以縫紉機加工織物或非織物的工具的固持裝置的制作方法

專利名稱：以縫紉機加工織物或非織物的工具的固持裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有包括技術方案第1項及第9項特征的以縫紉機加工織物或非織物的工具的固持裝置，以及以該工具加工織物的方法。
背景技術：
縫紉機及針織機均具有在織物或縫紉材料內形成線縫或刺繡花樣用的針跡形成 裝置。縫紉材料是在位于縫紉機頭相對于縫紉針下方的平面上被移動或被逐段推動。該縫 紉針與設置在針桿底端的縫紉針固持裝置以可松脫的方式連接。針桿從縫紉機頭向下突 出，而且可以沿軸向方向被針桿驅動裝置上下移動，因此縫紉針可以執行縫紉工作。在與針 桿相距很近的位置有從縫紉機頭上向外突出并與針桿平行的壓腳桿。該壓腳桿的底端通常 呈錐形或楔形，以便能夠聯結及固定不同的壓腳。每一個壓腳都具有一段與壓腳桿的錐形 終端相合的桿子，因此很容易就可以從下方被置于壓腳桿的上。壓腳會自動對中心，必要時 還會被其它的校準工具帶到規定的位置。在該規定位置可以利用固定夾或其它的固定工具 將壓腳固定住。根據所要縫出的縫線，有多種不同形狀的壓腳可供選擇。縫紉時，壓腳桿會 隨著壓腳下降，以便將壓腳座置于縫紉材料上。壓腳桿會被彈簧力向下壓迫，因而使壓腳座 以彈性方式被壓在縫紉材料的頂面上。帶有上絲線的縫紉針至少是以近似垂直于縫紉材 料面的方式刺入縫紉材料，然后再從反方向被拉出。在執行下一個刺入動作之前，可以利用 輸送器將縫紉材料移動到新的位置。另外一種可行的方式是將縫紉材料張緊在一個刺繡框 內。利用一個χ-y移動裝置可以逐段推動刺繡框，以便使縫紉材料的下一個刺入位置來到 縫紉針的下方。刺繡框的移動是由縫紉機控制，或是由一臺PC或外接控制器控制，而且是 隨著針桿的針刺移動一起動作。如果是其它的應用方式，例如縫補或縫合，則是以人工方式 將縫紉材料在縫紉材料面上推動。這種技術屬于長久以來已知的公知技術。另外一種已知的方法是以其它的工具取代縫紉針對縫紉材料進行加工。例如將切 割針固定在針桿上，以取代單縫紉針或多縫紉針，以便對縫紉材料進行切割作業。JP7133575提出縫紉機的另外一種應用方式，也就是利用縫紉機以點狀方式將顏 料點在縫紉材料或紙上。在此種應用方式中，織物或非織物被拉緊在刺繡框內(或是被刺 繡框固定住)，而且可以經由該刺繡框的x-y驅動在位于針桿下方的縫紉面上移動。繪圖筆 或油墨軋印模被固定在壓腳桿的底端。接觸器機構可以將帶有繪圖筆或油墨軋印模的壓腳 桿下降到縫紉材料上，然后再升高。類似于刺繡的情況，縫紉材料也是根按照要印出的花樣 被逐段推動。這種應用方式并不是經由固定在針桿上的縫紉針形成針腳，而是利用壓腳桿 的下降及上升(或通風)在縫紉材料上形成點狀花樣。這種方法的缺點是這種裝置只能應用于有特殊配備的縫紉機。此外，由于接觸器 機構的沖程相當小，這可能會對較厚的織物或多層織物造成問題。

發明內容
本發明的一個目的是提出一種改良的裝置及簡單的方法，以便能夠以市面上可購得的任何一種縫紉機將顏色涂到織物上。本發明的另外一個目的是使這種裝置及方法能夠 利用平常市面上可購得的織物畫筆或鉛筆即可將顏料涂或印在織物上。本發明的另外一個 目的是使這種裝置及方法也能夠使用織物畫筆以外的加工工具，以及除了涂上顏色外，也 可以根據所使用的工具對織物進行不同的加工。采用具有技術方案第1項及第9項特征的工具固持裝置及加工織物或非織物的方法，即可達到上述目的。本發明的固持裝置是和一般市面上可購得的壓腳一樣是被固定在縫紉機的壓腳 桿上。該固持裝置具有一個提取及固定市面上一般織物畫筆或其它工具用的工具夾。該工 具夾是以可轉動的方式被固定在一底座上，或是經由其它方式以可移動或推動的方式被支 撐住。如果固持裝置被固定在壓腳桿上，則針桿或與針桿聯結的傳輸構件(例如針鉗)在 下降或執行針刺移動時會與工具夾上的聯結裝置接觸。經由針桿或傳輸構件對聯結裝置的 力的作用，帶著工具的工具夾會按照規定的移動自由度執行移動。工具夾的彈簧加載方式 最好是使工具夾在沒有受到來自針桿的外力作用的情況下，即被定位在底座的一個基準位 置上，以及在受到來自針桿的外力作用時，會退回該基準位置。根據本發明的一種有利的實 施方式，固持裝置會朝復位彈簧的彈簧力的反方向被平行于壓腳軸向下推動數毫米，但前 提是針桿的底端或聯結于其上的傳輸構件(例如針鉗的一部分)在向下移動時會在快到達 下轉點之前撞到工具夾上一個被稱為聯結裝置的區域。該傳輸構件最好是具有減震器或彈 性彈簧組件(例如彈簧)，以減輕針桿的撞擊。可以利用針桿的移動帶動工具夾及固定在其 上的工具，這和在一般的縫紉或針織過程中是一樣的。除了針桿的軸向移動外，另外一種可 行的替代或補充方式是使針桿轉動，如同針桿在縫紉傳統的之字形針腳的應用，以便用來 帶動工具夾。在固持裝置的一種特別有利的實施方式中，工具夾是用來提取市面上一般常見的 織物畫筆。例如工具夾可以具有將畫筆固定在一特定位置的可更換式銜接器，以便使筆尖 位于筆軸及針桿軸的交點上，以便在縫紉材料上取代縫紉針的穿刺位置而形成織物畫筆的 色點。另外一種可行的方式是以工具夾或銜接器將織物畫筆的筆尖朝延長的針桿軸略微徑 向位移。在這種情況下，置于針鉗中的縫紉針也可以相對于針腳平行移動，以便用織物畫筆 在縫紉材料上繪出色點。最好是將工具夾設計成使固定在其上的織物畫筆的軸朝針桿軸的 方向傾斜。經由這種方式可以使織物畫筆的可用長度不會受到縫紉機頭及縫紉材料之間的 距離的限制。如果是使用多針或是將織物畫筆的筆尖相對于針桿軸徑向位移，則可以在對 織物進行縫紉或刺繡的過程中同時將顏色印到織物上。在這種情況下，縫紉針在加工織物 的過程中始終停留在針鉗中。固持裝置也可以具有調整機構，以便限定工具夾的移動范圍。 例如利用調整機構可以調整基準位置及/或工具夾的最終位置相對于底座的位置。在這種 情況下，調整機構可以被用來使織物畫筆的位置高度與待加工的織物適配。調整機構通常具有調整兩個可彼此相對移動的對象的相對位置的裝置，其中這兩 個對象中至少有一個對象是固持裝置的一個組件。例如這兩個對象是壓腳桿及底座、底座 及工具夾、工具夾及(工具)銜接器、或是工具夾及工具。可以將固持裝置或將工具固定在 工具夾上的一個銜接器設計成能夠將工具固定在相對于底座的不同位置上。例如可以利用 固持裝置將織物畫筆以相對于針桿軸的不同傾斜角連接到縫紉機上。本發明的一個很大的 優點是，固持裝置可以取代傳統的壓腳被連接到幾乎任何一種縫紉機上，而且縫紉機通常不需要為了與固持裝置連接而做任何改動。固持裝置在壓腳上的高度或位置可以是固定不 變或是可以調整的。可以根據縫紉機的構造，決定固持裝置是否要具備主動輸送器或刺繡 框。縫紉機可以用不同的操作方式以固定在固持裝置上的工具加工織物。特別是可以像針 桿在縫紉過程中的循環移動一樣驅動工具。這樣織物就可以自動與針桿移動同步被輸送裝 置或人工推向工具。針桿并非一定要作循環移動。例如針桿可以暫時與負責驅動的頂軸脫 鉤，或是受頂軸移動的相應控制被帶到可事先規定的位置。特別是可以經由頂軸轉動半圈， 將作為工具的織物畫筆下降到工作位置。在這個工作位置，筆尖正好位于織物上。經由移動 織物可以在織物上畫出連續的線條。然后頂軸再轉動半圈，工具就會再度上升到靜止位置。這個控制機構最好是能夠對針桿及縫紉材料的移動進行個別控制。根據另外一種有利的實 施方式，控制機構還可以控制刺繡框及/或針桿的移動速度。經由織物畫筆對織物的不同 的作用時間，可以改變織物畫筆繪出的線條構成的圖案。使筆尖以輕柔及細膩的筆觸作用 在織物上，可以防止在畫線的位置出現污點，此外這樣也可以延長織物畫筆的使用壽命。以下配合若干圖式以一種實施方式為例對本發明的內容做進一步的說明。其中


圖1為局部剖開的縫紉機及和它連接的織物畫筆的固持裝置的立體圖；圖2為圖1的縫紉機被圓圈2圈起區域的細部圖，此區域包括帶有織物畫筆的固
持裝置；圖3為圖1的固持裝置處于第一工作位置的側視圖；圖4顯示如圖3所示的固持裝置處于第二工作位置的情況；圖5顯示如圖3所示的固持裝置帶有連接在針桿上的縫紉針的情況。
具體實施例方式圖1顯示局部剖開的縫紉機1及和它連接的織物畫筆5的固持裝置3。圖2顯示 圖1中圓圈2圈起的范圍的放大圖。針桿9從縫紉機頭7向下突出，針桿9可以被一針桿 驅動裝置沿垂直方向或針桿軸8的方向上下移動。針桿9的底端連接一個將縫紉針13與 針桿9以可再度松脫的方式固定在一起的針鉗11 (見圖5)。織物畫筆5被固定在固持裝置 3的工具夾15上，使其筆尖直接位于針桿軸8的延長線上，或是略微徑向偏移而位于刺繡板 17的上方。圖3顯示如圖1的裝置的局部剖開的側視圖。固持裝置3具有一底座19，底座 19的壓腳柱21是用來將固持裝置固定在壓腳桿23的通常呈錐形的底端上。底座19和壓 腳一樣，也是與壓腳桿23聯結，例如經由一固定桿25與壓腳桿23聯結。底座19具有第一 導向銷27。如果固持裝置3被固定在壓腳桿23上，則第一導向銷27會平行于壓腳桿軸24 向下突出進入相應的第一鉆孔29，該第一鉆孔29位于工具夾15的平行于刺繡板17的第一 股15a上。在第一股15a上有一個平行于第一導向銷27的第二導向銷31向上突出進入一 個位于底座19上的相應的第二鉆孔(未繪出)。第一鉆孔29及第二鉆孔是分別作為導向 銷(27，31)的容納處。除了圓形的導向銷27，31外，也可以使用其它的線性導向組件及相應 的容納處。在底座19上有一垂直于第二鉆孔的缺口，該缺口使第二鉆孔在底座19的中間 段落露出，以及在緊鄰第二鉆孔的位置使位于底座19上的下接觸面33a及上接觸面33b露 出。在這兩個接觸面33a，33b之間有螺旋彈簧35在下接觸面33a及從第二導向銷31徑向突出的限位器(例如阻動環37)之間被輕微的預力固持住，因而使阻動環37靠在上接觸面 33b上。這樣就可以使工具夾15處于如圖3所示的基準位置或第一工作位置。當夠大的額 外壓力從上面作用在工具夾15的呈水平的第一股15a上，工具夾15就會沿著第一導向銷 27朝螺旋彈簧35彈簧力的反方向被向下推動。當這個額外壓力消失或是變得夠小時，螺旋 彈簧35的彈簧力就會將工具夾15向上壓回原來的基準位置。彈簧常數或螺旋彈簧35的 彈簧力要能夠快速且可靠的將帶有工具(在本例中為織物畫筆5)的工具夾15升高到基準 位置。本發明的固持裝置3能夠利用縫紉機1的針桿9在縫紉時的移動使工具夾15及固 定在其上的工具按照規定的方式移動。工具夾15具有聯結裝置39，該聯結裝置39的構造 及設置方式使針桿9或一個形成于針桿9上的傳輸組件41 (或是與針桿9連接的傳輸組件 41)能夠將動能傳輸到工具夾15。在本實施例中，傳輸組件41是針鉗11的底面。聯結裝 置39的構造及設置方式使傳輸組件41在執行針桿9在縫紉中的上下移動時，至少會在此 移動循環的一個段落中與聯結裝置39聯結，因此能夠按照規定的方式移動工具夾15。根據 本發明的一種簡單的實施方式，可以直接由工具夾15的第一股15a的部分段落構成聯結裝 置39，同時延長的針桿軸8會與這個部分段落相交。聯結裝置39最好是具有減震器或彈性 彈簧組件(例如彈簧)，以減輕針桿9或針桿9上的傳輸組件41對第一股15a的撞擊。當 然，也可以將這種減震器或彈性彈簧組件設于針桿9或傳輸組件41上。這種彈性彈簧組件 同時也可以使工具對加工的縫紉材料產生彈簧或彈性壓力。工具夾15具有與第一股15a相鄰的第二股15b。這兩個股15a、15b夾的角度 90° +α使一平行于軸向固定在第二股15b上的織物畫筆5相對于針桿軸8傾斜一個傾斜 角α，但前提是針桿軸8垂直于刺繡板17的表面或垂直于刺繡板17上的織物44或縫紉材 料。傾斜角α大于或等于0°。傾斜角α最好是在30°至60°之間，例如傾斜角α為 45°。第二股15b相對于第一股15a的取向可以是固定的，也可以透過一無段式或階段式 調整器(未繪出)調整該取向。另外一種可行的方式是將工具夾15設計成當工具夾15處 于基準位置時，織物畫筆5或工具會被動位于織物44上，或是被壓在織物44上，同時經由 針桿9的作用從織物44上被提升。在針桿9從工具夾15松脫后(例如以之字形驅動方式 使針桿9轉動到一定向，在此該定向傳輸組件41不再能夠作用于聯結裝置39上，或是使針 桿停止移動)，織物畫筆5就不會從織物44上被提升，直到針桿9再度與工具夾15聯結為 止。以這種方式使工具可以連續作用于織物44上。織物畫筆5除了可以形成點狀圖案外， 也可以用連續的線條產生圖案。根據本發明的另外一種實施方式，工具夾15可以用彎曲的 方式與針桿9及/或壓腳桿23形成永久聯結或可松脫的聯結(未繪出)。根據本發明的另外一種實施方式，工具夾15也可以被用來固定其它任何的工具， 例如切割刀、黏膠筒、材料加工用的雷射裝置。除了被動式工具外，當然也可以用來固定主 動式工具，例如雷射裝置或馬達驅動的剪刀，例如可以將這些主動式工具通過連接電纜連 接至縫紉機控制裝置，以獲得電力供應，必要時亦可由縫紉機控制裝置控制這些主動式工 具。帶有工具的工具夾15最好是可以被設置在相對于底座19的任意位置及方向。在本實施例中，織物畫筆5的固持裝置3最好具有調整機構(未繪出)，例如可以 利用調整螺絲調整筆尖45相對于第一股15a的高度。這樣就可以規定筆尖45及刺繡板17 之間的距離在工具夾的基準位置時為H = H1，或在針桿9完全降下時為H = H2。在針桿9 完全降下時，這相當于圖4顯示的第二工作位置，筆尖45也可以位于刺繡板17上。此時距離H = H2等于O。在這個范圍可以利用調整機構調整筆尖45作用在刺繡板17上的壓力。 如果織物44位于刺繡板17上，可以用相同的方式改變筆尖45作用在織物44上的放置壓 力，以配合織物44的厚度及種類。為了將不同的織物畫筆5定向及固定在工具夾15上的特定位置，可以為工具夾15 配備可更換的接頭或銜接器47及彈性夾具49。例如圖2顯示位于筆尖45區的軸圈式銜接 器47，以及位于第二股15b的后面區域作為夾具49的彈性固定夾。在固持裝置3的后端有 一止擋，其作用是防止織物畫筆5在工作時發生軸向移動。該止擋也可以具有彈性及/或 可以調整位置，這樣就可以與不同的織物畫筆5適配。圖5顯示如圖3的固持裝置帶有置于針鉗11內的縫紉針13的情況。如果縫紉針 13是一種多針式縫紉針，而且其中沒有任何一支縫紉針13是與針桿軸8同軸，則可以如圖 5所示將織物畫筆5的筆尖45設置于相對于延長的針桿軸8沒有徑向位移的位置。如果不 是這樣，則可以將工具夾15或銜接器設置或定向成使筆尖45相對于針桿軸8有一徑向位 移，這個位移的數量級大約是Imm至25mm，而且是可以調整的。根據本發明的另外一種實施方式，工具夾15或工具夾15的一部分(例如一個或數個銜接器47)也可以用來提取及固定織物畫筆5之外的其它工具(未繪出)。除了針桿 9的垂直上下移動外，本發明的其它實施方式也可以利用縫紉機1的之字形驅動造成針桿9 的轉動或擺動，使固定在工具夾15上的工具產生其它的移動或動作。工具除了可以是一種 被動式組件外，也可以是一種主動式組件，例如可以對織物44進行局部加熱的雷射光源， 或是切割刀用的壓電振蕩器(未繪出)。
權利要求
以縫紉機(1)加工織物或非織物(44)的工具的固持裝置(3)，其特征為在底座(19)上有一個用來將固持裝置(3)固定在縫紉機(1)的壓腳桿(23)上的壓腳柱(21)，一個提取工具用的工具夾(15)被固定在底座(19)上，以及工具夾(15)具有一個能夠經由針桿(9)上的傳輸組件(11)產生影響的聯結裝置(39)。
2.如權利要求1所述的固持裝置(3)，其特征為工具夾(15)用來提取或固定一般的 織物畫筆(5)。
3.如權利要求1或2中任一項所述的固持裝置(3)，其特征為工具夾(15)是以可移 動的方式被支撐在底座(19)上，同時當固持裝置(3)被固定在縫紉機(1)的壓腳桿(23) 上時，聯結裝置(39)與工具夾(15)的聯結方式會使聯結裝置(39)因為針桿(9)的移動而 被帶動。
4.如權利要求1至3中任一項所述的固持裝置(3)，其特征為聯結裝置(39)具有一 個減震器或彈性彈簧組件。
5.如權利要求1至4中任一項所述的固持裝置(3)，其特征為工具夾(15)具有第一 股(15a)及第二股(15b)，其中第一股(15a)是以可移動的方式位于底座(19)上，第二股 (15b)與第一股(15a)是以一個固定或可調整的傾斜角(90° +α)連接在一起。
6.如權利要求5所述的固持裝置(3)，其特征為第二股(15b)具有一個能將被固定的 工具在一規定位置再度松脫的器具。
7.如權利要求6所述的固持裝置(3)，其特征為該器具具有一個工具的規定位置的可 更換的銜接器(47)。
8.如權利要求1至7中任一項所述的固持裝置，其特征為具有一個能夠限定移動范 圍及/或影響相對位置的調整機構。
9.如權利要求1至8中任一項所述的固持裝置(3)，其特征為在底座(19)及/或工 具夾(15)上有一導向銷(27，31)或其它相當的線性導向組件，其中工具夾(15)在與縫紉 機(1)的壓腳桿(23)連接的固持裝置(3)上是以平行于壓腳軸(24)且可推動的方式設置 在底座(19)上，同時工具夾(15)在沒有其它力的作用下僅受一彈簧力的作用被固持在底 座(19)的一個基準位置或第一工作位置上。
10.一種以工具加工織物或非織物(44)的方法，其特征為以如權利要求1至9中任 一項所述的固持裝置(3)將工具固定在壓腳桿(23)上，并經由針桿移動的作用帶動工具或 改變工具的動作。
全文摘要
本發明涉及一種以縫紉機加工織物或非織物的工具的固持裝置。利用固持裝置(3)將加工織物或非織物(44)用的工具，例如織物畫筆(5)，固定在縫紉機(1)的壓腳桿(23)上。該工具經由工具夾(15)以可移動的方式被置于固持裝置(3)的底座(19)上，而且可以經由縫紉機(1)的針桿(9)的移動改變工具的位置或動作。
文檔編號D05B37/00GK101798731SQ20101011384
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月5日 優先權日2009年2月11日
發明者度山·頓吉克, 西弗林·布倫納, 馬庫斯·穆勒 申請人:伯尼那國際股份有限公司