CN101119691A - 用于成形织物的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在成形织物的领域中，需要一种成形织物的方法和装置，所述方法和装置使用超声技术，同时提高了用于改变待切割/压印的外形时的通用性。一种成形织物的方法，包括：产生具有表面浮雕的模子，其中所述表面浮雕限定了所需的外形和/或表面图案；将待成形的所述织物放置在所述模子上以覆盖所述表面浮雕并相对于所述表面浮雕保持在固定的位置；以及使超声头至少沿两维方向扫描覆盖所述模子的织物区域，同时挤压处于所述超声头和所述模子之间的织物，从而使所述模子上的外形和/或表面图案转印至所述织物。

Description

用于成形织物的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于成形织物(fabric)的方法和装置。
在本发明的上下文中，“成形”包含切割或切制(sever)织物以在织物表面上形成所需的外形(profile)和/或浮雕图案(relief pattern)。
背景技术
众所周知，激光切割机能够对片材精确地切割出具有复杂形状的外形。激光切割机通常包括安装在支撑支架上的激光头，所述支撑支架可在计算机的控制下在支撑座上方沿x/y轴线移动。因此，通过这种机器，相对容易改变机器以切割出不同的外形；这是通过为计算机改编程序实现的，而不需要对切割装置、如激光器或支撑座进行调整。
然而，当使用激光切割织物时，由于织物靠近切割刀口时容易被烧焦，尤其当切割浅色织物时会不美观，因此激光切割机在切割用于缝制服装的织物时具有有限的用途。
超声切割机也是已知的，所述超声切割机的操作将织物切割为预定的外形或在织物的表面上压印出预定的图案。通过这种机器，织物待切割或待压印的外形通常装载于超声头，织物在所述超声头下方经过。为了对织物进行切割或压印，该超声头必须进行超声振动，并为此将超声头连接至共振器。给定的共振器可以在给定的超声头尺寸范围内有效地工作，但如果需要使用在这种尺寸范围之外工作的超声头，就需要不同的共振器。使用超声技术切割和/或在织物上压印表面图案的优点在于，可以避免与激光切割相关的烧焦现象的出现。
然而，由于通过改变机器以切割或压印不同的外形/图案，需要制造新的具有所需外形/图案的超声头，所以特定超声头需要配合特定的共振器的这种需求限制了这类机器用于产生各种的外形和/或表面图案时的通用性，并限制了可以安装在共振器上的超声头的尺寸(否则将需要不同尺寸的共振器)。因此通过这类超声机改变外形/图案需要较高的成本并且耗时。
发明内容
本发明的一般目的是提供一种成形织物的方法和装置，所述方法和装置使用超声技术，同时提高了用于改变待切割/压印的外形时的通用性。
根据本发明的一个方面，本发明在此提供了一种成形织物的方法，包括：产生具有表面浮雕(surface relief)的模子，其中所述表面浮雕限定了所需的外形和/或表面图案；将待成形的所述织物放置在所述模子上以覆盖所述表面浮雕并相对于所述浮雕表面保持在固定的位置；以及使超声头至少沿两维方向扫描覆盖所述模子的织物区域，同时挤压处于所述超声头和所述模子之间的织物，从而使所述模子上的外形和/或表面图案转印至所述织物。
根据本发明的另一方面，本发明在此提供了一种用于使织物成形的装置，所述装置包括：支撑座，在所述支撑座上安装一模子，所述模子具有限定所需的外形和/或表面图案的表面浮雕；超声头，其以所需的间距安装在所述支撑座上方，所述支撑座和超声头能相对移动，以使所述超声头扫描安装于支撑表面的模子上的所述表面浮雕，所述超声头和支撑座还能相对移动以调节所述所需的间距。
附图说明
本发明的不同方面参考附图在下文中进行描述，在附图中：
图1是示意根据本发明的成形装置的操作原理的侧视简图；
图2是用于根据本发明的装置的超声头的立体示意图；
图3是根据本发明第一实施例的装置的立体示意图；
图4是根据本发明第二实施例的装置的立体示意图。
具体实施方式
首先参考图1，在此示出了安置于支撑座SB上的模子F。所述模子F具有上表面US，在所述上表面上形成有浮雕图案RP。所述浮雕图案是三维的，其中所述浮雕图案由多个突起或脊部P限定，所述突起或脊部P具有沿Z轴线方向的高度、沿X轴线方向(穿过图1的页面)及沿Y轴线方向(垂直于图1的页面)延伸的图案。
超声头UH位于支撑座SB上方，并在支撑座SB上方隔开所需的高度间距，以切割和/或压印位于超声头UH和模子F之间的织物。通过沿Z轴线方向移动超声头UH和/或支撑座SB，可沿Z轴线方向调节超声头UH和支撑座SB之间的高度间距。
为了实现对织物的切割和/或压印，超声头UH和/或支撑座SB沿X轴线方向和Y轴线方向彼此相对移动，从而超声头UH沿X轴线方向和Y轴线方向越过浮雕图案RP。选择的超声头UH具有光滑的端面TF，所述端面TF运作以挤压位于端面TF和模子之间的织物，使织物与浮雕图案RP的脊部/突起相接触。
当超声头UH超声振动时，最高的脊部/突起以最大程度地刺入织物，而最低的脊部/突起以最小的程度刺入织物。由此在模子表面上形成的浮雕图案被转印至织物的表面上。
如果对高度间距进行调节以使最高的脊部/突起完全穿透织物，则织物将被切割成由这些脊部/突起限定的外形。
模子F用于限定将被转印至织物上的浮雕图案。因此模子F可以是任何适当的片状形式的材料，当由超声头UH挤压时，所述材料具有足够的固有抗变形力。典型地如，模子F可由纤维板、金属片或硬质塑料材料制成。浮雕图案RP可以通过任何适当的诸如激光切割/蚀刻、火花电蚀(spark erosion)等技术形成在模子的表面上。
如上所述，模子F安装在支撑座SB上。支撑座SB的作用是向模子F提供刚性铁砧类型的支撑，从而当超声头UH经过支撑座SB时，模子F仍然保持刚性；即完全抵御超声头UH的挤压作用，而不会使模子F偏斜。
这样保证了超声头UH相对于模子F的高度调节在沿X轴线方向和Y轴线方向的整个移动范围内保持一致性，并从而保证了在模子F上的浮雕图案RP被精确地转印至织物。
由此支撑座SB的使用使得能够使用相对较薄的、柔性的模子F。因此，为使其易于操作并且成本较低，可制造相对较大的轻型模子F(沿X轴线方向和Y轴线方向)。
然而可以想象，可制造出模子F使其具有足够的刚性以自动地防止偏斜并且能够起铁砧的作用，而不需要单独的刚性支撑座SB。在这种情形中，模子F和支撑座SB可被认为一体地连接。
图3示意性地示出了根据本发明的第一实施例的装置50。与参考图1描述的部件类似的部件由相同的附图标记表示。
在实施例的装置50中，支撑座SB由实体的、静止的台面52形成。台面52具有呈水平平面的上表面53。
超声头HU安装在支架54中，所述支架54可移动地安装在横导轨55上。该支架54通过第一可控马达(未示出)沿横导轨55移动，以沿X轴线方向移动超声头HU。
该横导轨55可移动地安装在相对的端部，用于沿固定至台面52的相对的轨道58移动。轨道58垂直于横导轨55地延伸，并且横导轨55沿轨道58的移动使超声头HU沿Y轴方向移动。横导轨55通过第二可控马达(未示出)沿轨道58移动。
该超声头HU优选地安装在支架54中，从而其在台面52上方的高度可沿Z轴线方向进行调节。以这种方式进行的调节有助于在超声头HU经过模子F时消除织物的变形。这种调节还被用于在需要形成图案的区域中提供较好的图案清晰度。
优选地，超声头HU相对支架54的移动由第三可控马达(未示出)实现。
在使用时，模子F(以虚线示出)放置在台面52上并通过适当的粘合剂或通过在台面52下产生的真空固定在适当位置。随后待切割/压印的织物T被放置在模子F上并保持在适当的位置，同时进行切割/压印操作。有利的是，不是将单片织物T放置在模子上，而是优选间断地将一匹织物穿过台面52而供入。这可以通过在台面52相对的两端设置织物供给辊60和织物接收辊61而方便地实现，待切割/压印的织物在张力作用下在辊60、61之间延伸。在进行切割/压印操作的过程中，辊60、61将保持静止，并接着在切割/压印操作之后，辊60、61受到引导以便为下一次切割/压印操作引入新的织物。
如图5示意性地所示，在切割/压印操作的过程中，超声头HU扫描模子F上的整个图案区域，以将所需的切割外形和/或压印表面转印至织物上。超声头HU的扫描优选地通过在Y轴线方向上间隔开的多个路径PX移动超声头HU而实现。这是通过使横导轨55沿轨道58间断地移动经过一系列的静止位置而实现的；各静止位置的位置限定了路径PX的Y坐标，而静止位置之间的间距限定了相邻的路径PX之间的间距。横导轨55保持在静止位置的同时，支架54沿横导轨55移动以由此沿处于X轴线方向的路径PX移动超声头HU。
对于具有沿Y轴线方向的尺寸假定为D的挤压端面的超声头HU，路径PX之间的间距YS优选地选择为小于D，从而超声头HU沿相邻的路径PX的连续扫描会重叠，由此保证将模子上的图案连续地转印至织物。
为了对装置50上的织物进行切割/压印，优选地首先进行设定(setting-up)过程。该设定过程需要对超声头的高度进行调节以在模子F上方获得所需的的间距；这是通过将超声头移动至模子F上的参照位置并通过第三马达的操作降低超声头而实现的，以使样品织物压在模子上。超声头HU进行超声操作，并且样品织物的效果受到检查。根据检查结果，改变超声头的高度，并且该过程不断重复直到获得所需的结果。所述设定过程能够使装置适合特定批次的织物(不同批次的相同织物的厚度不同)。
在图3示出的实施例中，模子F在切割/压印操作过程中是固定的，并且超声头HU既沿X轴线又沿Y轴线移动以扫描模子F所具有的整个图案。
图4示意性地示出备选装置70以示出以下实例：其中超声头HU设置为仅沿X轴线方向移动，并且模子F设置为沿Y轴线移动。
方便的是，在装置70中，模子F是安装在辊71外周上的柔性板。支架54以与在装置50中的情形类似的方式安装在横导轨55上，只是横导轨55固定地安装的。如在装置50中一样，超声头HU安装在支架54中以便沿Z轴线方向移动。
在使用中，通过间断驱动装置(未示出)引导辊71沿箭头YI的方向经过一系列的旋转位置。在各旋转位置，辊71保持静止，同时超声头HU沿X轴线方向移动以扫描模子F。一旦完成了扫描，将辊71引导至下一个旋转位置。对相邻旋转位置之间的间距选择成确保以与有关装置50的描述类似的方式连续地转印模子上的图案。

Claims (15)

1.一种成形织物的方法，所述方法包括：产生具有表面浮雕的模子，其中所述表面浮雕限定了所需的外形和/或表面图案；将待成形的所述织物放置在所述模子上以覆盖所述表面浮雕并相对所述浮雕表面保持在固定的位置；以及使超声头至少沿两维方向扫描覆盖所述模子的织物区域，同时挤压处于所述超声头和所述模子之间的织物，从而使所述模子上的外形和/或表面图案转印至所述织物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模子保持固定，并且所述超声头在所述模子上方沿X方向和Y方向移动，所述X方向和Y方向彼此横向地倾斜。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模子和覆盖所述模子的所述织物一起一致地移动经过沿Y方向间隔开的一系列位置，所述模子和织物在所述一系列位置中的各位置暂时保持静止，同时所述超声头沿相对于所述Y方向横向倾斜的X方向在所述织物上移动。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中，所述超声头还沿Z方向移动，所述Z方向垂直于所述X方向和Y方向。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，形成在所述模子上的图案至少部分地通过激光切割工艺形成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，形成在所述模子上的图案至少部分地通过蚀刻或火花电蚀工艺形成。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述图案形成在片材上以限定所述模子，所述模子随后被连接至刚性座以当所述超声头在所述刚性座上扫描时防止所述模子的偏斜。
8.一种基本如在此参考附图进行描述的成形织物的方法。
9.一种用于成形织物的装置，所述装置包括：支撑座，在所述支撑座上可以安装一模子，所述模子具有限定所需的外形和/或表面图案的表面浮雕；超声头，其以所需的间距安装在所述支撑座上方，所述支撑座和超声头能相对移动，以使所述超声头扫描安装于支撑表面的模子上的所述表面浮雕，所述超声头和支撑座还能相对移动以调节所述所需的间距。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述支撑表面是固定的，并且所述超声头安装在能沿横导轨在给定的X方向上移动的支架上，所述横导轨能沿支撑表面在给定的Y方向上移动，所述Y方向相对于所述X方向横向地倾斜。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述支撑表面能沿给定的Y方向移动经过一系列的预定位置，其中所述支撑表面在所述预定位置暂时地保持静止，所述超声头安装在支架上，其中所述支架能沿静止的横导轨在给定的X方向上移动，其中所述X方向和Y方向相对于彼此横向地倾斜。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述支撑表面是辊的形式。
13.根据权利要求10、11或12所述的装置，其中所述超声头可移动地安装在所述支架中，从而能够调节所述超声头在所述支撑表面上方的高度。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的装置，其中，所述模子由片材形成。
15.一种基本如在此参考附图描述的、并如附图示出的用于成形织物的装置。
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