關(guān)于自動(dòng)化縫制連續(xù)縫的研究

丁建明 陳偉強(qiáng) 邱麗 陳彬 王明敏

[摘 ? ?要]在智能縫制中，縫紉機(jī)技師可自動(dòng)通過(guò)溫度傳感器和機(jī)械驅(qū)動(dòng)器精確設(shè)置服裝縫紉機(jī)的參數(shù)，以大大優(yōu)化服裝縫紉機(jī)的質(zhì)量和速度提高服裝生產(chǎn)工作效率，并大大減少服裝操作技術(shù)人員的縫紉技能水平要求。自動(dòng)化縫制連續(xù)縫可以輕松實(shí)現(xiàn)從服裝布料輸送到服裝縫制再到裁切的全程自動(dòng)化。連續(xù)縫是采用先裁后縫的方法，與傳統(tǒng)服裝布料加工縫紉工藝完全不同，其采用的先縫后縫，創(chuàng)新性的發(fā)展了服裝縫制的機(jī)械設(shè)備和縫紉工藝。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)化;連續(xù)縫;創(chuàng)新性

[中圖分類號(hào)]TS941.63 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2022）05–0–03

Research on Automatic Sewing and Continuous Sewing

Ding Jian-ming，Chen Wei-qiang，Qiu Li，Chen Bin，Wang Ming-min

[Abstract]In intelligent sewing， the sewing machine technician can automatically set the parameters of the garment sewing machine accurately through the temperature sensor and mechanical driver， so as to greatly optimize the quality and speed of the garment sewing machine， improve the efficiency of garment production， and greatly reduce the sewing skill level requirements of garment operators and technicians. Automatic sewing continuous sewing can easily realize the whole process automation from clothing cloth transportation to clothing sewing and then cutting. Continuous sewing adopts the method of cutting before sewing， which is completely different from the traditional garment fabric processing and sewing process. It adopts the method of sewing before sewing， and innovatively develops the mechanical equipment and sewing process of garment sewing.

[Keywords]automation; Continuous seam; Innovation

縫紉機(jī)是人們縫制各種服裝時(shí)必不可少的重要工具，不同款式服裝、面料款式需要用不同的服裝縫紉機(jī)進(jìn)行縫制，面料的科學(xué)縫紉除了與服裝縫紉機(jī)的操作相關(guān)之外，還與服裝面料的性能、縫紉線、縫紉機(jī)針以及服裝縫紉機(jī)的工藝參數(shù)等內(nèi)容有關(guān)。全方位的了解服裝縫紉機(jī)整體的形狀、規(guī)格、制做材料、硬度、彈性及其他用途，針對(duì)不同的服裝設(shè)計(jì)款式、不同的服裝面料和不同的服裝縫紉工藝進(jìn)行科學(xué)合理、正確地選擇縫紉機(jī)是十分重要的。隨著勞動(dòng)成本的上升和勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象的日益凸顯，縫制行業(yè)開(kāi)始逐漸向自動(dòng)化縫制轉(zhuǎn)型升級(jí)。在此背景下，連續(xù)縫是經(jīng)過(guò)創(chuàng)新和發(fā)展中出現(xiàn)的一種縫制工藝。

1 縫制業(yè)智能制造的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展歷程

縫紉機(jī)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)50年代初，興起于80年代。經(jīng)過(guò)多年的快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)屬于相對(duì)落后的傳統(tǒng)輕工業(yè)和制造行業(yè)，現(xiàn)在它從產(chǎn)品制造技術(shù)結(jié)構(gòu)上，歷經(jīng)了由腳踏式家用機(jī)械縫紉機(jī)向普通小型機(jī)械縫紉機(jī)，再向家用縫紉設(shè)備一體化轉(zhuǎn)向自動(dòng)化縫制和智能機(jī)械技術(shù)設(shè)備的重大創(chuàng)新，把產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)型和再創(chuàng)造升級(jí)。富怡自主研發(fā)的“第四代縫紉機(jī)”是其最新的產(chǎn)品代表作——“零等待”縫紉機(jī)，掀起了一股技術(shù)變革的發(fā)展。富怡以"不停機(jī)、連續(xù)縫"的革命性突破技術(shù)，讓單機(jī)工作效率翻一番，引來(lái)了大批專業(yè)人士駐足。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品研發(fā)投入的精力較少，這也是敦促富怡成為全球范圍內(nèi)唯一能夠提供自動(dòng)化全套設(shè)備企業(yè)的動(dòng)力。目前，富怡已經(jīng)代替了國(guó)內(nèi)外的中高端設(shè)備，在行業(yè)內(nèi)一枝獨(dú)秀。富怡最近推出了一款連續(xù)縫縫紉機(jī)，連續(xù)縫技術(shù)的推出改變了傳統(tǒng)觀念里先裁后縫的概念，實(shí)現(xiàn)了零等待，富怡相信這是縫制行業(yè)的新發(fā)展走向。同時(shí)，先使用軟件進(jìn)行制版后輸入縫制參數(shù)，通過(guò)連續(xù)縫的推出，再利用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行裁剪，節(jié)省了原本裁剪中需要用的人工操作，提高了工作效率。

富怡的高速多針縫紉機(jī)具有獨(dú)特性，花樣更精準(zhǔn)，無(wú)丟針、不起環(huán);針排距可從75-210 mm任意調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)特大花樣紡縫，業(yè)內(nèi)首家;觸摸屏操作，圖形化界面，清晰直觀，所有功能可視于同一截面，特有表面涂層技術(shù)，霧化噴油技術(shù)，全方位潤(rùn)滑機(jī)頭、旋梭，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命，一天只需潤(rùn)滑一次加油一次;采用世界先進(jìn)的縫紉機(jī)頭，配合上針排完成各種花型的紡縫，無(wú)需改變針位，從而大大提高生產(chǎn)效率。

富怡新型裁切機(jī)是現(xiàn)代縫紉行業(yè)適合任何服裝生產(chǎn)的多針縫紉機(jī)，循環(huán)裁切與縫紉機(jī)同步;切割數(shù)量計(jì)數(shù);傳感激光校準(zhǔn)，更精準(zhǔn);長(zhǎng)度定位調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)節(jié)快速準(zhǔn)確;臺(tái)板面可上下調(diào)節(jié)，加大了卷料半徑，邊切、橫切、條切方便手動(dòng)、自動(dòng)設(shè)置。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.1 平臺(tái)管理水平落后

沒(méi)有充分解決縫紉機(jī)生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的主要矛盾。部分家紡縫紉機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)家紡加盟者的資質(zhì)審查不嚴(yán)格，服務(wù)水平參差不齊。由于縫紉機(jī)家紡產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期利潤(rùn)主要還是來(lái)自于縫紉壓縮機(jī)等原材料，嚴(yán)重的會(huì)影響家紡產(chǎn)品和縫紉服務(wù)器的質(zhì)量。

1.2.2 產(chǎn)業(yè)服務(wù)無(wú)序化

縫紉機(jī)服裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不系統(tǒng)，服務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重過(guò)度依賴專業(yè)設(shè)計(jì)等人員個(gè)人專業(yè)能力，難以進(jìn)行計(jì)劃科學(xué)管理和有效復(fù)制。我國(guó)縫紉機(jī)服裝行業(yè)的用戶服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量難以嚴(yán)格控制，質(zhì)量安全問(wèn)題頻繁。行業(yè)缺乏質(zhì)量監(jiān)管嚴(yán)重直接影響行業(yè)用戶服務(wù)體驗(yàn)。

1.2.3 供應(yīng)鏈整合低

縫紉機(jī)制造行業(yè)由于供應(yīng)鏈產(chǎn)品種類繁多，中小企業(yè)難以持續(xù)繼承，前期大量投資太多，無(wú)法長(zhǎng)期承受較低價(jià)格戰(zhàn)?？p紉機(jī)制造行業(yè)的主要產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)水平低，生產(chǎn)工藝周期長(zhǎng)，成本高。

1.2.4 設(shè)計(jì)能力不足

縫紉機(jī)業(yè)的行業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)專業(yè)人才數(shù)量供需不平衡，無(wú)法充分滿足用戶的工業(yè)個(gè)性化設(shè)計(jì)需求。我國(guó)縫紉機(jī)業(yè)的工業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與國(guó)際市場(chǎng)需求不充分匹配，對(duì)能夠交付給廣大消費(fèi)者的工業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品需求缺乏市場(chǎng)匹配性。

1.2.5 產(chǎn)業(yè)本身的局限性

縫紉機(jī)行業(yè)屬于消費(fèi)頻率低、要求高、服務(wù)短和周期長(zhǎng)的傳統(tǒng)行業(yè)，消費(fèi)行為不一定可能隨時(shí)隨地發(fā)生，頻率高、要求也高。

2 連續(xù)縫的組成和工作原理

連續(xù)縫的四個(gè)工作單元分別為送料部分、縫制部分、裁切部分、定位切割部分。

2.1 送料部分

送料部分可以看做是一臺(tái)自動(dòng)送料設(shè)備，它具有自動(dòng)送料、對(duì)布、展布等功能。送料控制部分為每一個(gè)控制單元設(shè)計(jì)一塊控制卡，控制上料、對(duì)布、展布系統(tǒng)，以便于安裝擴(kuò)展。送料部分使用的電子器件有接觸器、限位開(kāi)關(guān)、繼電器、按鈕、導(dǎo)線、線纜、RP控制卡等。送料裝置裝有可上下移動(dòng)的導(dǎo)向棍，分別裝有下限位、上限位、故障限位，導(dǎo)向輻處于上限位時(shí)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)送料，抵達(dá)下限位時(shí)停止，故障限位作為安全裝置使用。送料電機(jī)配減速機(jī)，傳動(dòng)直徑與主機(jī)進(jìn)料、拉料棍相同，主機(jī)配減速機(jī)。送料裝置具備儲(chǔ)料功能。送料裝置主動(dòng)送料的速度要比主機(jī)快一倍，避免存在存料問(wèn)題。

2.2 主機(jī)縫制部分

主機(jī)縫制部分可以選用富怡連續(xù)縫的全自動(dòng)縫紉機(jī)。全自動(dòng)縫紉機(jī)采用高速縫紉機(jī)機(jī)頭，通過(guò)電腦控制完成不同花型的縫制。

與連續(xù)縫的其他部分配合的主要是進(jìn)料和出料端。縫制部分的主要配置和功能有：配置進(jìn)料、拉料控制，1個(gè)編碼器輸入計(jì)數(shù)，夾布、張緊控制;進(jìn)料輯和拉料輻采用手動(dòng)控制。進(jìn)料輯子只在上布時(shí)才打開(kāi)，采用手閥控制，簡(jiǎn)單實(shí)用。主縫制部分執(zhí)行動(dòng)作：

（1）左右?jiàn)A布可以分別手動(dòng)控制。

（2）左右?jiàn)A布有預(yù)緊、張緊、夾緊動(dòng)作。

（3）主縫制單元有出料端的拉料裝置：①拉料有上升和下降動(dòng)作;②拉料動(dòng)作可以獨(dú)立控制。

2.3 裁切部分

裁切部分可以是獨(dú)立的裁切機(jī)，也可以是單獨(dú)的裁切裝置。裁切部分包括：①裁切箱有儲(chǔ)料裝置，儲(chǔ)料裝置中有上下限位信號(hào);②裁切箱可預(yù)留左右邊切、左右磨刀、條切動(dòng)作、條切磨刀信號(hào)接口;③裁切可手動(dòng)和自動(dòng)連續(xù)設(shè)置;④裁切箱部分可增加獨(dú)立卷布機(jī)構(gòu)。布料裁切走向可采用布料由上至下傳輸，可緩解軟料或薄料堆料問(wèn)題的發(fā)生。采用PLC+觸摸屏控制裁切，計(jì)數(shù)可用編碼器+紅外傳感器組合完成。根據(jù)所切長(zhǎng)度在機(jī)械條件制約時(shí)用編碼器計(jì)數(shù)，非制約時(shí)用紅外傳感器控制裁切，手動(dòng)可以調(diào)節(jié)紅外傳感器的位置。

2.4 定位切割部分

定位切割部分可以采用激光裁床作為切割方案。裁切部分與定位切割部分之間布料的輸送，是通過(guò)機(jī)械手和移動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)完成的。機(jī)械手將縫制完成的布料拉倒裁切定位長(zhǎng)度后，裁切再執(zhí)行切斷動(dòng)作。之后，機(jī)械手將布料拉到切割部分的操作面上;等待定位切割部分。

機(jī)械手的執(zhí)行動(dòng)作都是通過(guò)傳感器來(lái)控制?？刂泣c(diǎn)有在切料部分等待點(diǎn)、移動(dòng)到定位長(zhǎng)度位置、拉料到切割臺(tái)面定位三個(gè)位置。在執(zhí)行完最后一個(gè)動(dòng)作后，機(jī)械手可以回到等待原點(diǎn)。

切割定位部分的裁切主要是通過(guò)高精度的裁切設(shè)備來(lái)完成的，比如激光裁床。

（1）縫制好的樣品布料放到定位位置上后，攝像機(jī)對(duì)樣片做圖像信息采集，信息處理部分對(duì)采集的圖像信息進(jìn)行識(shí)別，對(duì)縫制輪廓線進(jìn)行裁切定義，然后輸出裁切線性圖形顯示。

（2）操作者可以通過(guò)顯示屏確認(rèn)裁切的指令是否正確，如果需要修正，可以通過(guò)人工編輯校正。

（3）切割指令正確，就可以執(zhí)行切割。

（4）這樣，縫制好的樣片就可以直接轉(zhuǎn)入其他工序進(jìn)行縫制。

3 連續(xù)縫的應(yīng)用工藝

3.1 羽絨服的縫制應(yīng)用

縫制裁片在縫制制版中可以留充絨口，等裁片做好后再定量充絨封口，最后再整體完成服裝縫制。這樣可以避免先充絨后縫制過(guò)程中，出現(xiàn)機(jī)針刺絨和鉆絨的問(wèn)題。

3.2 睡袋的縫制應(yīng)用

對(duì)于大幅面的睡袋樣片縫制，現(xiàn)在采用最多的縫制機(jī)械還是平縫機(jī)。運(yùn)用連續(xù)縫，可以運(yùn)用超排制版功能，最省布料的排出縫制花樣;縫制上也不受布幅的限制，另外縫制線跡也要比人工平縫機(jī)做出的效果好。

3.3 被子和毛毯的縫制應(yīng)用

自動(dòng)化的被子和毛毯縫制，可以不用后面的定位切割部分。

3.4 連續(xù)縫技術(shù)難點(diǎn)

連續(xù)縫的整體解決方案、技術(shù)研究和實(shí)際應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，是一個(gè)逐步整合的工程。涉及到縫制打版軟件開(kāi)發(fā)、布料傳輸和精確切割控制技術(shù)、縫制技術(shù)、多機(jī)聯(lián)合通訊技術(shù)等?，F(xiàn)在主要的技術(shù)難點(diǎn)除了各個(gè)子塊逐步改進(jìn)完善外，多機(jī)聯(lián)合效率將是技術(shù)發(fā)展上最大的難點(diǎn)問(wèn)題。

4 縫紉設(shè)備的發(fā)展及對(duì)服裝需求的變化

T恤、連衣裙、呢大衣、沖鋒衣、羽絨服、定制西服隨著人民生活水平提高，大眾對(duì)"衣著"潮流度、品質(zhì)追求也越來(lái)越高。對(duì)服裝生產(chǎn)方，這些變化意味著款式換新速度更快、加工復(fù)雜度更高、競(jìng)爭(zhēng)更激烈，對(duì)自動(dòng)化縫紉設(shè)備的需求也更急切。

縫紉自動(dòng)設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)用縫紉在現(xiàn)代我國(guó)也歷史比較悠久，從中國(guó)最早生產(chǎn)的骨針縫紉機(jī)到現(xiàn)代電動(dòng)縫紉自動(dòng)化設(shè)備再一直到今天縫紉全自動(dòng)設(shè)備向全自動(dòng)化裝備的方向發(fā)展。從羽絨服著到今日之華裳霓服的一系列巨大服飾改變，揭示著人們對(duì)完美衣著的執(zhí)著追求，也是人們?cè)趯?duì)完美衣著夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中縫紉工具的歷史發(fā)展的印記。

在目前自動(dòng)化的縫紉工具系統(tǒng)技術(shù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全應(yīng)用普及階段的目前我國(guó)服裝機(jī)械制造生產(chǎn)行業(yè)，電動(dòng)平縫機(jī)已經(jīng)在目前大多數(shù)地方的一些中小型專業(yè)服裝制造生產(chǎn)行業(yè)廠家內(nèi)占主導(dǎo)產(chǎn)品地位，相對(duì)較于其它傳統(tǒng)機(jī)械式的手工縫紉工具，電動(dòng)縫紉機(jī)對(duì)于實(shí)現(xiàn)大批量流水線生產(chǎn)，滿足大批量工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，意義也非同一般。

在紡織服裝企業(yè)的服裝大量成套生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，由于服裝作業(yè)要求分工緊密協(xié)作，設(shè)備配套專用，人員技能專業(yè)性，一方面為了便于流水線生產(chǎn)自動(dòng)化操作，提高流水線生產(chǎn)組織效率，但從另一方面服裝產(chǎn)品加工所用的材料類型繁多，加工處理方法亦不同，講究的多品種與少加工批量，都更容易會(huì)造成服裝成衣在生產(chǎn)操作中發(fā)生的各種疵病，從而間接影響到了整套服裝設(shè)計(jì)。

5 發(fā)展前景

當(dāng)前中國(guó)縫紉機(jī)制造行業(yè)在傳統(tǒng)商業(yè)模式創(chuàng)新方面與大部分企業(yè)呈現(xiàn)"縫紉機(jī)電商化"競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)，把移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)作為傳統(tǒng)營(yíng)銷服務(wù)渠道的重要補(bǔ)充營(yíng)銷手段;而傳統(tǒng)提供的是低價(jià)化的縫紉產(chǎn)品，智能技術(shù)解決淺中深層次的縫紉行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)痛點(diǎn)。

互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)行業(yè)的上下游信息資源整合，以“低價(jià)套餐+服務(wù)承諾+過(guò)程監(jiān)控”的操作方式，為廣大消費(fèi)者隨時(shí)提供省錢、省時(shí)的購(gòu)物服務(wù)。未來(lái)，縫紉機(jī)銷售行業(yè)的長(zhǎng)期盈利增長(zhǎng)能力主要將會(huì)建立在其對(duì)各方信息資源的有效整合利用能力和具有創(chuàng)造力的巨大交易量和流量上。

縫紉機(jī)服裝行業(yè)近年來(lái)從過(guò)去傳統(tǒng)的商業(yè)模式創(chuàng)新轉(zhuǎn)換發(fā)展到現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)化的融合發(fā)展模式。隨著縫紉行業(yè)各大服務(wù)平臺(tái)不斷挖掘并快速下沉三四線大中城市，企業(yè)從產(chǎn)品供應(yīng)管理環(huán)節(jié)發(fā)展到研發(fā)生產(chǎn)再到產(chǎn)品售后服務(wù)環(huán)節(jié)，全各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，并以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)賦與智能技術(shù)為合作紐帶，為眾多優(yōu)質(zhì)的服裝公司企業(yè)提供包括品牌、設(shè)計(jì)、系統(tǒng)、供應(yīng)鏈等多個(gè)全方位技術(shù)支持?？p制機(jī)械行業(yè)是以生產(chǎn)縫紉機(jī)為主的專業(yè)設(shè)備制造業(yè)?？p制機(jī)械行業(yè)以生產(chǎn)縫紉機(jī)為主，裁剪、熨燙及粘合等機(jī)械為輔，具有技術(shù)密集型和勞動(dòng)力密集型相結(jié)合的特點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展和制造水平的提高，記憶中的老式縫紉機(jī)早已退出歷史的舞臺(tái)，自動(dòng)化、智能化等能夠滿足高效生產(chǎn)、便捷操作的縫制機(jī)械成為當(dāng)下時(shí)代的主角。

6 結(jié)束語(yǔ)

連續(xù)縫技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，符合當(dāng)前中國(guó)縫制技術(shù)的現(xiàn)實(shí)需求?？p紉設(shè)備對(duì)服裝設(shè)計(jì)的影響只是眾多因素中的一點(diǎn)?？p制方式改變了傳統(tǒng)縫制方式的同時(shí)，也給人耳目一新的感覺(jué)，確實(shí)可以拓寬同行的技術(shù)思路。智能化將在未來(lái)幾年成為主要的交互界面。服裝企業(yè)要實(shí)現(xiàn)的智能制造，其本質(zhì)就是讓自動(dòng)化成為服裝需求端和服裝制造端的交互，在服裝需求端提供高滿意度的服務(wù)，富怡在連續(xù)縫方面已經(jīng)做了大量基礎(chǔ)研究工作和實(shí)際測(cè)試，各個(gè)子功能模塊的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)完成，整體的測(cè)試和改進(jìn)工作也在繼續(xù)進(jìn)行中。自動(dòng)化的進(jìn)程會(huì)一步一步加快，翹首以盼，期待未來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李云云.關(guān)于自動(dòng)化縫制連續(xù)縫的研究[J].紡織科學(xué)研究，2016（3）：3.