御装置は、モニタに応答して糸の張力を加減するように、自動的に調節を変更するよう構成される。好ましくは、閉鎖ループフィードバック制御装置が、装置の各糸のために設けられる。制御装置は、糸の張力を別個に測定して、糸ごとの張力を修正するように動作可能である。
【００４８】
設けられたブリッジ駆動システムにより、ブリッジを別個に移動させ制御することができ、ブリッジを正確に高速で移動させて、結合することなくブリッジの方向を維持する。
【００４９】
異なるブリッジの別個に制御可能な動作、および異なる動作程度により、広範囲のパターンを生成する能力と、パターンの選択および生成におけるより高い融通性とが提供される。異なる針または異なる針の組合せにより異なるパターンが生成されるパターン等の、独特のキルトパターンを生成することができる。例えば、異なるブリッジを移動させて、異なるパターンを同時に縫製することができる。機構の慣性は、従来のキルティング装置よりも低い。キルティング速度を1/3だけ速めて、例えば、毎分2000ステッチとする。
【００５０】
縫製要素および押え金板による、必要な全圧力および力がより少ないことは、より軽いキルティング装置の構成、および寝具工場内での底面積がより小さい、より小型の装置を考慮している。さらに、個々の押え金を使用することにより、従来の押え金の配置により生じたパターンの歪みの多くが避けられる。
【００５１】
さらに、キルティングされる材料を左右に移動させる必要がなくなり、大きな押え金板の下で材料を押しつぶす必要がなくなるため、装置が単純な材料経路を有することができる。これは、より小型の装置サイズを考慮したものであり、自動化された材料処理に適応可能となっている。
【００５２】
本発明のこれらおよびその他の目的および利点については、本発明の好ましい実施形態の図面についての以下の詳細な説明から、容易に明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
図1および図1Aは、本発明の一実施形態による多針キルティング装置10を示す。装置10は、寝具業界でマットレスカバーの製造に使用される材料等の、多層材料12の広幅の織布をキルティングするために使用されるタイプのものである。構成された装置10は底面積が小さいため、従来技術の装置に比べて、占める床面積が小さく、また、代替形態では、従来技術の装置と同一の床スペースに、より多くの特徴を備えることができる。例えば、装置10の底面積は、数年間にわたって当業界で本発明の譲受人により製造されていた、米国特許第5,154,130号に記載された装置の床面積の約1/3である。
【００５４】
装置10は、上流または入口端部13と、下流または出口端部14とを有するフレーム11上に構築される。ほぼ水平な入口面に延びる織布12が、フレーム11底部の装置10の入口端部13にあるキャットウォーク29の真下で装置10に入り、そこで織布12は、単一の入口アイドラローラ15の周り、またはフレーム11の底部の対の入口アイドラローラ間を通り、上方へ回転して、フレーム11の中心を通るほぼ垂直なキルティング面16に延びる。フレーム11の上部で、織布12が対の織布駆動ローラ18間を再び通り、ほぼ水平な出口面17で下流に回転する。フレームの上下にある対のローラの一方または両方を、装置10を通る織布12の動作を制御し、特にキルティング面16で織布12にかかる張力を制御することのできる、駆動モータまたはブレーキに連結することができる。あるいは、後述するように、1つまたは複数の他のセットローラを、これらの目的の1つまたは複数のために設けることができる。装置10は、プログラム可能なコントローラ19の制御下で動作する。
【００５５】
フレーム11には、複数のブリッジを含む動作システムが取り付けられる。これらのブリッジは、フレーム上で垂直に移動する下部ブリッジ21と上部ブリッジ22とを含むが、図示した2つのブリッジよりも多くのブリッジを含むこともできる。ブリッジ21,22の各々は、キルティング面16にほぼ平行に、かつキルティング面16の両側でそれぞれ水平に延びる前部材23と後部材24(図1A)とを有する。各前部材23に複数の針ヘッドアセンブリ25が取り付けられ、各針ヘッドアセンブリ25は、キルティング面16に垂直な長手方向水平経路内で針を往復動させるように構成される。各針ヘッドアセンブリ25を、装置コントローラ19により別個に作動させ制御することができる。それぞれが各針ヘッドアセンブリ25に対応する複数のルーパヘッドアセンブリ26が、各ブリッジ21,22の後部材24に取り付けられる。各ルーパヘッドアセンブリ26は、キルティング面16にほぼ垂直な面でルーパまたはフックを揺動させて、対応する針ヘッドアセンブリ25の針の長手方向経路と交差するように構成される。ルーパヘッドアセンブリ26は、装置コントローラ19により別個に作動され制御される。各針ヘッドアセンブリ25と対応するルーパヘッドアセンブリ26とは、ステッチ要素対90を構成し、このステッチ要素対90では、ステッチ要素が協働して一連のダブルロックチェーンステッチを形成する。図1および図1Aに示す実施形態では、各ブリッジ21,22の前部材23上の7つの針ヘッドアセンブリ25と、各ブリッジ21,22の後部材24上の7つの対応するルーパヘッドアセンブリ26とを含む、7つのこのようなステッチ要素対90がある。ステッチ要素対90は、図1Bにさらに詳細に示される。
【００５６】
一体の針板は設けられない。代わりに、6平方インチの針板38が、各ルーパヘッド26に、キルティング面16のルーパ側で面16に平行に設けられる。この針板38は、ルーパヘッド26と共に移動する単一の針穴81を有する。一般に、すべての針板38が同一面に位置する。
【００５７】
同様に、共通の押え金板も設けられない。代わりに、後述するように、各針ヘッドアセンブリ25が複数の別個の押え金158の1つを含む。このような局所的な押え金が、複数列の針の領域全体に延びる、従来技術の単一の押え金板の代わりに設けられる。複数の押え金が各ブリッジ21,22の前部材23に設けられ、各押え金が単一の針の周りで材料を圧縮する。好ましくは、各針アセンブリ25が、針アセンブリによりステッチを縫製するために材料12を圧縮するのに十分な面積のみを針の周りに有する、局所的な押え金158を備える。
【００５８】
ブリッジ21,22の前部材23上の各針アセンブリ25には、キルティング面16の上流または針側で、フレーム11を横切って取り付けられた、針糸27の対応する糸巻きから糸が供給される。同様に、ブリッジ21,22の後部材24上の各ルーパアセンブリ26には、キルティング面16の下流またはルーパ側で、フレーム11を横切って取り付けられたルーパ糸28の対応する糸巻きから糸が供給される。
【００５９】
図1〜図1Bに示すように、共通の針駆動軸32が各ブリッジ21,22の前部材23を横切って設けられて、各針ヘッドアセンブリ25を独立して駆動する。各軸32は、各ブリッジ21,22の針側部材23上の、コントローラ19に応答する針駆動サーボモータ67により駆動される。各ブリッジ21,22の後部材24にルーパベルト駆動システム37が設けられて、各ルーパヘッドアセンブリを駆動する。各ルーパ駆動ベルトシステム37は、各ブリッジ21,22のルーパ側部材24上の、コントローラ19に応答するルーパ駆動サーボモータ69により駆動される。各針ヘッドアセンブリ25を、針駆動軸32の動作に対して選択的に結合し、または切り離すことができる。同様に、各ルーパヘッドアセンブリ26を、ルーパベルト駆動システム37の動作に対して選択的に結合し、または切り離すことができる。針駆動軸32およびルーパベルト駆動システム37の各々は、機械リンク装置またはコントローラ19により制御されるモータを通して同期して駆動される。
【００６０】
図2を参照すると、各針ヘッドアセンブリ25が、針駆動軸32から針駆動装置102および押え金駆動装置104へ選択的に動力を伝えるクラッチ100から構成される。針駆動装置102は、3つのリンク114,116,120を含む関節式(articulated)針駆動装置110により針ホルダ108に機械的に結合されたクランク106を有する。クランク106は、第1のリンク114の一端部に回転可能に接続されたアームまたは偏心器112を有する。第2のリンク116の一端部は、ベース118から延びるピン117に回転可能に接続され、ベース118は、各ブリッジ21,22の前部材上に支持される。第3のリンク装置120の一端部は、針ホルダ108の延長部である往復軸124に固定されたブロック122から延びるピン123に回転可能に接続される。リンク114,116,120の反対側端部は、関節式針駆動装置110に接合部を形成するピボットピン121により共に回転可能に接続される。
【００６１】
軸124は、前後軸受ブロック126,128内で往復直線動作を行うように取り付けられる。駆動ブロック122は、固定したリニアガイドロッド130に取り付けられた軸受(図示せず)を有し、リニアガイドロッド130は、軸受ブロック126,128に支持されて堅固に取り付けられる。したがって、クランク106の回転は、関節式針駆動装置110を介して作用し、針ホルダ108の遠位端に固定された針132を往復動させる。
【００６２】
図2Aを参照すると、押え金駆動装置104が、関節式針駆動装置110と同様の関節式押え金駆動装置144を有する。クランク140が、3つのリンク146,150,152を含む機械リンク装置144を介して、押え金ホルダ142に機械的に接続される。第4のリンク146の一端部は、クランク140のアームまたは偏心器148に回転可能に結合される。第5のリンク150の一端部は、ベース118から延びるピン151に回転可能に接続され、第6のリンク152の一端部は、押え金駆動ブロック154から延びるピン155に回転可能に接続される。リンク146,150,152の反対側端部は、関節式押え金駆動装置144の接合部を形成するピボットピン153により共に回転可能に接続される。押え金駆動ブロック154は、押え金往復軸156に固定され、押え金往復軸156は、軸受ブロック125,126内に摺動可能に取りけられる。押え金158は、押え金往復軸156の遠位端に堅固に接続される。駆動ブロック154は、リニアガイドロッド130上で摺動するように取り付けられた軸受(図示せず)を有する。したがって、クランク140の回転は、関節式押え金駆動装置144を介して作用し、針板38に対して押え金158を往復動させる。
【００６３】
針駆動クランク106と押え金クランク140とが、軸受ブロック160により支持された入力軸(図示せず)の両端部に取り付けられる。また、プーリ162がクランク106,140に取り付けられ、クランク106,140と共に回転する。タイミングベルト164が、出力プーリ166の回転に応答してクランク106,140を駆動する。クラッチ100は、針駆動軸32を出力プーリ166に対して選択的に係合させ、切り離すように動作可能であり、これにより、針ヘッドアセンブリ25の動作を開始させ終了させる。
【００６４】
図2Bの曲線700,710は、サイクル始点からの度数で示すサイクル位置の関数として、針の最下位置または完全下降位置からインチで測定した、キルティング装置の縫製ヘッドの針の先端の位置を示す。針の最下位置または完全下降位置は、サイクルの180度点として解釈される。サイクルの始点は、最下針位置の180度前として、かつグラフ上の0度位置として定義される。
【００６５】
曲線700は、米国特許第5,154,130号に記載されたキルティング装置に見られるような、従来技術の縫製ヘッドの針の動作を示す、標準の対称な正弦波曲線700である。この曲線700は、180度で最下位置701を有し、基準として本明細書で使用される0.0インチの針高さにより定義される(「針高さ」は、材料12が垂直面16にあっても針側が材料の「上」側としばしば呼ばれる従来の方法により、水平方向に実際に測定されることに留意されたい)。曲線700は、針が点701の面から上方に約1.875インチの高さまで上昇した最上針位置702を、サイクルの0度および360度に有する。針は、最下針位置701から約0.5インチのところにある板38等の針板の面704に接触して位置する、材料12等の材料の層の厚さが占める領域803に貫入する。押え金158等の押え金により圧縮されて、面704から領域703だけ離間した材料12の表面層が、最下針位置701から約0.75インチの高さに位置する。これにより、針が、サイクルの100度をわずかに過ぎた点705で材料領域703内に下降し、サイクルの約260度になる直前に材料から上昇して、材料の厚さに応じてサイクルの約159度の間、材料の少なくとも一部に針が残る。この動作により、針の先端が、サイクルの約116度から約244度までの間、または正弦波曲線700のサイクルの約128度の間、針板の下方に位置する。
【００６６】
曲線710は、本発明の実施形態による針の動作を示し、サイクルの180度で曲線700と共通の最下位置701を有する。この曲線710の0度および360度位置711は、最下位置701から上方に約1.96インチのところにある。本発明の図示した実施形態によれば、曲線710は、サイクルの約50度で、最下位置701の面から上方に約2.06インチのところにある最上位置712まで、点711からさらに上昇する。この50度の点では、曲線700の針先端の位置713は、最下位置700の面から上方に約1.66インチのところにある。標準の正弦波形動作で針が点713から1.66インチ下降するサイクルと同一の130度で、したがって、正弦波形動作よりも約25%速い下方速度で、針が、曲線710の点712から点701まで2.06インチの距離を下降する。
【００６７】
曲線710のサイクルの後半は、針が、サイクルの後半180度に、正弦波曲線700とほぼ同一の曲線に沿って最下位置700から上昇するという点で、前半と対称ではない。これにより、曲線710の針は、サイクルの約140度から約256度までの約116度の間のみ材料領域703内にある。曲線710の針は、サイクルの約144度からサイクルの約240度、すなわち曲線710のサイクルの約96度の間、針板の下方にある。
【００６８】
曲線700と比較すると、曲線710の動作を有する針は、サイクルの約15度と比べてサイクルの約4度で、より速く材料に貫入し、材料領域703にとどまる時間が、サイクルの159度に比べて116度と短いが、針板下方のルーパが針ループを取る時間はほぼ同一で、曲線700の約64度と比べて曲線710は60度となっている。したがって、針の先端の動作は、非標準で、非対称の正弦波曲線または非正弦波形動作として特徴付けられる。
【００６９】
曲線710により示される針132の先端の動作は、関節式針駆動装置110により生じる。針132の貫入速度、針が材料内にとどまる時間の長さ、および針が材料から出る速度が、クランク106の直径、リンク114,116,118の相対的長さ、およびピボットピン121により形成されたピボット接合部に対するピボットピン117の位置により決定される。長時間にわたって針の所望の往復動作を提供するこれらの変数の値は、数学的に、コンピュータモデリングにより、または実験により決定することができる。曲線710は、関節式針駆動装置110を使用して針を移動させる方法の一例にすぎないことに留意すべきである。異なる適用は、長時間にわたって往復動する針動作の異なるパターンを必要とし、クランク106の直径、リンク114,116,120の長さ、およびピボットピン117の位置は、往復動する針動作の所望のパターンを提供するように適切に修正される。
【００７０】
図2Bの曲線714は、押え金158上の点の動作を示す。押え金158の絶対位置は、変位軸によっては示されないが、曲線714は、針132に対する押え金158の相対位置を示すのに有効である。押え金158は、約140度から約220度まで、サイクルの約80度の間、最下位置にある。さらに、押え金158は、上方に移動して材料を解放するよりも速い速度で、下方へ移動して材料を圧縮する。針132が材料に貫入する前に、材料が完全に圧縮されて安定されることが望ましい。さらに、押え金158はゆっくりと引き抜かれて、針132が材料から引き抜かれるときに、材料の移動を最小限にする。針動作曲線710に関して、押え金動作曲線714は非正弦波曲線または非正弦波形動作である。
【００７１】
曲線710により示される押え金158の点の動作は、関節式押え金駆動装置144により生じる。押え金158の下降の速度、押え金が材料を圧縮する時間の長さ、および押え金158が材料から上昇する速度は、クランク140の直径、リンク146,150,152の相対的長さ、およびピボットピン153により形成されたピボット接合部に対するピボットピン151の位置により決定される。長時間にわたって押え金の所望の往復動作を提供するこれらの変数の値は、数学的に、コンピュータモデリングにより、または実験により決定することができる。曲線714は、関節式押え金駆動装置144を使用して押え金158を移動させる方法の一例にすぎないことに留意すべきである。異なる適用は、長時間にわたって往復動する押え金動作の異なるパターンを必要とし、クランク140の直径、リンク146,150,152の長さ、およびピボットピン151の位置は、往復動する押え金動作の所望のパターンを提供するように適切に修正される。
【００７２】
図3を参照すると、出力プーリ166は、軸受172によりクラッチ100のハウジング170内に回転可能に取り付けられる出力軸168に固定される。針駆動軸32は、軸受174により出力軸168内に回転可能に取り付けられる。駆動部材176は、針駆動軸32に固定され、軸受178によりハウジング170内に回転可能に取り付けられる。駆動部材176は、直径方向に位置合わせされた対の駆動面(一方を182で示す)を提供する、中心線184にほぼ平行な方向に延びる、第1の、半径方向に延びる半円形フランジまたは突出部180を有する。駆動面182は、針駆動軸32の長手方向中心線184にほぼ平行である。
【００７３】
クラッチ100は、出力軸168にキー止めされた摺動部材186をさらに含む。したがって、摺動部材186は、出力軸168に対して、中心線184にほぼ平行な方向に移動することができる。しかし、摺動部材186は、出力軸168に対して相対回転することができないため、出力軸168と共に回転する。摺動部材186と出力軸168とのキー止めの関係は、摺動部材186を軸168に結合するキー溝およびキー、またはスプラインを使用することにより達成することができる。あるいは、摺動部材186の内径と出力軸168の外面とが、一致する非円形横断面の外形、例えば三角形、正方形、または他の多角形の外形を有することができる。
【００７４】
摺動部材186は、環状フランジ182側に中心線184にほぼ平行な方向に延びる第1の半円形フランジまたは突出部188を有する。フランジ188は、フランジ180の駆動面182と反対側の内外に配置することのできる、直径方向に位置合わせされた対の駆動可能面(一方を190で示す)を有する。摺動部材186は、アクチュエータ192により出力軸168に対して並進する。アクチュエータ192は、ハウジング100の環状キャビティ196内で摺動するように取り付けられた環状ピストン194を有し、これにより、環状ピストン194の両端部に隣接する流体チャンバ198,200を形成する。環状シールリング202を使用して、ピストン194と流体チャンバ198,200の壁との間に流体シールを提供する。摺動部材186は、軸受204により、ピストン194に対して回転可能に取り付けられる。
【００７５】
動作時に、針駆動軸32が所望の角度方向で停止され、加圧流体、例えば加圧空気が流体チャンバ198に導入される。ピストン194は、図3に示すように左から右へ移動するため、図3Aに示すように、摺動部材186の駆動可能面190を駆動面182と反対側に移動させる。このように係合したクラッチ100により、針駆動軸32が摺動部材186および出力軸168に直接、機械的に結合され、出力プーリ166は、針駆動軸32の回転に正確に追従する。後に続く針駆動軸32の回転により、出力軸168が同時に回転する。
【００７６】
針駆動軸32が所望の角度方向で再び停止すると、加圧流体が流体チャンバ198から放出されて流体チャンバ200に加えられる。ピストン194は、図3に示すように右から左へ移動するため、駆動可能面190を駆動面182から離してクラッチ100を切り離す。したがって、駆動面182は、駆動可能ラグ188を通過して回転し、針駆動軸32は、出力軸168から独立して回転する。
【００７７】
しかし、切り離した状態で、クラッチ100を切り離したまま、出力軸168が固定角度位置を維持することが望ましい。したがって、摺動部材186は、図3に示すように、中心線184にほぼ平行な方向に左へ延びる、第2の半円形環状ロック可能フランジ206を有する。ロック可能フランジは、直径方向に位置合わせされた、ロック可能面205を有する。さらに、半円形ロックラグ208(図3B)が、ハウジング170の半径方向を向いた壁210に取り付けられる。ロックラグ208は、直径方向に位置合わせされたロック面207を有する。したがって、針駆動軸32が所望の角度方向で停止した状態で、図3に示すようにピストン194が右から左へ移動してクラッチ100を切り離すと、ロック可能ラグ206のロック可能面205が、図3Bに示すように、ロックラグ208のロック面207にすぐ隣接する位置へ移動する。したがって、針駆動軸32が停止した状態で、シリンダ192は、縫製ヘッド25の1つを選択的に動作させるために、クラッチ100を係合し切り離すように、すなわち、入力軸32を出力プーリ166に対して係合し切り離すように動作可能である。さらに、クラッチ100が切り離されているときに、出力プーリ166が所望の固定角度位置に維持されて、針132と押え金158とが、クラッチ100の次の動作を待つ間、所望の角度位置に維持されるようにする。
【００７８】
クラッチ100の代替形態が図3Cに示される。この代替形態では、図3の半円形フランジ180の代わりに、等間隔の複数の駆動孔183を有する円形駆動フランジ181が使用される。さらに、摺動部材186の第1の半円形フランジ188の代わりに、中心線184からの半径方向間隔が孔183と同一の、複数の駆動可能ピン185が使用される。さらに、図3Dに示すように、駆動可能ピン185は、駆動孔185の角度分離とほぼ同一の角度分離を有する。したがって、針駆動軸32が所望の角度方向で停止すると、図3Cに示すようなピストンを左から右へ移動させるアクチュエータ192の動作により、駆動可能ピン185が駆動板181の駆動孔183内に配置される。図3Dを参照すると、針駆動軸32の次の回転が、孔183の内側の駆動面187から、駆動可能ピン185の外側の駆動可能面189へ伝わる。
【００７９】
図3Cの代替形態では、摺動部材186の図3Aの第2の半円形フランジ206の代わりに、駆動可能ピン185とほぼ同一の大きさおよび形状の複数のロック可能ピン193が使用される。さらに、図3Aの半円形ロックラグ208の代わりに、等間隔の複数のロック孔197を有する環状ロックフランジ195が使用される。ロック可能ピン193およびロック孔197は、中心線184から同一の半径方向間隔を有し、ロック可能ピン193は、ロック孔197の角度分離とほぼ同一の角度分離を有する。したがって、針駆動軸32が所望の角度方向で停止すると、図3Cに示すようなピストンを右から左へ移動させるアクチュエータ192の動作により、ロック可能ピン193がロック板191のロック孔197内に配置される。したがって、ロック孔197は、ロック可能ピン193のロック可能面に当接する内側ロック面を有し、針駆動軸32の次の動作中にクラッチ100が切り離されている間、摺動部材186および出力軸168を所望の角度方向に維持するようになっている。理解できるように、孔183を摺動部材186に配置することができ、ピン185を針駆動入力軸32に対して取り付けることができる。同様に、ピン193と孔197との相対位置を反転させることができる。
【００８０】
図2に示すように、クラッチ100,210の係合および切り離しにより、針駆動装置102とルーパ駆動装置104とが同時に始動し停止する。図3Eは、クラッチ100を使用しない、針駆動装置102および押え金駆動装置104の動作を開始し停止するための機械スイッチ機構101の形の、クラッチ100の代替形態を示す。クラッチ100が取り外されるが、プーリ166がスピンドル駆動軸32に取り付けられる場合を考慮して、スピンドル駆動軸32が、プーリ162,166および歯付きベルト164を介して、針駆動クランク106および押え金クランク140に連続回転を提供する。図3Eを参照すると、代替形態の針駆動装置102は、関節式針駆動装置110が、針駆動ブロック122への往復動作を提供するリンク114,116,120から構成されるという点で、図2に示す針駆動装置と非常に類似している。同様に、関節式押え金駆動装置144は、押え金駆動ブロック154に往復動作を提供するリンク146,150,152から構成される。
【００８１】
図3Eの実施形態の、図2の実施形態との主な違いは、第2のリンク116および第5のリンク150の遠位端または外端部が、ピボットピン286,288を介して係合ヨーク290に枢動可能に接続される点である。係合ヨーク290は、ほぼ平行に対向する脚部294,296の第1の端部間にベース292が延びる、ほぼU字形である。脚部294,296の反対側端部は、リンク116,150の外端部に枢動可能に接続される。図3Eに示す位置では、ヨークは、第1のリンク114および第4のリンク146と非平行に第2のリンク116および第5のリンク150を方向付けするのに有効である。さらに、係合ヨーク290は、第2のリンク116が第1のリンク114および第3のリンク120に対して所望の角度方向、すなわち、図2に示すリンク114,116,120の方向にほぼ同一な方向を持つ位置に、第2のリンク116の外端部を配置する。したがって、図3F〜図3Iに示すように、クランク106が1回転移動すると、針駆動ブロック122、針ホルダ124、および針132が、図2Bに関して前述したものとほぼ同一の往復動を通して移動する。
【００８２】
同様に、係合ヨーク290が図3Eに示す位置にある状態で、第5のリンク150が、図2Aに示すリンク146,150,152の角度方向とほぼ同一な、第4のリンク146および第6のリンク152に対する角度方向を有する。したがって、クランク140が1回転移動すると、押え金158が、図2Aの押え金動作に関して前述した針132の動作と同期して、ほぼ同一の往復動作を通して移動する。
【００８３】
針駆動装置102および押え金駆動装置104の動作を停止させるために、係合ヨーク290が、リンク116,146をリンク120,152とほぼ平行に配置する、図3Jに示す位置に移動する。図3K〜図3Mに示すように、リンク116,146がその位置にあるときには、針クランク106および押え金クランク140の回転が、針駆動ブロック122および押え金駆動ブロック154に動作を行わせることはない。さらに、針駆動ブロック122および押え金駆動ブロック154は、針クランク106および押え金クランク140が連続回転する所望の非動作位置に維持される。
【００８４】
係合ヨーク290は、アクチュエータ(図示せず)により図3Cに示す位置と図3Hに示す位置との間で移動可能である。例えば、係合ヨークアーム298が、装置フレーム部材に枢動可能に接続されたシリンダ(図示せず)のロッドの遠位端に枢動可能に接続される。
【００８５】
各針ヘッドアセンブリ25は、針板38の反対側に配置された対応するルーパヘッドアセンブリ26を有する。ルーパベルト駆動システム37(図1および図1B)は、入力軸209(図4B)をルーパクラッチ210に与え、このルーパクラッチ210は、電気または空気圧アクチュエータを介して、回転動作を入力軸209から出力軸226へ選択的に伝えるクラッチとすることができる。この種のクラッチは、詳細に前述した針駆動クラッチ100とほぼ同一とすることができる。ルーパクラッチ出力軸226は、ルーパおよびリテーナ駆動装置212に機械的に結合される。ルーパクラッチ210は、ルーパおよびリテーナ駆動装置212と針駆動装置102とが協働して、針およびルーパ糸(図示せず)を使用して所望のチェーンステッチを形成するように、針駆動クラッチ100と同期して係合し切り離される。
【００８６】
図4に示すように、ルーパおよびリテーナ駆動装置212は、往復動する針132にすぐ隣接する面での、枢軸232を中心とする往復角度動作を、ルーパ216に提供する。また、ルーパおよびリテーナ駆動装置212は、ルーパ216の往復角度動作面および針132の経路にほぼ垂直な面の、閉鎖ループ経路内で、リテーナ234を移動させる。
【００８７】
ルーパ216は、第1のルーパ軸218aから延びるフランジ220に取り付けられたルーパホルダ214内に固定される。ルーパ軸218aの外端部は、ルーパ駆動ハウジング238により支持される軸受236内に取り付けられる。ルーパ軸218aの内端部は、発振器ハウジング240に接続される。したがって、ルーパ216は、ルーパ軸218の回転軸232からほぼ半径方向外側に延びる。図4Aに示すように、ルーパホルダ214とほぼ直径方向に反対側の位置で、釣合いおもり230がフランジ220に取り付けられる。第1のルーパ軸218aと直径方向に反対側に、第2のルーパ軸218bが配置される。ルーパ駆動軸218bの内端部が、ルーパ駆動軸218aとほぼ直径方向に反対側の位置で、発振器ハウジング240内に固定される。ルーパ軸218bの外端部は、ルーパ駆動ハウジング238(図4)により支持される軸受(図示せず)内に取り付けられる。
【００８８】
発振器ハウジング240は、発振器本体242が内部に枢動可能に取り付けられる、ほぼ開放された中央を有する。図4Bに示すように、発振器本体242は、直径方向に対向する軸241により発振器ハウジング240に回転可能に接続され、軸241の外端部はピン243により発振器ハウジング240に固定される。軸241の内端部は、軸受245を介して発振器本体242に回転可能に取り付けられる。発振器本体242は、軸受246の外側路244を支持する。軸受246の内側路248は、偏心軸250に取り付けられる。偏心軸250の内端部251は、クラッチ210からの出力軸226に機械的に接続される内側発振器カム252に堅固に接続される。発振器軸250の外端部253は、外側発振器カム256に堅固に接続される。
【００８９】
ルーパクラッチ210が係合すると、出力軸226、発振器カム252,256、および接続する偏心軸250が、回転軸270に対して回転する。偏心軸の内端部251は、回転軸270からずれた第1の位置で内側発振器カム250に取り付けられる。偏心軸の外端部253は、第1の位置の、発振器軸内端部取付点とは直径方向に反対の方向へ、回転軸270からずれた第2の位置で、外側発振器カム256に取り付けられる。したがって、偏心軸250は、回転軸270に対して傾斜した中心線271を有する。また、中心線271は、回転軸270と交差する。これにより、偏心軸250とほぼ垂直な発振器本体242の横断面が、回転軸270に対して非垂直となる。
【００９０】
最終結果として、一端部276が反対側端部278よりも外側、または針板38寄りに配置されるように、発振器ハウジング240が傾斜される。すなわち、図4Bに示す偏心軸250の位置で、偏心軸の外端部253が回転軸270の下方に配置され、偏心軸の内端部251が回転軸270の上方に配置される。さらに、発振器ハウジング240の横断面上の第1の円周点272が、直径方向に反対側の第2の点274よりもさらに外側かつ針板38寄りに配置される。偏心軸250が中心線271に対して図示した位置から180度回転すると、偏心軸の外端部253は回転軸270の上方に配置され、偏心軸の内端部は回転軸270の下方に配置される。したがって、発振器ハウジング240の第2の点274は、外側へ針板38寄りに移動し、第1の点272は内側へ移動する。偏心軸250がさらに180度回転すると、発振器ハウジング240および発振器本体242が図4Bに示す位置に戻る。したがって、偏心軸250をさらに全回転すると、点272,274が、矢印280により示す変位を通して針板38側へ、かつ針板38から離れる側へ連続して並進する。したがって、偏心軸250の連続回転により、発振器ハウジング242が、回転軸232に対して揺動する。図4Aに戻ると、角度揺動動作がルーパ軸218に伝えられ、これにより、ルーパフランジ220、ルーパホルダ214、およびルーパ216が往復角度動作を受ける。
【００９１】
図4Aを参照すると、リテーナカム258が、回転軸270に対して回転するように、外側発振器カム256に取り付けられる。リテーナカム258は、回転軸270から半径方向に変位したクランク260を有する。リテーナ駆動アーム262の近位端は、クランク260に回転可能に取り付けられ、リテーナ234は、リテーナ駆動アーム262の遠位端に取り付けられる。リテーナ駆動アーム262は、支持ブロック266の内腔264で摺動するように取り付けられる。支持ブロック266は、ルーパ駆動ハウジング238の端面268(図4)に、枢動可能に取り付けられる。したがって、入力軸226および外側リテーナカム258が全回転するごとに、リテーナ234が、針軸を中心とした閉鎖ループ動作または軌道を通して移動し、チェーンステッチに必要な結び目を生成する。リテーナ経路の特徴は、駆動アーム262の長さ、およびクランク260に対する支持ブロック266の位置により決定される。
【００９２】
ルーパおよびリテーナ駆動装置212は、入力軸226の回転動作をルーパ216とリテーナ234の2つの独立した動作に変換する、比較的単純な機構である。ルーパおよびリテーナ駆動装置212は、カム上を摺動するカム従動子を使用しないため、潤滑が不要である。したがって、メンテナンスの必要性が低減する。ルーパおよびリテーナ駆動装置212は、最小数の部品を使用して、ルーパ116およびリテーナ234の往復動を提供する、高速平衡機構である。したがって、ルーパおよびリテーナ駆動装置212が、対応する針駆動装置に関連して、信頼性のある効率的なルーパ機能を提供する。
【００９３】
図4は、針が水平方向を向くタイプの多針キルティング装置10のルーパ駆動アセンブリ26を示す。ルーパ駆動アセンブリ26は、選択的な結合要素210、例えば駆動アセンブリ226の入力209を、協働する針駆動アセンブリの駆動装置に同期するドライブトレインに接続するクラッチ210を含む。クラッチ210の出力はルーパ駆動機構212を駆動し、このルーパ駆動機構212は、ルーパホルダ214が上に取り付けられるフランジ220を持つ出力軸218を有する。他のタイプの多針キルティング装置では、米国特許第5,154,130号に記載されているように、このようなルーパホルダ214が、針駆動装置のドライブトレインに永久に結合された共通の駆動リンク装置により揺動される共通の軸を中心に、他のルーパと共に揺動する。チェーンステッチ形成装置の性質および針の数は、本発明の概念にとって重要ではない。
【００９４】
一般に、ルーパ216は、ルーパホルダ214に取り付けられるときに、図4Cに示すように、ルーパ216を針132と協働ステッチ形成関係にする経路800に沿って軸218上で揺動するように構成される。針とルーパとのステッチ形成関係および動作については、米国特許第5,154,130号に、より完全に記載されている。ステッチ形成中に、ルーパの先端801が、針132によって作られる上糸222のループ803に入る。このループ803を拾うために、ルーパ216の先端801の横方向位置が、針132のすぐ隣を通るように調節されて維持される。ルーパ216の調節は、図4Cに示すように、ルーパ先端801が針132と横方向に位置合わせされる揺動サイクルで、軸218を停止させることにより行われる。この調節では、ルーパ216の先端801が横方向に、すなわち針132に対して垂直に、かつルーパ216の経路800に対して垂直に移動する。
【００９５】
図4Cおよび図4Dに示すように、ルーパ216の好ましい実施形態は、フック部804とベース部805とを有するステンレス鋼の固形片から形成される。フック部804の遠端部には、ルーパ先端801がある。ベース部805は、上部からフック部804が延びるブロックである。ベース部805は、底部から延びる取付釘806を有し、この取付釘806により、ルーパ216がルーパホルダ214の孔807に枢動可能に取り付けられる。
【００９６】
ホルダ214は、鋼の固形片から形成されたフォークブロック809である。ホルダ214のフォークブロック809は、ルーパ218のベース部805よりも広いスロット808を有する。ルーパ216は、ベース805をスロット808に挿入し、釘806を孔807に挿入することによりホルダ214内に取り付けられる。ルーパ216は、ホルダ214内に緩く保持されて、図4Eに示すように、ピン806上で小さい角度810で枢動して、本体805がスロット808内を移動するようになっている。これにより、ルーパ216の先端801は、矢印811で示すように、横方向に短い距離だけ移動することができる。この距離は、弧状であるが、横方向の直線と比較することができ、ルーパ214のフック804の角度はあまり重要でない。
【００９７】
ピン806からずれた点813でルーパ214のベース805に当接するようにホルダ214に螺合されたアレンヘッドねじ812により、調節が行われる。圧縮ばね814が、ねじ812と反対側の点815でルーパ本体805に当接して、ねじ812を締めるとルーパ216の先端801が針132側へ移動し、一方、ねじ812を緩めるとルーパ216の先端801が針132から離れる側へ移動する。ロックねじ816が設けられて、ルーパ216をホルダ214の調節位置にロックし、また調節のためにルーパ216を緩める。ロックねじ816は、ピン806を孔807に効果的にクランプして、回転しないように保持する。
【００９８】
実際には、ルーパ214の位置は、好ましくは、先端801が針132にわずかに接触するか、または針132から最小限離間するように調節される。このような位置の達成を容易にするため、図4Fに概略的に示すように電気インジケータ回路820が設けられる。回路820は、ホルダ214に取り付けられるルーパ216を含み、ホルダ214は、図4Dに示すように、電気絶縁体821を通して軸218のフランジ220に取り付けられる。ホルダ214は、ホルダ214と、フレーム11の地電圧に接続される電源または電気信号源823との間に直列に接続される、発光ダイオードまたは他の視覚インジケータ822に電気的に接続される。針132も地電圧に接続される。このため、ルーパ216が針132に接触すると、インジケータ822および電源または信号源833を通る回路が閉鎖して、インジケータ822を作動させる。
【００９９】
オペレータは、針132とルーパ216との間の開閉接触点が見つかるように、ねじ812を前後に調節することにより、ルーパ216を調節することができる。その後、オペレータは、希望に応じて、ルーパをその位置、または何らかの方法で設定より後退させた位置に残し、ねじ816を締めることによりルーパ216を定位置にロックする。
【０１００】
ルーパ調節を行うときに、針が0度または上死点位置にあるように、装置10を停止させ、その後、コントローラ19が、ステッチ要素をサイクルのループ取り時間位置(図4C)へ進め、そこで要素が停止して、装置が、オペレータがルーパ調節を行う安全ロックモードに入る。オペレータからの入力により針およびルーパが設定された後、装置10のコントローラ19は、ステッチを形成する方向以外の方向にルーパおよび針を移動させる。これは、針駆動サーボモータ67およびルーパ駆動サーボモータ69を逆に駆動して、針駆動軸32およびルーパ駆動装置37を後方に回転させ、サイクル内でルーパおよび針を後方へ移動させることにより達成され、針が0度位置に戻される。これにより、ステッチの形成が防止される。このことは、ルーパ調節がパターン間でしばしば最適に行われるため望ましい。ステッチの形成を防止することにより、線または経路に沿って縫製を続けることを希望するしないにかかわらず、ルーパ調節をステッチ線に沿った任意の位置で行うことができる。さらに、以下で図5〜図5Dに関して、切り落とされた糸の状態を述べる際に説明するように、切り落としたルーパ糸および拭い取られた上糸を保持する状態が維持される。
【０１０１】
単針縫製装置は、種々の糸切断装置を使用している。この種の装置850が図5に示される。装置850は、空気式の往復リニアアクチュエータ851を含む。2つのあごが付いた切断ナイフ852が、アクチュエータ851上で摺動するように取り付けられ、作動時にアクチュエータ851側へ直線的に引き抜かれる。ナイフ852は針糸あご854とルーパ糸あご853とを有し、アクチュエータ851の作動時に、各々が上糸および下糸を引っ掛ける。あご853,854は切刃を有して糸を切断する。固定の外装部材855がアクチュエータ851に固定され、この部材は、摺動ナイフ852と協働して糸を切断するように構成された面を有する。このようにすると、ナイフ852が後退位置で停止することにより、針糸の尾端が解放されるが、下糸の尾端はクランプされたままとなる。このクランプにより、切断位置の近くで生じ得るルーパの糸抜けが防止されて、ルーパ糸の尾端が非常に短くなる。図5〜図5Dは、垂直方向を向いた針を有する装置のアセンブリを示す。しかし、装置10では、針132が、垂直な材料面16に垂直な水平方向を向き、ルーパ216が、面16に平行な水平横方向に揺動するように方向付けされ、ルーパ216の先端801が、(図1の前部から見て)装置10の左側を向く。
【０１０２】
図5Aは、針が水平方向を向くタイプの多針キルティング装置10のルーパ駆動アセンブリ26を示す。別個のパターンまたはパターン成分を構成するステッチのチェーンの縫製の最後に、針132およびルーパ216は、一般に、キルティングされている布12の針側で針132が材料から引き抜かれる、図5Aに示す位置で、停止する。ステッチサイクルのこの点で、針糸222およびルーパ糸224が、キルティングされている材料12のルーパ側にある。針糸222は、材料12から下方へ、ルーパ218のルーパフック804の周りに延びて、布12に戻り、ルーパ糸224は、糸供給部856からルーパフック804を通って、ルーパ216の先端801の孔の外へ延び、材料12内へ延びる。
【０１０３】
材料12のルーパ側で、複数のルーパヘッド26の各々に、切断装置850が1つずつ配置される。各切断装置850は、適切な境界面(図示せず)を通してキルティング装置コントローラ19の出力に接続された空気制御ライン857を備えるアクチュエータ851を有する。個々の糸切断装置850自体は、単針縫製装置の従来技術で使用される糸切断装置である。
【０１０４】
本発明によれば、複数の装置850が、多針キルティング装置で、本明細書に記載された方法で使用される。図5および図5Aを参照すると、多針チェーンステッチキルティング装置の各ルーパアセンブリ26に装置850が配置され、装置850のナイフ852が、延長時にルーパ216と材料12との間に延び、キルティング装置のコントローラ19のコンピュータ制御下で動作するように接続される。図5Aに示すように、糸を切断することのできるサイクル内の点で、コントローラ19がアクチュエータ851を作動し、これにより、ナイフ852が、図5Bに示すように、針糸およびループ糸を引っ掛けるように、針糸222のループを通って移動する。その後、ナイフ852が後退して、材料12から延びる針糸222とルーパ糸224とを切断する。材料へ延びるルーパ糸224の切断端部と同様に、針糸222の両切断端部が解放される。しかし、ルーパ216へ延びるルーパ糸224の端部は、図5Cに示すように、クランプされたままである。このクランプは、縫製の再開時にループを形成するようにルーパ糸端部を保持し、これにより、糸のチェーニングが開始される前に、ステッチパターンに欠陥を生じさせる予測不可能な数のステッチの抜けを防止する。
【０１０５】
縫製の開始時のステッチの抜けを防止する更なる備えとして、万一ルーパ糸224の端部をクランプできない場合に、糸224の端部を針の正確な側で重力により方向付けして一連のステッチが開始されるように、ルーパが方向付けされる。このようにして、ループが、縫製された仮縫いステッチおよびパターンの始端を構成する最初の数個のステッチ内で、ループを取る可能性が高くなる。
【０１０６】
前述した糸切落としの特徴は、個々に、かつ別個に縫製ブリッジに設置し、取り外し、または再配置することのできる、選択的に動作可能な1つまたは複数のヘッドを有する多針キルティング装置に特に有用である。個々の切断装置850は、ルーパヘッドアセンブリを備え、各ルーパヘッドアセンブリと共に取外し可能、設置可能、かつ移動可能である。さらに、ヘッドが選択的に動作可能である場合、特徴は、各糸切断装置が別個に制御可能であることを定める。
【０１０７】
糸切落としの特徴を補うために、糸尾端ワイパ890が針ヘッドアセンブリ25上に設けられる。図5Cにさらに示すように、ワイパ890は、針132に隣接した空気圧アクチュエータ892に枢動可能に取り付けられたワイヤフックワイピング要素891を含み、針糸221の切断後に、針132に垂直な水平軸を中心にワイピング要素891を回転させる。アクチュエータ892は、作動時に、押え金ボウル158の内側で、ワイピング要素891を針132の先端の周りにさっと動かして、針糸221の尾端を材料12から材料12の針側へ引く。
【０１０８】
図5Dは、縫製装置の個々の糸に同様に適用可能な、前述した多針キルティング装置の個々の糸に特に適した糸張力制御システム870を示す。糸、例えばルーパ糸224は、一般に糸供給部856から糸引張装置871を通って延びる。糸引張装置871は、糸に摩擦を加えることにより、下方へ、例えばルーパ216へ移動する糸に張力をかける。装置871は、糸224にかかる張力を制御するように調節可能である。システム870は糸張力モニタ872を含み、糸224は、このモニタ872を通って引張装置871とルーパ216との間に延びる。モニタ872は、対の固定糸ガイド873を含み、このガイド間で、横方向力変換器876に支持された作動アーム875上のセンサ874により、糸が横方向に押圧されて逸れる。変換器876は、引っ張られた糸224によりセンサ874上に加えられた横方向の力を測定して、糸張力測定値を呈示する。糸222,224の各々が、このような糸張力制御装置を備える。
【０１０９】
糸張力信号が、変換器876により出力されて、コントローラ19に伝えられる。コントローラ19は、糸224の張力が適切であるか、または緩すぎたりきつすぎたりするか否かを判定する。糸引張装置871は、張力調節を行うモータまたは他のアクチュエータ877を備える。アクチュエータ877は、コントローラ19からの信号に応答する。コントローラ19は、変換器876からの張力測定信号から、糸224の張力を調節すべきであると判定すると、アクチュエータ877に制御信号を送り、これに応答して、アクチュエータ877が引張装置871に糸224の張力を調節させる。
【０１１０】
装置10は、図6に示す動作システム20を有する。各ブリッジ21,22は、動作システム20のブリッジ垂直動作機構30を通して、フレーム11上で垂直に、別個に独立して移動可能である。ブリッジ垂直動作機構30は、フレーム11上に、1つがフレーム11の右側に、もう1つが左側に取り付けられた、2つのエレベータまたはリフトアセンブリ31を含む(図1Aも参照)。各リフトアセンブリ31は、フレーム11の各側に1対ずつある2対の固定垂直レール40を含み、下部ブリッジエレベータ33と上部ブリッジエレベータ34とを含む2つの垂直ブリッジエレベータの各々に1つずつある、2つの垂直に移動可能なプラットホーム41が、レール40上に載置される。各エレベータ33,34は、レール40に載置される軸受ブロック42を備えた、垂直に移動可能な2つのプラットホーム41を、フレーム11の各側に1つずつ含む。各エレベータ33,34のプラットホーム41は、ブリッジの両側を支持して、ほぼ長手方向に水平、すなわち前後に水平に維持するように、レール40に取り付けられる。
【０１１１】
上部ブリッジ22は、上部エレベータ34の左右のプラットホーム41に、左右の両端部で支持され、下部ブリッジ21は、下部エレベータ33の左右のプラットホーム41に、左右の両端部で支持される。すべてのエレベータプラットホーム41が機械的に独立して移動可能である場合、各エレベータ33,34の対向するプラットホームがコントローラ19により制御されて、一斉に上下に移動する。さらに、エレベータ33,34は各々コントローラ19により制御されて、各ブリッジ21,22の両側でプラットホーム41を同期して移動させて、ブリッジ21,22を横方向に水平に、すなわち左右に維持する。
【０１１２】
リニアサーボモータステータ39が、フレーム11の各側に取り付けられ、垂直レール40と平行に、垂直に延びる。下部エレベータ33および上部エレベータ34の各プラットホーム41には、リニアサーボモータ35,36の電機子が固定される。コントローラ19は、下部サーボモータ35を制御して、下部ブリッジ21の両端部を水平に維持しながら、下部ブリッジ21をステータ39上で上下に移動させ、上部サーボモータ36を制御して、ブリッジ22の両端部を水平に維持しながら、上部ブリッジ22を同一のステータ39上で上下に移動させる。垂直動作機構30は、各エレベータにより1つずつ担持されるデジタルデコーダまたはレゾルバ50を含み、レール40上のプラットホーム41の位置を正確に測定して、情報をコントローラ19にフィードバックし、ブリッジ21,22の正確な配置および水平化を助ける。
【０１１３】
動作システム20は、各ブリッジ21,22のための横方向水平動作機構85を含む。各ブリッジ21,22は、エレベータ33,34のプラットホーム41上でブリッジ21,22を支持する、左右で両端部から堅固に延びる対の舌部49を有する。舌部49は、横方向水平ブリッジ動作機構85の動作時に、エレベータプラットホーム41上で横方向に移動する。各ブリッジ21,22の舌部49は、エレベータ33,34のプラットホーム41上の軸受43に載置される、レール状の、横方向に延びるガイド構造44を担持する(図6Aおよび図6G)。レールまたはガイド構造44に平行に延びる各ブリッジ21,22の一側の舌部49には、リニアサーボモータステータバー60が固定される。各ブリッジ21,22のプラットホーム41の1つには、ステータバー60と協働して、コントローラ19からの信号に応答してステータバー60を横方向に移動させるように配置されたリニアサーボモータ45,46の電機子が固定される。横方向水平動作機構は、エレベータ41上のサーボモータ45,46の電機子に隣接して設けられた、各ブリッジ21,22のデコーダ63を含み、横方向ブリッジ位置情報をコントローラ19にフィードバックして、横方向ブリッジ位置の正確な制御を助ける。ブリッジ21,22は垂直に、すなわち上下に、かつ横方向に、すなわち左右に移動するように独立して制御可能であり、材料12にキルトパターンをステッチするように連係して動作する。図示した実施形態では、各ブリッジが、横方向に18インチ(中心位置から+/-9インチ)移動することができ、各ブリッジが、上下に36インチ(中心位置から+/-18インチ)移動することができる。下部ブリッジ21および上部ブリッジ22の垂直動作の範囲は、重複していてもよい。
【０１１４】
動作システム20全体の一部である、フレーム11の上部の駆動ローラ18は、図6でフレーム11の右側(下流側)に示すように、フレーム11の上部で送りサーボモータ64により駆動される。サーボモータ64は、作動時に、ローラ18を駆動して材料12の織布を下流に送り、キルティングステーションを通して、かつブリッジ21,22の部材23,24の間で、面16に沿って織布を上方に引き上げる。図6Aに示すように、ローラ18は、装置10の左側で、フレーム11内に配置されたタイミングベルト65をさらに駆動する。各ブリッジ21,22は、対のピンチローラ66を備え、これらのピンチローラ66は、ブリッジ21,22が上で支持されるエレベータプラットホーム41に軸支される。これらのローラ66は、ブリッジ21,22の高さで材料12を把持して、縫製ヘッド25,26の高さでの材料の横方向のずれを最小限にする。ピンチローラ66はベルト65により同期されるため、対のローラ66のニップでの面の接線動作が材料12と共に移動するようになっている。
【０１１５】
例えば、図6Aに示すように、エレベータプラットホーム41がブリッジ21,22を固定して支持する状態で、モータ64の作動により、ローラ18が駆動されて、ブリッジ21,22のピンチローラ66間で織布12を下流および上流へ進める。次に、ローラ18は、ベルト65を駆動する、フレーム11の左側のベルト駆動はめ歯歯車600を回転させる。両ブリッジ21,22のローラ66が、ベルト65の動作により駆動されて、ブリッジ21,22が垂直に固定されるときにローラが同一の接線速度を有して、材料12がローラ18の動作により上方に移動するときに材料12と共に回転するようになっている。一方、送りローラ18および材料12が固定されているときには、図6Bに示すように、ベルト65は固定されたままである。ベルト65を固定した状態で、ブリッジ21,22の一方を上または下に移動させることにより、ローラ66が織布12に対して、かつベルト65に対して強制的に移動される。ベルト65に対するローラ66の移動により、ローラ間のニップでのローラ面を織布12に固定して維持する速度でローラ66が回転して、ローラ66が固定した材料12の織布の面に沿って回転するようになっている。さらに、織布12とブリッジ21,22の動作の組合せには、ブリッジ21,22の上方動作を織布12の上方動作から効果的に差し引く、ローラ66に行わせる組合せ動作が伴うため、セットのローラ66のニップでのローラ66の面は、常に材料12と共に移動する。この織布12と各ブリッジ21,22のピンチローラ66との同期動作により、材料12の長手方向の張力が維持され、材料12を各ブリッジ21,22でクランプして、織布12の横方向の材料歪みを受けないようにする。
【０１１６】
ベルト65がピンチローラ66の動作とブリッジ21,22および織布12の動作とを同期させることのできる構造が、前述した図6Aおよび図6Bに加えて図6Cおよび図6Dにも示される。ベルト65は、送りローラ18によりギヤアセンブリ601を通して駆動される、はめ歯駆動ローラ600の周りに延びる(図6D)。ベルト65は、さらに、固定したフレーム11に回転可能に取り付けられた4つのアイドラプーリ602〜605の周りに延びる。また、ベルト65は、すべてフレーム11の左側で、下部ブリッジ21のエレベータプラットホーム41に回転可能に取り付けられた被動プーリ606およびアイドラプーリ607の周りに延び、かつ、上部ブリッジ22のエレベータプラットホーム41に回転可能に取り付けられたアイドラプーリ608および被動プーリ609の周りに延びる。被動プーリ606は、ベルト65の動作により駆動され、次に、ギヤ機構610(図6D)を通して、下部ブリッジ21のピンチローラ66を駆動し、一方、被動プーリ609は、ベルト65の動作により駆動され、ギヤ機構611を通して上部ブリッジ22のピンチローラ66を駆動する。ギヤ機構610,611は、ローラ66およびローラ18の接線速度が織布12の速度に対してゼロになるような、駆動ギヤ機構601に対する駆動比を有する。ベルト65の経路は、ブリッジ21,22の位置にかかわらず同一のままであることに留意すべきである。
【０１１７】
さらに、図6Dの下部、図6Eおよび図6Fに、入口ローラ15が、ローラ18と同様の対のローラとして示される。望ましい望ましくないにかかわらず、このようなローラ15が設けられて、装置10の上流にある織布12の送りシステムに応じて駆動される場合、ベルト65により駆動されるローラ605によって駆動されるギヤ機構612を通して、ローラ15をベルト65により駆動すべきである。この場合には、機構601,612間の正確に一致した歯車比により、送りローラ18と同一の接線速度でローラ15を維持すべきである。しかし、ローラ15をアイドラローラとして自由に回転させて、材料12の上方および上流側に、材料12が周りに延びる単一のローラ15のみを提供することが好ましい。各ギヤ機構601,610,611は、ギヤ機構612について図示し説明したものとほぼ同様とすることができる。
【０１１８】
ブリッジ21,22の垂直動作は、コントローラ19による材料12の織布の下流動作と連係する。動作は、ブリッジ21,22が36インチの垂直行程範囲内に効率的にとどまるように連係する。さらに、2つのブリッジ21,22を、異なるパターンまたはパターンの異なる部分をステッチするように移動させることができる。このため、この別個の動作を連係させて、両ブリッジ21,22が、異なるステッチ速度で動作する必要のある行程範囲内にとどまるようにする。これは、1つのブリッジを独立して制御し、他のブリッジの動作は他のブリッジの動作に依存または従属するコントローラ19により達成されるが、他の動作の組合せを、種々のパターンおよび状況によく適合させることができる。
【０１１９】
ブリッジ21,22上での縫製ヘッド25,26によるパターンのステッチは、ブリッジ21,22、したがって、ブリッジ上の縫製ヘッド25,26の材料12に対する垂直動作と横方向動作との組合せにより行われる。コントローラ19は、大抵の場合、一定のステッチの大きさ、例えば一般に、1インチに7つのステッチを維持するように、これらの動作を連係させる。このような連係は、ブリッジ、織布、もしくは両方の動作速度の変更、または縫製ヘッド25,26の速度の変更をしばしば必要とする。
【０１２０】
針ヘッド25の速度は、各ブリッジ21,22の共通の針駆動軸32を駆動する2つの針駆動サーボモータ67の動作を制御するコントローラ19により制御される。同様に、ルーパヘッド26の速度は、各ブリッジ21,22の共通のルーパベルト駆動システム37を駆動する、各ブリッジ21,22に1つずつある2つのルーパ駆動サーボモータ69の動作を制御するコントローラ19により制御される。異なるブリッジ21,22上の縫製ヘッド25,26は、2つのサーボモータ67および2つのサーボモータ69の異なる動作により異なる速度で駆動することができる。しかし、同一のブリッジ21,22上の針ヘッド25およびルーパヘッド26は、同一の速度で同期して動作し、協働してステッチを形成するが、これらの動作は、適切なループ取り、針の撓み補償、または他の目的のために、互いにわずかに段階的に行われる。
【０１２１】
さらに、一部の状況では、ブリッジの水平動作が、ブリッジが反対方向に移動するように制御され、これにより、ブリッジ21,22の一方により行われる縫製動作によって生じる材料12の横方向の歪みを打ち消す傾向がある。例えば、2つのブリッジ21,22は、同一パターンを縫製しているときに、反対方向に回転するように制御される。織布12に加わる横方向の力が実行可能な程度に打ち消されるように、異なるパターンを制御することもできる。
【０１２２】
織布12およびブリッジ21,22の動作を、フレーム11の上部に配置されたパネル切断アセンブリ71により行われるパネル切断動作と連係させることもできる。パネル切断装置71は、駆動ローラ18のすぐ下流で織布12を横切る切断ヘッド72と、切断ヘッド72のすぐ下流の、フレーム11の両側の対の切落としまたは切込みヘッド73とを有し、織布12の側面から耳を切り落とす。
【０１２３】
切断ヘッド72は、レール74に取り付けられて、フレーム11の左側の停止位置からフレーム11を横切って横方向に進む。ヘッドは、はめ歯ベルト76により出力をヘッド72に連結させた状態でフレーム11に固定された交流モータ75により、レール74を横切って駆動される。切断ヘッド72は、材料12の両側に沿って回転する対の切断車輪77を含み、織布12の前縁部からキルトパネルを横方向に切断するように、車輪77の間に材料12が配置される。車輪77の切刃の速度がレール74を横切るヘッド72の速度に比例するように、車輪77がヘッド72に噛合する。
【０１２４】
切断車輪77の走行経路により画定される切断位置に、パネルの縁部が正確に配置されると、コントローラ19は、切断ヘッド72の動作を同期させてモータ75を作動させる。コントローラ19は、切断動作が行われると、この位置で材料12の動作を停止させる。切断動作中、コントローラ19は、縫製ヘッド25,26により行われる縫製を停止させ、またはブリッジ21,22を移動させることにより縫製を続けて、材料12を切断のために停止させるときに、材料12に対して縫製ヘッド25,26に長手方向動作を行わせる。
【０１２５】
切込みヘッド73による切落としまたは切込みは、材料12の織布または織布から切断されたパネルが切断ヘッド72から下流へ移動するときに行われる。各切込みヘッド73は、対の切込み車輪79と連係して駆動される1セットの対向する送りベルト78を有する。これらの切込みヘッド73の構造および動作は、参照により本明細書に明白に組み込まれている、2002年3月1日付出願の、Kaetterhenry他による同時係属米国特許出願第10/087,467号「Soft Goods Slitter and Feed System for Quilting(キルティング用繊維製品スリッタおよび送りシステム)」に詳細に説明されている。
【０１２６】
送りベルト78と車輪79とは、噛合して共に動作し、織布12がスリッタ73を通して進められるときに送りローラ18の駆動システムにより駆動される。パネルが切断ヘッド72により織布から切断された後に、ベルト78が送りローラ18から離れて動作されて、ベルト78からパネルを除去する。同時係属出願で説明されるように、切込みヘッド73は、異なる幅の織布12に対応するように、フレーム11の幅を横切って横方向に延びるトラック80上で横方向に調節可能になっている。パネルが切断され、切落としベルト78から除去された後に、コントローラ19の制御下で調節が行われる。切込みヘッド73と、フレーム11上で切込みヘッド73の横方向位置を調節して材料12の縁部に一致させることは、同時係属出願に記載された方法で、本明細書で説明したように、コントローラ19の制御下で行われる。
【０１２７】
前述した構造により、コントローラ19は、すべて種々の組合せおよび連続した組合せで、織布を前方に移動させ、上部ブリッジを上下左右に移動させ、下部ブリッジを上下左右に移動させ、個々の針駆動装置およびルーパ駆動装置を選択的にオンオフし、針駆動装置およびルーパ駆動装置対の速度を制御して、広範な種々のパターンおよび効率のよい動作を提供する。例えば、単純な線は、より速い速度で、種々の組合せで縫製される。連続した180度パターン(左右および前方の動作のみで縫製することができる)および360度パターン(逆方向の縫製を必要とする)は、従来のキルティング装置よりも多くの種類、かつ、より速い速度で縫製される。1つのパターン成分の完成、仮縫いステッチの縫製、糸の切断、および新しいパターン成分の始端へ跳ぶことを必要とする別個のパターンは、より多くの種類、かつ、より高い効率で縫製することができる。異なるパターンを連結することができる。異なるパターンを同時に縫製することができる。材料を移動させて、または固定して、パターンを縫製することができる。縫製を、パネル切断と同期させて進めることができる。種々の針速度で、パターンの異なる部分を異なる速度で同時に縫製することにより、パネルを縫製することができる。針設定、間隔、および位置を、自動的に変更することができる。
【０１２８】
例えば、ブリッジを選択された位置に固定して、単に駆動ローラ18の動作により装置を通して織布12を進めることにより、単純な直線を織布12の長さに平行に縫製することができる。縫製ヘッド25,26は、織布の速度に同期した速度でステッチを形成して、所望のステッチ密度を維持するように駆動される。
【０１２９】
織布12を固定して、縫製ヘッドを同様に動作させながらブリッジを水平に移動させることにより、織布12を横切って、連続した直線を縫製することができる。複数の縫製ヘッドを、移動するブリッジ上で同時に動作させて、一区画の同一の横方向線を縫製することができるため、ブリッジの動作は、針間の水平方向の間隔を等しくすることのみを必要とする。これにより、横方向線がより速い速度で縫製される。
【０１３０】
連続パターンは、装置が縫製するときに、同一のパターン形状を繰り返すことにより形成される。横方向動作と組み合わせて、縫製ヘッドに対して織布を一方向のみに動作させることにより生成される連続パターンは、標準連続パターンと呼ぶことができる。このパターンは、180度パターンと呼ばれることもある。ブリッジの垂直位置を固定して、送りローラ18を進めて織布12を移動させ、ブリッジ21,22を水平方向にのみ移動させることにより、このパターンが装置10で縫製される。装置10では、織布12はフレーム11に対して横方向には移動しない。
【０１３１】
図7Aは、標準連続パターンの一例である。すべての針が同一のパターンを同時に縫製する従来の多針縫製装置により、距離Dをおいて離間した2列の針があれば、図示したパターン900を縫製することができる。距離Dは、装置の固定パラメータであり、パターンによって変更することはできない。これは、針列間隔が固定され、すべての針を共に移動させなければならないためである。前述した装置10では、一方のブリッジの針で交互のステッチを縫製することができ、他方のブリッジの針で他のステッチを縫製するため、距離Dを任意の値にすることができる。2つのブリッジを、互いに任意の関係で移動させることができる。さらに、2つのブリッジが垂直距離2Dをおいて離間して、例えば各ブリッジの針が点901,902から始動される場合、織布が上方に送られるときに、ブリッジは反対の横方向に移動し、これにより、交互の列903,904が同一のパターンの鏡像として縫製される。このようにして、ブリッジ動作により材料に加えられる横方向の力が打ち消され、材料の歪みが最小限になる。
【０１３２】
縫製ヘッドに対して双方向の織布動作を必要とする連続パターンは、本明細書では360度パターンと呼ばれる。この360度パターンは、種々の方法で縫製することができる。織布12を固定して保持して、パターン繰返し長さを完全にブリッジ動作により縫製することができ、その後、織布12を1つの繰り返し長さだけ進めて停止させ、また次の繰返し長さをブリッジ動作のみにより縫製することができる。このような360度連続パターンを縫製する、より効率がよく、スループットの高い方法は、織布12を進めて、パターンの織布対ヘッド動作の必要な垂直成分を与え、ブリッジが、織布12およびフレーム11に対する水平動作によってのみ縫製することを伴う。逆の垂直縫製方向が必要な、パターン内の点に到達すると、送りローラ18を停止させることにより織布12が停止され、縫製を行う1つまたは複数のブリッジが上方へ移動する。垂直方向を再び反転させなければならないときには、垂直動作が開始され織布の動作が停止する初期位置にブリッジが到達するまで、織布が固定されたままブリッジが下方へ移動する。その後、織布動作に交替され、パターンの反転が再び必要になるまで、パターンの垂直成分を加える。このブリッジと織布の垂直動作の組合せにより、ブリッジが範囲から外れるのを防止する。
【０１３３】
360度連続パターン910の一例が図7Bに示される。このパターンの縫製は、例えば、点911で開始され、上方への垂直織布動作のみによって垂直線912が縫製される。その後、点913で、織布が停止して、横方向のブリッジ動作のみにより水平線914が点915まで縫製され、上方へのブリッジ動作のみによって縫製線916へ、横方向のブリッジ動作のみによって縫製線917へ、下方への垂直ブリッジ動作のみによって縫製線918へ、横方向のブリッジ動作のみによって縫製線919へ、下方への垂直ブリッジ動作のみによって縫製線920へ縫製される。線921は横方向のブリッジ動作のみによって縫製され、線922は上方へのブリッジ動作のみによって縫製され、線923は横方向のブリッジ動作のみによって点924へ縫製される。この点で線923に沿って、ブリッジは、パターンのどの点にあるときよりも、初期位置の下方へ最も遠い距離のところに位置する。その後、ブリッジが、垂直ブリッジ動作が開始される点915に隣接する点926まで、縫製線925へ下方に移動し、点926で、ブリッジが初期垂直位置に戻り、垂直動作が停止して、織布が上方へ移動して、さらに点927まで線を縫製する。横方向のブリッジ動作のみによって線928が点929まで縫製され、パターンの始点へ戻る。
【０１３４】
出願人の譲受人による商標TACK & JUMPパターンとして呼ばれる別個のパターン成分から形成される不連続パターンが、連続パターンと同一の方法で縫製され、仮縫いステッチが各パターン成分の始端および終端で作られ、各パターン成分の完成後に糸が切り落とされ、次のパターンの始端まで針に対して材料が進められる。180度および360度パターンは、連続パターンとして処理される。このような360度パターン930の一例が図7Cに示される。これらのパターンを縫製する1つの単純な方法は、ブリッジ動作によりパターンを縫製し、パターンを仮縫いし、糸を切断し、織布動作のみにより次の繰返しへ跳ぶことである。しかし、パターン縫製部に、図7Bに示す織布動作を加えることにより、スループットを高めることができる。
【０１３５】
米国特許第6,026,756号に記載された概念により、異なるパターンを共に連結することができる。図7Dは、両側を鏡像として縫製することにより、2つのブリッジがクローバ形パターン941の縫製を分担して、ブリッジの垂直動作なしで装置10に縫製することのできる連結パターンの一例である。あるいは、一方のブリッジがパターン941を360度不連続パターンとして縫製し、他方のブリッジが直線パターンを縫製することもできる。
【０１３６】
図7Eは、一方のブリッジが交互のパターン951を縫製し、他方のブリッジが同一のパターンの鏡像952を縫製する、連続した360度パターン950を示す。このパターン950は、図7Bのパターン910と同様の織布およびブリッジ垂直動作論理を使用して縫製される。ブリッジと織布との間の垂直動作の配分を決定する際には、縫製開始前にコントローラ19がパターンを分析する。この決定では、各パターン繰返しの開始時に、繰返しの終端の横方向位置をパターン開始時の位置と同一にしなければならず、垂直織布位置を同一またはさらに下流(上流)にしなければならない。下部ブリッジが点953で最初に仮縫いステッチを縫製して、パターン951を縫製することにより、パターン950を縫製することができる。縫製は、点954に到達するまで、ブリッジ水平動作および織布垂直動作のみを使用する。その後、織布が停止して、ブリッジが垂直に下方へ、次いで上方へ点955まで縫製し、この点では、ブリッジが、点954の場合と同一の、織布上の長手方向位置にあり、同一の垂直位置にある。その後、単一の垂直動作に代わって織布送りが行われ、パターン956の後半でこの順序が繰り返される。
【０１３７】
点957に到達すると、第2のブリッジが、点953の仮縫いステッチによりパターン952を開始する。第2のブリッジは、水平または横方向が反転されることを除いて、第1のブリッジがパターン951を縫製したのと同様の方法で縫製される。ブリッジと織布とが、パターン951,952について同様に、かつ同時に垂直に移動し、また、一方のブリッジの横方向動作が他方のブリッジの横方向動作と等しく、かつ逆になって、縫製が続けられる。縫製は、仮縫いステッチが縫製されて糸が切断される点958に、下部ブリッジが到達するまで続けられる。もう1パターン繰り返した後、第2のブリッジが同一の点に来て、仮縫いステッチが縫製され、糸が切断される。
【０１３８】
一方のブリッジを移動させることにより1つのパターンを形成し、他方のブリッジを移動させることにより別のパターンを形成して、2つの異なるパターンを同時に縫製することができる。ブリッジと縫製ヘッドとの両方の動作が、共通の仮想軸に対して制御される。この仮想軸の速度を、一方のブリッジが最高速度に到達するまで増加させることができ、他方のブリッジは、パターン要件により決定される比で、より低い速度で動作する。図7Fのパターン960がこれを示す。一方のブリッジがパターン961の垂直線を縫製し、他方のブリッジがパターン962のジグザグ線を同時に縫製するため、2つのブリッジのステッチ速度を変えなければならない。パターン962のステッチ列が、パターン961のステッチ列よりも長いため、パターン962は、最高ステッチ速度で設定された仮想軸または基準に対して1対1で駆動される。パターン962の線が、例えば45度の角度である場合、パターン961のステッチ速度は、パターン962のステッチ速度の0.707倍に設定される。
【０１３９】
材料を進めながら、ブリッジの垂直動作および水平動作の組合せにより、パターンを縫製することができ、これにより、プロセスの最適化が可能になる。図7Gは、例えば、菱形パターン972および円形パターン973と組み合わせた直線の縁パターン971から構成されるパターン970を示す。パネル全体が36インチの垂直ブリッジ行程よりも大きい場合、例えば寸法Lが70インチの場合、ステッチは以下のように処理される。すなわち、360度論理を使用し、織布を固定して、一方のブリッジが菱形を縫製し、他方のブリッジが円形を縫製し、または他の組合せで、パネルの上半分974の菱形および円形が最初に縫製される。その後、プロセス中に織布が35インチ上方へ移動して、前述したように垂直線および水平線を縫製することにより、縁パターン971が縫製される。次に、パネルの下半分975の菱形および円形が縫製される。あるいは、上部ブリッジにより上側の円形および菱形パターンを縫製し、下部ブリッジにより下側の円形および菱形(2列)を縫製することにより、パネルの上半分を縫製することができる。その後、縁ラインが縫製された後に、パネルの下半分の円形および菱形パターンを、ブリッジ間に同様に配分することができる。
【０１４０】
パネル切断をキルティングと同期させることができる。パネルを織布12から横方向に切断する、織布の長さ上の点が、切断ナイフヘッド72に到達すると、織布送りローラ18が織布12を停止させ、切断が行われる。織布の上方動作の代わりにブリッジの下方動作を行うことにより、縫製を中断せずに続けることができる。これは、コントローラ19により予測され、これにより、織布12が、ローラ18によって、縫製を行う速度よりも速い速度で進められ、ブリッジが十分上方へ移動して最下位置よりも十分上方に位置するようにし、織布の停止中の切断動作期間に下方へ縫製することができるようになっている。
【０１４１】
パネルによって異なる針の組合せにより、異なるパターンを縫製する場合、またはパネルの異なる部分を異なる針の組合せにより縫製する場合、コントローラは針をオンオフすることができる。
【０１４２】
図8は、図6に関して図示し説明したシステムの代替形態である動作システム20を示す。この動作システムの実施形態は、ブリッジ21,22の隅部近くでフレーム11の4隅に配置された、4つのベルト駆動エレベータまたはリフトアセンブリ31から形成された、ブリッジ垂直配置機構30を使用する。各リフトアセンブリ31は、各ブリッジ21,22のための別個のリフトまたはエレベータを含む。図8Bおよび図8Cを参照すると、図示した実施形態では、これらのエレベータが、下部ブリッジ21を垂直に移動させる、各アセンブリ31内の下部ブリッジエレベータ33と、上部ブリッジ22を垂直に移動させる、各アセンブリ31内の上部ブリッジエレベータ34とを含む。下部エレベータ33と上部エレベータ34とは連結されて一斉に動作し、ブリッジの4隅が同一の水平面に水平に維持されるようにする。上部エレベータ34を、下部エレベータ33とは別個に独立して、コントローラ19により制御することができ、また、下部エレベータ33を、上部エレベータ34とは別個に独立して、コントローラ19により制御することができる。サーボモータ35がエレベータ33に連結され、コントローラ19により作動されて、下部ブリッジ21を上下させ、一方、サーボモータ36がエレベータ34に連結され、コントローラ19により作動されて、上部ブリッジ22を上下させる。エレベータは、各ブリッジ21,22が、キルティング面16に位置する織布12のパネル大の部分で所望の大きさにパターンをキルティングする必要のある垂直動作範囲を有するように構成される。図示した実施形態では、この寸法は36インチである。
【０１４３】
機構30のこの実施形態の各エレベータアセンブリ31は、フレーム11に固定して取り付けられた垂直レール40を含む。各ブリッジ21,22は、1セットの軸受ブロック、または、図示したように、各レール40の4つのローラ42に垂直に載置された、1セットの4つのブラケット41上に支持される。図8Aに示すように、各ブラケット41は、レール40と反対側に一体化された、キルティング面16側へ延びるT字形キー43を有する。各ブリッジ21,22の前部材23および後部材24は、キルティング面16とは逆のレール40側を向く前後面に形成されたキー溝44を有する。キー43は、キー溝44内を垂直に摺動してブリッジをレール40上に支持し、ブリッジ22,22がキルティング面16に平行に、かつレール40の横方向に、水平に摺動するようになっている。
【０１４４】
各ブリッジ21,22は、コントローラ19の制御下で、別個に独立して横方向に移動可能である。この動作は、コントローラ19により制御されるサーボモータ45,46により生じ、サーボモータ45,46は、サーボモータ45または46の軸上の歯車47と、ブリッジ部材23または24上の歯車ラック48とを含むラックアンドピニオン駆動装置により、下部ブリッジ21および上部ブリッジ22を移動させる。キー溝44と、ブリッジ20の横方向端部に対するレール40の配置とは、各ブリッジ20が、キルティング面16に位置する織布12のパネル大の部分で所望の大きさにパターンをキルティングする必要のある水平横方向動作範囲を有するように構成される。図示した実施形態では、ブリッジが装置10の中心に位置するときに、ブリッジ20の横方向端部から、キー溝44内でのキー43の18インチの行程が可能な距離をおいて、レール40が配置される。これは、ブリッジ20の、左右に36インチの行程の横方向距離を考慮している。
【０１４５】
ブリッジ配置機構30が、図8Cおよび図8Dに詳細に示される。下部ブリッジ21のエレベータ33は、装置10の各側にベルト51を含み、このベルト51は、キルティング面16の下流、後方、またはルーパ側に配置された2つのレール40の真下で、サーボモータ35により駆動される横方向水平駆動軸53の駆動プーリ52の周りに延びる、第1の部分51aを含む。ベルト部51aは、ローラ55に装着された釣合いおもり54に取り付けられて、キルティング面16と反対側の各レール40の外側を垂直に移動する。ベルト51は、釣合いおもり54から後部レール40の上部でプーリ56を超えて延び、レール40に沿って下方へ、下部ブリッジ21のブラケット41に取り付けられる箇所まで延びる、第2の部分51bを含む。ベルト51の第3の部分51cは、このブラケット41からレール40の下端部でプーリ57の周りに延び、キルティング面16の上流、前方、または針側のレール40の下部の同様のプーリ57の下方および周りに延び、上部ブリッジサーボモータ36の水平横方向軸59のアイドラプーリ58の下方および周りに延び、レール40の上方へ、このレール40上で垂直に移動可能な別の釣合いおもり54に取り付けられる箇所まで延びる。ベルト51は、釣合いおもり54から、このレール40の上部のプーリ56を超えて延び、レール40に沿って下方へ、下部ブリッジ21の前方、上流、または針側ブラケット41に取り付けられる箇所まで延びる第4の部分51dを有する。このブラケット41は、ベルト51の第1の部分51aの一端部に接続され、この一端部は、このレール40の端部でプーリ57の下方および周りに延び、レール40の下流でプーリ57を超えて、前述したように、駆動プーリ52の周りに延びる。
【０１４６】
上部ブリッジ22のエレベータ34は、ブラケット41および釣合いおもり54に同様に接続された装置10の各側にベルト61を含む。特に、ベルト61は、サーボモータ36により駆動される横方向水平駆動軸59の駆動プーリ62の周りに延び、キルティング面16の上流、前方、または針側に配置される2つのレール40の真下で延びる第1の部分61aを含む。ベルト部61aは、ローラ55に装着された釣合いおもり54に取り付けられて、キルティング面16と反対側の各レール40の外側を垂直に移動する。ベルト61は、おもり54から前部レール40の上部でプーリ56を超えて延び、レール40に沿って下方へ、上部ブリッジ22のブラケット41に取り付けられる箇所まで延びる第2の部分61bを含む。ベルト61の第3の部分61cは、このブラケット41からレール40の下端部でプーリ57の周りに延び、キルティング面16の下流、後方、またはルーパ側でレール40の下部の同様のプーリ57の下方および周りに延び、下部ブリッジサーボモータ35の水平横方向軸53のアイドラプーリ68の下方および周りに延び、レール40の上方へ、このレール40上で垂直に移動可能な別の釣合いおもり54に取り付けられる箇所まで延びる。ベルト61は、釣合いおもり54から、このレール40の上部のプーリ56を超えて延び、レール40に沿って下方へ、下部ブリッジ21のブラケット41の後方、上流、またはルーパ側に取り付けられる箇所まで延びる第4の部分61dを有する。このブラケット41は、ベルト61の第1の部分61aの一端部に接続され、この一端部は、このレール40の端部でプーリ57の下方および周りに延び、レール40の下流でプーリ57を超えて、前述したように駆動プーリ62の周りに延びる。
【０１４７】
ベルト51,61の各々に平行な、荷重平衡および安全性のための1セットの重複ベルト70が設けられる。これは、図8Dおよび図8Eにさらに示される。
【０１４８】
当業者は、本明細書中の本発明の適用が変更され、本発明が好ましい実施形態で記載され、本発明の原理を逸脱することなく追加および修正を加えることができることを理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の原理を具現化するキルティング装置の斜視図である。
【図１Ａ】特に下部ブリッジを示す、図1の線1A-1Aに沿って取った、図1のキルティング装置の上部横断面図である。
【図１Ｂ】図1Aのブリッジの、針ヘッドおよびルーパヘッドアセンブリ対を示す拡大上面図である。
【図２】針側から見た、図1のキルティング装置の針ヘッドおよびルーパヘッドアセンブリ対の一実施形態を示す等角図である。
【図２Ａ】ルーパ側から見た、図2の針の針ヘッドアセンブリおよびルーパヘッド対を示す等角図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による縫製ヘッドのステッチサイクル全体を通した、針位置のグラフである。
【図３】図2および図2Aの針ヘッドアセンブリの針ヘッドクランチを示す、一部切欠等角図である。
【図３Ａ】図3のクラッチの軸方向横断面図である。
【図３Ｂ】図3Aの線3B-3Bに沿って取ったクラッチの横断面図である。
【図３Ｃ】図3のクラッチの代替形態を示す、図3Dの線3C-3Cに沿って取った、図3Aと同様の軸方向横断面図である。
【図３Ｄ】図3Cの代替形態をさらに示す、図3Cの線3D-3Dに沿って取った横断面図である。
【図３Ｅ】図3のクラッチの代替形態である機械スイッチ機構により係合される針駆動装置を示す斜視図である。
【図３Ｆ】図3Eの機械スイッチ機構により係合される針駆動装置の動作を示す斜視図である。
【図３Ｇ】図3Eの機械スイッチ機構により係合される針駆動装置の動作を示す斜視図である。
【図３Ｈ】図3Eの機械スイッチ機構により係合される針駆動装置の動作を示す斜視図である。
【図３Ｉ】図3Eの機械スイッチ機構により係合される針駆動装置の動作を示す斜視図である。
【図３Ｊ】図3Eの機械スイッチ機構により切り離される針駆動装置を示す斜視図である。
【図３Ｋ】図3Jに示すように機械スイッチ機構により分離される針駆動装置の非動作を示す斜視図である。
【図３Ｌ】図3Jに示すように機械スイッチ機構により分離される針駆動装置の非動作を示す斜視図である。
【図３Ｍ】図3Jに示すように機械スイッチ機構により分離される針駆動装置の非動作を示す斜視図である。
【図４】図2のルーパヘッドアセンブリの一実施形態を示す等角図である。
【図４Ａ】ルーパ駆動ハウジングを取り外した、図4と同様の等角図である。
【図４Ｂ】図4の線4B-4Bに沿って取った、図4Aのルーパ駆動装置の横断面図である。
【図４Ｃ】ルーパが調節のために定位置にある、図4のルーパ駆動アセンブリの一部の、ルーパ軸方向の上面図である。
【図４Ｄ】図4Cのルーパ駆動アセンブリのルーパホルダおよびルーパの分解斜視図である。
【図４Ｅ】図4Cの線4E-4Eにより示される方向の、ルーパの横断面図である。
【図４Ｆ】図4C〜図4Eのルーパ調節機構のためのルーパ位置インジケータの一実施形態の図である。
【図５】本発明の原理による多針キルティング装置の、対応する複数のルーパヘッドの各々に構成されるときの、複数の糸切断装置の1つの使用を示す斜視図である。
【図５Ａ】糸切断装置に関連して、一連のステッチの終端での針およびルーパの相対位置と、針糸およびルーパ糸とを示す図である。
【図５Ｂ】糸切断動作のステップを示す図である。
【図５Ｃ】糸切断動作のステップを示す図である。
【図５Ｄ】本発明のある態様による、糸張力測定回路の図である。
【図６】図1の装置の動作システムの一実施形態を示す等角図である。
【図６Ａ】移動する材料織布と固定したブリッジとを持つ動作システムを示す、図6の線6A-6Aの横断面図である。
【図６Ｂ】移動するブリッジと固定した材料織布とを持つ動作システムを示す、図6Aと同様の横断面図である。
【図６Ｃ】図1の装置の左部分を詳細に示す拡大斜視図である。
【図６Ｄ】図6Cの線6D-6Dに沿った横断面図である。
【図６Ｅ】図6Cの一部の拡大断面図である。
【図６Ｆ】図6Eの線6F-6Fに沿った横断面図である。
【図６Ｇ】装置の後部から見た、図6Dの一部の拡大斜視図である。
【図７Ａ】標準連続パターンのキルティングを示す図である。
【図７Ｂ】360度連続パターンのキルティングを示す図である。
【図７Ｃ】不連続パターンのキルティングを示す図である。
【図７Ｄ】異なる連結パターンのキルティングを示す図である。
【図７Ｅ】可変長さの、連続した360度パターンのキルティングを示す図である。
【図７Ｆ】連続した鏡像パターンの同時キルティングを示す図である。
【図７Ｇ】異なるパターンの同時キルティングを示す図である。
【図８】図1の装置の代替動作システムを示す、図6と同様の等角図である。
【図８Ａ】図8の線8A-8Aに沿った横断面図である。
【図８Ｂ】図8のブリッジシステムの一部の切欠斜視図である。
【図８Ｃ】図8Bのブリッジシステム部のベルト駆動構成を示す図である。
【図８Ｄ】キルティング面側を向く、図8Bのブリッジシステム部のベルト駆動構成の斜視図である。
【図８Ｅ】キルティング面と逆側を向くベルト駆動構成の、図8Dと同様の斜視図である。
【符号の説明】
【０１５０】
10  多針キルティング装置
12  材料
16  キルティング面
18  送りローラ
19  コントローラ
21,22  ブリッジ
25  針ヘッドアセンブリ
26  ルーパヘッドアセンブリ
33,34  エレベータ
35,36  サーボモータ
41  プラットホーム
45,46  リニアサーボモータ
66  ピンチローラ
67,69  サーボモータ
90  ステッチ要素対
100,210  クラッチ
132  針
158  押え金
710  針動作曲線
【図１】
2005518912.tif 000003
【図１Ａ】
2005518912.tif 000004
【図１Ｂ】
2005518912.tif 000005
【図２】
2005518912.tif 000006
【図２Ａ】
2005518912.tif 000007
【図２Ｂ】
2005518912.tif 000008
【図３】
2005518912.tif 000009
【図３Ａ】
2005518912.tif 000010
【図３Ｂ】
2005518912.tif 000011
【図３Ｃ】
2005518912.tif 000012
【図３Ｄ】
2005518912.tif 000013
【図３Ｅ】
2005518912.tif 000014
【図３Ｆ】
2005518912.tif 000015
【図３Ｇ】
2005518912.tif 000016
【図３Ｈ】
2005518912.tif 000017
【図３Ｉ】
2005518912.tif 000018
【図３Ｊ】
2005518912.tif 000019
【図３Ｋ】
2005518912.tif 000020
【図３Ｌ】
2005518912.tif 000021
【図３Ｍ】
2005518912.tif 000022
【図４】
2005518912.tif 000023
【図４Ａ】
2005518912.tif 000024
【図４Ｂ】
2005518912.tif 000025
【図４Ｃ】
2005518912.tif 000026
【図４Ｄ】
2005518912.tif 000027
【図４Ｅ】
2005518912.tif 000028
【図４Ｆ】
2005518912.tif 000029
【図５】
2005518912.tif 000030
【図５Ａ】
2005518912.tif 000031
【図５Ｂ】
2005518912.tif 000032
【図５Ｃ】
2005518912.tif 000033
【図５Ｄ】
2005518912.tif 000034
【図６】
2005518912.tif 000035
【図６Ａ】
2005518912.tif 000036
【図６Ｂ】
2005518912.tif 000037
【図６Ｃ】
2005518912.tif 000038
【図６Ｄ】
2005518912.tif 000039
【図６Ｅ】
2005518912.tif 000040
【図６Ｆ】
2005518912.tif 000041
【図６Ｇ】
2005518912.tif 000042
【図７Ａ】
2005518912.tif 000043
【図７Ｂ】
2005518912.tif 000044
【図７Ｃ】
2005518912.tif 000045
【図７Ｄ】
2005518912.tif 000046
【図７Ｅ】
2005518912.tif 000047
【図７Ｆ】
2005518912.tif 000048
【図７Ｇ】
2005518912.tif 000049
【図８】
2005518912.tif 000050
【図８Ａ】
2005518912.tif 000051
【図８Ｂ】
2005518912.tif 000052
【図８Ｃ】
2005518912.tif 000053
【図８Ｄ】
2005518912.tif 000054
【図８Ｅ】
2005518912.tif 000055
【国際調査報告】
2005518912.tif 000056