关于自动化缝制连续缝的研究

丁建明 陈伟强 邱丽 陈彬 王明敏

[摘    要]在智能缝制中，缝纫机技师可自动通过温度传感器和机械驱动器精确设置服装缝纫机的参数，以大大优化服装缝纫机的质量和速度提高服装生产工作效率，并大大减少服装操作技术人员的缝纫技能水平要求。自动化缝制连续缝可以轻松实现从服装布料输送到服装缝制再到裁切的全程自动化。连续缝是采用先裁后缝的方法，与传统服装布料加工缝纫工艺完全不同，其采用的先缝后缝，创新性的发展了服装缝制的机械设备和缝纫工艺。

[关键词]自动化;连续缝;创新性

[中图分类号]TS941.63 [文献标志码]A [文章编号]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

縫纫机是人们缝制各种服装时必不可少的重要工具，不同款式服装、面料款式需要用不同的服装缝纫机进行缝制，面料的科学缝纫除了与服装缝纫机的操作相关之外，还与服装面料的性能、缝纫线、缝纫机针以及服装缝纫机的工艺参数等内容有关。全方位的了解服装缝纫机整体的形状、规格、制做材料、硬度、弹性及其他用途，针对不同的服装设计款式、不同的服装面料和不同的服装缝纫工艺进行科学合理、正确地选择缝纫机是十分重要的。随着劳动成本的上升和劳动力短缺现象的日益凸显，缝制行业开始逐渐向自动化缝制转型升级。在此背景下，连续缝是经过创新和发展中出现的一种缝制工艺。

1 缝制业智能制造的发展历程及现状

1.1 发展历程

缝纫机最早出现于上世纪50年代初，兴起于80年代。经过多年的快速发展，产业结构属于相对落后的传统轻工业和制造行业，现在它从产品制造技术结构上，历经了由脚踏式家用机械缝纫机向普通小型机械缝纫机，再向家用缝纫设备一体化转向自动化缝制和智能机械技术设备的重大创新，把产品进行转型和再创造升级。富怡自主研发的“第四代缝纫机”是其最新的产品代表作——“零等待”缝纫机，掀起了一股技术变革的发展。富怡以"不停机、连续缝"的革命性突破技术，让单机工作效率翻一番，引来了大批专业人士驻足。国内企业对产品研发投入的精力较少，这也是敦促富怡成为全球范围内唯一能够提供自动化全套设备企业的动力。目前，富怡已经代替了国内外的中高端设备，在行业内一枝独秀。富怡最近推出了一款连续缝缝纫机，连续缝技术的推出改变了传统观念里先裁后缝的概念，实现了零等待，富怡相信这是缝制行业的新发展走向。同时，先使用软件进行制版后输入缝制参数，通过连续缝的推出，再利用自动化设备进行裁剪，节省了原本裁剪中需要用的人工操作，提高了工作效率。

富怡的高速多针缝纫机具有独特性，花样更精准，无丢针、不起环;针排距可从75-210 mm任意调节，实现特大花样纺缝，业内首家;触摸屏操作，图形化界面，清晰直观，所有功能可视于同一截面，特有表面涂层技术，雾化喷油技术，全方位润滑机头、旋梭，延长机器使用寿命，一天只需润滑一次加油一次;采用世界先进的缝纫机头，配合上针排完成各种花型的纺缝，无需改变针位，从而大大提高生产效率。

富怡新型裁切机是现代缝纫行业适合任何服装生产的多针缝纫机，循环裁切与缝纫机同步;切割数量计数;传感激光校准，更精准;长度定位调节，自动调节快速准确;台板面可上下调节，加大了卷料半径，边切、横切、条切方便手动、自动设置。

1.2 发展现状

1.2.1 平台管理水平落后

没有充分解决缝纫机生产者和消费者之间的主要矛盾。部分家纺缝纫机生产企业对家纺加盟者的资质审查不严格，服务水平参差不齐。由于缝纫机家纺产业的长期利润主要还是来自于缝纫压缩机等原材料，严重的会影响家纺产品和缝纫服务器的质量。

1.2.2 产业服务无序化

缝纫机服装行业标准不系统，服务质量严重过度依赖专业设计等人员个人专业能力，难以进行计划科学管理和有效复制。我国缝纫机服装行业的用户服务产品质量难以严格控制，质量安全问题频繁。行业缺乏质量监管严重直接影响行业用户服务体验。

1.2.3 供应链整合低

缝纫机制造行业由于供应链产品种类繁多，中小企业难以持续继承，前期大量投资太多，无法长期承受较低价格战。缝纫机制造行业的主要产品设计标准化技术水平低，生产工艺周期长，成本高。

1.2.4 设计能力不足

缝纫机业的行业开发设计专业人才数量供需不平衡，无法充分满足用户的工业个性化设计需求。我国缝纫机业的工业开发设计与国际市场需求不充分匹配，对能够交付给广大消费者的工业设计开发产品需求缺乏市场匹配性。

1.2.5 产业本身的局限性

缝纫机行业属于消费频率低、要求高、服务短和周期长的传统行业，消费行为不一定可能随时随地发生，频率高、要求也高。

2 连续缝的组成和工作原理

连续缝的四个工作单元分别为送料部分、缝制部分、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台自动送料设备，它具有自动送料、对布、展布等功能。送料控制部分为每一个控制单元设计一块控制卡，控制上料、对布、展布系统，以便于安装扩展。送料部分使用的电子器件有接触器、限位开关、继电器、按钮、导线、线缆、RP控制卡等。送料装置装有可上下移动的导向棍，分别装有下限位、上限位、故障限位，导向辐处于上限位时电机运转送料，抵达下限位时停止，故障限位作为安全装置使用。送料电机配减速机，传动直径与主机进料、拉料棍相同，主机配减速机。送料装置具备储料功能。送料装置主动送料的速度要比主机快一倍，避免存在存料问题。

2.2 主机缝制部分

主机缝制部分可以选用富怡连续缝的全自动缝纫机。全自动缝纫机采用高速缝纫机机头，通过电脑控制完成不同花型的缝制。

与连续缝的其他部分配合的主要是进料和出料端。縫制部分的主要配置和功能有：配置进料、拉料控制，1个编码器输入计数，夹布、张紧控制;进料辑和拉料辐采用手动控制。进料辑子只在上布时才打开，采用手阀控制，简单实用。主缝制部分执行动作：

（1）左右夹布可以分别手动控制。

（2）左右夹布有预紧、张紧、夹紧动作。

（3）主缝制单元有出料端的拉料装置：①拉料有上升和下降动作;②拉料动作可以独立控制。

2.3 裁切部分

裁切部分可以是独立的裁切机，也可以是单独的裁切装置。裁切部分包括：①裁切箱有储料装置，储料装置中有上下限位信号;②裁切箱可预留左右边切、左右磨刀、条切动作、条切磨刀信号接口;③裁切可手动和自动连续设置;④裁切箱部分可增加独立卷布机构。布料裁切走向可采用布料由上至下传输，可缓解软料或薄料堆料问题的发生。采用PLC+触摸屏控制裁切，计数可用编码器+红外传感器组合完成。根据所切长度在机械条件制约时用编码器计数，非制约时用红外传感器控制裁切，手动可以调节红外传感器的位置。

2.4 定位切割部分

定位切割部分可以采用激光裁床作为切割方案。裁切部分与定位切割部分之间布料的输送，是通过机械手和移动导轨来完成的。机械手将缝制完成的布料拉倒裁切定位长度后，裁切再执行切断动作。之后，机械手将布料拉到切割部分的操作面上;等待定位切割部分。

机械手的执行动作都是通过传感器来控制。控制点有在切料部分等待点、移动到定位长度位置、拉料到切割台面定位三个位置。在执行完最后一个动作后，机械手可以回到等待原点。

切割定位部分的裁切主要是通过高精度的裁切设备来完成的，比如激光裁床。

（1）缝制好的样品布料放到定位位置上后，摄像机对样片做图像信息采集，信息处理部分对采集的图像信息进行识别，对缝制轮廓线进行裁切定义，然后输出裁切线性图形显示。

（2）操作者可以通过显示屏确认裁切的指令是否正确，如果需要修正，可以通过人工编辑校正。

（3）切割指令正确，就可以执行切割。

（4）这样，缝制好的样片就可以直接转入其他工序进行缝制。

3 连续缝的应用工艺

3.1 羽绒服的缝制应用

缝制裁片在缝制制版中可以留充绒口，等裁片做好后再定量充绒封口，最后再整体完成服装缝制。这样可以避免先充绒后缝制过程中，出现机针刺绒和钻绒的问题。

3.2 睡袋的缝制应用

对于大幅面的睡袋样片缝制，现在采用最多的缝制机械还是平缝机。运用连续缝，可以运用超排制版功能，最省布料的排出缝制花样;缝制上也不受布幅的限制，另外缝制线迹也要比人工平缝机做出的效果好。

3.3 被子和毛毯的缝制应用

自动化的被子和毛毯缝制，可以不用后面的定位切割部分。

3.4 连续缝技术难点

连续缝的整体解决方案、技术研究和实际应用才刚刚开始，是一个逐步整合的工程。涉及到缝制打版软件开发、布料传输和精确切割控制技术、缝制技术、多机联合通讯技术等。现在主要的技术难点除了各个子块逐步改进完善外，多机联合效率将是技术发展上最大的难点问题。

4 缝纫设备的发展及对服装需求的变化

T恤、连衣裙、呢大衣、冲锋衣、羽绒服、定制西服随着人民生活水平提高，大众对"衣着"潮流度、品质追求也越来越高。对服装生产方，这些变化意味着款式换新速度更快、加工复杂度更高、竞争更激烈，对自动化缝纫设备的需求也更急切。

缝纫自动设备自动化的发展应用缝纫在现代我国也历史比较悠久，从中国最早生产的骨针缝纫机到现代电动缝纫自动化设备再一直到今天缝纫全自动设备向全自动化装备的方向发展。从羽绒服着到今日之华裳霓服的一系列巨大服饰改变，揭示着人们对完美衣着的执着追求，也是人们在对完美衣着梦想实现的过程中缝纫工具的历史发展的印记。

在目前自動化的缝纫工具系统技术还没有实现完全应用普及阶段的目前我国服装机械制造生产行业，电动平缝机已经在目前大多数地方的一些中小型专业服装制造生产行业厂家内占主导产品地位，相对较于其它传统机械式的手工缝纫工具，电动缝纫机对于实现大批量流水线生产，满足大批量工业化规模生产，意义也非同一般。

在纺织服装企业的服装大量成套生产环节中，由于服装作业要求分工紧密协作，设备配套专用，人员技能专业性，一方面为了便于流水线生产自动化操作，提高流水线生产组织效率，但从另一方面服装产品加工所用的材料类型繁多，加工处理方法亦不同，讲究的多品种与少加工批量，都更容易会造成服装成衣在生产操作中发生的各种疵病，从而间接影响到了整套服装设计。

5 发展前景

当前中国缝纫机制造行业在传统商业模式创新方面与大部分企业呈现"缝纫机电商化"竞争特点，把移动互联网作为传统营销服务渠道的重要补充营销手段;而传统提供的是低价化的缝纫产品，智能技术解决浅中深层次的缝纫行业竞争痛点。

互联网与移动行业的上下游信息资源整合，以“低价套餐+服务承诺+过程监控”的操作方式，为广大消费者随时提供省钱、省时的购物服务。未来，缝纫机销售行业的长期盈利增长能力主要将会建立在其对各方信息资源的有效整合利用能力和具有创造力的巨大交易量和流量上。

缝纫机服装行业近年来从过去传统的商业模式创新转换发展到现代互联网化的融合发展模式。随着缝纫行业各大服务平台不断挖掘并快速下沉三四线大中城市，企业从产品供应管理环节发展到研发生产再到产品售后服务环节，全各个环节进行整合，并以传统产业赋与智能技术为合作纽带，为众多优质的服装公司企业提供包括品牌、设计、系统、供应链等多个全方位技术支持。缝制机械行业是以生产缝纫机为主的专业设备制造业。缝制机械行业以生产缝纫机为主，裁剪、熨烫及粘合等机械为辅，具有技术密集型和劳动力密集型相结合的特点。随着科技的发展和制造水平的提高，记忆中的老式缝纫机早已退出历史的舞台，自动化、智能化等能够满足高效生产、便捷操作的缝制机械成为当下时代的主角。

6 结束语

连续缝技术的应用和发展，符合当前中国缝制技术的现实需求。缝纫设备对服装设计的影响只是众多因素中的一点。缝制方式改变了传统缝制方式的同时，也给人耳目一新的感觉，确实可以拓宽同行的技术思路。智能化将在未来几年成为主要的交互界面。服装企业要实现的智能制造，其本质就是让自动化成为服装需求端和服装制造端的交互，在服装需求端提供高满意度的服务，富怡在连续缝方面已经做了大量基础研究工作和实际测试，各个子功能模块的设计与开发工作已经完成，整体的测试和改进工作也在继续进行中。自动化的进程会一步一步加快，翘首以盼，期待未来。

参考文献

[1] 李云云.关于自动化缝制连续缝的研究[J].纺织科学研究，2016（3）：3.