CN105008605A - 暂时改变柔性元件材料的属性以便于物品的装配 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于通过暂时改变待装配的元件的物理属性来改进柔性物品的制造，例如服装，以便于后续制造工艺的处理和操作。这个工艺影响到的属性为材料的硬度、机械或物理标记的存在、材料的密度、材料的空气或液体渗透性、材料的磁场感应或者材料的粘性。

Description

暂时改变柔性元件材料的属性以便于物品的装配

优先权

本申请要求申请号为61/736796、申请日为2012年12月13日的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及由柔韧的、弹性的或者具有松结构的，难以用机器进行操作的元件组成的物品的制造。

背景技术

柔性材料，例如织物，对机械制造工艺提出了挑战。基于这个理由，主要使用柔性材料的任何产品例如服装产品的工艺制造中，手动组装服装的工人在当前占最重要的位置，可以借助机器执行特殊步骤。

尽管在服装生产过程中具有大量的自动化流程来执行特殊步骤，例如元件的切割，或者纽扣、扣眼、口袋等等的添加，为了便于自动化工艺的实施，在大量的步骤中都需要人工参与(例如，将衣物放在夹具上以供机器操作)。这样留下了尚未实现的提高制造效率的机会。

发明内容

本发明的目的在于柔性产品的生产，通过在当前的自动化步骤中建立桥梁，来促进柔性产品的自动化制造的进一步发展。通过暂时改变材料的物理和可视属性来获得此目的，因此在生产过程中更容易操作。

被此步骤影响的属性为材料的硬度、机械的或物理的标识的外观、材料的密度、材料的空气或液体渗透性、材料的磁场感应、或者材料的粘性。

可在装配产品前或装配产品的过程中实施此步骤。改变材料的属性可以使制造变得更容易，可以利用适配刚性材料的技术，例如通过机器人夹持及定位、冲压、辊弯成型、压线等等，连同利用传统的用于柔性物品制造的技术，例如缝纫、铆接、熔化等等进行制造。

附图说明

图1为应用层叠的可加热软化的处理剂，通过具有纹理的滚筒进行后续压印，以及通过滚轮钻头对连续的织物进行切割形成元件的例子。

图2描述了松的大体积的材料穿过喷出溶化的处理剂或溶解着的处理剂的喷嘴的下方。

图3描述了用处理剂处理过的织物，配置有和附加有各种各样的功能表面特征。

图4描述了多种不同类型的表面指示符。

图5描述了使用可加热软化的处理剂处理过的材料成形的机械设备。

图6描述了一种铰接的装配夹具操作装置。

图7描述一种针长合规机制。

图8描述了服装的引导变形和可用于调节缝纫设备相对服装的方位的机械设备。

图9描述了一种可收缩的外翻框。

图10描述了一种外翻设备。

图11描述了最终外翻的一个例子。

具体实施方式

本发明的目的在于柔性产品的生产，以及便于进一步发展柔性产品的自动化制造。

设计本方法的目的在于服装的自动大量生产，但是也可以应用于可生产各种各样的物品的大量的其他应用，例如包括柔性材料的任何物品，从服装到帆船的帆、到行李箱、帐篷、风筝或者室内家具。

本技术也可以用于制作合成材料的初期成分，合成材料要求具有编织基底/成分，例如树脂浸渍碳纤或者纤维玻璃成分。

本方法中的元件可用于任何规模的生产，从手工应用到计算机控制的快速成形技术到连续的全面的全自动工业生产。

以根据最简单的可能的方式制作和改变柔性材料为目的，本工艺由获得柔性材料及使柔性材料具有临时属性组成，因此构成有助于制造的加工材料。

对材料属性的增强包括添加可视的或机械的标识，使得工作人员或者具有摄像导引的机器人可以准确地定位材料，添加磁感应材料有助于磁场夹持，使材料的气体或液体的渗透性减弱，以可以通过充气、抽真空或液压方法操作材料，改变材料的密度，或者改变材料的硬度使得材料可以机械形成及操作，可能是最有用的一种应用。

通过添加处理材料、改变处理材料的环境的变量、或者两者的结合，可使得材料暂时为刚性的。

这里所提到的处理材料，此处称为处理剂，可应用于织物，以便于后续的装配步骤的实施。处理剂需要满足以下标准：

当它与织物直接的长期的接触后，甚至经过加热和加压，它是不起化学作用的，不会对正在组装的服装、或者机器及/或正在组装的工人产生有害效果。

它必须是暂时地与织物黏结，但是移除时必须不损坏织物基底。因此，它必须是在机械上比较容易分离的，或者可溶解于一种不会影响织物基底或者不会与织物基底相互影响的材料。

它必须是柔韧的和可定位的，可通过明显超过重力的正交力的直接压力和合理的操作力的应用实现，或者可通过后续的加热、溶解、电场或磁场移除实现。在不会发生显著退化的情况下，根据装配过程的要求，它必须能够承受许多种重构的状态。

它应该是可回收的和可循环利用的，或者若不然就是尽可能为一次性的，需要尽可能少的步骤、尽可能少的能量来安全地移除它。

可能的处理剂

这些标准使得多种选项被考虑，因此值得考虑使用各种各样的材料来用作处理剂。可能最直接的一个场景为将水用作处理剂，将温度作为一种控制它的硬度的方法。织物可以浸入水里被冻结，以及在机器的操作下使部分织物沿着预期的折线向前移动、弯折、再次冻结等等。临近制造流程的结束时，水最终可以通过蒸发移除。

使用常见的水溶解材料例如食用盐或淀粉，可以预见类似的简单的场景。织物可用这两种材料的任何一种材料产生的高浓度溶液进行处理，允许织物变干和变硬。沿着折线可用少量的合适的溶液(在这个例子中溶液为水)对织物进行处理，允许或支持织物再硬化。通过使用合适的溶液进行清洗，在这个例子中溶液再次为水，在装配结束时可移除处理剂。

另一种类型的处理剂为在室温或接近室温时可以熔化的热塑性材料。多种有机或非有机蜡状物及自然的和合成的聚合物具有这种性质。可以将它们应用于织物，然后沿着折线轻微加热和软化它们。在装配完后，可通过水和表面活性剂、合适的溶剂、或者两者的一些结合对塑料进行清洗。

一种所需的但是非关键的处理剂的特性在于在室温下具有一定程度的持久的柔韧性，因此可以变形成一片并且保持这种形状。例如，涂有粘合剂的可与织物黏合的金属箔薄片可用于此目的。在装配完毕后可通过电解或者化学溶解来形成、处理及移除它。也通过溶液移除将金属与织物黏结的粘合剂。

除了目前为止讨论的实用的处理剂，还有大量其他实用性不足但仍是可以想得到的可以应用的材料可用于此目的：具有磁场感应能力的铁磁流体可用于包覆织物。可替换地，流凝或非牛顿流体，例如通过机械应力的应用粘性显著增加的玉米淀粉和水，可以被应用及在机械力或者声场的作用下被锁定为一种形状，允许形成的服装元件在短时间内可保持元件形状，或者至少可限制形变程度。这些例子可能过于复杂以及看起来不可能使用，但仍然可以对可被考虑用作处理剂的材料范围进行说明。

聚乙烯醇

目前为止考虑的可用作处理剂的材料中，聚乙烯醇是最佳的候选者。当被应用于合适的织物时，它满足上述提到的所有标准。它是一种水溶解热塑性塑料，在工业上可大量获得。事实上，在织物制造工艺中作为上浆剂已经被广泛使用。扮演这个角色的进一步的优点在于，在制造工艺即将结束时，它可以被完全回收，以及以后可以被重新使用。(Gupta,2009)

为了简化讨论，文件的其他部分都认定聚乙烯醇被用作硬化剂。对于形成粘结的处理剂和织物的步骤，将聚乙烯醇加热、成形，以及允许或支持冷却聚乙烯醇。对于其他材料，使用它们相应的操作工艺。

处理剂应用

通过滚轮将处理剂如薄膜一样层叠于织物的表面，或者如处于溶化或溶解着的液体一样将处理剂直接沉积在织物上。使用预制膜的优点在于它的制造是与后续的装配步骤分离的，不需要与整个操作排配、纺织原料进入速度或者可变的切割速度同步，在可避免从熔融状态或溶剂蒸发至冷却的延迟的情况下，它可以被应用及几乎可以被立即使用。

图1示意了应用层叠的可加热软化的处理剂的一个例子。柔软的织物(2)穿过处理剂(1)下方时可在织物(2)上形成一层薄的处理剂(1)。在通过滚筒将软化的处理剂按压至织物表面之前，通过加热源软化处理剂。滚筒可以为扁平滚筒(3)，产生均匀的叠层，或者为有纹理的滚筒(4)，产生有纹理的表面。

直接将处理剂沉积在织物上面的优点在于它是符合逻辑的、有效利用能量的，以及把在制造工艺中需要被执行和监控的步骤和机制的数量减至最小。然而，缺陷在于增加了技术复杂度，原因在于这种机制应用必须与织物进入速度完全同步以确保连续的均匀的涂覆。

对于大多数应用，在织物上涂覆一层或多层塑料薄膜是较佳地选择。然而，在要求的情况下，通过幕式淋涂、印刷、喷射或者浸泡可将塑料以熔化或溶解状态置于薄膜上。通过施加适度的加热和压力将呈粉末固体形状的塑料添加至织物并与织物熔结在一起。

用塑料对织物进行处理时或之前，织物基底的张力需要被监测和控制以防止完全形变。织物可以被有意地拉伸至需要的张力或者保持它们的中性的静止张力，需要的张力一直被保持直至织物和层叠的塑料完全冷却。

因为应用塑料可能会破坏材料原始的美观和触感特性，例如它的触感、光泽等等。装配过程应该被设计，使得塑料表面不在完成的服装的外面。可替换地，当处理剂被移除后，在完成装配后，可以应用为了实现这些特性的织物处理。

经过这个过程的处理后，产品的各个元件由材料片构成。然后它们可以被装配并连接在一起。可以通过利用现存的织物连接和形成技术，例如缝纫、卷边、熔化、铆接、粘合、打褶、省位等等，对装配或部分装配的服装进行操作。

非扁平元件上的处理剂应用

之前的例子都认定脱离滚筒进入制造工艺的织物为扁平的。尽管这是常态，但是存在一些情况，在这些情况中，处理剂应用于非扁平元件，特别是应用于连接至针织元件的针织服装元件，例如衬衫袖口、衬衫领或者用于有领t恤的领子。

在这种场景下，处理剂必须按照一种不同于早先描述的方式应用于三维元件。针织元件放置在具有类似于它们所需的形状的心轴上，然后用处理剂包裹、浸泡或者溅镀。处理剂允许变硬，之后元件可以进入装配工艺。

一旦将元件连接，临时属性被移除，留下完整的产品。

处理剂回收

如果可能，处理剂应该可以被回收以供后续再利用。如果处理剂在溶液中，首先应当过滤溶液以移除装配过程中从服装织物元件上脱落的任何纤维。

一旦将任何固体污物从溶液中移除，通过蒸发溶剂就可以留下处理剂，从而回收处理剂。可以通过一些普遍使用的技术进行蒸发，例如真空蒸发(Gupta，2009)、溅镀或者滚筒干燥或者传统的蒸馏。使用的技术应当不使用超过或接近处理剂的热解温度的热度。

在回收后，通过光谱分析和标准的材料科学测试对处理剂的污染和降解进行评估。一旦确定基准的污染和降解率，对在特殊装配工艺中使用的一批处理剂的使用次数的系统追踪可用于预测在什么时候处理剂必须被精炼或丢弃。

本方法的较佳实施例中，柔性材料可以与热塑性膜层叠在一起，使得柔性材料变成刚性的。然后刚性材料可以通过加热变软，形成所需的元件形状。然后可以利用处理刚性材料的方法，例如处理金属片或重塑料的方法处理这些元件，以为它们最终的装配做准备，例如可以被机器人或人夹持、冲压、辊弯成型、压接、液压成形、真空成形等等。

预成形

衬布和衬里

许多服装由一层或多层织物相互层叠组装而成。这样做的几个理由为：为了美观，可控制服装的硬度(因此按照这种方式可以穿在穿戴者身上)，在服装的某些重要位置(例如纽扣-扣眼)进行结构加固，以防止织物被拉伸至永久变形状态，以及可提供额外的隔热。根据这种应用，可在外围位置将衬布和衬里连接，或者将它们的一些或全部的表面区域融合在一起。

在这个过程中，可以按照类似于之前描述的层叠和切割技术准备附加层。将附加层置于原始元件上之后，可以通过利用标准的衬粘合技术将它们的关系永久固定，例如活性胶，或者通过利用水溶性胶粘剂将它们的关系暂时性固定。通过点焊软化处理剂以及在软化位置将衬布按压至主元件进行固定，或者通过由同于处理剂的可移除材料制作的机械紧固件固定。

通常使用的衬布与热的活性胶融合，因为这会对处理剂产生干扰，可能需要在设置处理剂的厚度之前使用熔融层。或者可替换地，使用非热的活性胶，例如UV或触媒活性胶。

在粘合衬里的过程中，织物和衬布表面必须直接接触，两者之间不能有一层硬的处理剂。在这种场景下，衬布必须被处理、定位和固定，尽管已经被固定，在应用在初始元件上的处理剂的作用下，衬布仍是软的。

因此衬布通常用于决定服装的结构特征，通过处理剂添加的层叠材料的体积必须最小化是重要的。这可以通过放弃将处理剂应用于衬布来实现，而仅是利用本节之前讨论的固定技术，但是也可以通过改变处理剂的厚度配合相邻层上的相应的处理剂表面来实现。互锁处理剂应用可以在不完全牺牲处理剂的处理优势的情况下将整个体积减至最小。

松材料，例如棉絮或者绝缘材料也可以通过这个步骤进行处理：它们可以与硬的处理剂一起处理，然后压缩成薄片以用于处理。

大体积材料

松的或成片的大体积材料，例如棉絮/绝缘材料，通过用处理剂进行处理，以及在处理剂硬化时通过在滚轮或硬模之间压缩材料，可以对这个工艺的操作做准备。一旦材料被处理，它将类似于非编制织物，可以像其他织物元件一样被切割和处理。在移除处理剂后，如果两个服装层之间留有适配空间，材料将恢复至正常体积。应当注意制造过程中应用的温度和压力，以确保暴露时正在被处理的材料不会永久变形。

图2描述了一个松的体积大的材料(5)。当材料(5)穿过喷出溶化的处理剂或呈溶液状的处理剂(6)的喷嘴的下方时，处理剂涂覆在松的材料上。然后通过滚筒(7)压缩包膜材料，暂时改变材料的密度。如果在真空下执行，这个过程可以被强化，以确保体积的最小化。

可选地，压缩处理后或压缩处理中，可以通过第二加热滚筒(3)将处理剂(1)像一张膜一样层叠至密致材料，以对密致材料进行二次处理。第二次处理提供了均匀的密封表面，这利于真空夹持，或者利于其他任何形成或夹持方法，密封表面有助于这些形成或夹持方法的应用。

处理剂的可变厚度的用途

在不同位置处理剂的厚度可能会变化，以在后续的装配步骤中提供具体的行为。处理剂的厚度变化在需要的地方提供具有不同硬度和柔韧度的区域，以及厚度变化应该被最佳化以使得每次应用使用的处理剂的重量最小化。

留在经过处理的织物的表面上的结构，作为导轨、轨道或者锯齿带，可与后续可遇见的机械设备共同作用，使得织物可连续地和容易地进入机器。

处理剂厚度变化的各种例子可以从图2中看出。在图2中，用处理剂(1)进行处理的织物(2)具有长度方向的结合线(15)。此外，沿着缝合凸缘(5)处理剂显著变薄，使得折缝的体积最小化，以及便于针穿过穿孔(6)和连续的槽(15)。描述的还有结构加强件(14)、配准点(12)及夹持点(13)。

图2还描述了多种功能元件，包括压印至织物表面的滑轨(10)和锯齿轨道(8)，与不同设备(16)的进料和导引装置的相应元件配合。

还描述了模铸至经过处理的织物(11)内的一个导轨类似物。值得注意的是这个例子中，将导轨模铸至经过处理的织物(11)的本身，而不是将导轨模铸在织物(11)的表面上，通过深度浮雕压印或者随后的辊弯成型或铸模工艺完成。

设置处理剂厚度的方法

通过压印、雕刻或者蚀刻确定厚度，可根据生产规模确定厚度：

压印

压印完成后使得一个表面上具有反向终拓扑纹理：通过平板或者旋转柱，将具有纹理的表面压入柔韧的处理剂，将处理剂从薄的区域移除，以及将处理剂置入厚的区域。压印表面可以被加热或者压入预加热粘结剂。

压印具有成为高效率及高生产量技术的优势，但是具有较高加工成本，以及不能根据每一个大规模定制应用调整压印。

雕刻

将划线器压入处理剂以完成雕刻。然后移动划线器在处理剂内描绘一个所需的图案，移除划线器的移动路径中的处理剂。这可以通过手动执行，或者通过笛卡尔绘图装置自动完成。

雕刻在客制化应用及实验设置中是有用的，但是受限于低速度/生产能力及一定程度上处理剂可以被移除(雕刻适合添加线段，如接合折痕和缝合穿孔，但是不能移除大的、固体的材料区域)。可在粘结剂为热的情况下应用划线机，或者将加热的划线机应用于冷的处理剂。

蚀刻

激光蚀刻通过商业上可获得的激光蚀刻机器完成。计算机控制的激光束追踪表面，每一次穿过蒸发一层薄的粘结剂。

蚀刻的优点在于极度精准，然而，这是将处理剂从制造循环中永久移除(除回收以外)的唯一工艺，因此对于大规模应用蚀刻可能是不符合需求的。

除了改变物理属性，系统可应用可视的和物理的标识来促进各个阶段的操作。可视标识可包括数据编码的一维或二维图形(例如二维码或图表/方位导引)，因此摄像头或者工作人员可以确定预期的位置和任何指定部分的方位。进一步，将模制部分连接时，标识可用于精准对齐和配准。导引线可以印制在织物上以指导许多步骤，例如缝纫、切割、折叠、添加口袋、添加纽扣等等。

物理标识可由压印在材料表面上的图形、拓扑标识或临时连接至材料表面的物理元件组成。拓扑标识可有双重目的，扮演非信息化角色，例如作为后续连接、弯折、卷边、留位或者打褶操作的先导的折痕。

当应用于具有不包括有用的印刷的不平表面的材料上时，可视标识可应用于处理剂层的顶部，处理剂层的顶部更适合用作印刷表面，以密封间隙、平滑纹理、提供化学兼容表面等等。

拓扑标识，增加的物理元件，或者两者的组合，可以促进装配过程按照夹具、配准点、导轨或锯齿轨道进行，因此织物可连续送入机器。

掺杂质

根据装配过程的复杂度，可能需要改变处理剂层的特性，以便于观察和参与后续步骤。

不管可及性或定位，在装配过程中将单个或多个元件连接、分离或重构，要求具有选择性地对一个元件进行加热的能力。将感应器添加至处理剂，将细金属混合物及/或铁磁颗粒添加至处理剂，可允许处理剂暴露在电磁辐射或感应加热下进行加热。

如果金属颗粒是可以具有磁场感应能力的，例如铁屑，掺入的碎片可以通过电磁铁夹持。

如果掺入的材料与颜料混合，如之前的段落描述的，可以作为标识。如果颜料是不透射线的，可以在后续装配步骤中用于扫描元件的排列以及提供有用的品质管控反馈。

当暴露在紫外光线下时，颜料是可以发荧光的，当处理剂的浓度合适时，颜料可以用于指示穿过元件表面(11b)的处理剂的相关厚度。这个信息可以通过机器视觉或人工获得，可以用于指示有用的定位信息(按照类似于前述段落讨论的方法)，也可以揭露处理剂应用或者底层的织物结构的任何出错之处。

一旦设置完处理剂的厚度，将具有颜色差异的不透明或半透明颜料添加至正在处理的织物，以显示对比图案。具有高对比度的区域可被用于传递信息至机器视觉处理，视觉上随着处理剂的厚度变化的半透明颜料，可用于测量处理剂的厚度以保证品质。

应用的指示符

在复杂的异步装配操作中，需要在每一个单独的元件上贴上具有身份指示信息的标签，根据相对机器的视觉摄像头或装配工人(以这结束)的预期方位，以及与相邻元件的关系，提供可视的而不是机械的配准标签，。

指示符对于不是全自动及要求某种程度的人工参与的装配操作尤其有用。印在织物上的导引线可对多个流程进行指导，例如缝纫、切割、折叠、添加口袋、添加按钮等等。

通过将颜料直接印制在处理剂表面上或者与处理剂本身混合，可将指示符应用于一种临时方法中。也可将指示符单独地压印在处理剂表面上作为一个纹理，应用倾斜的光源可使指示符显现。

拓扑指引信息可从具有非信息作用的表面修改获得，例如作为后续连接、弯折、卷边、留位或者打褶操作的导引的折痕。

指示符可由简单的、含有信息的几何标签组成，例如图表、匹配形状或者简单的数字，或者为包括一个或多个机器可读的相对复杂的编码信息的一维或二维条形码。

图4描述了多种不同类型的表面指示符。多个经过处理剂(1)处理的织物(2)具有压印在、印制在或者连接至织物表面的图案(21)。注意功能性图案，例如接合折痕(18)、夹持或配准点(15)、压印的可与机器交互的导引件例如锯齿或导轨(13)以及结构增强件(17)，这些都可通过使用具有倾斜的、可能平行的光源(23)的机器视觉摄像头(2)进行捕获。由各种不同表面特征投射的特征阴影(24)可用于指示相对摄像头和任何模具或来料操作装置的元件方位。此外，阴影落点的任何畸变可用于指示元件的错误，作为元件品质判断的一个时机。

也可利用颜料将表面指示符印在元件上，可被具有标准照明(25)的视觉机器解释。在清洗阶段，将印制在处理剂表面的指示符与处理剂同时移除。直接印制在元件(26)本身的装饰图案永久地停留在衣物上，也可被普通的机器视觉技术解释。

临时标记可为简单的几何形状，例如方框或箭头(27)，用于给出几何定位信息，可包括光学符号识别软件(或者，当然，人工操作员)易读的字符编码数据，或者可包括二维或三维条形码(28)中的编码数据。标记也可用于将实际的指引线传递给机器或操作员，指示折边应该遵照的路径，或者为修饰未来缝合(29)的内部边缘的对齐标记。类似地信息类图形可压印至处理剂表面，按照一种方式当倾斜点亮时，投射的阴影形状为所需的信息类图形(30)。

临时功能表面特征

将处理剂应用于织物以及通过压印方法设置处理剂的厚度后，可将其他特征添加至经过处理的表面。

功能

配准点

配准点为允许两个或多个元件具有高准度定位的功能表面特征。当两者接近时，倾斜的匹配表面确保它们在机械上是对齐的，与中心合规机制相类似。配准点可用于确保元件与元件表面间的、元件与夹具间的、以及元件与夹持操作装置之间的精准定位，夹持操作装置包括感应式机械夹子以及真空的或电磁的操作装置。

夹持点

夹持点允许一个元件被夹持操作装置和夹具固定在适当的位置，或者在不破坏织物或使织物变形的情况下允许相邻元件被一个夹持操作装置和夹具固定在适当的位置。

对于短时间夹持，一个简单的机械臂或机械手可有助于机器牢固地夹持一个元件。对于中等时间夹持，凸轮锁可有效地夹持及释放元件。对于夹持操作装置或夹具的长时间夹持，螺口插座很好用，如果需要重复夹持，通过螺栓固定螺口插座，或者如果夹持点仅仅使用一次，通过自攻螺钉固定螺口插座。

在制造步骤中，被夹持的元件具有一个或多个可用的运动轴是必要的。在这种场景下，夹持点类似球的挂钩或者一半铰链，允许相应的夹子将夹持点固定在一个或两个运动轴上。

至于两个元件之间的夹持接触面，可通过半圆头铆钉永久地保持结合(直至接近装配工艺的结束)，或者通过钩环扣暂时地保持结合。

值得注意的是任何夹持点也可能包括配准点的功能。

图3展示了粘贴在经过处理剂(1)处理的织物(2)的表面上的配准点(15)和夹持点(16)。

类型

可按照以下三种方法之一将功能表面特征添加至元件。可以直接将功能表面特征模铸至已经涂覆在织物上的处理剂里。可以直接将功能表面特征注入至处理剂，或者可以单独制作功能表面特征，然后将功能表面特征添加至元件。如果单独制作功能表面特征然后应用，功能表面特征可由与处理剂相同的剂制作，或者可由不同的材料制作。

仅仅只有非常简单的配准点可以直接模铸至经过处理的表面，将它们按入过热的处理剂，或者按入仍然是热的织物中。

更加复杂的功能表面特征需要应用额外的材料。对于某些特征，通过注模将它们注入元件表面是方便的。

非常复杂的特征，例如凸轮锁，将它们放置在元件上之前，可能需要单独的制造工艺。

如果单独的模铸元件由同于处理剂的材料制成，通过来自热风的热气、暴露于加热元件、红外辐射或者射频加热以及压力可将单独的模铸元件连接至表面。利用超声波焊接可达成同样的效果。可替换地，小量溶剂或者暂时性粘合剂可将两个表面连接。

如果单独的模铸元件由不同于处理剂的材料制作而成，更有可能利用暂时性粘结剂将表面连接。可替换地，可通过在表面特征结合面设置纹理以获得机械连接。可通过机械加工、研磨、质点爆破、激光蚀刻或者化学处理得到表面纹理。

在接近装配结束时，由不与处理剂一同溶解的材料制成的表面特征，在与表面特征粘结的黏结剂被移除时，从装配的服装上脱落。材料被回收和再利用。根据表面特征的具体特性选择材料，电磁夹持操作装置夹持的夹持点要求具有电磁感应能力的材料，由柔性的垫片材料制成的夹持点可很好地与真空夹子配合。

配准和夹持点可以以及可能与配备有遥控中心定位装置的操作装置配合，以校正任何一个制造步骤中进行后续操作前引起的任何偏差。

切割

切割工艺

切割室中，大多数的高技术和高输出优化发生于工业规模的服装制造中，在切割室中几乎不需要做改进。目前，服装装配的切割操作使用手持切割工具、冲压、CNC工具例如绘图刀、激光切割器以及水射流切割器。

因为应用处理剂，唯一使用的新的切割工艺为滚压刀具的应用，允许从一个平面准确地切割大体积的元件。滚压刀具可能是必要的，因为大多数其他大体积切割技术要求层叠织物许多次，一旦应用处理剂这将可能是个限制因素，因此许多层的处理剂将会显著增加堆叠切割力。这种设备相对高的加工成本将会限制它在大批量生产中的使用。

收集和缓存

切割后，收集元件和对元件进行分类以传送至装配工艺(32)。在将各个元件分开后，机器人通过机器可识别指示符和功能表面特征识别和获得元件。

在大批量的流水线生产中，切割的元件可直接传送至装配阶段，但是对于小批量的生产，受可用的设备的限制，用一条单预备线生产装配用的所有元件可能是合算的。

甚至在大批量生产的操作中，在预阶段和后续阶段间考虑设置逻辑中断是有用的，倘若在生产过程中需要备份，这为缓存元件提供了好的机会，因此元件可以以稳定的紧凑的方式存储，以及一旦生产恢复时，可根据需要被使用。

在所有的元件都形成后，可以利用传统的织物方法，例如缝纫、熔融或者铆钉，将它们装配和连接在一起。

卷边和折叠

服装的边缘通常以边角结束，通过一次或多次对折织物，然后利用粘合剂或者接缝固定折叠。这对于用处理剂处理过的织物是非常容易实施的，可通过沿着待折叠线软化处理剂实施，利用处理剂中形成的折痕实施，或者两者的结合实施。

扁平织物通过折叠指引进入，折叠指引在预定位置弯折织物以及对折边角。然后可利用粘合剂或者缝合直接将边角固定，或者留在原地然后通过处理剂固定。许多折叠导引和缝纫可被设置成相互内联的以产生任意的边角。当织物退出折叠指引后，可利用滚轮进一步压缩折叠以使织物具有褶皱。

通过对折叠的内部进行永久按压处理，折痕通常可永久制作和保留。如果是在用处理剂处理过的织物上实施这一步骤，重要的是需要确保保留的折痕是在织物没有经过处理的一面上。

缝纫机器上的用于制作边角的折叠导引(US1988140A)，结合与经过处理剂处理的织物具有广范的潜在应用。通过将织物穿过折叠导引，可线性折叠或沿着任意的曲线折叠任何尺寸和任何规格的硬的织物，这可能是在实际中经常被看到使用的一个装配步骤。

表面特征

可在这一步应用许多服装表面特征，利用现存的机器自动地完成这些任务。增加功能元件(例如弹簧拉钩、口袋、纽扣以及扣眼)或者装饰元件(刺绣以及印制图案)的设备已经被广泛使用，在经过很小的修改后，可以与经过处理剂处理的织物共同工作。

当前许多工具用于服装制造工艺中的半自动化步骤，例如衬衫口袋机器，目前要求工人将织物元件放置在设备上并对齐，在自动化结束前，自动地将口袋折叠和缝纫在织物上。对于改进了的步骤，经过处理的织物提高了可操作性，允许自动地精准地将织物元件放置在设备上，取消了人工参与的需要。对于当前使用的许多其他半自动化工艺来说这同样是切实的。这个过程允许纽扣-扣眼机器、刺绣机器和应用于其他任何装饰元件的设备，例如小金属片装饰、铆钉、粘附的亮皮等等，自动地协同工作。

可准确地将刚性织物的未处理的表面放置在印制机器上，以接收利用任何标准印制或转移技术连同任何必要的印后矫正步骤形成的装饰，任何标准印制或转移技术可为丝网印刷术、染料升华、移印、用喷枪喷或者喷墨印刷。

三维空间形成

形成元件

处理剂赋予的主要优点为暂时地模铸切割元件的能力，允许元件置于它们的装配位置，以及当它们被永久固定时可保持在装配位置。

成形阶段与生产由塑料片和金属片制成的部件的许多传统的成形工艺类似。在软化处理剂以后，元件变形，允许再次硬化以形成新的形状。

在闭模过程中，由于元件移动，如果元件的几何形状难以确保一致的配准和变形，在模型的指定坐标利用配准点定位元件的某些点可能是必要的。在模铸工艺中利用夹持点锁住这些位置也是需要的。如果具有配准点或夹持点是必要的，通过主动咬合或被动弹性安装运动，将夹持点的运动与模具组分的运动分离开也是必要的。

一旦将元件放置在模具上，有必要执行软化-硬化循环以形成织物的新形状。软化阶段可在织物处的模具闭合之前、闭合过程中或闭合之后发生，但是硬化阶段必须在闭模之后以及释放织物之前发生。

如果通过热应用进行软化处理，可以按照多种方式进行软化处理。模具本身可以加热，当闭模时通过传导加热元件。可替换地，可将元件置于红外辐射器下进行元件软化，可将元件暴露于热空气中，或将元件穿过加热的滚轮或者板子。也可通过激光扫描、热空气的直接喷射、或者暴露于被遮盖以阻挡部分辐射热量的红外辐射器以更有选择性地软化元件。如果在处理剂中掺入杂质，处理剂具有电磁辐射或热传导感应能力，电磁辐射和热传导感应均可用于选择性的软化处理过的区域。

如果硬化阶段要求形成的元件在模具中是冷却的，可以通过模具吸收热量，以及在以循环冷却剂形式存在的主动冷却或被动的或风扇冷却的散热器的辅助下冷却元件。

模具本身的表面可以是热电耦合的，当电流朝一个方向流动时可加热元件，以及当电流朝反方向流动时可立即切换为冷却元件。

选择性地在某些位置软化处理剂，而在其他位置保持处理剂为刚性的也是需要的。这可将细小的指示符和折缝保留在处理剂的表面，或者降低不必要的能量损耗。这也可通过选择性地改变织物基底的张力来实现，这将会对怎样将织物与其他材料连接以及穿上后织物呈现的形状产生影响。例如，用于长运动裤缝合的经过处理剂处理的弹性带，可被拉伸并稳固保持在裤子的直径位置，使得带子容易系上。在移除处理剂后，弹性带子恢复正常的直径，根据其设计，束紧腰围。

图5展示了一种赋予对经过加热软化的处理剂处理的材料一种形状的机械装置。将经过处理剂(2)处理的以及添加有配准点(15)的织物(1)放置在具有匹配的配准点(33)的杆上。当成形冲模闭合时，冲模(34)的半个顶部压缩杆使得阀门(35)打开，允许来自加热的、加压的输入(36)的热空气从出口喷嘴(37)流出并穿过处理剂的表面，软化处理剂。提供穿过冷模具的加热、加压空气的管道被隔离层(38)隔离。

因为元件被按压至模具(39)的半个底部，元件可符合预期的形状。通过应用冷却和硬化处理剂的循环冷却剂(40)，模具的半个底部保持冷却，允许元件保持给予的形状。成形后，通过弹簧(41)将杆恢复至初始位置。沿着杆(42)的长度方向的螺旋槽促使杆(42)在每次冲程时都进行旋转，因此在复原过程中不打开热空气阀门。

想要的是模具组分的内部表面是容易移除和替换的，因此可快速重组冲床以在具有不同形状的应用中使用。

其他形成方法

当前使用的应用于塑料片和金属片的广泛技术适合形成经过处理的织物，包括真空和压力形成技术，可用于将软化的织物紧紧地吸附在一个表面上，因此冷却时可保持预期的形状。其他材料形成工具，例如用于形成长的折线(例如褶皱或边角)的按压裂片设备以及滚轮可手动地或自动地产生弯曲表面。

缝合凸缘预制

根据处理剂的厚度和强度，以及需要缝合的处理剂的层数和织物的层数，对需要缝合的折缝进行预制是必要的。接近结束时，在确定处理剂厚度的步骤中，处理剂的表面上可形成有穿孔或槽，或者通过利用合适的冲模冲压或滚动处理剂，可在成形阶段应用处理剂。

使硬的处理剂变薄，以及可能使织物变薄可能是必要的，以使得装配过程中及装配后接缝的体积变小。这可以通过早期的模压加工实现。例如，将边缘穿过切片机，切片机将切下或磨掉一层薄的、锥形的处理剂或织物。

预缝合面的表面必须对齐以与连接的元件的对应表面平行。缝合凸缘的方位角可在主冲模阶段或者后续重塑表面的步骤中确定。

图3展示了预制的缝合凸缘。沿着织物(1)的边缘弯折用处理剂(2)处理过的织物(1)，以使得缝合凸缘正确地对准一个角度以适合之后的匹配。此外，按照预期使缝合凸缘变薄，以作为一个穿孔(9)，适合针(19)连续穿过。

二次成形

在设置形状后，用处理剂对织物进行处理，以通过使用当前广泛使用的冲压处理永久地设置一些特征是需要的，例如设置褶皱、留位、或褶裥的形状。

如果由于成形过程中破坏边角、折叠或表面特征的可能性，或使得边角、折叠或表面特征变形的可能性，或者边角、折叠或表面特征干扰成形过程的可能性，使得卷边和折叠或表面特征预形成部分描述的一些步骤需要被推迟，那么在形成元件后，执行卷边和折叠或表面特征预形成部分描述的一些步骤是需要的。

组装

定位

在成形后，利用专门的装配操作装置、静电式的或感应式的定位夹具、或者两者的结合夹持元件以及使得元件相互定位。夹持和配准点可用于确保装配操作装置和元件、元件和其他元件或者元件和定位夹具之间的正确对齐。

图6描述了铰接的夹具操作装置。服装元件(43)由真空、电感应或者机械夹子(44)夹住，使得服装元件(43)的配准点可用于正确地对齐元件与夹具。径向致动器(45)和线性致动器(46)允许对整个服装或者单个服装元件、机器和其他服装元件的空间关系进行精确控制。

如描述的，操作装置上的致动器可按照多种方式操作服装。尽管被夹持时(步骤1和2)相对平坦，模铸的服装元件仍可以对折(步骤3)。一旦形成临时连接或永久缝合(步骤3和4)，部分装配的服装可以进一步被操作以制作永久连接操作中其他的难以看见的接缝(步骤5)。这种主动重新定位是之后在“冲突”部分描述的被动重新定位的替换选择或与被动重新定位是兼容的。

主动重新定位也可由机械致动表面或者气动膨胀气球组成，当被驱动时，按压接缝的内部，使接缝往外扩张并暴露于机器下。

销连接

一旦将各个元件相互地正确地固定，可以立即将它们连接，或者在后续预期的连接步骤中暂时地将它们钉住。暂时连接可以为接缝长度方向的连续连接，或者为关键位置的点连接。

如果处理剂可以自连接，存在多种可用的选项，用于将具有至少一层设置在两个织物之间的处理剂的两个元件连接。为了形成连接点，在压缩连接点前，必须软化处理剂。如果通过加热软化处理剂，声波、放射性、或激光传输焊接设备可用于加热刚好位于两种材料之间的边缘的处理剂。

如果处理剂不容易自连接，存在其他可用选项。可以用像罐头的顶部的东西滚压连接点，以及将连接点机械地连接在一起。可以通过临时粘合剂，或者利用弹簧拉钩夹持点相互固定元件。而且，假性永久性连接可通过使用由同与处理剂的材料制成的铆钉、U型钉或者大头针实现，因此在临近装配工艺结束时，可容易地将它们移除。

缝纫

一旦将元件定位和固定，可以将元件永久地连接在一起。

需要对常规的缝纫工艺进行一些调节，以适合处理剂的存在、厚度和强度，以及装配后需要移除处理剂，以及移除处理剂后在处理剂之前存在的地方留有空隙的事实。

将缝纫针穿过处理剂的问题，如果通过在缝合凸缘预制步骤中应用沟槽或者穿孔没有被完全解决，可以通过使用较强的针和线，也可用其他词来称呼，来进一步解决该问题。在使用针之前也需要软化处理剂。如果通过加热软化处理剂，可以对针自身进行加热，或者通过加热元件或者将处理剂暴露于辐射加热源软化处理剂。

正在缝纫的缝合动作与缝纫机器的动作同步是必要的。鉴于需要对装配的精确定位给于精细充分的控制，可以将元件相对缝纫设备的运动分成与所需的缝纫长度对应的多个步骤，并且可随着缝纫设备的运动从一个步骤移至刺绣步骤。

如果运动控制系统不能充分精确地做到这个，经过处理的织物的任何弹力可以被利用，因此元件穿过缝纫设备的运动等于缝纫设备的平均进给率，以及在元件移动至静止的针/压脚的时间段内，张力分布于整个服装。

可替换地，服装可被操作设备夹持以允许在一定程度上与缝合路径一致，因此可以提供抵靠缝纫设备的运动缓冲。如果是这样的话，操作设备的合规矢量幅度应当不超过一针的长度，它的方向应当被限定为朝向针脚方向。

图7展示了一种提供这个功能的机械装置。用作配准点(47)的补充的尖端设置在轨道(48)内以允许沿着合规方向的一维运动。用于限制合规的幅度的活动块(49)设置于螺丝(50)上，被驱动轴(51)触发。弹簧(52)设置在与合规方向相对的一个点上，以提供抵持力，促使该点回复到中心位置。通过旋转螺丝(53)可调节弹簧的张力。控制朝向合规矢量的方向性元件的外轴(54)可以旋转整个操作设备。

使用时，对于图7中的第2步，我们可以看到一种经过织物(1)处理的面料(2)被推布齿条(55)和压脚(56)拉动，以先于织物一针的长度。弹簧(52)在张力作用下扭曲，不管以均匀进给速度移动元件的操作装置的精确定位，允许元件移动一针的长度。这样有效地减缓了抵持机械臂的连续运动的缝纫设备的步进式运动。

为了帮助将服装送入缝纫设备的操作人员，在可沿着多个运动轴调节缝纫设备相对服装的方位的机械设备上安装缝纫设备可能是必要的。图8描述了这样一种机械设备(57)。

因为按比例来说处理剂占据了两层织物之间比较大的空间，因此需要对处理剂移除后留下来的空隙进行考量。为了补偿这个，利用比在其他方面使用的线具有更大张力的线进行缝纫是必要的，期望一旦移除处理剂，张力被释放。可替换地，线可由一种当暴露于完成、清洗和干燥步骤中的热气或湿气时可轻微收缩的材料制成。

每个缝纫步骤后，或几个缝纫步骤后，对接近缝合结束时出现的线头进行裁剪是必要的。处理剂和配准点赋予的高定位准确度允许服装被传递至活动的或静止的可能配备有真空导管的切割工具，以切割和移除线头。

需要注意将处理剂应用于织物产生的其他存在的问题。多层织物可能会由于织物进入速度的差异而发生缝纫变形，通常由织物层之间的小的摩擦引起。这可能会使得缝纫变成无用的，这不是想要的，通常通过使用尝试将所有层上的进入压力变得更加均匀的复杂机械设备来解决该问题。(Latham,2008，89页)。然而，在用针缝纫之前，可容易地将经过处理剂处理的织物相互连接，因此可避免使用复杂机器。

非缝纫缝合

粘合剂可取代针和线用于将两个元件连接在一起。此外，铆钉可用于增强或绑紧缝合处。一些合成织物可用超声波和无线焊机进行熔化，也可以用由热空气或与加热元件接触产生的熔接进行熔化。此外，激光透射焊接也可通过将具有设定频率的可被织物吸收的一束光线穿过处理剂来熔化合成织物。

如果用熔化进行织物缝合，重要的是非处理表面应该相互匹配，这对于缝合连接是不需要考虑的。

冲突和重新排列

为了这个讨论目的，我们将使用冲突这个词来描述需要在一个区域或者沿着接缝制作边线的任何一个场景，由于服装的其他元件的干扰，通过一个缝纫设备是无法实现在一个区域或者沿着接缝制作边线的。

在缝纫紧要处的过程中(例如衬衫的腋窝或者裤子的内接缝处)，解决正在装配的服装的体积与正在使用的缝纫设备之间的冲突是必要的。尽管对于传统的服装装配方法来说这是个小问题，在传统的服装装配方法中，可以容易地将柔软的织物束在一起或铺开，以及相对设备移动柔软的织物来避免任何冲突，但是当织物变硬时这是个值得考虑的非常重要的问题。

在更直接的冲突中，形成于处理剂上的接合折痕可允许服装按照预期的和可重复的方式发生弹性形变。缝纫设备可具有偏移导向以助于形变和恢复。

图8描述了一个直接的冲突例子，在这个例子中，服装(58)被送入缝纫设备(59)。服装的几何形状引起冲突(60)的发生，其中服装试图占据缝纫设备的空间。接合折痕(18)允许服装在附于缝纫设备上的偏移导向(62)的帮助下偏离冲突(61)。

在更复杂的装配工艺中，简单的弹性形变是不足以解决该冲突的，利用类似于初始元件形成工艺中的中间冲模步骤使服装发生无弹性形变可能是必要的。在装配过程中，可部分地或整体地重构服装以暴露边缘或形成在其他方面不存在或不能获得的几何图形。

内部装配重塑也可用于对齐在服装元件初始定位中没有配对的接缝，由于元件的几何形状的限制或者需要让接缝可被缝纫设备获得的必要性的限制，一些接缝在服装元件初始定位中没有配对。后续的重塑步骤可使得完成的接缝变形以使得其他接缝是可获得的。

外翻

对于大多数正在装配的服装来说，在所有的步骤都已执行完时需要将服装外翻。在接近装配工艺结束时，必须将服装外翻成最终的形状以供清洗、按压、折叠和打包。提出了解决这个问题的一种可能的方案，这种方案由可影响放置在专门的框架上的装配的服装的外翻的机械设备组成。

使用时，将装配的服装放置在外翻框架的对面并靠近外翻框架，然后将使得服装硬化的全部处理剂或刚好在关键位置的部分处理剂软化。将服装传送至外翻框架，根据需要驱动外翻框架时，外翻框架可确保框架上的服装的完全外翻和正确放置。

图13描述了一种可收缩的可重构的外翻框架。可伸缩部分(63)控制与类似于锥形接受器(65)配对的锥形尖端(64)。偏置弹簧(66)提供了确定在框架处于压缩的“松弛状态”时连接点的默认方向的能力。当压缩时，旋转锁定块(67)，锁定连接点相对框架其他部分的角度。连接机制的顶部控制抵靠支点(68)的边缘以分布由张力螺钉(69)施加的压力，螺钉可被松动以调节任何连接规格，以及被拧紧以锁定连接点的元件的位置。

张力线(70)贯穿整个框架，根据张力线(70)的结构，可由张力设备的压缩或解压缩触发。如果张力线贯穿整个结构的外部，压缩结构降低了框架的张力，允许框架变松。如果张力线贯穿整个结构的内部，压缩结构增加了框架的张力，促使框架变牢固。

图10描述了影响最终的外翻的机械装置。旋转夹子(71)安装在沿着装置(72)的轨道移动的滑动吊架上。定位管道直接喷射热空气软化处理剂。运转的框架支撑件(73)在使用过程中使可收缩的外翻框架处于适当位置，活塞(74)用于弹出外翻后的服装和框架。

图11描述了最终的外翻的一个例子。步骤1中，将服装放置在外翻机器上。当吊架沿着它的路径移动旋转夹持点时，拉动服装及将服装放置在框架上，从步骤2至5中可以看出。步骤5中，外翻框架被弹出然后传送至清洗阶段。

尽管这里是按照二维空间进行阐述，通过将旋转部分旋转至离开初始平面，以及将多个旋转部分分开进入多个轴，外翻和干燥/拉伸框架也可用于实现三维空间形态。在并排使用的多个独立框架中放入相同的服装时，在使用时可产生类似的效果。

清洗和打包

服装装配后，需要移除处理剂。如果处理剂是水溶的，可在清洗步骤移除处理剂。如果不是水溶的，在清洗服装前，必须先移除处理剂，最有可能通过暴露在合适的溶剂中或通过修改环境条件移除处理剂。

清洗的整个过程中服装都放置在框架上，有助于外翻的相同的铰接机构可在清洗阶段将框架拉紧和使框架变得松弛，允许水及/或溶液完全进入服装的所有表面，然后在干燥阶段和任何后续的表面处理步骤中向织物施加张力，以阻止处理过程中的起皱和不定性。

在清洗和干燥服装后，框架可用于将服装定位于按压设备上，可将服装弹出至按压设备上，或在按压过程中固定服装。在按压服装后，服装可存放于或直接进入已经被广泛使用的自动折叠和打包机器。

品质管控

输入材料预准备和标准化

完成的服装的高度一致要求输入材料高度一致。对于许多与专业主义和消费喜好相关的理由来说这是想要的，但是产生高度一致对于将下游自动品质保证传感器的假阴性降至最低尤其重要。即使完成的产品的细小变化对于消费者来说是无法察觉的，但是使用自动品质保证检测技术时，考虑到更严格的公差，假阴性仍然需要被降至最低。

根据输入材料的来源和初始的一致性，在主要的制造工艺前，有必要标准化输入材料。可能或需要标准化的制造输入为织物、线头以及准备进入装配的任何其他元件(拉链、纽扣等等)、应用于织物的处理剂以及装配完毕后用于移除处理剂和清洗最终产品的水。

热塑性塑料经常以分子量/聚合度所在的范围来制造和出售，就聚乙烯醇(PVOH)来说，以皂化度和水解度所在的范围来制造和出售。(司马化学有限公司)这些变量可影响塑料的机械和化学属性，最重要的是影响塑料的熔化点和溶解率，应当对这些变量进行分析以确保塑料的属性落于期望的范围内。可能的话，可通过改变清洗步骤的持续时间和温度来补充不一致性，否则塑料必须被丢弃。

来自外部供应商提供的一批一批的织物和线头的变化很小。装配的服装的元件之间的颜色和表面特征的微小变化对于消费者来说视觉上都是不调和的不期望的，因此必须注意测量和注意颜色和表面特征的任何变化，这些变化由漂白、染色或者材料处理的细小差异引起。如果侦测到大的差异，应当确保切割织物源得到的元件与切割不相同的织物得到的部分没有连接，相应地对元件进行分类和存储。

织物的静止张力通过织布机的特性和任何随后的干燥和清洗步骤之后的织物干燥过程的特性来确定。如果织物张力存在变化，可能需要重新清洗和干燥进入的织物使得它们具有相同的张力。随后的清洗步骤之后，这也将确保标准的收缩量。

分析装配后用于移除处理剂的溶液以确保纯度和浓度。应当注意的是应使与正在装配的服装相互作用的污染物最小化，或者减小回收体积的量，如矿物含量或化学污染。

为了在每一个制造步骤中将一致性最大化，所有的输入材料可存储在温度和湿度可控的环境中，因此它们的初始状态将是一致的。制造环境也可是温度和湿度可控的环境，以排除随着时间推移、季节和温度变化等等引起的属性变化。

传统的服装制造过程中，工艺中亲自动手的性质允许工人在执行其他装配步骤时进行品质管控。在完全自动化工艺中，自动品质管控是一个重要的因素，以确保高产量中的高品质。

简单的品质评估

可使用相对简单的测量提供品质管控信息。重量感应器可测量完成的或部分装配的服装以及确定织物的总量是否正确，或者是否有纽扣缺失。足够的感应范围甚至可以确定装配过程中使用的线的总量是否正确。

湿度感应器可确定清洗步骤之后服装是否充分干燥。

金属探测器可检测服装中是否存在任何金属屑或者断裂的针，或者检测是否存在没有随同处理剂一起移除的任何金属配准点。

没有通过这些简单测试的完成的服装自动从装配线中弹出，传送至操作员以进行进一步检测。

复杂的品质评估

可在制造过程的各个步骤中应用更复杂的品质评估技术。

原材料分析

如早先描述所讨论的，鉴别原始织物的瑕疵是重要的，因此具有瑕疵的织物不会被传送以引起完成的服装的品质管控问题。高速摄像机和内联扫描仪，配合机器视觉系统可确定材料的缺陷，例如裂痕或污点。可见的或具有红外波长的强背光可配合所述系统以测量材料的完整性和一致性。

比例尺和感应器可用于确定织物是否具有要求的重量、厚度、弹性和密度，也可指示整个品质(或者，至少用于指示非一致性)。

内部装配的接缝检测

机器视觉可用于在服装上制作接缝时和制作接缝后，通过分析置于贯穿与接缝关联的元件的接缝中的线，或者通过分析经接缝连接的两个元件的整个空间关系对接缝进行评估。

可通过使用通常使用的数字化技术对两个元件间的关系进行评估。沿着折缝的机器视觉可检测是否对齐，而激光扫描仪或者数字化探针可评估装配的服装的具体形状中的更多的微小瑕疵。

如果有必要，用UV荧光染料处理线头以及为了检测激活荧光都可有助于线的检测。

预折叠和折叠后

因为处理剂提供的结构支撑可妨碍对服装的瑕疵的检测，装配后的服装的理想的品质评估时间为按压服装后，以及折叠服装前或折叠服装后。

对来自装配的服装的不同角度的反射光线进行机器视觉分析可提供有用的信息，例如服装的整个尺寸、缝合品质问题的存在例如皱褶、以及任何装饰性或功能性元件的完整性和正确的放置。如果对线用UV荧光进行处理，也可用上述方法进行分析。

也可通过对穿过服装的可见光和具有非可见波长的光进行分析，以探测服装的内部结构。这可以为红外线或X光。如果感应器具有足够高的分辨率，可以对单独的放置的线进行评估。

如之前讨论的，利用机器视觉进行品质管控在装配过程中高度依赖严格公差，以及在装配后的步骤例如按压和折叠步骤中高度依赖几近完美的一致性。如果服装(正确装配的)外观的变化对于品质评估器来说太过严格，品质评估器会产生假阴性以及否定品质评估系统的实用性。

反馈

由于想不到的原因例如输入材料的不一致性、环境变化和机器磨损和断裂，可引此一些装配问题。理想的自动化环境中，品质管控系统将会检测到这些改变，同时在没有其他干预的情况下进行及时研究和补偿。如果检测到的瑕疵超出了系统的补偿能力，装配自动中止，移交操作人员来对中断原因进行处理。

如果品质管控机械设备检测到了具有折缝特征的问题，如褶皱或线过松，反馈机械设备可传送信号至缝纫设备，及时调节线的张力和间隔以作补偿。

因为清洗和干燥阶段为高能耗阶段，需要有效的机制使服装在清洗机和干燥机中的时间最小化。如果花费时间过少，离开清洗阶段时服装上会有处理剂的残渣，或者离开干燥阶段时服装中会留有过多的水。通过重力、光学特性和湿度感应器可检测这些问题，然后传送信号以相应的调节服装的清洗和干燥时间。

如果系统判断元件没有对齐，可量化未对准度。然后可将该信息反馈回机械臂控制系统以校正该错误。

非自动化和半自动化实施

尽管这个文件之前讨论的处理都是针对全自动制造操作，仅为半自动化甚至完全地人工的服装制造操作中用处理剂进行处理提供的优点是值得考虑的。

简化的操作和改进的精度可便于对织物进行自动化机器操作的这些优点，对工人也是有用的。工人可按照多种方式使用处理剂来减轻他的任务。

这有助于服装设计工艺或单独地服装定制剪裁的小规模制造操作。柔软的面料经过处理和软化后可裹在女装人体模型或模特上，以及可被设计造型以获得完美的形状和切割。接缝可以形成，以及可以通过点焊取代通常使用的直针来临时固定接缝。这减掉了插入针的时间，以及消除了将针留在服装内意外刺伤顾客的风险。尽管最终的缝纫操作可以通过手工完成，将各个元件相对固定简化了任务。

对于在较大产量的设计和开发过程中使用这种技术，不是缝合最终服装后然后清洗，因此各个元件可以分开，然后铺开和追踪或扫描来形成图案以形成完全一样的服装。

此外，值得考虑这种场景，在这种场景下，过于复杂而不能利用全自动制造来完成的服装，可通过利用自动工艺来制造服装的一部分，然后在具有或不具有处理剂的情况下移交给具有要求的操作能力的工人。然后如果工艺需要和处理剂仍然存在服装上时，返回给机器以进行进一步操作。如果已经移除处理剂，然后可通过操作导引和介入程度高于处理剂存在的情况下的操作导引和介入程度的机器对服装进行处理。

举例

作为一个例子，为了装配一条裤子，第一步是将处理剂与织物融合。

在将处理剂添加至织物后，根据需要，通过模压加工柱压紧处理剂，在处理剂上形成纹理。接下来，通过选择和放置机械装置和焊接装置将任何功能表面特征(夹持和配准点等等)添加至滚筒。

在添加处理剂和表面特征后，通过绘图机或滚压刀具可以将服装元件从织物中分离出来。收集和存储分离的服装元件，以及将分离的服装元件送入装配生产线。

从其他织物上切割下来的元件，例如衬里或衬布，可以同时准备或单独准备。

机器人夹持包括其中一个裤腿的大元件，然后将大元件放置在工作区域。这个机器人，或第二个机器人然后放置需要连结至第一个元件的任何其他元件，在扁平的时候两个元件可以连接。这可以包括口袋、弹性带、标签等等。放置每个元件后，利用电焊机械设备熔化每个元件具有处理剂的接触面以及暂时固定每个元件。

机器人然后移动元件至穿过缝纫设备以永久地连接添加的元件。在这个时候，机器人通过将添加的元件送入锁边缝纫设备或配备有折叠导引的缝纫设备以完成任何一个必要阶段。

机器人然后举起该元件，并将该元件定位于靠近真空切割设备的表面的位置，因此可以对任何脱线进行修剪。

机器人然后将该元件传送至成形设备，成形设备可以加热该元件、使该元件变形以及冷却该元件，因此可以获得所需的元件形状。然后将形变元件从成形设备上移除，并沿着已有的折线折叠形变元件。

然后将一个互补的元件，另一个裤腿，与第一个元件配对。通过点焊机临时追踪裤腿的折缝，然后通过缝纫设备永久连接。可立即获取的折缝首先被缝合，然后通过铰接连接它们的装配夹具的适当的部分，使不可获得的折缝变成可用的，再缝合。

然后相对外翻框将装配的服装放置在外翻设备上。外翻设备的夹子夹住服装的四肢。定向喷嘴利用热空气软化处理剂。支架设备将服装从顶部拉下来放在外翻框上，直至服装完全外翻及包围框架。

框架及置于框架上的服装从外翻设备中弹出，传送机拿起该服装并将服装移动至经过清洗和干燥循环，因此可完全移除处理剂。在清洗循环中，外翻框是松弛的，因此服装多少可与溶液混合，但是在干燥循环中，框架是拉紧的以将服装拉紧和将皱褶降至最低。

利用滚筒将清洗过和干燥过的服装拉出外翻框，然后传送至品质检测站。如果服装检测通过，然后将服装放置在折叠和打包机器上。

尽管揭露了具体的实施例和细节，本专利也覆盖了本领域的技术人员根据本发明的揭露得到的显而易见的方法、产品和工艺。最后，下述的权利要求对本发明进行了描述。

Claims (42)

1.一种暂时改变材料的物理属性的方法，以便于在制造工艺中使用所述材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过蒸汽冷凝或将处理剂置于柔性材料上以对所述柔性材料进行处理，在所述柔性材料的一侧或两侧上层叠处理剂薄膜，将所述柔性材料浸入所述处理剂盆中，通过所述处理剂粉剂植绒所述柔性材料，或者通过溶液沉积或者电镀技术用所述处理剂包覆所述柔性材料。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过使用遮蔽罩选择性应用硬化剂，或者部分应用所述硬化剂，或者选择性移除所述硬化剂。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过改变所述制造工艺的环境变量使得所述经过处理的柔性材料变成刚性的，所述环境变量包括温度、气压、湿度、大气气体组成、磁场或电场的存在、电磁能量源的存在、声能源的存在或者催化材料的存在。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述工艺处理的所述材料为刚性的，在任何轴上弹性和柔韧性都减弱。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过应用有助于后续制造工艺的识别、处理和装配的标记来增强材料。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述材料标记是可见的，以及通过附件的印制工艺应用所述材料标记。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述材料标记是物理的，以及通过将所述标记形成于所述材料的拓扑结构里来应用所述标记。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述材料标记被设计为非视觉检测标记，所述材料标记被设计为通过使用X光、红外线、磁场或其他非可见光成像技术可对比出现的标记。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述材料标记为非临时性的，成为正在制造的产品的最终设计的一部分。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照类似于涂覆一层底漆的方法，平滑和密封所述材料表面及/或者提供化学兼容结合面，使得经过所述工艺处理的材料更容易接收通过权利要求7所述的通过附加印制工艺执行的标记应用。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过提供用于压印的可模铸表面，或者提供用于增加物理标记的可熔表面，使得经过所述工艺处理的材料更易于接收通过权利要求8所述的通过物理印记工艺执行的标记应用。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过临时应用铁磁材料，经过所述工艺处理的材料是具有磁场感应能力的。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述工艺处理的材料具有较小的空气或水渗透性，因此通过气动或者液压处理可操作所述材料，或者可更有效地操作所述材料。

15.如权利要求6所述的方法，其特征在于，有助于可视机械操作的标记为添加至所述正在处理的材料的物理元件，包括把手、支架、索环、钩子、纽扣、或者钩扣固定元件。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，按照装配夹具、配准点、导轨、轨道或者齿条的方式利用装配工具，将所述物理元件添加至所述材料表面。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述工艺处理的材料暂时性具有粘性。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经过所述工艺处理的材料具有通过压缩或扩张及连同权利要求2所述的方法可改变的弹性或密度，因此所述密度或弹性改变被锁定以执行所述工艺的其他步骤。

19.一种加工材料，包括与暂时性粘结至织物的处理剂接触的织物基底，所述处理剂的移除不会损坏所述织物基底。

20.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂使得所述加工材料为柔韧的和可定位的。

21.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂是可回收的，以及可以作为处理剂重新使用。

22.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂是刚性的，将所述处理剂应用于所述织物上产生图案，所述图案产生几乎不具有所述处理剂的折线，可沿着所述折线弯折所述加工材料。

23.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂是在室温或接近室温时熔化或几乎软化的热塑性塑料。

24.如权利要求23所述的加工材料，其特征在于，所述热塑性塑料材料为蜡状物或聚合物。

25.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述加工材料是柔韧的以及在室温下被弯折时可保持弯折的形状。

26.如权利要求25所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂包括金属箔和临时粘合剂。

27.如权利要求25所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂包括在应用机械应力或压力或声场时粘度增加的震凝流体或非牛顿胀流流体。

28.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂为聚乙烯醇。

29.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂为薄片或薄膜，通过层叠实现所述暂时粘结。

30.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，在熔融状态或者在溶解状态时将所述处理剂沉积在所述织物上。

31.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，在将所述处理剂粘结至所述织物基底时或之前，所述织物基底处于拉伸状态。

32.如权利要求30所述的加工材料，其特征在于，所述织物基底放置在具有所需形状的心轴上。

33.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述织物基底为可压缩的大体积材料。

34.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，在不同区域所述处理剂具有不同厚度，因此在不同区域所述加工材料具有不同硬度和柔韧度。

35.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂具有可用作导轨、轨道或者锯齿带的区域。

36.如权利要求35所述的加工材料，其特征在于，通过压印、雕刻或蚀刻将所述处理剂设置于所述织物基底上。

37.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述加工材料还包括用于指导装配的可见的或物理的标记。

38.如权利要求37所述的加工材料，其特征在于，所述标记包括印制在表面上的图案或者拓扑标记。

39.如权利要求37所述的加工材料，其特征在于，所述标记包括荧光颜料。

40.如权利要求19所述的加工材料，其特征在于，所述处理剂包括配准点或夹持点。

41.一种服装，所述服装由包括与暂时粘结至织物基底的一个或多个处理剂接触的一个或多个织物基底的材料构成，所述处理剂的移除不会损坏所述织物基底。

42.如权利要求41所述的服装，其特征在于，通过缝纫、熔融、铆接或粘合连接所述工作元件。