专利名称：采用旋转冲头的布料打孔装置及其方法和布料打孔装置上的基布台座的制作方法
技术领域：
本发明涉及在纺织布、无纺布或皮革等底料(基布)上打孔时所采用的，借助于合适的旋转冲头在布料上打孔的装置，以及用在所述打孔装置上的基布台座，和打孔方法。
日本专利文献特开平08-158235中已公开了一种在布料上形成孔状图案的装置。
这种现有技术涉及一种孔形图案缝纫装置，其中，自动刺绣缝纫机的针杆在缝纫机运转过程中可自由地停止或运转，同时，设有在针杆停止时，由安装在旋转刀架上的驱动装置驱动下降，在基布上打孔的旋转刀；还在设置在针杆附近的升降杆的下端设有为针杆下端的缝纫针导向的针导向器；以及设置了使上述针杆和升降杆联动的联动装置，该装置只在对上述旋转刀在基布上打的孔的边缘进行锁边时，才下降至下端，为缝纫针导向。
这种装置在自动刺绣缝纫机的操作过程中，根据特定的信号，使针杆在运行至最上限停止的同时，让旋转刀架下降，用旋转刃口的尖端在旋转的过程中刺入基布，旋转刃口在基布上绞出一个边缘毛糙的孔之后，旋转刀架再上升。然后，刺绣架移动，这刚刚形成的孔立即移位并停止在针杆的正下方。然后，针导向器比缝纫针稍稍早一点落下，将孔扩大到规定尺寸，并保持在此状态。
接着，缝纫针在刺入上述孔中的导针管内下降，进行锁边，然后上升。当针上升时，导针管同时上升，刺绣架移动，基布上没有打孔的部分移位到针杆的正下方停止。然后，缝纫针上下移动，在没有孔的部分上进行刺绣。
然后，刺绣完了后的缝纫针上升并离开基布时，刺绣架再次移动，使基布上有孔的部分位于缝纫针的正下方，然后和上述方式一样，导针管和缝纫针下落，在另一处进行刺绣。当针和导针管升起时，刺绣架又移动。通过重复上述的操作就在基布上孔的周围形成了刺绣图案。
上述现有技术中叫做旋转刀的旋转打孔钻头的下端削尖成圆锥形或金字塔形的尖头，沿着锥形部分的四个方向设有如同传统的玻璃刀那样的锥形叶片，“这些叶片没有刃口，就象不切割布料一样。”这是在前述现有技术0018号公报中所描述的，这也是唯一相关的实例。
使用带有这样一种尖端的旋转刀在布料上打孔时，如前所述，在旋转刀一面转动一面切入下面没有挡板的基布时，旋转叶片便在划破基布的过程中，在基布上打出孔来。
由于这样的孔四周围的表面毛糙，因此有必要将这些毛糙部分清除掉并进行锁边，以使孔的轮廓清晰。因而这种现有技术的第一个问题是操作复杂而麻烦。
此外，为了用缝纫针完成现有技术中的″锁边″操作，必须用设在缝纫针周围的“针导向器”压住毛糙部分的外侧，再进行锁边。这样就产生了操作复杂的第二个问题，另外，在布料上很难打出直径超过5mm的孔也是一个问题。
除了上述现有实例之外，还有用升降式刀片把一块大尺寸、大面积的布料切出大致的轮廓用的布料台座，这种布料台座是由许多直径1-3mm左右，高大约10cm的挠性塑料细杆按照一定的间隔排列成900cm2左右的方形块，然后将许多块这样的块材平行排列，成为大型的大面积布料台座。这种装置是通过将布料下面的空气抽出，在由气压形成的压力定位在台座上的布料上，用升降刀片将布料截成所需的规格。
因此，在现有的实例中，薄塑料片因为外部压力而产生很大的挠度，即使可通过使用平口刀具在布料上切出轮廓，也不可能象用旋转冲头那样完美地打出一个光滑的圆孔来，这是一个本质问题。
此外，旋转空心管的圆形刃口虽能在厚的纸或布料上切出孔来，但由于纸或布料所用的台座基本上是用塑料或木头制成的，这样，就存在一个问题，即，仅仅冲几个孔就会使得表面不平整，以后就不可能在布料上冲出清晰的孔。
本发明的第一个目的是，当在纺织布、无纺布或皮革等基布上用圆筒形旋转冲头的圆形刃口冲圆形孔时，为了解决上述各种问题，只要把要打孔的基布放置在一块上表面具有特殊构造的基布台座上，或者上表面粗糙或有摩擦力的基布台座上，就能轻松且迅速冲出轮廓清晰、边缘不毛糙的完美的孔，并且所述的基布台座的使用寿命很长。
本发明的另一个目的是借助于对放置在具有特殊构造的基布台座上的基布打孔的方法，能够快速且方便地冲出轮廓清晰、不毛糙的孔来。
本发明的目的是在将圆筒形的旋转冲孔冲头的圆形刃口对放在基布台座上的基布旋转刺入打出圆形孔时，借助于旋转冲头在使用一种特殊的基布台座上对布料打孔的装置来实现的，上述基布台座由大量挠性塑料丝捆成丝束体密集地嵌入一个容器内，并在该丝束体的上部渗入粘结剂使其变硬而形成。
上述本发明的目的也可借助于用旋转冲头在布料上打孔的装置来实现，其中，上述丝束体是将大量用长塑料丝制成的挠性丝插入一个加热后收缩性很大的热缩管t中，通过管t的热缩将挠性丝束紧紧地箍在一起，形成长的丝束体，然后将长丝束体切成所要求的长度而制成的。
或者，上述本发明的目的也可通过使用上述基布台座，用旋转冲头在布料上打孔的方法来实现。
此外，上述本发明的目的是在将圆筒形的旋转冲孔冲头的圆形刃口对放在基布台座上的基布旋转刺入，打出圆形孔时，采用由大量挠性塑料丝或金属丝制成成束的丝束体、或者多纤维刚体或刚性针密集地固定排列在底板中制成的基布台座，并且基布台座的上面是粗糙或摩擦力强的上表面。
基布台座粗糙的上表面是由大量前述的挠性丝、竹签或牙签状的细竹签组成的丝束体或多纤维刚体置于下模的半圆形槽中，然后将上模的刀口落下，将其切成所要求的长度而制成的。
上述多纤维刚体也可以用薄竹片组合而成。
此外，基布台座可以用大量的刚性针，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挠性丝制成的丝束体、多纤维刚体或刚性针的上部缝隙中渗入粘结剂并使其干燥、凝固。举例来说，就是将粘结剂渗入置于基布台座内的丝束体之类的上部，并经过硬化的基布台座。
或者，上述具有粗糙上表面的基布台座是将半硬的合成树脂组件或半硬的合成橡胶件固定于槽板之类的底板中而制成的。
上述丝束体是通过以下步骤制成的，将长塑料丝制成的大量挠性丝插入尺寸稍大的热缩管中，通过管子的加热收缩将挠性丝紧密地箍成长丝束体，然后将长丝束体切成所要求的长度。
下面参照附图详细说明本发明的实施例。附图中
图1是实施本发明的构造实例的立体图；图2是实施本发明的构造实例的垂直断面图；图3是制造用于本发明的丝束实例的立体图；图4是图2所示的旋转冲头3处于提升状态的垂直断面图；图5是实施本发明的另一个构造实例的垂直断面图；图6是图5所示的旋转冲头3处于提升状态的垂直断面图；图7是本发明中把丝束放置并固定在底板中的垂直断面图；图8是按照本发明制造多纤维刚体的实例的立体图；图9是本发明中装有薄竹片的实例的立体图；图10是本发明中装有刚性针的实例的垂直断面图；和图11是本发明中的基布台座另一个实例的垂直断面图。
首先，本发明的原理如图1和2所示，将一块用来冲孔的纺织品之类的基布2安放于基布台座1上，该基布台座固定在槽板或其它底板1a的若干位置上，而该槽板是公知的刺绣缝纫机中的由金属之类的材料制成的，然后，将圆筒形冲孔冲头3的圆形刃口4与基布2旋转接触，如图2所示，从而在基布2上打出一个直径在1．5-10mm范围内的圆孔5，该冲孔冲头3夹持在气动旋转弹簧式之类公知的旋转冲孔工具3A上。
在本发明中，所述基布台座1是由如图3(a)所示的大量的挠性丝状物6捆扎成束，再将一束挠性丝状物切成所需的长度，然后将图3(e)所示的组合成的丝束体7密集地嵌入由金属或塑料制成的深碟状的容器8中。上述挠性丝状物由直径在0．3-1．0mm范围内的塑料制品如尼龙或聚丙烯等制成。
或者，所述基布台座1也可由如图3(a)所示的大量的挠性丝状物6捆扎成束，这种挠性丝可以是用于不锈钢除锈刷的细金属丝或黄铜丝制成的、卷曲的金属细丝，直径在0．1-0．5mm左右。将这种成束的挠性丝状物切成所需长度，然后将如图3(e)所示的丝束体7密集且固定地纵向置入由金属或塑料制成的深碟状的容器8中，从而构成具有粗糙上表面的基布台座1。
然后，在组合后的基布台座1上，或者，将用于防止丝线缠结的粘结剂9在毛细作用下渗入所述的丝束体7上部微小的间隙中，使其凝固并使其变硬，在这样的基布台座1上，借助于如图2所示下降的旋转冲头3，穿过基布2，在密集状态的丝束体7或者在上述变硬的丝束体7的所需位置上打孔；因而能如图2、5、10和11所示的那样，在基布2上打出圆孔5。
在打孔时，由于丝束体7的上表面粗糙，当把旋转冲头3的刃口4压住基布2时，可以防止基布2的横向偏移，因此可以在基布2上打出一个完美的圆孔5。
打孔后，如图4和6所示，将旋转冲头3提起，容器8中的丝束体7由于其原材料内在的弹力作用而仍然保持图4、6所示的原有的密集排列状态。
此外，将大量的挠性丝状物6切成适当长度，并用手指将其相互平行纵向地塞进容器8中，也能将丝束体7嵌入容器8中。
此外，也可以在一块板材上用挤压或成形加工方法整体加工出所要求数量的槽板之类的底板1a，以代替上述容器8。
此外，前述丝束体7也可以这样制造，即，将如图3a所示的长金属丝或塑料丝组成的大量的挠性丝状物6插入一根尺寸稍大的热缩管t中(图3b)，通过将管t热缩，使管t与挠性丝状物6紧密结合，形成一条长丝束体7a(图3c)，然后将长丝束体7a置于如图3(d)所示的有半圆形槽10a的下模内，使带刃口的上模11下落，将长丝束体7a切成所需长度，最后成形为如图3(e)的丝束体7。
图1，2，4，5和6中的标号S代表的是悬挂在旋转冲头3的周围，用以压住基布的弹簧，用一个单独的框架压住基布时，弹簧S可以省略，也可以毫无问题地在基布2上打出圆孔5来。
在图1中，标号P代表一根软管，用于从单独设置的气源(如公知的压缩机)向设在冲孔工具3A中的公知的风车形的旋转叶片引入气流。本发明中的旋转冲头3用了公知的喷气式旋转冲孔工具3A，由上述旋转叶片的旋转力驱动，其转速为每秒100-500转，但也可以使用公知的小型高速电钻之类的电动旋转冲孔工具。
如图8所示，基布台座1的粗糙上表面可以这样来制备将大量细硬木杆捆扎成的多纤维刚体6A置于上模10的半圆槽10a中，使上模刀片11落下，将其切成所要求的长度。
这种多纤维刚体将大量的细硬木杆捆扎成束制成，而细硬木杆可以是直径0．5-2mm左右的竹签或牙签状的细竹条。
上述由大量细硬木杆捆扎成束制成的多纤维刚体，也可以用一块较厚的竹片分割成3立方毫米左右的小块，然后将5到10块这种小块集中在一起，并如图9所示使上表面齐平。
因此，当使用多纤维的刚体之类的物体时，只要是能装入并固定在基布台座1的容器8或台座的凹槽中的下列物体就可以，例如，成束的大量细竹条，或者成束的较宽的条形片，并且其尺寸和数量应与容器8或台座的槽的尺寸相适应，或者，也可以是一个单独的纤维的方向纵向排列并固定的多纤维刚体。
基布台座1上有大量的直径0．3-0．7mm左右的刚性针6C，它们紧密且固定地排列在容器8或台座的槽中，且如图10所示，针尖朝上，从而形成了基布台座1的粗糙上表面，或者，如图10所示，使粘结剂9渗入大量刚性针6C的上部使其变硬后再使用。
或者，也可以用成年男性手动操作的小型驱动工具把体积为1cm3的立方体的半硬合成树脂件6D强迫压入图11所示的固定于底板1a的容器8内而形成基布台座1，其上表面就作出摩擦面。上述半硬合成树脂件6D可以用硬的聚氯丁橡胶或聚氨基甲酸酯制成的半硬合成橡胶条来制作。
在此情况下，当旋转冲头3的旋转圆形刃口4把台座1上的基布2紧压在台座粗糙的上表面上使基布2不能移动，旋转圆形刃口4就能够在基布2上打出一个轮廓清晰的完美的圆孔。
实施例上述旋转冲孔工具3A的上升和下降可以通过手工操纵冲孔工具3来完成。也可通过使用属于通用机械工具的已知的小型钻机来实现，或者，在公知的多头式刺绣缝纫机上，把上述细长的旋转冲孔工具3A用字形的安装工具之类安装在把缝纫针和布料压脚拆卸掉之后的第一针杆上，按照使缝纫针运转的要领，使冲孔工具3A上升和下降。这样做都能在台座1上的基布2上很快打出一个完美的孔来。
在这种情况下，在基布2上打孔之后，第一针杆将旋转冲孔工具3A提升至抬高位置不动，用缝纫机机头上的相邻的第二针杆上的针把在基布2上打的圆孔5的四周围包缝住，不使它松散开来，同时，在圆孔5的外围形成一个宽环形的缝纫图案。
丝束体7可从容器8如图7(b)所示的上部置入，并事先将粘结剂9如图7a所示注入容器8的底部，将丝束体7的下部与容器8的底部粘结起来，便形成了本发明所使用的如图7(c)和11所示的基布台座1。
在此情况下，即使丝束体7的密集度稍低或半硬合成橡胶组件6D稍小，也可防止丝束体7或橡胶组件6D从容器8中脱出。
如图5，6，10，11所示，旋转冲头3的圆形刃口4的一侧附近开一个侧槽3a，当旋转冲头3下落时，它穿过基布2，撑开密集状态捆束的丝束体7或者已经变硬的丝束体7中的所要求的位置，在基布2上打出圆孔5，这时，聚集在如图5，6，10，11所示的旋转冲头上的布屑2a便可从靠近旋转冲头3的圆形刃口4附近的侧槽3a拉出来。
此外，当将容器8的外凸缘8A用图4、6中以假想线表示的托座8B托住，使得只要很小的力量就能使容器8相对于槽板1a转动，并把冲孔的位置定在与台座1偏心的位置上，这样，在台座1上的打孔部位就分布在许多个位置上，因此，在基布2上打出许多完美的孔时，更换丝束体7的次数可以大大减少，方便了操作。
当细小的纤维屑粘附在丝束体7、多纤维刚体6A或刚性针6C粗糙的表面上时，会使旋转冲头3的切割性能变坏，这时，可用金属刷之类清除这些纤维屑，再重新将粘合剂9渗透入丝束体7或上述其它材料的上部并使其硬化，就能够恢复冲头的切割性能。
由于本发明采用了如前所述的构成形式，可达到如下技术效果。
第一个效果是，圆筒形旋转冲孔冲头3的圆形刃口4是与置于基布台座1上的基布2旋转接触来冲出圆孔5的，上述基布台座1是采用把大量的塑料丝或金属丝之类的挠性丝6捆扎成的丝束体7、多纤维刚体6A或刚性针6C密集地放入设置在底板1a上的容器8或凹槽内的，上表面很粗糙的基布台座1，当使用旋转冲头的圆形刃口4把基布2压在基布台座的粗糙表面上时，此圆形刃口4便能在基布2上打出轮廓清晰的完美的圆孔5。
第二个效果是，由于密集在容器8或与底板成为一体的凹槽中的丝束体7、多纤维刚体6A或刚性针6C的上部用粘结剂渗入后变硬而强化了，使得基布台座的使用寿命能够延长。
此外，按照权利要求2、10、11和15所述的本发明的特点，上述丝束体7或多纤维刚体6A可以通过将大量的由长金属丝或塑料丝组成的挠性丝6或薄竹片插入一根尺寸稍大的热收缩管子t中而制成，使管子t加热收缩，并将上述挠性丝6等紧紧地箍在管子t内，再将管子切成所要求长度，便获得丝束体7或多纤维刚体6A。这使得将丝束体7或多纤维刚体6A置入容器8更为容易，因此可得到快速而方便地制备丝束体7或多纤维刚体6A的附加效果。
按照权利要求12和13，还可得到构造简单而造价低廉的效果。
权利要求
1．一种采用旋转冲头的布料打孔装置，这种打孔装置是将圆筒形旋转冲孔冲头(3)的圆形刃口(4)旋转刺入置于基布台座(1)上的基布而打出圆孔(5)的，其特征在于，上述基布台座(1)是由大量的挠性塑料丝(6)捆成丝束体(7)，密集地嵌入一个容器(8)内，并在该丝束体(7)的上部渗入粘结剂(9)使其变硬而形成的。
2．如权利要求1所述的采用旋转冲头的布料打孔装置，其特征在于，所述的丝束体(7)是将大量的由长塑料丝制成的挠性丝(6)插入尺寸稍大的热缩管(t)中，然后通过管子的热收缩制成长条丝束体(7a)，再将长条丝束体(7a)切成所要求的长度而制成的。
3．一种采用旋转冲头的布料打孔装置中的基布台座，这种打孔装置是用圆筒形旋转冲头(3)以其圆形刃口(4)旋转刺入置于基布台座(1)上的基布(2)上打出圆孔(5)来的，其特征在于，所述的基布台座(1)是将大量的用金属丝制成的挠性丝(6)捆成丝束体(7)，密集地置入底板(1a)内，从而构成具有粗糙的上表面的基布台座。
4．如权利要求3所述的基布台座，其特征在于，上述的基布台座是将粘结剂渗入上述丝束体(7)的上部并使其变硬而制成的。
5．一种采用旋转冲头的布料打孔装置中的基布台座，这种打孔装置是用圆筒形旋转冲头(3)以其圆形刃口(4)旋转刺入置于基布台座上的基布(2)上打出圆孔(5)来的，其特征在于，所述的基布台座(1)是由多纤维刚体(6A)将纤维方向沿纵向固定排列于底板(1a)中制成的，所制成的基布台座的上表面是粗糙的上表面。
6．如权利要求3所述的基布台座，其特征在于，多纤维刚体(6A)是由密集排列的细竹签构成的。
7．如权利要求5所述的基布台座，其特征在于，多纤维刚体(6A)是用薄竹片(6B)制成的。
8．一种采用旋转冲头的布料打孔装置中的基布台座，这种打孔装置是用圆筒形旋转冲头(3)以其圆形刃口(4)旋转刺入置于基布台座上的基布(2)上打出圆孔(5)来的，其特征在于，所述的基布台座(1)是由大量刚性针尖端朝上密集地排列于底板(1a)中构成的，所制成基布台座(1)的上表面是粗糙的上表面。
9．如权利要求8所述的基布台座，其特征在于，所述的基布台座是将粘结剂渗入大量的刚性针(6C)的上部，并使其硬化而构成的。
10．如权利要求3所述的采用旋转冲头的布料打孔装置的基布台座，其特征在于，所述的丝束体(7)是通过下述方式制成的，将大量由长塑料丝制成的挠性丝(6)嵌入尺寸稍大的热缩管(t)中，通过管的热缩将所述的挠性丝(6)紧紧箍住，以形成长丝束体(7)，然后将该长丝束体切成所要求的长度。
11．如权利要求5所述的采用旋转冲头的布料打孔装置中的基布台座，其特征在于，上述多纤维刚体是通过下述方式制成的，将大量的细竹签插入尺寸稍大的热缩管(t)中，通过管的热缩将所述的细竹条紧紧箍住以形成多纤维刚体(6A)，然后将该多纤维刚体(6A)切成所要求的长度。
12．一种采用旋转冲头的布料打孔装置中的基布台座，这种打孔装置是用圆筒形旋转冲头(3)以其圆形刃口(4)旋转刺入置于基布台座上的基布(2)上打出圆孔(5)来的，其特征在于，所述的基布台座(1)是由半硬的合成树脂件(6D)排列并固定于底板(1a)中而制成的，所制成的基布台座的上表面是摩擦面。
13．如权利要求12所述的基布台座，其特征在于，所述的半硬合成树脂件(6D)采用半硬的合成橡胶条制成。
14．一种旋转冲头的布料打孔方法，其中的圆筒形旋转冲头(3)以其圆形刃口(4)旋转刺入置于基布台座(1)上的基布(2)而打出圆孔(5)，上述基布台座(1)是由大量的挠性塑料丝(6)捆成丝束体(7)，密集地嵌入容器(8)中，并在该丝束体(7)的上部渗入粘结剂(9)使其变硬而形成的。
15．如权利要求14所述的采用旋转冲头的布料打孔方法，其特征在于，所述的丝束体(7)是通过下述方式制成的，将大量由长塑料丝制成的挠性丝(6)嵌入尺寸稍大的热缩管(t)中，通过管(t)的热缩将所述的挠性丝(6)紧紧箍住以形成长丝束体(7a)，然后将该长丝束体(7a)切成所要求的长度。
全文摘要
本发明的目的是,当采用圆筒形旋转冲头的圆形刃口在纺织品、无纺布或皮革等基布上打圆孔时,只需在上表面粗糙的特制基布台座上放置基布,即可快速且方便地打出轮廓清晰、边缘不毛糙的完美的孔,并且可以延长基布底座的使用寿命。基布台座用大量金属丝或塑料丝之类的挠性丝构成的丝束体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边缘清晰、完美的圆孔来。
文档编号B26F1/02GK1206649SQ98103078
公开日1999年2月3日 申请日期1998年7月27日 优先权日1998年7月27日
发明者苗代次郎 申请人:苗代次郎