CN111663224A - 具有电子部件的织物 - Google Patents

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CN111663224A CN202010148921.8A CN202010148921A CN111663224A CN 111663224 A CN111663224 A CN 111663224A CN 202010148921 A CN202010148921 A CN 202010148921A CN 111663224 A CN111663224 A CN 111663224A
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Abstract

本公开涉及具有电子部件的织物。可使用交织设备形成织物并且产生所述织物中的间隙。所述织物可包括一个或多个导电股线。在交织操作期间,可使用插入工具使电子部件与所述导电股线对准。可使用焊接工具从所述导电股线去除绝缘物以暴露所述导电股线上的导电区段。可使用所述焊接工具将所述导电区段焊接到所述电子部件。所述焊料连接可位于所述电子部件中的凹槽中。封装工具可将封装材料分配在所述凹槽中以封装所述焊料连接。在所述电子部件电连接到所述导电股线之后,所述插入工具可将所述电子部件定位并释放在所述间隙中。当交织操作继续时,可暂时使用部件保持工具将所述电子部件保持在所述间隙中。

Description

具有电子部件的织物
本申请要求2020年3月4日提交的美国专利申请No.16/809,445的优先权,该美国专利申请要求2019年3月8日提交的美国临时专利申请No.62/815,923以及2019年7月10日提交的美国临时专利申请No.62/872,659的权益,所有这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及具有织物的物品,并且更具体地涉及具有织物和电子部件的物品。
背景技术
可能期望由材料诸如织物来形成包、家具、衣服和其他物品。织物物品通常不包括电子部件。然而,可能期望将电子部件结合到织物中,以便为织物物品的用户提供增强的功能。
将电子部件结合到织物中可能有挑战性。织物为柔软的,因此可能很难将结构安装到该织物。电子部件必须耦接到信号路径(例如,输送数据信号、功率等的信号路径),但如果不加小心,在弯曲和拉伸织物时可能损坏信号路径或部件可能发生脱落。
因此将期望能够提供改进的技术,以用于将电子部件结合到具有织物的物品中。
发明内容
交织设备(例如,织造设备、针织设备、编织设备等)可设置有可单独调节的部件。可单独调节的部件的使用可允许电子部件在织物产生或形成期间插入和/或嵌入织物中。
交织设备可在交织操作期间产生第一织物部分和第二织物部分之间的间隙。间隙可为织物部分之间的空隙,或间隙可为织物部分之间的位置或部位。插入工具可将电子部件插入间隙中,并且电子部件可电耦接到间隙中的导电股线。如果需要,交织操作可在插入过程期间不间断。在电子部件插入和附接后,交织操作可继续并且电子部件可包围在织物中。在一些布置中,在电子部件包围在织物中之后,第一织物部分和第二织物部分之间的间隙可保持在适当的位置。在其他布置中,在电子部件包围在间隙中之后,可将第一织物部分和第二织物部分拉在一起,使得间隙被消除。织物可具有电子部件所处的凸起部,或织物可不具有电子部件所处的凸起部(例如,如果需要,织物在跨具有电子部件的位置和没有电子部件的位置可具有基本上均匀的厚度)。
在一个例示性示例中,交织设备可包括织造设备。织造设备可包括对经向股线进行定位的经向股线定位设备和在经向股线间插入纬向股线以形成织物的纬向股线定位设备。该织物可包括绝缘股线和导电股线。导电股线可耦接到电子部件。
在织物形成期间(例如,在交织操作期间,或在重新定位或暂时暂停一个或多个交织部件时),可发生股线处理操作和部件插入操作。绝缘物去除工具可从导电股线去除绝缘物。经向股线定位设备可在绝缘物去除操作期间使导电股线远离其他经向股线定位。绝缘物去除工具可包括激光器,该激光器烧蚀外绝缘涂层以暴露每个导电股线上的导电芯。
在绝缘物去除后,交织可继续并且可在织物中形成口袋(例如,空隙)。导电股线可穿过口袋。当期望插入电子部件时,可使用经向股线定位设备产生与导电股线相邻的梭口。可使用插入工具将电子部件插入梭口中。插入工具可使导电股线与电子部件中的凹槽对准,并且可使电子部件沿着导电股线滑动到口袋中,直到凹槽与导电股线的暴露导电芯重叠。
当插入工具将电子部件保持在口袋中时,可使用加热工具(诸如感应加热工具、热空气或激光器)使焊料在电子部件与导电股线之间回流。如果需要,还可施加热量以熔化封装剂材料,诸如热塑性塑料。封装剂材料可覆盖导电股线并且填充凹槽以有助于封装这些焊料连接。在加热操作后,织造可继续并且可闭合口袋。
在一些布置中,在部件插入织物口袋中之前可发生某些处理操作。例如,在部件插入织物口袋中之前可发生绝缘物去除操作、电连接操作(例如,焊接)、封装操作和/或其他处理操作。采用这种类型的布置时,插入工具可使部件与最初位于口袋之外的导电股线对准。舒展工具可舒展开经向股线以在梭口的上部部分和/或下部部分中产生开口。梭口中的开口可提供对部件的视线可达性,并且还可提供物理可达性以便处理设备到达部件。例如,电连接工具(诸如焊料头)可穿过梭口开口触及部件以将部件电连接到导电股线(例如,通过加热先前已施加到部件的焊料,通过在部件上分配和加热焊料,通过在部件上施加导电粘合剂等)。如果需要,来自焊料头的热量还可用于在焊接时从导电股线去除绝缘物。封装工具可穿过梭口开口触及部件以将封装剂分配在电连接周围。如果需要,可在将部件插入口袋中之前执行其他处理操作,诸如电连接验证操作。当期望的处理操作完成时,插入工具可将部件连同附接的导电股线一起插入和释放到口袋中。如果需要,可使用部件保持工具在去除插入工具时将部件保持在口袋中。交织操作可继续,可闭合口袋,并且可去除部件保持工具。
作为执行口袋之外的处理操作的补充或替代,可在将部件插入口袋中之后执行处理操作。例如,部件可在部件的侧面部分上具有电接触点,在闭合口袋之前该侧面部分沿着口袋的开口侧暴露。当部件的该侧面沿着口袋的开口侧暴露时,可使用热压焊机使焊料在部件的电接触点上回流。在其他布置中,可使用织物开松机在织物中产生开口以提供对口袋中的部件的可达性。可使用织物开松机松开织物的已经形成的部分,或可在股线交织在其周围时将织物开松机放置在适当的位置,从而产生开口。当完成期望的处理操作且不再需要对部件的可达性时,可闭合开口。如果需要,可使用内窥镜或其他光学感测设备来获得口袋中的部件的视觉可达性。如果需要,内窥镜可为产生激光的激光内窥镜(例如,以便烧蚀绝缘物、熔化焊料、熔化热塑性塑料或其他封装剂等)。
控制电路可独立地控制经向股线定位设备、纬向股线定位设备、部件插入设备、钢筘、牵拉设备、经向张紧设备、压紧杆、绝缘物去除设备和加热设备。因此,这些设备将不一定同时同步地移动,而是可根据需要单独地重新定位和/或重新启动以适应部件插入操作和其他操作。
附图说明
图1为根据一个实施方案的例示性织物物品的示意图。
图2为根据一个实施方案的示例性织物的侧视图。
图3为根据一个实施方案的可被结合到织物物品中的材料层的侧视图。
图4为根据一个实施方案的示出在插入工具用于将电子部件插入织物中时交织设备可如何用于产生织物的图示。
图5为根据一个实施方案的例示性电子部件的横截面侧视图。
图6为根据一个实施方案的具有被安装在内插器上的电子设备的例示性电子部件的横截面侧视图。
图7为根据一个实施方案的具有防护结构的例示性电子部件的横截面侧视图。
图8为根据一个实施方案的具有用于接收股线的凹部的例示性电子部件的横截面侧视图。
图9为根据一个实施方案的具有跨越电子部件宽度的长度的接触垫的例示性电子部件的底视图。
图10为根据一个实施方案的具有跨越电子部件的不到全宽的接触垫的例示性电子部件的底视图。
图11为根据一个实施方案的可用于形成具有电子部件的织物的例示性设备的透视图。
图12为根据一个实施方案的具有电子部件的例示性织物的横截面侧视图。
图13为根据一个实施方案的例示性针织系统的图示。
图14为根据一个实施方案的具有导电股线的例示性纬向针织物的前视图。
图15为根据一个实施方案的具有导电股线的例示性经向针织物的前视图。
图16为根据一个实施方案的在织物形成期间从下方插入到针织物中的导电股线上的例示性电子部件的透视图。
图17为根据一个实施方案的可用于将电子部件插入织物中的例示性插入工具的透视图。
图18为根据一个实施方案的在织物形成期间从上方插入到针织物中的导电股线上的例示性电子部件的透视图。
图19为根据一个实施方案的在织物形成期间插入到编织物中的导电股线上的例示性电子部件的透视图。
图20为根据一个实施方案的例示性股线的横截面侧视图,示出了可如何选择性地去除绝缘物以暴露导电芯。
图21为根据一个实施方案的已从中去除绝缘物的例示性股线的横截面侧视图。
图22为根据一个实施方案的例示性股线的顶视图,这些股线具有已从中去除绝缘物而暴露导电区段的部分。
图23为根据一个实施方案的可用于将电子部件插入织物中的例示性插入工具的透视图。
图24为根据一个实施方案的用于在织物形成期间使电子部件与导电股线对准的例示性插入工具的透视图。
图25为根据一个实施方案的用于将电子部件插入织物口袋中的例示性插入工具以及用于将电子部件焊接到导电股线的加热工具的透视图。
图26为根据一个实施方案的在加热工具用于熔化焊料和封装剂材料时由插入工具保持在织物口袋中的电子部件的横截面侧视图。
图27为根据一个实施方案的已焊接到织物口袋中的导电股线的电子部件的横截面侧视图。
图28为根据一个实施方案的涉及使用设备将电子部件结合到织物中的例示性步骤的流程图。
图29为根据一个实施方案的示出在电子部件插入织物口袋中之前插入工具可如何用于使电子部件与导电股线对准的侧视图。
图30为根据一个实施方案的例示性织物的顶视图,示出了舒展工具可如何用于产生梭口开口以便提供对电子部件的可达性。
图31为根据一个实施方案的示出设备(诸如焊接和封装设备)可如何穿过由舒展工具保持松开的梭口开口触及电子部件的侧视图。
图32为根据一个实施方案的示出插入工具可如何将电子部件插入织物口袋中并且在去除插入工具时保持工具可如何将电子部件保持在织物口袋中的侧视图。
图33为根据一个实施方案的示出在交织操作继续时保持工具可如何将电子部件保持在织物口袋中的侧视图。
图34为根据一个实施方案的例示性电子部件的侧视图,该电子部件已使用图29至图33所示类型的设备和处理操作来电耦接到导电股线并插入织物口袋中。
图35为根据一个实施方案的例示性设备的透视图,该设备可用于通过在交织操作期间沿着口袋的开口侧触及电子部件来将电子部件电耦接到口袋中的导电股线。
图36为根据一个实施方案的例示性设备的顶视图,该设备可用于产生织物中的临时开口以提供对织物中的电子部件的可达性。
图37为根据一个实施方案的例示性设备的横截面侧视图,该设备可用于在交织操作期间暂时保持织物的一部分松开以提供对织物中的电子部件的可达性。
图38为根据一个实施方案的示出在内窥镜激光器用于查看电子部件并且使用激光将电子部件焊接到导电股线时插入工具可如何将电子部件插入织物口袋中的侧视图。
具体实施方式
电子设备、壳体和其他物品可由织物(诸如织造物)形成。织造物可包括绝缘和导电材料的股线。导电股线可形成穿过织物的信号路径,并且可耦接到电子部件,诸如发光二极管和其他发光设备、集成电路、传感器、触觉输出设备以及其他电路。
交织设备(有时被称为缠结设备)可包括织造设备、针织设备、编织设备、或用于将材料股线穿插、结环、重叠或以其他方式耦接在一起而形成股线网络(例如,织物)的任何其他合适的设备。交织设备可设置有可单独调节的部件,诸如经向股线定位设备(例如,综片或其他经向股线定位设备)、纬向股线定位设备、钢筘、牵拉设备、送经设备(例如,用于单独地分配和张紧经向股线的设备)、针床、喂料器、导杆、股线处理和部件插入设备、以及用于形成织物物品的其他部件。这些部件的单独可调节性可允许在不需要这些设备每一者的连续锁步同步的情况下执行交织操作(例如,织造操作、针织操作、编织操作和/或其他交织操作),从而允许织造具有期望特性的织物。作为一个示例,正常钢筘移动和其他织造操作可周期性地暂停和/或可周期性地与其他部件不同步以适应部件插入操作,由此在织物产生或形成期间将电子部件(有时被称为节点或智能节点)插入织物中。
物品(诸如图1的物品10)可包括织物,并且有时可被称为织物物品或基于织物的物品。物品10可为电子设备或者电子设备的附件,诸如膝上型计算机;包含嵌入式计算机的计算机监视器;平板电脑;蜂窝电话;媒体播放器;或其他手持式或便携式电子设备;较小的设备,诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备;或其他可穿戴式或微型设备;电视机;不包含嵌入式计算机的计算机显示器;游戏设备;导航设备;嵌入式系统,诸如其中织物物品10被安装在信息亭、汽车、飞机或其他交通工具(例如,自主或非自主交通工具)中的系统;其他电子设备、或实现这些设备中两者或更多者的功能的设备。如果需要,物品10可为电子设备的可移除外壳,可为条带,可为腕带或头带,可为设备的可移除覆盖件,可为具有条带或具有用于接收和携带电子设备和其他物品的其他结构的壳或袋,可为项链或臂带,可为钱包、袖套、口袋、或者电子设备或其他物品可插入其中的其他结构,可为椅子、沙发或其他座椅的一部分(例如,坐垫或其他座椅结构),可为衣物或其他可穿戴物品(例如,帽子、腰带、腕带、头带等)的一部分,或者可为任何其他合适的结合了织物的物品。
物品10可包括形成织物12的交织的材料股线诸如单丝和纱线。如本文所用,“交织的”材料股线和“缠结的”材料股线均可指彼此穿插、彼此结环、彼此重叠或以其他方式耦接在一起的材料股线(例如,作为构成织物的股线网络的一部分)。织物12可形成电子设备中的外壳壁或其他层的全部或一部分,可形成电子设备中的内部结构,或者可形成其他基于织物的结构。物品10可为软的(例如,物品10可具有产生轻微触摸的织物表面),可具有刚硬感(例如,物品10的表面可由刚性织物形成),可为粗糙的,可为平滑的,可具有肋状物或其他图案化纹理,和/或可被形成为具有由塑料、金属、玻璃、晶体材料、陶瓷或其他材料的非织物结构形成的部分的设备的一部分。
用于形成织物12的材料股线可为单丝股线(有时被称为纤维),或者可为线、纱线或已通过将多个材料细丝交织在一起而形成的其他股线。股线可由聚合物、金属、玻璃、石墨、陶瓷、天然材料(诸如,棉或竹)、或其他有机材料和/或无机材料、以及这些材料的组合形成。导电涂层诸如金属涂层可被形成在非导电股线(例如,塑料芯)上,以使其导电。反射涂层诸如金属涂层可被涂敷到股线,以使其具有反射性。股线也可由单丝金属线(例如,裸露金属线)、复丝线、或不同材料的组合形成。股线可以是绝缘的或导电的。
织物12中的股线可沿其整个长度是导电的,或者可具有导电部分。股线可具有通过局部去除绝缘物而选择性地暴露(例如,以形成与其他导电股线部分的连接和/或形成与电子部件的连接)的金属部分。股线也可通过选择性地为非导电股线的一部分添加导电层而形成。线和其他已由交织细丝形成的其他复丝纱可包含导电股线和绝缘股线的混合物(例如,具有或不具有外绝缘层的金属股线或金属涂覆股线可结合绝缘的固体塑料股线或天然股线来使用)。在一些布置(有时可在本文描述为一个示例)中,织物12可为织造物,并且构成织物12的股线可包括经向股线和纬向股线。
导电股线和绝缘股线可被织造、针织或以其他方式交织以形成导电路径。导电路径可用于形成信号路径(例如,信号总线、用于输送功率的电力线等),可用于形成电容性触摸传感器电极、电阻性触摸传感器电极或其他输入-输出设备的一部分,或者可用于形成其他图案化导电结构。织物12中的导电结构可用于输送电流(诸如功率)、数字信号、模拟信号、传感器信号、控制信号、数据、输入信号、输出信号、或其他合适的电信号。
物品10可包括附加机械结构14,诸如用于将织物12中的股线保持在一起的聚合物粘结剂、支撑结构(诸如框架构件)、外壳结构(例如,电子设备外壳)、和其他机械结构。
为了增强股线-股线连接和/或股线-部件连接处的机械稳健性和导电性,可在织物12中使用附加结构和材料(例如焊料、压接金属连接、焊接件、导电粘合剂(诸如各向异性导电膜和其他导电粘合剂)、非导电粘合剂、紧固件等)。股线-股线连接可形成在股线彼此垂直穿插的位置,或者可形成在期望有连接的其他股线相交点处。在不期望形成股线-股线连接的位置处,绝缘材料可插置在相交的导电纱线之间。绝缘材料可为塑料或其他电介质,可包括绝缘股线或者具有绝缘涂层或经绝缘的导电单丝的导电股线等。可通过熔化焊料使得该焊料流到导电股线上来在导电股线之间和/或在导电股线与电子部件之间形成焊料连接。可使用感应焊接头加热焊料、使用热空气加热焊料、使用回流焊炉加热焊料、使用激光或热压焊机加热焊料、或者使用其他焊接设备来熔化焊料。在一些布置中,外电介质涂层(例如外聚合物层)在熔化的焊料存在的情况下可被熔化掉,由此允许下面的金属纱线被焊接在一起。在其他布置中,可在焊接之前去除外电介质涂层(例如,使用激光烧蚀设备或其他涂层去除设备)。
电路16可被包括在物品10中。电路16可包括耦接到织物12的电子部件、被容纳在由织物12形成的壳体内的电子部件、使用焊接、焊点、粘结(例如,导电粘合剂粘结诸如各向异性导电粘合剂粘结或其他导电粘合剂粘结)、压接连接、或其他电子粘结和/或机械粘结而被附接到织物12的电子部件。电路16可包括用于承载电流、电子部件(诸如集成电路)、发光二极管、传感器、和其他电子设备的金属结构。电路16中的控制电路可被用于控制物品10的操作和/或支持与物品18和/或其他设备的通信。
物品10可与电子设备或其他附加物品18进行交互。物品18可附接到物品10,或者物品10和物品18可为被配置为彼此操作的独立物品(例如,当一个物品为壳体并且另一物品为被安置在该壳体内的设备时等)。电路16可包括天线和用于支持与物品18的无线通信的其他结构。物品18也可使用有线通信链路或允许交换信息的其他连接来与物品10进行交互。
在一些情况下,物品18可为电子设备,诸如蜂窝电话、计算机、或其他便携式电子设备,并且物品10可形成覆盖件、壳体、包、或将电子设备接收在口袋、内部腔或物品10的其他部分中的其他结构。在其他情况下,物品18可为腕表设备或其他电子设备,并且物品10可为条带或附接到物品18的其他织物物品(例如,物品10和物品18可一起形成基于织物的物品,诸如具有表带的腕表)。在另外的情况下,物品10可为电子设备,织物12可用于形成电子设备,并且附加物品18可包括与物品10进行交互的附件或其他设备。由导电纱线和单丝形成的信号路径可用于在物品10和/或物品18中路由信号。
构成物品10的织物可由使用任何合适的交织设备交织的纱线和/或单丝形成。利用有时可在本文中作为示例进行描述的一种合适的布置,织物12可为使用织机形成的织造织物。在这种类型的示例性构型中,织物可具有平织、方平组织、缎织、绞织、或这些织法的变型形式,可为三维织造物,或者可为其他合适的织物。然而,这仅为例示性的。如果需要,织物12可包括针织物、经向针织物、纬向针织物、编织物、其他合适类型的织物、和/或这些类型织物中的任何两者或更多者的组合。
图2中示出了例示性织造物12的横截面侧视图。如图2所示,织物12可包括股线80。股线80可包括经向股线20和纬向股线22。如果需要,可将既不是经向股线也不是纬向股线的附加股线结合到织物12中。图2的示例仅为例示性的。在图2的例示性构型中,织物12具有单层的织造股线80。如果需要,可针对织物12来使用多层织物构造。
物品10可包括非织物材料(例如,由塑料、金属、玻璃、陶瓷、晶体材料诸如蓝宝石等形成的结构)。这些材料可使用模制操作、挤出、机加工、激光处理和其他制造技术形成。在一些构型中,物品10的一部分或全部可包括一个或多个材料层诸如图3的层24。层24可包括聚合物、金属、玻璃、织物、粘合剂、晶体材料、陶瓷的层;上面已安装有部件的衬底;图案化的材料层;包含图案化金属迹线、薄膜设备(诸如晶体管)的材料层;和/或其他层。
图4中示出了图示,该图示示出了在织物12形成期间可如何将电子部件插入织物12中。如图4所示,织物12可由织物部分(诸如织物部分12-1和12-2)形成。织物部分12-1和12-2可由交织的股线80形成。例如,第一组股线80可用于形成织物部分12-1,并且第二组股线80可用于形成织物部分12-2。织物部分12-1和12-2可为单层织物12的不同部分,或者织物部分12-1可形成第一层织物12,并且织物部分12-2可形成第二层织物12。
使用交织设备120,可使股线80交织以形成织物12。交织设备120可为织造设备、针织设备、编织设备或其他合适的交织设备。可使用交织设备120在织物12中产生用于接收电子部件的一个或多个区域,诸如口袋66(有时被称为间隙、空间、腔、空隙、位置、部位等)。可通过在织物12的部分(诸如织物部分12-1和织物部分12-2)之间产生空间或间隙来形成织物12中接收电子部件的区域,诸如口袋66。术语“口袋”可用来指织物部分之间的空隙,和/或可用来指织物部分之间的位置或部位(例如,织物12中的材料股线之间的位置)。
可在织物12形成期间使用部件插入设备(诸如插入工具54)将电子部件插入口袋66中。插入工具54可保持部件26并且可在交织操作期间将部件26定位在口袋66中(例如,通过在方向140上朝口袋66移动部件26)。如果需要,部件26可电气且机械地连接到口袋66中的一个或多个导电股线80C。在部件26插入和附接后,交织设备120可继续交织操作(如果需要,所述交织操作可包括闭合口袋66)以继续形成织物12。
在一些布置中,可在将部件26插入口袋66之后执行处理步骤,诸如部件26与导电股线80C的对准、将部件26电连接(例如,焊接)到导电股线80C、部件26与导电股线80C之间的电连接的封装、和/或部件26与导电股线80C之间的电连接的完整性的验证。例如在图25(随后描述)中示出了口袋之内的焊接的例示性示例。在其他布置中,可在将部件26插入口袋66中之前执行这些处理步骤中的一者或多者以便更易触及部件26。图31(也随后描述)示出了口袋之外的焊接的例示性示例。
在一些布置中,在电子部件26包围在织物12中之后第一织物部分12-1和第二织物部分12-2之间的间隙可保持在适当的位置(例如,在织物12形成完成之后织物部分12-1和12-2之间可存在空间)。在其他布置中,在电子部件26包围在间隙中之后,可将第一织物部分12-1和第二织物部分12-2拉在一起,使得间隙66被消除(例如,在织物12形成完成之后织物部分12-1和12-2可彼此接触而无居间间隙)。织物12可具有电子部件26所处的凸起部,或织物12可不具有电子部件26所处的凸起部(例如,如果需要,织物在跨具有电子部件26的位置和没有电子部件26的位置可具有基本上均匀的厚度)。
图5中示出了可在物品10中使用的类型的例示性电子部件的侧视图。物品10中的电子部件诸如图5的例示性电子部件26可包括分立的电子部件诸如电阻器、电容器和电感器,可包括连接器,可包括电池,可包括输入-输出设备诸如开关、按钮、发光部件(诸如发光二极管)、音频部件(诸如麦克风和扬声器)、振动器(例如可振动的压电致动器)、螺线管、机电致动器、电机、和其他机电设备、微机电系统(MEM)设备、压力传感器、光检测器、接近传感器(基于光的接近传感器、电容式接近传感器等)、力传感器(例如压电力传感器)、应变仪、湿度传感器、温度传感器、加速度计、陀螺仪、罗盘、磁传感器(例如霍耳效应传感器和磁电阻传感器诸如巨磁电阻传感器)、触摸传感器、和其他传感器、形成显示器的部件、触摸传感器阵列(例如形成二维地检测触摸事件的触摸传感器的电容式触摸传感器电极的阵列)、和其他输入-输出设备、形成控制电路的电子部件诸如非易失性和易失性存储器、微处理器、专用集成电路、片上系统设备、基带处理器、有线和无线通信电路、和其他集成电路。
电子部件诸如部件26可为半导体裸片(例如激光器裸片、发光二极管裸片、集成电路等)或经封装的部件(例如被封装在塑料封装、陶瓷封装或其他封装结构内的半导体裸片或其他设备)。一个或多个电子端子诸如接触垫30可被形成在部件26的主体28上。主体28可为半导体裸片(例如激光器裸片、发光二极管裸片、集成电路等),或者可为用于部件的封装(例如,包含一个或多个半导体裸片或其他电子设备的塑料封装或其他电介质封装)。用于主体28的接触点诸如盘30可为突出的引线,可为平坦的接触点,可被形成在阵列中,可被形成在主体28的任何合适的表面上,或者可被用于形成与部件26的电连接的任何其他合适的接触点。例如,垫30可为金属焊垫。
如图6的示例中所示,主体28可被安装在支撑结构诸如内插器36上。内插器36可为印刷电路、陶瓷承载件、或其他电介质衬底。内插器36可比主体28大或可具有其他合适的尺寸。内插器36可具有700微米、大于500微米、小于500微米的厚度、或者其他合适的厚度的平面形状。主体28的厚度可为500微米、大于300微米、小于1000微米、或其他合适的厚度。主体28和内插器36的占有面积(从上方看到的面积)可为10微米x10微米、100微米x100微米、大于1mm×1mm、小于10mm×10mm,可为矩形,可为正方形,可具有L形状,或者可具有其他合适的形状和尺寸。
内插器36可包含信号路径诸如金属迹线38。金属迹线38可具有形成接触点诸如垫34和40的部分。垫34和40可被形成在内插器36的上表面上,可被形成内插器36的下表面上,或者可被形成内插器36的侧面上。导电材料诸如导电材料32可用于将主体28安装到内插器36。导电材料32可为焊料(例如低温或高温焊料),可为导电粘合剂(各向同性导电粘合剂或各向异性导电膜),可在焊接期间形成,或者可为用于将电子设备垫(主体垫)诸如主体28上的垫30耦接到内插器垫34的其他导电材料。内插器36中的金属迹线38可将垫34耦接到其他垫诸如垫40。如果需要,垫40与垫34相比可更大和/或可间隔更宽,由此有利于将内插器36附接到物品10中的导电纱线和/或其他导电路径。焊料、导电粘合剂、或其他导电连接可用于将垫40耦接到物品10中的导电纱线、导电单丝、印刷电路迹线、或其他导电路径材料。
图7示出了部件26包括防护结构(诸如内插器36上的防护结构130)的一个示例。防护结构130可例如为塑料结构,其完全或部分地封装设备28和内插器36以提供机械稳健性、保护不受湿气和其他环境污染物的影响、散热和/或电绝缘。防护结构130可由已在设备28和内插器36上方模塑或预先形成为期望形状并随后附接到内插器36的模塑塑料(例如,注塑塑料、传递模塑塑料、低压模塑塑料、两部分模塑塑料等)形成,可为已通过熔化来封装设备28的一层封装剂材料(例如,热塑性塑料),可为已被切割或机加工成期望形状并随后附接到内插器36的一层聚合物诸如聚酰亚胺,或者可使用其他合适的方法形成。可用于形成防护结构130的例示性材料包括环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯、有机硅、其他合适的材料、或这些材料中的任何两者或更多者的组合。防护结构130可形成在内插器36的一侧或两侧上(例如,可完全或部分地围绕内插器36)。
防护结构130可完全为不透明的,可完全为透明的,或可同时具有不透明和透明区域。防护结构130的透明部分可允许从一个或多个设备28发出的光传输穿过防护结构130,和/或可允许外部光到达一个或多个设备28(并由所述一个或多个设备检测)。如果需要,防护结构130可具有不同厚度。防护结构130具有跨内插器36的均匀厚度的图7的示例仅为例示性的。在一些布置中,防护结构130可为已通过熔化来产生部件26与织物12的股线80之间的稳健连接的封装剂材料,诸如热塑性塑料。例如,防护结构130可围绕股线80的部分,可填充部件26中的凹部、凹槽或其他特征以有助于将部件26联锁到股线80,和/或可填充织物12中的间隙。
如果需要,内插器36可大到足以容纳各自具有相应主体28的多个电子设备。例如,一个或多个发光二极管、传感器、微处理器和/或其他电子设备可被安装到公共内插器诸如图7的内插器36。该发光二极管可为微型发光二极管(例如占有面积约为10微米×10微米、大于5微米×5微米、小于100微米×100微米、或其他合适尺寸的发光二极管半导体裸片)。发光二极管可包括不同颜色(例如,红色、绿色、蓝色、白色等)、红外光或紫外光的发光二极管。冗余的发光二极管或其他冗余电路可被包括在内插器36上。在多个电子设备(各自具有相应主体28)被安装在公共内插器的图7所示类型的构型中,电子部件26可包括电子设备的任何合适的组合(例如发光二极管、传感器、集成电路、致动器、和/或结合图5的电子部件26所述的类型的其他设备)。
设备28仅位于内插器36的一侧上的图6和图7的示例仅为例示性的。如果需要,设备28可被安装到内插器36的两侧。
电子部件26可耦接到织物结构、各个股线、印刷电路(例如由填充玻璃纤维的环氧树脂或其他刚性印刷电路板材料形成的刚性印刷电路,或者由聚酰亚胺衬底层或其他柔性聚合物材料片材形成的柔性印刷电路)、具有信号迹线的金属部件或塑料部件、或物品10中的其他结构。
在一些构型中,物品10可包括部件26和织物12中的导电路径之间的电连接。例如,如图8所示,部件26可耦接到织物12的导电股线80C。导电股线80C(有时被称为“线”)可被配置为向和/或从部件26输送电信号(例如,功率、数字信号、模拟信号、传感器信号、控制信号、数据、输入信号、输出信号或其他合适的电流)。股线80C可为织物12中的经向股线(例如,图2的经向股线20)、纬向股线(例如,图2的纬向股线22)或其他合适的股线80。股线80C中的一个或多个可为导电的。如果需要,部件26可耦接到仅单个导电股线80C,可耦接到两个导电股线80C,或可耦接到两个或更多个导电股线80C。部件26耦接到一对导电股线80C的布置有时在本文中作为一个例示性示例进行描述。
部件26可具有接触垫诸如垫40。焊料或其他导电材料82可用于将垫40耦接到导电股线80C。在图8的示例中,垫40形成在内插器36的上表面(例如,安装设备28的相同表面)上。导电材料82可用于将部件26电气且机械地耦接到织物12的股线80C。如果需要,垫40可替代地或可补充地形成在内插器36的下表面(例如,与安装设备28的表面相对的表面)上。图8的示例仅为例示性的。
在一些构型中,可能期望提供部件26(例如,图5、图6、图7或图8的部件26)与织物12之间更稳健的机械连接以确保在弯曲或拉伸织物12时部件26不会变松。为了增强股线80C与部件26之间的连接的稳健性,部件26可具有用于接收股线80C的一个或多个凹部。例如,股线80C可各自穿过部件26的一部分以有助于将部件26固定到织物12。股线80可穿过部件26的凹部、开口、沟槽、凹槽、孔和/或其他接合特征。凹部、开口、沟槽、凹槽、孔或其他接合特征可形成在设备28、内插器36、防护结构130和/或部件26的其他部分中。图8示出了导电股线80C接收在凹槽(诸如形成在防护结构130中的凹槽50)内的一个示例。然而,这仅为例示性的。如果需要,凹槽50可替代地或补充地形成在内插器36、设备28和/或部件26的其他部分中。图8的凹槽50的位置、形状和几何结构仅为例示性的。
防护结构130中的凹槽50(有时被称为沟槽、开口、缺口、凹部等)可通过去除防护结构130的部分来形成(例如,使用激光器、机械锯、机械磨机或其他设备),或可通过将防护结构130模塑(例如,注塑)或以其他方式形成为包括凹槽50的形状来形成。凹槽50可具有2mm与6mm之间、0.3mm与1.5mm之间、1mm与5mm之间、3mm与8mm之间、大于3mm、小于3mm的宽度或其他合适的宽度。如果需要,沟槽50可具有不同深度(例如,以暴露位于内插器36的不同表面高度处的接触垫40)。
凹槽50可暴露内插器36上的导电垫40。股线80C可各自穿过防护结构130中的一个相关联的凹槽50。焊料或其他导电材料82可用于将股线80C电气且机械地耦接到防护盖130的凹槽50中的导电垫40。由于股线80C楔入在防护盖130的部分之间,因此股线80C可抵抗从内插器36发生脱落。除了将股线80C保持在适当的位置以使得部件26保持附接到织物12之外,凹槽50还可用作物理引导件以便在部件插入和附接操作期间使部件26相对于织物12对准。当在没有视线的情况下将部件26插入并附接到织物12时,这可为有利的。
每个股线80C可与部件26上的相关联的垫40对准。如果需要,垫40可由从内插器36的一个边缘延伸到内插器36的相对边缘的导电材料(例如,金属)细长条带形成,如图9的示例中所示。这提供了用来形成内插器36与股线80C之间的机械和电气连接的大区域。垫40的细长形状可允许导电材料82将股线80C的更长部分附接到垫40。垫40与股线80C之间的连接可例如跨越内插器36的宽度,从而提供内插器36与股线80C之间的稳健连接。然而,这仅为例示性的。如果需要,垫40、导电材料82和股线80C的暴露导电部分可跨越部件26的不到全部宽度,如图10的示例中所示。
图11中示出了例示性交织设备。在图11的示例中,交织设备120包括用于形成织造物的织造设备。
在织造布置中,交织设备120包括经向股线源,诸如经向股线源44。源44可从经轴、纱架、圆锥管、筒管或其他股线分配结构供应经向股线20。源44可例如通过电控分配辊或其他经向股线分配和张紧设备(例如,转鼓、电控致动器、传感器和/或其他测量、控制和/或调节经向股线20的股线喂料和张力的设备)来分配经向股线20。
控制电路42可控制设备120的操作。控制电路42可包括用于在织造操作期间实现控制功能的存储和处理电路。该存储装置可包括例如随机存取存储器、非易失性存储器(诸如只读存储器)、硬盘存储装置等。该处理电路可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路以及其他用于执行从存储装置获得的软件指令的电路。
经向股线20可使用经向股线定位设备(诸如综片46)来定位。综片46可各自包括在相应定位器之间(或定位器和相关联的弹簧或其他张紧器之间)延伸的线或其他支撑结构上安装的眼。在一些布置中,可(例如通过多臂机)机械地驱动综片46。在其他布置中,移动综片46的定位器可为电机(例如,步进电机)或其他机电致动器,其在织造操作期间由控制电路42控制以使得经向股线20在织造期间置于期望的位置中。具体地讲,控制电路42可供应将每个综片46在方向122上向上或向下移动期望量的控制信号。通过响应于来自控制电路42的控制信号而以各种图案升高和降低综片46(例如,到不同高度),可产生经向股线20之间的梭口124(间隙)的不同图案以调节设备120所产生的织物的特性。
纬向股线诸如纬向股线22可在织造期间被插入到一个或多个梭口124中,以形成织物12。纬向股线定位设备68可用于将一个或多个纬向股线22置于形成每个梭口124的经向股线20之间。设备120的纬向股线定位设备68可包括一个或多个梭子和/或可包括无梭纬向股线定位设备(例如,针刺纬向股线定位设备、剑杆纬向股线定位设备、或其他纬向股线定位设备诸如基于抛射体、喷气或喷水的设备等等)。例如,设备120的纬向股线定位设备68可包括可电控的剑杆纬向股线设备或其他由控制电路42控制的纬向股线插入设备。如果需要,纬向股线定位设备68可独立于设备120中的其他部件来控制。例如,可在暂停或不暂停其他织造操作的情况下暂时暂停纬向股线插入操作。
纬向股线定位设备68可跨织物12将纬向股线22插入梭口124中,并且可将纬向股线22附接到织物12的相对侧(例如,缝合织物12的边缘的股线)上的粘结剂60。在纬向股线22每一次穿过梭口124之后,钢筘定位器48可使钢筘52(例如,具有相应经向股线20从中穿过的狭槽或其他开口的钢筘构件)在方向126上移动,以将刚插入相应经向股线20之间的梭口124中的纬向股线22抵靠先前织造的织物12推压,从而确保产生令人满意的密织物。钢筘52可线性地移动或可围绕轴往返旋转而近似线性往复移动。钢筘的定位器(定位器48)可为例如由来自控制电路42的控制信号控制并且使钢筘朝向和远离织物12的边缘移动的线性致动器。
已被织造的织物12可聚集在织物收集设备(诸如牵拉辊56或其他牵拉设备)上。随着辊56围绕相应旋转轴线74旋转,辊56可收集织造物12。如图11所示,牵拉设备56可将织物12收集在多个辊上,从而可有助于保护织物12中的电子部件,同时在织物12中保持适当量的张力。例如,可将更少的张力施加到电子部件26所处的织物12的部分,同时可将不包括电子部件的织物12的其他部分保持在更高量的张力下。
设备120可包括用于在织物12聚集在牵拉设备56上之前向织造物12施加压力的压紧杆,诸如压紧杆62。为了确保压紧杆62不会损坏织物12中的电子部件26,压紧杆62可具有可调节的高度。具体地讲,控制设备42可使压紧杆62沿方向128上下移动以适应部件26。当织物12朝向牵拉设备56移动并且部件26接近压紧杆62时,控制电路42可使压紧杆62向上(远离织物12)移动以确保不向部件26施加压力(或仅施加适度压力)。当部件26不再位于压紧杆62下面时,控制电路42可使压紧杆62向下移动以向未定位部件26的织物12施加适当量的压力。如果需要,压紧杆62整体可一致地移动,或压紧杆62可包括可沿着方向128单独地且独立地移动的单独控制的部分150(例如,主动控制的部分、弹簧加载的部分等)。在压紧杆62包括单独控制的部分150的布置中,一些部分150可保持在织物12的表面上,而其他部分(例如,与部件26对准的部分)可暂时升高以在织物12被织造时适应部件26。
经向股线分配和张紧设备44、综片46、钢筘52(包括定位器48)、纬向股线插入设备68、压紧杆62以及牵拉(引离)设备(诸如辊56)可各自独立地由控制电路42控制。与此同时,在与这些部件的控制协调下,控制电路42可控制设备120中的部件插入和股线处理设备(例如,以使得发光二极管、集成电路、传感器和其他电子部件(诸如部件26)可插入织物12中)。
例如,在电控股线处理设备对股线20和/或22执行处理操作时和/或在部件插入设备将电子部件插入织物12中(例如,通过将电子部件上的接触点焊接到导电股线20和/或22)时,控制电路42可暂时暂停织造操作(例如,可暂时暂停诸如经向股线分配和张紧设备44、综片46、钢筘52、纬向股线插入设备68、压紧杆62以及牵拉设备56等织造部件的移动)。
股线处理设备可包括绝缘物去除工具70和加热工具64。绝缘物去除工具70可包括产生光、热量和/或其他能量来从绝缘的导电股线80C的外部去除绝缘物的激光器、加热元件和/或其他部件。加热工具64可包括产生热量和/或其他能量来熔化焊料和/或熔化部件26上的封装剂材料的感应头、加热元件、热空气源、激光器和/或其他部件。例如,可使焊料82(图8)在接触点40上回流,由此将部件26焊接到导电股线80C。还可使用加热工具64熔化封装剂材料(诸如防护结构130的部分)以形成稳健的机械连接并且提供电连接周围的封装。如果需要,设备120可包括其他股线处理设备,诸如用于施加涂层的部件和/或用于修改股线20和/或股线22的其他设备。如果需要,可将加热元件结合到设备120中的其他部件(诸如压紧杆62和/或支撑结构58)中。
如果需要,可使用单个工具从股线去除绝缘物、使焊料回流以及熔化封装剂材料(例如,可使用激光器和/或加热元件同时和/或在不同时间去除绝缘物、使焊料回流以及熔化封装剂材料)。使用第一工具诸如绝缘物去除工具70(例如,激光器)从股线20和/或22去除绝缘物并且使用第二工具诸如加热工具64(例如,感应加热工具、热空气、激光器等)使焊料回流并熔化封装剂材料的布置有时在本文中作为一个例示性示例进行描述。如果需要,可使用一个或多个传感器(诸如高温计72)在绝缘物去除操作期间、在焊料回流操作期间和/或在封装剂材料熔化期间监测部件26、织物12和/或其他部件的温度。可使用不易受感应加热影响的支撑结构诸如支撑结构58(例如,电介质材料块,诸如陶瓷、塑料等)来提供部件26将被安装的织物12下的支撑。如果需要,织物12中的导电股线诸如导电股线80C可包括非绝缘的导电股线(例如,不包括外绝缘体的股线),并且可能不需要绝缘物去除工具70。
用于在织物12形成期间将部件插入织物12中的部件插入设备可包括插入工具54。插入工具54可包括插入头54A和电控定位器54B,该电控定位器将插入头定位在梭口124内。插入工具54可用于将部件26(例如,电子部件)插入织物12中。例如,插入工具54可将部件26置于梭口124中,可使部件26中的凹槽50与导电股线80C对准,并且可使部件26沿着导电股线80C滑动到织物12中的空隙(诸如口袋66)中以使得口袋66中的导电股线80C的暴露导电区段接收在凹槽50内并与部件26的垫40对准。在其他布置中,插入工具54可使部件26与最初位于口袋66之外的股线80C的区段对准。在这种类型的场景中,部件26可与股线80C对准,电连接(例如,焊接)到股线80C,并且在部件26插入口袋66中之前封装(如果需要)。如果需要,设备120可包括舒展工具以便舒展经向股线而产生梭口开口,可穿过该梭口开口触及部件26以便对部件26进行口袋之外的处理。这种类型的口袋之外的处理将结合图29至图34更详细描述。
如果需要,织物12可具有用于多个部件26的多个口袋66,和/或可具有每个口袋66中的多个部件26。如果需要,部件26可在织物12形成期间安装到除口袋66之外的织物12的部分(例如,可安装到织物12的上表面或下表面,和/或安装到织物12的其他部分)。口袋66可相对于彼此交错或形成在一条线上。一个口袋66中的多个部件26可相对于彼此交错或形成在一条线上。如果需要,多个部件26可电连接到相同对的导电股线,和/或部件可具有耦接到股线的一部分的第一端子和耦接到相同股线的第二部分的第二端子。口袋66可完全为不透明的,可完全为透明的,或可同时具有不透明和透明区域。口袋66的透明部分可允许从一个或多个设备28发出的光传输穿过织物12,和/或可允许外部光到达一个或多个设备28(并由所述一个或多个设备检测)。
插入工具54可包括用于将电子部件26安装在织物12中的一个或多个部件。例如,插入工具54可包括用于调节部件26从插入工具54的释放(例如,在部件26处于口袋66中时)的电控致动器,可包括用于监测股线20和/或股线22的位置的传感器、用于监测部件26的位置的传感器、用于测量温度的传感器、用于测量电阻的传感器、或用于在插入工具54周围的环境上采集输入和/或数据的其他设备。
图12为织物12的横截面侧视图,示出了部件26可如何安装在织物12的口袋66中。如图12所示,口袋66可由织物部分12-1与织物部分12-2之间的间隙形成。部件26可位于口袋66中,并且可附接到口袋66中的导电股线80C。封装剂材料260(例如,热塑性塑料、环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯、有机硅、其他合适的材料或这些材料中任何两者或更多者的组合)可封装部件26与导电股线80C之间的焊料连接。封装剂材料260可为通过熔化来覆盖每个凹槽50中的焊料连接(例如,如结合图26和图27所述)的防护结构130(图8)的一部分,或封装剂材料260可为分配在每个凹槽50中(例如,如结合图31所述)的单独封装剂材料。在一些布置中,封装剂材料260可由双相焊料材料(例如,在焊接过程期间释放封装材料的焊料材料)形成。如果需要,部件26可既包括分配在凹槽50中的封装剂(例如,在部件26的上侧和/或下侧上),又包括通过熔化来帮助将部件26固定到织物12的热塑性塑料(例如,在部件26的上侧和/或下侧上)。
经向股线20和纬向股线22可与口袋66中的部件26的相对上表面和下表面重叠。如果需要,织物部分12-1和12-2中可存在比图12所示更多或更少数量的股线20和22。图12的示例仅为例示性的。在一些布置中,在电子部件26包围在织物12中之后第一织物部分12-1和第二织物部分12-2之间的间隙可保持在适当的位置(例如,在织物12形成完成之后织物部分12-1和12-2之间可存在空间,如图12的示例所示)。在其他布置中,在电子部件26包围在间隙中之后,可将第一织物部分12-1和第二织物部分12-2拉在一起,使得间隙66被消除(例如,在织物12形成完成之后织物部分12-1和12-2可彼此接触而无居间间隙)。织物12可具有电子部件26所处的凸起部(如图12的示例所示),或织物12可不具有电子部件26所处的凸起部(例如,如果需要,织物在跨具有电子部件26的位置和没有电子部件26的位置可具有基本上均匀的厚度)。
部件26插入织造物中的图11和图12的示例仅为例示性的。如果需要,可将部件26插入使用针织设备针织的织物中。图13中示出了用于针织织物12的例示性针织系统。
如图13所示,用于针织布置的交织设备120可包括股线源,诸如股线源182。股线源182可包括具有股线80线轴的纱架。针织元件184可用于将股线80针织成针织物12。针织物12可聚集在转鼓或其他牵拉设备56上。如果需要,牵拉设备56可具有与图11的牵拉设备56类似的多个独立控制的辊。
针织元件184可包括将股线80朝向针和其他设备190引导的股线引导结构,诸如喂料器188。设备190可包括舌针或其他类型的针。在一些布置中,设备190可包括多个针床,诸如前针床和后针床。设备190可包括使股线80从一个针床移动到另一个针床的股线定位结构。设备190还可包括钩或其他凸轮结构以及其他用于操纵针的位置的结构。针、喂料器和其他针织元件184可被实现为可单独调节的部件,或这些工具中两者或更多者的功能可被组合在设备184中。
在一些布置中,图13的交织设备120可用于形成图14所示类型的纬向针织物12。如图14所示,纬向针织物12可由纬向股线22形成,这些纬向股线形成跨织物的宽度延伸的环行。这些环行可彼此交织而形成纬向针织物12。可将导电股线80C结合到图14的纬向针织物12中。
在一些布置中,图13的交织设备120可用于形成图15所示类型的经向针织物12。在经向针织物中,经向股线20形成沿着织物长度交错的环列。这些环列彼此交织而形成经向针织物12。可将导电股线80C结合到图15的经向针织物12中。
图16示出了在针织过程期间可如何将部件26安装到导电股线80C。图13的交织设备120可用于形成第一织物部分12-1和第二织物部分12-2之间的间隙66。织物部分12-1和12-2可为单个针织物层的不同部分,或织物部分12-1和12-2可位于单独针织物层中。在图16的图示中,织物部分12-1和12-2各自使用单组环(例如,沿着图14的线160延伸的环的横截面)表示。然而,应当理解,织物部分12-1和12-2可由多个环行或列形成,这些环行或列交织而形成图14所示类型的纬向针织物或图15所示类型的经向针织物。例如,第一针床可用于交织织物部分12-1的环,并且第二针床可用于交织织物部分12-2的环。如果需要,间隙66可位于这两个针床之间。
如图16所示,一个或多个导电股线(诸如导电股线80C)位于间隙66中。插入工具54可用于将部件26插入间隙66之中以及导电股线80C之上。插入工具54可使部件26上的凹槽50与导电股线80C对准。
如果需要,股线处理设备(诸如图11的绝缘物去除工具70和加热工具64)可用于在针织过程期间处理股线80。例如,绝缘物去除工具70可用于在针织过程期间从绝缘的导电股线80C的外部去除绝缘物。加热工具64可用于在针织过程期间熔化焊料和/或熔化部件26上的封装剂材料。例如,可使焊料82(图8)在接触点40上回流,由此将部件26焊接到导电股线80C。还可使用加热工具64熔化封装剂材料(诸如防护结构130(图8)的部分)以形成稳健的机械连接并且提供电连接周围的封装。
图17为例示性插入工具54的透视图,该插入工具可用于在使用图13的交织设备120针织织物12时将部件26插入织物12的间隙66中。如果需要,插入工具54可包括具有细长外形的竖直延伸主体,以使得插入工具54可使部件26滑动到图16的间隙66中。
凹槽50位于部件26的上表面上以使得部件26可从导电股线80C下方插入间隙66中的图16的示例仅为例示性的。如果需要,凹槽50可位于部件26的下表面中以使得部件26可从导电股线80C上方插入,如图18的示例所示。
图19为示出在编织物形成期间可如何将部件26插入编织物中的图示。如图19所示,编织布置中的交织设备120可包括用于编织股线80的导杆196。可将导电股线80C结合到编织物12中。为了考虑织物12的编织结构,部件26可具有上表面中的第一凹槽50和下表面中的第二凹槽50。如果需要,凹槽50可沿不同方向取向以接收织物12中沿不同方向取向的股线80C。例如,上凹槽和下凹槽50可彼此垂直,以相对于彼此的45度取向,以相对于彼此的30度取向,或以相对于彼此的任何其他合适的角度取向。
图20为可在织物12中使用的例示性导电股线80C的横截面侧视图。如图20所示,导电股线80可具有由绝缘涂层90围绕的导电芯88。在图11的工具70为激光器的布置中,工具70可发出光86(例如,紫外光、可见光和/或红外光)。光86可例如具有被绝缘涂层90吸收且不被导电芯88吸收的波长。光86可以连续地发出(例如,使用连续波激光器)或可以以脉冲的形式发出(例如,以执行激光烧蚀操作)。工具70可发出具有10-15-10-12秒、10-15-10-9秒、长于一皮秒、短于一皮秒、长于一纳秒、短于一纳秒、一飞秒与一毫秒之间的持续时间、或其他合适的持续时间的激光脉冲。短脉冲可具有高能量密度,并且可适用于烧蚀(汽化)聚合物和其他材料而不熔化附近结构。短脉冲、较长持续时间脉冲和/或连续波光束可用于软化和/或熔化聚合物和其他材料。
计算机控制的定位器可用于调节激光器70的位置,由此调节激光束86相对于股线80C的位置。如果需要,辅助光束调向结构(诸如可调反射镜92)可用于调节激光束86的位置。如图20所示,一些激光86可直接瞄准股线80C以去除绝缘涂层90的一部分,而其他激光86可瞄准反射镜92以去除绝缘涂层90的另一部分。这可确保从导电股线80C的期望部分去除股线80C的圆周周围的所有或几乎所有绝缘涂层90。然而,这仅为例示性的。如果需要,可在激光烧蚀操作期间旋转股线80C以确保从导电股线80C的期望部分去除绝缘涂层90。
一旦已从股线80C的期望部分去除绝缘涂层90,导电芯88就可暴露,如图21所示。如果需要,可仅从股线80C的一部分去除绝缘涂层90,同时绝缘涂层90保持在股线80C的其他部分上,如图22所示。这产生了股线80C上的暴露导电区段84,同时股线80C的其余部分保持绝缘。
图23为例示性插入工具54的透视图。插入工具54可由绝缘材料(例如,陶瓷、塑料或其他合适的绝缘材料)形成以便不会在感应加热操作期间被加热。在其他布置中,插入工具54可用作加热工具自身,并且可包括产生热量的加热元件或在感应加热操作期间被加热的金属元件(诸如金属线圈)。如果需要,工具54可与可互换的工具头兼容。例如,不同插入工具头可附接到工具54(例如,用于不同类型、尺寸、形状、数量等的部件26),和/或执行其他功能的头(例如,加热工具头、加工工具头、切削工具头、激光工具头、含有反射镜(诸如与激光器70一起使用的图20的反射镜92)的头,等等)可附接到工具54的端部。
如图23所示,插入工具54可包括在织造操作期间将部件26插入织物12中时用于保持部件26的端部部分94。如果需要,拾放工具可用于将一个或多个部件26置于工具54的端部部分94上。可释放的接合结构(诸如接合结构96)可将部件26保持在适当的位置,直到期望从插入工具54释放部件26为止。接合结构96可为摩擦接片,其向内和向外折曲以保持和释放部件26。然而,这仅为例示性的。如果需要,其他合适的接合结构可用于将部件26保持在工具54上的适当位置并且从工具54释放部件26。
图24为用于将部件26插入织物12中的插入工具54的透视图。如图24所示,当插入工具54移动到梭口124(图11)中时,插入工具54可将部件26保持在上表面上。一旦处于梭口124中,插入工具54就可使部件26与导电股线80C对准。具体地讲,插入工具54可使导电股线80C与部件26中的凹槽50对准。如果需要,导电股线80C最初可被定位为在凹槽50内悬空以避免与凹槽50中的焊膏82接触,直到部件26处于口袋66中为止。可通过以下方式实现这种定位:升高导电股线80C(例如,与综片46一起),和/或使用插入工具54保持焊料82与股线80C之间的小间隙,直到部件26已到达口袋66中的适当位置为止。
一旦导电股线80C与部件26中的凹槽50对准,插入工具54就可使部件26在方向98上移动,同时使部件26沿着股线80C滑动,直到部件26已到达口袋66中的适当位置为止。具体地讲,插入工具54可在方向98上继续,直到部件26上的垫40与股线80C的暴露导电区段84适当地对准为止,如图25所示。
一旦部件26已到达口袋66中的适当位置,就可使用加热工具64使焊料82回流,并且如果需要,熔化部件26上的防护结构130。如图25所示,感应加热工具64可局部地加热焊料82和/或防护结构130(图8),从而使焊料82回流并且熔化防护结构130。这产生了部件26与股线80C之间稳健的电气和机械连接。
图26为织物12的横截面侧视图,示出了在加热操作期间插入工具54可如何将部件26保持在口袋66中。交织设备120(例如,图11的织造设备、图13的针织设备、图19的编织设备或其他合适的交织设备)可通过在织物12的两个或更多个部分之间(例如,在上部织物部分12-1和下部织物部分12-2之间)产生空间而形成口袋66。口袋66可帮助使部件26取向,以使得焊垫40(和垫40上的焊料82)与相应导电股线80C对准。在物品10操作期间,导电股线80C可在部件26和物品10中的其他电路之间输送信号。
如图26所示,防护结构130可包括不同材料,诸如材料130A和材料130B。凹槽50可延伸穿过材料130A和材料130B两者。如果需要,材料130B可由熔化温度高于材料130A的热塑性塑料形成以使得仅材料130A在加热操作期间熔化。在使用工具64加热后,焊料82可回流而形成导电股线80C与部件26之间的机械和电气连接。材料130A可覆盖股线80C的上部部分。在使焊料82回流并熔化材料130A之后,插入工具54可释放部件26并且可移出口袋66。然而,这仅为例示性的。如果需要,封装剂材料(诸如防护结构130)可被省略,或可使用不同工具和/或在不同步骤期间(例如,在焊料回流操作之前或之后)熔化。
如图27所示,材料130A可填充股线80C周围及凹槽50内的间隙,从而形成稳健的机械连接,同时还形成保护电连接免受湿气和其他污染物的影响的封装层。
在图27的示例中,口袋66被示出为将织物部分12-1和12-2分开的间隙。然而,这仅为例示性的。如果需要,在插入电子部件26之后,可将第一织物部分12-1和第二织物部分12-2拉在一起,使得间隙66被消除。织物12可具有电子部件26所处的凸起部,或织物12可不具有电子部件26所处的凸起部(例如,织物在跨具有电子部件26的位置和没有电子部件26的位置可具有基本上均匀的厚度,如图27的示例所示)。
图28中示出了涉及在织物形成期间将电子部件插入织物中的例示性操作。在图28中,用于将电子部件插入织造物中的步骤作为一个例示性示例示出。然而,应当理解,可使用类似的方法、步骤和操作来在织物形成期间将电子部件插入针织物、编织物或其他合适的织物中。
在步骤100的操作期间,控制电路42可定位综片46以便将一组期望的导电股线80C(例如,线)与其他经向股线20隔离而为绝缘物去除作准备。可通过在股线80C上方和下方产生梭口124或通过在股线80C下方或上方产生单个梭口124,而将导电股线80C与其他经向股线20分开。
在步骤102处,可使用绝缘物去除工具70从导电股线80C的适当部分去除绝缘物。这可包括例如使反射镜92(图20)和激光器70相对于股线80C定位并且激光器烧蚀涂层90以沿着导电区段84暴露导电芯88。控制电路42可基于织物结构中的股线消耗来确定从哪个拾取数开始绝缘物去除操作。
在步骤104处,控制电路42可继续织造并且可开始形成织物12中的一个或多个口袋66。这可包括例如产生上部织物层和下部织物层之间的间隙。控制电路42可使形成口袋66的时序相对于导电区段84的位置同步,以使得在形成口袋66时导电区段84被适当地接收在口袋66内。
在步骤106处,控制电路42可重新定位设备120中的一个或多个部件而为部件插入作准备。这可包括例如重新定位压紧杆62。压紧杆62整体可远离织物12升高,或压紧杆62的一个或多个单独部分150可升高而为接近的电子部件26作准备。如果需要,可重新定位设备120的其他部件(例如,可移开部件120中的引纬和定位设备68、钢筘52和/或其他部件而为部件插入作准备)。
在步骤108处,可使用插入工具54将部件26插入口袋66中。在步骤108的插入操作期间,可重新定位或暂停交织设备的一个或多个部件,或交织设备可继续交织操作而无任何变化。控制电路42可定位综片46以便将导电股线80C与其他经向股线20隔离而为绝缘物去除作准备。可在股线80C上方产生第一梭口124并且可在股线80C下方产生第二梭口124,或单个梭口124可位于股线80C下方或上方。部件26插入的梭口的位置可基于部件26的哪一侧将附接到导电股线80C。如果部件26的上表面将要附接到股线80C,则部件26可插入股线80C下方的梭口124中(例如,如图11所示)。如果部件26的下表面将要附接到股线80C,则部件26可插入股线80C上方的梭口124中。
插入工具54可移动到梭口124中,并且可使导电股线80C与部件26中的凹槽50对准。然后插入工具54可使部件26沿着股线80C滑动到口袋66中,直到导电区段84定位在凹槽50中的焊料82上方。控制电路42可基于自激光器烧蚀股线80C起已经过的时间量来确定何时停止移动插入工具54。
在步骤110处,可使用加热工具(诸如感应加热工具64)对焊料82进行感应加热并使之回流。如果需要,还可使用加热工具64加热防护结构130(例如,防护盖130的部分130A),从而熔化部分或全部防护结构130。焊料回流操作和封装剂材料熔化操作可同时执行或可在单独步骤期间执行。如果需要,可使用其他加热技术(例如,热空气、传导、来自灯的热量或其他能量)来熔化焊料和/或封装剂材料。感应加热的使用仅为例示性的。如果需要,插入工具54和/或股线80C可在加热期间振动以增强焊料回流并且形成部件26与股线80C之间稳健的机械和电气连接。
在步骤112处,插入工具54可释放部件26(例如,通过使图23的接片96远离部件26折曲并且将插入工具54移出口袋66)。
在步骤114处,控制电路42可使设备120中的部件重新同步(例如,通过调节诸如经向股线定位设备、纬向股线定位设备、部件插入设备、钢筘、经向张紧设备、压紧杆、牵拉设备、绝缘物去除设备和加热设备等部件的位置、速度、张力控制或其他特性)并且可恢复织造操作。这可包括例如闭合口袋66以使得部件26完全包围在口袋66内,并且将压紧杆62降低到其正常位置。
在一些场景中,可能期望在具有对部件26的视线可达性的情况下执行某些处理操作。例如,可在电子部件暴露或部分地暴露于织物的外部时执行使部件26与导电股线80C(例如,与股线80C的导电区段84)对准、焊接操作、封装操作、电连接验证操作和/或其他处理操作。
图29至图34示出了涉及口袋之外的处理的例示性设备和步骤,其中在将部件插入口袋中之前执行绝缘物去除操作、对准操作、焊接操作和封装操作,从而在这些处理操作期间允许对电子部件的视觉和物理可达性。
如图29所示,交织设备(例如,图4和/或图11的设备120)可用于产生织物12并产生织物12中的口袋66。口袋66最初可具有面向梭口124的开口侧。织物12可包括一个或多个导电股线80C。导电股线80C在口袋66中可为松散的(例如,未被结合到织物部分12-1或12-2中或未与这些织物部分交织),或导电股线80C可在口袋66中与织物12的上部部分12-1和/或下部部分12-2交织。在图29的示例中,股线80C被结合到下部织物部分12-2中。
在交织操作期间,经向股线定位设备可用于定位经向股线20以产生上部经向股线20A与下部经向股线20B之间的梭口124。经向股线定位设备可将尚未结合到织物12中的导电股线80C定位在上部经向股线20A与下部经向股线20B之间。股线80C可包括将附接部件26的区段84。区段84可为已从中去除了绝缘物(例如,使用烧蚀绝缘物的激光烧蚀工具和/或使用熔化掉绝缘物的焊料头)而暴露股线80C的导电部分的区段,或区段84可为尚未从中去除外绝缘物的绝缘的区段。
由于在附接部件26时区段84位于口袋66之外,因此插入工具54可具有更好的可达性以便使部件26与区段84对准。在经向定位设备将导电股线80C定位在上部经向股线20A与下部经向股线20B之间时,插入工具54可保持部件26并且可使部件26与导电股线80C的区段84对准。这可包括例如使部件26上的一个或多个凹槽50与股线80C的区段84对准。可使用舒展工具(诸如舒展工具202)舒展开上部经向股线20A,从而在梭口124的上部部分中产生开口,处理设备可穿过该开口触及部件26。如果需要,可使用工具202舒展开下部经向股线20B以在梭口124的下部部分中产生开口(从而从下方提供对部件26的可达性)。工具202在上部梭口经向股线20A中产生开口的布置有时在本文中作为一个例示性示例进行描述。
图30为织物12的顶视图,示出了舒展工具202可如何在第一组和第二组上部梭口经向股线20A中产生开口,诸如开口206。舒展工具202可具有将第一组经向股线20A保持到一侧的第一部分(诸如部分202A)以及将第二组经向股线20A保持到另一侧的第二部分(诸如部分202B)。舒展工具202可由金属、塑料或其他合适的材料形成,并且可包括可将织物12中的股线拉开的叉和/或钩。如果需要,舒展工具202可为钢筘52的一部分,或可为与钢筘52分开的部件。舒展工具202可由设备操作员手动地控制,和/或可由计算机控制的定位设备控制。开口206使部件26暴露于织物12的外部。这允许通过开口206实现对部件26的视线可达性(例如,对于设备操作员、相机和/或计算机控制的定位设备而言)。如果需要,在梭口124中形成开口206时可使用工具(诸如梳、夹具和/或一部分压紧杆62)将织物12的部分保持在适当的位置,从而使织物12中的缺陷最小化。
在已经从区段84去除绝缘物的布置中,插入工具54可使部件26与暴露导电区段84对准。在尚未从区段84去除绝缘物的布置中,插入工具54可使部件26与绝缘物将被去除的股线80C的区域对准。
一旦插入工具54已使部件26与股线80C适当地对准(例如,一旦区段84接收在部件26的凹槽50内)和/或一旦舒展工具202已产生开口206,就可在将部件26插入口袋66中之前进行附加处理步骤。如图31所示,设备212可用于穿过上部梭口股线20A中的开口206触及部件26。开口206可提供部件26对于观察者诸如在方向210上观察部件26的观察者208(或对于在方向210上观察部件26的相机)的视线可达性。
设备212可包括绝缘物去除设备(例如,熔化掉绝缘物的焊料头或其他加热工具、烧蚀掉绝缘物的激光烧蚀设备、或其他用于从股线80C去除外绝缘层的设备)、电连接设备(例如,用于分配和/或加热焊料的焊接工具、导电粘合剂施加设备等)、用于分配封装的封装工具,和/或可包括其他用于在将部件26插入口袋66中之前处理部件26的工具。如果需要,可使用相同的热量施加工具(例如,在相同处理步骤中或在单独处理步骤中)实现绝缘物去除和焊接。
在图31的示例中,设备212包括焊料头216和封装材料分配头214。在舒展工具202撑开经向股线20A时,焊料头216可穿过开口206触及部件26并且可对先前已向部件26施加的焊料进行加热(或如果需要,可同时在部件26上对焊料进行施加和加热)。这可包括例如使凹槽50中的焊料82(图8)回流以产生股线80C与部件26之间的电连接。在焊接操作后,封装剂分配头214可穿过开口206触及部件26,并且可将封装材料(例如,图12的封装材料260)施加到股线80C与部件26之间的电连接。如果需要,可在舒展工具202撑开上部经向股线20A时对部件26执行附加处理操作。例如,如果需要,可在视觉上和/或使用穿过开口206触及部件26的测量设备验证部件26与股线80C之间的电连接的完整性。
当完成期望的处理操作(诸如对准、焊接、封装和/或电连接验证)时,可去除舒展工具202并且插入工具54可在方向218上移动以将部件26插入口袋66中。由于部件26此时附接到股线80C,因此股线80C可随部件26一起移动到口袋66中。因此,当将部件26插入口袋66中时,一些股线80C可环回在其自身上。
图32示出了在插入工具54释放部件26之前保持工具(诸如部件保持工具220)可如何将部件26保持在口袋66中。在图32的示例中,部件保持工具220可具有一个或多个小叉,这些小叉延伸穿过织物12(例如,延伸穿过织物12中的相邻股线之间的空间),从而将部件26保持在口袋66中。一旦部件26被部件保持工具220保持,插入工具54就可释放部件26并且可在方向222上离开梭口124。在其他布置中,部件保持工具220可为向织物12施加外部压力而将部件26保持在适当的位置的工具。例如,压紧杆62可用于施加外部压力并由此用作部件保持工具,或单独工具(例如,如果需要,随压紧杆62一起行进)可用于向织物12施加外部压力以将部件26保持在口袋66中。
图33示出了在去除插入工具54之后部件保持结构220可如何保持在适当的位置,以使得在织造操作继续且口袋66闭合时部件26保持在口袋66内。当口袋66闭合且部件26保持在织物口袋66内时,可去除部件保持工具220。
图34为在结合图29至图33所述的处理步骤之后织物12中的部件26的横截面侧视图。如图34所示,由于将部件26附接到口袋66之外的股线80C且随后将部件26插入口袋66中,因此一些导电股线80C在口袋66内可自身重叠。如果需要,可在将部件26插入口袋66中之后进行附加处理步骤以防止股线80C的松散部分在口袋66内缠结。例如,可(例如,使用感应加热技术或其他热量施加设备)加热部件26的一侧或多侧上(例如,面向股线80C的松散部分的部件26的底侧上)的封装剂材料280(例如,热塑性塑料)。熔化的封装剂280可捕获口袋66中的股线80C的松散部分,并且可将部件26的底部固定到织物12的口袋66中的其他股线。
图35示出了另一个例示性示例,其中在具有对部件26的视线可达性的情况下执行与在织物12形成期间将部件26附接到织物12相关联的一些处理操作。在图35的示例中,将部件26插入口袋66中并且在处于口袋66中时电连接到股线80C。为了提供视觉可达性,部件26的电接触点40可位于沿着口袋66的开口侧暴露的部件26的边缘部分上。部件26可具有带有第一突出臂和第二突出臂的T形。凹槽50可位于部件26的突出臂中。该T形可确保导电股线80C仅需要向上越过部件26的突出部分延伸而不是向上越过部件26的整个长度延伸。然而,这仅为例示性的。如果需要,部件26可具有其他合适的形状。
在部件26处于口袋66中且股线80C处于凹槽50中时,可使用诸如热压焊机工具224的工具使焊料82(图8)在口袋66的边缘处的暴露接触点40上回流。可使用杆226保持经向股线(包括股线80C)远离部件26,以使得热压焊机224在未受股线80C妨碍的情况下可易于触及部件26。如果需要,热压焊机224可具有细长叉元件,这些细长叉元件配合在凹槽50内以有助于使焊料在凹槽50中回流。在焊接操作之后,可执行诸如封装操作和/或电连接验证操作的附加处理操作,同时部件26的边缘仍在口袋66的边缘处暴露。当完成期望的处理操作时,交织可继续并且可闭合口袋66。
图36为处理设备可如何触及部件26的另一个例示性示例的顶视图。在图36的示例中,织物开松机工具228用于通过将织物12的股线拉开来产生织物12中的开口230。开口230可提供对口袋66中的部件26的可达性。处理设备诸如绝缘物去除设备、电连接(例如,焊接)设备、封装设备、电连接验证设备和/或其他设备可经由开口230触及口袋66中的部件26。当完成期望的处理操作时,可去除工具228并且可闭合开口230。如果需要,可在去除工具228之后进行附加交织操作(例如,设备120可继续织造)。
在图37的示例中,织物松开工具240用于在交织操作期间保持织物12的一部分松开。工具240可具有管状形状,并且可被布置为与口袋66中的部件26对准。在交织操作期间,可将上部织物部分12-1的股线交织在工具240周围,从而在上部织物12-1中产生与部件26对准的空隙250。观察者诸如在方向234上观察织物12的观察者232(或在方向234上观察织物12的相机)可能能够穿过开口250看见部件26。在工具240处于适当的位置时,处理设备诸如绝缘物去除设备、电连接(例如,焊接)设备、封装设备、电连接验证设备和/或其他设备可经由工具240所产生的开口250触及口袋66中的部件26。例如,激光器238可朝向反射镜236发出激光242,该反射镜继而可使激光242穿过开口250朝向部件26上的焊料82反射。来自激光242的热量可使焊料82回流,从而将部件26电耦接到织物12。当完成期望的处理操作时,可去除工具240并且可闭合织物12中的开口。如果需要,可在去除工具240之后进行附加交织操作(例如,设备120可继续织造)。
图38为使用内窥镜获得对口袋66中的部件26的视觉可达性的另一个例示性示例的侧视图。如图38所示,插入工具54可将部件26插入口袋66中。在插入工具54将部件26保持在口袋66中时,还可将光学设备(诸如内窥镜244)插入口袋66中。内窥镜244可具有用于采集部件26的内窥镜图像数据的光纤。设备操作员和/或计算机控制的定位设备可接收内窥镜图像数据,该内窥镜图像数据继而可在对准操作、绝缘物去除操作、焊接操作、封装操作和/或其他处理操作期间使用。如果需要,内窥镜244可为激光内窥镜,其可施加激光以使焊料在部件26上回流,同时还采集部件26的内窥镜图像。当完成期望的处理操作时,可去除内窥镜244和插入工具54并且交织操作可继续以闭合口袋66。
如上所述,本技术的一个方面是采集和使用特定和合法来源的数据。本公开设想,在一些实例中,该所采集的数据可包括唯一地识别或可用于识别具体人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、在线标识符、电话号码、电子邮件地址、家庭地址、与用户的健康或健身级别相关的数据或记录(例如,生命特征测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期或任何其他个人信息。
本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如,个人信息数据可用于递送用户根据其偏好可能较感兴趣的目标内容。因此,使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容具有更大的控制。此外,本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如,健康和健身数据可根据用户的偏好来使用以提供对其总体健康状况的见解,或者可用作对使用技术来追求健康目标的个体的积极反馈。
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因此,虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案,但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即,本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如,可基于汇集的非个人信息数据或绝对最低数量的个人信息,诸如仅在用户设备上处理的内容或可用于内容递送服务的其他非个人信息,来选择内容并递送给用户。
根据第一实施方案,用于形成具有至少一个导电股线的织物的设备包括交织设备,该交织设备交织第一股线和第二股线以形成织物;控制电路,该控制电路控制交织设备以产生第一股线与第二股线之间的间隙;以及插入工具,该插入工具将电子部件定位在间隙中且在所述至少一个导电股线上,其中控制电路控制交织设备以在插入工具将电子部件定位在间隙中且在所述至少一个导电股线上之后继续交织第一股线和第二股线。
根据第一实施方案,织物包括针织物并且交织设备包括针织设备,该针织设备针织第一股线和第二股线以形成针织物。
根据第一实施方案,织物包括织造物并且交织设备包括织造设备,该织造设备织造第一股线和第二股线以形成织造物。
根据第一实施方案,第一股线包括第一经向股线,第二股线包括第二经向股线,并且织造设备包括经向股线定位设备,该经向股线定位设备定位第一经向股线和第二经向股线以产生梭口;以及纬向股线定位设备,该纬向股线定位设备将纬向股线插入梭口中。
根据第一实施方案,该设备包括其上搁置了织物的一部分的支撑结构,其中支撑结构包括电介质材料。
根据第一实施方案,该设备包括搁置在织物上的压紧杆,其中控制电路被配置为调节压紧杆的至少一部分相对于织物的高度以适应电子部件。
根据第一实施方案,压紧杆具有单独控制的部分,所述单独控制的部分可被独立地调节到不同高度。
根据第一实施方案,该设备包括经向股线从中穿过的钢筘,其中钢筘朝向和远离织物移动,并且其中控制电路被配置为在插入工具将电子部件定位在间隙中时暂时暂停钢筘的运动。
根据第一实施方案,该设备包括具有多个独立控制的辊的牵拉设备。
根据第一实施方案,该设备包括激光器,该激光器烧蚀所述至少一个导电股线上的绝缘涂层以暴露所述至少一个导电股线上的导电区段。
根据第一实施方案,交织设备包括股线定位设备,该股线定位设备在激光器烧蚀所述至少一个导电股线上的绝缘涂层时使所述至少一个导电股线远离第一股线和第二股线定位。
根据第一实施方案,该设备包括高温计,该高温计在激光器烧蚀所述至少一个导电股线上的绝缘涂层时监测织物的温度。
根据第一实施方案,该设备包括加热工具,该加热工具使焊料在电子部件上回流以将电子部件附接到导电区段。
根据第一实施方案,加热工具包括感应加热工具。
根据第二实施方案,用于形成织物的方法包括从第一股线和第二股线去除绝缘物以暴露导电区段;在从第一股线和第二股线去除绝缘物之后,使第一股线和第二股线与其他股线交织以产生腔;使用插入工具将电子部件定位在腔中并且将电子部件焊接到腔中的导电区段;以及在将电子部件插入腔中之后,使第一股线和第二股线与其他股线交织。
根据第二实施方案,从第一股线和第二股线去除绝缘物包括使用激光器烧蚀绝缘物。
根据第二实施方案,将电子部件定位在腔中包括使第一股线和第二股线与电子部件中的相应第一凹槽和第二凹槽对准。
根据第二实施方案,将电子部件定位在腔中包括使电子部件沿着第一股线和第二股线滑动,直到第一凹槽和第二凹槽与腔中的导电区段对准为止。
根据第二实施方案,电子部件包括封装剂材料,并且将电子部件焊接到口袋中的导电区段包括使用感应加热工具使焊料在电子部件上回流并熔化封装剂材料。
根据第三实施方案,织物物品包括第一织物部分和第二织物部分;在第一织物部分和第二织物部分之间穿过的第一导电股线和第二导电股线;插置在第一织物部分和第二织物部分之间的电子部件,其中电子部件包括具有第一凹槽和第二凹槽的防护结构,并且其中电子部件经由第一凹槽中的第一焊料连接和第二凹槽中的第二焊料连接来耦接到第一导电股线和第二导电股线;以及至少部分地封装第一焊料连接和第二焊料连接的封装剂材料。
根据第三实施方案,封装剂材料包括具有第一熔化温度的热塑性材料,并且防护结构包括具有高于第一熔化温度的第二熔化温度的附加热塑性材料。
根据第三实施方案,第一导电股线和第二导电股线各自具有由绝缘涂层围绕的导电芯,并且已去除绝缘涂层的一部分以在穿过第一凹槽和第二凹槽的第一导电股线和第二导电股线的部分上暴露导电芯。
根据一个实施方案,提供了用于形成具有至少一个导电股线的织物的设备,该设备包括交织设备,该交织设备交织第一股线和第二股线以形成织物;控制电路,该控制电路控制交织设备以产生第一股线与第二股线之间的间隙;以及插入工具,该插入工具使电子部件与所述至少一个导电股线对准,并且在电子部件电耦接到所述至少一个导电股线之后将电子部件定位到间隙中,该控制电路控制交织设备以在插入工具将电子部件定位在间隙中之后继续交织第一股线和第二股线。
根据另一个实施方案,织物包括织造物并且交织设备包括织造设备,该织造设备织造第一股线和第二股线以形成织造物。
根据另一个实施方案,第一股线包括第一经向股线,第二股线包括第二经向股线,并且织造设备包括经向股线定位设备,该经向股线定位设备定位第一经向股线和第二经向股线以产生梭口;以及纬向股线定位设备,该纬向股线定位设备将纬向股线插入梭口中。
根据另一个实施方案,该设备包括舒展工具,该舒展工具舒展开一些第一经向股线以在梭口中产生开口。
根据另一个实施方案,电子部件经由焊料连接来电耦接到导电区段,该设备还包括焊接工具,该焊接工具穿过开口触及电子部件以产生电子部件与所述至少一个导电股线之间的焊料连接。
根据另一个实施方案,所述至少一个导电股线具有绝缘涂层,并且焊接工具施加热量以从所述至少一个导电股线的一个区段去除绝缘涂层。
根据另一个实施方案,该设备包括封装工具,该封装工具穿过开口触及电子部件以封装焊料连接。
根据另一个实施方案,插入工具在焊接工具产生焊料连接之后将电子部件定位并释放在间隙中,该设备包括部件保持工具,该部件保持工具在插入工具将电子部件释放在间隙中之后将电子部件保持在间隙中。
根据另一个实施方案,控制电路控制交织设备以继续交织而闭合间隙,并且在闭合间隙之后从织物去除部件保持工具。
根据另一个实施方案,电子部件具有凹槽,并且焊料连接位于凹槽中。
根据另一个实施方案,该设备包括搁置在织物上的压紧杆,控制电路被配置为调节压紧杆的至少一部分相对于织物的高度以适应电子部件。
根据另一个实施方案,压紧杆具有单独控制的部分,所述单独控制的部分可被独立地调节到不同高度。
根据另一个实施方案,该设备包括第一经向股线和第二经向股线从中穿过的钢筘,钢筘朝向和远离织物移动,并且控制电路被配置为在插入工具将电子部件定位在间隙中时暂时暂停钢筘的运动。
根据另一个实施方案,该设备包括具有多个独立控制的辊的牵拉设备。
根据一个实施方案,提供了用于形成织物的方法,该方法包括使第一股线和第二股线与其他股线交织;从第一股线和第二股线去除绝缘物以暴露导电区段;将电子部件电连接到第一股线和第二股线的导电区段;将电子部件插入织物的第一部分和第二部分之间的位置中;以及在将电子部件插入该位置中之后,使第一股线和第二股线与其他股线交织。
根据另一个实施方案,将电子部件电连接到第一股线和第二股线的导电区段包括使用焊接工具将电子部件焊接到第一股线和第二股线。
根据另一个实施方案,从第一股线和第二股线去除绝缘物包括使用焊接工具从第一股线和第二股线去除绝缘物。
根据另一个实施方案,使用焊接工具将电子部件焊接到第一股线和第二股线包括将第一股线焊接在电子部件中的第一凹槽中并且将第二股线焊接在电子部件中的第二凹槽中。
根据另一个实施方案,该方法包括在将电子部件插入该位置中之前将封装剂材料沉积在第一凹槽和第二凹槽中。
根据另一个实施方案,该位置包括腔,并且将电子部件电连接到第一股线和第二股线的导电区段包括在将电子部件插入腔中之后将电子部件电连接到第一股线和第二股线的导电区段。
根据一个实施方案,提供了织物物品,该织物物品包括第一织物部分和第二织物部分;具有相应第一导电区段和第二导电区段的第一导电股线和第二导电股线;插置在第一织物部分和第二织物部分之间的电子部件,该电子部件包括具有第一凹槽和第二凹槽的防护结构,并且该电子部件经由第一凹槽中的第一焊料连接和第二凹槽中的第二焊料连接来耦接到第一导电区段和第二导电区段;以及至少部分地封装第一焊料连接和第二焊料连接的封装剂材料。
根据另一个实施方案,第一导电股线和第二导电股线各自具有由绝缘涂层围绕的导电芯,并且已去除绝缘涂层的一部分以沿着第一导电区段和第二导电区段暴露导电芯。
前文仅为例示性的,并且在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下,本领域的技术人员可作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种用于形成具有至少一个导电股线的织物的设备,所述设备包括:
交织设备,所述交织设备交织第一股线和第二股线以形成所述织物;
控制电路,所述控制电路控制所述交织设备以产生所述第一股线与所述第二股线之间的间隙;和
插入工具,所述插入工具:
使电子部件与所述至少一个导电股线对准;以及
在所述电子部件电耦接到所述至少一个导电股线之后将所述电子部件定位到所述间隙中,其中所述控制电路控制所述交织设备以在所述插入工具将所述电子部件定位在所述间隙中之后继续交织所述第一股线和所述第二股线。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述织物包括织造物并且其中所述交织设备包括织造设备,所述织造设备织造所述第一股线和所述第二股线以形成所述织造物。
3.根据权利要求2所述的设备,其中所述第一股线包括第一经向股线,其中第二股线包括第二经向股线,并且其中所述织造设备包括:
经向股线定位设备,所述经向股线定位设备定位所述第一经向股线和所述第二经向股线以产生梭口;和
纬向股线定位设备,所述纬向股线定位设备将纬向股线插入所述梭口中。
4.根据权利要求3所述的设备,还包括舒展工具,所述舒展工具舒展开一些所述第一经向股线以在所述梭口中产生开口。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述电子部件经由焊料连接来电耦接到所述导电区段,所述设备还包括焊接工具,所述焊接工具穿过所述开口触及所述电子部件以产生所述电子部件与所述至少一个导电股线之间的所述焊料连接。
6.根据权利要求5所述的设备,其中所述至少一个导电股线具有绝缘涂层,并且其中所述焊接工具施加热量以从所述至少一个导电股线的一个区段去除所述绝缘涂层。
7.根据权利要求5所述的设备,还包括封装工具,所述封装工具穿过所述开口触及所述电子部件以封装所述焊料连接。
8.根据权利要求5所述的设备,其中所述插入工具在所述焊接工具产生所述焊料连接之后将所述电子部件定位并释放在所述间隙中,所述设备还包括:
部件保持工具,所述部件保持工具在所述插入工具将所述电子部件释放在所述间隙中之后将所述电子部件保持在所述间隙中。
9.根据权利要求8所述的设备,其中所述控制电路控制所述交织设备以继续交织而闭合所述间隙,并且其中在闭合所述间隙之后从所述织物去除所述部件保持工具。
10.根据权利要求5所述的设备,其中所述电子部件具有凹槽,并且所述焊料连接位于所述凹槽中。
11.根据权利要求3所述的设备,还包括搁置在所述织物上的压紧杆,其中所述控制电路被配置为调节所述压紧杆的至少一部分相对于所述织物的高度以适应所述电子部件。
12.根据权利要求11所述的设备,其中所述压紧杆具有单独控制的部分,所述单独控制的部分可被独立地调节到不同高度。
13.根据权利要求3所述的设备,还包括所述第一经向股线和所述第二经向股线从中穿过的钢筘,其中所述钢筘朝向和远离所述织物移动,并且其中所述控制电路被配置为在所述插入工具将所述电子部件定位在所述间隙中时暂时暂停所述钢筘的运动。
14.根据权利要求1所述的设备,还包括具有多个独立控制的辊的牵拉设备。
15.一种用于形成织物的方法,包括:
使第一股线和第二股线与其他股线交织;
从所述第一股线和所述第二股线去除绝缘物以暴露导电区段;
将电子部件电连接到所述第一股线和所述第二股线的所述导电区段;
将所述电子部件插入所述织物的第一部分和第二部分之间的位置中;以及
在将所述电子部件插入所述位置中之后,使所述第一股线和所述第二股线与所述其他股线交织。
16.根据权利要求15所述的方法,其中将所述电子部件电连接到所述第一股线和所述第二股线的所述导电区段包括使用焊接工具将所述电子部件焊接到所述第一股线和所述第二股线。
17.根据权利要求16所述的方法,其中从所述第一股线和所述第二股线去除所述绝缘物包括使用所述焊接工具从所述第一股线和所述第二股线去除所述绝缘物。
18.根据权利要求16所述的方法,其中使用焊接工具将所述电子部件焊接到所述第一股线和所述第二股线包括将所述第一股线焊接在所述电子部件中的第一凹槽中并且将所述第二股线焊接在所述电子部件中的第二凹槽中,所述方法还包括:
在将所述电子部件插入所述位置中之前将封装剂材料沉积在所述第一凹槽和所述第二凹槽中。
19.一种织物物品,包括:
第一织物部分和第二织物部分;
具有相应第一导电区段和第二导电区段的第一导电股线和第二导电股线;
插置在所述第一织物部分和所述第二织物部分之间的电子部件,其中所述电子部件包括具有第一凹槽和第二凹槽的防护结构,并且其中所述电子部件经由所述第一凹槽中的第一焊料连接和所述第二凹槽中的第二焊料连接来耦接到所述第一导电区段和所述第二导电区段;以及
至少部分地封装所述第一焊料连接和所述第二焊料连接的封装剂材料。
20.根据权利要求19所述的织物物品,其中所述第一导电股线和所述第二导电股线各自具有由绝缘涂层围绕的导电芯,并且其中已去除所述绝缘涂层的一部分以沿着所述第一导电区段和所述第二导电区段暴露所述导电芯。
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