缝被褥的方法及设备技术

一种缝被设备，使用户能够相对于可致动的缝纫头（１５）自由地移动织物层的叠层（１２）经过平坦底板（１４）。该设备包括探测该叠层运动的运动探测器（１６），并控制该缝纫头的致动。因此，该设备用来使缝纫头所发出的缝针击打与该被褥材料叠层的手动控制运动同步。这使得用户可以按各种速度自由移动该叠层，随意地开始或停止移动，并在沿任意方向引导该叠层经过平坦底板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及将两个或多个柔性平面层固定在一起的系统，特别涉及诸如缝被褥的将两个或多个纤维层缝合在一起的方法及装置。
技术介绍
手工制作带有装饰的被褥成为流行的业余爱好。典型的被褥是由叠置并缝合在一起的至少两个织物层构成。一般地，被褥是由“被面”层、“被里”层以及中间的“絮”层构成。被面层通常是装饰性的，是被褥制作者经过创造性和艺术性的劳动而产生的。被里层通常简单，并与被面层在审美上相协调。絮层一般提供厚度和绝热。将分层结构的三个平面层缝在一起的特定过程通常被称作“缝被”。缝被过程通常包括形成针脚的长连续图案，其延伸穿过被面层、被里层及絮层并将被面层、被里层及絮层固定在一起。通常选择具有装饰性质的针脚图案来增强整体美感。缝被过程的总的目的是产生致密并均匀间隔的精确一致的针脚。传统上是通过手工而不是借助于缝纫机来缝被。然而，手工缝被是劳动密集型的过程，制作一床被子可能需要有经验的人付出数月的劳动。因此，看来有这样一种发展趋势在缝被的过程中使用机器来帮助，从而使得被褥制作者可以把大多数的劳动投放到被面层的创造性及艺术性的方面。机器缝被可以按多种方式进行。例如，通过移除或禁用机器的送布牙，用户可以在“自由动作”模式下操作基本传统的缝纫机。这使得该用户可相对于机器的针直接地或通过一个被褥架来手动地移动叠放的被褥层，以产生所期望的针脚图案。实际上，当用户移动在针下叠放的被褥材料时，缝纫机按相对恒定的速度运行。通常，这一过程需要在大量实践后才能获得的很高的操作技巧，以便使得操作者能与针击打动作同步地移动被褥叠层而形成高品质针脚图案。因此，用传统缝纫机进行自由动作的缝被需要很高超的用户技能，而且即使这样也常产生不完美的结果，在形成弯曲的和复杂针脚图案时尤其如此。也可以通过使用近些年已经可用的各种专用手工引导缝制系统来实现机器缝被。在2003年4月的Quilter’s Newsletter Magazine(QNM)中Carol A.Thelen的文章中讨论过这种系统的性能和特征。该文章确认了三类这种系统；即，(1)桌面结构，(2)短臂系统，以及(3)长臂系统。它们一般以支持框架和缝被/缝纫机的工作台为特征。框架包括滚筒，滚筒保持被褥层以使得部分叠层露出用于缝纫，同时剩余的层部分存放在滚筒上。缝被/缝纫机安置在支架上，所安装的支架可相对于框架和工作台移动(例如，沿着轨道)。支架一般提供有手柄，使得操作者能够在被褥的表面上面移动机器。该QNM文章还讨论了可添加到基本短臂或长臂系统的可选附件和零件，使得可实现多种电子功能，包括针脚校准。
技术实现思路
本专利技术涉及用于将两个或更多柔性平面层固定在一起的系统，特别涉及使用户能够容易地生产均匀一致的针脚来将叠放织物层固定在一起的缝被方法及装置。依照本专利技术的设备允许用户在可致动的缝纫头之下自由地手动移动叠放的平面层经过平面底板或平板。该设备包括探测器，用于探测贴近缝纫头的叠层的运动以便控制缝纫头的致动。因此，依照本专利技术的装置被用来自动地将缝针击打动作的发出与叠层的移动同步。这使得用户能够按不同的速度移动叠层，能够随意地开始或停止叠层的移动，并能够沿任何方向引导该叠层经过平面底板。更特别的，依照本专利技术的优选设备包括探测器，配置该探测器，当叠层经过平面底板移动时，通过测量它的至少一个表面的运动来探测缝被/缝纫机的喉部(throat space)内的叠层运动。优选地，通过确定沿垂直的X和Y方向的叠层平移来测量叠层运动。本专利技术的优选实施例采用在不与叠层实际接触的情况下能够测量该叠层表面运动的探测器。在叠层经过平面底板移动时，依照本专利技术的优选探测器响应从该叠层表面反射的诸如光的能量。该探测器优选包括探测窗口，安置该探测窗口来收集从与机器喉部内的叠层表面(上和/或下表面)相一致的目标区反射的能量。在特定优选实施例中，采用光学探测器来提供表示叠层沿着垂直的X和Y方向的增量平移运动的输出脉冲。然后，对这些输出脉冲进行计数以确定该叠层已移动的距离。当移动的幅度超过预定的量或阈值时，发出“缝针击打”命令使缝纫头穿过叠层插入针脚。随着用户继续自由移动叠层经过平面底板，相继发出另外的缝针击打命令产生与用户控制的叠层运动同步的相继的针脚。依照优选实施例的一个方面，配置该缝纫头使其响应每一缝针击打命令，快速执行一个缝针周期。更特别地，优选地配置该缝纫头，使得它的针在缝针周期之间保持在满上位，避免阻碍用户自由移动叠层。在每一缝针周期，针驱动机构使针快速下落，刺穿底板上的叠层，插入针脚，并随后快速提升回到其满上位，等待下一缝针击打命令。尽管单针脚模式或脉冲模式的操作有利于使用户能够按低的叠层速度(优选地，下至0)操作，能够按如高于20英寸每分钟的较高的叠层速度操作，但控制连续运转的针驱动马达的速度使之与叠层运动的速度成比例，通常更令人满意。依照优选实施例的另一方面，叠层下压板或“压脚”与缝纫头关联。在一个缝针周期期间，该压脚使叠层靠着底板以保证合适的缝纫张力并使针容易向上移出叠层。在各缝针周期之间，解除压脚上的力，在压脚和平面底板之间通过机器的喉部自由移动叠层。尽管这里说明的优选实施例包括在其中全面集成了本专利技术元件的机器，应该指出，可替换的实施例可以改装传统缝纫机使之依照本专利技术来操作。附图说明图1是依照本专利技术用于固定叠放的平面层的缝被系统的框图；图2是利用马达/制动器组件控制缝纫头的本专利技术第一实施例的示意图；图3和图4是分别说明图2的下压板在其致动的位置和未致动的位置的示意图；图5和图6分别是示例的缝被/缝纫机外壳的侧面和端面视图；图7是类似图2但利用离合器/制动器组件控制缝纫头的本专利技术第二实施例的示意图；图8是说明用在图2和图7的系统中的第一光学运动探测器实施例的示意图；图9是控制子系统的示意图，该控制子系统使用图8的用在图2和图7的实施例中的探测器；图10是说明在单针脚或脉冲模式下图9的控制器操作的流程图；图11(分为11(A)和11(B))包括类似图10的流程图，但说明双模式，即，(1)脉冲模式和(2)比例模式；图12是说明用在图2和图7实施例中的第二可选光学运动探测器的示意图；图13是控制子系统的示意图，该控制子系统使用图12的用在图2和图7实施例中的探测器；图14是说明图13的控制器操作的流程图； 图15是第三可选系统实施例的示意图；以及图16是说明如何改装传统缝纫机以结合本专利技术的框图。具体实施例方式首先注意图1，图1示出了依照本专利技术将形成叠层12的两个或多个柔性平面层固定在一起的一般系统10。支撑该叠层12，引导其沿着靠近固定头或缝纫头15的X-Y平面14自由运动。该缝纫头15是可致动的，用以把固定器或缝针穿过叠层12插入并将这些层固定在一起。提供运动探测器16来检测叠层12经过平面14的运动。控制电路18响应叠层移动的增加来致动该缝纫头15，均匀间隔地穿过叠层12的各层插进固定器或缝针。如下文将说明的，优选地，配置该探测器16，使其测量叠层沿着靠近缝纫头15的参考平面14的垂直的X、Y轴的平移运动。图2示出了图1的将叠层22的织物层缝合在一起的系统的第一优选实施例20。该实施例20一般包括机械部分26，该机械部分包括可致动的缝纫头28；以及响应叠层22的移动来致动该缝纫头28的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将两个或多个叠放的平面层缝合在一起的设备，所述设备包括：　　　　缝纫头，装配在固定位置，并可致动以穿过位于所述缝纫头下面的两个或多个平面层的叠层插入缝针；　　　　大致水平定向的底板，用于支撑所述的平面层的叠层，以手动引导地移动所述叠层经过所述缝纫头下面的所述底板；　　　　探测器装置，探测靠近所述缝纫头的所述叠层表面的移动，以产生表示叠层表面移动幅度的信号；以及　　　　控制电路装置，响应指示叠层表面移动超过某一阈值的所述信号，以致动所述缝纫头穿过所述叠层插入缝针。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫J柯纳，
申请(专利权)人：拉尔夫J柯纳，
类型：发明
国别省市：US[美国]