印制材料的分批缝合的制作方法

专利名称：印制材料的分批缝合的制作方法
技术领域：
本发明涉及以不同方式印制的材料或以不同方式准备的材料的缝合，具体地讲，本发明涉及对串行引入到一个缝合台的、以不同方式准备的材料的不同的缝合、幅块(panel)切割以及修剪操作进行协调，并使用因缝合而产生的幅块尺寸的收缩。
背景技术：
用于制造鸭绒被(comforter)和床套的缝合幅块，通常装饰有在纺织品制造过程中通过印制或通过编织或其它工艺施加于纺织材料的饰面层的图案。在许多情况下，人们希望在缝合的图案的选择和印制或以其它方式形成在饰面层上的图案的选择之间进行某种协调。另外，人们还希望缝合的和印制的图案应相互套准。
以上所提到的本发明的发明人转让的相关的专利和专利申请教示了印制和缝合的组合、印制的图案与以其它方式施加于缝合材料的图案的套准、以及在缝合制造过程中由所协调的图案的不同组合所形成的不同产品的批处理。
而且，本发明的发明人转让的其它专利也描述了与缝合相关的一些考虑和问题，例如，需要适应当把织物的可压缩层缝入被褥时出现的收缩或聚拢。这样的问题包括使用从卷材(web)上割断印制幅块的切割机控制和协调从卷材馈入缝合机的材料的长度。
这些专利包括专利号5,154,130、5,544,599以及6,237,517的美国专利，特将它们全部引入以作参考。这些专利还涉及此处称为“批”过程的内容，其中，以这样的方式控制缝合机器沿一卷多层材料或在一条连续操作的缝合生产线上，制造单个或多个幅块批的不同缝合的产品。本发明的发明人转让的专利号为6,105,520的美国专利中还描述了用于调度安排这样的产品的制造的一种系统，也特把这一专利引入以作参考。
本发明的发明人的受让人的专利还教示了用于制造缝合床套和鸭绒被的纺织衬底的印制。例如，这样的方法包括专利号为6,321,123的美国专利和公开号为20010038408和2002005870的美国专利申请中所公开的那些方法，也将这些专利和专利申请引入以作参考。这样的印制技术在把各种不同的图案和信息印制在用于形成以上所提到的缝合产品的材料中是特别有用的。
当把印制和缝合加以组合时，而且在进行缝合和印制的产品的经济的商业化生产的情况下，每一个子系统中所产生的问题可能汇集成新的问题，而那些仅把注意力放在解决每一子系统的问题的方案将无法解决这些新的问题。这些问题包括收缩和修剪问题加上缝合-印制图案协调以图案套准。

发明内容
本发明的一个主要目的是提供缝合和印制的产品的经济的商业化生产。本发明的另一个目的是有效地解决被褥生产过程中组合调度、印制、缝合以及切割操作中所出现的问题。本发明的一个具体的目的是解决缝合期间因材料的收缩以及在进行缝合-印制图案协调和图案套准的过程中印制幅块之间的修剪需求所引发的问题。
根据本发明的原理，准备一个机器可读文件，这一机器可读文件用于操作以印制生产线，其生产用于缝合的其上印制有一系列幅块的一个材料层。这一印制生产线使用放置在其上的机器可读的记录来生产用于缝合的材料。一个缝合生产线接收这一材料、从记录中读取信息、以及根据这些信息缝合幅块。
根据本发明的一个方面，印制生产线生产其上具有该系列幅块的材料，较佳的做法是按与将缝合幅块的次序相反的次序生产这种材料。这种材料可以呈卷材形式，而且在印制之后，将放置在一个滚筒上，以致于可以按最后印制的幅块最先馈入的顺序，把该材料从滚筒馈入一个缝合机。可以通过从机器可读文件读出的信息来部分地控制该印刷机，并且把来自机器可读文件的其它信息印制或以其它方式放置在材料上的记录中。
根据本发明的其他方面，机器可读文件包括关于下一或多个方面的信息将被缝合的幅块的次序、在缝合期间幅块将收缩的收缩量、缝合后相邻幅块之间将修剪的修剪量。可以把这样的信息包括在放置在印制生产线上的材料上的记录中。然后，这样的信息处于待由缝合台处的传感器加以读取的状态，传感器读取这些信息，并根据这些信息控制缝合机进行缝合。然后根据调度、按批次、以最有效的方式缝合幅块。也通过从材料的记录读取的信息控制幅块切割机。并且对收缩进行补偿，以及在幅块之间进行适当的修剪。
本发明提供了一种被褥制造系统，这一被褥制造系统通过操作员消除误差。当顺序地生产不同的产品或不同的产品批次时，通过减少原本需要改变的一或多个材料的改变需求，提高机器的吞吐能力和整体生产效率。所增加的机器运转时间导致可加以生产的产品的数量的增加，同时缓解了操作员的紧张程度和疲劳程度，另外，还可以精确处理幅块的收缩以及幅块和幅块之间的修剪量，甚至是当各幅块之间的这些参数不同时。
通过以下对本发明的优选实施例的附图的详细描述，本发明的这些以及其它目的和优点将会变得更加明显，其中


该图是本发明的一个实施例的图解表示。
具体实施例方式
图中所说明的本发明的这一实施例，向一个缝合系统提供了直接和自动的产品信息的输入。把这些信息从被缝合材料上的机器可读的记录自动输入到一个缝合机器控制器。例如，这样的记录可以呈条形码或其它能够由条形码扫描器或阅读器或者由其它光传感器加以读取的光可读媒体等形式。然而，也可以使用除光可读媒体之外的媒体类型，例如，那些机械或磁可读媒体，以及其它技术上具有先进特性、已经可用或将会可用的媒体。可以把这样的记录中的编码的信息包含在附着于材料的标签中，或者可以将它们印制或写在或以其它方式施加于材料本身。
图中所说明的是一卷把信息13的这样的记录施加于其的上等布，例如一种褥套材料11。把卷材11加载到一个印制生产线10上，在该印制生产线上，将把装饰图案15和信息13的记录施加于卷材11。通常把卷材11提供在一进给滚筒12上，而且通常是适合于用作顶层的一种纺织材料，该顶层与多个其它材料层缝合在一起，其它材料层可以包括一种泡沫、填充用纤维以及衬里材料。可以把呈机器可读的记录13形式的记录13中的信息施用于这些层中的任何一层，但最方便的是把其施用于这一顶层11。也可以把信息承载概念施用于缝合材料的任何一层，以及施用于其它类型的被缝合和分层的产品，但把这些信息施用于印制层可获得特别的优点。
可以通过一个分离的标签把信息放置在卷材11上或例如通过印制把信息直接施加于材料本身，也可以把信息设置在扫描仪设备能够对其加以读取的材料的边界内的任何地方。当已放置在某些位置时，人们希望能够很容易地去除这样的标签或代码，以不损坏最终产品的外观、质量或价值。但较佳的做法是，将把额外地附着于或印制在材料本身的标签放置在材料的边界内的一个不使用的区域中，并且还与被指定为扫描仪设备将扫描的区域的区域相对齐。例如，这样的区域包括沿卷材11的纵边缘的待切去的边(selvage)区域或狭条区域17。
在所说明的这一实施例中，把卷材11馈入一个印刷机14中，印刷机14使用一个装饰图案印制一个矩形褥垫幅块15。可以根据客户(例如该客户可能是一个床具制造商)的订单，使用相同或不同的装饰图案印制一系列不同的幅块15a，15b，…。印制在卷材11上的幅块15上的图案之间的这样的差别，旨在满足客户的具体作业或批量要求。以最有效满足生产调度准则的顺序施加的图案序列是最好的。印刷机14，可以为一种程序可控的喷墨印刷机或其它直接数字印刷机，能够根据要求产生单独的图案，并且能够按顺序或其它安排把多种不同的图案中的每一种图案中以很小数量地施加于材料上。在本发明的这一优选实施例中，该印刷机14还把编码的记录13印刷在材料11上。
记录13可以包括扫描仪或读取设备加以读取或加以转换的适当的符号。记录中的信息可以包括为幅块所设置的作业或批的一个标识符、材料组成、一个序列号、一个产品标识符或任何其它可用于与生产相关联的所希望或所要求的信息、各种数据库的调度或其它信息、或能够以其它方式用于被褥或其它产品制造过程中的其它信息。在所说明的这一实施例中，这样的信息为可自动输入到一个缝合机、切割机或被褥制造过程中的其它机器中的信息，把能够根据可使用的扫描仪与/或读取设备的要求的可感应、可读取、或可扫描的形式和格式把这些信息放置在卷材11上，其中，可使用的扫描仪与/或读取设备将用于获取例如位于一个独立的缝合生产线20上的缝合机器21上的信息。
用于扫描和读取信息的设备可以为根据当前技术可用的任何特定类型的扫描设备。这样的扫描设备可以为固定的或便携的，可被配置成在材料进入扫描设备的视野中时进行扫描，或者在该过程期间，如果扫描设备被手动地移入附连有标签的区域中或在运动时，进行扫描。在所说明的这一实施例中，把一个光学扫描仪22，例如一个条形码阅读器，定位在与卷材的待切去的边边缘相邻的缝合机器21上。
尽管已以从进给滚筒12解绕的一个卷材11的形式描述了材料，但它们也可以呈其它形式，例如单片材料的形式。这些概念适用于滚筒到滚筒、滚筒到幅块、片到幅块的缝合系统，并且还适用于除缝合之外的可在一个过程中把多种材料结合在一起的其他具体技术。例如，所述这些过程还可能需要对某一特定材料、某一特定作业或一个产品施加标签或印刷的信息。在所说明的这一实施例中，从进给滚筒12把材料的卷材11提供于印刷机14，并且在印制之后将其卷绕在一个拉紧滚筒18上。按与其上所印制的幅块15被缝合的次序(15a，15b，15c)的相反的次序(15c，15b，15a)印制卷材11。反向地印制幅块15，并在印制生产线10上的幅块15的上游端印制与幅块15的末端相邻的代码13a，而且在印制生产线10上的幅块15的下游端印制代码13a。
可以把任何数量的记录13放置在卷材11上，但较佳的做法是针对每一个幅块15至少把一个记录13放置卷材11上。在这一优选配置中，按与幅块15的位置的严格的关系放置记录13，这有助于把记录13用于幅块15的缝合和切割操作的套准。在图中所说明的这一具体的配置中，针对每一幅块15把一对记录13施加于卷材11，把一个记录13a施加在指定幅块15的开始的开始幅块，以及把一个记录13b施加在每一幅块15的结束端。可以针对幅块15的每一作业或批次把一个记录13附加地或可选地施加在卷材11上或者施加在幅块15的每一作业或批次的开始端和末端。幅块15可以为多种不同尺寸和数量中的任何一种，并且可以沿卷材11随幅块的不同而变化。
在记录13a和13b的所说明的位置之间可以施加中间记录13c。例如，这样的中间记录13c有助于把“定位在幅块中心的”图案放置在中心位置，它们是通常为鸭绒被和较高价格床套形式的被褥，其中，以套准的方式把一个缝合图案和印制图案居中放置在幅块中。这样的中间记录13c可以提供一个用于在幅块中心互相套准图案的参照或套准标记。
在每一个幅块15之间，切割台30处的一个幅块切割机31或其它设备进行切割，以割断缝合幅块15的产品，以使把相邻的幅块物理地和实际地互相地分开。其中，可以将切割台30定位在缝合机21的缝合生产线20的下游端或定位在一个相继的切割生产线中。较佳的做法是在缝合操作结束时，自动地完成这样的一个切割操作，如在此处所描述的，以及如在以上提及的美国专利5,544,599和6,237,517中所描述的。当缺少完成这一操作的适当的机械设备或装置的情况下，可以将切割操作用作为一个辅助操作，从缝合生产线20及此处所述的操作过程脱机。在分层材料的情况下，例如在于缝合过程中易于收缩或易于出现任何其它种类的尺寸减小的被褥的情况下，使用一个独立的切割生产线，对于以最高成效比方式提交高质量产品来说，是人们不太希望的一种选择。
可以以独立的生产线的方式，或以印制和缝合生产线组合中直列的方式，把印制生产线10定位在与缝合生产线20相同的设施上。这种情况可能为较大被褥制造设施或其它专门生产高档定制化产品的设施所采用。然而，许多床具制造商将仅操作缝合生产线20，并且将根据他们具体的订单和说明订购载有材料的卷材11的滚筒18，其中材料的卷材11上具有所印制的幅块15。这最好由提供印刷设施的床具制造商来完成，其中印刷设施具有一个数据文件44，数据文件44是由床具制造商的控制下所执行的数据准备过程40所生成的。
在准备给印刷机的数据文件的过程中，床具制造商的一个考虑是，解决将在缝合设施上执行具体的缝合过程期间，卷材11的收缩，即尺寸变短问题。缝合设施的操作员具有关于正使用的具体缝合过程以及影响收缩的参数的最好的信息。
例如，在把组成材料的各层缝合在一起，例如为了制造一个褥垫、弹簧褥垫套、或其它相关的产品的过程中所出现的收缩，即尺寸的变化是由该过程的操作的多方面的因素产生的。这些因素包括对材料的选择，这一选择专门针对预期产品的结构，但又不完全受预期产品结构的制约，例如预期产品的结构包括填充物成分和放置它们的层次顺序、以及顶和底层，即分别为“褥套(ticking)”和“衬里(backing)”材料。褥套和背衬之间的材料的这一分层构成了用于所制造产品的材料的结构。
在其上生产缝合产品的缝合机器20是这样运作的以顺序的方式、一件产品接一件产品地进行生产。过去，这一生产过程的顺序特性导致机器的操作员，或其它人员，例如那些专门受雇于此项任务的人员，按通过系统的作业的顺序改变、拼接、以及以其它方式修改材料。这些材料中将被最频繁改变的，因而成为导致机器运行时间损失的主要原因的，是被称作“褥套”的顶面材料。操作员的责任是不仅要保证材料的变化，而且还要在适当的时候进行这些变化，以致于可把浪费的时间量最小化。通过把不同的图案印制在同一卷材11上，可以在很大程度上避免这些低效率现象。然而，这样作会把收缩因素的影响复杂化，这不仅可能引入额外的误差，其中具有很少的操作员干预，而且当改变缝合图案时，还会沿卷材发生变化。
因此，较佳的做法是通过一个过程40在缝合设施处进行印制数据文件44的准备，在过程40中，把将在一个缝合生产线20上执行的缝合作业被分成批次，并按最适合缝合的次序对它们加以排列。一个调度人员把作业和产品数据41输入一台计算机，这一计算机可已经与多个数据库文件相链接，例如与一个产品数据库42和一个图案数据库相链接，将由调度员或计算机中的一个程序43对这些数据库加以存取。其中调度员或计算机中的一个程序43可以计算用于印制数据文件44的某些控制参数。例如，定义这些材料的数据、定义一个缝合图案的数据、以及其它缝合参数的附加数据的输入，可由计算机处理，以计算每一不同幅块15的收缩量，各幅块之间的收缩量可能不同。另外，缝合幅块15的顺序或次序会影响缝合机21上从一个幅块过渡到另一个幅块所需的修剪量。例如，与两个连续的幅块之间的缝合图案中存在明显差别的情况相比，连续相同的幅块可能要求较少的过渡距离，因此幅块之间的修剪材料较少。计算机确定需要传送于缝合机的每一参数，以适当地馈入和缝合卷材11上的各批作业。计算机还能够确定传送给印刷机的其它信息，印刷机14的控制器中的一个控制程序48将读取这些信息，以把图案适当地印制在将被缝合的卷材11上，并把将由缝合机21的传感器22加以读取的记录13印制在卷材11上。将把所有这些信息发送给印刷机，从而将可按相反的次序印制卷材11，以使可将其卷绕在将提交于缝合生产线20的进给滚筒14上，而且不需要重新卷绕该滚筒。因此，按先进后出的次序把幅块15和记录13印制在卷材11上。
另外，根据本发明的这一优选实施例，实现了一种允许缝合生产线20处的缝合系统自动跟踪和以信号通知变化的方法。这一跟踪过程可以利用专利号为5,544,599、6,237,517以及6,105,520的美国专利中所讨论的批处理和调度概念。使用包括可以安装在进给滚筒上的作业的个数、材料各缝制层正常收缩所需的材料量、以及将由切割系统去除的修剪和待切去的边的量的信息，对褥套进行预处理，这一预处理即可以在过程之中(in-process)，也可以作为一个辅助操作，该预处理是为了生产具有最小浪费和具有最大系统吞吐能力的优质产品。
把褥套14的进给滚筒提交于缝合生产线20，其中，褥套14已在扫描仪或适当的阅读器可以从中获取数据的适当的区域中印制有适当的作业信息。这一进给滚筒14经由印制过程，在其上包含了适当的图案、形状、颜色等，设备的客户或用户将通过缝合生产线20处的缝合系统处理它们，以产生所希望的产品最终结果。这种预先印制的和承载信息的褥套取代了标准的褥套，标准的褥套必须通过一个预处理操作，从而可根据不同的承载图案的部分拼接将被缝合的进行适当的作业的褥套量，并将这一褥套量卷绕到一个进给滚筒。基于产品的褥套的单一拼接的滚筒可以包括一或多种不同的褥套，按所希望的运行顺序将它们拼接在一起，并且具有适应收缩以及剪除值的足够的褥套材料，收缩以及剪除值是通过系统在运行产品的过程期间必须通过实验加以确定。使用该批印制的和编码的滚筒14，该相同的结合了印制的或附接的机器可读的记录的褥套滚筒策略，则可经由代码阅读器22，根据记录13确定褥套滚筒上材料的整个包装。较佳的做法是以一个主标签19的形式，而不是以直接印制在所印制的褥套上的一个记录的形式(尽管也可以这样印制)把整个批信息添加到印制滚筒14上，较佳的做法是把主标签19附着在滚筒14上的卷材11的末端。以此方式，当首次把滚筒14加载到印制生产线20上时，传感器22或另外用于此目的的传感器读取滚筒标签19，并且把信息加载到缝合台处的缝合机控制器或另外的计算机中。在缝合之前，可以提示和执行所有配置，并验证材料和设置情况。从而，如此配备的缝合系统可以根据机器的所述运行期间所自动扫描的信息，了解应何时启动和停止每一相继的作业。
以上所描述的系统和方法的实现，使得卷材11的一个滚筒14预印制有幅块15，以及按相反次序将编码的记录13印制在卷材11上，并将它们卷绕在滚筒14上，在滚筒14上的卷材11的可存取的末端处具有一个滚筒索引标签或记录19。在未缝合的卷材11上的幅块15具有等于完成的缝合幅块将具有的长度L的长度，加上一个长度S以适应收缩。通常将把所印制的图像一致地纵向按比例调整或伸展到一个印制的图像的长度L+S。另外，印制的图像将由一个距离C加以间隔，距离C等于任何两个幅块之间的修剪所要求的尺寸。这些尺寸可随幅块的不同而改变。
这一技术领域中的熟练技术人员将会认识到此处，本发明的应用是可变的，是以优选实施例的形式对本发明加以描述的，在不背离本发明的原理的情况下，可以对本发明进行添加和修改。
权利要求
1.一种缝合一种其上具有印制内容的材料的方法，包括把一层其上具有编码的信息的材料馈入一缝合机器上的一个缝合台，其中，编码的信息与该材料上一个将被缝合的产品相关，该材料层具有下列一或多个特性在该材料上已印制了一系列幅块，而且这一材料按与缝合幅块的次序相反的次序卷绕在一个滚筒上，编码的信息包含缝合期间预计出现的收缩量的信息，以及其上已印制了一或多个幅块的该材料层的纵向尺寸增加了该收缩量，以及编码的信息包含来自该材料层的将被缝合多个幅块中的相邻幅块之间进行修剪的修剪量的信息；使用缝合机器处的一个传感器自该材料读取编码的信息；根据使用传感器从该材料读取编码的信息，在缝合台对材料进行缝合。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括；从缝合机器处的一个存储器选择多个图案之一；以及缝合具有所选图案之一的材料。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括；根据使用传感器从该材料所读取的信息，把材料的缝合与材料上的印制套准。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括；使用传感器从该材料读取编码的信息，及根据这一信息，从该材料上切割缝合的幅块。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括；使用传感器从该材料读取编码的信息，及根据这一信息，从缝合的幅块之间的材料上切割修剪材料。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括；向一个材料印制设施提供一个机器可读文件，这一机器可读文件包括机器可读记录中的一序列将被印制在材料上的幅块的批印制信息以及待被编码在材料上的信息。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括；产生一个机器可读文件，这一机器可读文件包括机器可被记录中的一序列将被印制在材料上的幅块的编码信息以及待被编码在材料上的信息；响应对该机器可读文件的读取，在卷材上印制一系列幅块；响应对该机器可读文件的读取，与印制的幅块相协调地把编码的信息放置在卷材上。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括；按它们被印制的次序把卷材卷绕到一个滚筒上，并按印制的幅块后进先出的原则，把滚筒馈入缝合台，并按与幅块将被缝合的顺序相反的顺序缝合卷材。
9.一种为缝合准备一卷材料的方法，包括；按与幅块将被缝合的顺序相反的顺序在卷材上印制一系列幅块；与印制的幅块相协调地把信息放置在卷材上；按它们被印制的次序把卷材卷绕到滚筒上。
10.根据权利要求9的方法制作的材料的一个滚筒。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括；把滚筒加载一个缝合生产线上；从滚筒把卷材馈入缝合生产线；按与它们被印制的顺序相反的顺序缝合卷材上的幅块。
12.根据权利要求9所述的方法，其中；在幅块被印制的一个印制生产线上，把放置在卷材上的信息印制在卷材上。
13.根据权利要求12的方法制作的材料的一个滚筒。
14.根据权利要求9所述的方法，其中；放置在卷材上的信息包括在缝合期间将加以适应的收缩量的信息；以及被印制的幅块具有比将被缝合的幅块大出一个将加以适应的收缩量的长度。
15.根据权利要求14的方法制作的材料的一个滚筒。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括；把滚筒加载到一个缝合生产线上；从滚筒把卷材馈入缝合生产线；缝合具有一个从它们的印制的长度减少了一个这样的收缩量的长度的幅块。
全文摘要
准备一个机器可读文件，用于操作一印制生产线，其生产其上印制有一系列幅块的一个材料层。这一文件包括关于幅块将被缝合的次序、在缝合期间幅块将收缩的收缩量、缝合后相邻幅块之间将修剪的修剪量的信息。在印制生产线处，把这样的信息放置在且较佳的做法是印制在材料上。这样的信息可由缝合台处的传感器加以读取，传感器读取这些信息，并根据这些信息控制缝合机进行缝合。然后根据调度、按批次、以最有效的方式缝合幅块。也通过从材料上的记录读取的信息控制幅块切割机。并且对收缩进行补偿，并在幅块之间进行适当的修剪。印制生产线生产其上具有幅块系列的材料，较佳的做法是按与将缝合幅块的次序相反的次序生产这种材料。并滚动该材料以使可以按最后印制的幅块最先馈入的顺序，把材料馈入一个缝合机。可以通过从机器可读文件读出的信息，部分地控制印刷机，并且把来自机器可读文件的其它信息印制或放置在材料上的记录中。
文档编号D05B11/00GK1639405SQ03805063
公开日2005年7月13日 申请日期2003年2月26日 优先权日2002年3月1日
发明者詹姆斯·邦丹扎, 詹姆斯·T·弗雷泽, 戴维·布雷恩·斯科特 申请人:L&P产权管理公司