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Title:
PICK-AND-PLACE DEVICE FOR IN PARTICULAR SEQUIN-LIKE FUNCTIONAL ELEMENTS IN THE REGION OF AN EMBROIDERY MACHINE, METHOD FOR PRODUCING A TEXTILE, AND TEXTILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/121787
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pick-and-place device (10) for in particular sequin-like functional elements (1) in the region of an embroidery machine (1000), having a storage element (14) for the functional elements (1), in which the functional elements (1) are arranged loosely and preferably stacked one on top of the other, and having a transfer device (25) for moving one functional element (1) at a time out of the storage element (14) to a transfer position (B) for fastening the functional element (1) to a textile (100).

Inventors:
HOLZ RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/081721
Publication Date:
June 24, 2021
Filing Date:
November 11, 2020
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
D05B3/22
Foreign References:
US3363805A1968-01-16
US4690077A1987-09-01
DE102010020623A12010-12-16
DE102016116028A12018-01-18
DE102010020623A12010-12-16
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Claims:
Ansprüche

1. Bestückungseinrichtung (10) für, insbesondere paillettenartige Funktionselemente (1), im Bereich einer Textilmaschine, insbesondere einer Stickmaschine (1000), mit einem Speicherelement (14) für die Funktionselemente (1), in dem die Funktionselemente (1) angeordnet sind, und mit einer Transfervorrichtung (25) zum Überführen jeweils eines Funktionselements (1) aus dem Speicherelement (14) in eine Übergabeposition (B) zum Befestigen des Funktionselements (1) an einem Textil (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (25) wenigstens ein erstes Förderelement (26) zum Überführen eines aus dem Speicherelement (14) entnommenen Funktionselements (1) an wenigstens ein zweites Förderelement (28) der Transfervorrichtung (25) an eine Übernahmeposition (A) umfasst, wobei das wenigstens eine zweite Förderelement (28) dazu ausgebildet ist, das Funktionselement (1) aus der in Bezug zur Übergabeposition (B) erhöhten Übernahmeposition (A) durch eine Absenkbewegung und eine Horizontalbewegung seitlich weg von dem Speichermagazin (14) an die Übergabeposition (B) zu fördern.

2. Bestückungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Förderelement (28) dazu ausgebildet ist, zwischen der Übernahmeposition (A) und der Übergabeposition (B) einen linearen Bewegungsweg (46) auszuführen, die in einem schrägen Winkel (a) zur Horizontalen, vorzugsweise in einem Winkel (a) zwischen 45° und 75°, insbesondere 60°, verläuft.

3. Bestückungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Förderelement (26) unterhalb einer Abgabestelle (16) für ein Funktionselement (1) aus dem Speicherelement (14) horizontalbeweglich ausgebildet ist.

4. Bestückungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Förderelement (26) platten- bzw. schieberartig ausgebildet ist und Positioniermittel (34, 36) zum Halten des Funktionselements (1) aufweist.

5. Bestückungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Förderelement (26) und das wenigstens eine zweite Förderelement (28) an einer gemeinsamen Trägereinheit (12) angeordnet sind, und dass die Trägereinheit (12) Führungen (32, 40) zum Führen der Förderelemente (26, 28) während deren Förderbewegung aufweist.

6. Bestückungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste und/oder das wenigstens eine zweite Förderelement (26, 28) pneumatisch wirkende Haltemittel (44) für das Funktionselement (1) aufweisen/aufweist.

7. Bestückungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (14) einen Speicherschacht (18) aufweist und Mittel (20) zum Freigeben des jeweils dem wenigstens einen ersten Förderelement (26) zugewandten Funktionselements (1) aus dem Speicherschacht (18).

8. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Textil (100) verbundenen Funktionselements (1) mittels einer Bestückungseinrichtung (10), die insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist, wobei die Funktionselemente (1) in einem Speicherelement (14) angeordnet sind, und wobei jeweils ein Funktionselement (1) mittels einer Transfervorrichtung (25) aus dem Bereich des Speicherelements (14) in eine Übergabeposition (B) am Textil (100) zum Befestigen des Funktionselements (1) an dem Textil (100) überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (1) mittels wenigstens eines ersten Förderelements (26) der Transfervorrichtung (25) im Bereich des Speicherelements (14) übernommen und in eine Übernahmeposition (A) gefördert wird, von der das Funktionselement (1) mittels wenigstens eines zweiten Förderelements (28) der Transfervorrichtung (25) in die Übergabeposition (B) gefördert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (1) von dem wenigstens einen ersten Förderelement (26) horizontal und von dem wenigstens einen zweiten Förderelement (28) schräg gefördert wird.

10. Textil (100), mit einem Funktionselement (1), das insbesondere mittels eines elektrisch leitfähigen Garns (2) o.ä. mit dem Textil (100) verbunden ist, wobei das Funktionselement (1) mittels einer Bestückungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mittels eines Verfahrens nach Anspruch 8 oder 9 mit dem Textil (100) verbunden ist.

Description:
Beschreibung

Bestückungseinrichtung für insbesondere paillettenartige Funktionselemente im

Bereich einer Stickmaschine, Verfahren zur Herstellung eines Textils und Textil

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Bestückungseinrichtung für insbesondere paillettenartige Funktionselemente im Bereich einer Stickmaschine, wie sie beispielsweise benötigt wird, um Funktionselemente einem für eine Kleidung dienenden Stoff bzw. Textil zuzuführen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Textils, insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Bestückungseinrichtung, sowie ein entsprechend hergestelltes Textil.

Stand der Technik

Eine Bestückungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 102010020623 A1 bekannt. Die bekannte Bestückungseinrichtung weist im Wesentlichen zwei Ausführungsformen auf: Bei einer ersten Ausführungsform sind die Funktionselemente in Art einer Endloskette durch Verwendung eines Trägerelements miteinander verbunden bevorratet angeordnet. Bei einer zweiten Ausführungsform ist demgegenüber ein schachtartiges Magazin mit einer Abgabeseite vorgesehen. In dem Magazin sind die Funktionselemente vereinzelt und übereinandergestapelt angeordnet. Das Überführen jeweils eines Funktionselements von dem Gurt bzw. dem Magazin zu einer Stelle, an der das Funktionselement mit dem Stoff bzw. dem Textil verbunden werden soll, erfolgt bei beiden Ausführungsformen mittels einer Transfervorrichtung, die einen um eine Achse schwenkbar angeordneten Arm aufweist. In einer Übernahmeposition des Arms übernimmt dieser jeweils ein Funktionselement aus dem Magazin bzw. der Kette, und schwenkt anschließend in eine Übergabeposition, die mit der gewünschten Befestigungsposition des Funktionselements an dem Textil ausgerichtet ist. Eine derartige Ausbildung der Transfervorrichtung mit einem schwenkbaren Arm setzt eine exakte Positionierung bzw. Ausrichtung des Arms zu den Funktionselementen und dem Stoff bzw. dem Textil voraus, damit die Funktionselemente sicher entnommen und positionsgenau abgesetzt werden können. Darüber hinaus liegt die Schwenkachse des Arms oberhalb des Stoffs bzw. Textils in einem Bereich zwischen den bevorrateten Funktionselementen und beispielsweise einer Näh oder Sticknadel der Stickmaschine. Somit nimmt der Arm der T ransfervorrichtung oberhalb des Stoffs bzw. Textils einen relativ großen Bauraum ein, was die Zugänglichkeit zu anderen Elementen der Stickmaschine ggf. erschwert.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Bestückungseinrichtung für insbesondere paillettenartige Funktionselemente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie eine gegenüber dem Stand der Technik besonders vorteilhafte Ausbildung der Transfervorrichtung für die Funktionselemente aufweist. Insbesondere ermöglicht es die erfindungsgemäße konstruktive Gestaltung der Transfervorrichtung, die Baugröße bzw. Bauhöhe der Transfervorrichtung bzw. den Raumbedarf oberhalb des Stoffs bzw. des Textils im Bereich der die Funktionselemente mit dem Textil verbindenden Sticknadel o.ä. zu minimieren, sodass dort eine verbesserte Zugänglichkeit bzw. ein Freiraum für die Sticknadel o.ä. ermöglicht wird. Auch ermöglicht es das erfindungsgemäße Konzept der Transfervorrichtung mit zwei Förderelementen, das Speichermagazin für die Funktionselemente grundsätzlich an einem von der Ablagestelle für das Funktionselement auf das Textil weit entfernten Ort anzuordnen, sodass das Speichermagazin die Handhabung bzw. das Verbinden des Funktionselements mit dem Textil durch entsprechende Elemente der Stickmaschine nicht behindert.

Hierzu sieht es die Lehre der Erfindung vor, dass die Transfervorrichtung wenigstens ein erstes Förderelement zum Überführen eines aus dem Speicherelement entnommenen Funktionselements an wenigstens ein zweites Förderelement der Transfervorrichtung an eine Übernahmeposition umfasst, wobei das wenigstens eine zweite Förderelement dazu ausgebildet ist, das Funktionselement aus der in Bezug zur Übergabeposition erhöhten Übernahmeposition durch eine Absenkbewegung und eine Horizontalbewegung seitlich weg von dem Speichermagazin an die Übergabeposition zu fördern.

Insbesondere sind die Funktionselemente lose und vorzugsweise übereinandergestapelt in dem Speicherelement angeordnet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bestückungseinrichtung für insbesondere paillettenartige Funktionselemente im Bereich einer Stickmaschine sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

In besonders bevorzugter konstruktiver Ausgestaltung der Transfervorrichtung, die einerseits einen relativ einfachen Aufbau, und andererseits eine gute Zugänglichkeit des Bereichs oberhalb des auf das Textil abgelegten Funktionselements ermöglicht, ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine zweite Förderelement dazu ausgebildet ist, zwischen der Übernahmeposition und der Ablageposition des Funktionselements auf das Textil eine Linearbewegung auszuführen, die in einem schrägen Winkel zur Horizontalen, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 45° und 75°, insbesondere in einem Winkel von etwa 60°, verläuft.

Ein insbesondere in der Bauhöhe reduzierter Bedarf der Transfervorrichtung im Bereich des wenigstens einen ersten Förderelements wird erzielt, wenn das wenigstens eine Förderelement unterhalb einer Abgabestelle für ein Funktionselement aus dem Speicherelement horizontalbeweglich ausgebildet ist.

In konkreter konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung des wenigstens einen ersten Förderelements ist dieses platten- bzw. schieberartig ausgebildet und weist Positioniermittel zum Halten des Funktionselements auf.

Eine in besonders vorteilhafter Art und Weise ausgebildete Transfervorrichtung sieht vor, dass das wenigstens eine erste Förderelement und das wenigstens eine zweite Förderelement an einer gemeinsamen Trägereinheit angeordnet sind, und dass die Trägereinheit Führungen zum Führen der Förderelemente während deren Förderbewegung aufweist. Somit weist die Trägereinheit nicht nur die Funktion der Anordnung der wenigstens zwei Förderelemente auf, sondern dient gleichzeitig auch in funktioneller Art und Weise der Bewegungssteuerung bzw. Führung der Förderelemente.

Zum sicheren Transport von Funktionselementen an das Textil ist es darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine erste und/oder das wenigstens eine zweite Förderelement pneumatisch wirkende Haltemittel für das Funktionselement aufweisen/aufweist. Derartige pneumatische Haltemittel zeichnen sich typischerweise durch einen mechanisch relativ einfachen Aufbau und eine schonende Handhabung der Funktionselemente aus.

Auch kann es vorgesehen sein, dass das Speicherelement als Speicherschacht ausgebildet ist und Mittel zum Freigeben des jeweils dem wenigstens einen ersten Förderelement der Transfervorrichtung zugewandten Funktionselements aufweist.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Textil verbundenen Funktionselements mittels vorzugsweise einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Bestückungseinrichtung, wobei die Funktionselemente in einem Speicherelement, insbesondere lose und vorzugsweise übereinandergestapelt, angeordnet sind, und wobei jeweils ein Funktionselement mittels einer Transfervorrichtung aus dem Bereich des Speicherelements in eine Übergabeposition am Textil zum Befestigen des Funktionselements an dem Textil überführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Funktionselement mittels wenigstens eines ersten Förderelements der Transfervorrichtung im Bereich des Speicherelements übernommen und in eine Übernahmeposition gefördert wird, von der aus das Funktionselement mittels wenigstens eines zweiten Förderelements der Transfervorrichtung in die Übergabeposition (am Textil) gefördert wird.

In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Funktionselement von dem wenigstens einen ersten Förderelement entlang einer horizontal und von dem wenigstens einen zweiten Förderelement entlang einer schräg verlaufenden Förderstrecke gefördert wird. Ferner umfasst die Erfindung eine Textilmaschine, insbesondere eine Stickmaschine, mit einer soweit beschriebenen Bestückungseinrichtung.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch ein Textil mit einem Funktionselement, wobei das Funktionselement insbesondere mittels eines elektrisch leitfähigen Garns o.ä. mit dem Textil verbunden ist, und wobei das Funktionselement mittels einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Bestückungseinrichtung bzw. eines soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Textil verbunden ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt in Draufsicht sowie in einer Schnittdarstellung ein an einem Textil befestigte Funktionselement in einer vereinfachten Darstellung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Bestückungseinrichtung und

Fig. 3 bis

Fig. 5 jeweils in vereinfachten Schnittdarstellungen die Bestückungseinrichtung gemäß Fig. 2 während unterschiedlicher Arbeitsschritte.

Ausführungsformen der Erfindung

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 ist ein paillettenartiges Funktionselement 1 dargestellt, das dazu vorgesehen ist, mit einem aus einem zumindest bereichsweise elektrisch leitenden Textil 100 mittels eines beispielhaft elektrisch leitfähigen Fadens oder Garns 2 verbunden zu werden. Das Funktionselement 1 weist ebenfalls rein beispielhaft in Draufsicht eine trapezförmige Kontur 4 auf, wobei selbstverständlich auch andere Formen der Kontur 4 möglich sind. Das Funktionselement 1 besteht beispielsweise aus einem Substrat 5 in Form einer Leiterplatte mit elektrisch leitfähigen Durchgangsbohrungen 3, über die das Funktionselement 1 mittels des Garns 2 mit dem Textil 100 verbindbar ist, wie dies in der Fig. 1 vereinfacht dargestellt ist. Die Verbindung zwischen dem Funktionselement 1 und dem Textil 100 erfolgt durch Sticken, Nähen, Knüpfen oder ähnliche Verbindungstechniken mittels einer Stickmaschine 1000. Unter einer im Einzelnen nicht dargestellten Stickmaschine 1000 wird somit jegliche Maschine verstanden, die dazu ausgebildet ist, mittels des geeigneten Verbindungsverfahrens das Funktionselement 1 mit dem Textil 100 zu verbinden.

Auf der Oberfläche des Substrats 5 sind beispielhaft mit den Durchgangsbohrungen 3 elektrisch verbundene Leiterbahnen 6 sowie ein mit den Leiterbahnen 6 kontaktiertes elektronisches Bauelement 7, beispielsweise in Form eines ICs o.ä., vorgesehen. Das Funktionselement 1 ist- wie an sich bekannt - beispielsweise als Sensor, als Sendeeinrichtung o.ä. bzw. als Teil der genannten Elemente ausgebildet.

Zur Zuführung der Funktionselemente 1 an eine Befestigungsstelle an dem Textil 100 dient eine in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Bestückungseinrichtung 10. Die Bestückungseinrichtung 10 weist eine Trägereinheit 12 auf, an der ein schachtförmiges Magazin 14 als Speicherelement zum Bevorraten innerhalb des Magazins 14 übereinandergestapelter, vereinzelter Funktionselemente 1 dient.

An einer Unterseite des Magazins 14 weist dieses eine Abgabestelle 16 für die Funktionselemente 1 auf, wobei im Bereich eines Speicherschachts 18 des Magazins 14 klinkenartige Mittel 20 ausgebildet sind, die zum Freigeben des jeweils untersten Funktionselements 1 aus dem Magazin 14 dienen.

Ebenfalls im Bereich der Trägereinheit 12 ist eine Transfervorrichtung 25 vorgesehen. Die Transfervorrichtung 25 umfasst wenigstens ein erstes Förderelement 26 sowie wenigstens ein zweites Förderelement 28. Das wenigstens eine erste Förderelement 26 ist in Form einer Platte bzw. eines Schiebers ausgebildet und unterhalb der Abgabestelle 16 des Magazins 14 horizontalbeweglich, d.h. parallel zur Ebene des Textils 100 in Richtung des Doppelpfeils 30 mittels nicht dargestellter Antriebe angeordnet. Das erste Förderelement 26 ist darüber hinaus durch im Einzelnen nicht dargestellte Führungen 32, beispielsweise eines Bodens der Trägereinheit 12, die an der Trägereinheit 12 angeordnet sind, während seiner Bewegung linearbeweglich geführt. Das erste Förderelement 26 weist einen abgesenkten Bodenabschnitt 34 als Positioniermittel auf, auf dem nach der Übergabe eines Funktionselements 1 aus dem Magazin 14 das abgegebene Funktionselement 1 aufliegt. Ein Vertikalanschlag 36 des ersten Förderelements 26 dient der Positionierung des Funktionselements 1 im Bereich des ersten Förderelements 26.

Ergänzend wird erwähnt, dass zusätzlich zum Halten bzw. Positionieren eines Funktionselements 1 im Bereich des ersten Förderelements 26 insbesondere pneumatisch wirkende Haltemittel vorgesehen sein können.

In der Fig. 3 ist eine Position des ersten Förderelements 26 dargestellt, bei der sich dieses in einer Abnahmeposition unterhalb des Magazins 14 befindet. Weiterhin ist ein Funktionselement 1 im Bereich des Bodenabschnitts 34 des ersten Förderelements 26 angeordnet und dort, wie oben angeführt, positioniert bzw. fixiert.

In der Fig. 4 befindet sich das erste Förderelement 26 in einer Übernahmeposition A an das zweite Förderelement 28, wobei der Bodenabschnitt 34 sich nunmehr seitlich links neben dem Magazin 14 befindet.

In der Übernahmeposition A ist es vorgesehen, dass das Funktionselement 1 von dem ersten Förderelement 26 an das wenigstens eine zweite Förderelement 28 übergeben wird.

Das zweite Förderelement 28 ist ebenfalls Schieber- bzw. plattenförmig mit einem Grundelement 38 ausgebildet, das mittels im Einzelnen nicht dargestellter weiterer Führungen 40 an der Trägereinheit 12 linearbeweglich geführt ist. An der dem Textil 100 abgewandten Seite des zweiten Förderelements 28 geht von dem Grundelement 38 ein horizontal verlaufender Halteabschnitt 42 ab, der beispielsweise ebenfalls mittels pneumatisch wirkender Haltemittel 44 (Fig. 2) dazu ausgebildet ist, ein Funktionselement 1 an dessen Oberseite an dem zweiten Förderelement 28 bzw. dem Halteabschnitt 42 zu fixieren. Die Führungen 40 an der Trägereinheit 12 sind derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass das Grundelement 38 in Richtung zum Textil 100 aus der in den Fig. 3 und 4 dargestellten, angehobenen Übernahmeposition A in die in der Fig. 5 dargestellte Übergabeposition B an das Textil 100 beweglich ist, in der das Funktionselement 1 auf das Textil 100 abgelegt bzw. positioniert wird. Hierzu führt das Grundelement 38 bzw. das zweite Förderelement 28 einen schräg verlaufenden, linearen Bewegungsweg 46 aus, der gegenüber der Horizontalen einen Winkel a zwischen 45° und 75°, insbesondere einen Winkel a von etwa 60°, aufweist. Die Linearbewegung bzw. die Schrägführung des zweiten Förderelements 28 hat den Vorteil, dass nach dem Ablegen eines Funktionselements 1 gemäß der Fig. 5 und anschließendem Anheben des Grundelements 38 in seine angehobene Position entsprechend der Darstellung der Fig. 2 und 3 eine oberhalb des Funktionselements 1 angeordnete Sticknadel 50 o.ä. Element, die Bestandteil der Stickmaschine 1000 ist, auf das Funktionselement 1 absenkbar ist, um dieses mittels des Garns 2 mit dem Textil 100 zu verbinden.

Die soweit beschriebene Bestückungseinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass die beiden Fördereinrichtungen 26, 28 jeweils mehr als ein Element aufweisen. Auch ist der Bewegungsweg der zweiten Fördereinrichtung 28 nicht auf Linearbewegungen beschränkt. Vielmehr kann beispielsweise auch eine viertelkreisförmige Führung vorgesehen sein, die das Funktionselement 1 aus einer seitlich und oberhalb der Ablagestelle an dem Textil 100 befindlichen Stelle in Überdeckung mit dem Textil 100 bringt.