專利名稱：在一片材料上制作圖案的設備及方法
技術領域：
本發明涉及了例如柔性織物及類似的材料，尤其涉及在這種材料上可控制地制作圖案的方法及設備。
雖然上述方法是有效的，但它存在著一些固有的缺點。在任何階段，所能縫紉的區域都被局限在弓形架內縫紉頭能進入而又不和弓形架發生干涉的區域內。
一些產品由于其外形的原因，無法采用這種方法進行縫紉。例如，用這種方法就很難或不可能在袖子上進行縫紉。也不可能將袖子繃緊而只縫紉其中的一層。
一般來說，采用上述方法形成不同顏色的圖案需要分開地使用不同顏色的線。這可以通過使用分開的縫紉頭連續地執行縫紉操作來完成。或者，線可以在能連續地執行縫紉操作的單一縫紉頭上更換。
一般來說，這種形式的設備具有一個預先設置好程序的控制器，以制作出所需的圖案。控制器需要專門編寫的軟件，這種軟件在個人計算機上無法使用。
發明內容
本發明的一種形式是用于縫紉可穿透材料的設備。所述設備包括一用于支承待縫紉材料的支座，以及一具有縫紉頭的機頭組件，縫紉頭可帶動線和針通過位于支座的操作位置上的待縫紉材料，并在操作位置上的材料上制作出圖案。支座具有一表面件，待縫紉材料可以放在此表面件上并處于操作位置。支座的表面件可以繞第一軸相對于縫紉頭運動，從而允許處于操作位置上的待縫紉材料相對于縫紉頭重新定位。
支座的表面件可以為凸形，可繞第一軸360度地延伸。
支座的表面件可以為圓柱形。
支座的表面件的一種形式是可以相對于縫紉頭基本平行于第一軸在第一和第二相反的方向上移動。
縫紉頭可以相對于支座沿基本上正交于第一軸的直線在第一和第二相反的方向上運動。
所述設備的一種形式包括能使支座的表面件相對于縫紉頭重新定位的驅動器，操作此驅動器的控制器，以及和個人計算機兼容的控制器軟件。
第一油墨供給器中的油墨可以涂到縫紉頭帶動穿過待縫紉材料的線上。
在一種形式中，第一油墨供給器中的油墨具有第一種顏色。還設有具有第二種顏色的第二油墨供給器，使得第一和第二油墨供給器中的油墨可以選擇性地涂到縫紉頭帶動穿過待縫紉材料的線上。
本發明還包括一種用于在一片材料上制作圖案的設備。所述設備具有支座，材料就在支座上制作出圖案。所述設備還具有機頭組件，通過機頭組件可以在處于支座操作位置的材料上制作出圖案。支座具有一表面件，待縫紉材料可以放在此表面上并處于操作位置。支座的表面件可以相對于機頭組件繞第一軸旋轉，使得處于操作位置的待制作圖案的材料可以相對于機頭組件重新定位。
支座的表面件可以為凸形，可繞第一軸360度地延伸。
支座的表面件可以為圓柱形。
支座表面件的一種形式是可以基本平行于第一軸在第一和第二相反的方向上移動。
機頭組件可以相對于支座沿基本上正交于第一軸的直線在第一和第二相反的方向上移動。
所述設備還可包括能使支座的表面件相對于機頭組件重新定位的驅動器，操作此驅動器的控制器，以及和個人計算機兼容的控制器軟件。
第一油墨供給器中的油墨可以涂到處于支座操作位置的材料上，以便在材料上制作圖案。
在一種形式中，第一油墨供給器中的油墨具有第一種顏色。所述設備還設有具有第二種顏色的第二油墨供給器。第一和第二油墨供給器中的油墨可以選擇性地涂到材料上，以便在材料上制作圖案。
本發明還包括一種通過機頭組件在材料上制作圖案的方法。此方法包括以下步驟在支座上設置一個表面件；將一片材料放置在支座的表面件上并處于操作位置；繞第一軸轉動支座的表面件；隨著片狀材料繞第一軸運動，機頭組件在片狀材料上制作出圖案。
此方法還包括當機頭組件在片狀材料上制作出圖案時，基本平行于第一軸移動支座的表面件的步驟。
此方法還包括當機頭組件在片狀材料上制作出圖案時，沿基本正交于第一軸的直線相對機頭組件移動支座表面件的步驟。
具體實施例方式
在
圖1中，標號10是在容易被針穿透的材料14上制作圖案12的傳統設備。薄片材料14可以是布料、紙或類似材料。設備10包括一個通過立柱18和機頭組件20相連的支座16。機頭組件20包括一縫紉頭22，縫紉頭可以往復地驅動針24將線供應器26中的線穿過薄片材料14。縫紉機構和縫紉工藝的細節已為本領域的技術人員所熟知。
薄片材料14在弓形架28的周長內繃緊，使得其表面30基本上停留在一個平面內。弓形架28以預定方式由驅動器32驅動如箭頭34所示沿X軸來回運動，并如箭頭36所示沿Y軸橫向來回運動。驅動器32的運動由控制器38決定，而控制器32通過一個專門的軟件程序來操作。可以購買和更換具有控制不同圖案的各種軟件程序。
在圖2中標號40是根據本發明在一片材料上制作圖案的設備。設備40包括待縫紉的片狀材料44的支座42。支座42以懸臂形式從連接在機頭組件48和基座50之間的立柱46上伸出。
機頭組件48包括可以帶動線和針54沿Z軸往復運動的縫紉頭52。和現有技術的設備10一樣，針54的往復運動使得線從線供給器56穿過片狀材料44。
支座42具有凸形表面件58，其設置成可以相對于縫紉頭52繞平行于X軸的軸60轉動。表面件58可以用不同的方式安裝，以進行必要的動作。在此情況下，為了能轉動，支座42的軸端62軸頸連接在立柱46的軸環64上。支座42可以適當地連接在機頭組件48和/或基座50上，以進行相同的動作。
表面件58繞軸60的樞軸轉動由驅動器66帶動，并由控制器68控制。運動方向如雙向箭頭70所示。
具有圖示外形的材料44可以放置在表面件58上并處于支座42的操作位置。在此例中，材料44是襯衣72上的袖子。表面件58的外形使得可以縫紉圍繞支座42放置的袖子，但同樣也適合縫紉平面材料。在所示形式中，凸形表面58繞軸60以360度延伸，但也可以以更小的角度延伸。
在操作中，表面件58進入袖子44中，袖子材料在表面件58上被繃緊。袖子44可由一個彈性簧片74適當地固定住。此簧片沿表面件58的一部分且最好超過180度延伸，可以把袖子夾緊在表面件上。簧片74采用由金屬、塑料或類似材料制成的彈性材料。簧片74的尺寸最好使簧片必須展開后才能放置在表面58上，這樣一旦松開簧片，簧片就收縮并夾緊在表面件58上，從而將簧片自身保持在某個位置上。簧片74上具有一工作開口76，此開口限定了縫紉區域。
或者，袖子44捋起來進行固定，能有效地將其直徑減小到約為支座42的直徑，這樣袖子44可以緊密地包圍著支座42，避免需要用一單獨的簧片74來形成縫紉區域。
作為另一個選擇，可以用一個或多個磁鐵來將材料吸夾在支撐表面件58上。
在操作中，控制器68可策略地促動驅動器66，使表面件58隨縫紉頭52操作針54而繞軸60作樞軸轉動。在一個優選形式中，表面件58也可以相對于縫紉頭52沿X軸移動，如雙向箭頭78所示。支座42和軸環64之間的套疊式連接可以允許此導向運動，這可以由一個單獨的也由控制器68操作的驅動器80產生。其它機構也可以設計用于此X軸的運動。例如，在支座42與機頭組件48和基座50之一之間或與它們兩個之間可以形成導向滑動連接。可用齒輪-齒條機構來實現表面件58的必要運動。
大概地，縫紉可以發生在表面件58的整個軸向上繞軸60約360度角的范圍內。隨著縫紉頭62的操作，控制器68可以調整驅動器66，80的運動，以制作出所需要的圖案。
同樣可能的是將支座42連接在立柱46上，和/或機頭組件48，及基座50上，以允許支座42在Z軸方向上相對于縫紉頭52運動，如雙向箭頭82所示。
一種形式的控制器68可由與個人計算機兼容的軟件86通過個人計算機來操縱。
在圖3中，顯示了一種和支座42相關的縫紉頭52，支座42帶有表面件58，而材料44位于表面件58上并處于操作位置。針54從線供給器56中沿預設路徑拉出線。來自油墨供給器，在此例中是兩個不同的供給器88，90，中的油墨通過操作器/注射器92可以選擇性地涂在來自線供給器中的線56上。操作器/注射器92可以使油墨供給器88中的油墨單獨地涂在線上，也可使油墨供給器90中的油墨單獨地涂在線上，或者，將油墨供給器88，90中的油墨同時或順序涂在線上以獲得所需要的顏色。這樣就潛在地避免了不得不使用多個線供給器56，或減小了所需要的不同的線供給器56的數目。
作為另一種選擇，如圖4所示，可以通過涂油墨或其它染料在材料44上直接可控制地制作圖案12。在此情況中，在機頭組件20′上應設有一個或多個油墨供給器94，96。通過操作器/注射器98，來自油墨供給器94和/或96中的油墨可以直接涂在表面件58上的材料44上。縫紉頭52和機頭組件48′上的操作器/注射器92，98可以由控制器68操縱，從而調整線供給器56中的線的顏色，以及隨表面58的運動調整油墨供給器94，96中油墨的涂敷。
上述公布的特定實施例用于對本發明所包含的很寬的概念進行說明性解釋。
權利要求
1.一種用于縫紉可穿透材料的設備，所述設備包括待縫紉材料的支座；和機頭組件，所述機頭組件包括縫紉頭，所述縫紉頭可以帶動針和線穿過位于所述支座的操作位置上的所述待縫紉材料，從而在所述操作位置的材料上制作出圖案；所述支座包括一表面件，所述待縫紉材料可以放在所述表面上并處于所述操作位置；所述支座的表面件可以相對于所述縫紉頭繞第一軸旋轉，允許處于所述操作位置的所述待縫紉材料相對于所述縫紉頭重新定位。
2.根據權利要求1所述縫紉設備，其特征在于，所述支座的表面件為凸形。
3.根據權利要求1所述縫紉設備，其特征在于，所述支座的表面件為圓柱形。
4.根據權利要求2所述縫紉設備，其特征在于，所述支座的表面件為繞第一軸大約360度的凸形。
5.根據權利要求1所述縫紉設備，其特征在于，所述支座的表面件可以相對于所述縫紉頭基本平行于第一軸在第一和第二相反的方向上運動。
6.根據權利要求1所述縫紉設備，其特征在于，所述縫紉頭可以相對于所述支座沿基本正交于第一軸的直線在第一和第二相反的方向上運動。
7.根據權利要求1所述縫紉設備，其特征在于，所述縫紉設備還包括可以相對于所述縫紉頭重新定位所述支座表面件的驅動器，用于操縱所述驅動器的控制器，以及與個人計算機兼容的控制器軟件。
8.根據權利要求1所述縫紉設備，其特征在于，所述縫紉設備還包括第一油墨供給器，可對所述縫紉頭帶動穿過所述待縫紉材料的線涂敷油墨。
9.根據權利要求8所述縫紉設備，其特征在于，所述第一供給器的油墨具有第一種顏色，所述設備還包括具有第二種顏色的第二油墨供給器，所述第一和第二油墨供給器中的油墨可以可選擇地涂到所述縫紉頭帶動穿過述待縫紉材料的線上。
10.一種在一片材料上制作圖案的設備，所述設備包括用于待制作圖案的材料的支座；和機頭組件，通過所述機頭組件可以在處于所述支座操作位置的材料上制作出圖案；所述支座包括一表面件，所述材料放在所述支座的表面件上，并處于所述支座的操作位置；所述支座的表面件可以相對于所述機頭組件繞第一軸旋轉，從而允許所述材料在制作圖案的操作位置上相對于所述機頭組件重新定位。
11.根據權利要求10所述制作圖案的設備，其特征在于，所述支座的表面件為凸形。
12.根據權利要求11所述制作圖案的設備，其特征在于，所述支座的表面件為圓柱形。
13.根據權利要求11所述制作圖案的設備，其特征在于，所述支座的表面件為繞第一軸大約360度的凸形。
14.根據權利要求10所述制作圖案的設備，其特征在于，所述表面件可以基本平行于第一軸在第一和第二相反的方向上移動。
15.根據權利要求10所述制作圖案的設備，其特征在于，所述機頭組件可以相對于所述支座沿基本正交于第一軸的直線在第一和第二相反的方向上運動。
16.根據權利要求10所述制作圖案的設備，其特征在于，所述制作圖案的設備還包括可以相對于所述機頭組件重新定位所述支座表面件的驅動器，用于操縱所述驅動器的控制器，以及與個人計算機兼容的控制器軟件。
17.根據權利要求10所述制作圖案的設備，其特征在于，所述制作圖案的設備還包括第一油墨供給器，可對處于所述支座操作位置上的所述材料涂敷油墨，以便在所述材料上制作圖案。
18.根據權利要求17所述制作圖案的設備，其特征在于，所述第一油墨供給器中的油墨具有第一種顏色，所述設備還包括具有第二種顏色的第二油墨供給器，所述第一和第二油墨供給器中的油墨可以可選擇地涂到所述材料上，以便在所述材料上制作圖案。
19.一種通過機頭組件在材料上制作圖案的方法，所述方法包括以下步驟在支座上設置一個表面件；將一片材料放置在所述支座表面件上并處于操作位置；繞第一軸轉動所述支座的表面件；和當所述材料繞所述第一軸的運動時通過所述機頭組件在所述材料上制作出圖案。
20.根據權利要求19所述在材料上制作圖案的方法，其特征在于，所述方法包括當通過所述機頭組件在所述材料上制作圖案時，基本上平行于所述第一軸移動所述支座的表面件的步驟。
21.根據權利要求20所述在材料上制作圖案的方法，其特征在于，所述方法包括當通過所述機頭組件在所述材料上制作出圖案時，沿基本上正交于所述第一軸的直線相對所述機頭組件移動所述支座的步驟。
全文摘要
一種用于縫紉可穿透材料的設備。所述設備包括待縫紉材料的支座以及機頭組件，機頭組件具有縫紉頭，可以帶動針和線穿過處于支座操作位置的待縫紉材料，從而在處于操作位置的材料上制作出圖案。支座具有一表面件，待縫紉材料可以放在此表面上并處于操作位置。支座的表面件可以相對于縫紉頭繞第一軸運動，從而允許處于操作位置上的待縫紉材料相對于縫紉頭重新定位。
文檔編號D06P7/00GK1419000SQ0113748
公開日2003年5月21日 申請日期2001年11月12日 優先權日2001年11月12日
發明者宮野利治 申請人:宮野利治