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机电一体化缝纫机研制和生产 |
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| http://cn.newmaker.com
12/1/2007 7:22:00 PM
佳工机电网
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自从缝纫机发明问世以来，人们对其作了不断的提高和改进，在操作便利，提高缝纫效率方面作了不少的工作。早期的改进是由手摇改为脚踹，115年前又创制了电动式缝纫机，为缝制工业的规模奠定了良好基础。
随着缝制工业大规模发展，对缝纫机也提出了更高的要求，其中缝制效率的提高始终是人们不断追求的重要课题之一，在工业用缝纫机方面要求更为迫切。
一、缝纫机缝制效率提高的几个阶段
纵观国内外缝制设备的发展历程，缝制效率的提高大体上经过了下述几个发展阶段：
1、专用化阶段
早期的缝纫机大部分都以直线缝为主要行式。由于缝制品种类繁多，某一个缝制产品的生产工艺又需要若干道不同工序综合才能完成，如果仅以直线缝缝纫机来缝制全部工序，不仅操作人员劳动强度增加，而且生产效率低下。为了解决这一问题，人们陆续发明了各种专门用途的缝纫机。一些工业用缝纫机还是为某种特定缝制品，甚至是某一特定工序而专门设计。迄今全球缝纫机的专用机种已超过5000种。诸如：专用于品种的有编织品、针织品、皮革、箱包、蓬帆、制鞋、制袋、制球、书籍装订缝纫机等，专用于工序的有平缝、包缝、绷缝、锁钮扣、上袖、打折、暗缝、加固、曲折缝缝纫机等，以及由此派生的各种特殊机型。专用机的发明使用为生产效率的提高和省力带走了良好的效果。
2、提高化阶段
早期缝纫机的缝纫速度，每分钟仅能缝纫约200个线迹，虽然和手工缝纫相比已经有了长足的进步，但从工业生产的角度来考虑共效率是相当低下的，远远不能满足生产的需要，为此提高缝纫机的运转速度也即能提高缝纫效率，必然地成为人们所追求的目标。经过不断努力缝纫机的缝纫速度由低速（每分钟约缝1000个线迹）发展到中速（每分钟约缝1000个线迹）发展到中速（每分钟约缝3000个线迹）又发展到高速（每分钟约5000个线迹）和超高速（每分钟约缝7000个甚至10000个线迹）。
由于缝纫机仍然需要人员操作，人的反应速度必须与缝纫机速度相适应，因此缝速的提高必然会受到一定的限制，不可能无限提高。大致上每分钟7000－8000转的缝速是操作人员可能适应的极限值，而且仅限于某些直线缝工序。
3、机电一体化阶段
上述专业化、提速化，其性质均属于机械技术的改进提高。专用机的应用必然需要在缝纫机上增加许多机械机构，一些零件结构特殊、复杂，精度要求也高，相应增加了制造难度，复杂系数的增加也会伴随着增加机器的故障率。关于提高缝纫速度也必然需要在材质、热处理工艺、润滑条件、机构选用，机器平衡等方面采取一系列的相应措施，这些都成为制造成本增加的有关因素。有鉴于此近20－30年来，国内外有关单位均在缝纫机的机电一体化上做了大量的工作，也取得了不小的成绩。
所谓机电一体化对缝纫机而言，其含义概略地说就是缝纫机的刺布、挑线、钩线、送料等执行部件仍沿用原机械机构，而控制方面则采用电子或微电脑系统。一般的区分是含有编程和CPU处理的控制系统称为微机控制或电脑控制系统，无编程和CPU处理的称为电子控制系统，其中电子控制技术较为简单。从控制内容的广度来区分又可分为单机电脑控制和缝纫单元（缝纫组合）电脑控制二大类，后者智能化、自动化程度更高。
据对日本二家著名缝纫机公司近年生产工业用缝纫机品种的不完全统计，其机电一体化机种的比例分别达到全部机种的58.4％和46.6％，而且还有不断上升的趋势。品种有自动剪线平缝、包缝、绷缝缝纫机、双针、曲折、加固、平钉扣、绕线钉扣、装饰缝、花样缝缝纫机，平头锁眼、圆头锁眼缝纫机，家用刺绣、工业刺绣缝纫机，大面积图案接缝、自动换梭芯、手迹缝缝纫机以及自动贴袋、自动开袋口，自动开胸等缝纫单元。
国内机电一体化缝纫机虽在上世纪80年代中期即已起步，但碍于条件发展较慢，目前技术比较成熟且有一定批量生产的机种有：自动剪线平缝机、多头电脑刺绣机、工业曲折缝缝纫机等。生产批量较少的还有家用电脑多功能缝纫机、家用电脑刺绣机、工业用自动开袋口机、电脑花样套结机等若干大类。
二、机电一体化缝纫机的特点：
相对于机械式缝纫机而言，机电一体化缝纫机的优势在于：
1、可以完成机械式缝纫机无法完成的一些功能
可以完成例如：自动停针位、自动线迹技术、自动加固缝、自动缝绣、自动换色线、慢速启动、镜像变换、花样缩放、花样旋转、另设起缝原点、功能显示等功能。
2、自动化、智能化程度高
可以根据缝制过程中条件的变化，在检测和反馈后自动进行设定的缝制工作。例如：激光或红外衣片定位、自动缝边、厚薄缝料缝线张力自动调整、自动变速、自动变转矩、自动剪线、自动补针、人机对话用户编程、缝纫过程实事跟踪等等。
3、可以扩大单机使用性能
可以在一台机电一体化缝纫机上完成若干台机械式缝纫机才能完成工作。例如工业曲折缝缝纫机，一般一台机械式曲折缝机只能完成一种花纹的缝纫，而一台电脑曲折缝机却可完成20种甚至更多花纹的缝纫。
4、减少机械零部件的应用
由于采用了电脑控制，原来需要由机械机构实施控制的许多零部件可以省却不用，相应减少了机械加工内容。而这些省却的机械部件往往都是形状复杂、精度要求高、加工费时、制造成本相对较高的零件。
5、操作省力
由于自动化程度高，可以减少许多工人操作。仅需掀压按钮或操旋踏板即可进行工作，甚至是全自动进行工作。
上述各点无不显示了机电一体化缝纫机所具有的优越性。
三、机电一体化是缝纫机技术发展的必然趋势
机电一体化缝纫机由于其技术含量高，控制系统复杂，因此研制开发投入较大，相对价格较高，成批生产还有赖于社会电子工业的配合和提供合适的元器件，此外行业从事机电一体化的技术人才缺乏，既熟悉缝纫机技术又掌握微电子技术的复合型人才更少，这些都为发展机电一体化缝纫机带来了不利因素。
但从性价比的角度来衡量，在发展竞争中由于机电一体化缝纫机所具有的功能多，性能好、生产效率高等固有优势，已逐步取得市场的认可。因此，可以予计将是我国缝纫机工业技术发展的必然趋势。
由于协会领导和行业重点企业的重视，近年来采取了一系列加强措施，诸如：
1、采取招聘大学生，培训企业内部技术人员，引进外智等办法弥补企业专业人才的不足。
2、加大科技投入力度，研究开发经费不少企业由原来占销售额的不足1％，逐步提高到2％甚至3％以上。
3、许多重点企业成立了微电子研究试验室，强化了开发和检测手段，使得有专职人员从事这方面的研究开发工作，加快了进度。
4、实行产、学、研结合和联合社会上有实力的单位共同研制或配套。
另外，随着改革开放政策的深入执行，吸引了许多国际知名电子公司纷纷来中国境内设厂，很大程度上缓和了关键电子元器件供应不足的困难。
现在电脑自动剪线平缝机、电脑绣花机、电脑曲折缝机等的国产技术日臻成熟，具备了国产自动剪线平缝机电脑控制系统的价格已逐步下降到只有进口的1/3甚至更低。其他一些机电一体化缝纫机品种也在陆续开发研制中。
相信只要我们明确方向，锲而不舍，努力拼搏，我国缝纫机的机电一体化领域，必将迎来一个发展新阶段新局面。
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