Современный технический парк швейной промышленности для производства одежды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Подготовительно-раскройное производство

2. Рабочие органы швейных машин

Библиографический список

Введение

За последние 15-20 лет в швейной промышленности произошли серьёзные изменения. Основные из них следующие:

- на переработку поступает большое количество новых текстильных материалов, которые обладают принципиально иными физико-механическими свойствами, нежели известные традиционные, что потребовало решать задачи стабильной транспортировки этих материалов под рабочими органами швейных машин, снижения стягивания и посадки;

- уменьшились объёмы выпуска массовых видов одежды в развитых странах, окончательно сложился перевод швейного производства в регионы, где заработная плата занятых в швейной отрасли существенно ниже по сравнению с оплатой труда тех же категорий рабочих в экономически сильных государствах;

- электроника, микропроцессорная техника и управляющие системы на их основе плюс разумные ценовые ограничения определили высокий уровень внедрения этих средств в состав различных видов оборудования.

Кроме того, химия и металлургия разработали и предложили к широкому использованию новые полимерные и композитные материалы, новые покрытия, что позволяет создавать устройства и механизмы, отличающиеся от известных большей надёжностью и долговечностью.

Достижения этих отраслей промышленности также не остались без внимания специалистов, создающих оборудование для швейной отрасли.

Всё это привело к тому, что произошёл качественный скачок в составе парка оборудования, повысились его технические возможности.

Направления совершенствования швейного оборудования целесообразно рассматривать, изучая материалы различных специализированных выставок, которые позволяют точно оценить тенденции и динамику развития отрасли, производящей оборудование для изготовления одежды, мебели, некоторых технических средств, где так или иначе применяется швейная машина.

Известно, что всего три выставки в мире всесторонне демонстрируют достижения в этой области - Bobbin Show (США), JIАМ (Япония) и IBM (г. Кёльн, Германия). Последняя выставка называется «Мир обработки текстиля» («World of Textile Processing») и, размещаясь в Европе, привлекает внимание специалистов всего мира, и пользуется заслуженной популярностью. Здесь экспоненты демонстрируют свою продукцию для всех переходов швейного производства, начиная от подготовки моделей и создания конструкции изделия и заканчивая его влажно-тепловой обработкой и упаковкой. Очень возможно, что в недалеком будущем к упомянутым выставкам присоединится и экспозиция, организуемая в г. Шанхае (КНР).

Рассматривая материалы последних по времени выставок, представляется возможным составить общую картину состояния как действующих в мире производителей, так и выпускаемой ими техники. Этим вопросам и посвящается настоящий обзор. На наш взгляд, это тем более важно, что отечественного швейного машиностроения не существует. Малые серии отдельных видов машин, выпускаемых фирмой «Rolltex» (г. Калининград) или заводами в городах Ковров и Азов, не в счёт. Положение, естественно, прискорбное.

И последнее. Тема, поставленная в заголовок, весьма объёмна. Детально изложить её - затруднительно. Но в то же время довольно значительному числу специалистов-швейников конкретные особенности того или иного объекта в принципе и не важны. Им нужно знать положение дела лишь в общих чертах, понимать тенденции развития. Основываясь на этом, мы и построили следующий ниже материал.

Всех производителей оборудования для швейной отрасли можно разбить на пять групп (конечно, весьма условно).

Первая группа - ведущие фирмы. Их названия, как говорится, «на слуху». Они предлагают большую номенклатуру оборудования; очень часто весь комплект для практической реализации того или иного перехода. «Gerber» (США), «Lectra» (Франция), «Kurris» (Германия) - в расчёте полотен, настилании и раскрое; «Juki» (Япония), «Durkopp/Adler» (Германия), «Pfaff» (Германия), «VI.BE.MAC» (Италия) - для заготовительных и монтажных участков; «Macpi» (Италия), «Rotondi» (Италия), «Veit» (Германия) - в области влажно-тепловой обработки. Они задают тон в создании новой техники. Главное в их деятельности - комплектность поставок при надёжной работе оборудования.

К этой же группе, пожалуй, можно отнести и большую группу фирм, выпускающих технику в значительной номенклатуре, но не собственной разработки: «Kingtex» (Тайвань), «Sun-Star» (Южная Корея), «Garudan» (Чехия), «Global» (Голландия), «Shanggong» (Китай), «Typical» (Китай), «Vista SM» (США) и ряд других фирм, в основном из Китая.

Вторая группа - фирмы, выпускающие отдельные виды оборудования, хотя номенклатура здесь может быть весьма значительна. «Union Special» (США), «Rimoldi» (Италия), выпускающие оборудование, в основе которого лежат цепные строчки, или «Strobel» (Германия) - машины, выполняющие подшивочные (потайные) стежки. Сюда же можно отнести фирмы «AMF Reеcce» (США), «Pegasus» (Япония), «Kansay» (Япония). Есть ещё несколько китайских фирм, которые копируют деятельность лидеров.

Третья группа - фирмы, создающие своё оборудование на базе и вокруг известной, хорошо зарекомендовавшей себя швейной головки. Создавая системы автоматизированной подачи, съёма, слежения за процессом шитья, эти фирмы разрабатывают полуавтоматы или специализированные рабочие места. Например, «Beisler» (Германия), «New-tech» (Турция) создали значительное количество полуавтоматов для изготовления прорезных карманов (прямых, наклонных, накладных, с клапаном) на различных изделиях; для выполнения длинных швов (рукава, боковые и шаговые срезы на брюках). Много такой техники разработали «Schips AG» (Швейцария), «Sahl» (Австрия), «Conti Complect» (Италия), «Magnus» (Бельгия). Они «накручивают» на шьющую головку массу дополнительных устройств: для подачи тесьмы, кружев, съёмники, укладчики, устройства для обрезки.

Четвёртая группа - фирмы, выпускающие отдельные блоки, узлы и приспособления. «Luna» (Тайвань) - лазерные системы для упрощения позиционирования заготовок на столе полуавтоматов - световые линии, перекрестья, точки. «Jinlong» (Китай) - станины различных видов, крышки столов различных форм. «Efka», «Quick-Rotan» (Германия) - управляемые электроприводы.

Пятая группа. Сюда относятся фирмы, выпускающие единичные виды оборудования. «Open» (Италия) - этикет-пистолеты для печатания и наклеивания талончиков с номерами деталей кроя. «Dadili» (Гонконг) - выпускает только одну одноигольную универсальную скоростную швейную машину с автоматизированным приводом, и всё. Но в шести вариантах и хорошо оснащённую. «Chiossi-Cavazzuti» (Италия) - пресс для установки на швейных изделиях различной фурнитуры (крючки, петли, пуговицы), несколько вариантов. «Navon Machinery» (Китай) - оборудование для сварки. «Ardmel» (Англия) - оборудование для ультразвукового соединения деталей.

Отдельно нужно отметить, что всё больше и больше техники для швейной отрасли поступает от фирм, размещающихся в Китае.

Рассмотрим, что же конкретно предлагается изготовителями для различных переходов швейного производства.

1. Подготовительно-раскройное производство

Изготовление швейного (а равно и обувного) изделия - весьма сложный процесс, в котором участвует большое количество исполнителей. И только их слаженный и чётко построенный труд позволит получить на выходе качественную продукцию.

В общем виде как для большой швейной фабрики, так и для малого предприятия, этот процесс складывается из трёх технологических переходов: подготовительно-раскройного производства, заготовительного и монтажного участка, участка отделки и упаковки.

Но начинается работа с оформления заказа и отбора моделей для производства.

Моделированием изделий массового потребления занимаются Дома моделей одежды (обуви), опытно-технические лаборатории и экспериментальные цехи (или участки) предприятий (естественно, там, где они есть). В Домах моделей разработка ведётся сначала художником, затем конструктором и, наконец, технологом. Необходимость моделирования на предприятиях вызвана тем, что в процессе повседневной работы часто возникают непредвиденные обстоятельства, которые невозможно учесть при моделировании в Домах моделей. К таким обстоятельствам относятся, например, просьба торговых организаций о создании дополнительных моделей определённого ассортимента, которые почему-либо не были учтены этими организациями при заказе, или получение материалов, физико-механические и технологические свойства которых заранее не были известны изготовителю или заказчику.

Разработкой моделей занимается художник. И если совсем недавно для выполнения поставленной задачи он пользовался только бумагой, пером, карандашом и красками, то сегодня к его услугам высокопроизводительная система автоматизированного проектирования - САПР (рис. 1).

На цветном графическом мониторе с помощью светового пера и управляющей клавиатуры модельер «одевает» манекен, «примеряя» к нему свою модель. Меняя цвета, рисунки, фактуру материала, он находит нужные сочетания, отвечающие вкусу, взглядам и задачам, которые ставятся производством. Цветной рисунок модели переводится на бумагу с помощью печатающего устройства, входящего в блок САПР-художник.

Здесь формируется вся база данных о коллекции, а также конкретизируется связь между разработанными моделями и планируемой реализацией продукции. Можно очень быстро получить новые модели, например, изменив форму воротника, карманов, отделочных элементов не отходя от общего стиля. Проведённые при необходимости изменения в отдельных узлах изделия автоматически переносятся на весь модельный ряд. Типовое оснащение: рабочий стол, компьютер и набор специальных программ. Программное обеспечение - это здесь самое основное.

Программный продукт поставляют многие фирмы. Ведущие здесь «Lectra» (Финляндия), Investronica (Испания), Gerber (США). Есть и российские, например, «Ассоль» (МФТИ - г. Долгопрудный, М.О.).



Рис. 1. Схема разработки коллекции в САПР-художник

Следующий этап - создание лекал, по которым будут раскраиваться детали изделия. Задачи раздела решаются с помощью блока САПР-кон-структор (рис. 2). База данных этого блока хранит все прошлые разработки, правила размножения по ростам и размерам. Поэтому деятельность конструктора сосредоточена на проектировании оригинальных деталей новой модели. Причём в любой момент проектирования можно проверить наличие ошибок и устранить их.

Программа работы содержит функцию увязывания, то есть правила подготовки контуров сопряжённых деталей. После завершения процесса разработки лекал они могут быть зарисованы в натуральную величину на установке, называемой плоттером или графопостроителем. Графопостроитель представляет собою чертёжный стол, на котором находится бумага для вывода чертежа; бумага прижимается к столу вакуумным прижимом. Головка с пишущим инструментом смонтирована на портальной конструкции, перемещающейся вдоль стола, а инструмент (перо) перемещается поперёк стола.

Рис. 2. Схема блока САПР-конструктор

Графопостроитель оснащён алфавитно-цифровым дисплеем для ввода команд управления и микропроцессором с оперативной памятью для хранения программ (команд управления) графопостроителем. Зарисовка производится «кадрами», если длина чертежа превышает рабочее поле графопостроителя.

Правда, эта конструкция весьма громоздка, а потому в последнее время появились устройства вертикального типа, где бумага перематывается с рулона на рулон, а рисунок наносится на её перегибе.

В этом же блоке может идти работа и в подпрограмме, обеспечивающей изготовление изделий по индивидуальным заказам. В систему вводят ряд характерных индивидуальных размеров клиента, и, таким образом, заказанное изделие можно лучше подогнать к специфическим требованиям отдельных людей.

Увеличение темпа сменяемости моделей одежды, сокращение времени запуска их в производство невозможно теперь без систем автоматического проектирования.

Важным является то, что традиционная технология разработки новых видов одежды, связанная с построением базовой конструкции, исходной модели, устранением дефектов посадки, обеспечением динамического соответствия, уходит в прошлое.

Современные конструкторы одежды стремятся к переходу на трёхмерное проектирование с обеспечением необходимого баланса изделия на конкретной фигуре и получением точных развёрток деталей одежды на плоскости.

Создаются алгоритмы трёхмерного задания фигуры человека на основе его проекционных измерений. Учитываются основные свойства материалов, из которых будет сделана одежда.

Задание трёхмерной фигуры человека может быть осуществлено путём выбора (из базы) типового манекена или на основании обмера индивидуального заказчика. В первом случае типовая фигура определяется исходя из принятой типологии населения. Так, фирма «Lectra» (Франция) использует 10 манекенов для мужских, женских и детских фигур с вариантами различных положений тела.

В случае индивидуального производства осуществляют обмер клиента. На вооружении бесконтактный способ измерения, где в качестве исполнительного элемента используется лазерный луч, сканирующий фигуру человека за 10-12 сек.

Главное здесь учесть свойства материалов, из которых будет сделана одежда, и внести необходимые поправки в развёртки лекал.

Фирма «Lectra» в библиотеке программы Modaris 3D Fit указывает 140 видов тканей с необходимыми их характеристиками.

Следующий шаг - получение необходимых раскладок в зависимости от наличных тканей, величины заказа и других входящих требований.

При известных лекалах производится раскладка на плоскости всего комплекта для данной модели с целью определения необходимого расхода материала на единицу изделия. Для этого разработаны специальные компьютерные программы. Процесс может проводиться как оператором в диалоговом режиме, так и автоматически. Строго соблюдаются технологические условия: зазоры между лекалами, ориентация лекал по нити основы, учёт припусков на швы. Система содержит обязательно подпрограмму обеспечения максимально эффективного использования материалов, а также подпрограмму, оптимизирующую расход ткани по расчётам объёма заказа на конкретную модель или модельный ряд.

Если лекала получены со стороны, они вводятся в компьютер САПР с помощью установки, называемой дигитайзер. Процесс осуществляется либо в ручном режиме, либо с помощью фотокамеры в последних образцах этого устройства.

Рабочее место оператора-раскладчика - это графический дисплей, на экране которого изображён комплект лекал моделей. В нижней части экрана находится рамка раскладки, ширина которой соответствует ширине материала. Оператор с помощью функциональной клавиатуры «укладывает» детали в поле раскладки. При достижении необходимого результата раскладки изображение передаётся на графопостроитель, где оно может быть зарисовано в натуральную величину, а можно получить зарисовку и в уменьшенном масштабе.

Для чего всё это нам потребуется, поговорим чуть-чуть позже.

Для изготовления изделия (одежды, обуви) необходимо сырьё. Для швейного изделия это, прежде всего, ткань. Мы будем и дальше употреблять это слово, но ассортимент гораздо шире: здесь может быть и кожа, и трикотаж; для верха, для подкладки.

Но, кроме этого, нужны другие вещи: молнии, пуговицы, кнопки, нитки. Всё это поступает на склад. Материал (ткань, кожа) поступает на швейные предприятия в рулонах или кипах; как правило, завозится автотранспортом. При разгрузке контейнеров их снимают с автомобиля электроталью или автопогрузчиком и перевозят в цех подготовки на склад. Там материал размещается на стеллажах, поддонах или в контейнерах. Условия хранения: сухое проветриваемое помещение, не ближе одного метра от отопительных приборов, температура от 16 до 20 °С, влажность от 60 до 65 %.

Нужно отметить, что рулоны ткани не очень лёгкие. Так, например, рулон материала для изготовления джинс при ширине ткани около двух метров и длине намотки 40-50 м может весить десятки килограммов. А потому оборудование, применяемое на таком складе: электроштабелеры, краны-штабелеры, лотковые тележки и др., должно иметь грузоподъёмность не менее 500 кг.

Рулоны, хранящиеся на поддонах, не должны составлять кипу высотою более двух метров.

Хранение ткани осуществляется на двух участках склада: один участок неразбракованной ткани, другой «хранит» ткань после разбраковки.

Что это за ситуация. На швейное предприятие ткань поступает с указанием длины, ширины и других характеристик, которые получены на текстильном предприятии. На швейных предприятиях разбраковку материала повторяют: измеряют ширину и длину, отмечают пороки и разнооттеночность.

Это необходимо по следующим причинам. Во-первых, пока ткань от текстильщиков «дошла» до швейников, она побывала в различных условиях влажности. Это обстоятельство ведёт к тому, что ткань «садится», то есть несколько уменьшается в размерах. Нам же, швейникам, необходимо знать достаточно точно параметры длины и ширины, чтобы рассчитать, сколько изделий мы получим из этого куска, каков будет остаток.

Кроме того, если на ткани есть пороки, они также должны быть отмечены для последующего удаления, чтобы они не попали на изделие.

Часто бывает у ткани так называемая разнооттеночность. Это значит, что она неравномерно прокрашена. Это не говорит о том, что в разных частях ткани разный цвет, это в том же цвете разные оттенки. Можно ли использовать эту ткань? Можно. Но только нужно иметь в виду, что детали изделия в раскладке не должны быть расположены далеко друг от друга. Но эта характеристика должна быть отмечена в паспорте рулона и учитываться при расчёте полотен для настила.

На малых предприятиях разбраковку производят на измерительных столах длиной три метра, имеющих гладкую поверхность и снабжённых продольными и поперечными линейками. Измеряемый материал с помощью механических средств протягивают вдоль стола, и электромеханический отметчик через каждые три метра ставит на материале меловую отметку. Ширину материала проверяют по линейке через каждые три метра.

На крупных предприятиях в подготовительных цехах применяются механизированные браковочно-промерочные станки (машины), специализированные на материалах определённой толщины и ширины (рис. 3).

Как правило, такой станок имеет мощную сварную раму, на которой наклонно закреплена смотровая доска. Она имеет окно, закрытое стеклом, через которое с помощью люминесцентных ламп материал подсвечивается снизу. Сверху также установлены лампы для верхней подсветки. Ткань перематывается, скользя по окну смотровой доски. Перемотка осуществляется с помощью валиков, приводимых в движение электроприводом. Система управления позволяет перематывать ткань как вперёд, так и назад; смещать рулон вправо или влево. Автоматически измерять длину и ширину. Пороки ткани обозначаются специальным кодом. Агрегат снабжён компьютером и монитором.

Хорошо зарекомендовали себя браковочно-промерочные машины фирмы «Rolltex» (Россия).

Они позволяют обеспечить точный учёт и контроль неэластичных и эластичных тканей, а также трикотажных полотен.

Варианты исполнения машин зависят от ширины ткани: 1800, 2000 и 3200 мм.

Машины обеспечивают перемещение полотна (ткани) в зону расположения счётчика в нерастянутом состоянии, а значит, информация о метраже всегда объективна.

Система автоматического выравнивания кромки полотнища обеспечивает точность ±4 мм, что положительно сказывается на последующих операциях, например, при настилании.

В машинах имеется функция регулировки плотности намотки рулона на выходе: от свободного (рыхлого) до очень плотного состояния.

Счётчик ведёт учёт и классификацию дефектов ткани для каждого рулона (паспорт рулона), учёт метража по нескольким рулонам, учёт выработки по операторам и сменам, передачу данных в компьютерную сеть предприятия.

Просмотровый экран имеет регулируемую яркость подсветки и обеспечивает высокую эффективность обнаружения оператором всех видов дефектов на материале.

Контролируемое полотно можно разрезать на мерные куски, для чего предусмотрен электрический подвижный нож.

Рис. 3 Браковочно-промерочный станок

Машина обеспечивает размотку рулонов различных форм: правильной цилиндрической (с картонной гильзой внутри рулона) и произвольной формы (без гильзы).

Диаметр разматываемых рулонов может достигать 600 мм. Скорость перемотки плавно регулируется от 0 до 50 м/мин.

Способы перемотки ткани различны (это разные варианты машин): из рулона в рулон, из рулона в «книжку», из «книжки» в «книжку».

Машины для разбраковки тканей производят и другие фирмы: «Walter» (Германия), «Serkon» (Турция).

Рулоны, снятые с браковочно-промерочной машины и снабжённые паспортом, направляются в раскройный цех.

Задачей раскройного цеха является выкраивание деталей, подготовка их к пошиву (нумерация деталей, подгонка рисунка, нанесение необходимых рассечек, вспомогательных линий), комплектование деталей и подача комплектов в пошивочный цех.

Раскрой деталей может осуществляться в различных вариантах. Он может быть ручной и автоматизированный. Естественно, небольшие предприятия используют первый вариант, так как агрегаты для автоматизированного раскроя дороги. Раскрой может быть по ткани, разложенной в один слой, а может быть проведён в настиле. Но и в том и в другом случае необходим настилочный стол.

Ширина стола зависит от ширины ткани. Как правило, ситец - узкий от 60 см до 1 м, пальтовые ткани - до 1,7 м, а джинсовые полотна до 2 м. Но сейчас предприятиям часто приходится менять ассортимент, особенно малым, а потому столы обычно берут шириной 2 м. Стол делается секционным. Длина секции 3 м. Из них можно составить стол необходимой длины, присоединяя разное число секций.

Поверхность стола может быть гладкой или перфорированной, то есть с множеством отверстий. Перфорированная поверхность крышки стола позволяет подавать под настил, уложенный на неё, воздух от вентиляционной установки; создаётся поддув под настилом для удобства его перемещения в зону разрезания.

Для строгого раскроя материала с рисунком в полоску или в клетку есть модели столов, где раскраиваемый материал накалывается на иглы, которые проходят снизу через отверстия в крышке стола.

Известны столы фирмы «Bulmer» (Германия), «Istman» (США). Но простые столы делают или на самих швейных фабриках, или на машиностроительных заводах других отраслей. Самым важным моментом здесь является гладкость поверхности и её прочность. Гладкость - мы же кладём на неё ткань, а прочность - необходимое качество для равномерного перемещения по поверхности стола режущего оборудования.

В случае применения схемы с многослойным настилом необходимо: отрезать от рулона полотно необходимой длины, а затем удерживать полотно в настиле, чтобы исключить сдвиг ткани. Для решения этой задачи применяются концевые линейки: прижимная и отрезная (рис. 4).

Обе линейки монтируются на настилочном столе. Прижимная линейка представляет собой планку, проходящую поперёк стола, которая под действием пружин или груза давит на полотна настила в одном из его концов, прижимая настил к поверхности стола. Для подъёма планки (чтобы освободить настил) имеется рычаг.

Вторая концевая линейка называется отрезной. У неё также есть пружинная планка, также размещающаяся поперёк стола, но, в отличие от первой линейки, по этой планке двигается каретка, имеющая нож либо плоский, либо вращающийся, дисковый. Перед началом работы рулон материала устанавливают с торца стола, после чего вручную настилают первое полотно, конец которого на столе закрепляют прижимной линейкой.

Эту работу обязательно делают два человека, перемещающиеся вдоль стола каждый со своей стороны. Настеленное полотно выравнивают по кромке. В это время полотно, ещё не отделённое от рулона, находится над прижимной планкой, а каретка с ножом - в крайнем положении. Нажатием на пусковую кнопку прижимного устройства включается привод отрезного механизма. Каретка перемещается по планке поперёк стола, одновременно отрезая полотно от рулона. После завершения цикла резания планка принудительно (от соответствующего механизма) поднимается над столом. Отрезанный конец полотна соскальзывает с планки, падает на стол и при опускании планки оказывается прижатым к поверхности стола. Далее цикл повторяется.



Рис. 4. Стол для ручного настилания

Таким образом, комплектуются настилы высотою до 150 мм.

Для механизации настилания материалов на крупных швейных предприятиях применяют настилочные машины, перемещающиеся по рельсам вдоль настилочных столов. Выпускаются такие машины многими фирмами: «Gerber» (США), «Авиал» (Россия), «Bulmer», «Kuris» (Германия), «Investronica» (Испания), «Walter» (Германия).

Бывают машины весьма разных типов. Их конструкция зависит от вида материала, поверхностной плотности, диаметра и ширины рулона. Настилают полотна различными способами: «лицом вверх», «лицом вниз», «лицом к лицу». Машины оснащены устройством для выравнивания краёв материала при настилании. Некоторые машины оснащаются процессором, монитором и различными устройствами, контролирующими правильность выполнения операции.

Если настил длинный, а бывает 30 и более метров, то оператор, управляющий машиной, перемещается вдоль настила на платформе, соединённой с настилочной кареткой. В машинах есть устройство, контролирующее ширину материала. Оно не допускает попадания в настил зауженных полотен. Датчик наблюдения за метками, нанесёнными при разбраковке, даёт команду на остановку машины при подходе участка с браком.

Разматывание рулона, установленного на каретке, проходит принудительно и синхронизируется с продольным перемещением каретки. Это позволяет ровно, без натяга или слабины, укладывать длинные полотна.

Есть у таких машин и много других устройств, функции которых дают возможность настилать материал в автоматическом режиме по заданной программе. Естественно, цена этих машин весьма высока. Однако использование их позволяет существенно повысить качество настилания и поднять производительность (рис. 5).

Рис. 5. Настилочная машина

Итак, мы получили ткань, проверили её и расположили на столе. Теперь мы готовы к раскрою.

Раскрой может производиться на единичном полотне или в настиле. И в том и другом случае сверху на это полотно или на верхний кусок настила накладывается раскладка, которую нам начертил графопостроитель (или плоттер). Прикрепляется бумажный рисунок к ткани зажимами, булавками, клейкой лентой.

Ориентируясь на контуры лекал в раскладке, прямо по бумаге ведут раскрой ручным способом. Для этой цели рассекают настил на участки с помощью машин с дисковым ножом (рис. 6). Машины позволяют вырезать детали, имеющие небольшую кривизну.

Рис. 6. Раскройная машина с дисковым ножом

Электродвигатель закреплён на наклонной стойке с рукояткой и передаёт вращение дисковому ножу диаметром от 100 до 110 мм. Стойка закреплена на платформе, у которой внизу имеются четыре бочкообразных ролика. С помощью этих роликов нож легко перемещается по столу (мы уже раньше отмечали, что поверхность стола должна быть ровной и прочной). Кабелем к двигателю подводится электропитание. За ручку нож перемещают по столу, диск режет настил.

Такой же нож, но диаметром 50 мм, применяется для разрезания однослойных настилов. Чаще всего это делается для подкраивания деталей, если в основном настиле имеется брак - зарезы, неточность формы, дефекты ткани.

А нож диаметром от 100 до 110 мм применяется для настилов высотой от 25 до 50 мм.

Расчленили настил. В действие вступает передвижная раскройная машина с прямым ножом (рис. 7). Она применяется для вырезания деталей по контуру. В зависимости от длины ножа существует несколько типоразмеров от 100 до 180 мм.

Рис. 7. Передвижная раскройная машина с прямым ножом

Такие машины выпускаются и в России, и за рубежом: «Kuris» (Германия), «Anita» (Чехия), «Global» (Голландия), много фирм Китая и Таиланда.

В принципе, везде конструкция одинакова. Платформа на четырёх роликах. Платформа с козырьком, который при перемещении по столу подходит под настил и приподнимает его. На платформе размещается стойка, а на ней электродвигатель, приводящий в движение через кривошипно-шатунный механизм нож. Нож совершает возвратно-поступатель-ные движения в вертикальной плоскости, во время которых режется настил. Чтобы полотна не тянулись за ножом, в месте резания они поджимаются лапкой.

При затуплении лезвия оно затачивается двумя шлифовальными камнями.

Перемещают машину по столу за ручку. Или есть вариант на пантографе. В описанных машинах обязательными элементами являются устройства, защищающие руки работающего от попадания под нож.

Вырезали детали. Но для того чтобы их можно было направить на соединение, нужно провести их чистовое вырезание, то есть получить крой, контур которого был максимально приближен к форме лекала. Для этой цели служат стационарные ленточные машины (рис. 8).

Рис. 8. Стационарная ленточная раскройная машина

Нож этой машины выполнен в виде кольцевой ленты, натянутой на четыре шкива. Один из шкивов является ведущим и связан с электродвигателем. Когда двигатель работает, лента движется со скоростью 20 метров в секунду. На ленту надвигают стопку кроя и лента её режет. Для более лёгкого резания есть заточное устройство кромки ленты. Стопку деталей перемещают по столу, имеющему перфорированную поверхность, куда подаётся воздух от вентилятора. Это создаёт воздушную подушку, и детали мягко скользят по столу. На машине можно резать материал, уложенный в стопку высотой до 150 мм.

Лента имеет ширину от 18 до 20 мм и потому легко режет по криволинейному контуру. Работа на машине опасна. Требования техники безопасности нужно соблюдать неукоснительно. Правда, на машине предусмотрены ограждения, кожухи, лентоулавливающее устройство, автоматически включающееся при её (ленты) обрыве. Однако внимание и только внимание - основа безопасной работы. При раскрое детали в стопке удерживаются зажимами.

Раскроили. Что дальше? Дальше необходимо проконтролировать и пронумеровать детали кроя в пачках.

Качество кроя проверяют по контрольным лекалам, накладывая на них детали верхнего, среднего и нижнего полотен настила.

Нумерация деталей делается для того, чтобы при сборке на всех деталях одного изделия был одинаковый номер. Тогда в готовом изделии не будет отличий по цвету в отдельных деталях.

Нумерация осуществляется прикреплением к детали клеевого бумажного талончика с номером, проставленного с помощью этикет-пистолета (рис. 9).

Здесь же подгоняют по рисунку смежные детали из материалов в полоску и в клетку. Так как в раскладке может лежать несколько изделий, то после нумерации проводят комплектацию, то есть собирают, скажем, в один контейнер, в одну тележку все пачки, сверху помеченные одним номером. Чтобы пачки не рассыпались, их связывают. Вот теперь в комплекте детали передают в пошивочный цех.

Мы рассмотрели процесс подготовки и раскроя, но раскроя ручного. На современных швейных предприятиях всё больше применяется раскрой автоматизированный.

Проводится он следующим образом. После настилания ткани настил перемещается на раскройную установку (рис. 10), представляющую собой специальный стол, рабочая поверхность которого состоит из набора щёток, установленных щетиной вверх.

Рис. 9. Этикет-пистолет для нумерации деталей кроя

Вакуумный прижим спрессовывает настил, прижимая его к щёткам. Над столом в двух координатах движется режущая головка, получающая движение от управляющего устройства. Из блока «САПР-конструктор» в процессор установки вызывается зарисовка раскладки и по программе, в основе которой лежит эта зарисовка, будет перемещаться (автоматически) режущий инструмент. Это очень узкий нож (5 мм), что позволяет раскраивать соприкасающиеся детали без зазора и рассечек, не повреждая их. Толщина раскраиваемого пакета до 70 мм. Кроме механического ножа для раскроя применяются другие режущие средства, так называемые бесконтактные - луч лазера, струя жидкости, микроплазменная струя.

При раскрое лучом лазера материал поглощает тепловую энергию, под действием которой он термически разрушается. Излучение концентрируется в пучок и фокусируется на материал точкой диаметром не более 0,6 мм.



Рис. 10. Автоматизированная раскройная установка

Струя жидкости для раскроя материала представляет собой смесь воды и полимера с длинной молекулярной цепью. Под давлением от 35 до 70 МПа струя жидкости подаётся через насадку сопла диаметром от 0,075 до 0,3 мм со скоростью, превышающей скорость звука. Ширина реза от 0,08 до 0,3 мм, скорость резания от 7 до 24 метров в минуту. Можно раскраивать ткань, кожу, искусственный и синтетические материалы.

В процессе воздействия микроплазменной струи материал от теплового воздействия разрушается. Давление струи от 0,07 до 0,025 МПа. Время воздействия на участок раскроя составляет 0,01 секунды. В каждом способе есть свои плюсы и минусы. В конкретном случае приходится выбирать.

Время настилания приблизительно в три раза больше времени раскроя настила, поэтому одна раскройная установка может обслуживать три настилочных комплекса.

Автоматизированный раскрой может осуществляться и в однослойном варианте, тогда отпадает процесс настилания.

Автоматизированные раскройные комплексы поставляют фирмы «Gerber» (США), «Investronica» (Испания), «Lectra» (Франция). Некоторые варианты делает ЗАО «Авиал» (Россия).

Ведущее положение сохраняет фирма «Gerber» (США), которая ещё в 70-80-х гг. ХХ в. впервые в мире предложила комплексное решение - «Gerbersuite Solutions» для «сквозной» автоматизации моделирования одежды, конструирования лекал и промышленных раскладок, а также для обработки информации и управления автоматизированными настилочными машинами и раскройными агрегатами типа «Gerber Gutter». Сегодня эта фирма занимает около 40 % мирового рынка автоматизированных раскройных комплексов для лёгкой промышленности. «Gerber» предлагает системы автоматического проектирования «САПР-художник» и «САПР-конструктор», плоттеры, установки для настилания ткани (настилание без натяжения ткани, скорость до 100 м/мин, точность ±2ч3 мм по базовой кромке) и агрегаты для раскроя как в настиле, так и в один слой (скорость резания до 50 м/мин, точность позиционирования ножа ±75 мкм). Есть и другие фирмы (немецкая «Walter», испанская «Investronica», румынская «Gemini» и др.), но ведущее положение остаётся за корпорацией «Gerber». В качестве иллюстрации к сказанному дадим фрагменты из проспекта фирмы «Gemini» в приложении 1.

Сегодня новизна в технических решениях заключается в разработке специальных программ, которые учитывают особенности обрабатываемых тканей. Подгонка рисунка при настилании - изюминка программного обеспечения «Gerber». Клетка, полоска. Как это делается, конечно, технический и коммерческий секрет. Но такие программы только у этой фирмы, да у фирмы «Lectra».

Технические возможности оборудования расширились: обеспечивается возможность продолжать раскрой в процессе продвижения настила; в момент раскроя можно осуществлять ввод следующих раскладок и формировать новое задание на раскрой. Заточка ножа выполняется в автоматическом режиме.

Очень удобна функция слежения за обслуживанием, то есть сама система автоматически сообщает о необходимости проведения ТО с указанием работ и способов их выполнения. Вся информация появляется на экране.

Улучшился дизайн оборудования, уменьшились габариты.

Последнее предложение «Gerber» - установка для раскроя натуральных кож с учётом имеющихся пороков и с выдачей оптимального решения для раскроя; применяется в производстве мебели.

Похоже, что в раскрое окончательно определились с режущим рабочим инструментом - это механический нож. Использование лазера отложено из-за сложности защиты персонала и отвода продуктов горения.

Фирма «Gerber» предлагает для конкретного предприятия полный комплект техники. Но нужно иметь в виду, что у неё оборудование самое дорогое. Можно найти отдельные машины у других фирм подешевле. Но это такое оборудование, отказ которого в работе сильно скажется на деятельности всего предприятия, купившего его. Так известна и высокая надёжность техники «Gerber».

Ясно, что рассматриваемое оборудование целесообразно применять только на крупных предприятиях. Считается, что это выгодно при числе работающих в швейном цехе более 150 человек.

Для мелких предприятий - другая техника. Она традиционна и изменений не претерпела (табл.).



Окончание табл.

В раскройном производстве следует отметить ещё и операции по заготовке различной ширины полос из ткани, беек для окантовки срезов деталей, где обязательно используют резальные машины.

Процесс заготовки косой бейки выглядит следующим образом. С помощью машины модели С-02.1 фирмы «Rolltex» рулон ткани разматывается и полотно складывается вдвое. Сразу за этим агрегатом устанавливается одноигольная челночная швейная машина (любой фирмы), с её помощью срезы сложенной ткани соединяются. Образуется рукав, который сматывается в рулон.

Затем ткань из рулона поступает под нож, как правило, дисковый, который разрезает стенку рукава под углом 45є. Образующееся косое полотно плотно наматывается на картонную гильзу, образуя очередной рулон, но уже из ткани, где нити основы лежат под углом. Чтобы рулон не разматывался, конец полотна заклеивают липкой лентой или обёртывают бумагой.

Подготовленный таким образом рулон поступает на станок, где дисковым ножом разрезается на отдельные малые рулончики необходимой ширины. Такая бейка используется для окантовки деталей швейных изделий или как подпояс в производстве брюк, шорт.

Конечно, это далеко не всё, что используется на участке подготовки и раскроя. Можно было бы указать ещё на многие виды оборудования и оснастки. К сожалению, не позволяет объём обзора.

Но на одном процессе и оборудовании для его осуществления остановиться стоит. Это дублирование - соединение отдельных деталей швейного изделия (уже выкроенных) с прокладкой, имеющей клеевое покрытие. Под воздействием определённой температуры, давления и некоторой временной выдержке детали изделия и прокладка спрессовываются в единый пакет, что позволяет получить необходимую жёсткость и устойчивость формы. Дублированию подвергаются воротники верхней одежды и сорочек, манжеты, планки, клапаны, полочки.

Агрегат состоит из ленточного транспортёра и пресса (рис. 11). На транспортёр укладываются детали швейного изделия, на них - прокладки.

Лента может двигаться равномерно постоянно или управляемо. Уложенные на неё детали лента переносит в зону прессования, где и осуществляется процесс соединения. Режимы нагрева, выдержки и давления в этой зоне регулируются под любые текстильные материалы. Информация об этом выводится на табло.

Разработаны и выпускаются такие пресса в различных размерных модификациях и с различными дополнительными устройствами, например, для боковой загрузки или для возврата сдублированных деталей обратно в зону загрузки (чтобы работающему не нужно было обходить установку вокруг).

Рис. 11. Установка для дублирования деталей одежды

Выпускают подобную технику фирмы «Veit-Kannegisser» (Германия), «Global» (Голландия) и многие другие (Китай, Тайвань).

Оборудование, используемое для раскроя, чрезвычайно опасно.

Из анализа статистических данных о несчастных случаях на швейных предприятиях видно, что наибольшее количество травм в технологических цехах происходит при работе на этом оборудовании и оборудовании для ВТО (об этом поговорим позже). Технике безопасности на раскройном участке нужно уделять самое пристальное внимание.

2. Рабочие органы швейных машин

Соединение деталей в целое изделие, как правило, осуществляется с помощью ниток. Есть и другие способы: сварка, ультразвук, ТВЧ. Но всё же основной вариант - ниточное соединение. На нём мы и сосредоточим своё внимание.

Нитка через материал проводится иглой. Конструкция машинной иглы весьма сложна, она существенно отличается от иглы для ручных работ. Назначение иглы состоит в том, чтобы проколоть материал, провести через него нитку, образовать из этой нитки петлю необходимого размера для захвата её носиком челнока или петлителя, а затем вывести лишнюю часть нитки из материала и участвовать в затягивании стежка.

Машинная игла (рис. 4.) представляет собой стальной стержень переменного сечения, состоящий из утолщённой части - колбы 6 и, собственно, иглы - стержня с длинным подводящим и коротким отводящим желобками, с остриём 3, с ушком 2 на острие и выемкой над ушком 4. Эта часть называется лезвием иглы 7. Иглы могут быть с одним длинным подводящим желобком и с двумя желобками. Колба 6 предназначена для закрепления иглы в игловодителе. Колба имеет одинаковый диаметр для группы игл, в основном 2 и 1,4 мм. На колбе расположена маркировка - название фирмы и номер иглы. Номер - это диаметр лезвия в сотых долях миллиметра. Например, № 90 говорит о том, что диаметр лезвия иглы 0,9 мм.

Длинный желобок 1 расположен над ушком иглы 2, имеет глубину и ширину, равные примерно половине диаметра лезвия, и предназначен для предохранения нитки, заправленной в иглу, от защемления и истирания в материале во время прохождения сквозь него иглы с ниткой.

Рис. 1. Машинная швейная игла

Отводящий короткий желобок 5 также расположен над ушком 2, но с противоположной стороны. Его глубина и ширина меньше, чем у подводящего паза, и приблизительно равна четверти диаметра лезвия. Нитка со стороны короткого желобка не полностью входит в него. Это необходимо для осуществления процесса петлеобразования, а именно для торможения нитки о материал при образовании петли-напуска во время подъёма иглы с ниткой из крайнего нижнего положения. В эту петлю будет входить носик другого рабочего органа, который участвует в образовании стежка - челнока или петлителя (рис. 2).



Рис. 2. Положение верхней нитки в момент захвата петли-напуска

Выемка над ушком служит для лучшего захвата петли-напуска носиком челнока или петлителя и, чем она больше, тем лучше условие захвата. Но очень большой она быть не может, так как тогда уменьшается прочность иглы.

Ушко служит для прохода нитки и по размерам больше толщины нитки в 4-5 раз. Вообще говоря, практика и ряд исследований дали следующие соотношения между толщиной нитки и номером иглы (табл.).

Естественно, приведённые цифры имеют рекомендательный характер. В конкретном производственном случае могут быть применены и другие комбинации.

Соотношение между толщиной нити и номером иглы

Соединяемые материалы	Номер нити	Номер иглы
Очень тонкие хлопчатобумажные ткани Тонкие хлопчатобумажные Тяжёлые бельевые хлопчатобумажные Шерстяные платьевые Шерстяные костюмные Шерстяные пальтовые	80 60 50 50-60 40 30	65 75 85 90-110 120 130

Острие предназначено для прокола материала. Прокол материала иглой представляет довольно сложное явление. Прокалывая ткань, игла может проходить между нитками основы и утка, из которых состоит ткань, раздвигая их своим острием в стороны и не повреждая их; она может попадать в нитки, повреждать их или даже разрушать.

От момента касания острием иглы материала он начинает сдавливаться и усилие на игле растёт. Затем острие погружается в материал, усилие ещё возрастает и достигает максимума. Произошёл прокол, усилие резко падает. Через материал проходит коническая часть острия, усилие снова растёт, но до максимального не доходит. Когда же через материал проходит цилиндрическая часть иглы, усилие снижается и остаётся постоянным на уровне 0,3-0,4 от максимального.

При шитье неплотных тканей - фланели, байки - материал при проколе почти не повреждается и не теряет своей прочности. Наиболее сильно повреждаются плотные ткани типа драпа. Ткани средней плотности - ситец, бязь, трико - к повреждению менее чувствительны.

Большое влияние на прорубку ткани оказывает угол заострения иглы. Для сшивания трикотажа применяются иглы с круглой заточкой острия. Такие иглы, раздвигая петли трикотажа, меньше повреждают материал. Самые разнообразные формы заточки встречаются в иглах для шитья кожи. Более подробно о заточках и строчках можно прочитать в книге «Швейные машины» Ф.И. Червякова и Н.В. Сумарокова. Заточка влияет и на характер расположения стежков в строчке.

Для уменьшения повреждения материала обычно стараются взять иглу тоньше. Но тонкая игла может сильно изгибаться при проколе или даже ломаться.

Устойчивость иглы зависит от диаметра лезвия и его длины: она прямо пропорциональна квадрату диаметра и обратно пропорциональна кубу длины. Так, замена иглы № 90 (диаметр лезвия 0,9 мм) на иглу № 100 (диаметр 1 мм) даёт увеличение прочности на 23 %; с другой стороны, увеличение длины всего на 20 %, вызывает уменьшение её прочности в 1,7 раза. Это, естественно, расчётные данные. Это то, что даёт теория. На практике возможны некоторые отклонения.

Такова конструкция иглы в общем. Но могут быть иглы и отличные от описанной. Она может быть не только прямой, но и изогнутой, с одним или двумя концами заострения, с ушком или крючком, с прямыми или спиральными желобками, постоянного и переменного сечения. Есть и другие особенности. В России иглы выпускает завод в городе Арти Свердловской области. Из зарубежных - наилучшие иглы у фирмы «Schmetz» (Германия).

Игла может прокалывать материал в вертикальном направлении, под наклоном, в горизонтальном направлении, по дуге; работать совместно с шилом.

Закрепляется игла в отверстии игловодителя или специального иглодержателя. Виды креплений весьма разнообразны, чаще всего стопорным винтом, хомутиком или цангой.

Для того чтобы образовать стежок Стежок - это повторяющийся элемент ниточной строчки, расположенный между двумя соседними проколами иглы и представляющий собой законченное переплетение ниток в материале., одной иглы мало. Необходим ещё какой-то рабочий орган, который бы захватил петельку с иглы, удержал её необходимое время и обеспечил проведение через эту петельку другой нитки или той же (игольной), но уже в следующем цикле (в следующем стежке).

Таким рабочим органом является челнок (в машинах, образующих челночную строчку) или петлитель для машин, выполняющих цепные строчки. В процессе исторического развития швейной машины было найдено 2 способа получения челночного стежка.

Первый способ был взят из принципа работы ткацкого станка. Ткань образуется от переплетения ниток основы и утка. Уточную нить, намотанную на шпульку, несёт челнок. Пролезая в «зев» между рядами ниток основы, он образует переплетение. Этот же способ был положен в основу конструкции первых швейных машин. В настоящее время почти не применяется, иногда только в машинах для стёжки. Здесь приведён для наглядности понимания процесса петлеобразования.

Верхняя нитка А с катушки 1 (рис. 3) проводится между шайбами 2 регулятора натяжения нитки, затем через отверстие рычага нитеподатчика 3 (об этих элементах поговорим позже) в ушко иглы 4.

Нижняя нитка Б намотана на шпульку 5, которая вложена в челнок 6, имеющий форму лодочки, подобно челноку ткацкого станка.

Рис. 4. Образование стежка машиной с челноком-лодочкой

Момент 1. Игла, проколов материал, провела через него верхнюю нитку. Поднимаясь из своего нижнего положения, она образует у своего ушка «напуск» - петлю из верхней нитки. Челнок, совершая рабочий ход, подходит к игле и своим острым носиком заходит в петлю.

Момент 2. Игла снова опускается в нижнее положение и делает «выстой», чтобы челнок всем своим корпусом вошёл в петлю, расширил её и провёл сквозь неё нижнюю нитку.

Момент Игла, двигаясь теперь вверх, выходит из материала. Челнок, закончив свой рабочий ход, начинает двигаться обратно в исходное положение. Свободно висевшая петля игольной нитки затягивается с помощью нитеподатчика (нитепритягивателя). Употребляются оба названия.

Далее цикл повторяется. Исходя из принципа образования стежка челнок в этой машине движется возвратно-поступательно.

И для того чтобы успеть проскочить в петлю всем своим довольно большим корпусом, он должен двигаться достаточно быстро. Но возвратно-поступательное движение весьма неблагоприятно в динамическом отношении. При неравномерном перемещении, а тем более при изменении направления движения возникают большие инерционные нагрузки, приводящие к ударам, стукам, вибрации. А отсюда неспокойный ход машины, износ механизмов. В связи с чем в современных швейных машинах такая схема не применяется, а применяется конструкция с вращающимся или колеблющимся челноком. Переплетение ниток в этом случае происходит, как показано на схеме (рис. 4).

Рис. 4. Способ образования челночного стежка обводом петли вокруг шпульки

Основные моменты процесса:

1. Игла 4 прокалывает соединяемый пакет, проводит верхнюю нитку А через него и опускается в крайнее нижнее положение. При подъёме иглы из этого положения вверх на 1,5-2 мм у острия иглы образуется петля из верхней нитки. Эту петлю захватывает носик челнока 5. Тормозок 2 не позволяет свободно сматываться нитке А с катушки (бобины) 1.

2. Игла 4 поднимается вверх, челнок 5 захватывает петлю, расширяет её. Нитепритягиватель 3, перемещаясь вниз, подаёт нитку челноку.

3. Петля верхней нитки обводится челноком вокруг шпульки, находящейся внутри челнока.

4. Когда петля обведена вокруг шпульки на угол больше 180є, она (петля) соскальзывает с челнока, а в это же время нитепритягиватель быстро поднимается вверх и выбирает висящую нитку, в петлю которой уже введена нижняя нитка Б со шпульки, то есть образовался стежок.

5. Нитепритягиватель затягивает стежок, а двигатель ткани (не показан) перемещает сшиваемые материалы на длину следующего стежка.

Такой процесс образования челночного стежка заложен во все современные швейные машины. Колеблющиеся челноки чаще применяются в бытовых швейных машинах (но есть и в промышленных). В промышленных быстроходных машинах применяются только вращающиеся челноки. По расположению оси вращения они могут быть с горизонтальной, вертикальной и наклонной осью, а по конструкции - равномерно или неравномерно вращающиеся. Некоторые типы челноков показаны на рисунке 5.

Челнок называется центрально-шпульным, если центр шпульки совпадает с осью челнока, и нецентрально-шпульным, если шпулька смещена относительно оси вращения или качания челнока. Каждый имеет достоинства и недостатки, которые обусловливают применение челнока для выполнения конкретной технологической операции пошива.

В зависимости от длины нитки, наматываемой на шпульку, челноки могут быть нормального объёма или увеличенного. От выбора челнока зависит и внешний вид строчки. Челночную строчку трудно распустить, она достаточно прочна на разрыв. Но она малорастяжимая. Например, строчка, выполненная хлопчатобумажными нитками, может вытянуться всего на 10-15 %. Поэтому она широко используется с малорастяжимыми материалами (ткани, кожа) и редко используется при изготовлении изделий из трикотажа.

швейный раскрой оборудование

Рис. 5. Типы челноков

Для трикотажа созданы машины, выполняющие цепную строчку, переплетение ниток в которой сходно по своей структуре с переплетением трикотажных петель.