裤子处理装置及相应的裤架
阅读说明：本技术 裤子处理装置及相应的裤架 (Trousers processing device and corresponding trousers rack ) 是由 R·桑斯·拉韦拉特 A·桑斯·佩拉尔瑙 于 2019-11-18 设计创作，主要内容包括：裤子处理装置,包括：[a]裤子供应模块1,包括用于将每条裤子从入口传送至供应出口4的运输装置3,[b]一条裤子的腰部的开口模块14,设置于裤子供应模块处1,以及,[c]带有紧固夹具7的传输模块5,该紧固夹具7通过腰部夹持腰部被打开的裤子,并将裤子从供应出口运送至工作站8的裤架9,该工作站8包括加工装置和能够使裤架9沿纵轴旋转的旋转装置26。裤架9,每条腿部包括：外杆28和内杆29,可侧向展开；以及,设置于外杆28和内杆29之间的第三杆31,可向前或向后展开。(A pant-handling device comprising: [a] trousers supply module 1, comprising transport means 3 for conveying each pair of trousers from an inlet to a supply outlet 4, [ b ] an opening module 14 for the waist of one pair of trousers, arranged at trousers supply module 1, and [ c ] a transport module 5 with a tightening clamp 7, which tightening clamp 7 clamps the trousers with the waist opened and conveys the trousers from the supply outlet to a trousers rack 9 of a workstation 8, which workstation 8 comprises processing means and rotation means 26 capable of rotating trousers rack 9 along a longitudinal axis. A trousers hanger 9, each leg comprising: an outer bar 28 and an inner bar 29, which can be deployed laterally; and a third rod 31 disposed between the outer rod 28 and the inner rod 29 and deployable forward or backward.)
技术领域
本发明涉及一种裤子处理装置和裤架，用于处理牛仔裤。优选地，裤子为牛仔布式牛仔裤。
背景技术
众所周期，有几种处理裤子的技术，特别是处理牛仔布式牛仔裤的技术。这些处理包括多种替代方法，例如激光处理、化学处理、机械磨损处理等。通常将待处理的裤子定位于裤架中，以在处理过程中保持裤子被拉伸。
这种定位是手动完成的。然而，将裤子定位于裤架中的操作是一个需要相当长的时间的步骤，此外，这也是一个精细的操作，因为不恰当的定位会导致后续的处理不够充分。为此，需要为每个裤架配备多于一名的操作员，以便他们可以轮换，从而拥有休息时间。由于处理设施通常是连续运行(一天24小时，即三班倒)，因此，人工成本对处理总成本有显著影响。
US 2003/000929 A1描述了一种使用激光射线在牛仔裤中形成模拟磨损图案和设计的装置和方法。该装置包括可转位转盘，可转位转盘具有多个周向间隔地设置的裤支撑心轴，这些心轴可顺序转位到位于转盘周围的多个站，包括装载站、激光站和卸载站。每个心轴都包括铰接式连杆机构，该连杆机构在可伸缩状态(允许在加载站将一条裤子定位到心轴上)和可展开状态(在激光站将裤子张紧地支撑在预定位置上)之间选择性地致动，从而可以在裤子上预定的位置形成激光生成的图案。
WO 03/029545A1公开了一种用激光束追踪服装表面上的标记的方法，其中，通过将服装设置于其穿着时所处的位置来进行追踪。执行该方法的设备包括连接到扫描仪的激光束发生器，该扫描仪将激光束涂在服装和服装的支撑外壳上。在外壳内有一个或多个裁缝假人，每个假人包括一个框架，该框架带有抓握装置和调节装置，以便将服装设置于其穿着时所处的位置。
WO 2017/191347 A1涉及一种用于裤子表面处理的人体模型，该模型包括上部支撑结构，两条腿部从该上部支撑结构延伸，每条腿部均具有设置于其后部的可充气球囊。每个球囊的外侧部分围绕从球囊的上边缘延伸到下边缘的折叠线至少折叠一次。上边缘固定在腿后部的上端，下边缘固定在腿后部的中间点，使得与外侧部分相对应的边缘部分也固定在人体模型的腿部。
WO 2014/120105 A1描述了一种用于激光打标过程的人体模型柜系统。它有一个旋转门，该旋转门尺寸紧凑，保护操作员免受激光束的伤害。它采用模块化设计，一台机器中最多可将4个人体模型柜系统一起用于激光打标。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺陷。该目的通过一种裤子处理装置来实现，其特征在于，包括：
[a]裤子供应模块，其中每条裤子由操作员手动插入、通过腰部保持并垂直悬挂；
[b]带有裤架和加工装置的工作站，其中裤架有两条腿部，可以卡入裤子的裤腿内，每条腿部限定一个纵轴；裤架设有前部和后部，该前部对应的裤子的前面部分；每条腿部具有靠近另一条腿部的内边缘和与所述内边缘相对的外边缘；以及，
[c]带有紧固夹具的传输模块，紧固夹具能通过腰部夹持裤子，传输模块能够将裤子从供应模块运送至裤架。
必须理解的是，当传输模块将裤子从供应模块运输到裤架时，它还将裤子套在裤架上，使得裤架的每条腿部都在相应的裤腿中，即，运输不仅包括从一个地方到另一个地方的简单平移，还包括将裤子定位于裤架上，以使裤架的每条腿部在相应的裤腿中。根据本发明的装置允许定位裤子以进行后续加工(例如，激光打标)，操作者干预最少，这意味着减少了裤子的供应时间。此外，它能够以最少的操作员人数支持多个装置。传输模块将裤子移动到裤架上，并以精确和重复的方式将它们定位至裤架上，从而使操作员摆脱该职责，对操作员来说履行该职责会需要更多时间，且导致更大的压力。
裤子供应模块垂直供应裤子，允许操作者以站立姿势工作。
优选地，工作站具有两个裤架，且传输模块能够将一条裤子从供应模块传送到任一裤架。新装置大大减少了操作员将裤子放入裤子供应模块所需的时间，可以同时供给两个裤架，提高了生产效率。
优选地，供应模块包括运输装置，该运输装置用于将每条裤子从供应入口传送至供应出口的，且传输模块(5)能够将这条裤子从供应出口运输至裤架，或者任一裤架(如果工作站有两个裤架)。运输装置允许创建裤子储存器，这有利于设备的供应和操作者的放松。这也意味着操作员不是每小时处理的裤子总量的限制因素。操作者将裤子一条接一条地通过供应入口插入，并在运输装置中产生储存器。裤子被依次运送到供应出口。
优选地，根据本发明的装置包括一条裤子的腰部的开口模块，该开口模块设置于裤子供应模块处，且带有紧固夹的传输模块能够通过腰部夹持一条腰部开口的裤子。每条裤子的腰部的开口模块便于随后通过传输模块的紧固夹具夹住裤子。随后，如上所述，传输模块将裤子移动到裤架上，并以精确和重复的方式将它们定位至裤架上，从而使操作员摆脱该职责，对操作员来说履行该职责会需要更多时间，且导致更大的压力。
加工装置对裤子进行相应的操作(例如激光打标)，完成后，裤子被从裤架上取下，送到出口站。尽管可以使用其他方式取下裤子，例如，传输模块，特别是如果它包括机械臂(见下文)，可以将裤子从裤架上取下，并将它们传送至出口站；但仍可以这么做，例如(且优选地)，简单地使用重力，使裤子落到裤子支架下方的传送带上，将它们传送至出口站。
优选地，工作站包括能够使裤架沿纵轴旋转的旋转装置，或者，如果工作站具有两个裤架，则工作站包括能够使所述两个裤架沿纵轴旋转的旋转装置。因此，为了完成裤子正面和背面的加工，裤架沿纵轴自行旋转180°。优选地，根据本发明的装置包括位于工作站的旋转装置，该旋转装置形成允许旋转的裤架自身的一部分。优选地，旋转装置允许裤架旋转其他角度(例如90°)，这可能允许接缝区域也进行处理。为此，旋转装置有利地具有受控旋转电机，该旋转电机允许裤子相对于处理装置以任何角度定向，从而允许完美地处理裤子的侧面部分。目前，已知的定位方法不允许这种可能性。
使用根据本发明的设备，操作者实际上没有与设备交互，仅参与将裤子供应到供应模块中。此操作非常快速、舒适，并且不需要过于精确地定位裤子。
图1中，显示了激光打标情况下的工序时间周期图。由操作员执行的操作特别快并且操作停机时间长。从工序时间的周期图中可以看出，前打标周期时间持续20秒，后打标周期时间为13秒，传输模块的装载操作(6秒)和卸载操作(4秒)和裤子旋转时间(从裤子的装/卸位置到标记位置(2秒)和从标记位置到装/卸位置(2秒))：
-前打标周期时间可缩短至6秒
-后打标周期时间可不受限制地尽可能减少。
这种产能的提高是由根据本发明的装置提供的改进实现的：
-消除了在传统工序中，操作员在轮班期间由于将裤子装入裤架并在经过处理(例如打标)后收集裤子的操作所累积的疲劳。如上所述，这一过程增加了该操作的时间。
-根据本发明的装置具有裤子快速装载系统，该装载系统对操作者而言简单易行。实际上，与直接装载裤子相比，裤子供应模块的供应(其中每条裤子由腰部保持并垂直悬挂)要快得多、更容易，并为操作者带来了休息时间。
供应模块中运输装置的存在允许形成一个小的裤子储存器，这确保了“下游”裤子供应的连续性。
-使用根据本发明的装备，所有操作都可以并行执行，除了正面和背面加工；而正面和背面加工仍然是加工裤子所必需的最低限度。这使得裤子加工生产仅依赖于加工时间，从而有可能对它们采取行动以进一步提高产量。
操作员这种卸载方式允许考虑同一操作员供应多个工作站的替代方案：
1-在优选的解决方案中，根据本发明的装置还包括第二工作站，第二工作站带有一个裤架(或，优选地，带有两个裤架)和加工装置；第二工作站优选地也包括旋转装置，旋转装置能使裤架沿着纵轴旋转；其中，传输模块能够将裤子从供应模块(优选地从供应出口)传输至第二个工作站的裤架(或者，若有两个裤架，则优选地，传输至任一裤架)。以这种方式，该装置具有单个裤子供应模块(由一个操作员供给)、单个传输模块以及两个工作站，传输模块的紧固夹具夹持裤子，随后将裤子放置于两个工作中的任一个的裤架上，从而提高了生产能力。关于仅具有一个工作站的装置中描述的其他优选替代方案也是这两个工作站替代方案的优选替代方案。
2-在另一个优选的解决方案中，根据本发明的装置包括：[i]裤子供应模块，其中每条裤子通过腰部保持并且垂直悬挂，供应模块包括运输装置，该运输装置用于将每条裤子从一个供应入口传输至三个供应出口，因此，每条裤子被从供应入口带至供应出口的其中之一；[ii]三个块，每个块都与一个供应出口相关，且每个块包括：[ii.a]两个工作站(每个工作站都有一个裤架(或者优选地，两个裤架)，加工装置，和，优选地，可使裤架沿纵轴旋转的旋转装置)，以及，[ii.b]传输模块。每个传输模块都有紧固夹具，该紧固夹具能够通过腰部夹持裤子(最好是打开的腰部)。此外，每个传输模块都能够将裤子从供应出口(与它所属的区块相关的那个出口)输送到任一裤架(与它所属的块相关的两个站的)。
开口模块可以有多种方式。因此，优选的解决方案是将开口模块布置于供应出口处。在这种情况下，它优选地包括用于打开所述腰部的针。在另一个优选的解决方案中，开口模块包括气动装置，该气动装置适用于借助空气夹系统通过抽吸打开腰部。一般来说，任何能让腰部打开的方法都可以，适当地固定贴合腰部的面料即可。在替代的优选方案中，传送装置包括闭环回路和多个传送单元，其中每个传送单元包括开口模块，该开口模块包括能够定位于裤子腰部内侧的两个指状物，且其两个指状物之间的距离可调。
优选地，裤架(或每个裤架，如果有两个裤架的话)包括顶部支撑结构，以及裤子上部的固定区域，两条腿部从该顶部支撑结构延伸。每条腿部包括正面(优选平坦的)和背面以及它们之间的中空空间，外杆和内杆(也称为骑杆(sabers))被放置于该中空空间中。外杆和内杆的下端附接至杆展开机构，该杆展开机构能够分别向外和向内展开它们，使得裤子的外接缝和内接缝放置在每根杆上。
每条腿部的背面可以是平的，但最好包括一个充气气囊系统，以便更逼真地再现人体。因此，加工(例如，激光打标)能以更现实的方式被处理。
有利地是，裤架(或任一裤架，如果有两个裤架的话)包括：第三杆，其布置在两个杆之间；和，第三杆的展开机构，其能够将所述第三杆向前或向后展开，也就是说，垂直于另外两根杆所定义的平面。一旦传输模块将裤子放置在裤架上，首先展开第三根杆，然后展开外杆和内杆(这两个同时展开)。一旦外杆和内杆展开，第三杆缩回，即当外杆和内杆处于展开位置时，展开机构能够使第三杆处于缩回位置。第三杆的使用提高了裤子在裤架中的定位的正确性，特别是外杆和内杆在裤子侧缝中的定位。这种精确定位可以提高加工质量，这是假定裤子处于正确位置预先确定的。
优选地，裤架(或任一裤架，如果有两个裤架的话)包括调整装置，该调整装置能调整裤子上部的固定区域，该调整装置包括伺服机构。事实上，裤架可方便地调整至不同的尺寸，且不会使裤腰区域变形。伺服机构能够调整固定区域以适应所有裤子的尺寸，而不会产生过度的张力，气动装置通常就是这种情况。就其本身而言，紧固夹具也意味着对人所作的定位的改进，因为夹具对裤子的整个腰部施加压力，而操作者只能通过腰部的末端抓住裤子，从而使中央部分的拉伸效果较低。因此，使用根据本发明的装置，每条裤子的定位于相同位置，但开口将取决于尺寸，这是以伺服控制的方式执行的。
优选地，传输模块包括具有紧固夹具的机械臂，机械臂能够将一条裤子从供应模块运输到裤架；或者，如果工作站具有两个裤架，则机械臂能够运输一条裤子从供应模块到任一裤架。
优选地，加工装置为激光装置、化学处理装置或机械磨蚀装置，更优选地为激光装置。
本发明还涉及一种用于裤子处理的裤架，包括：顶部支撑结构、能使裤架沿纵轴旋转的旋转装置、以及裤子上部的固定区域，两条腿部从该固定区域中延伸卡入裤子的裤腿内，每条腿部限定一个纵轴；裤架具有：前部和后部，该前部对应于裤子的前面部分；每条腿部具有靠近另一条腿的内边缘以及与内边缘相对的外边缘；且每条腿部包括前表面和后表面以及其间容纳外杆和内杆的中空空间，外杆和内杆的下端附接至杆展开机构，该杆展开机构能够分别向外和向内展开它们；裤架包括：第三杆，设置于两个杆之间；以及，第三杆展开机构，能够向前或向后展开第三杆。
裤架限定了中心轴线，当裤子安装在裤架上时，该中心轴线沿裤子的纵向方向延伸。虽然理论上裤架可以安装在空间的任何方向(例如，水平或与重力方向倾斜)，但实际情况是根据本发明的裤架将始终以这样的方式放置，即：他的中心轴是垂直的。因此，在本说明书和权利要求书中，裤架的中心轴被直接命名为“纵轴”。
有利地，裤架包括调整装置，该调整装置能调整裤子上部的固定区域，该调整装置包括伺服机构。
附图说明
本发明的其他优点和特征可以从以下描述中看出，在没有任何限制的情况下，参考附图描述了本发明的一些优选实施例。图中示出了：
图1，工序时间的时间线表。
图2，根据本发明的第一装置的透视示意图。
图3，供应模块的第一替代方案的俯视图。
图4，开口模块的头部透视图。
图5，传输模块的紧固夹具的底部透视图。
图6，图5的紧固夹具的前视图。
图7，裤架的透视图。
图8，图7的裤架的顶部的局部放大图。
图9，裤架的腿部的下部的透视图，其中三个杆(外杆、内杆和第三杆)折叠。
图10，图9的腿部的侧视图，其中第三杆展开。
图11，图9的腿部的前视图，其中外杆和内杆展开。
图12，本发明的第二装置的透视示意图。
图13，本发明的第三装置的透视示意图。
图14，供应模块的第二替代方案的透视图。
图15，图14的供应模块的运输单元的透视图。
图16，图15的运输单元的透视图，其中两个指状物在一条裤子的腰部中，其中移动的指状物处于缩回位置。
图17，图16的运输单元的透视图，其中移动的指状物出于伸出位置。
具体实施方式
以下实施例基于加工装置是激光装置的特定情况。虽然是优选的选择，但必须理解的是，本发明不限于处理设备是激光设备的特定情况。如前所述，本发明还涵盖加工装置对裤子进行任何其他加工的情况，例如化学加工或机械磨损加工。
图1示出了工序时间的时间线表。对于每个步骤(项目编号)，指定系统中的哪个元件执行该步骤(操作员、传输模块、裤架、激光装置)、操作的简要说明、其持续时间(以秒为单位)，即前一个步骤必须执行的步骤、可能的重叠、步骤开始时间和步骤结束时间。
图2为根据本发明的第一裤子激光处理装置的示意性透视图。该装置包括裤子供应模块1，其由操作者(图中未示出)通过供应入口2供给裤子。裤子由运输装置3运输到供应出口4。在运输装置3中，可以堆积多条裤子，从而可以创建一个储存器，以确保裤子定期到达供应出口4。传输模块5，由末端具有紧固夹具7的机械臂6组成，能从供应出口4处拾取裤子并带到具有两个裤架9的工作站8。工作站8还具有激光装置34，该激光装置34用于处理设置于裤架9处的裤子。每当一条裤子经过处理，即被运送至出口站。这可以通过传输模块5或简单地通过放置在裤架下方的传送带(或类似装置)完成，且允许处理过的裤子因重力(或任何其他推或拉装置)落到传送带上。
供应模块1(也参见图3和4)具有供应入口2，操作者可以在其中将裤子的腰部引入两条传送带11和12之间。滚轮13牵引并引导两条传送带11和12，每条传送带11和12分别搁在裤腰的一侧，牵引它一起从供应入口2输送到供应出口4。
裤子腰部的开口模块14位于供应出口4处。它包括两个针单元15，每一个针单元位于布置于供应出口4处的裤子的腰部的一侧。每个针单元具有可在接触位置和开口位置之间移动的头部17，在接触位置时头部17与裤子的腰部接触。当布置于供给口4处的一条裤子需要将腰部打开时(即在紧固夹具7夹持住裤子之前，也就是为了方便紧固夹具7更好地夹持住裤子的腰部)，头部17朝向裤子，一个头部位于裤子的一侧，直到到达各自的接触位置。接着，针16延伸，设置于与裤子接触的头部17的表面上。针16相对于头部17的移动方向，以非零角度延伸并被驱动至腰部中。然后每个头部17被移动到它们的打开位置，并且由于针被打入织物中，每个头部17都带有与其接触的腰部部分。这样，裤子腰部的周边是敞开的，且便于紧固夹具7接触。虽然在图3所示的实施例中，开口模块14具有两个针单元15(在裤子的每一侧各一个)，但其他优选的解决方案也是可能的，例如在裤子的每一侧具有两个针单元15。
传输模块5包括机械臂6，该机械臂6的末端具有紧固夹具7(见图5和图6)。紧固夹具7包括两个臂部18，每个臂部18中具有两个夹具19。
每个裤架9(见图7-11)包括顶部支撑结构20，以及裤子上部的固定区域21。在固定区域21中有用于正确定位裤子腰部的止动件22。支撑结构20还具有调节装置23，可以调节固定区域21的宽度，以适应不同尺寸的待处理裤子。为此，伺服电机24作用于机构25，该机构25允许调节止动件22之间的距离，以适应不同尺寸的裤子。支撑结构20还具有能够使裤架9沿纵轴旋转的旋转装置26。
每个裤架9具有两条腿部27，分别对应于每条裤腿。裤架9具有前部(对应于裤子的前面部分)以及后部；且每条腿部27具有：与另一腿部27相邻的内边缘；以及，与内边缘相对的外边缘。每个腿部27包括平坦的前表面和平坦的后表面以及它们之间的中空空间；外杆28和内杆29容纳于该中空空间中；外杆28和内杆29的下端附接到展开机构30，该展开机构分别将它们向外和内外展开。
裤架9还包括设置于杆28和29之间的第三杆31以及所述第三杆31的展开机构32，该展开机构23将所述第三杆31朝向裤架9的前部展开。
三根杆28、29和31(也称为骑杆(sabers))由非常柔韧的材料制成，允许通过自动过程拉伸裤子的外侧和内侧。为了将裤子放入裤架9中，需要将杆28、29和31“折叠”，即将它们位于两个平面的两侧。当裤子位于裤架9内时，首先展开第三杆31，然后展开外杆28和内杆29，使第三杆31缩回。由于杆由柔性材料制成，但同时具有特定的硬度，因此杆打开裤子，但可以适应其形状和尺寸，从而正确打开裤子且不会使裤子变形。
在图12中示出了根据本发明的装置的优选实施例。如上所述，该装置包括裤子供应模块1和一条裤子的腰部的开口模块14。在供应出口4旁有如上所述的传输模块5和两个工作站8，两个工作站8中的每一个都如上所述。即，裤子供应模块1和开口模块14用于将裤子供应到两个工作站8。通过这种方式，由一个操作员进给的单个设备可以使经过处理的裤子的生产能力增加一倍。
在图13中示出了本发明的另一个优选实施例。在这种情况下，该设备具有单个供应模块1，该模块将裤子供应到六个工作站8。为此，该装置被组织成三个块，每个块包括两个传输模块5和两个工作站8(因此，每个块类似于前一部分的实施例)。为了供应这三个块，供应模块1具有传输装置3，该传送装置3具有分支33，使得由供应入口2引入的裤子被带到三个供应出口4，它们中的每一个具有其对应的一条裤子的腰部开口模块14。每个供应出口4在每个块中且用于为每块的两个传输模块5供应裤子。然而，供应模块1具有由单个操作员供给的单个供应入口2，由此大大增加了每个操作员的生产能力。
图14至图17示出供应模块1的另一种替代方案。供应模块具有由运输装置3结合的供应入口2和供应出口4，运输装置3包括闭环回路35和多个运输单元36，这些运输单元36由操作员在供应入口2处装载裤子。运输单元36从供应入口2运送到供应出口4，在供应出口4处由传输模块5卸载，并且通过闭环回路35再次运送回供应入口2。每个传送单元36包括开口模块14，该开口模块14包括两个指状物37和38，用于将定位于裤子腰部内侧，在裤子腰部的每一个侧边末端的各有一个指状物。一个指状物37固定在运输单元36上，另一个指状物38可以沿着运输单元36移动(从缩回位置到伸展位置)，直到裤子的腰部被完全张开。弹簧39产生的弹力试图将活动指38与固定指37分开，从而使裤子的腰部保持在张紧状态。指状件37和38的厚度使腰部的两侧保持足够分开，使得腰部周边对于传输模块5的紧固夹具7是容易接近的。一旦紧固夹具7夹住裤子的腰部，机构将移动的指状件38向后推，使得腰部不再处于张紧状态且传输模块5可以将裤子运送到工作站8。
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