基于自動化控制技術(shù)的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板設(shè)計

侯鳳仙，張京燕

（1.浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院時裝學(xué)院，寧波 315211；2.寧波凱信服飾股份有限公司，寧波 315111）

0 引言

近年來，我國服裝行業(yè)發(fā)展越來越智能化，傳統(tǒng)服裝模板的制作屬于手工制作，手工制作模板成本低，技術(shù)人員僅使用價值幾千元的平臺式電鉆就可以制作出服裝模板，雖成本較低，但手工制作服裝模板存在較多問題，一旦技術(shù)人員崗位變動將會嚴(yán)重影響服裝模板的設(shè)計，并且手工設(shè)計服裝模板的精度低，線切不準(zhǔn)確，設(shè)計出的服裝模板質(zhì)量不好，設(shè)計過程耗費時間過長，設(shè)計出一個服裝模板大概得需要25～30分鐘，設(shè)計效率低下，且設(shè)計出的服裝模板樣式較單一，在設(shè)計波浪領(lǐng)樣式上，無法體現(xiàn)波浪領(lǐng)抽縮、折疊、堆積、纏繞等形式[1,2]。

綜上所述，本文設(shè)計了一種新的加工操作模板，采用了工位間的自動化管理與自動化操作，服裝工位間的自動化管理能夠減少浮余，利用自動化技術(shù)提高縫制效率，實現(xiàn)服裝操作模板的自動化生產(chǎn)，降低服裝加工操作模板的設(shè)計難度，提升質(zhì)量和實用性，使設(shè)計出的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板更具創(chuàng)新性，效率更高。

1 波浪領(lǐng)服裝加工操作模板結(jié)構(gòu)

引入自動化控制技術(shù)設(shè)計波浪領(lǐng)服裝加工操作模板，通過計算機(jī)輔助加工操作模板，設(shè)置基礎(chǔ)樣本，在規(guī)定的尺寸下，設(shè)定尺碼代碼，利用加工操作模板實現(xiàn)波浪領(lǐng)服裝的設(shè)計。本文設(shè)計的操作模板能夠設(shè)計的波浪領(lǐng)如圖1所示。

圖1 操作模板波浪領(lǐng)

加工操作模板結(jié)構(gòu)主要包括4部分：主體板、開槽、中間夾層和操作模板[3,4]。模板結(jié)構(gòu)如圖2所示。

觀察圖2可知，主體板的尺寸通常由服裝加工操作模板的大小來決定，一般以模板為中心，四周分別再向外擴(kuò)展6cm～10cm，主體板的形狀通常為長方形，表層板和底層板可互相重合，大小相同且板的厚度均為0.6cm，主體板的中間夾層尺寸可小于或者等于表層板，中間夾層板的厚度為0.2cm，表層板、中間夾層和底層板在適合的位置按照上、中、下的順序依次粘合固定起來[5,6]。服裝加工操作服裝模板機(jī)示意圖如圖3所示。

圖2 波浪領(lǐng)服裝加工操作模板結(jié)構(gòu)

圖3 自動化加工操作服裝模板機(jī)

根據(jù)圖3可知，服裝模板機(jī)與計算機(jī)相連，計算機(jī)能夠利用自動化控制，遠(yuǎn)程操控服裝模板機(jī)的工作路線，不同的操作板處理操作模板機(jī)不同的位置。

利用自動化控制分析參數(shù)方程的離散程度，向加工操作模板內(nèi)部開槽傳遞指令，開槽結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 開槽結(jié)構(gòu)圖

計算機(jī)在接收到波浪曲線繪制命令后，加工操作模板開槽將會開始工作，繪制的位置根據(jù)波浪領(lǐng)裁片確定，分析計算機(jī)傳遞的曲線繪制命令，曲線縫紉機(jī)針在服裝加工操作模板的槽內(nèi)縫合波浪領(lǐng)面和波浪領(lǐng)里，服裝模板上的開槽線為波浪領(lǐng)領(lǐng)面和波浪領(lǐng)領(lǐng)里的縫合凈樣線，開槽的槽寬為縫紉機(jī)針的半徑，利用服裝加工操作模板設(shè)計波浪領(lǐng)時，需要將波浪領(lǐng)裁片快速放在縫紉機(jī)針的圓柱內(nèi)，使波浪領(lǐng)的縫合線與開槽線重合，開槽的長度以波浪領(lǐng)的較短裁片為準(zhǔn)，在服裝加工操作模板上繪制出波浪領(lǐng)領(lǐng)線的位置，將波浪領(lǐng)領(lǐng)線作為開槽的基準(zhǔn)線，在該線四周粘貼海綿條并作特殊標(biāo)記，以防止波浪領(lǐng)裁片超出標(biāo)準(zhǔn)位置，將波浪領(lǐng)裁片加以固定并與海綿條靠齊，使波浪領(lǐng)的凈樣線與槽寬重合，開槽的起始端靠齊波浪領(lǐng)的領(lǐng)線，終端添加砂紙條，以增加壓腳和服裝加工操作模板的摩擦。

計算機(jī)在支配開槽工作的同時，向中間夾層傳遞命令，傳遞過程如圖4所示。

根據(jù)圖5可知，計算機(jī)在工作時，中間夾層要適應(yīng)不同的命令，以滿足不同服裝模板的要求，波浪領(lǐng)的服裝加工操作模板包括袋蓋服裝模板、內(nèi)部疊加工藝模板、內(nèi)部拼接工藝模板、雙嵌線挖袋工藝模板等。本文設(shè)計的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板在中間夾層接縫時，需要在夾層槽口上粘貼0.6cm厚度的泡沫板，該泡沫板的厚度與吃縫的數(shù)量相同，由于需要將表層板和底層板加以固定，所以為了提升其穩(wěn)定性，需要增加中間夾層的層數(shù)，并進(jìn)行多道工序的縫合操作，為了確保開槽中心夾層的壓腳效果，需要適當(dāng)分解模板制作工序，添加輔助層以幫助中間夾層實現(xiàn)免燙縫合，波浪領(lǐng)裁片在定位針固定后可進(jìn)行扣燙，插板和插抽條可進(jìn)行分段操作，方便更好地執(zhí)行計算機(jī)的命令。

圖5 基于自動控制技術(shù)的中間夾層工作過程

自動控制技術(shù)主要通過計算機(jī)控制主體板，控制過程如圖6所示。

圖6 基于自動控制技術(shù)的主體板工作過程

根據(jù)圖6可知，主體板主要負(fù)責(zé)對波浪領(lǐng)服裝加工操作模板進(jìn)行最后的完善，計算機(jī)向主體板傳達(dá)命令，實現(xiàn)信息完善，繪制出開槽的標(biāo)記線，在槽口黏貼雙層砂紙、背膠泡沫板、表層波浪領(lǐng)定位針，縮縫標(biāo)記，添加中間夾層薄板等。波浪領(lǐng)服裝加工操作模板完善后，還需要反復(fù)試用、修改，保證設(shè)計的模板具有較高的實用性后才可投放與生產(chǎn)線。

2 波浪領(lǐng)服裝加工操作模板運行過程設(shè)計

通過自動控制技術(shù)來執(zhí)行相應(yīng)的控制任務(wù)，計算機(jī)設(shè)置固定點Q，利用固定點設(shè)定貝塞爾曲線，加工操作模板按照計算機(jī)設(shè)定的貝塞爾曲線實現(xiàn)波浪領(lǐng)的設(shè)計。

根據(jù)貝塞爾曲線獲得參數(shù)ti，利用計算機(jī)建立參數(shù)控制點三維坐標(biāo)系，設(shè)定步長為0.01，建立的貝塞爾曲線如圖7所示。

圖7 貝塞爾曲線

確定貝塞爾曲線的三等分點，求出最優(yōu)極值，在實際的服裝設(shè)計中，自動化控制技術(shù)也難以達(dá)到絕對精準(zhǔn)，因此利用計算機(jī)設(shè)置誤差為±0.2。

通過計算機(jī)設(shè)定波浪領(lǐng)繪制的初始點x0，設(shè)置梯度方向，求解表達(dá)式f（x），得到的迭代公式為：

在坐標(biāo)系上，設(shè)定4個控制點，分別為A（xa，ya），B（xb，yb），C（xc，yc），D（xd，yd），從控制點A開始走線，多次建立坐標(biāo)，利用迭代計算求得曲線的實際坐標(biāo)，實現(xiàn)自動控制。

波浪領(lǐng)服裝加工縫制過程中需要將波浪領(lǐng)各層裁片對齊并重疊，利用貝塞爾曲線確保運行過程不存在錯位，由CAD生成模板，傳遞給加工操作模板，在適當(dāng)?shù)奈恢镁_穿線，模板運行中要注意波浪領(lǐng)裁片的固定，基于自動化控制技術(shù)的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板運行流程如圖8所示。

圖8 基于自動化控制技術(shù)的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板運行流程

首先，計算機(jī)利用CAD設(shè)定領(lǐng)口曲線，準(zhǔn)備好波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里裁片，在波浪領(lǐng)領(lǐng)面上燙上粘合襯，將設(shè)計好的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板打開，由網(wǎng)絡(luò)下達(dá)命令，把波浪領(lǐng)領(lǐng)里放在表層板上，將波浪領(lǐng)進(jìn)行橫向折疊，使其形成抽縮波浪褶，在抽縮波浪褶上裝上波浪邊，確保波浪邊對準(zhǔn)基準(zhǔn)線。模板的表層、底層和中間夾層開窗口，方便波浪領(lǐng)的縫份，在衣身的后中心線添加抽拉條，可以減少最后扣燙波浪領(lǐng)裁片的工序，使波浪領(lǐng)線條更密集，層次感更強(qiáng)，放下中間夾層的服裝操作模板，把波浪領(lǐng)的領(lǐng)面放在中間夾層的槽口內(nèi)，波浪領(lǐng)的領(lǐng)面要完全鋪平，并對準(zhǔn)中間夾層的泡沫板，放下底層板。

然后，打開波浪領(lǐng)服裝加工操作模板的表層板，根據(jù)底層模板縫合線上的標(biāo)記，在波浪領(lǐng)領(lǐng)面做好肩線并用定位針固定好，由于波浪領(lǐng)服裝加工操作模板使用的是有機(jī)膠板，所以中間夾層的膠板厚度較大，底層膠板較薄，在縫制波浪領(lǐng)的領(lǐng)線位置時，需要把波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的凈縫線固定在表層模板上，并在波浪領(lǐng)里中心位置作縫合標(biāo)記，確保開槽軌跡和模板上的波浪領(lǐng)領(lǐng)線相吻合，由于波浪領(lǐng)服裝加工操作模板的各層板均使用厚板，所以在壓合底層板后需要抽出抽拉條，再進(jìn)行縫線。

最后，使用縫紉機(jī)針調(diào)整波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的縫份至0.4cm，使波浪領(lǐng)形成曲線旋轉(zhuǎn)的波浪效果，如果在縫制時發(fā)現(xiàn)波浪領(lǐng)的裁片較多，可以減少中間夾層疊加的工序，中間夾層模板上的內(nèi)側(cè)線是表層模板的外輪廓線，在波浪領(lǐng)的領(lǐng)角添加插板，以方便波浪領(lǐng)形成工字褶樣式，根據(jù)服裝加工操作模板上的縫合標(biāo)記，在波浪領(lǐng)的領(lǐng)口粘貼海綿條，扣燙波浪領(lǐng)的裁片后，整燙待用。

3 實驗研究

為了驗證本文設(shè)計的基于自動化控制技術(shù)的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板的可行性，選用本文設(shè)計的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板與傳統(tǒng)手工設(shè)計服裝模板進(jìn)行比較，可以看出使用本文設(shè)計的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板時，波浪領(lǐng)的整燙工藝沒有受到影響，縫制完的波浪領(lǐng)的視覺效果更好，并且對波浪領(lǐng)裁片的精準(zhǔn)度更高。本文設(shè)計的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板上繪制了開槽軌跡和外側(cè)輪廓線，所以在對波浪領(lǐng)進(jìn)行實際縫制時，不需要在波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里提前畫出縫制凈樣線，縫制完成后也不需要重新定位波浪領(lǐng)的定位點。

立體感實驗結(jié)果如圖9所示。

圖9 立體感實驗結(jié)果

在本文設(shè)計的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板上，調(diào)整波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的縫份為0.4cm，主體板在原有尺寸的基礎(chǔ)上又向四周延伸了6cm～10cm，中間夾層槽口上的泡沫板厚度為0.6cm，中間夾層板的厚度為0.2cm，而傳統(tǒng)手工設(shè)計服裝模板時，設(shè)定波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的縫份為0.6cm，與本文設(shè)計的波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的縫份相比，增加了0.2cm，這造成波浪領(lǐng)在外觀上顯得更厚重，線條更松散，不具有層次感，主體板只向四周擴(kuò)展了4cm～8cm，中間夾層槽口上的泡沫板厚度為0.8cm，中間夾層板的厚度為0.4cm，這使波浪領(lǐng)在縫制時，波浪領(lǐng)的領(lǐng)里會超出模板，波浪領(lǐng)的領(lǐng)面不能完全在服裝模板上平鋪，實際縫制出來的波浪領(lǐng)容易出現(xiàn)錯位和纏繞，在視覺效果上波浪領(lǐng)線條會顯得過于密集。

傳統(tǒng)手工設(shè)計波浪領(lǐng)服裝加工操作模板時，手工推動精準(zhǔn)度較低，線切不準(zhǔn)確，并且設(shè)計服裝模板速度緩慢，一副服裝模板得需要15分鐘～25分鐘，設(shè)計出的波浪領(lǐng)樣式單一，不能充分體現(xiàn)波浪領(lǐng)的抽縮、纏繞、堆積、折疊效果，創(chuàng)新性較低，本文引入的自動化控制技術(shù)，能夠有效減少控制時間，設(shè)計一副服裝模板僅需要5分鐘～10分鐘。

同時選取二十人分析手工縫制和操作模板生成的波浪領(lǐng)效果，對二十人的生成效果滿意度進(jìn)行統(tǒng)計。

用戶滿意度如表1所示。

表1 用戶滿意度

根據(jù)表1可知，本文設(shè)計的加工操作模板用戶滿意度更高，在波浪經(jīng)領(lǐng)角添加海綿條，這樣就增加了波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的容量，使波浪領(lǐng)外側(cè)輪廓更加清晰，線切更加準(zhǔn)確，充分體現(xiàn)了波浪領(lǐng)的纏繞、堆積、抽縮、疊加效果，使其更具有曲線性和延展性，整體上綿延起伏，更加活潑生動，波浪領(lǐng)的造型更加飽滿，體積感、空間感和層次感更好，操作工人在縫制過程中不需要調(diào)整波浪領(lǐng)領(lǐng)面和領(lǐng)里的進(jìn)布速率，能夠順利的縫合波浪領(lǐng)各個領(lǐng)邊，提升了生產(chǎn)工藝技術(shù)，服裝加工操作模板的設(shè)計效率提升了50%。除此之外，波浪領(lǐng)常用于連衣裙、短裙、女式襯衫或者春夏裝等服裝，具有很多不同的造型，傳統(tǒng)手工設(shè)計波浪領(lǐng)服裝加工操作模板時，波浪領(lǐng)設(shè)計形式單一，不能充分體現(xiàn)波浪領(lǐng)多變的特點，而本文設(shè)計的波浪領(lǐng)服裝加工操作模板，具有多種波浪領(lǐng)結(jié)構(gòu)，不僅能表現(xiàn)出波浪領(lǐng)的堆積、抽縮、纏繞等效果，還使波浪領(lǐng)具有較好的造型性和裝飾性，立體造型效果較好。

4 結(jié)語

本文基于自動化控制技術(shù)，設(shè)計了一種波浪領(lǐng)服裝加工操作模板，該波浪領(lǐng)服裝加工操作模板優(yōu)化了服裝企業(yè)傳統(tǒng)的模板設(shè)計方式，極大的降低了縫紉工藝的難度，提升了服裝加工操作模板的精準(zhǔn)度，使線切更加準(zhǔn)確，操作工序更加簡單、標(biāo)準(zhǔn)，服裝成品率大大提升。自動化控制技術(shù)能夠有效實現(xiàn)信息處理，縫制工人只需按照設(shè)計好的服裝模板在槽口內(nèi)操作即可，多種操作工序同時完成，簡化了縫制工序流程，有利于服裝企業(yè)進(jìn)行服裝模板生產(chǎn)管理，提升競爭優(yōu)勢。在服裝模板設(shè)計過程中，把中間夾層的波浪領(lǐng)裁片有效固定在槽內(nèi)的凈樣線上，保障了多道工序縫制的質(zhì)量，優(yōu)化了波浪領(lǐng)服裝加工操作模板的質(zhì)量，實用性較高。