CN106795675B - 用于缝制三维成型部件的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供用于将针脚施加到具有三维结构的装饰性部件的装置和方法。该装置具有机头，该机头带有可操作地接合到该机头的针杆组件；弯纱轮，其构造成与针杆组件相配合以在装饰性部件上显示多个针脚，该弯纱轮在平行于装饰性部件的平面中旋转；以及柱组件，其构造成以往复方式驱动在平面中的弯纱轮，其中该柱组件可操作地接合到电机，该电机被构造成以往复方式驱动该针杆组件。

Description

用于缝制三维成型部件的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年10月6日提交的美国临时申请序列号62/060,487的权益，该申请的全部内容被援引纳入本文。

背景技术

本发明涉及用于车辆内部的内装结构。具体地说，本发明涉及用于缝制车辆内装部件的装置。更进一步，本发明的多个实施例涉及将装饰性针脚置于具有三维结构的内饰件上，不论是否将其用于车辆。

目前，在机动车内部所见的大部分缝线针脚属于功能性的，其中，两片或更多片材料(皮革、乙烯树脂、热塑性聚烯烃、布料等)从模版裁剪下并缝合在一起(裁缝)，之后将其包裹在诸如座垫、头枕、扶手、控制台盖、仪表盘底材等部件的周围。这种功能性针脚是高度劳力密集型的并且通常只在需要的情况下被用在中低档车辆上。出于成本原因，在诸如仪表盘固定结构和门板的装饰性部件上的功能性针脚通常仅限于较高档次的车辆。

近些年，机动车原始设备制造商(OEM)有兴趣将“缝合”的外观用于价格档次范围更广的更多车辆。在一些应用场合已经使用模拟的非功能性针脚，但想要提供具有对比色的模拟针脚的能力在目前在生产上并不可行。另外，更多的原始设备制造商被要求在装饰性部件上使用真正的或者“逼真的”缝线针脚以提供真实的裁缝部件的外观和感觉。

目前将装饰性针脚置于三维预成型的汽车内饰零件的装置包括用针自零件的上侧穿透零件(表层、表层/泡沫、或者表层/泡沫/基底)以及接合位于零件的背侧的钩或者弯纱轮。这些方法需要穿过零件的前侧和背侧，这经常限制针脚在零件上的定位布置。如在真实的裁缝包裹的机动车内饰中经常看到的，将针脚布置到额部，锐化边角及高度弯曲的表面上通常是非常困难的。

例如，由于现有机器的针板深度的要求妨碍板满足小的半径，沿垂直于半刚性零件的边缘的方向并越过半刚性零件的边缘施加针脚仍然是困难的。此外，由于需要供针板运动的预定空隙，绕小的平面内半径缝制也是困难的。

因此，希望提供一种用于在装饰性的机动车内饰部件上提供逼真的、非功能性的缝线针脚的方法和装置。同时还希望提供带有这样缝线针脚的部件。

发明内容

在一个实施例中，提供了将针脚施加到具有三维结构的装饰性部件的装置和方法。

在一个实施例中，装置具有机头，该机头带有可操作地接合到该机头的针杆组件；弯纱轮，其构造成与针杆组件相配合以在装饰性部件上显示多个针脚，该弯纱轮在平行于装饰性部件的平面中旋转；以及柱组件，其构造成以往复方式驱动在该平面中的弯纱轮，其中该柱组件可操作地结合到电机，该电机构造成以往复方式驱动该针杆组件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，通过可操作地接合到电机的上驱动轴可往复地驱动针杆组件且通过该上驱动轴经由中间驱动轴还往复地驱动该柱组件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，柱组件经由气缸臂组件和下方轴组件可操作地接合到机头。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该气缸臂组件和/或下方轴组件中的至少一个可移除地紧固到该机头以使另一个气缸臂组件和/或另一个下方轴组件能够被紧固到该机头从而相对于机头的针杆组件重新定位该柱组件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，气缸臂组件和下方轴组件可与另一个气缸臂组件和另一个下方轴组件互换从而相对于针杆组件重新定位该柱组件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，可以提供另一个针和构造成与该另一个针配合的另一个弯纱轮，从而在装饰性部件中同时提供具有多个针脚的两个离散的图案，该另一个弯纱轮在平行于装饰性部件的平面中旋转。

除上述一个或多个特征外或作为任何前述实施例的替代，该柱组件可被构造成以往复方式驱动在平面中的弯纱轮和另一个弯纱轮，其中该柱组件可操作地接合电机，电机被构造成以往复方式驱动包含两个针的针杆组件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，弯纱轮可定位在柱组件的柱壳体内，该柱壳体仅略微大于弯纱轮的尺寸以使柱壳体的针板可定位在装饰性部件的背侧附近。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，弯纱轮可定位在柱组件的柱壳体内，该柱壳体仅略微大于弯纱轮的尺寸以使柱壳体的针板可定位在装饰性部件的背侧附近且该尺寸与多个针脚的缝制方向对齐或者共线。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该尺寸可以是在10-12毫米的范围内。

在又一个实施例中，提供用于将针脚施加到具有三维结构和角的装饰性部件的机头。该机头具有：可操作地接合到机头的针杆组件；弯纱轮，其构造成与该针杆组件相配合以在装饰性部件上显示多个针脚，该弯纱轮在平行于装饰性部件的平面中旋转；以及柱组件，其构造成在该平面中以往复方式驱动弯纱轮，其中该柱组件可操作地接合到电机，该电机构造成以往复方式驱动该针杆组件，其中该弯纱轮定位在柱组件的柱壳体内，该柱壳体仅略微大于弯纱轮的尺寸以使柱壳体的针板可定位在装饰性部件的角的背侧附近。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该尺寸可与多个针脚的缝制方向对齐或者共线。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该尺寸可以是在10-12毫米的范围内。

提供一种带有通过由任何前述实施例的机头施加的多个针脚的装饰性部件，且该装饰性部件是车辆的内饰件。

一种带有通过由任何前述实施例的机头施加的多个针脚的装饰性部件，其中该内饰件是仪表盘。

一种带有通过由任何前述实施例的机头施加的多个针脚的装饰性部件，其中可将多个针脚中的至少一些施加在装饰性部件的角。

在另一个实施例中，提供一种将针脚施加到车辆内装部件的方法，该内装部件包括至少一层。该方法包括以下步骤：a)用针在该至少一层的第一表面的进入点处穿透该至少一层，其中穿透步骤使针到达其行程范围的下止点且还使顶部缝线在退出点处穿过该至少一层，该退出点在与该第一表面相对的第二表面上；b)用位于该退出点附近的旋转弯纱轮钩住该缝线，其中该旋转弯纱轮在平行于该至少第一层的平面中沿第一方向旋转；c)通过该退出点和进入点使该针退回到其行程范围的上止点位置；d)沿第一方向推进该部件；e)在平行于该至少一个层的平面中沿第二方向旋转该旋转弯纱轮，该第二方向与第一方向相反；f)用针在该至少一层的第一表面的另一个进入点处穿透该至少一层，其中穿透步骤使顶部缝线在另一个退出点处穿过该至少一层，该另一个退出点在与第一表面相对的第二表面上，且其中该针与位于旋转弯纱轮上的底部缝线接触；g)当旋转弯纱轮沿第二方向旋转时释放该顶部缝线；h)当旋转弯纱轮沿第二方向旋转到最终位置且针到达其向下行程的底点时完成顶部缝线和底部缝线间的针脚；以及i)重复步骤b-h，直至有期望数量的针脚被形成到该内装部件上。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该外表层可从由乙烯基、皮革和热塑性聚烯烃组成的组形成。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，通过上述方法形成内装部件且该内装部件可以是车辆的内饰件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，其中该内饰件可是车辆仪表盘的一部分。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，可通过上述方法形成内装部件且该内装部件可以是车辆的内饰件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，其中该内饰件可是车辆仪表盘的一部分。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该外表层可从由乙烯基、皮革和热塑性聚烯烃组成的组形成；且其中可将中间层施加到外表层的第二表面，该第二表面与第一表面相对。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该中间层可以是泡沫层。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该内装部件可以是车辆的内饰件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，可通过上述方法形成内装部件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该内装部件可以是车辆的内饰件。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该内饰件可以是车辆仪表盘的一部分。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，该外表层可从由乙烯基、皮革和热塑性聚烯烃组成的组形成；且其中可将中间层施加到外表层的第二表面，该第二表面与第一表面相对。

除了上述的一个或多个特征外或者作为任何前述实施例的替代，可通过上述方法形成内装部件。

本文还提供通过上述方法形成的车辆的内装部件。

附图说明

其它的特征、优点和细节仅作为示例呈现在以下参考附图的具体实施方式说明中，其中：

图1是根据本发明示意性实施例的摆动式链缝机的横截面图；

图1A是根据本发明的非限定实施例的摆动式蝶形弯纱轮的透视图；

图2是根据本发明的实施例的带有可调下组件的摆动式链缝机的横截面图；

图3是根据本发明的实施例的摆动式弯纱轮驱动单元的横截面图；

图3A是组合的柱和弯纱轮组件的横截面图；

图4是根据本发明的实施例的摆动式弯纱轮柱设计的横截面图；

图5是根据本发明的替代实施例的摆动式弯纱轮柱设计的横截面图；

图6是根据本发明的实施例形成针脚的演示图；

图6A是沿图6中线6A-6A的视图；

图7是根据本发明的实施例中形成针脚的演示图；

图7A是沿图7中线7A-7A的视图；

图8是根据本发明的实施例形成针脚的演示图；

图8A是沿图8中线8A-8A的视图；

图9是根据本发明的实施例形成针脚的演示图；

图9A是沿图9中线9A-9A的视图；

图10是根据本发明的实施例形成针脚的演示图；

图10A是沿图10中线10A-10A的视图；

图11是根据本发明的实施例形成针脚的演示图；

图11A是沿图11中线11A-11A的视图；

图12A和12B示出本发明的多个实施例的针板轨迹；

图13示出在部件的角处的钩弯纱轮装置；

图14示出根据本发明的实施例的摆动式弯纱轮；

尽管附图示出了本发明的不同实施例和特征，但附图并不成比例且某些特征可以放大以阐明和解释本发明的实施例。本文提出的示例以某种方式阐明了本发明的某些方面，但这些示例并不构成以任何方式来限定本发明的范围。

具体实施方式

本发明的多个实施例涉及能将装饰性针脚施加到交通运输工业中的预成型零件的受限的缝制区域的方法和装置，特别是当将针脚置于小半径的成型边缘上方或者围绕小的平面内直径缝制时。装置还具有调整机器参数的能力以适合各种零件的尺寸而无需设置多个缝制机头。

在另一个实施例中，本文描述的发明包括缝制方法和机头设计，其提升以手动或自动方式针对交通运输工业应用中的三维成形零件的受限区域中缝制的能力。

现在参见附图1-4，其示出了根据本发明的一个非限定性实施例的摆动式链缝机10。缝机10借助于可操作地接合到气缸臂组件16的组合的弯纱轮和柱组件14的端部处的摆动式蝶形弯纱轮12来提供链型针脚。

这种独特的想法提供了沿与针脚方向共线的“x”方向(至少在图1A、12A和12B中示出)的非常窄的柱壳体。在一个实施例中，柱壳体的尺寸可以是在10-12mm(毫米)的范围内，当然，在本发明的范围内对比上述尺寸较大或较小的尺寸也是可以预期的。在双针设计中，横穿两个柱壳体的尺寸可以是在25-28mm的范围内，而沿示出的“x”方向的尺寸可以是在10-12mm的范围内，当然，在本发明的范围内对比上述尺寸较大或较小的尺寸也是可以预期的。这种窄的柱壳体从气缸臂延伸直至弯纱轮/针板的顶部，其小于在该应用环境下的所有在先已知的设计。在一个实施例中，摆动式链缝机10或者机头10可做作固定式缝机从而将材料或者产品经由包含在机头或者缝机10中的一个或多个供给设备供给通过机器，或者可由示意性地标示为盒18的外部驱动(如六轴机器人)驱动该机头或机器10从而使缝制机头10在上方绕固定零件运动。

机头或缝机10包括由上驱动轴22驱动的针杆组件20，该上驱动轴可操作地接合到用于驱动上驱动轴22的电机24。中间轴26经由带28或者任何等同设备也可操作地接合到上驱动轴22，从而上驱动轴的旋转运动还将引起中间轴的旋转运动。中间轴26也可操作地接合到下方轴组件30且该下方轴组件30可操作地接合到气缸臂组件16，该气缸臂组件16又经由柱组件14可操作地接合到摆动式蝶形弯纱轮12。

此外，机头10具有可调的设计从而通过使用可重配的下部臂组件32(至少在图2中被示意性示出)可对其重新配置以适应多个不同的零件形状和尺寸，该下部臂组件包括与可互换的气缸臂轴组合的可调下方轴位置和与具有不同长度的可互换的下方轴组件30组合的、各自具有不同长度的多个壳体组件16。同样如至少在图2中示出的，机头的上部和下部间的竖向间隙经由使用可互换的下方轴组件30和弯纱轮轴/壳体部件(例如可互换的气缸臂轴和壳体组件16)也是可调的(带有或不带有气缸臂延伸部)。

例如第一下方轴组件30可直接地接合到缝机或机头10的上部36的壳体34中的中间轴26。此后，第二下方轴组件30’(如图2中的虚线所示)可操作地接合到第一下方轴组件30的下部以延伸组合的下方轴组件的长度，该组合的下方轴组件又将摆动式弯纱轮12定位成进一步远离机头10的针杆组件20。

此外，壳体34和中间轴26也可构造成被接合到较长的下方轴组件30”(在图2中也以虚线示出)。这允许下方轴组件沿箭头38的方向移动，这又允许下方轴组件30”和气缸臂轴和壳体组件16’(在图2中也以虚线示出)一起使用。与组件16相比，该组件16’可具有较长的长度以与组件30”一起使用。因此，由于每个部件都是可互换地彼此连接，可互换的气缸臂轴和壳体组件16、16’与可互换的下方轴组件30、30’及可互换的柱部件(例如弯纱轮轴的延伸部和壳体)的组合允许多种配置并提供多种尺寸。进一步且如本文将要讨论的,双柱摆动式弯纱轮设计可与公开的组件的任何组合一起组合使用。

因此，这些实施例允许针杆组件20的端部和气缸臂16间的距离40以及针杆组件20的端部和下方轴组件30间的距离41是可变的，这从而允许机头或者缝机10适应不同尺寸的零件。

参考上下文的说明和解释涉及一种缝制机头10，其可以自动方式在上方绕固定零件操作，但用作固定机器也是可行的。

如上所述，机头10的构造包括由伺服电机24驱动的上部轴22。上部轴22控制均位于机头10上部或上部头中的针杆组件20和步进足的运动。上部轴22也通过一系列的将恒定的旋转动作转化为摆动动作的带、滑轮和齿轮来驱动中间轴26和下部轴42。需要该摆动动作以相对于针杆组件20正确地协调弯纱轮12的运动。

在一个实施例中，该摆动动作包括弯纱轮的顺时针转动和逆时针转动，以及在运动期间在不同时间段的弯纱轮的加速和减速。至少在图3中示出了一种可能的用于提供这种运动以及加速和减速的非限定性的可行构造。中间轴或者中间驱动轴26具有与凸轮叉44共同将旋转动作转化为不同速度的摆动动作的凸轮27，该凸轮叉通过大体由附图标记45标示的一系列连杆和齿轮来驱动输出轴或下部轴42。

例如，经由连杆47接合到凸轮叉44的齿轮和扇形组件46引起输出轴42摆动运动并最终引起可操作地接合到弯纱轮12的弯纱轮轴48的摆动运动。正因为如此，传动装置的构造决定了弯纱轮12的旋转行程距离，在一个实施例中该弯纱轮可以沿一个方向旋转220度然后再转回。当然，大于或小于220度的旋转角度也被理解为在本发明的不同实施例的范围内。能够理解的是驱动摆动弯纱轮12的装置并不限于以上描述的且可以相应地重新配置并实现相同的效果。

弯纱轮柱组件14可具有单个弯纱轮12(至少参见图4)或者根据所期望的特定的针脚构造，可将弯纱轮柱组件配置为具有双弯纱轮(下文称为双弯纱轮柱组件50，至少参见图5)。如上所述，单个弯纱轮或双弯纱轮可以用在本文公开的任何组合中。在采用双弯纱轮柱组件50的应用中，还可将机头10配置成具有附加到针杆组件20的第二针以提供双针脚图案。

现在参见图4，弯纱轮12由弯纱轮轴48驱动，该弯纱轮轴经由锥齿轮52与下部轴42的锥齿轮54相啮合。图4还示出了衬套56、接箍锁58、柱壳体70、齿轮壳体72和气缸臂组件壳体74，从而有助于下部轴42的摆动旋转运动传递到弯纱轮12。如上文所述，虽然在附图中示出的构造仅仅是提供一种非限定的实施例，但在本发明的多个实施例的范围内可以想到用于向弯纱轮12提供摆动运动的多种其它装置。

在图5中，将第二弯纱轮12、弯纱轮轴48、接箍锁58和锥齿轮52以及衬套56设置在延长的齿轮壳体72中以驱动一对弯纱轮12。

下文将描述并至少在图6-11中示出了完成针脚所需的顺序的一个非限定示例。在步骤1中(图6)，弯纱轮12处于其完全逆时针旋转位置或者处于其旋转起点，并且针杆组件20的针72处于其行程的底点(下止点BDC)。

至少在图6-11中还示出了由机头10正在缝制的零件74或者其部分、针板76和在针板76中允许针72从其进入和退出的开口或孔78。针板76的至少一部分可绕弯纱轮柱组件14的壳体70定位。还示出了针杆组件20的步进足80。步进足80可操作地接合到上驱动轴22，从而当针72在其上止点位置和下止点位置间上下运动时提供步进足80期望的往复运动。在图6中，针72位于其行程的底点或者下止点，并且弯纱轮12位于其旋转起点。此外，步进足80与材料74接触但基本不向其施加压力。图6A是沿图6中线6A-6A的视图。

在步骤2(图7中)，针72沿箭头82的方向开始其向上运动，以使布置在针72的尖端和之前的零件74的背侧间的顶部缝线86形成线圈84。同时，与在附图中示出的视图相比，弯纱轮12的尖端88在缝线线圈84和针72之间顺时针移动。此外，步进足80施加轻微的压力以确保当针72从材料74处抽回时材料74与针板76保持接触。图7A是沿图7中线7A-7A的视图。

在步骤3中(附图8)，针72已经离开零件74且位于其完全抽回的位置(上止点TDC)。与在附图中示出的视图相比，弯纱轮12已经移动到其完全顺时针旋转位置或者最大旋转位置，且顶部缝线线圈84完全落座在弯纱轮12的臂90上。步进足80也从零件74处抬离并开始前进到零件74中的下一个针穿透点。图8A是沿图8中线8A-8A的视图。

在步骤4中(图9)，针72已经沿箭头73的方向向下运动且已经再次穿透零件74并结合弯纱轮12。与在附图中示出的视图相比，当弯纱轮12逆时针转动时，针72现在处于向下行程且在下部或底部缝线92和弯纱轮12间运动。当针72插入材料时，步进足80沿箭头73的方向向下运动以略微接触材料或者零件74。图9A是沿图9中线9A-9A的视图。

在步骤5中(图10)，与在附图中示出的视图相比，当弯纱轮12继续其逆时针旋转时，针72继续沿箭头73的方向在其向下行程中向下运动，释放顶部缝线线圈84。在图10的步骤5中，通过弯纱轮12释放顶部缝线86。图10A是沿图10中线10A-10A的视图。

在步骤6中(图11和11A，其中图11A是沿图11中线11A-11A的视图)，针72到达其行程的底部(下止点)且与在附图中示出的视图相比，弯纱轮12到达其逆时针旋转的端部位置，并且顶部缝线84被拉紧抵靠材料74的背侧75，当完成针脚时，同时牵拉底部缝线92。因此，当缝制机头10相对于零件74向前运动时，向上提拉顶部缝线线圈84，这会牵拉下部缝线92，完成缝制。

本文所述的摆动式弯纱轮设计需要容置弯纱轮12的最小针板深度(至少参见图12)，因为弯纱轮12在平行于零件74的平面内旋转(至少参见图6-11A)以形成针脚，对比于在垂直于零件的平面的弯纱轮的前后运动，，这在链式针脚缝制机中是非常普遍的。针板深度取决于处理期望的缝线尺寸所需的最小弯纱轮直径。这种紧凑设计实现了在成型零件上经平面的半径的缝制，之前用常规设备这是不可能实现的(例如参见图13和14)。

在图13中，由于弯纱轮12可以更加紧靠零件74的角96的背侧定位，可以通过机头10缝制零件74的角96。这归因于针板76和零件74或角96间最小间隙或者零间隙以确保尤其在角96处的均匀一致的针脚外观。参见图14并与之相比，弯纱杆98绕轴线100旋转，该轴线垂直于而非平行于正在被缝制的零件74的背侧。在图14中，在针板76和零件74或角96之间存在过量的间隙，且由于该过量的间隙在角96附近可能出现不规则的针脚长度或者跳线。由此，本发明的多个实施例允许紧贴零件74的角缝制。因此，现在可根据视觉外观而不是机器/缝制工艺的限制决定部分半径。此外通过使用摆动式弯纱轮12，顶部和底部缝线都用于形成针脚。

缝机柱，其起始于气缸臂16的端部处并由其向上延伸并终止在针板76的顶部处。如附图所示，针板76和/或柱或柱壳体76沿“x”方向的尺寸仅受限于弯纱轮12本身的尺寸。在柱或柱壳体70中并不存在其它的、在沿柱或柱壳体70的高度上的任意点处增大其尺寸的装置，这允许将柱或柱壳体70和其针板76插入诸如角96的小区域内或者任何其它小的难于到达的区域(在针板76和正在被缝制零件的背侧间具有极小的间隙)从而实现更有效或高效的针脚图案。

还应该理解的是，下部轴(输出轴)可以相对弯纱轮轴进行调整，从而实现对零件的背侧的最佳接近。

在一个实施例中，零件74可以是车辆内装部分的一部分。在一种应用中，该部分可以是车辆内饰的任何部分。例如，该部分可以包括车辆仪表盘的一部分。当然，该部分可以定位在车辆内的任何表面上。非限定的实施例包括：车辆门板、车辆控制台饰板、车辆控制台面板、仪表盘、车辆扶手、顶衬、座椅靠背、后窗台及任何装饰性车辆内饰表面。进一步，本文公开的方法可以适用于在其它非车辆制造过程中使用的物品或者部件，因此部分或者零件74可指任何制造的物品。

内装部分或物品或零件74可以是单层或者多层结构。在一个实施例中，零件74包括具有基本光滑的外表面和背向外表面的底面的外表层。该外表层优选由具有充分柔性和美观性的塑料材料形成。当然，可以想到的是在本发明的多个实施例中使用其它材料(如皮革等)和仿饰面。在一个实施例中，内装部分是车辆内部的装饰元件。

为了提高内装部分的柔软度且在一个实施例中，一层缓冲支撑材料可以设置在外表层的下方区域中。虽然发泡材料如交联聚丙烯树脂(XLPP)或聚氨酯(PU)泡沫可能是优选的，但可以想到缓冲支撑材料20可以具有任何数量的不同结构。

由尺寸稳定的塑料或者其它合适材料构成的基底片也可设置在缓冲支撑材料下方。

根据一个实施例，缓冲支撑材料和基底片可用于相互配合地为外表层提供支撑结构。

可以想到，形成缓冲支撑材料的PU泡沫可以被吹塑到外表层和基底片之间，以形成多层复合结构。还可以想到，缓冲材料可以在初始的覆盖操作中被附接到外表层上以形成初始层状复合结构，然后该层状复合结构可以被施加到可用的任何基底片上。还可以想到，缓冲材料可以在初始的覆盖操作中被附接到外基底层以形成随后可被外表层覆盖的初步层状复合结构。

进一步，零件可以是单层(仅有表层)、双层(表层/泡沫)或者三层(表层/泡沫/基层)中的任一种。在又一个实施例中，位于表层和基层间的中间泡沫层可以是间隔织物而不是泡沫层。在又一个替代实施例中，间隔织物可以与泡沫层一起使用，或者位于表层和泡沫层之间，或者位于基层和泡沫层之间或者位于表层及泡沫层和泡沫层及基层之间。因此，可以想到将本文公开的方法和有关的装置用于上述零件74构造中的任一种。

在另一个实施例中，零件74可由真空成型工艺形成或者为具有单层或由不同材料形成的多层的真空成型件，且其中该零件为带有不同构造的三维结构。此外，上述零件可具有与其相关联的刚性，由此零件在缝制过程或使用时不能被充分地弯曲。

如上所述，希望无需昂贵的裁缝技术就在装饰性汽车内饰部件上提供逼真的、非功能性针脚。根据本发明的一个实施例，该方法用于施加双针脚，其中缝制的双针脚邻近定位(例如彼此相对且平行)。

本发明的多个实施例还涉及将装饰性针脚施加到用于交通运输工业或者车辆或者汽车零件制造的未成型或预成型材料结构的替代方法。本文公开的方法可用于两种平形材料(裁缝)，但将其用于具有一定刚度的零件时能实现更大的益处，从而不易被熨平而不对材料造成损坏。

本文所用的术语“第一”、“第二”等在这里并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于使一个元件区别于另一个元件，术语“一”在这里并不表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的物体。此外，应注意本文所用的术语“底”和“顶”仅是为了便于描述，并不限于任何一个位置或空间取向，除非另有说明。

与数量连用的修饰词“约”包含所给出的数值并且具有上下文所指明的含义(例如包括与该特定数量的测量有关的误差度)。

虽然已经参照实施例描述了本发明，但本领域技术人员将明白，在不背离本发明范围的情况下可做出各种改变或等同来代替其中的各构件。另外，在不背离本发明实质范围的情况下可以做出许多改动，以使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不打算局限于为实现本发明最佳方式所公开的特定实施例，而是将涵盖落入本申请范围的所有实施例。

Claims (26)

1.一种将针脚施加到车辆内装部件的方法，该内装部件具有至少一层，该方法包括：

a)用针在该至少一层的第一表面的进入点穿透该至少一层，其中穿透步骤使针到达其行程范围的下止点且还使顶部缝线在退出点处穿过该至少一层，该退出点在该至少一层的与该第一表面相对的第二表面上；

b)用位于该退出点附近的旋转弯纱轮钩住该缝线，其中该旋转弯纱轮在平行于该至少第一层的平面中沿第一方向旋转；

c)通过该退出点和该进入点使该针退回到其行程范围的上止点位置；

d)沿第一方向推进该部件；

e)在平行于该至少一层的平面中沿第二方向旋转该旋转弯纱轮，该第二方向与该第一方向相反；

f)用针在该至少一层的第一表面的另一个进入点处穿透该至少一层，其中穿透步骤使顶部缝线在另一个退出点处穿出该至少一个层，该另一个退出点在与该第一表面相对的该第二表面上，且其中该针与位于该旋转弯纱轮上的底部缝线接触；

g)当该旋转弯纱轮沿该第二方向旋转时释放该顶部缝线；

h)当该旋转弯纱轮沿该第二方向旋转到最终位置时完成该顶部缝线和该底部缝线间的针脚，且该针到达其向下行程的底点，其中该旋转弯纱轮由摆动动作驱动，该摆动动作包括该旋转弯纱轮的顺时针转动和逆时针转动以及在运动期间在不同时间段的该旋转弯纱轮的加速和减速，其中该摆动动作来自旋转并驱动该针的上部轴，该上部轴可操作地接合到中间轴，使得该上部轴的旋转运动将引起该中间轴的旋转运动，该中间轴具有与凸轮叉共同将旋转动作转化为摆动动作的凸轮，该凸轮叉通过一系列连杆和齿轮来驱动下部轴，该下部轴可操作地连接到该旋转弯纱轮；以及

i)重复步骤b-h，直至有期望数量的针脚被形成到该内装部件上。

2.根据权利要求1的方法，其中，该至少一层从由乙烯基、皮革和热塑性聚烯烃组成的组形成。

3.根据权利要求2的方法，其中，该内装部件是车辆的内饰件。

4.根据权利要求3的方法，其中，该内饰件是车辆的仪表盘的一部分。

5.根据权利要求1的方法，其中，该内装部件是车辆的内饰件。

6.根据权利要求5的方法，其中，该内饰件是车辆仪表盘的一部分。

7.根据权利要求1的方法，其中，该至少一层从由乙烯基、皮革和热塑性聚烯烃组成的组形成，并且中间层被施加到该至少一层的第二表面，该第二表面与该第一表面相对。

8.根据权利要求7的方法，其中，该中间层是泡沫材料层。

9.根据权利要求8的方法，其中，该内装部件是车辆的内饰件。

10.一种用于将针脚施加到具有三维结构的装饰性部件的机头，该机头包括：

可操作地接合到该机头的针杆组件；

弯纱轮，其构造成与该针杆组件相配合以在该装饰性部件上显示多个针脚，该弯纱轮在平行于该装饰性部件的平面中旋转；以及

柱组件，其构造成在该平面中以往复方式驱动该弯纱轮，其中该柱组件具有连接至输出轴的弯纱轮轴，该输出轴由可操作地连接到凸轮和凸轮叉的齿轮和扇形组件驱动，该凸轮和凸轮叉将旋转动作转化为不同速度的摆动动作，该凸轮和凸轮叉可操作地接合到电机，该电机被构造成以往复方式驱动该针杆组件。

11.根据权利要求10的机头，其中，通过可操作地接合到该电机的上驱动轴往复驱动该针杆组件，且该上驱动轴经由中间驱动轴还往复驱动该柱组件。

12.根据权利要求10的机头，其中，该柱组件经由气缸臂组件和下方轴组件可操作地接合到该机头。

13.根据权利要求12的机头，其中，该气缸臂组件和/或该下方轴组件中的至少一个可移除地紧固到该机头以使另一个气缸臂组件和/或另一个下方轴组件能够被紧固到该机头，从而该柱组件相对于该机头的针杆组件被重新定位。

14.根据权利要求12的机头，其中，该气缸臂组件和该下方轴组件与另一个气缸臂组件和另一个下方轴组件可互换，从而该柱组件相对于该针杆组件被重新定位。

15.根据权利要求10的机头，进一步包括另一个针和被构造成与该另一个针配合的另一个弯纱轮，从而在该装饰性部件中同时提供具有多个针脚的两个离散的图案，该另一个弯纱轮在平行于该装饰性部件的平面中旋转。

16.根据权利要求15的机头，其中，该柱组件被构造成以往复方式在该平面中驱动该弯纱轮和该另一个弯纱轮，其中该柱组件可操作地接合至电机，该电机被构造成以往复方式驱动包含两个针的针杆组件。

17.根据权利要求10-16之一的机头，其中，该弯纱轮定位在该柱组件的柱壳体内，该柱壳体仅略微大于弯纱轮的尺寸以使该柱壳体的针板定位在该装饰性部件的背侧附近。

18.根据权利要求10-16之一的机头，其中，该弯纱轮定位在该柱组件的柱壳体内，该柱壳体仅略微大于弯纱轮的尺寸以使该柱壳体的针板定位在该装饰性部件的背侧附近，且该尺寸与多个针脚的缝制方向对齐或者共线。

19.根据权利要求18的机头，其中，该尺寸在10-12毫米的范围内。

20.根据权利要求17的机头，其中，该尺寸在10-12毫米的范围内。

21.一种用于将针脚施加到具有三维结构和角的装饰性部件的机头，该机头包括：

可操作地接合到该机头的针杆组件；

弯纱轮，其被构造成与该针杆组件配合以在该装饰性部件上显示多个针脚，该弯纱轮在平行于该装饰性部件的平面中旋转；以及

柱组件，其被构造成在平面中以往复方式驱动该弯纱轮，其中该柱组件具有连接至输出轴的弯纱轮轴，该输出轴由可操作地连接到凸轮和凸轮叉的齿轮和扇形组件驱动，该凸轮和凸轮叉将旋转动作转化为不同速度的摆动动作，该凸轮和凸轮叉可操作地接合到电机，该电机被构造成以往复方式驱动该针杆组件，其中该弯纱轮定位在该柱组件的柱壳体内，该柱壳体仅略微大于该弯纱轮的尺寸以使该柱壳体的针板定位在该装饰性部件的该角的背侧附近。

22.根据权利要求21的机头，其中，该尺寸与多个针脚的缝制方向对齐或者共线。

23.根据权利要求21或22的机头，其中，该尺寸在10-12毫米的范围内。

24.根据权利要求10-16之一或权利要求21或22的机头，其中，该装饰性部件是车辆的内饰件。

25.根据权利要求24的机头，其中，该内饰件是仪表盘。

26.根据权利要求21或22的机头，其中该多个针脚中的至少一些被施加在该装饰性部件的该角。

Images