用于相对于缝料的结构调节线缝廓形的位置的方法

文档序号:863138 发布日期:2021-03-16 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 用于相对于缝料的结构调节线缝廓形的位置的方法 (Method for adjusting the position of a seam profile relative to the structure of a material to be sewn ) 是由 G·杰格 B·贝克 于 2019-04-08 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于调节线缝廓形的位置的方法以及一种用于执行该方法的设备,其中,线缝廓形相对于缝料的结构的位置调节基于基准缝料的结构和工作缝料的结构的比较数据。(The invention relates to a method for adjusting the position of a seam profile and to a device for carrying out the method, wherein the position adjustment of the seam profile relative to the structure of the work material is based on comparison data of the structure of a reference material and the structure of a working material.)

用于相对于缝料的结构调节线缝廓形的位置的方法

本专利申请要求德国专利申请DE 10 2018 207 931.5的优先权,其内容通过引用的方式被并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于相对于缝料的结构调节线缝廓形/线缝走向(Nahtverlauf)的位置的方法和一种用于执行该方法的缝纫设备。

背景技术

由出版文献EP 1 997 945 A1、EP 0 971 061 A1、US 2012/022602 A1和GB 2 240193 A1已知具有用于检测缝料的摄像机的缝纫设备,其中,基于检测到的图像数据确定要缝纫的线缝廓形。

已经证明,特别是在具有结构的位置关键的缝料(例如具有穿孔图案的皮革)的情况下,由于缝料的不均匀特性,该结构的施加(即例如穿孔图案的施加)不能容易地以可复制的方式布置在缝料上。利用由现有技术已知的设备和方法,在对线缝相对于结构的位置的精度要求高的情况下,线缝相对于结构的可复制的缝纫无论如何都是不可能的。

DE 35 35 644 C2公开了一种用于沿着施加在平面的弹性材料上的图案的廓形进行缝合的方法以及一种用于实施该方法的设备。DE 689 07 167 T2公开了一种用于给送片状材料的方法及设备。DE 102 36 581 A1公开了一种用于补偿在平面的工作材料上的图案失真的方法,该平面的工作材料在传送面上被铺开。US 5,205,232公开了一种用于边缘识别和缝纫的设备。US 2009/0188414 A1公开了一种缝纫机以及一种用于缝纫机的控制程序。DE 42 03 558A1公开了一种缝料位置校正装置。DE 42 05 070 A1公开了一种用于定位和给送缝料的方法。DE 10 2015 116 112 A1公开了一种形状识别装置以及一种缝纫机。

发明内容

本发明的一个目的在于,提供一种方法,利用该方法,即使在高精度要求的情况下,也能实现对相对于缝料的结构的线缝廓形的足够精确的位置调节。该目的利用权利要求1的特征来实现。

本发明基于这样的认识,即,可以这样适配(修改)缝纫程序,使得基于由基准缝料和工作缝料的结构的比较所获得的数据实现线缝廓形相对于缝料的结构的位置调节。

在用于相对于缝料的结构调节线缝廓形的位置的方法中,首先根据具有这些结构的基准缝料检测缝料结构的基准位置。基于检测到的基准位置,利用检测到的结构基准位置产生基准结构数据项/数据记录。在产生基准结构数据项之后,利用缝纫程序缝纫工作缝料,其中,在缝纫工作缝料之前,可以读入或选出缝纫程序,其中,在缝纫工作缝料之前,执行以下步骤以准备所述缝纫程序:

-检测与基准缝料的缝料结构相对应的、工作缝料的缝料结构的工作位置,

-根据检测到的结构工作位置产生工作结构数据项,

-根据在基准结构数据项与工作结构数据项之间的比较进行工作位置和基准位置的比较,

-根据在比较中检测到的、在基准结构数据项与工作结构数据项之间的偏差来适配缝纫程序的参数数据。

然后,利用经适配的缝纫程序缝纫工作缝料。

基准缝料不同于工作缝料。因此,在一方面基准缝料和另一方面相应的工作缝料的情况下,它们涉及不同部分的缝料。

缝料的结构的例子是缝料中的穿孔或者缝料中的图案或彩色图案、特别是不规则图案。有利地,可以检测和处理多个相继的穿孔的位置和/或一系列穿孔的长度或方向或者一系列穿孔的两个部段之间的角度。可以识别缝料中的图案或彩色图案的廓形,并且可以使线缝廓形与该廓形相适配。

已经认识到,将初始产生的基准结构数据项与当前要缝纫的缝料的、根据检测到的结构工作位置产生的工作结构数据项进行比较的调节方法,即使在高精度要求和对于批量生产所需的速度要求的情况下,也能保持可容易地控制相应的位置调节方法的数据处理花费。可以以适配于存在于缝料中的结构的方式产生工作结构数据项。在此,可以考虑所述结构的特性,例如当前缝料穿孔的布置或图案细节。

利用根据权利要求2的方法可以进一步改进缝纫程序的适配。线缝廓形的位置调节被进一步改进。线缝图像被优化。可以使用偏差类型“沿着第一缝纫坐标(坐标方向,坐标轴)的位移”、“沿着第二缝纫坐标的位移”、“结构数据项的大小差异”、“角度偏差”或“结构数据项延伸部(Erstreckung)的大小差异”中的恰好一种偏差。替代地,可以使用这些偏差类型中的多于一种的偏差类型,例如这些偏差类型中的两种的组合、这些偏差类型中的三种的组合、这些偏差类型中的四种的组合或者所有提到的偏差类型的组合。

在权利要求2中所述的结构数据项偏差对于典型地存在于缝料上的结构而言在实践中已经被证实。对沿着至少一个缝纫坐标的位移偏差的考虑确保了,当在基准缝料与当前的工作缝料之间进行比较时,不会出现不希望的线缝廓形偏移。对大小差异的考虑例如可以确保,不同的图像比例在一方面检测基准缝料以及另一方面检测工作缝料时在位置调节中不会起不期望的作用。这在考虑到在数据项的起点与终点之间的角度偏差或大小差异时也是相应适用的。

根据权利要求3将缝料插入缝料框架中确保了缝料的可复制的定位。

本发明的另一个目的在于提供一种用于执行所述方法的缝纫设备。

该目的利用权利要求4的特征来实现。

利用摄像机系统确保了,位置正确地这样检测具有结构的、位置关键的缝料,使得可以沿着相对于缝料的结构的预定路径缝纫线缝。摄像机系统可以是立体摄像机系统。摄像机系统可以被设计成使得能在缝纫过程期间实时地检查偏差类型。

附图说明

根据附图详细说明一个实施例。图中示出:

图1示出在省略个别部件的情况下所表明的缝纫设备,

图2示出根据图1的缝纫设备的在线II-II处剖开的视图,

图3示出具有工作结构的工作缝料的部分视图,以及

图4示出用于调节线缝廓形的位置的方法的流程图。

具体实施方式

图1和图2示意性地示出缝纫设备1。这种缝纫设备1例如可以是本申请人的CNC缝纫设备、特别是CNC缝纫设备KL 110。

为了便于理解位置关系,在图1至图3中分别给出笛卡尔xyz坐标系。x轴垂直于图1的绘图平面并且延伸进入绘图平面中。y方向在图1中向左延伸,而z方向在图1中向上延伸。

如在图1中所示,缝纫设备1具有缝纫机的缝纫头2。此外,缝纫机包括具有缝纫针4的针杆3,其中,缝纫头2以能围绕z轴转动的方式被支承。与z轴同轴地并且相反地布置有示意性地表明的夹线器5。

具有结构7的缝料6位于缝纫针4与夹线器5之间。缝料6被绷紧在缝料框架8上。缝料框架8可以在x-y平面中相对于缝纫头2进行运动。由于缝纫头2的可转动性和缝料框架8在x-y平面中的可运动性,产生了三个自由度,从而可以在x-y平面上实现在所有缝纫方向上的线缝廓形。

缝料6既可以是基准缝料,也可以是工作缝料。基准缝料是具有结构的缝料,其中,该结构被施加在被精密地规定公差的、优化的材料上。基于基准缝料生成缝纫程序。这在下面还要根据图4详细说明。工作缝料是具有与基准缝料的结构相对应的结构的、要缝纫的缝料,其中,可以存在可能的不均匀性。这些不均匀性通常由于施加结构(例如穿孔)而产生,因为在施加结构时材料例如通过拉伸和/或压缩而变形。由此产生工作缝料的结构相对于基准缝料的结构的位置改变。不均匀性也可能是在缝料框架中的工作缝料相对于在缝料框架中的基准缝料的位置改变的结果。由于这种不均匀性,需要调整缝纫程序。这在下面也根据图4还要详细说明。

从缝纫针4出发、沿着y轴移位一段距离设置有摄像机系统9,该摄像机系统与缝纫设备1的存在于计算机单元11中的控制器12(特别是CNC控制器)处于信号连接10中。特别是,摄像机系统9可以具有两个未详细示出的摄像机。摄像机系统9可以设计为立体摄像机系统或智能摄像机。

在计算机单元11中设置有存储元件13、特别是RAM存储器,在其中存储有至少一个缝纫程序。此外,在计算机单元11上或在摄像机系统9本身中设有评估软件14,该评估软件用于评估图像、特别是所产生的基准图像和工作图像,并用于确定基准结构数据项和工作结构数据项。评估软件14与缝纫程序交换参数和数据,在缝纫线缝时,利用缝纫设备1执行该缝纫程序。摄像机系统9与控制器12的通信例如可以通过USB(通用串行总线)标准经由在数据载体上读取和写入文件或者通过TCP(传输控制协议)连接来实现。

控制器12通知评估软件14应该适配哪个缝纫程序。摄像机系统9可以将操作准备情况、误差、成功等通知给控制器12。在此基础上,控制器12可以开始摄像机系统9的评估。在完成了评估之后,摄像机系统9通过操作参数值将用于所选出的缝纫程序的适配参数传输至控制器12,例如用于补偿由于缝料6的伸展、应变和/或压缩引起的各单独点的位移。通过这种方式提供了参数值的自动适配,以用于适配缝纫程序。基于摄像机系统9的评估为每个缝纫过程进行适配。在每个缝纫过程之前,利用摄像机系统9检测/记录未被缝纫的缝料6的图像区域15,从该图像区域产生待评估的图像。根据相对于结构7的期望的线缝廓形,图像区域15可以覆盖完整的缝料6或至少覆盖缝料6的部分区域。相应地,随后可以生成全部的缝料6的图像或缝料6的一部分的图像。

图3示出被绷紧在缝料框架8上的、未被缝纫的工作缝料16的部分视图,该缝料具有间隔开的、位于顶端上的方形18形式的穿孔17。在位于顶端上的方形18之间存在间隙19,在这些间隙中应该安置线缝廓形,其中,线缝廓形应该尽可能居中地设置在位于顶端上的方形18之间。从图3中可以看出,沿着y轴放置的、位于顶端上的方形18沿着x轴移动。同时,沿着x轴放置的、位于顶端上的方形18也沿着y轴移动。

在缝纫之前,通过摄像机系统9生成工作缝料16的图像。该图像成为工作图像。从该工作图像产生工作结构数据项,将该工作结构数据项与由已经生成的未示出的基准图像产生的基准结构数据项进行比较。在当前情况下,检测全部的缝料,也就是说检测全部的基准缝料以及全部的工作缝料,以便相应地生成基准图像并且也生成工作图像。

下面根据图4描述相对于缝料6的结构7调节线缝廓形的位置的方法。

首先,在步骤S1中,根据具有这些结构的基准缝料检测缝料结构的基准位置。为此,首先由摄像机系统9产生基准缝料的基准图像。在这种情况下,检测全部的基准缝料。随后,将基准图像载入到摄像机系统9中并且开始识别缝料结构17、例如穿孔。

为了检测结构基准位置,在摄像机系统9中设立测量线。测量线在基准图像中通过标记各个穿孔来设立。借助于测量线可以检测结构。这特别通过检测在x方向上的起点和终点、在y方向上的起点和终点和/或测量线的角度来实现。总体上可以产生例如99条测量线,其中,每条测量线可以用不同的单个测量值(即参数)来规定。

接着在步骤S2中根据检测到的结构基准位置产生基准结构数据项。

为此,将各条测量线以像素或按比例缩放的坐标列表的形式并关于缝纫程序进行存储。由此可以在待评估的图像中重新发现测量线并且评估各个穿孔相对于基准的位置变化。对于每条测量线的每个参数,确定用于与控制器12通信的标识符。

然后,在步骤S3中开始缝纫程序的准备步骤。

在步骤S4中,控制器12通知摄像机系统9应该对哪个缝纫程序进行修正。摄像机系统9向控制器12报告以下状态,即操作准备情况、评估、成功和误差。控制器12又向摄像机系统9报告以下状态,即开始摄像机评估。

在随后的步骤S5中,检测与基准缝料的缝料结构相对应的、工作缝料16的缝料结构18的工作位置。为此,由摄像机系统9生成未被缝纫的工作缝料16的图像。该图像成为工作图像。

为了检测工作位置,在摄像机系统9中产生测量线。为此,首先将工作图像载入到摄像机系统9中并且开始识别工作缝料16中的穿孔17。随后可以在工作图像中通过标记各单个穿孔17而自动化地设立测量线。在此,可以使用基准图像检测的测量线数据。测量线的设立可以类似于步骤S1进行。

随后,在步骤S6中,根据检测到的结构工作位置产生工作结构数据项。这类似于步骤S2并基于为相应的缝纫程序所存储的基准结构数据项来进行。

随后,在步骤S7中,根据在基准结构数据项与工作结构数据项之间的比较进行工作位置和基准位置的比较。由比较得出相应的偏差参数,基于所述偏差参数可以适配缝纫程序。

在步骤S8中,根据在比较中检测到的、在基准结构数据项与工作结构数据项之间的偏差来适配缝纫程序的参数数据。

由以下组中的至少一种偏差类型对在基准结构数据项与工作结构数据项之间的偏差加以考虑:

-工作缝料相对于基准缝料沿着缝纫坐标的位移,

-工作缝料相对于基准缝料沿着第二缝纫坐标的位移,该第二缝纫坐标垂直于第一缝纫坐标,

-工作结构数据项相对于基准结构数据项沿着所述缝纫坐标中的至少一个缝纫坐标的大小差异,

-工作结构数据项相对于基准结构数据项沿着缝纫坐标、沿着相应数据项的起点和终点的线连接的延伸部的角度偏差,和

-工作结构数据项相对于基准结构数据项沿着缝纫坐标、沿着相应数据项的起点和终点的线连接的延伸部的大小差异。

通过摄像机系统9进行缝纫程序的适配。在此,摄像机系统9通过操作缝纫程序中的参数值来改变所选出的缝纫程序。这根据上述偏差类型中的至少一种或根据至少两种上述偏差类型的组合来实现。例如将缝纫程序存储在由摄像机系统9和控制器12共同使用的计算机单元11上。替代地,摄像机系统9也可以将参数值直接传输至控制器12,然后该控制器影响当前所选出的缝纫程序。通过这种方式,能够基于摄像机评估实现针对每个缝纫过程的修正。

为此,必须在缝纫程序中以分配的方式输入要使用的参数。根据对被规定了不同公差的材料样品的第一测量结果的评估,现在可以在缝纫程序中计算出规定的参数。为此使用由控制器12提供的符合标准的指令。这些指令可能导致整个缝纫程序和/或各个线缝廓形和/或线缝的各个起点和终点发生位移。这些指令还可能导致缝料的拉伸或压缩。此外,可以利用指令来补偿角度误差。相应的校正指令在缝纫程序中被这样输入,使得实现基准缝纫程序的改变。

随后,在步骤S9中,利用经适配的缝纫程序缝纫工作缝料16。现在,缝纫沿着相对于工作缝料16的结构18的精确预定的路径进行。

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