JP2015071478A

JP2015071478A - 内装材用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置

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Publication number: JP2015071478A
Application number: JP2013207786A
Authority: JP
Inventors: 辰巳菱川; Tatsumi Hishikawa
Original assignee: STAR TECHNO CO Ltd
Current assignee: STAR TECHNO CO Ltd
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2033-10-03
Also published as: JP6253139B2

Abstract

【課題】内装材用表皮材に突刺される糸に作用する張力を低減した状態で糸切れを防止しながら定量送りして連続するステッチ模様を効率的に形成する内装材用表皮材ステッチ模様形成装置の糸送り装置を提供する。【解決手段】付勢部材に抗して糸送り方向へ搖動する第２搖動アームにより第２搖動回転体に掛渡された糸に所定の張力を付与しながら繰出し可能にすると共に回動部材により第１搖動アームを糸送り方向へ搖動して第１搖動回転体に掛渡された糸を弛ませた状態で第２搖動アームを付勢部材により糸送り方向と反対方向へ搖動して糸を緊張状態にした後に糸クランプ部材により糸を挟持した状態で第１搖動アームを糸送り方向と反対方向へ搖動復帰して糸リールから糸を所定長さで繰出させる。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば車両等のフロアーコンソールの蓋やアームレスト等の内装材を構成する車両用表皮材に装飾用の糸目模様（ステッチ模様）を形成するステッチ模様形成装置において装飾用の糸に所要の張力を付与しながら所要の長さで繰出す車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置に関する。

例えば車両等のフロアーコンソールの蓋やアームレスト等の内装材にあっては、ポリプロピレン等の合成樹脂製基材の表面にポリウレタン発泡体や皮のパッドを一体化した車両用表皮材に糸目模様（ステッチ模様）を形成して高級感を出している。このように車両用の車両用表皮材にステッチ模様を形成するには、例えば特許文献１に示すように表皮片の縫い代相互を重ね合わせて重合部とし、該重合部をミシン（縫製装置）により上糸及び下糸で縫い合わせてステッチ模様を形成している。

しかし、上記したステッチ模様の形成方法にあっては、重合部相互をミシンにより縫製して形成するため、縫い代相互の重ね合わせると共にその重合部を縫製するのに高い熟練度が要求され、ステッチ模様の形成作業効率が悪く、コストが増大する問題を有している。

この問題を解決するため、繰出された糸を車両用表皮材の表面側からパッドを挿通して合成樹脂製基材に突刺した状態で該基材を、突刺針を超音波振動させたり、所要の溶融温度に加熱したりして溶融して溶着することにより固着してステッチ模様を形成する方法が提案されている。このステッチ模様形成方法にあっては、上記基材の加熱により糸自体が脆弱化するため、過度の張力で糸送りすると、糸切れし易くなって連続するステッチ模様を効率的に形成できない問題を有している。

特開２０１０−１７２５２１号公報

解決しようとする問題点は、繰出された糸を突刺針により車両用表皮材の表面側からパッドを挿通して合成樹脂製基材に突刺した状態で加熱溶融して固着することによりステッチ模様を形成する際に、糸自体が加熱されて脆弱化して糸切れし易くなり、連続するステッチ模様を効率的に形成できない点にある。

本発明は、合成樹脂製基材の表面に弾性変形可能なパッドを一体化した車両用表皮材に対して糸が掛渡された突刺体を上記基材に至るまで突刺して溶融硬化させて糸を固着することによりステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置において、糸が卷回された糸リールと、該糸リールから突刺体に至る経路の上手側にて糸送り量に応じた角度で搖動するように配置された第１搖動アームの先端部に設けられて糸が掛渡される第１搖動回転体と、上記第１搖動アームを糸送り方向へ回動する回動部材と、上記経路の下手側にて糸送り量に応じた角度で搖動するように配置された第２搖動アームの先端部に設けられて糸が掛渡される第２搖動回転体と、上記第２搖動アームを糸送り方向と反対の方向へ付勢する付勢部材と、上記第１搖動回転体及び第２搖動回転体間にて繰出された糸を挟持して移動不能にする糸クランプ部材とを備え、付勢部材に抗して糸送り方向へ搖動する第２搖動アームにより第２搖動回転体に掛渡された糸に所定の張力を付与しながら繰出し可能にすると共に回動部材により第１搖動アームを糸送り方向へ搖動して第１搖動回転体に掛渡された糸を弛ませた状態で第２搖動アームを付勢部材により糸送り方向と反対方向へ搖動して糸を緊張状態にした後に糸クランプ部材により糸を挟持した状態で第１搖動アームを糸送り方向と反対方向へ搖動復帰して糸リールから糸を所定長さで繰出させることを最も主要な特徴とする。

本発明は、車両用表皮材に突刺される糸に作用する張力を低減した状態で糸切れを防止しながら定量送りして連続するステッチ模様を効率的に形成することができる。

車両用表皮材ステッチ模様形成システムの概略を示す斜視図である。ステッチ模様形成装置を示す斜視図である。ステッチ模様形成装置の正面図である。ステッチ模様形成装置における糸の掛渡し状態を示す説明図である。車両用表皮材に突刺体を突刺して糸を固着する状態を示す説明図である。突刺体が次位のステッチ位置に位置した際の状態を示す説明図である。ステッチ模様の形成状態を示す説明図である。第１搖動アームを搖動して糸を弛ませた状態を示す説明図である。第２搖動アームが搖動復帰して糸を緊張状態にする説明図である。糸リールから糸を繰出させる状態を示す説明図である。

付勢部材に抗して糸送り方向へ搖動する第２搖動アームにより第２搖動回転体に掛渡された糸に所定の張力を付与しながら繰出し可能にすると共に回動部材により第１搖動アームを糸送り方向へ搖動して第１搖動回転体に掛渡された糸を弛ませた状態で第２搖動アームを付勢部材により糸送り方向と反対方向へ搖動して糸を緊張状態にした後に糸クランプ部材により糸を挟持した状態で第１搖動アームを糸送り方向と反対方向へ搖動復帰して糸リールから糸を所定長さで繰出させて糸送りすることを最良の形態とする。

以下、本発明の実施例を車両用表皮材にステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成システムを示す図に従って説明する。

図１乃至図３に示すように、車両用表皮材ステッチ模様形成システム１は、少なくとも２本のロボットアーム５を回動及び搖動制御して後述するステッチ模様形成装置１０を三次元移動する多関節型の産業ロボット３と、テーブル７ａ上に車両用表皮材を位置決め状態で保持する支持装置７により構成される。

上記産業ロボット３は、数値制御可能なサーボモータ等の電動モータにより複数のロボットアーム５を個別に回動及び搖動し、ロボットアーム５の先端部に設けられたステッチ模様形成装置１０を少なくとも３軸方向へ移動する従来公知の多関節型で構成される。また、支持装置７は、テーブル７ａ上に位置決め状態でセットされた車両用表皮材９を負圧吸引して保持する構造で、必要に応じてテーブル７ａを昇降する昇降機構（図示せず）を備える。

上記車両用表皮材９は、車両等のフロアーコンソールの蓋やアームレスト等の内装材の表面に一体化されるもので、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂製基材９ａの表面にポリウレタン発泡体や皮（合成皮革、天然皮革）のパッド９ｂを一体化して形成される。なお、パッド９ｂが発泡合成樹脂材の場合には、基材９ａにパッド９ｂを一体成形すればよく、またパッド９ｂが皮の場合には、基材９ａにパッド９ｂを接着剤等により接着すればよい。

上記ステッチ模様形成装置１０の取付け板１１には、例えばロボットアーム５の長手方向と直交する方向に軸線を有した超音波振動子１３が固定され、該超音波振動子１３のホーン１３ａには、突刺体１５が取り付けられる。該突刺体１５には、車両用表皮材９のパッド９ｂを挿通して先端部が基材９ａ内に至る長さで、先端部には、後述するステッチ模様を形成する糸１７を係止する凹所（図示せず）が形成される。

上記超音波振動子１３の糸送り方向上手側における取付け板１１には、糸送り装置１９が設けられる。該糸送り装置１９は、糸リール２１に卷回された糸１７をステッチ模様幅に対応して導出させると共に導出された糸１７に対して張力を付与するもので、以下のように構成される。

糸リール２１から図示する下方向へ導出された糸１７は、第１転向回転体２３に図示する上方へ転向された後に第１搖動回転体２５に掛渡される。該第１搖動回転体２５は、基端部がエアーモータや電動モータ等の回動部材２７の回転軸に固定された第１搖動アーム２９の先端部に取り付けられ、図示する時計方向へ搖動した第１搖動アーム２９が回動部材２７の作動により図示する反時計方向へ搖動することにより糸リール２１から糸１７を搖動量に応じた長さで繰出させる。

図示する背面側へ突出するエアーモータ２７の回転軸２７ａには、バランサーアーム３１の基端部が固定され、該バランサーアーム３１に取り付けられた付勢部材としてのウェイト３３の重量により第１搖動アーム２５を常には図示する反時計方向へ搖動するように付勢する。該付勢部材としては、引張ばねでも良い。

また、取付け板１１には、第１ストッパー部材３４が第１搖動アーム２５に対して当接するように設けられる。該第１ストッパー部材３４は、図示する上下方向に対して位置調整可能で、当接する第１搖動アーム２５の搖動角度を可変して糸リール２１から導出される糸１７の繰出し量を可変させる。

更に、第１ストッパー部材３４には、リミットスイッチ等の検知器（図示せず）が設けられ、図示する反時計方向へ搖動する第１搖動アーム２９が第１ストッパー部材３４に当接した際に糸送り完了信号を出力する。

上記第１搖動回転体２５に掛渡されて転向された糸１７は、第２及び第３転向回転体３５・３７により図示する垂直状態に転向される。上記第２及び第３転向回転体３５・３７間に応じた取付け板１１には、糸クランプ部材３９が設けられる。該糸クランプ部材３９は、相対して開閉可能に支持された一対のクランプ爪３９ａと、該クランプ爪３９ａを開閉するエアーシリンダ、電磁ソレノイド等の開閉部材３９ｂとから構成され、一対のクランプ爪３９ａ間を通過する糸１７を挟持する。

第３転向回転体３７に掛渡された糸１７は、第４転向回転体４１により図示する上方へ転向されて第２搖動回転体４３に掛渡された後に図示する下方へ転向されて第５転向回転体４５に掛渡される。上記第２搖動回転体４３は、基端部が取付け板１１に対して回転するように支持された回転軸４７に固定された第２搖動アーム４９の先端部に取り付けられ、該第２搖動アーム４９は、図示する背面側へ突出する回転軸４７の軸端部に基端部が固定されたバランサーアーム５１に設けられた付勢部材としてのウェイト５３の重量により常には図示する反時計方向へ搖動するように付勢する。該付勢部材としては、引張ばねとしてもよい。

また、取付け板１１には、第２ストッパー部材５５が第２搖動アーム４９に対して当接するように設けられる。該第２ストッパー部材５５は、図示する上下方向に対して位置調整可能で、当接する第２搖動アーム４９の搖動角度を可変して糸１７の繰出し量を可変させる。

更に、第２ストッパー部材５５には、リミットスイッチ等の検知器（図示せず）が設けられ、図示する反時計方向へ搖動する第２搖動アーム４９が第２ストッパー部材５５に当接した際に糸クランプ部材３９の開閉信号を出力する。

第５転向回転体４５から突刺体１５に至る経路には、糸切断部材４６が設けられる。該糸切断部材４６は、車両用表皮材９に対するステッチ模様の形成が終了した際に、エアーシリンダ又は電磁ソレノイド等により切断刃（いずれも図示せず）を移動して通過する糸１７を切断する。

上記超音波振動子１３の糸送り方向下手側における取付け板１１には、糸押え機構５７が設けられる。該糸押え機構５７は、作動軸５９ａを常に図示する下方へ付勢するエアーシリンダ（アブソーバー）、圧縮ばね等の圧力吸収部材５９と、基端部が上記作動軸５９ａに固定されて先端部が突刺体１５の側方へ延出するアーム６１と、該アーム６１の先端部に回転するように支持される押圧回転体６３により構成される。該押圧回転体６３は、車両用表皮材９に当接する外周面が突刺体１５の先端（図示する下端）とほぼ一致する高さで、突刺体１５が車両用表皮材９へ突刺する際にバッド９ｂを偏平状に押し潰すように圧縮変形させる。

該糸押え機構５７は、突刺体１５の先端部側方に位置する押圧ロール６３を車両用表皮材９のパッド９ｂに圧接して偏平状に圧縮変形させた状態で糸１７を挟持し、突刺体１５が車両用表皮材９に突刺する際に糸17が位置ずれするのを規制する。

上記押圧ロール６３の糸送り方向下手側における取付け板１１には、導出された糸１７の先端部を所定の圧力で保持する糸保持部材６５が設けられる。該糸保持部材６５は、端部が取付け板１１に固定される段付き軸６５ａに挿通される一対の挟持板６５ｂと、段付き軸６５ａの他端側に挿通されて上記挟持板６５ｂ相互を弾性力に応じた圧力で圧接させる圧縮ばね６５ｃにより構成される。

該圧縮ばね６５ｃは、そのばね力が第２搖動アーム４９に設けられたウェイト５３の重量に応じた力以上で、かつ産業ロボット３によりステッチ模様形成装置１０が移動する際の力以下になるように設定される。これにより糸保持部材６５は、

次に、上記のよう構成された車両用表皮材ステッチ模様形成システム１によるステッチ形成作用及び糸送り装置１９による糸送り作用を説明する。
先ず、車両用表皮材ステッチ模様形成システム１によるステッチ形成作用の概略を説明すると、支持装置７のテーブル７ａ上にステッチ加工する車両用表皮材９を位置決めした状態でセットした後に負圧発生装置（図示せず）を駆動して車両用表皮材９を負圧吸引して保持する。

また、ステッチ模様形成装置１０においては、図４に示すように糸リール２１から導出された糸１７を第１転向回転体２３、第１搖動回転体２５、糸クランプ部材３９、第２乃至第４転向回転体３５，３７、４１、第２搖動回転体４３、第５転向回転体及び糸切断部材４６を通過するように掛渡した後に突刺体１５の凹所１５ａ及び押圧ロール６３の外周面に支持させた状態でその端部を一対の挟持板６５ｂ間に巻き付け、圧縮ばね６５ｃのばね力に応じた力で保持させて糸掛けを行う。

この状態にておいて糸クランプ部材３９を作動して通過する糸１７をクランプして移動不能にさせる。また、この状態において第１搖動アーム２９は、ウェイト３３の重量により図示する反時計方向へ搖動付勢されて第１ストッパー部材３４に当接して第１搖動回転体２５を上方位置に位置させる。更に、この状態において第２搖動アーム４９は、ウェイト５３の重量により図示する反時計方向へ搖動付勢されて第２ストッパー部材５５に当接し、第２搖動回転体４３を上方位置に位置させる。

上記状態にて産業ロボット３の各ロボットアーム５を回動及び搖動制御して突刺体１５を車両用表皮材９におけるステッチ形成開始位置の上方へ移動した後に各ロボットアーム５をそれぞれ回動及び搖動制御して突刺体１５をステッチ開始位置に移動して車両用表皮材９に突刺させる。（図５参照）

このとき、車両用表皮材９に対する突刺体１５の突刺に伴って該突刺体１５と一体に下降する押圧回転体６３は、車両用表皮材９のパッド９ｂに圧接して偏平状に圧縮変形させる。

なお、押圧回転体６３により車両用表皮材９のパッド９ｂが偏平状に圧縮変形された後においても、突刺体１５と共に押圧回転体６３の下降が継続されるが、該押圧回転体６３は、圧力吸収部材５９のクッション機能により更なる下降が規制され、パッド９ｂが過度に圧縮変形されるのを防止する。

突刺体１５の下降に伴って糸１７が係止された下端が基材９ａに突刺されると、突刺体１５の超音波振動により突刺した基材９ａの周囲を溶融し帝都１７を一体化させた後に、該基材９ａの冷却硬化により糸１７を融着して固定させる。

このとき、上記したように掛渡された糸１７が糸クランプ部材３９により挟持されているため、車両用表皮材９に対する突刺体１５の突入に伴って糸１７が車両用表皮材９に突刺して引っ張られると、第２搖動アーム４９は、ウェイト５３の重量に抗して図示する時計方向へ搖動して糸１７にウェイト５３に応じた張力を作用して緊張状態にさせる。これにより車両用表皮材９の表面に対して糸１７を所要の張力が付与された緊張状態で固着させる。

上記動作後、産業ロボット３の各ロボットアーム５を上記と反対方向へ回動及び搖動制御して車両用表皮材９から突刺体１５を、その下端が車両用表皮材９の表面に近い位置まで引き抜いた後に車両用表皮材９におけるステッチ形成開始位置の上方へ移動した後に各ロボットアーム５を回動及び搖動制御して糸１７が掛渡された突刺体１５をステッチ幅分、移動して次位の突刺位置に位置させる。（図６参照）

上記各ロボットアーム５の回動及び搖動に伴って突刺体１５が車両用表皮材９に対してステッチ幅分、移動される際に、先端部が糸保持部材６５に保持された糸１７の先端部は、糸保持部材６５による挟持力が産業ロボット３によるステッチ模様形成装置１０の移動力以下に設定されているため、糸保持部材６５による保持が解除される。

突刺体１５を次位の突刺位置へ移動した後に後述する糸送り装置１９による糸送り作用により糸リール２１から糸１７をステッチ幅分の繰出させた後に、上記動作の繰り返しにより車両用表皮材９に対して突刺体１５を突刺して糸１７を固着してステッチ模様を形成する。そして車両用表皮材９に対して糸１７によるステッチ模様が形成されると、糸切断部材４６を作動して通過する糸１７を切断してステッチ模様形成を終了する。（図７参照）

次に、糸送り装置１９による糸送り作用を説明すると、上記したように糸クランプ部材３９により掛渡された糸１７を挟持した状態で車両用表皮材９に対して突刺体１５を突刺した際及び車両用表皮材９の基材９ａに糸１７が固着された状態で糸送り装置１９がステッチ幅分、移動した際、第２搖動回転体４３に糸１７が掛渡された第２搖動アーム４９は、ウェイト５３の重量に抗して図示する時計方向へ搖動して糸１７に張力を付与しながら繰出しを可能にしている。（図６参照）

この状態で回動部材２７を作動して第１搖動アーム２５を図示する時計方向へ回動して糸クランプ部材３９及び第１搖動回転体２５間の糸１７を車両用表皮材９に対する突刺長さ及びステッチ幅分に応じて弛ませた後に糸クランプ部材３９による糸１７の挟持を解除すると、第２搖動アーム４９はウェイト５３の重量により図示する反時計方向へ搖動して弛んだ糸１７を引き寄せて緊張状態にさせる。（図８及び図９参照）

一方、図示する反時計方向へ搖動する第２搖動アーム４９が第２ストッパー部材５５に当接して搖動が規制されると、糸クランプ部材３９を作動して糸１７を挟持して繰出し不能にした後にウェイト３３の重量及び逆作動する回動部材２７により図示する反時計方向へ搖動復帰する第１搖動アーム２９により糸リール２１から第１搖動回転体２５の移動量に応じた長さの糸１７を繰出させる。（図１０参照）

上記動作により糸リール２１から車両用表皮材９に対する糸１７の突刺量及びステッチ幅分に応じた長さの糸１７を順次、繰出させて糸送りする。

なお、ステッチ幅を変更する際には、車両用表皮材９に対する突刺長さ及びステッチ幅に応じて第１搖動アーム２９に対する第１ストッパー部材３４及び第２搖動アーム４９に対する第２ストッパー部材５５の当接位置を変更することにより糸送り量を変更することができる。

上記説明は、産業ロボット３のロボットアーム５にステッチ模様形成装置１０を取り付け、各ロボットアーム５を搖動及び回動制御してステッチ模様形成装置１０を三次元移動させることにより車両用表皮材９に対してステッチを順次形成する構成としたが、車両用表皮材９に対して長手方向及び上下方向へ移動可能な直交二軸移動装置、長手方向、長手直交方向及び上下方向へ移動可能な直交三軸移動装置にステッチ模様形成装置１０を設けた構成としてもよい。

産業ロボット３のロボットアーム５にステッチ模様形成装置１０を取り付ける例に変えて車両用表皮材９が位置決め状態でセットされるテーブルを車両用表皮材９の長手方向及び長手直交方向へ移動すると共にステッチ模様形成装置１０を昇降させてステッチ模様を形成するシステムとしてもよい。

即ち、本体フレームの例えば長手方向両側に取り付けられたガイドレールに第１可動体を長手直交方向へ移動するように支持すると共に該第１可動体に取り付けられたガイドレールに第２可動体を長手方向へ移動するように支持し、該第２可動体に車両用表皮材が位置決め状態で保持されるテーブルを設ける。一方、上記テーブルの上方に配置される起立フレームに昇降体を昇降するように支持し、該昇降体にステッチ模様形成装置を設ける。なお、第１及び第２可動体と昇降体は、連結された数値制御可能なサーボモータ等の電動モータによりそれぞれの方向へ往復移動される。

そしてテーブル上にセットされた車両用表皮材を長手方向及び長手直交方向へ移動してステッチ模様形成位置をステッチ模様形成装置に相対させた後にステッチ模様形成装置を下降し、上記した動作により車両用表皮材にステッチ模様を形成する。

なお、上記第２可動体に昇降機構を設けてテーブルを昇降するように構成すると共にテーブルの上方にステッチ模様形成装置を固定的に設けて車両用表皮材にステッチ模様を形成する構成としてもよい。

上記説明は、糸１７が掛渡された突刺体１５を超音波振動させて突刺した基材９ａを溶融して糸１７を固着するものとしたが、突刺体１５に電気ヒータ（図示せず）を設け、車両用表皮材９に突刺する突刺体１５を加熱して基材９ａを熱溶融して糸１７を固着するものとしてもよい。

１車両用表皮材ステッチ模様形成システム
３産業ロボット
５ロボットアーム
７支持装置
７ａテーブル
９車両用表皮材
９ａ基材
９ｂパッド
１０ステッチ模様形成装置
１１取付け板
１３超音波振動子
１３ａホーン
１５突刺体
１７糸
１９糸送り装置
２１糸リール
２３第１転向回転体
２５第１搖動回転体
２７回動部材
２７ａ回転軸
２９第１搖動アーム
３１バランサーアーム
３３ウェイト
３４第１ストッパー部材
３５第２転向回転体
３７第３転向回転体
３９糸クランプ部材
３９ａクランプ爪
３９ｂ開閉部材
４１第４転向回転体
４３第２搖動回転体
４５第５転向回転体
４６糸切断部材
４７回転軸
４９第２搖動アーム
５１バランサーアーム
５３ウェイト
５５第２ストッパー部材
５７糸押え機構
５９圧力吸収部材
５９ａ作動軸
６１アーム
６３押圧ロール
６５糸保持部材
６５ａ段付き軸
６５ｂ挟持板
６５ｃ圧縮ばね

本発明は、例えば車両等のフロアーコンソールの蓋やアームレスト等の内装材を構成する車両用表皮材に装飾用の糸目模様（ステッチ模様）を形成するステッチ模様形成装置において装飾用の糸に所要の張力を付与しながら所要の長さで繰出す内装材用ステッチ模様形成装置における糸送り装置に関する。

例えば車両等のフロアーコンソールの蓋やアームレスト等の内装材にあっては、ポリプロピレン等の合成樹脂製基材の表面にポリウレタン発泡体や皮のパッドを一体化した内装材用表皮材に糸目模様（ステッチ模様）を形成して高級感を出している。このように車両用の内装材用表皮材にステッチ模様を形成するには、例えば特許文献１に示すように表皮片の縫い代相互を重ね合わせて重合部とし、該重合部をミシン（縫製装置）により上糸及び下糸で縫い合わせてステッチ模様を形成している。

この問題を解決するため、繰出された糸を内装材用表皮材の表面側からパッドを挿通して合成樹脂製基材に突刺した状態で該基材を、突刺針を超音波振動させたり、所要の溶融温度に加熱したりして溶融して溶着することにより固着してステッチ模様を形成する方法が提案されている。このステッチ模様形成方法にあっては、上記基材の加熱により糸自体が脆弱化するため、過度の張力で糸送りすると、糸切れし易くなって連続するステッチ模様を効率的に形成できない問題を有している。

解決しようとする問題点は、繰出された糸を突刺針により内装材用表皮材の表面側からパッドを挿通して合成樹脂製基材に突刺した状態で加熱溶融して固着することによりステッチ模様を形成する際に、糸自体が加熱されて脆弱化して糸切れし易くなり、連続するステッチ模様を効率的に形成できない点にある。

本発明は、合成樹脂製基材の表面に弾性変形可能なパッドを一体化した車両用表皮材に対して糸が掛渡された突刺体を上記基材に至るまで突刺して溶融硬化させて糸を固着することによりステッチ模様を形成する内装材用表皮材ステッチ模様形成装置において、糸が卷回された糸リールと、該糸リールから突刺体に至る経路の上手側にて糸送り量に応じた角度で搖動するように配置された第１搖動アームの先端部に設けられて糸が掛渡される第１搖動回転体と、上記第１搖動アームを糸送り方向へ回動する回動部材と、上記経路の下手側にて糸送り量に応じた角度で搖動するように配置された第２搖動アームの先端部に設けられて糸が掛渡される第２搖動回転体と、上記第２搖動アームを糸送り方向と反対の方向へ付勢する付勢部材と、上記第１搖動回転体及び第２搖動回転体間にて繰出された糸を挟持して移動不能にする糸クランプ部材とを備え、付勢部材に抗して糸送り方向へ搖動する第２搖動アームにより第２搖動回転体に掛渡された糸に所定の張力を付与しながら繰出し可能にすると共に回動部材により第１搖動アームを糸送り方向へ搖動して第１搖動回転体に掛渡された糸を弛ませた状態で第２搖動アームを付勢部材により糸送り方向と反対方向へ搖動して糸を緊張状態にした後に糸クランプ部材により糸を挟持した状態で第１搖動アームを糸送り方向と反対方向へ搖動復帰して糸リールから糸を所定長さで繰出させることを最も主要な特徴とする。

本発明は、表皮材に突刺される糸に作用する張力を低減した状態で糸切れを防止しながら定量送りして連続するステッチ模様を効率的に形成することができる。

図１乃至図３に示すように、車両用表皮材ステッチ模様形成システム１は、少なくとも２本のロボットアーム５を回動及び搖動制御して後述するステッチ模様形成装置１０を三次元移動する多関節型の産業ロボット３と、テーブル７ａ上に内装材用表皮材としての車両用表皮材を位置決め状態で保持する支持装置７により構成される。

１車両用表皮材ステッチ模様形成システム
３産業ロボット
５ロボットアーム
７支持装置
７ａテーブル
９内装材用表皮材としての車両用表皮材
９ａ基材
９ｂパッド
１０ステッチ模様形成装置
１１取付け板
１３超音波振動子
１３ａホーン
１５突刺体
１７糸
１９糸送り装置
２１糸リール
２３第１転向回転体
２５第１搖動回転体
２７回動部材
２７ａ回転軸
２９第１搖動アーム
３１バランサーアーム
３３ウェイト
３４第１ストッパー部材
３５第２転向回転体
３７第３転向回転体
３９糸クランプ部材
３９ａクランプ爪
３９ｂ開閉部材
４１第４転向回転体
４３第２搖動回転体
４５第５転向回転体
４６糸切断部材
４７回転軸
４９第２搖動アーム
５１バランサーアーム
５３ウェイト
５５第２ストッパー部材
５７糸押え機構
５９圧力吸収部材
５９ａ作動軸
６１アーム
６３押圧ロール
６５糸保持部材
６５ａ段付き軸
６５ｂ挟持板
６５ｃ圧縮ばね

Claims

合成樹脂製基材の表面に弾性変形可能なパッドを一体化した車両用表皮材に対して糸が掛渡された突刺体を上記基材に至るまで突刺して溶融硬化させて糸を固着することによりステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置において、
糸が卷回された糸リールと、
該糸リールから突刺体に至る経路の上手側にて糸送り量に応じた角度で搖動するように配置された第１搖動アームの先端部に設けられて糸が掛渡される第１搖動回転体と、
上記第１搖動アームを糸送り方向へ回動する回動部材と、
上記経路の下手側にて糸送り量に応じた角度で搖動するように配置された第２搖動アームの先端部に設けられて糸が掛渡される第２搖動回転体と、
上記第２搖動アームを糸送り方向と反対の方向へ付勢する付勢部材と、
上記第１搖動回転体及び第２搖動回転体間にて繰出された糸を挟持して移動不能にする糸クランプ部材と、
を備え、
付勢部材に抗して糸送り方向へ搖動する第２搖動アームにより第２搖動回転体に掛渡された糸に所定の張力を付与しながら繰出し可能にすると共に、
回動部材により第１搖動アームを糸送り方向へ搖動して第１搖動回転体に掛渡された糸を弛ませた状態で第２搖動アームを付勢部材により糸送り方向と反対方向へ搖動して糸を緊張状態にした後に糸クランプ部材により糸を挟持した状態で第１搖動アームを糸送り方向と反対方向へ搖動復帰して糸リールから糸を所定長さで繰出させる糸送り装置。
請求項１において、
ステッチ模様形成装置及び車両用表皮材を相対移動して該車両用表皮材にステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項２において、
ステッチ模様形成装置は、車両用表皮材に対し、該車両用表皮材の一方向及び他方向の少なくとも一方と上下方向へ移動して車両用表皮材にステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項３において、
ステッチ模様形成装置は、多関節型産業ロボット及び直交移動型産業ロボットのいずれかにおける可動アームに設けられ、車両用表皮材の一方向及び他方向の少なくとも一方と上下方向へ移動して車両用表皮材にステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項２において、
車両用表皮材は、該車両用表皮材を保持するテーブルを上記車両用表皮材の一方向及び他方向の少なくとも一方と上下方向へ移動して車両用表皮材にステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項２において、
車両用表皮材は、該車両用表皮材を保持するテーブルを上記車両用表皮材の一方向及び他方向の少なくとも一方へ移動すると共にステッチ模様形成装置は、上記方向へ移動する車両用表皮材に接する位置と離間する位置の間で移動して車両用表皮材にステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項１において、
突刺体には、超音波振動子を設け、突刺した合成樹脂製基材を超音波振動により溶融して糸を融着して固定することによりステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項１において、
突刺体には、電気加熱部材を設け、突刺した合成樹脂製基材を加熱溶融して糸を融着して固定することによりステッチ模様を形成する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項１において、
第１搖動アームには、糸送り方向と反対の方向へ付勢する付勢部材を設け、該付勢部材により第１搖動アームを搖動復帰して糸リールから糸を繰出させる車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項９において、
第１搖動アーム及び第２搖動アームにそれぞれ設けられる付勢部材は、ウェイト及び弾性部材のいずれかとしたステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項１において、
突刺体の糸送り方向下手側には、車両用表皮材を押圧する押圧回転体を設け、車両用表皮材に突刺体を突刺する際に車両用表皮材のパッドを圧縮変形する車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項１１において、
押圧回転体は、圧力吸収部材を介して設けられ、車両用表皮材に圧接する際に圧力吸収部材の圧力吸収力に抗して変位可能にした車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。
請求項１２において、
圧力吸収部材は、圧縮ばね及びアブソーバーのいずれかとした車両用表皮材ステッチ模様形成装置における糸送り装置。