用于针绣和雕绣穿孔技术的、 安装在一切割装置的针座杆上的针状刀具 本发明一般涉及机绣，即利用针和线在布料上提供另外的花纹或其它装饰性的效果。本发明特别涉及利用雕绣的辅助穿孔技术提供类似的效果，其中，在布料上切出开口，在开口的边缘上用针和线针绣或装饰。当通过雕绣形成的这种透孔织物是手工制作的时，一般需在对它们的边缘镶边或针绣前用剪刀剪切出任何形状和大小的开口，以获得平整的针绣边缘。作为例外，这种开口是在针绣以后用剪刀剪切的。当然，后面进行地雕绣的效果是不理想的，因为用剪刀剪切的边缘是有很大缺陷和不稳定的，其中包括操作者因担心剪得“不够”或“太多”而通过剪刀留下的、从加工好的针绣边缘上突出的剪切线端。很显然，在用针和线针绣后再剪切小的开口是不可能的。
在现有技术的目前阶段，通过用针绣机雕绣形成透孔织物几乎是不可能的。特别是，它不可能剪切出任何布料片断。任何透孔织物在未剪切的情况下利用机械和手工用针线针绣将存在上述缺陷，并带来很有害的影响。事实上，市场是准备接受完全手工针绣的质量和价格，但拒绝工业化针绣，因为它的价格和质量大部分是由于需要对透孔织物手工剪切成机制花样所决定的。市场的拒绝不仅是由于消费者的选择，而是制造上的困难，因为要协调通过机器可获得的大量无透孔的织物和必须用手操纵剪刀剪切任何针绣开口的大量劳动。一旦进行雕绣的同一个人还提供用针线进行的针绣，那么雇佣一个加工组的制造商将根据消费者的一般需求，不用担心如何安排工作，而预先或向后大量地安排针线或雕绣工作。任何事情是容易的，而消费者则承认制造业的麻烦：诸如价格、数量、质量和交货。相反，对于工业生产厂商来说，交货的麻烦是一个确确实实的难题，因为它要根据各台机器的雕绣进行计算，而机器的工作包括由针线提供的相对容易的针绣和相对困难的剪切；因而需要至少20个人。然而，如此大量的人员不能永久雇佣，因为透孔织物针绣的需求是变化的。这样，只有提供足够的劳动者进行手工雕绣透孔织物的生产厂商才能生存下来。
另外，由于不能提供用雕绣装置进行穿孔操作的针绣机，生产厂商(全世界只有三、四家)增加针绣机的机头，使每个机头具有若干针座杆，以便用多种颜色和线或它们的组合来换取透孔织物效果。针绣机生产厂商发现，适用于任何种类透孔织物的补救手段只是有选择地给每个机头上的一个针座杆提供叫做“穿孔器”的穿孔工具。这种穿孔器具有三角形或正方形锥体的形状，它能够穿过被针绣的布料以及它背面的纸。一轴线与针轴线平行的针座杆携带一穿孔器支座。机头上的装有这种穿孔器的针座杆上没有针，它的线探测器保持不动，而它的压脚隔开一段距离工作。由于穿孔器提供的穿过针板的孔比针板上的孔大，因此穿孔器可具有比针的直径和针板孔的直径大的横截面尺寸。穿孔器的角边缘被制成刀口状。当穿孔器在布料上穿孔时，留下许多翼片，它们的数量与锥体工具的侧面或角或切割边缘的数量相同。当穿孔器沿着它的刀口方向移动时，这些翼片增大。这些翼片只能略微超过10mm的最大总尺寸，否则的话，这种翼片将不可能出现在针绣绸缎上。
当布料和/或背面的纸相对于绸缎宽度相当厚时，绸缎包含这种翼片的能力将降低，这种翼片将仅仅来自于唯一的通孔。这样，穿孔器只能修补非常小的开口的问题，从而在针绣后不能使用剪刀。任何更大的透孔都要用手工雕绣制造。由于穿孔器提供穿孔作用，它几乎不可能通过雕绣获得理想的透孔织物。为了通过雕绣获得理想的透孔织物，需要一种能够将切断的布料条分开的连续切割。由于利用一组穿孔器穿孔而分开的操作是连续的，困难出现了，这些困难反映出这种类型的切割对于任何针绣效果来说是不实用的，即：
(1)由一组穿孔器穿孔形成的切割边缘明显是不美观的；
(2)由一组穿孔器穿孔形成的切割将不需要的布料片断分开，因此它们必须被清除；
(3)在切割是在提供任何透孔针绣绸缎开始或之前进行的情况下，为了实施或阻止一组穿孔器穿孔造成的不美观，目前没有一种装置可用于已知的机器上，以清除不要的布条和处置它们，因此使针绣不能进行；
(4)在切割作为针绣工艺的后一步骤、或至少在提供任何透孔针绣绸缎之后进行的情况下，不会出现清除不要的布条和处置它们的问题。然而，不美观的切割边缘将从加工好的绸缎上突出；
(5)在以上两种情况下，优点被缺陷大大损害。
综上所述，从现有技术的目前阶段可看到：
(1)利用目前的针绣机和技术是不可能通过雕绣进行任何穿孔的；
(2)任何通过雕绣进行的穿孔将在无穿孔的针绣品离开机器后进行，而该穿孔是用剪刀手工进行的；
(3)利用已知的针绣机当然不能进行其它的、类似穿孔的雕绣，诸如：钮扣孔、眼罩开口，标签等的向外切割；
(4)不能用剪刀剪切的非常小的透孔可利用穿孔器对布料穿孔予以准备，该穿孔器安装在与针平行的各机头的一针座杆上，这种实施方式将在周围的布料上形成大量的布料和纸的翼片。这是可能的，因为在大量的翼片和布料的延伸部分之间存在着某种关系，因此后者可能包含着前者。
本发明将克服这些缺陷。本发明人凭借灵敏的领悟力已构思了一种针状刀具，它可用于针绣以及诸如雕绣的穿孔技术，并可安装在切割设备的针座杆上，此外还构思了制造这种刀具和使用这种设备的工艺和方法，它们的特征包含在附后的权利要求书内。
按照本发明的一个较佳实施例可改进针状刀具1的功效，它的刀口被制成双面形状的，以提供与剪刀刀口相同的作用，唯一不同的是，剪刀是纵向对着被剪切的布料而不是垂直靠近，而剪刀片闭合完全等同于由针绣装置的针座杆提供的递减运动。实际上，在大多数情况下，特别是在剪切薄片材料时，剪刀在剪刀片敞开的情形下使用，以便在剪刀片夹角对着被剪切的布料时被推动。这种结构是这样的，成对的剪刀状的刀口提供较长的切割边缘，这样，它的两侧面提供一种比剪刀提供的作用更好的接合作用，这是因为剪刀上的枢转的剪刀片边缘在任何情况下都不可能如本发明的针状刀具那样平整。因此，本发明刀具的剪刀状刀口提供一个按照下面公式的、减少的和向心的垂直力分量对布料的确定地方进行切割：
FT＝(RF×nF×cosα)/CT；RV＝FT×cosα；RO＝FT×sinα；
其中，
FT切割力
RF被切割的布料的阻力
nF被切割的布料的数量
α相对于针状刀具轴线的刀口夹角
CT切割系数(磨削)
RV垂直反力(垂直于布料)
RO水平反力(在布料平面上)
按照本发明的另一较佳实施例，当布料上的被切割的透孔制品是弯曲的时，针状刀具的刀口的边缘被制成弯曲的，并按照安装的针座杆的数量(如果它们是两个或四个时)呈90°或45°固定在设备的机头。
为了制造针状刀具1，它是从两级的圆柱形杆101(图15-0和图16-A)开始的，该圆柱形杆是用经回火的不锈钢、特别是AISI 420系列制成的。它的加工、成形和精加工是利用砂轮工具201至220完成的，它们利用它们的平侧面进行工作，从而提供对应的平侧面102、102’、103和103’(图16中的B至E)，它们具有相切的形状，然后利用磨具205至220提供双面凹痕104、104’或1、 1””。该设备包括一平台130，它具有24个站点S1至S20 A、B和C。在与平台共轴的中心圆形转盘机上少见地安装着24个针状杆101。这样，同时进行20次加工。根据转盘机上的各步骤，装载杆和卸下已加工的针状刀具1。由此估计，该设备的产量可达每小时约上千个针状刀具1。凹痕的精加工要16个步骤：其中8个步骤(奇数个)提供给一侧，8个(偶数个)提供给它的后侧：从粗加工开始至形成光亮的精加工刀具结束。大量步骤中的一部分磨削可作为保护先前在杆上形成的硬化的手段，以避免在已加工的刀具上重复硬化。特别重要的是机械设备运行的精度，以便将各需要在各机械加工工具前加工的针状刀具1置于同一位置上和具有稳定的精度。这种精度是通过安装在耳轴式转盘机和平台之间的、所谓HIRT型前面装齿轮的离合器提供的。
按照本发明的一个较佳实施例，给该机械设备的操作提供特定的原则，每次加工有较多的加工头；首先，给两侧面之一提供材料清除，接着附带清除前一个上的少量残渣(图17和18)。在n个针状刀具1之后，第一单元已对应图表上的部分A清除材料，合格的程度也已达到。
在n1个针状刀具1之后，第二单元已对应部分A1(＝约A等等)清除材料，基本上呈指数趋势。
当所有的单元用尽它们的加工能力，通过改变加工磨具可提供一新设定的设备。
下面参照描述具体实施例的附图和例子来详细介绍实现本发明的途径，其中，
图1是按照本发明的一针状刀具的放大的前视图；
图2是以更大比例显示的图1的复制品，其中只显示了按照本发明的针状刀具的一部分；
图3是以与图2相同放大比例显示的、按照本发明的针状刀具的侧视图；
图4是类似于图2和3的视图，但图1和2中的针状刀具被转动45°；
图5以垂直剖视图的方式显示了针状刀具在布料上的可能发生的穿孔，以及各自对被切割的经纱和纬纱的作用，和只是在侧面滑动的经纱和纬纱的作用；
图6是以大比例放大的布料的平面图，其上具有用按照本发明的三个针状刀具切割的切口(以V、O和B定向)；
图7是一机头的仰视图，其上固定着借助按照本发明的模板适当定向的四个针状刀具；
图8是基本上包括前述附图的立体组合图，也是为了提供一适当的、直观的摘要附图；
图9是一针绣机的视图，它只显示了一个机头和本发明的具体作用；
图10是提供必要信息和参数的示意图，以便设计计算机程序；
图11基本上是图10的复制品，其中提供了基本上由计算机程序控制的切口的手绘草图；
图12是给计算机程序员提供帮助的另一图表；
图13是给计算机程序员提供帮助的一大致菜单；
图14是按照本发明的一耳轴式转盘机的示意的平面图；
图15从0到20显示了杆(0)、用平坦磨具进行的上部粗加工(1)、下部粗加工(2)、上部精加工(3)、下部精加工(4)的侧视图，以及凹痕的上部粗加工和上部精加工步骤(5、7、9、11、13、15、(17、19))及凹痕的下部粗加工和下部精加工步骤(6、8、10、12、14、16、(18、20))；
图16从A到G以立体图方式显示了按照本发明的针状刀具1的成形和/或初步材料清除、磨削和精加工的情况；
图17是一示范图表，显示了在加工单元中的作业部分的原理；它显示了材料清除是随工件数目而变化；
图18显示了驱动棘齿轮装置，它用来转动至少一个针座杆7以转动固定在其上的针状刀具1，并具有与在坐标Xd1和Yd1上的花筒缩小雕刻机8有关的辅助装置；
图19显示了包括气动装置4’的废料清除装置4的流程图；
图20和21显示了机动废料穿孔和夹持针状工具41”，它可安装在针座杆7上，并具有作为与花筒缩小雕刻机8有关的辅助装置的一装置40，以便清除在坐标Xd1和Yd1接合区域上的、被夹持的废料80’；
图22显示了一放大的图案，以供阅读后面提供的例子时参考；
图23显示了在用针和线针绣图案后的一手织透孔织物的放大图；
图24显示了在借助本发明的工艺和装置、用针和线针绣图案后的一透孔织物的放大图；
图25显示了在借助本发明的工艺和装置、用针和线针绣图案前的一透孔织物的放大图。
在参看附图前提供一示范的例子。为了下面进行的说明，设定下列对应符号：
V＝垂直＝紫罗兰色
O＝水平＝橙色
B＝杆＝蓝色＝45°＝/＝尖锐的＝’
S＝切口＝银色＝45°＝\＝钝的＝’
例子
一通常的针绣机90具有24个机头，每个机头具有至少6个针座杆，以及提供图案的传统装置。这种图案基本上是四边形的，具有正方形的三条边和一直径等于正方形侧边的半圆形。给6个针座杆中的5个提供线010，它们的颜色是白色W，紫罗兰色V，橙色O，蓝色B和银色S。图案包括四个部分：一个主要部分依次包括一锯齿形疏缝线，一缎纹，以及分别距缎纹内侧边缘0.1、0.3、0.5mm处的三条内侧试验针绣周边。靠近缎纹(用白色缝制)的周边用四种颜色缝制，即在底部和顶部的橙色O，在正方形侧面和拱形底端的紫罗兰色V，在部分拱形上的、连接在拱形底端的紫罗兰色V和在顶端的橙色O的蓝色B，以及在部分拱形上的、连接在顶端的橙色O和在拱形上的紫罗兰色V的银色。当所有部分上的图案都完成时，24个机绣件中的20个被卸下并提供给20个操作者，以便用剪刀进行雕绣试验，当然，建议他们将该雕绣置于缎纹内边缘和距该边缘0.1mm处的封闭的彩色周边之间。从四个仍携带无透空针绣物上，将由针座杆携带的、安装着彩色线的针卸下，控制线保持不动，替换针，将按照本发明的针状刀具安装在对应的针座杆上。借助于按照本发明的结构(图5)可实现本发明。
按照本发明的一个较佳实施例可改进针状刀具1的功效，它的刀口被制成双面形状的，以提供与剪刀刀口相同的作用，唯一不同的是，剪刀是纵向对着被剪切的布料而不是垂直靠近，而剪刀片闭合完全等同于由针绣装置的针座杆提供的递减运动。实际上，在大多数情况下，特别是在剪切薄片材料时，剪刀在剪刀片敞开的情形下使用，以便在剪刀片夹角对着被剪切的布料时被推动。这种结构是这样的，成对的剪刀状的刀口提供较长的切割边缘，这样，它的两侧面提供一种比剪刀提供的作用更好的接合作用，这是因为剪刀上的枢转的剪刀片边缘在任何情况下都不可能如本发明的针状刀具那样平整。因此，本发明刀具的剪刀状刀口提供一个按照下面公式的、减少的和向心的垂直力分量对布料的确定地方进行切割：
FT＝(RF×nF×cosα)/CT；RV＝FT×cosα；RO＝FT×sinα；
其中，
FT切割力
RF被切割的布料的阻力
nF被切割的布料的数量
α相对于针状刀具轴线的刀口夹角
CT切割系数(磨削)
RV垂直反力(垂直于布料)
RO水平反力(在布料平面上)
按照本发明的另一较佳实施例，当布料上的被切割的透孔制品是弯曲的时，针状刀具的刀口的边缘被制成弯曲的，并按照安装的针座杆的数量(如果它们是两个或四个时)呈90°或45°固定在设备的机头。
为了制造针状刀具1，它是从两级的圆柱形杆101(图15-0和图16-A)开始的，该圆柱形杆是用经回火的不锈钢、特别是AISI 420系列制成的。它的加工、成形和精加工是利用砂轮工具201至220完成的，它们利用它们的平侧面进行工作，从而提供对应的平侧面102、102’、103和103’(图16中的B至E)，它们具有相切的形状，然后利用磨具205至220提供双面凹痕104、104’或1、1””。该设备包括一平台130，它具有24个站点S1至S20 A、B和C。在与平台共轴的中心圆形转盘机上少见地安装着24个针状杆101。这样，同时进行20次加工。根据转盘机上的各步骤，装载杆和卸下已加工的针状刀具1。由此估计，该设备的产量可达每小时约上千个针状刀具1。凹痕的精加工要16个步骤：其中8个步骤(奇数个)提供给一侧，8个(偶数个)提供给它的后侧：从粗加工开始至形成光亮的精加工刀具结束。大量步骤中的一部分磨削可作为保护先前在杆上形成的硬化的手段，以避免在已加工的刀具上重复硬化。特别重要的是机械设备运行的精度，以便将各需要在各机械加工工具前加工的针状刀具1置于同一位置上和具有稳定的精度。这种精度是通过安装在耳轴式转盘机和平台之间的、所谓HIRT型前面装齿轮的离合器提供的。
按照本发明的一个较佳实施例，给该机械设备的操作提供特定的原则，每次加工有较多的加工头；首先，给两侧面之一提供材料清除，接着附带清除前一个上的少量残渣(图17和18)。在n个针状刀具1之后，第一单元已对应图表上的部分A清除材料，合格的程度也已达到。
在n1个针状刀具1之后，第二单元已对应部分A1(＝约A等等)清除材料，基本上呈指数趋势。