用于縫制車輛內裝部件的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于縫制材料部段的裝置。具體地說，本發明涉及用于縫制車輛內裝部件的裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在機動車內部所見的大部分縫線針腳屬于功能性，其中，兩片或更多片材料(皮革、乙烯樹脂、熱塑性聚烯烴、布料等)從模版裁剪下并縫合在一起(裁縫)，之后將其包裹在諸如座墊、頭枕、扶手、控制臺蓋、儀表盤底材等部件的周圍。這種功能性針腳是高度人力密集型的并且通常在中低檔車輛上僅能在必需部位來使用。出于成本考慮，諸如儀表盤固定結構和門板的裝飾性部件上的功能性針腳通常僅限于較高檔次的車輛上。
[0003]近些年，機動車原始設備制造商(OEMs)有興趣將“縫合”的外觀用于價格檔次范圍更廣的更多車輛上。在一些場合已經使用模擬的非功能性針腳，但當前想要提供具有對比色的模擬針腳在生產上并不可行。另外，更多的原始設備制造商被要求在裝飾性部件上使用真正的或者“逼真的”縫線針腳以提供真實的裁縫部件的外觀和感覺。
[0004]因此，希望在不使用費錢的裁縫技術的情況下在裝飾性的車輛飾件上提供逼真的非功能性的針腳。提供該特征的一個方法是將圖案縫制在未成形的飾材的單層或多層結構上并且將已縫的飾片包裹于預成型的/預切割的底材。然而，由于未成形的飾材僅能夠施用于相對平的表面上，因此隨著部件的復雜性和尺寸的增加使這變得不可實施。
[0005]另一選擇包括將圖案縫制在飾材的預成形的單層或多層結構上并且將已縫的修剪預成型品粘合在預成型的模制底材上。然而，這要求預成型/縫制的皮層的尺寸和形狀幾乎完美地符合模制底材。該方法需要拉模中的所有的表面均具有足夠的拔模斜度以在不損傷預成型品的情況下容納嵌套。使用該方法的所有側凹均要求進行自動或手動包邊以實現精修。
[0006]第三種方法包括將圖案縫制在平的或相對平的單層或多層飾材和底材部件結構上。該方法排除了與上述方法相關的配合和精修問題，但是受到縫機在具備驅動針穿過部件的飾材和底材的能力的同時達到部件的受限區域的能力的限制。同樣，部件結構或附接所要求的任何后側特征(肋部、凸起等)均不能位于針腳路徑的正后方/正下方區域。
[0007]第四方法包括將圖案縫制在預成型的單層或多層飾材及底材部件結構上。用于執行該方法的裝置包括使用鏈式針腳縫機，其使用位于頭部的上部的錐以刺穿內裝部件的飾材和底材。在錐離開其在部件中產生的孔后，具有鉤的針會從機器的下臂穿過該孔以鉤住通過線張緊臂保持于適當位置的線。一旦被鉤住，線被拉動穿過該孔并穿過先前的針腳形成的環。當針向下拉線以通過該孔時，針還會使該部件前進至錐穿透的下一位置。一旦錐與該部件接合則針再次前進至鉤位置使得該部件不會移動，并且一旦錐離開該部件則針能夠迅速移動穿過新形成的孔。
[0008]然而，如果需要通過如上設計的針和錐縫制小的平面內半徑，那么使針從該部件移出并且保證與由錐產生的后續的孔形成正確對準存在困難。因此，可能發生在縫制過程中損傷針或造成部件錯位。
[0009]因此，盡管現有的用于車輛內部的縫制裝置適應其所需的目的，然而仍存在改進的需求，尤其為了提供能夠以具有成本效益的方式形成裁-縫外觀的縫制裝置。
【發明內容】
[0010]根據本發明的一個方面，提供了用于縫制內裝部件的裝置。該裝置包括第一驅動裝置和聯接至該第一驅動裝置的錐桿組件。錐被構造成通過第一驅動裝置從退回位置移動至插入位置。第二驅動裝置可操作地聯接至第一驅動裝置。提供的針桿組件具有針，該針能夠在插入位置與退回位置之間移動，該針桿組件樞轉地聯接至第二驅動裝置。偏壓件聯接至針桿組件，該偏壓件被配置成響應于針被移動至退回位置而使針桿組件樞轉并且對準在第二位置。
[0011]根據本發明的另一方面，提供用于縫制內裝部件的裝置。該裝置包括第一驅動裝置和聯接至該第一驅動裝置的錐，該錐的尺寸設置成在內裝部件中形成開口。錐構造成通過外部驅動裝置從第一位置移動至第二位置，該外部驅動裝置例如機器人或其它自動輸送裝置。線張緊臂在鄰近錐桿的位置聯接至第一驅動裝置。第二驅動裝置可操作地聯接至第一驅動裝置。提供的針桿組件具有針，該針能夠在插入位置與退回位置之間移動，針桿組件可樞轉地聯接至第二驅動裝置。針桿組件構造成與錐桿組件獨立地從第一位置向第二位置移動。偏壓件聯接至針桿組件，該偏壓件配置成使針桿組件樞轉至與由錐桿在第二位置形成的開口對準，偏壓件響應于針桿移動至退回位置而使針桿組件樞轉。
[0012]根據本發明的又一方面，提供一種縫制內裝部件的方法。該方法包括通過錐形成第一孔，該錐聯接至第一驅動裝置。針被插入開口，針聯接至針桿組件，針桿組件可樞轉地聯接至偏壓件。在第一時間，在針桿組件處于第一孔中時，針桿組件通過外部驅動裝置從第一位置移動至第二位置，該外部驅動裝置例如機器人或其他自動輸送裝置。在第二時間，錐通過外部驅動裝置移動至第二位置，該外部驅動裝置例如機器人或其他自動輸送裝置，第二時間與第一時間不同。第二孔借助于第一驅動裝置由錐形成于第二位置處。針通過第二驅動裝置從第一孔移動至退回位置。當針桿移出第一孔時，針桿組件通過偏壓件樞轉從而使針桿與第二孔對準。
[0013]這些和其它優點及特征結合附圖通過以下說明將顯現。
【附圖說明】
[0014]本發明的主題尤其在說明書結尾處的權利要求中指出并明確要求保護。本發明的上述和其它特征和優點將結合附圖通過以下詳細說明顯現，其中
[0015]圖1是根據本發明的實施例的縫制裝置的側視圖；
[0016]圖2是以在操作過程中的時間階段序列示出的圖1的縫制裝置的視圖；
[0017]詳細說明作為示例通過參考附圖解釋了本發明的實施例以及優點和特征。
【具體實施方式】
[0018]本發明的實施例提供了能夠對車輛的內裝部件實施具有成本效益且可靠的縫制針腳的優點。其它的實施例提供了使錐的運動與針的運動相獨立的優點。通過使運動獨立，本發明的實施例提供了對小的平面內半徑進行縫制的更進一步優點。本發明的實施例還降低或消除了在縫制操作過程中車輛內裝部件的移動。
[0019]現在參考附圖，其中，盡量在所有附圖中使用相同的附圖標記表示類似的部件，其中示出了車輛(未示出)的內裝部件22。在一個實施例中，車輛的內裝部件22是車輛的儀表板的一部分。還示出了用于縫制內裝部件的裝置。
[0020]內裝部件可以是單層或多層結構。在一個實施例中，內裝部件至少包括具有基本上平滑的外表面和與該外表面相反朝向的底側的外皮層。外皮層優選地由基本上柔性并且具備美觀特征的塑性材料形成。在一個實施例中，內裝部件是車輛內部的裝飾元件。
[0021]為了提高內裝部件的柔軟性，在一個實施例中，緩沖支承材料層可以設置在外皮層下方的區域中。可以設想的是緩沖支承材料可以是許多不同構造之一，然而泡沫材料、如交聯聚丙烯(XLPP)泡沫可能是優選的。尺寸穩定的塑料或其它合適材料的底材板可以布置在緩沖支承材料的下方。
[0022]根據本發明的一個優選的實施例，緩沖支承材料和底材板一起用于為外皮層提供支承結構。
[0023]可以設想的是，形成緩沖支承材料的泡沫可以被吹入(即聚氨酯)外皮層和底材之間以形成多層復合結構。還可以設想的是，緩沖材料(XLPP)可以在初步的包覆操作中附接至外皮層從而形成初步層式復合材料，其可以在隨后被施加在可能用到的底材板上。
[0024]另外，內部件或裝飾元件可以是單層(僅皮層)、雙層(皮層/泡沫)或三層(皮層/泡沫/底材)之一。因此，可以設想本文公開的裝置與任何上述內裝件構造之一一起使用。
[0025]參考圖1，示出的縫制裝置20用于形成內裝部件22中的針腳。在一個實施例中，內裝部件22是用于車輛(未示出)的內部飾件。在另一實施例中，內部飾件是車輛的儀表板。裝置20包括殼體53，該殼體53裝有設置在內裝部件22的一側上的針桿組件24和位于內裝部件22的相反側上的錐桿組件26。錐桿組件26包括可移動的走行足28、錐30和線張緊臂32。如在下文更詳細地描述的，走行足28、錐30和線張緊臂32被聯接至第一驅動裝置34。第一驅動裝置34構造成在操作期間使走行足28和錐30沿箭頭38示出的一個方向移動。第一驅動裝置34還構造成使線張緊臂32在操作期間在不同位置之間移動以將線纏繞在針上。
[0026]針桿組件24包括針40，該針40沿著箭頭48示出的方向在插入位置(圖1)和抽出位置(圖2，t = 4)之間移動。針桿組件24通過樞軸42聯接至第二驅動裝置44。偏壓件51聯接至針桿組件24從而沿著箭頭46示出的方向繞樞軸42偏壓針桿組件。在一個實施例中，偏壓件51是繞樞軸42布置的扭轉彈簧。第二驅動裝置44使針桿沿箭頭48示出的方向移動。在一個實施例中，針40沿著延伸通過樞軸42的中心的軸線移動。
[0027]應該理解的是，第一驅動裝置34和第二驅動裝置44可以是能夠使針桿組件24和錐桿組件26分別移動的任何適當的裝置。在一個實施例中，第一驅動裝置34和第二驅動裝置44各包括其上具有偏心凸角的轉動軸。在該實施例中，第一驅動裝置34和第二驅動裝置44可以通過機構諸如帶52聯接，該機構例如通過共同的驅動裝置、如電動馬達(未示出)驅動。在另一實施例中，第一驅動裝置34和第二驅動裝置44可以各具有對各自部件進行驅動的單獨的運動裝置(如電動馬達)。在該實施例中，第一驅動裝置34和第二驅動裝置44可以聯接通信從而允許針桿組件24和第二組件26的部件之間的運動的同步和協調。也可想到的是，針桿組件和錐桿組件26的部件相對于內裝部件22各自移動并且彼此獨立移動，同時保持如下文詳細討論的同步和協調。
[0028]在一個實施例中，第一驅動裝置34和第二驅動裝置44被裝在縫制裝置20的殼體53內并且通過如上所述的共同的電動馬達驅動。縫制裝置20可以被附接于外部機器人驅動裝置55或者其它自動的輸送裝置，例如具有六個自由度的關節桿。應理解