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Title:
DEVICE FOR A SEWING MACHINE AND OPERATING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/230062
Kind Code:
A1
Abstract:
The present disclosure describes a device and a method for controlling the quality of a textile seam for a sewing machine comprising: a rear presser foot with compensation comprising two forks for pressing the workpiece being sewn, a fork for each side of the seam after its passage through the needle seam area, wherein said forks are vertically and independently oscillating; a sensor configured to detect the height of a first fork; a signal processor configured to detect whether the height detected by the sensor when the first fork is pressing the workpiece is above a predetermined value of excessive thickness.

Inventors:
ROCHA PINTO DE FARIA LUÍS MIGUEL (PT)
FERNANDES CARVALHO MIGUEL ÂNGELO (PT)
Application Number:
IB2020/054542
Publication Date:
November 19, 2020
Filing Date:
May 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
AUP AUTOMACAO DE UNIDADES DE PRODUCAO LDA (PT)
International Classes:
D05B29/08
Foreign References:
US3327663A1967-06-27
JPH10165681A1998-06-23
CN105200675B2018-11-23
DE102017107281A12017-10-05
Attorney, Agent or Firm:
PATENTREE (PT)
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Claims:
R E I V I N D I C A Ç Õ E S

1. Dispositivo controlador de qualidade de uma costura têxtil para uma máquina de costura que compreende:

um calcador traseiro com compensação que compreende dois garfos para calcar a peça a costurar, um garfo para cada lado da costura, após a sua passagem pela zona de costura da agulha, em que os referidos garfos são verticalmente e independentemente oscilantes;

um sensor configurado para detetar a altura ou o deslocamento de um primeiro garfo;

um processador de sinal configurado para detetar se a altura detetada pelo sensor quando o primeiro garfo está a calcar a peça está acima de um valor predeterminado de espessura excessiva.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação anterior em que cada garfo compreende uma haste para o sensor detetar a altura do garfo.

3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o sensor configurado para detetar a altura do primeiro garfo é um sensor ótico ou um sensor indutivo.

4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que a haste do garfo compreende um alvo ótico com uma inclinação de substancialmente 45°.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores compreendendo um sensor adicional configurado para detetar a altura do outro garfo e em que o processador de sinal está adicionalmente configurado para detetar se a altura detetada pelo sensor adicional quando o outro garfo está a calcar a peça está abaixo ou acima de um valor predeterminado de espessura insuficiente.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação anterior em que o processador de sinal está adicionalmente configurado para detetar se a diferença de altura detetada entre o sensor do primeiro e o sensor adicional do segundo garfo quando o primeiro e o segundo garfos estão a calcar a peça, está acima de um valor predeterminado de espessura diferencial.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o processador de sinal está configurado para detetar a diferença de altura detetada entre o sensor do primeiro e o sensor adicional do segundo garfo, de uma forma contínua.

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que os sensores óticos estão localizados na cabeça da máquina de costura.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que os sensores indutivos estão localizados nas paredes laterais do calcador traseiro.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o número de camadas da peça a costurar são pelo menos 2.

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o número de camadas da peça a costurar são pelo menos 3.

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que compreende ainda 2 agulhas.

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o calcador traseiro compreende uma cavidade na base do calcador.

14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o calcador traseiro compreende ainda um guia central entre os garfos para guiar o utilizador.

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o guia central está junto a um dos garfos.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende ainda um calcador frontal, de preferência um calcador frontal com grafos articulados e solidários entre si.

17. Máquina de costura que compreende o dispositivo descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 16.

18. Máquina de costura de acordo com qualquer uma das reivindicações em que é uma máquina de ponto preso, de preferência uma máquina de ponto preso de triplo arrasto.

19. Máquina de costura de acordo com qualquer uma das reivindicações 17-18 em que a máquina é uma máquina de duas agulhas.

20. Método para o controlo da qualidade de uma costura têxtil numa máquina de costura que compreende o dispositivo descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, compreendendo os seguintes passos:

definir num processador de sinal o valor da espessura de pelo menos uma pestana de uma peça a costurar;

converter o valor da espessura da pestana na deslocação de uma haste de um calcador traseiro;

colocar a referida peça na máquina de costura;

calcar a peça com um calcador traseiro cujo garfo é verticalmente oscilante;

obter o valor da deslocação vertical da haste de um dos garfos do calcador traseiro;

comparar o valor da deslocação vertical da haste do garfo com o valor predeterminado em que se o valor da deslocação vertical da haste do garfo for superior ou inferior ao valor definido o processador de sinal informa o utilizador.

21. Método de acordo com a reivindicação anterior que compreende ainda definir num processador de sinal o valor da espessura de uma segunda pestana de uma peça a costurar;

converter o valor da espessura de uma segunda pestana na deslocação de uma segunda haste do calcador traseiro;

colocar a referida peça na máquina de costura;

calcar a peça com o calcador traseiro cujos garfos são verticalmente oscilante; obter o valor da deslocação vertical de cada haste dos garfos do calcador traseiro; comparar o valor da deslocação vertical da haste de cada garfo ou o diferencial das duas deslocações com o valor predeterminado em que se o valor da deslocação ou o diferencial for diferente do valor definido o processador de sinal informa o utilizador.

Description:
D E S C R I Ç Ã O

DISPOSITIVO PARA UMA MÁQUINA DE COSTURA E MÉTODO DE

OPERAÇÃO

DOMÍNIO TÉCNICO

[0001] A presente divulgação descreve um dispositivo e um método controlador de qualidade de uma costura têxtil para uma máquina de costura. Mais especificamente, descreve um dispositivo que permite controlar as margens de costura durante a formação do ponto de costura aquando do uso de uma máquina de costura.

ANTECEDENTES

[0002] A necessidade de controlar a posição de ambas as partes da margem de costura, denominadas por pestanas, quando se está a costurar um tecido é especialmente relevante nas costuras designadas na indústria como "pesponto", onde após a união das duas partes dos moldes da peça é necessário efetuar uma segunda costura, que tem como objetivos apresentar pontos decorativos, bem como assegurar que a margem fica tombada no interior, isto é, voltada para o interior, para o lado correto - que corresponde ao mesmo lado do molde correspondente à margem de costura- proporcionando um melhor acabamento e maior conforto ao utilizador quando, por exemplo, o mesmo se encontra em contato direto com o corpo do utilizador final da peça de artigos de vestuário.

[0003] Existem casos em que se pretende manter ambas as margens num dos lados, exigindo que a costureira avance na costura garantindo que ambas as margens estejam viradas para um dos lados durante todo o processo de costura.

[0004] Na indústria automóvel, este tipo de ponto decorativo é cada vez mais utilizado, constituindo um importante adereço das coberturas dos assentos dos automóveis para elevar a impressão visual do interior do veículo, bem como nomeadamente para cobertura dos airbags. A existência de uma sobreposição de camadas poderá impedir a saída, na zona prevista para a rotura do assento, do airbag por não ter força suficiente para romper a costura decorativa adicional e a costura fusível, que une as duas partes da cobertura, ou alterar o conforto de uma peça de vestuário no contato com o corpo, ou ainda alterar esteticamente a aparência da costura pelo aumento de volume que proporciona.

[0005] Como em todas as indústrias, a indústria automóvel tem uma necessidade crescente de apresentar novidades e inovar na oferta de materiais e acabamentos inovadores. Esta crescente necessidade de inovação em termos de design e uso de diferentes materiais técnicos num mesmo produto, torna impraticável esta solução de controlo.

[0006] Algumas situações que dificultam o controlo deste processo de costura, consistem no facto de existir:

Cores semelhantes - Situações comuns atualmente, em que a cor do direito varia ao longo da costura e/ou possui uma cor semelhante à cor do avesso (espuma); Movimento das peças na máquina;

Interseções com a costura critica;

Curvas muito pronunciadas;

Pequenos cortes de picas (marcas na margem dos moldes) interiores (para dentro da margem de costura) ou exteriores (à margem de costura).

[0007] Atualmente, em alguns casos, o controlo da abertura das margens de costura (pestanas) dos airbags na indústria é efetuado através de sensores cromáticos, sensíveis a variações de cor, com capacidade de distinguir o direito e o avesso dos materiais que são utilizados nas coberturas dos assentos, durante o processo de montagem na sala de costura (tecidos têxteis, couros naturais ou couros sintéticos).

[0008] O princípio de funcionamento deste tipo de sensores é baseado na sua capacidade de detetar que as pestanas se encontram corretamente abertas, pelo facto do sensor apenas conseguir "ver" o direito do material. Na ocorrência de uma pestana se encontrar tombada, o sensor "verá" o avesso do material, que muitas vezes é de cor distinta do direito.

[0009] Em termos de desenvolvimento de calcadores, existem algumas soluções mas apenas servem para medir o deslocamento de todo o sistema do calcador, não permitindo o controlo diferencial de ambos os lados da costura. [0010] O documento CN102587049 descreve uma máquina de costura plana industrial que fornece um mecanismo automático de aperto de linha capaz de detetar a espessura de um tecido. O mecanismo de aperto automático da linha compreende um retentor de fios fixado na parte frontal da cabeça da máquina de costura, um braço do compressor fornecido com um calcador disposto na extremidade inferior do braço do compressor, um sensor de espessura de tecido, uma estrutura de acompanhamento da linha de aperto e dois pinos de aperto de linha. O sensor de espessura do tecido é disposto de maneira fixa no braço do compressor e provido de uma curva vertical num lado. Um pivô da estrutura de aperto da linha de acompanhamento é articulado num eixo vertical dentro da cabeça da máquina de costura, uma extremidade da estrutura de aperto da linha de acompanhamento é um braço de acompanhamento firmemente ligado à curva do sensor de espessura de tecido, e uma superfície de aperto da linha é formada entre o pivô e o braço de acompanhamento. Os dois pinos de aperto da linha são dispostos em orifícios-guia na parede da estrutura da máquina de maneira deslizante, as extremidades traseiras dos pinos de aperto da linha estão dispostas na cabeça da máquina de costura e são unidas firmemente à superfície de aperto da linha do o quadro de aperto da linha de acompanhamento e as extremidades dianteiras dos pinos de aperto da linha estão dispostas fora da cabeça da máquina e encostam-se firmemente à parte traseira de um suporte de fio traseiro do coletor de fios.

[0011] O documento US4928611 descreve uma máquina de costura equipada com meios de orientação e meios de passar que compreende meios de aquecimento ultrassónico. O meio e orientação dobra as margens livres de um pedaço de tecido superior e inferior e as margens dobradas são pressionadas ou passadas a ferro pelos meios de aquecimento ultrassónico. O meio de aquecimento ultrassónico inclui uma buzina ultrassónica e uma bigorna relativamente móvel em direção e em afastamento uma da outra. Um detetor de espessura é fornecido para detetar uma espessura combinada das partes superior e inferior de um tecido, e também são fornecidos meios de controle para controlar a energia de aquecimento de um dos meios de aquecimento ultrassónico e a distância entre a buzina e a bigorna em resposta à deteção da espessura. [0012] Estes factos são descritos de forma a ilustrar o problema técnico resolvido pelas realizações do presente documento.

DESCRIÇÃO G E RAL

[0013] A presente divulgação refere-se a um dispositivo que permite uma validação contínua das margens de costura, também designadas por pestanas, de modo a garantir a formação de costuras sem sobreposições indesejadas de material, controlando o número de camadas de tecido ao longo do processo de costura, nomeadamente nas zonas críticas de peças têxteis e artigos em couro. Um dos exemplos mais relevantes desta necessidade prende-se com a zona de segurança dos airbags - zona lateral da cobertura dos assentos que terá de romper para permitir a saída do airbag.

[0014] As costuras que requerem esta monitorização são costuras decorativas, efetuadas sobre uma pestana através de máquinas de costura Ponto Preso de uma ou mais agulhas, mas apenas com uma das agulhas em funcionamento; ou em ambas as pestanas através de uma máquina de costura de duas agulhas. A existência de irregularidades na costura decorativa, como uma sobreposição de camadas ou uma variação da densidade de ponto por centímetro, poderá impedir a saída do airbag, por não ter força suficiente para romper a costura decorativa adicional e a costura fusível que une as duas partes da capa do estofo. Esta costura decorativa é efetuada com um tipo de linha de costura de resistência superior à linha de costura utilizada na costura anterior, onde foi efetuada a união das duas partes, pelo que a sua capacidade de união das duas partes do estofo, que se pretende sejam facilmente separadas aquando a abertura do airbag, é grande, superior à costura fusível que anteriormente uniu as partes. Aumentando assim, o risco da costura não rebentar, impedindo a saída do airbag pelo local desejado.

[0015] A presente solução é relevante não apenas para as empresas têxteis da indústria automóvel, mas para toda a indústria em geral, uma vez que permite garantir a formação de costuras de qualidade, graças à capacidade contínua, e no momento de costura, de deteção da formação de pontos de costura irregulares, evitando posteriores desmanchamentos das peças em retrabalho que se tornam altamente dispendiosos para as empresas, uma vez que afetam a qualidade dos tecidos e das costuras, com várias picagens pela agulha, e requerem tempo considerável que afeta o normal fluxo do trabalho na linha/grupo de trabalho, garantindo assim aos fabricantes a certificação de uma costura de qualidade, com impacto elevado na qualidade da costura mas principalmente na segurança dos utilizadores desses produtos.

[0016] A presente divulgação consiste num dispositivo capaz de medir o deslocamento individual do calcador traseiro, de forma independente e contínua, em ambos os lados de uma costura, numa máquina de costura. A máquina utilizada pode ser de qualquer tipo, como por exemplo a máquina de costura Ponto Preso de uma ou duas agulhas; máquina de Recobrimento; Máquina de Ponto Cadeia; Máquina de Corta-e-Cose, ou qualquer outro tipo de máquina de costura. Entretanto, preferencialmente deverá ser aplicado em máquinas de costura do tipo Ponto Preso, que compreendam uma ou duas agulhas e com diferentes tipos de arraste, em particular nas máquinas de triplo arraste, onde a movimentação do tecido durante a costura não é assegurada apenas pelo arrastador inferior (situação mais comum) mas também pelo movimento elíptico da barra do calcador dianteiro, e da barra da agulha, com movimento semelhante.

[0017] A presente divulgação refere-se assim num dispositivo compensador inovador, na medida em que compreende um calcador traseiro com capacidade de compensação entre os dois lados da costura e que compreende dois alvos pelo menos um sensor ótico ou pelo menos um sensor indutivo, responsáveis por converter a espessura do material a ser costurado, em cada ponto de costura, em duas deslocações verticais independentes, permitindo determinar o seu valor individual de oscilação vertical, bem como o seu diferencial, e assim garantir que a espessura é a desejada ponto a ponto de costura. Numa concretização preferencial, são utilizados dois sensores que proporcionam o controle independente da espessura de cada lado. Além de também aumentar a capacidade de deteção do erro, uma vez que duplicam o valor do erro da espessura. O uso de apenas um sensor é recomendado em casos mais simples onde se pretende reduzir o custo e não há necessidade de se obter o diferencial entre ambas as margens da costura (pestana). [0018] Apesar de existirem no estado-da-arte calcadores com compensação, os mesmos são calcadores dianteiros que possuem movimento elíptico. Este movimento não permitiria que os sensores efetuassem uma medição rigorosa. Por isso, optou-se por compensar o calcador traseiro que possui um movimento vertical.

[0019] A presente divulgação diz respeito a um dispositivo para processar a montagem tridimensional de uma peça em máquina de costura, de qualquer tipo de material selecionado de entre materiais têxteis naturais, artificiais e sintéticos, couros naturais e/ou sintéticos. Mais especificamente, descreve num dispositivo que permite controlar as margens de costura durante a formação do ponto de costura aquando do uso de uma máquina de costura.

[0020] O dispositivo da presente divulgação permite que o calcador assuma também a função de compensação variável (calcador compensador), atualmente apenas existente no calcador dianteiro das máquinas de costura de triplo arraste.

[0021] Um aspeto da presente divulgação diz respeito a um dispositivo controlador de qualidade de uma costura têxtil para uma máquina de costura que compreende: um calcador traseiro com compensação que compreende dois garfos para calcar a peça a costurar, um garfo para cada lado da costura, após a sua passagem pela zona de costura da agulha, em que os referidos garfos são verticalmente e independentemente oscilantes ; pelo menos um sensor configurado para detetar a altura ou o deslocamento (vertical) de um primeiro garfo; e um processador de sinal configurado para detetar se a altura detetada pelo sensor quando o primeiro garfo que está a calcar a peça está acima ou abaixo de um valor predeterminado de espessura excessiva.

[0022] O dispositivo e a metodologia descritos na presente realização permitem detetar o defeito no momento da elaboração da costura - "in loco", permitindo em muitos casos o utilizador detetar o erro, desfazer a parte da costura com erro e corrigi- lo. Assim sendo, o presente dispositivo permite a diminuição da ocorrência de costuras decorativas defeituosas/costuras fusíveis costuradas por erro. A presente metodologia permite ainda a diminuição do desperdício devido à redução dos produtos defeituosos. [0023] Numa realização, cada garfo compreende uma haste para o sensor detetar a altura do garfo.

[0024] Numa realização, o sensor configurado para detetar a altura do primeiro garfo é um sensor ótico.

[0025] Numa realização, alternativamente o sensor configurado para detetar a altura ou deslocamento do primeiro garfo é um sensor que mede deslocamento sem contacto, como por exemplo um sensor indutivo analógico, um encoder magnético, um sensor ótico, um sensor capacitivo, sensor de ultra sons.

[0026] Numa realização, a haste do garfo compreende um alvo ótico com uma inclinação variável, preferencialmente de substancialmente 45°.

[0027] Numa realização, o dispositivo compreende um sensor adicional configurado para detetar a altura do segundo garfo e em que o processador de sinal está adicionalmente configurado para detetar se a altura detetada pelo sensor adicional quando o segundo garfo está a calcar a peça está acima ou abaixo de um valor predeterminado, isto é se a pestana da peça tem espessura insuficiente ou excessiva levando a sua não conformidade. Esta configuração permite aumentar a precisão do sistema, diminuindo ainda mais a ocorrência de defeitos na peça ou em partes da peça.

[0028] Numa realização, o processador de sinal está adicionalmente configurado para detetar se a diferença de altura detetada entre o sensor do primeiro e o sensor adicional do segundo garfo quando o primeiro e o segundo garfos estão a calcar a peça, está acima de um valor predeterminado de espessura diferencial.

[0029] Numa realização, o processador de sinal está configurado para detetar a diferença de altura detetada entre o sensor do primeiro e o sensor adicional do segundo garfo, de uma forma contínua, i.e. durante a elaboração da peça.

[0030] Numa realização, os sensores óticos estão localizados na cabeça da máquina de costura.

[0031] Numa realização, os sensores indutivos estão localizados nas paredes laterais do calcador traseiro, de forma a permitir o cálculo do deslocamento da haste. Isto é, os indutivos estão localizados junto às paredes laterais do calcador. Nas partes laterais dos calcadores são montados 2 imanes que se movimentam com o respetivo garfo do calcador. Os sensores indutivos medem o deslocamento dos imanes relativamente a si mesmos.

[0032] Numa realização, o número de camadas da peça a costurar são pelo menos 2.

[0033] Numa realização, o número de camadas da peça a costurar são pelo menos 3.

[0034] Numa realização, o dispositivo compreende ainda pelo menos duas agulhas.

[0035] Numa realização, o calcador traseiro compreende uma cavidade na base do calcador (na linha do guia da costura) para a passagem da união das peças, uma vez que caso o material seja muito espesso para cada um dos lados poderia provocar um erro de medida.

[0036] Numa realização, o calcador traseiro compreende ainda um guia central entre os garfos para guiar o utilizador ao costurar.

[0037] Numa realização, o dispositivo compreende ainda um calcador frontal, de preferência um calcador frontal com grafos articulados e solidários entre si.

[0038] Numa realização, o guia central pode estar junto a um dos garfos.

[0039] Um outro aspeto da presente divulgação descreve uma máquina de costura compreende o dispositivo descrito na presente divulgação, de preferência uma máquina de ponto preso.

[0040] A presente solução tem como um dos seus principais objetivos garantir que a espessura do material a ser costurado se mantém se mantém dentro dos limites predeterminados ao longo do processo de costura, permitindo que a margem de costura não fique tombada para o lado errado da costura e consequentemente seja apanhada pela costura decorativa, posterior ao processo de montagem das partes dos estofos dos automóveis, por onde é esperado que o airbag saia por rebentamento da costura do estofo, em caso de impacto da viatura.

[0041] O presente dispositivo permite ainda controlar o deslocamento individual de ambos os lados da costura, garantindo que a espessura em ambos os lados se mantenha de acordo com o esperado, ao logo do processo de costura, ponto a ponto de costura, independentemente da diferença de espessura, cor, interseções, curvas apertadas e existência de cortes, que possam existir entre as duas partes a serem costuradas.

[0042] A presente divulgação diz ainda respeito a um sistema de controlo automático e contínuo da dinâmica da costura das máquinas de costura pode compreender: um calcador traseiro compensador que compreende pelo menos um alvo na parte superior do calcador e um recorte na base; pelo menos dois sensores óticos ou indutivos posicionados na parte traseira ou lateral do bloco de costura.

[0043] Numa realização, se o sensor for indutivo, o mesmo pode encontrar-se na parte lateral do bloco de costura e o alvo pode ser um paralelepípedo, preferencialmente de material magnético ou material ferroso.

[0044] Numa realização, o calcador pode ter um recorte na base de cerca de 2 milímetros de profundidade e de cerca de 2 milímetros de largura.

[0045] Numa realização, o recorte pode estar em ambos os lados do guia central da costura, ou pode estar no lado esquerdo do guia central da costura ou pode estar no lado direito do guia central da costura.

[0046] Numa realização, dispositivo pode ser aplicado a máquinas de costura de uma ou duas agulhas, de preferência a máquinas de ponto preso, mais de preferência máquinas de costura Ponto Preso de triplo arraste.

[0047] Um outro aspeto da presente realização diz ainda respeito a um método para o controlo da qualidade de uma costura têxtil numa máquina de costura que compreende o dispositivo descrito na presente divulgação, que compreende os seguintes passos: definir num processador de sinal o valor da espessura de pelo menos uma pestana de uma peça a costurar;

converter o valor da espessura da pestana na deslocação de uma haste de um calcador traseiro;

colocar a referida peça na máquina de costura;

calcar a peça com um calcador traseiro cujo garfo é verticalmente oscilante; obter o valor da deslocação vertical da haste de um dos garfos do calcador traseiro; por exemplo por um sensor;

comparar o valor da deslocação vertical da haste do garfo com o valor predeterminado em que se o valor da deslocação vertical da haste do garfo for superior ou inferior ao valor definido o processador de sinal informa o utilizador, por exemplo acionando um aviso; de preferência um aviso luminoso, um aviso sonoro ou parando a máquina.

[0048] Numa realização, o método descrito na presente divulgação pode compreender ainda os seguintes passos: definir num processador de sinal o valor da espessura de uma segunda pestana de uma peça a costurar;

converter o valor da espessura de uma segunda pestana na deslocação de uma segunda haste do calcador traseiro;

colocar a referida peça na máquina de costura;

calcar a peça com o calcador traseiro cujos garfos são verticalmente oscilante; obter o valor da deslocação vertical de cada haste dos garfos do calcador traseiro; comparar o valor da deslocação vertical da haste de cada garfo ou o diferencial das duas deslocações com o valor predeterminado em que se o valor da deslocação ou o diferencial for diferente do valor definido o processador de sinal informa o utilizador

BREVE DESCRI ÇÃO DAS FIG U RAS

[0049] Para uma mais fácil compreensão, juntam-se em anexo as figuras, as quais representam realizações preferenciais que não pretendem limitar o objeto da presente descrição.

[0050] Figura 1: Representação esquemática de uma costura correta em máquina de ponto preso de duas agulhas, com as margens de costura (pestanas) abertas, uma para cada lado em que (1) corresponde à pestana no molde da esquerda; (2) corresponde à costura de união; (3) corresponde à pestana no molde da direita e (4) corresponde às costuras decorativas. [0051] Figura 2: Representação esquemática de costura incorreta em máquina de ponto preso de duas agulhas, com as margens de costura (pestanas) tombadas para o mesmo lado (esquerdo em que (1) corresponde à pestana no molde da esquerda; (2) corresponde à costura de união; (3) corresponde à pestana no molde da direita e (4) corresponde às costuras decorativas.

[0052] Figura 3: Representação esquemática de uma costura incorreta em máquina de ponto preso de duas agulhas, com as margens de costura (pestanas) tombadas para o mesmo lado direito em que (1) corresponde à pestana no molde da esquerda; (2) corresponde à costura de união; (3) corresponde à pestana no molde da direita e (4) corresponde às costuras decorativas.

[0053] Figura 4: Representação esquemática de um conjunto de dois sensores óticos (5) em que na parte inferior do sensor está o emissor (7) do feixe laser e na parte superior o recetor (6) do feixe laser, após reflexão no alvo.

[0054] Figura 5: Representação esquemática de uma forma de realização em que os sensores óticos são fixados numa estrutura de suporte e fixação (8) do sensor ótico parte traseira do bloco da máquina de costura (12), onde é visível a incidência do feixe laser (11), a partir do emissor (7) do sensor ótico (5), no alvo (9), e sua reflexão para o recetor (6) do sensor e em que o (10) corresponde ao calcador.

[0055] Figura 6: Representação esquemática de um calcador compensador completo tradicional da máquina de ponto preso de triplo arraste; Calcador traseiro, com movimento vertical, sem alvos no topo e sem compensação entre ambos os "garfos" ou patilhas (pressão igual sobre o material a ser costurado em ambos os lados da costura); Calcador frontal compensador, com movimento elíptico para auxiliar no arraste do material durante a formação do ponto de costura.

[0056] Figura 7: Representação esquemática uma forma de realização do calcador traseiro com sensores indutivos colocados na lateral do Calcador traseiro compensador da máquina de costura ponto preso de duas agulhas.

[0057] Figura 8: Representação esquemática do dispositivo de Controlo Completo.

[0058] Figura 9: Representação esquemática do cálculo do valor de deslocamento do calcador em sistema de controlo com Sensores Óticos [0059] Figura 10: Representação esquemática uma forma de realização do calcador para duas agulhas, em que (a) é uma vista inferior, (b) é uma vista frontal (c) é uma vista lateral e (d) é uma vista traseira.

[0060] Figura 11: Representação esquemática uma forma de realização do calcador traseiro esquerdo para uma máquina de uma agulha, e em que (a) é uma vista inferior, (b) é uma vista frontal (c) é uma vista lateral e (d) é uma vista traseira.

[0061] Figura 12: Representação esquemática uma forma de realização do calcador traseiro direito para uma máquina de duas agulhas, em que (a) é uma vista inferior, (b) é uma vista frontal (c) é uma vista lateral e (d) é uma vista traseira.

[0062] Figura 13: Representação da vista traseira do calcador traseiro compensador com as cavidades (afundamentos) na base do calcador com 2 milímetros de largura e 2 milímetros de profundidade, na zona central (união entre os dois garfos), em cada um dos lados do Guia Central da costura, numa Máquina de Costura Ponto Preso de duas agulhas .

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0063] A presente divulgação diz respeito a um dispositivo controlador da qualidade de uma costura têxtil para uma máquina de costura que compreende um calcador traseiro em que cada um dos calcadores compreendem pelo menos dois garfos ou patilhas, configurados para contactar a peça a costurar; em que os garfos do calcador traseiro oscilam entre si de forma a alterar de posição de forma independente um do outro, de acordo com a espessura do tecido; pelo menos um sensor configurado para detetar a oscilação da altura de um dos garfos do calcador traseiro e um microcontrolador configurado para comparar a oscilação do garfo detetada pelo sensor com um valor predeterminado e caso o valor da oscilação for substancialmente diferente do valor predeterminado acionar um alarme.

[0064] Numa forma de realização, a presente divulgação diz ainda respeito a um sistema de controlo inteligente de uma máquina de costura, de preferência uma máquina de ponto preso, que compreende um calcador traseiro compensador que compreende pelo menos um alvo na parte superior do calcador e um recorte na base; bem como dois sensores óticos ou indutivos posicionados na parte lateral do bloco de costura.

[0065] A presente divulgação descreve um dispositivo/sistema que permite controlar as margens de costura durante a formação do ponto de costura aquando do uso de uma máquina de costura (in loco), diminuindo a ocorrência de produtos com defeitos.

[0066] Numa realização preferencial, o dispositivo compreende um calcador traseiro compensador (Figura 10), com dois alvos (Figura 10) na parte superior da haste dos garfos (e consequentemente inexistentes nos calcadores atuais), dois sensores óticos (Figura 4) posicionados na parte traseira do bloco da máquina de costura (Figura 5), de modo a apontar o feixe de luz laser para os alvos; ou, em alternativa, dois sensores indutivos (Figura 7) montados na lateral da barra do calcador, a apontar lateralmente para os alvos. O calcador compensador traseiro tem ainda uma cavidade (um afundamento ou recorte) na base do calcador (Figura 10) de dimensão 2 milímetros de profundidade e 2 mm de largura, em ambos os lados do guia central da costura, na máquina de Ponto Preso de duas agulhas (Figura 10).

[0067] Numa realização preferencial, a cavidade pode estar apenas no lado esquerdo do guia central da costura, quando a costura é efetuada no lado direito, na máquina de ponto preso com apenas uma linha de costura (Figura 12) ou no lado direito do guia central da costura, quando a costura é efetuada no lado esquerdo, na máquina de ponto preso com apenas uma linha de costura (Figura 11). Estas cavidades permitem que o excesso de espessura resultante da dobra do material no festo (ponto de dobragem do material, em que a margem de costura fica tombada (voltada) para o interior), não permita que o calcador seja verticalmente elevado, sendo detetado pelo sensores, e assim fornecer um valor de oscilação do calcador que não corresponde à situação que se pretende controlar. O excesso de material na zona da dobra, fica assim acomodado neste inovador canal na base do calcador.

[0068] Numa realização preferencial, o dispositivo apresenta uma diminuição da área de contato entre a base do calcador e o material, na zona central (união entre os dois garfos), através de uma cavidade de 2 milímetros, em cada um dos lados do Guia Central da costura, no caso das máquinas de duas agulhas (Figura 10); ou apenas no lado correspondente à entrada da agulha, no caso das máquinas de uma agulha (Figura 11 (a) e Figura 12 (a)).

[0069] Numa realização preferencial, este dispositivo pode ser aplicado em máquinas com utilização de uma agulha ou duas agulhas, onde existe a necessidade de alterar o tipo de calcador (Figura 10). No caso de uma agulha, a costura pode ser efetuada do lado esquerdo (Figura 12), ou do lado direito (Figura 11), isto é, o tipo de calcador a utilizar possui as duas variações de posicionamento do Guia Central da costura, à direita ou à esquerda, respetivamente.

[0070] Numa realização preferencial, o dispositivo de controlo da dinâmica da costura desta divulgação pode utilizar dois tipos de sensores de medida de distância/deslocamento, responsáveis por medir o movimento independente de cada um dos elementos designados de "garfos" do calcador (pontos de apoio do calcador sobre o material a ser costurado - Figura 6), de ambos os lados da costura. Sendo que a diferença entre os dois métodos de medição do deslocamento do calcador, se encontra atualmente apenas no custo dos sensores, uma vez que o rigor da medição é idêntico entre as duas soluções desenvolvidas nesta divulgação.

[0071] Numa realização da presente divulgação, o dispositivo compreende pelo menos um sensor ótico.

[0072] Numa realização, o seguinte diz respeito ao sensor óptico. Utilização de dois sistemas laser (Figura 4), montados na parte traseira do bloco da máquina de costura (Figura 5), de modo que os dois feixes de luz incidam em cada um dos alvos montados na parte superior do calcador, mais especificamente na parte superior das hastes dos garfos, para que façam a reflexão do feixe de luz no plano inclinado do alvo (Figura 5).

[0073] Numa realização da presente divulgação, o dispositivo compreende pelo menos um sensor indutivo.

[0074] Numa realização da presente divulgação, podem ser utilizados de dois sensores indutivos montados na parte lateral da barra do calcador (Figura 7), medindo o deslocamento de cada um dos alvos montados na parte superior do calcador (sobre os garfos do calcador). [0075] Numa realização da presente divulgação, o dispositivo pode compreender os elementos da Figura 8.

[0076] Numa realização da presente divulgação, podem ser utilizados do tipo laser (Figura 4 e Figura 5) ou indutivo (Figura 7). Convertem a distância medida entre os sensores e os respetivos alvos e convertem essa medida numa grandeza elétrica.

[0077] Numa realização da presente divulgação, sensor indutivo montado numa posição específica no volante da máquina de costura (Figura 8). Tem como função indicar à placa de processamento "AUP", qual o ponto em que esta deve considerar a medida dos sensores de distância (fazendo o trigger). Esta função é fundamental uma vez que o calcador durante um ciclo da máquina de costura (um ponto de costura), sobe e desce, mas apenas prende firmemente o material sobre ele durante uma parte deste ciclo. Apenas nessa parte do ciclo o calcador cumpre a sua função de segurar o material a ser costurado "apalpador", usada especificamente para esta solução.

[0078] Numa realização preferencial, caso o dispositivo seja implementado com os sensores laser ou os sensores indutivos analógicos para a medida da distância desde o sensor aos refletores, terão sempre que incluir um sensor montado no volante da máquina que tem a função de informar o processador que o calcador está na posição exata onde se pretende fazer as respetivas medições das distâncias (espessuras). O sensor utilizado é um sensor também do tipo indutivo mas com uma saída digital e não analógica. O sensor é sempre indutivo por ser barato e fiável, mas pode ser de outro tipo.

Esta posição específica onde se executam as medições, corresponde à posição da costura onde o calcador se encontra na posição totalmente em baixo.

[0079] Numa realização da presente divulgação, a placa eletrónica responsável pelo processamento de sinal AUP pode compreender:

Tratamento dos sinais analógicos dos sensores;

Filtragem dos ruídos elétrico;

Adaptação dos sinais dos sensores aos valores nominais de entrada do conversor analógico / digital (ADC); Conversão dos valores analógicos dos sensores a cada transição positiva do sinal do Trigger.

Tratamento digital dos valores:

Valor zero (Offset;

Ganho;

Valor de fim de escala.

Cálculo do valor diferencial (Subtração entre os valores de deslocamento):

Sensor direito - Sensor esquerdo;

Sensor esquerdo - Sensor direito.

Ativação dos Outputs Digitais

Sensor Direito > MAX;

Sensor Direito < MIN;

Sensor Direito > MIN e < MAX;

Sensor Esquerdo > MAX;

Sensor Esquerdo < MIN;

Sensor Esquerdo > MIN e < MAX.

Comunicação com o PC (Computador):

Setup Offset;

Setup Ganho;

Setup Fim de escala;

Setup Set points;

Outputs digitais;

Outputs dos valores medidos pelos sensores em tempo real;

Outputs dos diferenciais dos valores medidos pelos sensores em tempo real.

[0080] Numa realização da presente divulgação, o PC (Computador) é responsável pela parametrização e processamento dos dados.

[0081] Numa realização da presente divulgação, o PLC - controladores lógicos programáveis é responsável pelo processamento rápido dos sinais.

[0082] Numa realização da presente divulgação, os cálculos efetuados pelo dispositivo descrito na presente divulgação têm por base o seguinte: os sensores óticos medem valor de deslocamento vertical do calcador provocado pela presença do material sob o calcador (espessura do material) é convertido num deslocamento horizontal, numa relação de 1:1, devido ao ângulo escolhido para os alvos: 45 graus. (Figura 9).

D - Deslocamento do Calcador detetado pelo Sensor Ótico

ESPA - Espessura do material no ponto A

ESPB - Espessura do material no ponto B

Ângulo a - 45 graus

CA - Distância Medida

CO- ESPA - ESPB

Tan a = CA / CO

Pelo que a Distância Medida é dada por:

Distância Medida = Tan 45 x (ESPB - ESPA) ou seja:

Distância Medida = ESPB - ESPA

Existindo uma variação deste valor em um dos dois sensores, o sistema fornece a indicação de COSTURA NÃO OK.

[008B] Numa realização da presente divulgação, em simultâneo, o dispositivo faz a Diferença entre os valores de Distância Medida entre os dois sensores, de modo a amplificar a diferença em relação à costura correta.

[0084] Numa realização da presente divulgação, o cálculo efetuado pelo dispositivo descrito na presente divulgação pode ter por base o deslocamento determinado pelos sensores, de preferência sensores indutivos analógicos.

[0085] Numa realização da presente divulgação, no caso do dispositivo utilizar sensores indutivos, o valor lido pelo sensor é direto, pois deteta a variação vertical do Alvo (e consequentemente do calcador) (Figura 9).

[0086] Numa realização da presente divulgação, o valor de deslocamento vertical do calcador provocado pela presença do material sob o calcador (espessura do material) é lido diretamente pelo Sensor.

DE - Deslocamento do Calcador detetado pelo Sensor Indutivo do Garfo Esquerdo DD - Deslocamento do Calcador detetado pelo Sensor Indutivo do Garfo Esquerdo ESPA - Espessura do material no ponto A

ESPB - Espessura do material no ponto B

Tan a = CA / CO

Pelo que a Distância Medida é dada por:

Distância Medida = ESPB - ESPA

Existindo uma variação deste valor em um dos dois sensores, o sistema fornece a indicação de COSTURA NÃO OK.

[0087] Numa realização da presente divulgação, em simultâneo, o sistema faz a Diferença entre os valões de Distância Medida entre os dois sensores, de modo a amplificar a diferença em relação à costura correta.

[0088] A presente divulgação permite:

- Verificar o estado da costura decorativa: Costura correta: Margens de costura abertas no interior da peça (Figura 1); Costura incorreta: Margens de costura tombadas para o mesmo lado esquerdo (Figura 2); Costura incorreta: Margens de costura tombadas para o mesmo lado direito (Figura 3);

- Garantir que a espessura do material a ser costurado se mantém constante ao longo do processo de costura, garantindo que a margem de costura não fica tombada para o lado errado da costura, e assim seja apanhada pela costura decorativa. A costura decorativa é posterior ao processo de montagem das partes dos estofos dos automóveis (costura de união), por onde é esperado que o airbag saia por rebentamento da costura do estofo, em caso de impacto da viatura.

[0089] Numa realização preferencial o dispositivo apresenta uma diminuição da área de contato entre a base do calcador e o material, na zona central (união entre os dois garfos), através de uma cavidade de 2 milímetros, em cada um dos lados do guia central da costura no caso das máquinas de duas agulhas (Figura 10); ou apenas no lado correspondente à entrada da agulha, no caso das máquinas de uma agulha (Figura 11 e Figura 12).

[0090] Numa realização preferencial, o dispositivo pode ser aplicado em máquinas com utilização de uma agulha ou duas agulhas, onde existe a necessidade de altera r o tipo de calcador (Figuras 10, 11 e 12). No caso de uma agulha, a costura pode ser efetuada do lado esquerdo (Figura 12), ou do lado direito (Figura 11), ou seja, o tipo de calcador a utilizar, possui as duas variações de posicionamento do guia central da costura, à direita ou à esquerda, respetivamente.

[0091] O termo "compreende" ou "compreendendo" quando utilizado neste documento destina-se a indicar a presença das características, elementos, inteiros, passos e componentes mencionados, mas não impede a presença ou a adição de uma ou mais outras características, elementos, inteiros, passos e componentes, ou grupos dos mesmos.

[0092] A presente invenção não é, naturalmente, de modo algum restrita às realizações descritas neste documento e uma pessoa com conhecimentos médios da área poderá prever muitas possibilidades de modificação da mesma e de substituições de características técnicas por outras equivalentes, dependendo dos requisitos de cada situação, tal como definido nas reivindicações anexas.

[0093] As seguintes reivindicações definem realizações adicionais da presente descrição.