專利名稱：采用旋轉沖頭的布料打孔裝置及其方法和布料打孔裝置上的基布臺座的制作方法
技術領域：
本發明涉及在紡織布、無紡布或皮革等底料(基布)上打孔時所采用的，借助于合適的旋轉沖頭在布料上打孔的裝置，以及用在所述打孔裝置上的基布臺座，和打孔方法。
日本專利文獻特開平08-158235中已公開了一種在布料上形成孔狀圖案的裝置。
這種現有技術涉及一種孔形圖案縫紉裝置，其中，自動刺繡縫紉機的針桿在縫紉機運轉過程中可自由地停止或運轉，同時，設有在針桿停止時，由安裝在旋轉刀架上的驅動裝置驅動下降，在基布上打孔的旋轉刀；還在設置在針桿附近的升降桿的下端設有為針桿下端的縫紉針導向的針導向器；以及設置了使上述針桿和升降桿聯動的聯動裝置，該裝置只在對上述旋轉刀在基布上打的孔的邊緣進行鎖邊時，才下降至下端，為縫紉針導向。
這種裝置在自動刺繡縫紉機的操作過程中，根據特定的信號，使針桿在運行至最上限停止的同時，讓旋轉刀架下降，用旋轉刃口的尖端在旋轉的過程中刺入基布，旋轉刃口在基布上絞出一個邊緣毛糙的孔之后，旋轉刀架再上升。然后，刺繡架移動，這剛剛形成的孔立即移位并停止在針桿的正下方。然后，針導向器比縫紉針稍稍早一點落下，將孔擴大到規定尺寸，并保持在此狀態。
接著，縫紉針在刺入上述孔中的導針管內下降，進行鎖邊，然后上升。當針上升時，導針管同時上升，刺繡架移動，基布上沒有打孔的部分移位到針桿的正下方停止。然后，縫紉針上下移動，在沒有孔的部分上進行刺繡。
然后，刺繡完了后的縫紉針上升并離開基布時，刺繡架再次移動，使基布上有孔的部分位于縫紉針的正下方，然后和上述方式一樣，導針管和縫紉針下落，在另一處進行刺繡。當針和導針管升起時，刺繡架又移動。通過重復上述的操作就在基布上孔的周圍形成了刺繡圖案。
上述現有技術中叫做旋轉刀的旋轉打孔鉆頭的下端削尖成圓錐形或金字塔形的尖頭，沿著錐形部分的四個方向設有如同傳統的玻璃刀那樣的錐形葉片，“這些葉片沒有刃口，就象不切割布料一樣。”這是在前述現有技術0018號公報中所描述的，這也是唯一相關的實例。
使用帶有這樣一種尖端的旋轉刀在布料上打孔時，如前所述，在旋轉刀一面轉動一面切入下面沒有擋板的基布時，旋轉葉片便在劃破基布的過程中，在基布上打出孔來。
由于這樣的孔四周圍的表面毛糙，因此有必要將這些毛糙部分清除掉并進行鎖邊，以使孔的輪廓清晰。因而這種現有技術的第一個問題是操作復雜而麻煩。
此外，為了用縫紉針完成現有技術中的″鎖邊″操作，必須用設在縫紉針周圍的“針導向器”壓住毛糙部分的外側，再進行鎖邊。這樣就產生了操作復雜的第二個問題，另外，在布料上很難打出直徑超過5mm的孔也是一個問題。
除了上述現有實例之外，還有用升降式刀片把一塊大尺寸、大面積的布料切出大致的輪廓用的布料臺座，這種布料臺座是由許多直徑1-3mm左右，高大約10cm的撓性塑料細桿按照一定的間隔排列成900cm2左右的方形塊，然后將許多塊這樣的塊材平行排列，成為大型的大面積布料臺座。這種裝置是通過將布料下面的空氣抽出，在由氣壓形成的壓力定位在臺座上的布料上，用升降刀片將布料截成所需的規格。
因此，在現有的實例中，薄塑料片因為外部壓力而產生很大的撓度，即使可通過使用平口刀具在布料上切出輪廓，也不可能象用旋轉沖頭那樣完美地打出一個光滑的圓孔來，這是一個本質問題。
此外，旋轉空心管的圓形刃口雖能在厚的紙或布料上切出孔來，但由于紙或布料所用的臺座基本上是用塑料或木頭制成的，這樣，就存在一個問題，即，僅僅沖幾個孔就會使得表面不平整，以后就不可能在布料上沖出清晰的孔。
本發明的第一個目的是，當在紡織布、無紡布或皮革等基布上用圓筒形旋轉沖頭的圓形刃口沖圓形孔時，為了解決上述各種問題，只要把要打孔的基布放置在一塊上表面具有特殊構造的基布臺座上，或者上表面粗糙或有摩擦力的基布臺座上，就能輕松且迅速沖出輪廓清晰、邊緣不毛糙的完美的孔，并且所述的基布臺座的使用壽命很長。
本發明的另一個目的是借助于對放置在具有特殊構造的基布臺座上的基布打孔的方法，能夠快速且方便地沖出輪廓清晰、不毛糙的孔來。
本發明的目的是在將圓筒形的旋轉沖孔沖頭的圓形刃口對放在基布臺座上的基布旋轉刺入打出圓形孔時，借助于旋轉沖頭在使用一種特殊的基布臺座上對布料打孔的裝置來實現的，上述基布臺座由大量撓性塑料絲捆成絲束體密集地嵌入一個容器內，并在該絲束體的上部滲入粘結劑使其變硬而形成。
上述本發明的目的也可借助于用旋轉沖頭在布料上打孔的裝置來實現，其中，上述絲束體是將大量用長塑料絲制成的撓性絲插入一個加熱后收縮性很大的熱縮管t中，通過管t的熱縮將撓性絲束緊緊地箍在一起，形成長的絲束體，然后將長絲束體切成所要求的長度而制成的。
或者，上述本發明的目的也可通過使用上述基布臺座，用旋轉沖頭在布料上打孔的方法來實現。
此外，上述本發明的目的是在將圓筒形的旋轉沖孔沖頭的圓形刃口對放在基布臺座上的基布旋轉刺入，打出圓形孔時，采用由大量撓性塑料絲或金屬絲制成成束的絲束體、或者多纖維剛體或剛性針密集地固定排列在底板中制成的基布臺座，并且基布臺座的上面是粗糙或摩擦力強的上表面。
基布臺座粗糙的上表面是由大量前述的撓性絲、竹簽或牙簽狀的細竹簽組成的絲束體或多纖維剛體置于下模的半圓形槽中，然后將上模的刀口落下，將其切成所要求的長度而制成的。
上述多纖維剛體也可以用薄竹片組合而成。
此外，基布臺座可以用大量的剛性針，使它的尖端朝上，密集固定地排列于容器或底板的凹槽中制成。或者，也可以在上述由大量撓性絲制成的絲束體、多纖維剛體或剛性針的上部縫隙中滲入粘結劑并使其干燥、凝固。舉例來說，就是將粘結劑滲入置于基布臺座內的絲束體之類的上部，并經過硬化的基布臺座。
或者，上述具有粗糙上表面的基布臺座是將半硬的合成樹脂組件或半硬的合成橡膠件固定于槽板之類的底板中而制成的。
上述絲束體是通過以下步驟制成的，將長塑料絲制成的大量撓性絲插入尺寸稍大的熱縮管中，通過管子的加熱收縮將撓性絲緊密地箍成長絲束體，然后將長絲束體切成所要求的長度。
下面參照附圖詳細說明本發明的實施例。附圖中

圖1是實施本發明的構造實例的立體圖；圖2是實施本發明的構造實例的垂直斷面圖；圖3是制造用于本發明的絲束實例的立體圖；圖4是圖2所示的旋轉沖頭3處于提升狀態的垂直斷面圖；圖5是實施本發明的另一個構造實例的垂直斷面圖；圖6是圖5所示的旋轉沖頭3處于提升狀態的垂直斷面圖；圖7是本發明中把絲束放置并固定在底板中的垂直斷面圖；圖8是按照本發明制造多纖維剛體的實例的立體圖；圖9是本發明中裝有薄竹片的實例的立體圖；圖10是本發明中裝有剛性針的實例的垂直斷面圖；和圖11是本發明中的基布臺座另一個實例的垂直斷面圖。
首先，本發明的原理如圖1和2所示，將一塊用來沖孔的紡織品之類的基布2安放于基布臺座1上，該基布臺座固定在槽板或其它底板1a的若干位置上，而該槽板是公知的刺繡縫紉機中的由金屬之類的材料制成的，然后，將圓筒形沖孔沖頭3的圓形刃口4與基布2旋轉接觸，如圖2所示，從而在基布2上打出一個直徑在1．5-10mm范圍內的圓孔5，該沖孔沖頭3夾持在氣動旋轉彈簧式之類公知的旋轉沖孔工具3A上。
在本發明中，所述基布臺座1是由如圖3(a)所示的大量的撓性絲狀物6捆扎成束，再將一束撓性絲狀物切成所需的長度，然后將圖3(e)所示的組合成的絲束體7密集地嵌入由金屬或塑料制成的深碟狀的容器8中。上述撓性絲狀物由直徑在0．3-1．0mm范圍內的塑料制品如尼龍或聚丙烯等制成。
或者，所述基布臺座1也可由如圖3(a)所示的大量的撓性絲狀物6捆扎成束，這種撓性絲可以是用于不銹鋼除銹刷的細金屬絲或黃銅絲制成的、卷曲的金屬細絲，直徑在0．1-0．5mm左右。將這種成束的撓性絲狀物切成所需長度，然后將如圖3(e)所示的絲束體7密集且固定地縱向置入由金屬或塑料制成的深碟狀的容器8中，從而構成具有粗糙上表面的基布臺座1。
然后，在組合后的基布臺座1上，或者，將用于防止絲線纏結的粘結劑9在毛細作用下滲入所述的絲束體7上部微小的間隙中，使其凝固并使其變硬，在這樣的基布臺座1上，借助于如圖2所示下降的旋轉沖頭3，穿過基布2，在密集狀態的絲束體7或者在上述變硬的絲束體7的所需位置上打孔；因而能如圖2、5、10和11所示的那樣，在基布2上打出圓孔5。
在打孔時，由于絲束體7的上表面粗糙，當把旋轉沖頭3的刃口4壓住基布2時，可以防止基布2的橫向偏移，因此可以在基布2上打出一個完美的圓孔5。
打孔后，如圖4和6所示，將旋轉沖頭3提起，容器8中的絲束體7由于其原材料內在的彈力作用而仍然保持圖4、6所示的原有的密集排列狀態。
此外，將大量的撓性絲狀物6切成適當長度，并用手指將其相互平行縱向地塞進容器8中，也能將絲束體7嵌入容器8中。
此外，也可以在一塊板材上用擠壓或成形加工方法整體加工出所要求數量的槽板之類的底板1a，以代替上述容器8。
此外，前述絲束體7也可以這樣制造，即，將如圖3a所示的長金屬絲或塑料絲組成的大量的撓性絲狀物6插入一根尺寸稍大的熱縮管t中(圖3b)，通過將管t熱縮，使管t與撓性絲狀物6緊密結合，形成一條長絲束體7a(圖3c)，然后將長絲束體7a置于如圖3(d)所示的有半圓形槽10a的下模內，使帶刃口的上模11下落，將長絲束體7a切成所需長度，最后成形為如圖3(e)的絲束體7。
圖1，2，4，5和6中的標號S代表的是懸掛在旋轉沖頭3的周圍，用以壓住基布的彈簧，用一個單獨的框架壓住基布時，彈簧S可以省略，也可以毫無問題地在基布2上打出圓孔5來。
在圖1中，標號P代表一根軟管，用于從單獨設置的氣源(如公知的壓縮機)向設在沖孔工具3A中的公知的風車形的旋轉葉片引入氣流。本發明中的旋轉沖頭3用了公知的噴氣式旋轉沖孔工具3A，由上述旋轉葉片的旋轉力驅動，其轉速為每秒100-500轉，但也可以使用公知的小型高速電鉆之類的電動旋轉沖孔工具。
如圖8所示，基布臺座1的粗糙上表面可以這樣來制備將大量細硬木桿捆扎成的多纖維剛體6A置于上模10的半圓槽10a中，使上模刀片11落下，將其切成所要求的長度。
這種多纖維剛體將大量的細硬木桿捆扎成束制成，而細硬木桿可以是直徑0．5-2mm左右的竹簽或牙簽狀的細竹條。
上述由大量細硬木桿捆扎成束制成的多纖維剛體，也可以用一塊較厚的竹片分割成3立方毫米左右的小塊，然后將5到10塊這種小塊集中在一起，并如圖9所示使上表面齊平。
因此，當使用多纖維的剛體之類的物體時，只要是能裝入并固定在基布臺座1的容器8或臺座的凹槽中的下列物體就可以，例如，成束的大量細竹條，或者成束的較寬的條形片，并且其尺寸和數量應與容器8或臺座的槽的尺寸相適應，或者，也可以是一個單獨的纖維的方向縱向排列并固定的多纖維剛體。
基布臺座1上有大量的直徑0．3-0．7mm左右的剛性針6C，它們緊密且固定地排列在容器8或臺座的槽中，且如圖10所示，針尖朝上，從而形成了基布臺座1的粗糙上表面，或者，如圖10所示，使粘結劑9滲入大量剛性針6C的上部使其變硬后再使用。
或者，也可以用成年男性手動操作的小型驅動工具把體積為1cm3的立方體的半硬合成樹脂件6D強迫壓入圖11所示的固定于底板1a的容器8內而形成基布臺座1，其上表面就作出摩擦面。上述半硬合成樹脂件6D可以用硬的聚氯丁橡膠或聚氨基甲酸酯制成的半硬合成橡膠條來制作。
在此情況下，當旋轉沖頭3的旋轉圓形刃口4把臺座1上的基布2緊壓在臺座粗糙的上表面上使基布2不能移動，旋轉圓形刃口4就能夠在基布2上打出一個輪廓清晰的完美的圓孔。
實施例上述旋轉沖孔工具3A的上升和下降可以通過手工操縱沖孔工具3來完成。也可通過使用屬于通用機械工具的已知的小型鉆機來實現，或者，在公知的多頭式刺繡縫紉機上，把上述細長的旋轉沖孔工具3A用字形的安裝工具之類安裝在把縫紉針和布料壓腳拆卸掉之后的第一針桿上，按照使縫紉針運轉的要領，使沖孔工具3A上升和下降。這樣做都能在臺座1上的基布2上很快打出一個完美的孔來。
在這種情況下，在基布2上打孔之后，第一針桿將旋轉沖孔工具3A提升至抬高位置不動，用縫紉機機頭上的相鄰的第二針桿上的針把在基布2上打的圓孔5的四周圍包縫住，不使它松散開來，同時，在圓孔5的外圍形成一個寬環形的縫紉圖案。
絲束體7可從容器8如圖7(b)所示的上部置入，并事先將粘結劑9如圖7a所示注入容器8的底部，將絲束體7的下部與容器8的底部粘結起來，便形成了本發明所使用的如圖7(c)和11所示的基布臺座1。
在此情況下，即使絲束體7的密集度稍低或半硬合成橡膠組件6D稍小，也可防止絲束體7或橡膠組件6D從容器8中脫出。
如圖5，6，10，11所示，旋轉沖頭3的圓形刃口4的一側附近開一個側槽3a，當旋轉沖頭3下落時，它穿過基布2，撐開密集狀態捆束的絲束體7或者已經變硬的絲束體7中的所要求的位置，在基布2上打出圓孔5，這時，聚集在如圖5，6，10，11所示的旋轉沖頭上的布屑2a便可從靠近旋轉沖頭3的圓形刃口4附近的側槽3a拉出來。
此外，當將容器8的外凸緣8A用圖4、6中以假想線表示的托座8B托住，使得只要很小的力量就能使容器8相對于槽板1a轉動，并把沖孔的位置定在與臺座1偏心的位置上，這樣，在臺座1上的打孔部位就分布在許多個位置上，因此，在基布2上打出許多完美的孔時，更換絲束體7的次數可以大大減少，方便了操作。
當細小的纖維屑粘附在絲束體7、多纖維剛體6A或剛性針6C粗糙的表面上時，會使旋轉沖頭3的切割性能變壞，這時，可用金屬刷之類清除這些纖維屑，再重新將粘合劑9滲透入絲束體7或上述其它材料的上部并使其硬化，就能夠恢復沖頭的切割性能。
由于本發明采用了如前所述的構成形式，可達到如下技術效果。
第一個效果是，圓筒形旋轉沖孔沖頭3的圓形刃口4是與置于基布臺座1上的基布2旋轉接觸來沖出圓孔5的，上述基布臺座1是采用把大量的塑料絲或金屬絲之類的撓性絲6捆扎成的絲束體7、多纖維剛體6A或剛性針6C密集地放入設置在底板1a上的容器8或凹槽內的，上表面很粗糙的基布臺座1，當使用旋轉沖頭的圓形刃口4把基布2壓在基布臺座的粗糙表面上時，此圓形刃口4便能在基布2上打出輪廓清晰的完美的圓孔5。
第二個效果是，由于密集在容器8或與底板成為一體的凹槽中的絲束體7、多纖維剛體6A或剛性針6C的上部用粘結劑滲入后變硬而強化了，使得基布臺座的使用壽命能夠延長。
此外，按照權利要求2、10、11和15所述的本發明的特點，上述絲束體7或多纖維剛體6A可以通過將大量的由長金屬絲或塑料絲組成的撓性絲6或薄竹片插入一根尺寸稍大的熱收縮管子t中而制成，使管子t加熱收縮，并將上述撓性絲6等緊緊地箍在管子t內，再將管子切成所要求長度，便獲得絲束體7或多纖維剛體6A。這使得將絲束體7或多纖維剛體6A置入容器8更為容易，因此可得到快速而方便地制備絲束體7或多纖維剛體6A的附加效果。
按照權利要求12和13，還可得到構造簡單而造價低廉的效果。
權利要求
1．一種采用旋轉沖頭的布料打孔裝置，這種打孔裝置是將圓筒形旋轉沖孔沖頭(3)的圓形刃口(4)旋轉刺入置于基布臺座(1)上的基布而打出圓孔(5)的，其特征在于，上述基布臺座(1)是由大量的撓性塑料絲(6)捆成絲束體(7)，密集地嵌入一個容器(8)內，并在該絲束體(7)的上部滲入粘結劑(9)使其變硬而形成的。
2．如權利要求1所述的采用旋轉沖頭的布料打孔裝置，其特征在于，所述的絲束體(7)是將大量的由長塑料絲制成的撓性絲(6)插入尺寸稍大的熱縮管(t)中，然后通過管子的熱收縮制成長條絲束體(7a)，再將長條絲束體(7a)切成所要求的長度而制成的。
3．一種采用旋轉沖頭的布料打孔裝置中的基布臺座，這種打孔裝置是用圓筒形旋轉沖頭(3)以其圓形刃口(4)旋轉刺入置于基布臺座(1)上的基布(2)上打出圓孔(5)來的，其特征在于，所述的基布臺座(1)是將大量的用金屬絲制成的撓性絲(6)捆成絲束體(7)，密集地置入底板(1a)內，從而構成具有粗糙的上表面的基布臺座。
4．如權利要求3所述的基布臺座，其特征在于，上述的基布臺座是將粘結劑滲入上述絲束體(7)的上部并使其變硬而制成的。
5．一種采用旋轉沖頭的布料打孔裝置中的基布臺座，這種打孔裝置是用圓筒形旋轉沖頭(3)以其圓形刃口(4)旋轉刺入置于基布臺座上的基布(2)上打出圓孔(5)來的，其特征在于，所述的基布臺座(1)是由多纖維剛體(6A)將纖維方向沿縱向固定排列于底板(1a)中制成的，所制成的基布臺座的上表面是粗糙的上表面。
6．如權利要求3所述的基布臺座，其特征在于，多纖維剛體(6A)是由密集排列的細竹簽構成的。
7．如權利要求5所述的基布臺座，其特征在于，多纖維剛體(6A)是用薄竹片(6B)制成的。
8．一種采用旋轉沖頭的布料打孔裝置中的基布臺座，這種打孔裝置是用圓筒形旋轉沖頭(3)以其圓形刃口(4)旋轉刺入置于基布臺座上的基布(2)上打出圓孔(5)來的，其特征在于，所述的基布臺座(1)是由大量剛性針尖端朝上密集地排列于底板(1a)中構成的，所制成基布臺座(1)的上表面是粗糙的上表面。
9．如權利要求8所述的基布臺座，其特征在于，所述的基布臺座是將粘結劑滲入大量的剛性針(6C)的上部，并使其硬化而構成的。
10．如權利要求3所述的采用旋轉沖頭的布料打孔裝置的基布臺座，其特征在于，所述的絲束體(7)是通過下述方式制成的，將大量由長塑料絲制成的撓性絲(6)嵌入尺寸稍大的熱縮管(t)中，通過管的熱縮將所述的撓性絲(6)緊緊箍住，以形成長絲束體(7)，然后將該長絲束體切成所要求的長度。
11．如權利要求5所述的采用旋轉沖頭的布料打孔裝置中的基布臺座，其特征在于，上述多纖維剛體是通過下述方式制成的，將大量的細竹簽插入尺寸稍大的熱縮管(t)中，通過管的熱縮將所述的細竹條緊緊箍住以形成多纖維剛體(6A)，然后將該多纖維剛體(6A)切成所要求的長度。
12．一種采用旋轉沖頭的布料打孔裝置中的基布臺座，這種打孔裝置是用圓筒形旋轉沖頭(3)以其圓形刃口(4)旋轉刺入置于基布臺座上的基布(2)上打出圓孔(5)來的，其特征在于，所述的基布臺座(1)是由半硬的合成樹脂件(6D)排列并固定于底板(1a)中而制成的，所制成的基布臺座的上表面是摩擦面。
13．如權利要求12所述的基布臺座，其特征在于，所述的半硬合成樹脂件(6D)采用半硬的合成橡膠條制成。
14．一種旋轉沖頭的布料打孔方法，其中的圓筒形旋轉沖頭(3)以其圓形刃口(4)旋轉刺入置于基布臺座(1)上的基布(2)而打出圓孔(5)，上述基布臺座(1)是由大量的撓性塑料絲(6)捆成絲束體(7)，密集地嵌入容器(8)中，并在該絲束體(7)的上部滲入粘結劑(9)使其變硬而形成的。
15．如權利要求14所述的采用旋轉沖頭的布料打孔方法，其特征在于，所述的絲束體(7)是通過下述方式制成的，將大量由長塑料絲制成的撓性絲(6)嵌入尺寸稍大的熱縮管(t)中，通過管(t)的熱縮將所述的撓性絲(6)緊緊箍住以形成長絲束體(7a)，然后將該長絲束體(7a)切成所要求的長度。
全文摘要
本發明的目的是,當采用圓筒形旋轉沖頭的圓形刃口在紡織品、無紡布或皮革等基布上打圓孔時,只需在上表面粗糙的特制基布臺座上放置基布,即可快速且方便地打出輪廓清晰、邊緣不毛糙的完美的孔,并且可以延長基布底座的使用壽命。基布臺座用大量金屬絲或塑料絲之類的撓性絲構成的絲束體密集排列于容器或底板的槽中制成,它具有粗糙的上表面,以便易于固定基布打出邊緣清晰、完美的圓孔來。
文檔編號B26F1/02GK1206649SQ98103078
公開日1999年2月3日 申請日期1998年7月27日 優先權日1998年7月27日
發明者苗代次郎 申請人:苗代次郎