Автоматизированное устройство для трансплантации волос для изготовления парика и способ изготовления парика - RU2295897C2
Код документа: RU2295897C2
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к автоматизации изготовления париков, в частности к автоматизированному устройству для трансплантации волос для изготовления парика и способу изготовления парика.
Описание известного уровня техники
При изготовлении парика сегмент волоса, предназначенный для трансплантации, складывают вдвое и по одному вручную трансплантируют на толстую объемную основу. После трансплантации на основу один сложенный сегмент волоса выглядит так, как если бы было трансплантировано два волоса. За один раз можно также трансплантировать несколько сложенных сегментов волос.
Однако этот известный ручной способ очень неэффективен, поскольку для трансплантации, например, 20000 волос требуется две-три недели. При изготовлении париков за рубежом в целях экономии на трудозатратах увеличивается количество некачественной продукции и снижается производительность.
Предпринимавшиеся ранее попытки разработать автоматизированные системы изготовления париков оказались безуспешными.
Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутой задачи с учетом описанного выше известного уровня техники. Задачей настоящего изобретения является создание автоматизированного устройства для трансплантации волос для изготовления парика и способа изготовления парика, который позволяет автоматизировать производство париков и обеспечивает быстрое и эффективное изготовление париков без выхода продукции низкого качества.
Сущность изобретения
Для решения вышеупомянутой задачи предложено автоматизированное устройство для трансплантации волос для изготовления парика, отличающееся тем, что содержит конвейерный стол, средство подачи основы на конвейерный стол, средство натяжения/позиционирования основы, предназначенное для приложения натяжения к основе, поданной на конвейерный стол средством подачи основы, чтобы позиционировать основу в растянутом состоянии, средство подачи искусственных волос для подачи искусственных волос заданной длины на первую поверхность основы, поданной на конвейерный стол средством подачи основы и позиционированной в растянутом состоянии средством натяжения/позиционирования, иглу, приспособленную для передвижения в направлении, перпендикулярном поверхностям основы, прокалывания основы с обратной поверхности по отношению к упомянутой первой поверхности, последующего зацепления на упомянутой первой поверхности искусственного волоса, поданного средством подачи искусственных волос, и возврата обратно к упомянутой обратной поверхности с вытягиванием искусственного волоса на упомянутую обратную поверхность основы для его трансплантации на основу, средство приведения стола в движение для перемещения конвейерного стола в направлениях Х и У, перпендикулярных друг другу, с заданным шагом, чтобы повторять операцию трансплантации искусственного волоса иглой с заданным шагом, и средство снятия натяжения, приложенного средством натяжения/позиционирования, для освобождения растянутого состояния основы, на которую был трансплантирован искусственный волос, после завершения операции трансплантации искусственных волос иглой.
Способ изготовления парика согласно изобретению заключается в том, что подают плоскую тонкую основу на конвейерный стол, прикладывают натяжение для растяжения основы на конвейерном столе, позиционируют растянутую основу на конвейерном столе, подают искусственные волосы к первой поверхности растянутой основы, зацепляют поданные искусственные волосы иглой, совершающей возвратно-поступательное движение для прокола растянутой основы, причем игла, зацепляющая искусственные волосы, прокалывает основу, чтобы трансплантировать искусственные волосы на растянутую основу, повторяют операцию трансплантации искусственных волос иглой во время движения конвейерного стола с заданным шагом и освобождают из растянутого состояния основу после завершения операции трансплантации искусственных волос иглой. Способ может дополнительно включать в себя этап нанесения первого клея на обратную поверхность основы для фиксации трансплантированных искусственных волос на основе и этап нанесения второго клея на упомянутую первую поверхность основы.
Предложенный способ препятствует соединению отверстий, созданных иглой при трансплантации волос, между собой и образованию непрерывной щели. Он позволяет автоматизировать изготовление париков, сокращает время изготовления париков и препятствует выходу продукции низкого качества.
Искусственные волосы предпочтительно подаются средством подачи искусственных волос на нижнюю или верхнюю поверхность основы.
Устройство предпочтительно дополнительно содержит прижимное средство, которое может размыкаться и смыкаться для удержания искусственных волос, при этом искусственные волосы временно удерживаются прижимным средством и вытягиваются иглой.
Прижимное средство предпочтительно выполнено с возможностью поворота в направлении иглы, при этом вытягивание искусственных волос иглой начинается после поворота прижимного средства в направлении иглы.
Прижимное средство предпочтительно удерживает искусственные волосы с противоположных сторон, или сверху и снизу, или с противоположных сторон и сверху и снизу.
Игла предпочтительно содержит по меньшей мере пару игл, совершающих возвратно-поступательное движение синхронно друг с другом, причем иглы расположены на заданном расстоянии друг от друга в направлении подачи искусственных волос средством подачи искусственных волос.
Шаг трансплантации искусственных волос иглой предпочтительно больше, чем ширина иглы в направлении, перпендикулярном направлению подачи искусственных волос.
Искусственные волосы предпочтительно трансплантируются иглой после того, как основа передвинется в направлении, перпендикулярном направлению подачи искусственных волос, или после того, как основа передвинется в направлении подачи искусственных волос, или же искусственные волосы трансплантируются на основу в наклонном направлении.
Предпочтительно предусмотрено более одного средства подачи волос.
Устройство предпочтительно дополнительно содержит средство отклонения искусственных волос, трансплантированных иглами, в заданном направлении. Средство отклонения предпочтительно содержит планку, расположенную непосредственно под трансплантированными искусственными волосами, приспособленную для передвижения в заданном направлении.
Движением конвейерного стола и иглы предпочтительно управляет средство управления, содержащее компьютер.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает общий вид варианта выполнения автоматизированного устройства для трансплантации волос для изготовления парика согласно изобретению и также схематически изображает последовательность технологических операций,
фиг.2 изображает схематически вид спереди примерного варианта средства подачи основы согласно изобретению,
фиг.3 изображает примерный вариант блока натяжения/позиционирования согласно изобретению, где на фиг.3(А) схематически изображен его вид сверху, на фиг.3(В) схематически изображен вид спереди и на фиг.3(С) схематически изображен вид сверху его основной части,
фиг.4 изображает схематически перспективный вид примерного варианта части блока подачи искусственных волос согласно изобретению, а именно блока выбора цвета и резки волоса,
фиг.5 изображает вид спереди примерного варианта блока трансплантации волос согласно изобретению,
фиг.6(А) изображает вид сбоку блока по фиг.5, фиг.6(В) изображает увеличенный вид, иллюстрирующий его часть при разомкнутом прижимном средстве, и фиг.6(С) изображает увеличенный вид той же части при сомкнутом прижимном средстве,
фиг.7 изображает схематически перспективный вид, иллюстрирующий взаимосвязь между блоком головки и конвейерным столом, согласно изобретению,
фиг.8 изображает схематически вид сбоку, иллюстрирующий примерный вариант блока отклонения согласно изобретению, где фиг.8(А) изображает состояние сразу после трансплантации искусственных волос, а фиг.8(В) изображает состояние после отклонения искусственных волос в направлении основы,
фиг.9 изображает схематически вид, поясняющий, как к основе прикладывается натяжение,
фиг.10 изображает схематически вид спереди, показывающий процесс подачи искусственного волоса в соответствии с настоящим изобретением,
фиг.11 изображает подъем трансплантационной иглы согласно изобретению, где фиг.11(А) изображает схематически вид спереди, а фиг.11(В) - вид слева,
фиг.12 изображает опускание иглы согласно изобретению, где фиг.12(А) изображает схематически вид спереди, а фиг.12(В) - вид слева,
фиг.13 изображает состояние, когда искусственные волосы трансплантированы на основу,
фиг.14 изображает схематически процесс после трансплантации волос,
фиг.15 изображает примерный вариант электромагнитного клапана, используемого в автоматизированном устройстве для трансплантации волос для изготовления парика согласно изобретению, где фиг.15(А) изображает схематически его перспективный вид, а фиг.15(В) - его принципиальную схему,
фиг.16 изображает (частично) алгоритм способа изготовления парика согласно изобретению,
фиг.17 изображает (частично) алгоритм способа изготовления парика согласно изобретению,
фиг.18 изображает (частично) алгоритм способа изготовления парика согласно изобретению,
фиг.19 изображает алгоритм, иллюстрирующий процессы инициализации соответствующих блоков, изображенных на фиг.16-18,
фиг.20 изображает алгоритм, иллюстрирующий процесс инициализации ролика, изображенного на фиг.19,
фиг.21 изображает часть алгоритма, изображенного на фиг.19, иллюстрирующую способ инициализации устройства натяжения,
фиг.22 изображает часть алгоритма инициализации устройства натяжения по фиг.19,
фиг.23 изображает алгоритм, иллюстрирующий процесс инициализации иглы по фиг.19,
фиг.24 изображает часть алгоритма процесса инициализации конвейерного стола по фиг.19,
фиг.25 изображает часть алгоритма инициализации конвейерного стола по фиг.19,
фиг.26 изображает часть алгоритма, иллюстрирующего процесс трансплантации волос, по фиг.16-18,
фиг.27 изображает часть алгоритма, иллюстрирующего процесс трансплантации волос, по фиг.16-18,
фиг.28 изображает часть алгоритма, иллюстрирующего процесс трансплантации волос, по фиг.16-18,
фиг.29(А) изображает алгоритм, иллюстрирующий процесс подъема иглы по фиг.26-28, а фиг.29(В) изображает алгоритм процесса опускания иглы,
фиг.30 изображает алгоритм процесса подачи листа по фиг.16-18,
фиг.31 изображает алгоритм разгрузки листа (посредством вращения вперед) по фиг.16-18,
фиг.32 изображает алгоритм процесса разгрузки листа (посредством вращения в обратном направлении) по фиг.16-18,
фиг.33 изображает алгоритм процесса разгрузки по фиг.16-18.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
В дальнейшем будет более подробно описан пример воплощения предложенного автоматизированного устройства для трансплантации волос для изготовления парика со ссылками на прилагаемые чертежи. Элементы или части, имеющие одинаковую функцию, обозначены для простоты одинаковыми ссылочными номерами, и их пояснение не приводится. Фиг.1 изображает схематически общий вид автоматизированного устройства для трансплантации волос для изготовления парика согласно изобретению, а также последовательность операций. Как показано на фиг.2, блок 1 подачи основы подает основу 11 в блок 2 натяжения/позиционирования в горизонтальной ориентации. Основа 11 представляет собой очень тонкий лист, сотканный, например, из полиуретанового волокна толщиной, например, 0,06 мм, который намотан вокруг валика 13 для листа. Валик 13 вращается двигателем 15 для подачи намотанной основы 11 с него на конвейерный стол 21. Позицией 17 показан упор валика для листа.
На фиг.3 изображен блок 2 натяжения/позиционирования. Он содержит конвейерный стол 21, способный двигаться в двухмерной плоскости в направлениях, перпендикулярных друг другу, т.е. по осям Х и У. Конвейерный стол 21 движется по осям Х и У с заданным шагом, например 2 мм, с помощью приводного двигателя оси Х (не показан) и приводного двигателя оси У (не показан), соответственно, в заданном порядке. В результате этого основа 11 растягивается и располагается в заданном положении. В частности, предусмотрены натяжные устройства 23 на четырех углах конвейерного стола 21 для натяжения поданной основы 11. Каждое натяжное устройство 23 содержит пару противоположных натяжных зажимных роликов 24, 25 для сжатия и зажима основы 11 сверху и снизу и натяжные двигатели 26 (26а, 26b, 26с, 26d), которые могут вращаться вперед и в обратном направлении, предназначенные для вращения роликов 24, 25. Позицией 27 показаны верхний и нижний подающие лист валки, расположенные на подающей стороне блока 2 натяжения/позиционирования, которые приводятся в движение двигателем 27а, показанным на фиг.14, для вращения в одном заданном направлении для подачи основы 11 на конвейерный стол 21. Позицией 28 показаны верхний и нижний разгружающие лист валки, расположенные на разгрузочной стороне блока 2 растяжения/позиционирования, которые могут вращаться вперед и в обратном направлении двигателем 28а, показанным на фиг.14. Позицией 29 обозначен датчик провиса листа, установленный на подающей стороне блока 2 натяжения/позиционирования перед роликами 27 подачи листа, который предназначен для обнаружения провисания поданной основы 11.
Блок 3 подачи искусственного волоса, изображенный на фиг.4, содержит катушки 31А, 31В, 31С и 31D (которые могут в дальнейшем обозначаться общим ссылочным номером 31), подает искусственный волос 30 на верхнюю поверхность основы 11. На каждую катушку 31 намотана нить (или искусственный волос 30) различного цвета, которая может разматываться с катушки на заданную длину двигателем 31АМ, 31ВМ, 31СМ, 31DM размотки. Размотанная нить подается путем активизации средства создания вакуума 32 (32а, 32b, 32c, 32d) и одного средства создания вакуума 33, показанного на фиг.1. Каждая система 31 катушки имеет трубку 35а, 35b, 35с, 35d, которая образует путь движения, и искусственные волосы 30 подаются через трубку 35а, 35b, 35c, 35d и трубку 35 в блок 4 трансплантации волос. Как показано на фиг.4, в середине каждого пути движения имеется подвижный резак 34, приводимый в движение двигателем 34а резака, для разрезания соответствующих искусственных волос 30 после их размотки на заданную длину двигателями 31АМ, 31ВМ, 31СМ, 31DM размотки. Между трубкой 35 и трубками 35а, 35b, 35c, 35d имеется зазор G1, через который может проходить резак 34. В качестве искусственных волос 30 может использоваться, например, полиэфирное, акриловое или другое химическое волокно, которое подверглось специальной обработке, чтобы его можно было использовать в качестве искусственного волоса. Соответствующие искусственные волосы 30 подаются через трубку 35.
На фиг.5-7 показан блок 4 трансплантации волос. Блок 4 содержит совершающие вертикальное возвратно-поступательное движение иглы 41 (41а, 41b), расположенные под основой 11, и головку 42, расположенную над основой 11 и непосредственно над иглами 41. Головка 42 имеет подвижную направляющую 43 в форме съемной трубки, соединенной с соплом 37 подачи искусственного волоса, присоединенным к ведущему концу трубки 35, и прижимное средство 44, 45, которое может размыкаться и смыкаться для зажатия искусственного волоса 30, выведенного из подвижной направляющей 43 и сопла 37 подачи искусственного волоса, и приводится в действие двигателем 46 для вращения на горизонтальной плоскости основы 11. Позицией 43а обозначен двигатель, сообщающий возвратно-поступательное движение подвижной направляющей 43 в горизонтальной плоскости, который приводит в действие подвижную направляющую 43 через рычаг 43b, присоединенный к валу двигателя и соединительной пластине 43с. Прижимное средство 44 содержит подвижный элемент 44а, размыкаемый и смыкаемый с помощью двигателя 44с, и неподвижный приемный элемент 44b, между которыми с противоположных сторон зажимается искусственный волос 30. Прижимное средство 45 содержит элементы 45а, 45b, которые движутся вверх и вниз синхронно с движением подвижного элемента 44а, зажимая между собой искусственный волос 30. Позицией 47 показан двигатель для поворота головки 42, включая прижимное средство 44, в направлении игл 41. Позицией 48а показан датчик для определения угла поворота головки 42. Позицией 48b показан датчик для определения угла поворота прижимного средства 44. Позицией 49а показан двигатель для обеспечения возвратно-поступательного движения игл 41, а позицией 49b показан двигатель, который работает синхронно с двигателем 46, поворачивая иглы 41 в горизонтальной плоскости относительно плоскости основы 11. На фиг.5 искусственный волос 30 передается в направлении стрелки (по оси Х) относительно основы 11. Игла 41 имеет пикообразный или заостренный конец, снабженный канавкой 41'. Игла 41 содержит две иглы 41а, 41b, опирающиеся на совершающий вертикальное возвратно-поступательное движение игольный рычаг (не показан) с заданным зазором, например 1 мм, между ними. Иглы 41а, 41b расположены таким образом, что канавки 41' простираются в одном и том же направлении, перпендикулярном искусственному волосу 30.
На фиг.8 показан блок 5 отклонения волоса в блоке 4 трансплантации волоса. Более конкретно, непосредственно под трансплантированным искусственным волосом 30 расположен цепной конвейер 51, который вращается по часовой стрелке, причем конвейер 51 содержит множество сгребающих планок 52. Фиксирующая планка 53 отделена от трансплантированных искусственных волос 30. Конвейер 51 приводится во вращение через заданный интервал времени, так что сгребающие планки 52 сгребают искусственные волосы 30 вправо, где они затем фиксируются планкой 53. Благодаря этому можно выполнить следующую операцию трансплантации без препятствий на участке, предназначенном для трансплантации волос.
На фиг.15 показан электростатический клапан (трехпозиционный двойной соленоид с закрытым центром) 39а, который связан с воздушным компрессором 39 для активизации средств создания вакуума 32, 33.
В дальнейшем будет описано автоматизированное устройство для трансплантации волос для изготовления парика со ссылками на фиг.9-14. Сначала создается провис Т1 между подающими лист валками 27 и натяжными зажимными роликами 24, 25 (фиг.9(А)), и разгрузочный валок 28 вращается для подачи основы 11 (фиг.9(В)). До этого времени натяжные зажимные ролики 24, 25 остаются разомкнутыми. Затем натяжные зажимные ролики 24, 25 смыкаются, чтобы удерживать поданную основу 11 между ними, в результате чего снова образуется провис Т1 между валками 27 и натяжными зажимными роликами 24, 25 (фиг.9(С)). После этого разгружающие лист валки 28 вращаются в обратном направлении для создания второго провиса Т2 между натяжными зажимными роликами 24, 25 и разгружающими лист валками 28 (фиг.9(D)). Суммарная величина провисов Т1 и Т2 должна быть достаточной для движения конвейерного стола 21. Заштрихованная часть датчика 29 провиса листа на фиг.9 показывает определяемую площадь. Основа 11 передается слева направо.
Основа 11 зажимается сверху и снизу между натяжными зажимными роликами 24, 25 для растяжения на конвейерном столе 21 (см. фиг.3). Затем средство управления, содержащее компьютер (не показан), считывает заданные данные, указывающие шаг трансплантации волос, окраску искусственных волос 30 и т.п., в соответствии с которыми начинается процесс трансплантации волос. Цветовая схема искусственных волос 30 определяется предварительно, например, как комбинация 50% волос с катушки 31А, 30% волос с катушки 31В, 15% волос с катушки 31С и 5% волос с катушки 31D.
Перед процессом трансплантации искусственные волосы 30 подаются сверху основы 11. Подачу искусственных волос 30 выполняют с помощью средств создания вакуума 32, 33, которые приводятся в действие в ответ на команду от средства управления и втягивают в себя нить за счет вакуума. Более конкретно, когда следует выбрать искусственный волос 30 цвета "А", открываются окна "1-А" и "2-А" электромагнитного клапана 39а (показанного на фиг.15) в средстве создания вакуума 32 и включается двигатель для катушки 31А. Когда следует выбрать искусственный волос 30 цвета "В", открываются окна "1-В" и "2-В" электромагнитного клапана 39а и включается двигатель для катушки 31В. Когда следует выбрать искусственный волос 30 цвета "С", открываются окна "3-А" и "4-А" электромагнитного клапана 39а и включается двигатель для катушки 31С. Когда следует выбрать искусственный волос 30 цвета "D", открываются окна "3-B" и "4-B" электромагнитного клапана 39а и включается двигатель для катушки 31D. Когда датчик нити (не показан), содержащий, например, электровакуумный фотоэлемент, обнаруживает, что искусственный волос 30 достиг заданной длины, приводится в действие резак 34 и отрезает искусственный волос 30 на заданную длину. Отрезанный сегмент 30 искусственного волоса подается сверху на основу 11.
После этого выполняется трансплантация искусственного волоса 30. Сначала подвижная направляющая 43 перемещается вправо для соединения с соплом 37 подачи искусственного волоса. В это время прижимные средства 44, 45 остаются разомкнутыми. После того как искусственный волос 30 будет вставлен в подвижную направляющую 43, она движется влево, чтобы отсоединиться от сопла 37 подачи искусственного волоса. Затем прижимные средства 44, 45 смыкаются по существу одновременно, чтобы удерживать искусственный волос 30 в горизонтальной ориентации. В то время когда искусственный волос 30 временно зафиксируется описанным способом, головка 42 поворачивается двигателем 46 вокруг своей оси. В то же самое время двигатель 49b поворачивает иглу 41 синхронно с двигателем 46 вокруг ее оси. Затем игла 41 движется вверх. В то время когда искусственный волос 30 временно зафиксирован прижимными средствами 44, 45, двигатель 47 поворачивает их в направлении иглы 41, так что искусственный волос 30 прижимается к игле 41, и затем игла 41 движется вниз. Угол этого поворота задается предварительно и определяется датчиком 48а. Во время опускания иглы 41 искусственный волос 30 попадает в выемку 41' иглы 41 и вытягивается иглой 41 вниз под основу 11. В это время прижимные средства 44, 45 остаются разомкнутыми. Конвейер 51 приводится во вращение через заданный интервал времени, и трансплантированный искусственный волос 30 сгребается вправо сгребающими планками 53. Благодаря этому следующая операция может выполняться без препятствий на площади, предназначенной для трансплантации. Трансплантация искусственного волоса 30 на основу 11 может выполняться с заданным шагом, например 2 мм, в заданном порядке после того, как основа 11 передвинется в направлении оси У (см. фиг.13), перпендикулярном направлению подачи искусственного волоса 30 (ось Х), или передвинется в направлении оси Х.
После завершения трансплантации волос указанным способом основа 11 освобождается из растянутого состояния и разгружающие лист валки 28 вращаются, чтобы освободить готовую основу 11а (фиг.14(А)). Затем снова выполняется процесс подачи основы описанным выше способом, чтобы подать плоскость 11b в качестве новой основы 11 для трансплантации волос (фиг.14(В)).
Описанные выше узлы работают под управлением средств управления, содержащих компьютер (не показан).
Описанный выше процесс А будет описан подробно со ссылками на алгоритмы, представленные на фиг.16-33.
Как показано на фиг.16-18, включается источник питания (S1) и инициализируются соответствующие блоки (чтобы приготовиться к операции запуска) (S2). Затем от каждого блока в компьютер подается сигнал "Готов", сообщающий о завершении инициализации (S3). После этого компьютер выдает сигнал запуска операции. После получения этого сигнала (S4) процедура переходит к этапу 5 (S5). Если сигнал не получен, процедура возвращается к этапу 4 (S4). На этапе 5 (S5) определяется, имеется ли лист пленки, используемый в качестве основы 11, между разгружающими лист валками 28 на разгрузочной стороне. Если основание 11 имеется, выполняется процесс подачи листа (S6), который будет подробно описан со ссылками на фиг.30, и выполняется процесс разгрузки листа (S7), при котором разгружающие лист валки 28 вращаются вперед, как будет подробно описано со ссылками на фиг.31. Если на разгрузочной стороне нет листа пленки для использования в качестве основы 11, компьютер определяет, что в устройстве имеется уровень ошибки 9, свидетельствующий об отсутствии листа пленки (S8), и процедура возвращается к этапу 5 (S5). Затем натяжной двигатель 26а вращается вперед, или в направлении часовой стрелки, натяжной двигатель 26b вращается в обратном направлении, натяжной двигатель 26с вращается вперед и двигатель 26d вращается в обратном направлении (S9а-S9d). Затем определяется, включены или нет датчики кулачков (S10а-S10d). Если датчик кулачка включен, выключается соответствующий натяжной двигатель 26а, 26b, 26c, 26d (S11а-S11d). Если датчик кулачка не включен, процедура возвращается к S9а-S9d. Затем инициализируются переменные, которые задают значение вращения двигателей 26а, 26b, 26c, 26d (S12a-S12d), и определяется, достигло ли это значение заданной величины (S13а-S13d). Если "да", то натяжные двигатели 26a, 26b, 26c, 26d останавливаются (S14a-S14d). Если "нет", то натяжной двигатель 26а вращается в обратном направлении, натяжной двигатель 26b вращается вперед, натяжной двигатель 26с вращается в обратном направлении и натяжной двигатель 26d вращается вперед (S15а-S15d), и вычисляется величина вращения соответствующих натяжных двигателей 26a, 26b, 26c, 26d (S16a-S16d). В результате выполнения процессов от S9a, S9b, S9c, S9d до S14a, S14b, S14c и S14d листовая основа 11, поданная на конвейерный стол 21, зажимается между роликами 24, 25 и растягивается. Затем выполняется процесс подачи листа, который будет подробно описан со ссылкой на фиг.30, в котором включаются в работу подающие лист валки 27 (S17). Затем выполняется процесс разгрузки листа, который будет подробно описан со ссылками на фиг.32, в котором в работу включаются разгружающие лист валки 28 (S18). Затем принимаются предписанные данные (S19) и считываются координатные данные (S20). После считывания координатных данных (S21) останавливается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S22), а также останавливается приводной двигатель оси У (S23). Затем процедура переходит к процессу разгрузки (S24), которая будет подробно описана со ссылкой на фиг.33. Если еще не считаны все координатные данные, процедура переходит к этапу 25 (S25), на котором определяется, указывают ли координатные данные заданное положение. Если "да", то останавливается приводной двигатель оси Х (не показан) для конвейерного стола 21 (S26), а затем также останавливается приводной двигатель оси У (S27). Теперь позиционирование завершено, и процедура переходит к следующему процессу - трансплантации волос (S28). Если координатных данных положения нет, включается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S29), и затем определяется, включен или нет датчик ограничения для оси Х (S30). Если "да", то останавливается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S31). Если имеется ошибка 11 (S32), процедура возвращается к этапу S2. Если датчик ограничения для оси Х не включен, то определяется, включен или нет датчик ограничения для оси У (S33). Если он включен, то останавливается приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 (S34). Если имеется ошибка 12 (S35), указывающая на неисправность датчика Н/Р для оси Х и приводного двигателя оси Х, процедура возвращается к этапу S2. Если левый датчик ограничения для оси У не включен, то определяется, включен или нет датчик ограничения для оси У (S36). Если "да", то процедура переходит к этапу S34. Если "нет", включается приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 (S37), и процедура возвращается к этапу S25.
Инициализация соответствующих блоков (S2) будет описана со ссылками на фиг.19-23. Сначала определяется, включен или нет датчик для определения вставки искусственных волос 30 в катушки 31 (S201). Если датчик включен, искусственные волосы 30 разного цвета, намотанные на катушки 31А, 31В, 31С и 31D, готовы к началу работы, и выполняется инициализация роликов, которая будет описана подробно со ссылками на фиг.20 (S203). Если датчик не включен, это свидетельствует об уровне ошибки 7, указывающем на отсутствие вставленного искусственного волоса 30 в катушке (S202), и процедура возвращается к S201. Натяжные ролики 23 в блоке 2 натяжения/позиционирования и игла 41 в блоке 4 трансплантации волос устанавливаются на готовность к началу соответствующей операции (S204, S205). Затем конвейерный стол 21 устанавливается на готовность к работе (S206).
Описанная выше инициализация ролика более подробно показана на фиг.20. Сначала инициализируется таймер (S2031) и инициализируется отклонение, определяющее величину вращения подающих лист валков 27, которые подают лист пленки для использования в качестве основы 11 (S2032). Затем запускается таймер (S2033) и определяется, включен ли датчик 29 провиса листа (S2034). Если "да", то выключается приводной двигатель для подающих лист валков 27 (S2035) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S2034 определяется, достиг ли таймер заданного счета (S2036). Если "да", то выключается двигатель для подающих лист валков 27 (S2037). Когда возникает уровень ошибки 1, указывающий на отсутствие листа пленки для использования в качестве основы 11 (S2038), процедура возвращается к этапу S201. Если таймер не достиг заданного счета, включается приводной двигатель подающих лист валков 27 (S2039), вычисляется величина вращения подающих лист валков 27 (S2040), и процедура возвращается к S2034.
Инициализация устройства натяжения будет описана более подробно со ссылками на фиг.21 и 22. Сначала инициализируется (S2041) и запускается (S2042) таймер. Натяжной двигатель 26а вращается в обратном направлении, натяжной двигатель 26b вращается вперед, натяжной двигатель 26с вращается в обратном направлении и натяжной двигатель 26d вращается вперед (S2043а-S2043d). Затем определяется, включены или нет датчики положения кулачка (не показаны) (S2044а-S2044d). Если "да", то останавливается соответствующий натяжной двигатель 26а, 26b, 26c, 26d (S2045а-S2045d) и процедура возвращается. Если "нет" на этапах S2044а-S2044d, то определяется, достиг ли таймер заданного счета (S2046а-S2046d). Если "да", то останавливается соответствующий натяжной двигатель 26a, 26b, 26c, 26d (S2047a-S2047d). Если имеется уровень ошибки 2, 3, 4 или 5 ((S2048a-S2048d), который указывает, что натяжной ролик 23 неисправен, то процедура возвращается к S201. При ответе "нет" на этапах S2046a-S2046d процедура возвращается к S2043a-S2043d.
Инициализация иглы показана более подробно на фиг.23. Сначала инициализируется (S2051), а затем запускается (S2052) таймер. Затем определяется, имеется ли лист пленки для использования в качестве основы 11 над датчиком положения иглы (не показан) (S2053). Если "да", останавливается двигатель 49 для инициализации иглы 41 (S2054) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S2053 определяется, достиг ли таймер заданного счета (S2055). Если "да", то останавливается двигатель 49а для инициализации иглы 41 (S2056). Если имеется уровень ошибки 6, указывающий, что блок иглы неисправен, процедура возвращается к S201. Если таймер еще не достиг заданного счета, включается двигатель 49а для инициализации иглы 41 (S2058) и процедура возвращается к S2053.
Инициализация конвейерного стола более подробно показана на фиг.24 и фиг.25. Инициализируется (S2061) и запускается (S2062) таймер. Затем определяется, включен или нет датчик Н/Р для оси У для определения нулевой точки по оси У (S2063). Если "да", то выключается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S2064). Затем определяется, включен или нет датчик Н/Р для оси Х для определения нулевой точки по оси Х (S2065). Если "да", то выключается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S2066) и таймер останавливается (S2067). Затем определяется, согласовано ли положение стола с нулевой точкой на оси У, в которой должна начаться трансплантация волос (S2068). Если "да", то выключается приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 (S2069). Инициализируется отклонение, определяющее величину движения по оси Х (S2070), а затем инициализируется отклонение, определяющее величину движения по оси У (S2071) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S2068 приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 включается для осуществления вращения вперед (S2072). Вычисляется величина движения по оси У (S2073) и процедура возвращается к S2068.
При ответе "нет" на этапе S2063 процедура переходит к этапу S2074, на котором определяется, включен или нет датчик ограничения для оси У. Если "да", то выключается приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 (S2075), а также останавливается таймер (S2076). Если возникает уровень ошибки 10 (S2077), указывающий, что датчик Н/Р для оси У и приводной двигатель оси У неисправны, то процедура возвращается к S201. При ответе "нет" на этапе S2074 определяется, достиг ли таймер заданного счета (S2078). Если "да", процедура переходит к S2075, а если "нет", приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 вращается в обратном направлении (S2079) и процедура возвращается к S2063.
При ответе "нет" на этапе S2065 определяется, включен или нет датчик ограничения для оси Х (S2080). Если "да", то выключается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S2081) и останавливается таймер (S2082). Когда возникает уровень ошибки 11, указывающий на неисправность (S2083), процедура возвращается к S201. При ответе "нет" на этапе S2080 определяется, достиг ли таймер заданного счета (S2084). Если "да", то процедура переходит к S2081. Если "нет", приводной двигатель оси Х на конвейерном столе 21 включается для вращения вперед (S2085) и процедура возвращается к S2065.
Теперь будет описана трансплантация искусственного волоса 30 со ссылками на фиг.26-28. Инициализируется (S2801) и запускается (S2802) таймер. Включается электромагнитный клапан в средстве создания вакуума 32 (S2803), а также включается электромагнитный клапан в средстве создания вакуума 33 (S2804). Затем включается приводной двигатель для выбранной катушки, так что из нее подается искусственный волос 30 (S2805) для прохождения через подвижную направляющую 43. Затем определяется, включен или нет датчик нити, для определения, имеет или нет искусственный волос 30 заданную длину (S2806). Если "да", то выключается двигатель (не показан) для приведения в действие заданной катушки 31 (S2807). Выключается электромагнитный клапан в средстве создания вакуума 33 (S2808) и выключается электромагнитный клапан в средстве создания вакуума 32 (S2809). Включается двигатель 43а подвижной направляющей 43 для вращения в обратном направлении (S2810), чтобы повернуть подвижную направляющую 43 для перемещения ее влево (S2811-S2812). Когда подвижная направляющая 43 достигнет крайнего левого положения, обратное вращение двигателя 43а выключается концевым выключателем (не показан). В то же самое время двигатель 44с поворачивается на заданный угол (S2813-S2815), чтобы сомкнуть прижимные средства 44, 45 для удержания искусственного волоса 30 между ними (S2816). Затем приводится в действие двигатель 34а резака (S2817). Включается соленоид резака, и резак 34 перемещается в зазор G1 (S2818). После выключения соленоида резака (S2819) двигатель 34а резака (S2820) останавливается и искусственный волос 30 отрезается резаком 34 на заданную длину. Затем соленоид резака включается для возврата в исходное положение (S2821-S2822) и выключается (S2823). Затем двигатели 46, 49b вращаются вперед для горизонтального вращения головки 42 и иглы 41 (S2824-S2825), после чего осуществляется подъем иглы (S2826), как будет подробно описано со ссылкой на фиг.28. Затем двигатель 47 поворачивается на заданный угол для поворота прижимного средства 44 к игле 41 (S2827-S2829), после чего осуществляется опускание иглы (S2830), как будет подробно описано со ссылкой на фиг.29. На этапе опускания игла 41 движется вниз с искусственным волосом 30, захваченным в канавку 41'. Сразу после этапа опускания иглы (или почти одновременно с ним) двигатель 44с начинает вращаться в обратную сторону, чтобы раскрыть подвижный элемент 44а (S2831-S2833). Это позволяет вытянуть искусственный волос 30 вниз. Затем двигатели 46, 49b вращаются в обратную сторону в горизонтальной плоскости, чтобы возвратиться в исходное положение (S2834-S2835). Затем двигатель 43а, приводящий в действие подвижную направляющую 43, включается для вращения вперед (S2836), чтобы переместить подвижную направляющую 43 вправо (S2837). При этом подвижная направляющая 43 соединяется с соплом 37 подачи искусственного волоса, и вращение двигателя 43а вперед прекращается (S2838). Затем процедура возвращается к этапу S2803 и после движения по оси Х и оси У, соответственно, на заданные шаги вышеописанная операция трансплантации искусственного волоса 30 повторяется. При ответе "нет" на этапе S2806 определяют, достиг ли таймер установленной величины (S2839). Если "да", то останавливаются приводные двигатели соответствующих катушек 31 (S2840). Если возникает уровень ошибки 8, указывающий на отсутствие искусственного волоса 30 на катушке 31, остановку с волосами или неисправность датчика (S2841), процедура возвращается к S2801. Если счет еще не достиг установленной величины на этапе S2839, приводные двигатели катушек 31 приводятся в действие (S2842) и процедура возвращается к S2806.
Теперь будет описан более подробно этап подъема иглы S2826 со ссылками на фиг.29(А). Сначала определяют, обнаружил ли датчик положения иглы (не показан), что игла находится в верхнем положении (S2826-1). Если "да", вращение двигателя 49а для подъема иглы 41 прекращается (S2826-2) и процедура возвращается. Если "нет", включается вращение двигателя 49а для подъема иглы 41 (S2826-3) и процедура возвращается к S2826-1.
Этап опускания иглы S2830 будет подробно описан со ссылками на фиг.29(В). Сначала определяют, обнаружил ли датчик положения иглы (не показан), что игла находится в нижнем положении (S2830-1). Если "да", вращение двигателя 49а для опускания иглы 41 прекращается (S2830-2) и процедура возвращается. Если "нет", включается вращение двигателя 49а опускания иглы 41 (S2830-3) и процедура возвращается к S2830-1.
Этап S6 подачи листа будет описан более подробно со ссылками на фиг.30. После инициализации отклонения для определения величины вращения подающих валков 27 (S61) определяется, включен или нет датчик 29 провиса (S62). Если "да", приводной двигатель 15 ролика в блоке 1 подачи основы выключается (S63). Если "нет", приводной двигатель ролика 15 включается (S64) и процедура возвращается к S62. Затем определяется, вращались ли подающие лист валки 27 в течение заданного периода смотки (S65). Если "да", двигатель 27а для приведения в действие подающих лист валков 27 выключается (S66) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S65 двигатель 27а включается (S67), величина вращения валков 27 вычисляется счетчиком импульсов (S68) и процедура возвращается к S62.
Операция разгрузки листа на этапе S7, в которой разгружающие лист валки 28 вращаются вперед, будет описана более подробно со ссылками на фиг.31. Инициализируется величина счета, указывающая количество вращений вперед разгружающих лист валков 28 (S71). Затем определяется, достигнуто ли заданное количество вращений вперед разгружающими лист валками 28 (S72). Если "да", приводной двигатель 28а разгружающих лист валков 28 выключается (S73) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S72 приводной двигатель 28а разгружающих лист валков 28 вращается вперед (S74) и количество вращений вперед подсчитывается (S75). Затем процедура возвращается к S72. Так выполняется операция, проиллюстрированная на фиг.9(А)-9(С).
Этап разгрузки листа S18, в котором разгружающие лист валки 28 вращаются в обратном направлении, будет описан более подробно со ссылками на фиг.32. Инициализируется величина счета, указывающая количество обратных оборотов разгружающих лист валков 28 (S181). Затем определяется, достигло ли количество обратных оборотов разгружающих лист валков 28 заданного числа (S182). Если "да", выключается приводной двигатель 28а разгружающих лист валков 28 (S183) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S182 приводной двигатель 28а разгружающих лист валков 28 вращается в обратном направлении (S184) и подсчитывается число обратных оборотов (S185). Затем процедура возвращается к S182. Таким образом выполняется операция, проиллюстрированная на фиг.9(D).
В дальнейшем будет более подробно описан этап разгрузки листа S24 со ссылками на фиг.33. Сначала определяется, включен или нет датчик Н/Р для оси У и включен или нет датчик Н/Р для оси Х (S241а, S241b). Если "да", выключается приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 (S242а) и также выключается приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 (S242b). Если "нет", приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 вращается в обратном направлении (S243а) и процедура возвращается к S241а. Аналогичным образом приводной двигатель оси Х для конвейерного стола 21 вращается вперед (S243b) и процедура возвращается к S241b. Затем инициализируется счетчик импульсов с установкой величины движения по оси У на ноль (S244). Затем определяется, достигла ли величина движения по оси У заданного положения (S245). Если "да", приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 выключается (S246). Если "нет", приводной двигатель оси У для конвейерного стола 21 вращается вперед (S247) и подсчитывается величина движения вперед (S248). Затем процедура возвращается к S245. После этого процедура переходит к этапу разгрузки листа (фиг.31) (S249), после чего происходит инициализация устройства натяжения (фиг.21 и фиг.22) (S250). Затем инициализируется количество оборотов разгружающих лист валков 28 (S251) и определяется, достигло ли оно заданной величины (S252). Если "да", приводной двигатель 28а разгружающих лист валков 28 выключается (S253) и процедура возвращается. При ответе "нет" на этапе S252 двигатель 28а вращается вперед (S254), подсчитывается количество движения на разгрузочном конце (S255) и процедура возвращается к S252.
Описанный выше вариант воплощения изобретения позволяет обеспечить следующие преимущества и эффекты. Во-первых, можно исключить взаимосвязь между шириной (W) иглы 41 и шагом (Р) трансплантации. Более конкретно, натуральные волосы человека расположены с шагом, меньшим 1 мм, обычно приблизительно 0,5 мм. Поэтому желательно, чтобы парик имел эквивалентный шаг (Р) трансплантации волос меньше 1 мм или порядка 0,5 мм. Чтобы обеспечить шаг (Р) трансплантации приблизительно 0,5 мм, ширина иглы должна быть намного меньше 0,5 мм, в противном случае отверстия в основе, возникающие в результате проникновения иглы, могут превратиться в непрерывную щель, что сделает трансплантацию невозможной. Однако согласно современным технологиям и материалам ширина (W) иглы 41 должна быть приблизительно 1 мм или больше. Если ширину (W) иглы 41 уменьшить до около 0,5 мм, могут возникнуть некоторые проблемы, например, поломки или деформации иглы.
Согласно изобретению основа, выполненная из эластичного листа, может растягиваться при натяжении. Так как шаг (Р) (т.е. 2 мм в данном варианте) больше, чем ширина (W) иглы 41 (т.е. 1 мм в данном варианте) в направлении, перпендикулярном направлению подачи искусственного волоса 30, который подается на растянутую основу 11, отверстия, образованные иглой при трансплантации, не могут превратиться в непрерывную щель. Кроме того, даже если установить шаг (Р) трансплантации, равный двойной ширине (W) иглы, после снятия растянутого состояния, когда закончится операция трансплантации, основа 11 сожмется, так что шаг (Р) трансплантации уменьшится по существу на половину (и станет приблизительно 0,5 мм в данном варианте), что означает, что можно получить предпочтительный шаг (Р). Это позволяет осуществить механизацию и изготавливать парики за меньшее время без выхода некачественной продукции. Кроме того, основа 11 воздухопроницаемая, а это предотвращает выделение пота в парик, надетый на голову или другую часть тела.
Искусственный волос 30 после его трансплантации отклоняется блоком 5 отклонения в направлении, противоположном игле 41, что позволяет трансплантировать искусственный волос 30 на поверхность, не имеющую препятствий. Соответственно, уже трансплантированный искусственный волос 30 и следующий искусственный волос 30 не смогут зацепиться друг с другом, так что операция трансплантации может выполняться беспрепятственно.
Благодаря тому, что основа 11 очень тонкая, можно свободно подвергать ее после процесса А трансплантации волос последующей обработке, которая имеет широкое применение. На фиг.1 показано применение, в котором используется объемный парик, изготовленный согласно изобретению. Разгруженная основа 11 подвергается процессу В нанесения первого клея. Первое клеенаносящее устройство 6 подает первый клей 61 для закрепления искусственных волос 30, которые были трансплантированы на верхнюю поверхность основы 11. Более конкретно, первое клеенаносящее устройство 6 содержит резервуар 62, первый клей 61 в резервуаре 62 и раздаточное сопло 63, через которое с помощью воздушного компрессора 39 распыляется первый клей 61. В процессе А трансплантации волос оно распыляет первый клей 61 в направлении концевых частей 30а основы (см. фиг.8) с искусственными волосами 30, оставшимися на верхней поверхности основы 11, на которую были трансплантированы искусственные волосы 30, тем самым закрепляя концевые части 30а основы на основе 11. В качестве первого клея 61 используется быстровысыхающий клей, который содержит отвердитель, чтобы выдержать воздействие тепла и давления в процессе D формовки, который будет описан ниже.
Затем выполняется процесс резки С. При этом основа 11, на которую был нанесен первый клей 61, разрезается режущим блоком 7, содержащим резак 71, для получения заданной формы.
Затем выполняется процесс формовки D. Основу 11, вырезанную таким образом, подвергают воздействию тепла и давления в формовочном блоке 8, чтобы придать ей заданную форму. Формовочный блок 8 имеет, например, трехмерную формовочную полость 81, соответствующую размеру головы, и основу 11 трансформируют в соответствии с формовочной полостью 81. Формовочная полость 81 разделена на правую и левую половины, каждая из которых имеет по паре верхних и нижних зубцов.
Затем выполняется процесс Е нанесения второго клея. В этом процессе второе клеенаносящее устройство 9 наносит второй клей 91 на верхнюю поверхность основы 11. Более конкретно, второе клеенаносящее устройство 9 содержит резервуар 92, второй клей 91 в резервуаре 92 и раздаточное сопло 93, через которое с помощью воздушного компрессора 39 распыляется второй клей 91. Оно распыляет второй клей 91 на первый клей 61, который уже затвердел, чтобы образовать второй клеевой слой (не показан) парика. В качестве второго клея 91 используется клей, пригодный для контакта с кожей человека, например клей для медицинского применения. После этого парик полностью готов и может прикрепляться непосредственно к голове.
Длина искусственного волоса 30 не ограничена в отличие от природных волос, и он может подаваться как бесконечный непрерывный волос. Следовательно, когда искусственный волос 30 подается на ролики в количестве, соответствующем оценочному количеству дневного расхода, эта работа может выполняться непрерывно, без остановок, что также повышает производительность.
Так как искусственные волосы 30 имеют различные цвета и выполняются из разных материалов, можно легко и просто изготовить специальный парик, например, с проседью, устойчивый к воздействию воды и влаги и т.д. При изготовлении парика с проседью можно регулировать по желанию соотношение седых и натуральных волос, которое может быть разным на разных участках.
Так как движением конвейерного стола 21 и иглы 41 управляет блок управления, например компьютер, режим трансплантации искусственных волос 30 на основу 11 может представлять собой не только прямолинейное пришивание, но также и зигзагообразное, при котором повышается устойчивость к отделению волос после трансплантации.
Настоящее изобретение не ограничено описанными выше вариантами и в него можно внести различные изменения и модификации, не выходящие за рамки объема притязаний, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения. Например, степень натяжения, прикладываемого к основе 11, может изменяться в зависимости от эластичности материала основы 11, на основании которой можно определять шаг (Р) трансплантации по потребности.
Хотя в описанном варианте основа 11 подается в горизонтальном направлении, ее можно также подавать и в вертикальном направлении. Можно также подавать основу в наклонном направлении.
Виды и количество катушек 31 могут быть произвольными.
В качестве материала основы 11 предпочтительно используется нетканый материал из волокна, полученного из синтетической смолы, или воздухопроницаемая пленка, но это не является ограничением. Материал может быть выполнен из волокна животного происхождения, растительного происхождения, минерального волокна и т.п. Это может быть также тканый материал. На материал и его вид не налагается никаких ограничений, - он только должен быть эластичным.
Трансплантацию искусственного волоса 30 на основу 11 можно также выполнять в наклонном направлении.
Длина искусственного волоса 30 может варьироваться по желанию в соответствии с заданной моделью под управлением компьютера.
Для подачи искусственного волоса 30 в трубку 35 можно использовать не только средство создания вакуума.
Можно подавать один или несколько искусственных волос 30.
В качестве готового продукта можно поставлять плоский парик из трансплантированных волос, не подвергавшийся процессу D формовки на фиг.1.
Так как основа 11 в парике, изготовленном согласно изобретению, очень тонкая, она может применяться не только для надевания прямо на голову, ее можно также использовать в париках для актеров. При этом парик прикрепляют к отдельной толстой модели (имеющей объемную форму без искусственных волос 30, соответствующую голове пользователя).
При движении иглы 41 перпендикулярно искусственному волосу 30 ее можно установить с возможностью движения влево и вправо.
Промышленная применимость
Предложенные автоматизированное устройство для трансплантации волос для изготовления парика и способ изготовления парика могут найти применение в производстве париков.
Реферат
Изобретение относится к производству париков. Автоматизированное устройство для трансплантации волос для изготовления парика содержит средство подачи искусственных волос на поверхность основы и иглу, приспособленную для возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном к поверхности основы для прокалывания основы, находящейся в растянутом состоянии, и вытягивания искусственного волоса с обратной поверхности основы. Устройство содержит конвейерный стол для размещения основы, установленный с возможностью перемещения в направлениях, перпендикулярных друг другу, и средство снятия натяжения для освобождения основы из растянутого состояния. Предусмотрен способ изготовления парика. Изобретение позволяет обеспечить высокопроизводительное изготовление качественных париков. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 52 ил.
