EP0358547A1 - Dispositif de préhension et maintien d'au moins deux pièces souples en vue de leur assemblage par couture ou analogue - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates generally to a device for gripping and holding at least two pieces or sheets of flexible material with a view to their assembly by sewing, welding, or any suitable method.
- It relates more particularly to a device for gripping and holding two pieces of fabric or canvas intended to be assembled by sewing, one of these pieces having to constitute the covering surface of the upper part of a seat of an automobile seat and the another piece of fabric constituting a band surrounding this seat.
- the present invention aims to fill this gap by providing a gripping and holding device achieving the above objective, and this in a reliable and inexpensive manner.
- the invention relates to a device for gripping and holding at least two flexible parts in fabric for example, intended to be assembled by sewing or the like, and one of which forms a covering surface of the upper part of a seat cushion, for example, while the other forms a strip surrounding this seat, characterized in that that it comprises a support forming a mold capable of receiving said surface and said strip and comprising means allowing the peripheral clamping of these two elements by pressing a plate or the like on said support forming mold.
- the periphery of the mold-forming support is provided with a groove or the like capable of receiving the band surrounding the seat and defining, on the interior side of the support, a sole in the shape of the covering surface. from the upper part of the seat, and from the side outside the support, a flange constituting with the periphery of the plate, the aforementioned pinching means.
- the wall of the groove situated on the outside of the support and comprising the abovementioned flange is provided with orifices connected to a source of vacuum allowing the strip surrounding the seat to be pressed against said wall.
- the aforementioned plate can be actuated by a jack mounted articulated on a frame of which the support forming the mold is integral.
- This frame is fixed on a sleeve rotatably mounted on a part with end piece integral with the support forming the mold and capable of being grasped by the pliers of a robot.
- the plate applicable on the sole it is fixed to the frame by means of a bearing.
- connection of the plate to the frame by a bearing, and the connection of the support forming the mold to the frame by means of a sleeve integral with this frame will allow the plate and the support to rotate simultaneously relative to the frame so to automatically assemble the two pieces of fabric by sewing, as will be explained in detail below.
- the device according to this invention comprises indexing means for identifying the relative positions of the support forming the mold and the plate.
- This invention is further characterized by a cable associated with a return means and fixed to the frame to allow in particular the retention of the frame during the simultaneous rotation of the support forming the mold and the plate, this in order to allow assembly by sewing.
- the frame has substantially the shape of a U between the branches of which the mold-forming support and the plate are simultaneously rotatably mounted, the latter being secured, by means of the aforementioned bearing, to one branches of the U articulated on the remaining part of this U.
- the aforementioned sole receiving the piece of fabric intended to cover the upper part of the seat cushion is provided with means, such as for example asperities, preventing any sliding of this piece of fabric.
- a gripping and holding device in accordance with this invention essentially comprises a support forming a mold 1 which comprises on the one hand a sole 2 whose external face 2a can receive a piece of fabric, of canvas or the like 3 corresponding to the shape of the upper part of a seat of a vehicle seat for example, and on the other hand of the means 4 allowing the peripheral pinching of the part 3 and of another piece of fabric, canvas or the like 5 to be assembled to the part 3 and constituting a band to surround the seat of the seat (not shown).
- the support forming the mold 1 is provided with a groove or the like 6 capable of receive, in a substantially vertical orientation, the piece of fabric 5 and defining, on the interior side of the support 1, the sole 2 previously mentioned and which is, by its external face 2a, in the shape of the upper surface of the seat of the seat, and on the outside of the support 1, a flange 7 which can cooperate with the periphery 8 of a presser plate 9 so as to pinch the periphery of the pieces of fabric 3 and 5.
- this pinching is carried out a short distance from the peripheral edges of the pieces of fabric 3 and 5 so that these two edges are juxtaposed to form an edge or a fringe 10 which is free and external to the support forming the mold 1, which edge 10 can be sewn by the sewing head shown schematically at 11 in Figure 2 and this in the manner which will be explained later.
- the groove 6 which has substantially a cross section in the shape of a U or a V, comprises, on the inside of the support 1, a wall 6a which in a way constitutes the edge of the sole 2.
- the plate 9, like the mold forming the support 1, are integral with a frame generally identified at 15 and having the general shape of a U, as can be seen in FIGS. 1 and 2.
- One 16 of the branches of the U is articulated at 17 on the remaining part 18 of the U which is itself integral with a sleeve 19 mounted idly on a part 20 fixed on the support forming the mold 1 and carrying at its end an end piece removable 21 allowing the gripping of the entire device by the clamps 22 of a robot 23 visible in FIG. 2.
- the presser plate 9 On the end of the branch 16 of the frame 15 is fixed the presser plate 9 by means of a ball bearing 24, so that said plate can rotate relative to said branch or arm 16.
- a jack 25 is mounted in an articulated manner between the arm 16 and the remaining part 18 of the frame 15, so that, as will be described later in connection with operation, the pressure plate 9 can be moved away from or applied to the sole 2 of the mold support 1.
- Indexing means constituted, according to the example shown, by thrust bearings 27, 28 respectively allow the location of the relative positions of the pressure plate 9 and the support forming the mold 1.
- the outer face 2a of the sole 2 is provided with asperities preventing any sliding of the piece of fabric 3 relative to said sole.
- asperities one could perfectly, without departing from the scope of the invention, use other equivalent means.
- the plate 9-support 1 assembly can rotate simultaneously between the branches of the U constituting the frame 15, and this thanks to the ball bearing 24 and the sleeve bearing 19, it being understood that between this sleeve and the part 20 are provided with seals 31 ensuring airtightness in all the angular positions that the device takes during the operation which will now be described.
- the actuator 25 is actuated which lifts the arm 16 and consequently moves the pressure plate 9 away from the sole 2, so that access inside the mold support 1 is possible
- the operator firstly places the piece of fabric 5 constituting the surrounding of the seat base in the groove 6, taking care to place the outside or appearance of the fabric or the canvas on the side of the wall 6a of said groove, that is to say on the side of the sole 2. Then the operator creates a vacuum in the cavity or chamber 13 which, by means of the orifices 12, causes the part 5 to be held against the wall 6b.
- the piece of fabric 3 is deposited on the sole 2, so that the outer face or aspect of this piece is on the side of the face 2a of the sole 2. It will be specified here that any sliding of the piece of fabric 3 on the sole 2 is avoided by the roughness or other equivalent means, on the face 2a.
- the operator then controls the jack 25 to press the plate 9 on the sole 2 so that the pieces of fabric 3 and 5 are sandwiched by their peripheral edges, and this thanks to the cooperation of the edge 8 of the plate 9 and the rim 7, so as to leave a free edge 10 constituted by two superimposed fringes of part 3 and part 5.
- the robot 23 then grasps the device on the carousel by the end piece 21 and changes the device in front of the sewing head 11, as can be understood by referring to FIG. 2.
- the assembly 9-support plate 1 rotates relative to the frame 15 as the seam is made on the edge 10 formed by the two fringes of the pieces of fabric 3 and 5.
- the cable 29 performs an elastic traction on the frame 15 so as not to interfere with the automatic sewing operation.
- This finished part is then turned over, so as to reveal the outside or appearance of the fabric and to hide the seam, as can be seen in FIG. 4 where the seam is shown diagrammatically at 32.
- the assembly now holding the pieces of fabric to be joined can be fixed, while the sewing head is movable.
- the assembly for gripping and holding the pieces of fabric 3 and 5 can be considered as a fixed station template around which the sewing head moves, which can be animated by a robot.
- the maintenance of the piece of fabric 1 in position can be ensured in various ways, that is to say by using for example the electrostatic properties of this piece of fabric , or by still using a claw mechanism which would be movable inside the sole 2.
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Abstract
Description
- La présente invention se rapporte d'une manière générale à un dispositif de préhension et maintien d'au moins deux pièces ou feuilles de matériau souple en vue de leur assemblage par couture, soudage, ou tout procédé approprié.
- Elle concerne plus particulièrement un dispositif de préhension et maintien de deux pièces de tissu ou de toile destinées à être assemblées par couture, l'une de ces pièces devant constituer la surface de recouvrement de la partie supérieure d'une assise de siège automobile et l'autre pièce de tissu constituant une bande entourant cette assise.
- On a déjà proposé divers systèmes pour réaliser d'une façon automatique ou semi-automatique la couture d'un certain nombre de pièces de tissu devant constituer un article.
- Toutefois, il n'a pas encore été proposé un dispositif de préhension et maintien de deux pièces de tissu en vue de leur assemblage automatique par couture pour réaliser spécifiquement un revêtement d'assise de siège qui, comme on le sait constitue un élément présentant une forme relativement compliquée.
- Aussi, la présente invention a pour but de combler cette lacune en proposant un dispositif de préhension et de maintien réalisant l'objectif ci-dessus, et ce de manière fiable et peu coûteuse.
- A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de préhension et maintien d'au moins deux pièces souples en tissu par exemple, destinées à être assemblées par couture ou analogue, et dont l'une forme surface de recouvrement de la partie supérieure d'une assise de siège par exemple, tandis que l'autre forme une bande entourant cette assise, caractérisé en ce qu'il comprend un support formant moule apte à recevoir ladite surface et ladite bande et comportant des moyens permettant le pinçage périphérique de ces deux éléments par appui d'un plateau ou analogue sur ledit support formant moule.
- Selon une autre caractéristique de cette invention, le pourtour du support formant moule est muni d'une rainure ou analogue apte à recevoir la bande entourant l'assise et définissant, du côté intérieur au support, une semelle à la forme de la surface de recouvrement de la partie supérieure de l'assise, et du côté extérieur au support, un rebord constituant avec la périphérie du plateau, les moyens de pinçage précités.
- On précisera encore ici que la paroi de la rainure située du côté extérieur au support et comportant le rebord précité est munie d'orifices reliés à une source de vide permettant à la bande entourant l'assise de se plaquer contre ladite paroi.
- Suivant une autre caractéristique de l'invention, le plateau précité est actionnable par un vérin monté articulé sur un bâti dont est solidaire le support formant moule.
- Ce bâti est fixé sur un manchon monté rotatif sur une pièce avec embout solidaire du support formant moule et susceptible d'être saisi par les pinces d'un robot.
- Quant au plateau applicable sur la semelle, il est fixé au bâti par l'intermédiaire d'un roulement.
- On comprend donc que la liaison du plateau au bâti par un roulement, et la liaison du support formant moule au bâti par l'intermédiaire d'un manchon solidaire de ce bâti permettront au plateau et au support de tourner simultanément par rapport au bâti de façon à réaliser automatiquement l'assemblage par couture des deux pièces de tissu, comme il sera expliqué en détail plus loin.
- Suivant encore une autre caractéristique, le dispositif selon cette invention comporte des moyens d'indexage pour repérer les positions relatives du support formant moule et du plateau.
- Cette invention est encore caractérisée par un câble associé à un moyen de rappel et fixé au bâti pour permettre notamment la retenue du bâti lors de la rotation simultanée du support formant moule et du plateau, cela afin de permettre l'assemblage par couture.
- Suivant un mode de réalisation préféré, le bâti présente sensiblement la forme d'un U entre les branches duquel est monté simultanément rotatif le support formant moule et le plateau, ce dernier étant solidaire, par l'intermédiaire du roulement précité, de l'une des branches du U articulée sur la partie restante de ce U.
- On précisera encore ici que la semelle précitée recevant la pièce de tissu destinée à recouvrir la partie supérieure de l'assise de siège, est munie de moyens, tels que par exemple des aspérités, empêchant tout glissement de cette pièce de tissu.
- Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en élévation et coupe verticale d'un dispositif conforme aux principes de l'invention ;
- La figure 2 est une vue très schématique et en perspective de ce dispositif en position saisie par les pinces d'un robot pouvant manoeuvrer automatiquement le dispositif au voisinage d'une tête de couture ;
- La figure 3 est une vue schématique et en perspective de deux pièces de tissu assemblées et formant revêtement pour une assise de siège de véhicule ; et
- La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
- Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, un dispositif de préhension et maintien conforme à cette invention comprend essentiellement un support formant moule 1 qui comporte d'une part une semelle 2 dont la face externe 2a peut recevoir une pièce de tissu, de toile ou analogue 3 correspondant à la forme de la partie supérieure d'une assise de siège de véhicule par exemple, et d'autre part des moyens 4 permettant le pinçage périphérique de la pièce 3 et d'une autre pièce de tissu, de toile ou analogue 5 devant être assemblée à la pièce 3 et constituant une bande devant entourer l'assise du siège (non représentée).
- En se reportant à la figure 3, on voit clairement les pièces de tissu 3 et 5 lorsqu'elles ont été assemblées par couture, comme on le décrira plus loin, et qui forment en quelque sorte une housse recouvrant l'assise du siège.
- Revenant à la figure 1, on voit que le support formant moule 1 est muni d'une rainure ou analogue 6 apte à recevoir, suivant une orientation sensiblement verticale, la pièce de tissu 5 et définissant, du côté intérieur au support 1, la semelle 2 précédemment citée et qui est, par sa face externe 2a, à la forme de la surface supérieure de l'assise du siège, et du côté extérieur au support 1, un rebord 7 qui peut coopérer avec la périphérie 8 d'un plateau-presseur 9 de façon à réaliser le pinçage de la périphérie des pièces de tissu 3 et 5. Plus précisément, comme on le voit bien sur la figure 1, ce pinçage est réalisé à une courte distance des bords périphériques des pièces de tissu 3 et 5 de façon que ces deux bords soient juxtaposés pour former un bord ou une frange 10 qui est libre et extérieure au support formant moule 1, lequel bord 10 pourra être cousu par la tête de couture représentée schématiquement en 11 sur la figure 2 et cela de la manière qui sera expliqué ultérieurement.
- La rainure 6 qui présente sensiblement en section transversale la forme d'un U ou d'un V, comporte, du côté intérieur au support 1 une paroi 6a qui constitue en quelque sorte le bord de la semelle 2. L'autre paroi 6b de la rainure 6, située du côté extérieur au support 1, et formant, à son extrémité supérieure, le rebord 7, est munie d'un grand nombre de petits orifices 12 reliés à une source de vide (non représentée) et permettant à la pièce ou bande de tissu 5 d'être plaquée par le vide contre la paroi 6b de la rainure 6. Plus précisément, les orifices 12 communiquent avec une chambre 13 reliée à la source de vide par une canalisation montrée schématiquement en 14.
- Le plateau 9, de même que le moule formant support 1, sont solidaires d'un bâti repéré d'une manière générale en 15 et présentant la forme générale d'un U, comme on le voit bien sur les figures 1 et 2.
- L'une 16 des branches du U est articulée en 17 sur la partie restante 18 du U qui est elle-même solidaire d'un manchon 19 monté fou sur une pièce 20 fixée sur le support formant moule 1 et portant à son extrémité un embout démontable 21 permettant la préhension de l'ensemble du dispositif par les pinces 22 d'un robot 23 visible sur la figure 2.
- Sur l'extrémité de la branche 16 du bâti 15 est fixé le plateau-presseur 9 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 24, de sorte que ledit plateau peut tourner par rapport à ladite branche ou bras 16.
- Un vérin 25 est monté de manière articulée entre le bras 16 et la partie restante 18 du bâti 15, de sorte que, comme on le décrira plus loin à propos du fonctionnement, le plateau-presseur 9 peut être éloigné de ou appliqué sur la semelle 2 du support formant moule 1.
- On a montré schématiquement en 26 les conduits d'amenée et de retour de fluide hydraulique au vérin 25 qui est un vérin à double effet.
- Des moyens d'indexage constitués, suivant l'exemple représenté, par des butées à billes 27, 28 permettent respectivement le repérage des positions relatives du plateau-presseur 9 et du support formant moule 1.
- Au bâti 15, et plus précisément à la partie 18 de ce bâti, est fixée, comme on le voit bien sur les figures 1 et 2, l'extrémité d'un câble 29 associé à un moyen de rappel (non représenté) et enroulé sur un système d'enroulement montré schématiquement en 30 sur la figure 2. Ce câble permet notamment la retenue du bâti 15 lors de la rotation de l'ensemble plateau 9-support 1 provoquée par le robot 23, et cela de façon à réaliser la couture par la tête de couture 11, comme on l'expliquera plus loin à propos du fonctionnement.
- La face extérieure 2a de la semelle 2 est munie d'aspérités évitant tout glissement de la pièce de tissu 3 par rapport à ladite semelle. Au lieu d'aspérités, on pourrait parfaitement, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser d'autres moyens équivalents.
- On comprend donc de tout ce qui précède que l'ensemble plateau 9-support 1 peut tourner simultanément entre les branches du U constituant le bâti 15, et cela grace au roulement à billes 24 et au palier à manchon 19, étant entendu qu'entre ce manchon et la pièce 20 sont prévus des joints 31 assurant l'étanchéité à l'air dans toutes les positions angulaires que prend le dispositif pendant le fonctionnement qui sera décrit maintenant.
- Tout d'abord, le chargement est effectué de la façon suivante.
- Le plateau 9 et le support 1 étant relativement positionnés grâce aux butées à billes 27 et 28 respectivement, on actionne le vérin 25 qui soulève le bras 16 et éloigne par conséquent le plateau-presseur 9 de la semelle 2, de sorte que l'accès à l'intérieur du support formant moule 1 est possible
- L'opérateur place tout d'abord la pièce de tissu 5 constituant l'entourage de l'assise du siège dans la rainure 6 en ayant soin de placer la face extérieure ou d'aspect du tissu ou de la toile du côté de la paroi 6a de ladite rainure, c'est-à-dire du côté de la semelle 2. Ensuite l'opérateur créé un vide dans la cavité ou chambre 13 qui, par l'intermédiaire des orifices 12, provoque le maintien de la pièce 5 contre la paroi 6b.
- Puis, la pièce de tissu 3 est déposée sur la semelle 2, de manière que la face extérieure ou d'aspect de cette pièce soit du côté de la face 2a de la semelle 2. On précisera ici que tout glissement de la pièce de tissu 3 sur la semelle 2 est évité grâce aux aspérités ou autres moyens équivalents, sur la face 2a.
- L'opérateur commande ensuite le vérin 25 pour presser le plateau 9 sur la semelle 2 de sorte que les pièces de tissu 3 et 5 sont prises en sandwich par leurs bords périphériques, et cela grâce à la coopération du bord 8 du plateau 9 et du rebord 7, de façon à laisser un bord libre 10 constitué par deux franges superposées de la pièce 3 et de la pièce 5.
- Toutes les opérations ci-dessus sont effectuées, alors que le dispositif représenté sur la figure 1 est situé sur un carrousel (non représenté) qui peut acheminer successivement plusieurs tels dispositifs au voisinage du poste constitué par le robot 23. On observera ici que l'embout 21 est avantageusement utilisé pour maintenir le dispositif sur le carrousel.
- Le robot 23 vient alors saisir le dispositif sur le carrousel par l'embout 21 et fait évoluer le dispositif devant la tête de couture 11, comme on peut le comprendre en se reportant à la figure 2. En d'autres termes, l'ensemble plateau 9-support 1 tourne par rapport au bâti 15 au fur et à mesure que la couture est effectuée sur le bord 10 constitué par les deux franges des pièces de tissu 3 et 5. Lors de cette opération, le câble 29 effectue une traction élastique sur le bâti 15 de façon à ne pas gêner l'opération automatique de couture.
- La couture étant terminée, l'opérateur relâche l'action du vérin 25, de sorte que le plateau 9 est soulevé, comme montré en traits fantômes sur la figure 1. La pression atmosphérique est rétablie dans la chambre ou cavité 13, ce qui provoque le relâchement de la pièce de tissu 5 destinée à former l'entourage de l'assise.
- L'accès au dispositif montré sur la figure 1 est alors possible et la pièce cousue est retirée.
- Cette pièce finie est alors retournée, de manière à faire apparaître la face extérieure ou d'aspect du tissu et à cacher la couture, comme on le voit bien sur la figure 4 où la couture est montrée schématiquement en 32.
- Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
- C'est ainsi que l'ensemble maintenant les pièces de tissu à réunir peut être fixe, alors que la tête de couture est mobile. Autrement dit, l'ensemble de préhension et maintien des pièces de tissu 3 et 5 peut être considéré comme un gabarit à poste fixe autour duquel évolue la tête de couture qui peut être animée par un robot. Egalement pour éviter l'encombrement du bras 5 et du plateau 9, le maintien de la pièce de tissu 1 en position peut être assuré de diverses manières, c'est-à-dire en utilisant par exemple les propriétés électrostatiques de cette pièce de tissu, ou en utilisant encore un mécanisme à griffes qui serait mobile à l'intérieur de la semelle 2.
- C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.
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