PT1479809E - Máquina de costura com um sensor para a medição de espessura do material a coser - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"MÁQUINA DE COSTURA COM UM SENSOR PARA A MEDIÇÃO DA ESPESSURA DO MATERIAL A COSER" A presente invenção refere-se a uma máquina de costura com um sensor para a medição da espessura do material a coser, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1.

Uma máquina de costura deste género é conhecida a partir do documento DE 3528295 C2 (correspondente ao documento US 4.686.917), na qual a espessura do material a coser é verificada por apalpação, por uma haste de apalpação colocada na direcção da costura, em frente do local de formação dos pontos, haste cuja posição angular é convertida em valores de medição correspondentes, através de um elemento de medição electrónico. Consoante o valor de medição, são transmitidas ordens de ligação a motores de ajuste da máquina de costura, através de um comando electrónico, para ajustar, por exemplo, a altura de elevação em pés de compressão do tecido, que funcionam alternadamente. O documento US-A-4.574.713 divulga também uma máquina de costura deste género. É desvantajoso que a haste de apalpação se encontre directamente em frente dos pés de compressão do tecido, na zona de trabalho, na qual o utilizador conduz o material a coser. Já a colocação do material a coser na zona de formação dos pontos da máquina de costura deve ser realizada com cuidado, para posicionar o material a coser sob a haste de apalpação. Mas 1 também durante a costura o utilizador deve assegurar um modo de funcionamento da haste de apalpação sem incómodos. Além disso, a haste de apalpação actua de modo incomodativo na condução do material a coser, quando têm de ser produzidas costuras que correm de forma curva. Em resumo, não podem ser evitadas influências incómodas da haste de apalpação na zona de trabalho do utilizador. A partir do documento DE 3717601 Al, é conhecido um detector de peça a trabalhar para uma máquina de costura, no qual a posição de uma haste de apalpação, que se encontra em frente do local de formação dos pontos da máquina de costura, está acoplada de modo cinemático a um potenciómetro. Consoante a espessura da peça de material a coser verificada por apalpação, são indicados valores de medição correspondentes. Ainda que a espessura do material a coser possa ser medida deste modo, aplicam-se também a este detector de peça a trabalhar as desvantagens relacionadas com a haste de apalpação.

Cabe à invenção equipar uma máquina de costura de género análogo com um sensor, que torne possivel um modo de funcionamento não prejudicado.

Este objectivo é resolvido, de acordo com a invenção, através das caracteristicas da parte de caracterização da reivindicação 1. Através das medidas de acordo com a invenção, é possivel, a partir de um intervalo de tempo entre impulsos sonoros emitidos e a recepção de um sinal de eco, calcular a distância até à placa de suporte da máquina de costura e uma peça de material a coser colocada sobre aquela. Isto conduz a uma zona de trabalho do utilizador que está livre de quaisquer interferências. Com a caracteristica do sensor de ultra-sons de 2 proceder não a uma medição da intensidade do som, mas antes a uma medição do tempo de duração do som, consegue-se que sejam quase excluídas condições perturbadoras da área envolvente, com o que podem ser determinados um amplo espectro de materiais, por exemplo, couro ou veludo, independentemente da sua cor, permeabilidade à luz e outras características físicas. Uma outra vantagem resulta do facto de a medição da espessura poder ser realizada mesmo em ambiente poeirento.

Com a configuração de acordo com a reivindicação 2, é conseguida uma forma de construção que economiza espaço, de modo que mesmo o campo de visão do utilizador no espaço de trabalho quase não é prejudicado.

Com o aperfeiçoamento de acordo com a reivindicação 3, é conseguida uma medição automática da distância na qual o sensor está colocado acima da placa de suporte da máquina de costura. Isto traz a vantagem de a fixação do sensor no braço da máquina de costura poder ser realizada com peças fabricadas de tolerância livre. Igualmente a montagem do sensor pode ser realizada de maneira simples após uma reparação na máquina, sem trabalho de alinhamento especial. Além disso, consegue-se com este aperfeiçoamento uma actualização constante do valor que representa a distância entre o sensor e a placa de suporte da máquina de costura, de modo que é excluída uma eventual interferência no resultado da medição, em consequência de alterações das características do ar (pressão, temperatura, humidade). 0 aperfeiçoamento de acordo com a reivindicação 4 permite o processamento de espessamentos, em geral, portanto, de peças de material a coser que variam em espessura, com a activação de uma 3 função de ligação correspondente.

Uma vantagem especial é conseguida através do aperfeiçoamento de acordo com a reivindicação 5, com o qual se torna possivel um manejo pelo utilizador na zona de trabalho do sensor, na zona directamente em frente do local de formação dos pontos, com o objectivo de condução do material a coser. Neste caso, não são tidos em consideração os resultados de medição abaixo de uma espessura máxima estabelecida previamente, que o sensor de ultra-sons transmite ao comando, por exemplo, aquando da detecção de um dedo ou da mão do utilizador.

Outras vantagens, caracteristicas e pormenores da invenção resultam da descrição seguinte de um exemplo de realização, com base no desenho: Mostra:

Fig. 1 uma vista sobre a cabeça de uma máquina de costura,

Fig. 2 uma vista frontal da máquina de costura, em escala reduzida, correspondente à seta II indicada na fig. 1 e

Fig. 3 representação esquemática de uma parte do comando da máquina de costura.

Uma máquina 1 de costura apresenta uma placa 2 de base, com um montante 3, que se prolonga para cima a partir daquela e um braço 4 em ângulo, que termina numa cabeça 5. No braço 4 está apoiado, de modo a poder rodar, um veio 6 do braço, que está ligado a um volante 7, na extremidade do lado do montante. 0 volante está ligado, através de um mecanismo 8 de impulsão por 4 correia, a um motor 9 de accionamento, que está fixado ao braço 4 . A extremidade livre do veio 6 do braço está ligada, no interior da cabeça 5, da maneira conhecida, a um mecanismo de manivela (não representada) para o accionamento de uma barra 10 da agulha, que suporta uma agulha 11 de coser, na sua extremidade voltada para a placa 2 de base.

Ao mecanismo de manivela está ligada, para accionamento, uma alavanca 12 de sustentação da linha, cuja extremidade 13 livre está saliente para fora de uma abertura 14 produzida na cabeça 5. Numa zona próxima da abertura 14, está instalado na cabeça 5 um dispositivo 15 tensor da linha accionável de forma electromagnética. Além disso, no braço 4 estão colocados olhais 16, 17. A máquina 1 de costura é alimentada com uma linha 18, por um carro de linha (não representado), sendo que a linha 18 é conduzida através do olhai 16 até ao dispositivo 15 tensor da linha, dali através de um olhai que se encontra na extremidade 13 da alavanca 12 de sustentação da linha, dali através do olhai 17 e, finalmente, através do orifício da agulha 11 de coser.

Na placa 2 de base está fixada uma placa 19 de ajuste dos pontos, que apresenta um orifício 20 de ajuste dos pontos para a passagem da agulha 11 de coser. Por baixo da placa 19 de ajuste dos pontos, encontra-se uma pinça (não representada), como um elemento de formação dos pontos, que actua em cooperação com a agulha 11 de coser. A agulha 11 de coser e o orifício 20 de ajuste dos pontos formam um local 21 de formação dos pontos. Além disso, na zona do orifício 20 de ajuste dos pontos encontra-se um alimentador 22 do tecido, o qual passa através de entalhes correspondentes na placa 19 de ajuste dos pontos. 5

Na parte superior da placa 2 de base, que é designada como placa 23 de suporte, assenta uma primeira peça 24 de material a coser, a qual apresenta uma espessura dl. Como está representado na fig. 1, encontra-se sobre a primeira peça 24 de material a coser uma segunda peça 25 de material a coser, a qual apresenta uma largura b. A segunda peça 25 de material a coser pode ser, por exemplo, uma tira de material a coser com a primeira peça 24 de material a coser ou uma peça de reforço, em geral um espessamento de material a coser de configuração comum. Este espessamento de material cosido, formado a partir das duas peças 24, 25 de material a coser aplicadas uma sobre a outra, apresenta uma espessura d2.

Sobre a peça 24 de material a coser apoia-se um pé 26 de compressão, enquanto um segundo pé 27 de compressão, de acordo com a representação na fig. 1, se encontra numa posição levantada em relação àquele. Os pés 26, 27 de compressão são partes integrantes um chamado dispositivo 28 de compressão do tecido, de funcionamento alternado, que está acoplada ao veio 6 do braço, para o accionamento. Os pés 26, 27 de compressão podem ser levantados numa elevação c em alternativa, portanto, alternadamente, em relação à parte superior da peça 24 ou 24 e 25 de material a coser, sendo que a elevação c pode ser alterada por um elemento 29 de ajuste, durante o funcionamento da máquina 1 de costura. O dispositivo 28 de compressão do tecido é conhecido a partir da publicação referida na introdução. O referido alimentador 22 do tecido é parte de um dispositivo 30 de avanço, que está acoplada ao veio 6 do braço, para o accionamento. Em ligação com o dispositivo 28 de compressão do tecido, o dispositivo 30 de avanço exerce um movimento de avanço sobre a peça 24 de material a coser ou as 6 peças 24, 25 de material a coser, numa direcção 31 de avanço.

Numa superfície 32 inferior da cabeça 5 está instalado de modo fixo um braço 33 de suporte, cuja extremidade livre se prolonga em sentido contrário à direcção 31 de avanço e está ali provida de um sensor 34. Este está concebido como sensor de ultra-sons, que emite ondas sonoras na gama de frequências de 0,1 a 1 megahertz e recebe ondas reflectidas correspondentes. Sensores de ultra-sons deste género estão disponíveis no mercado. Na fig. 1 está representada simbolicamente uma trajectória 35 de radiação destas ondas sonoras, através de uma linha tracejada. Numa direcção de observação na direcção 31 de avanço, a trajectória 35 de radiação encontra-se a uma distância e do local 21 de formação dos pontos.

De acordo com a fig. 3, o sensor 34 apresenta uma parte 34a emissora e uma parte 34b receptora, sendo que ambos os componentes podem ser controlados por um circuito 36 electrónico. Em conformidade, estão representados na parte 34a emissora um raio 35a emitido e, na parte 34b receptora, um raio 35b reflectido.

Na forma de realização preferida mostrada nas figs. 1 e 2, o sensor 34 está concebido de tal maneira que a parte 34a emissora, a parte 34b receptora e o circuito 36 estão contidos num único alojamento. Neste caso é utilizado o corpo de sensor produzido a partir de material sinterizado, quer como peça receptora, quer também como peça emissora e, em sequência de alta frequência, comutado alternadamente. Os sensores deste género caracterizam-se por uma ocupação de espaço relativamente pequena. Na fig. 3, o sensor 34, em conformidade com a trajectória 35 de radiação, está sugerido na forma da linha 7 tracejada com setas, de ambos os lados. 0 circuito 36, o motor 9 de accionamento, representado esquematicamente como bloco 9a na fig. 3, o dispositivo 15 tensor da linha, representado esquematicamente como bloco 15a na fig. 3 e o elemento 29 de ajuste, representado esquematicamente como bloco 29a na fig. 3, estão ligados electricamente a uma unidade 37 de entrada-saida (input-output unit), que faz parte de um comando 38 electrónico. A unidade 37 de entrada-saida está ligada em circuito a um microprocessador 39, que apresenta uma parte 40 de processador com um circuito 41 de ligação por processador, um circuito 42 comparador e uma área 43 de memória, com uma primeira memória 4 4, uma segunda memória 45, uma terceira memória 4 6 e uma quarta memória 47. Além disso , o comando 38 está ligado electricamente a um painel 48 de controlo, o qual está equipado com uma unidade 49 de visualização e um teclado 50. O modo de funcionamento da máquina 1 de costura é como se segue:

Parte-se do principio que a máquina 1 de costura, após a ligação da corrente e, se for caso disso, também a disponibilização de ar comprimido para elementos de ajuste pneumáticos eventualmente existentes, se encontra num estado ponto a funcionar, no qual a placa 23 de suporte está livre, portanto, ainda não está colocada qualquer peça de material a coser sobre a placa 23 de suporte. Em conformidade, a placa 23 de suporte é atingida pela trajectória 35 de radiação emitida pelo sensor 34. Isto verifica-se através de uma activação do sensor 34, com a qual é emitida pela parte 34a emissora uma quantidade de ondas sonoras definida previamente e, depois, as ondas sonoras reflectidas como eco pela placa 23 de suporte são recebidas pela parte 34b receptora. Durante esta operação, é medido o intervalo de tempo entre o começo da emissão de ondas sonoras e a recepção do eco das ondas sonoras. 0 intervalo de tempo é um valor proporcional à distância a do sensor 34 à placa 23 de suporte, de modo que assim a distância a é medida e guardada na primeira memória 44. A operação descrita é repetida continuamente.

Com a colocação da peça 24 de material a coser, verifica-se da mesma maneira a medição da distância da diferença a-dl, a partir da qual o circuito 41 de ligação por processador, em ligação com a distância a medida anteriormente, pode calcular a espessura dl, cujo valor é guardado depois na segunda memória 45. Com a medição da espessura dl da peça 24 de material a coser, o comando 38 ocasiona um ajuste de valores de accionamento do motor 9 e dos elementos 15 e 29 de ajuste, de modo que a máquina de costura está assim ajustada automaticamente para os valores correspondentes para a costura da peça 24 de material a coser. Consoante a espessura actual da peça de material a coser, são activados, portanto, os dados de ajuste correspondentes à espessura actual, seleccionados previamente, que estão contidos numa tabela memorizada na área 43 de memória.

Com o avanço da peça 24 de material a coser durante a costura, chega finalmente uma aresta 51 de entrada, à zona de trabalho do sensor 34, com o qual é agora medida, por sua vez, a espessura d2, da maneira descrita e é guardada na terceira memória 46. Com conhecimento da distância e do sensor 34 em relação ao local 21 de formação dos pontos, indicada previamente de modo construtivo, o comando 38 toma em consideração que, em 9 primeiro lugar, se verifica ainda uma quantidade definida de pontos com o ajuste do motor 9 e dos elementos 15 e 29 de ajuste, existente até agora. Após elaboração desta quantidade de pontos, o comando 38 dá origem a um novo ajuste do motor 9 e dos elementos 15 e 29 de ajuste, sendo que o novo ajuste corresponde às condições de costura, que têm em conta a espessura d2 das peças 24 e 25 de material a coser.

Com a continuação da costura, alcança-se igualmente uma aresta 52 de saida da peça 25 de material a coser, na zona de trabalho do sensor 34, que depois disso, mais uma vez, tal como após a medição da aresta 51 de entrada, dá origem a um correspondente ajuste do motor 9 e dos elementos 15 e 29 de ajuste.

No funcionamento da máquina 1 de costura, a parte 40 de processador com o circuito 42 comparador realiza permanentemente uma comparação das distâncias dl e d2 medidas com uma distância D guardada na quarta memória 47, que representa um valor máximo. Na fig. 1, o valor máximo é ilustrado por uma linha 53 de traços e pontos. Este modo de procedimento torna possivel que os resultados de medição, que são recolhidos, de facto, através do manejo do utilizador, aquando da condução do material a coser na zona de trabalho do sensor 34, no entanto, acabem por ser ignorados, de modo que resultados de medição desse género conduzem a um impedimento da activação de uma função de ligação nos elementos 9, 15, 29 de ajuste, quando a diferença entre a espessura dl ou d2 medida do material a coser é inferior ou igual a zero. 10

Lista dos números de referência: 1 Máquina de costura 2 Placa de base 3 Montante 4 Braço 5 Cabeça 6 Veio do braço 7 Volante 8 Mecanismo de impulsão por correia 9 Motor de accionamento 10 Barra da agulha 11 Agulha de coser 12 Alavanca de sustentação da linha 13 Extremidade 14 Abertura 15 Dispositivo tensor da linha 16 Olhai 17 Olhai 18 Linha 19 Placa de ajuste dos pontos 20 Orificio de ajuste dos pontos 21 Local de formação dos pontos 22 Alimentador do tecido 23 Placa de suporte 24 Ia. peça de material a coser 25 2a. peça de material a coser 26 Pé de compressão 27 Pé de compressão 28 Dispositivo de compressão do teci 29 Elemento de ajuste 30 Dispositivo de avanço 11 31

Direcção de avanço 32 Superfície 33 Braço de suporte 34 Sensor 34a Parte emissora 34b Parte receptora 35 Trajectória de radiação 36 Circuito 37 Unidade de entrada-saída 38 Comando 39 Microprocessador 40 Parte de processador 41 Circuito de ligação por processador 42 Circuito comparador 43 Área de memória 44 Ia memória 45 2a memória 46 3a memória 47 4a memória 48 Painel de controlo 49 Unidade de visualização 50 Teclado 51 Aresta de entrada 52 Aresta de saída 53 Linha

Espessura Distância Largura Elevação dl, d2, D a, e b c

Lisboa, 16 de Janeiro de 2007 12

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Máquina de costura com um sensor para a medição da espessura do material a coser, com as caracteristicas seguintes: a) uma placa (2) de base com uma placa (23) de suporte para uma peça de material (24; 24, 25) a coser, b) sobre a placa (23) de suporte encontra-se um montante (3), concebido com um braço (4) associado a este, que inclui uma cabeça (5), c) um local (21) de formação dos pontos, com uma agulha (11) de coser, d) um dispositivo (30) de avanço para o deslocamento do material (24; 24, 25) a coser, numa direcção (31) de avanço, e) o sensor (34) com um circuito (36) para a transmissão de um valor de medição, que corresponde à espessura (dl; d2) do material (24; 24, 25) a coser, em frente do local (21) de formação dos pontos, a um comando (38) eléctrico, f) o comando (38) com uma unidade (37) para a transmissão de ordens de ligação, em função da espessura (dl; d2) medida, a pelo menos um elemento (15, 29) de ajuste e/ou um motor (9) de accionamento, na máquina (1) de costura, caracterizada por g) o sensor estar concebido como sensor (34) de ultra-sons, que apresenta uma parte (34a) emissora e uma parte (34b) receptora, 1 h) a parte (34a) emissora e a parte (34b) receptora estarem colocadas na direcção (31) de avanço, em frente do local (21) de formação dos pontos e a uma distância (a) da placa (23) de suporte, acima desta e na cabeça (5) da máquina (1) de costura.
2. 2. Máquina de costura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parte (34a) emissora e a parte (34b) receptora estarem colocadas num alojamento.
3. 3. Máquina de costura de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por: o comando (38) com uma primeira memória (44) para o registo de um valor que representa a distância (a) entre o sensor (34) e a placa (23) de suporte da máquina (1) de costura, o comando (38) com uma segunda memória (45) para o registo de um segundo valor, que representa a espessura (dl) do material (24) a coser.
4. 4. Máquina de costura de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por: o comando (38) com uma terceira memória (46) para o registo de um terceiro valor que representa a espessura (d2), derivado da primeira (24) e de uma segunda peça (25) de material a coser.
5. 5. Máquina de costura de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4 precedentes, caracterizada por: 2 o comando (38) com uma quarta memória (47) para o registo de um valor máximo de espessura (D) como quarto valor, o comando (38) com um circuito (42) comparador, para a detecção da diferença entre o quarto valor (espessura D) e o segundo valor (espessura dl) ou o terceiro valor (espessura d2) e para impedir a activação de uma função de ligação, quando a diferença é inferior ou igual a zero. Lisboa, 16 de Janeiro de 2007 3