Объективные факторы, влияющие на развитие швейного оборудования.
Появление большого количества новых текстильных материалов с принципиально иными показателями жесткости, растяжимости, поверхностного сцепления, толщины вызывает необходимость очередного цикла улучшения показателей работы швейных машин: стабилизации транспортирования вне зависимости от свойств материалов, снижения стягивания и посадки, уменьшения натяжения ниток.
Снижение объемов швейного производства в развитых странах, разукрупнение швейных предприятий, стремление к максимальной универсальности производства, перевод производства изделий массового ассортимента в страны с низким уровнем заработной платы приводит к стремлению максимальной универсальности оборудования, снижению доли дорогостоящих машин с узким технологическим назначением.
Развитие электроники, микропроцессорной техники, управляющих систем, стремительное снижение стоимости электронных средств по сравнению с механическими дало возможность заменить механические системы управления на электронные.
Появление новых полимерных и композитных материалов, покрытий позволило по-новому подойти к созданию основных рабочих органов швейных машин.
Повышение потребительских требований к качеству, разнообразию, удобству одежды вызвало появление технологически связанных комплектов оборудования для изготовления изделий в целом или отдельных узлов швейных изделий.
Этими факторами и определяются основные направления совершенствования технологии изготовления одежды за счет применения новых видов швейного оборудования.
1. Повышение качества строчек и швов вне зависимости от свойств соединяемых материалов.
За последние 8 – 10 лет рабочие органы практически всех швейных машин были подвергнуты оптимизации, во-первых, на основе компьютерного анализа кинематики и динамики звеньев, во-вторых, на основе применения новых технических решений, в третьих, с помощью применения новых материалов. Совершенствование машин было направлено на улучшение качества выполнения строчек с одновременным уменьшением влияния на это качество свойств соединяемых материалов.
Достигается это улучшением условий петлеобразования, снижением натяжения ниток, стабилизацией транспортирования материалов. Рассмотрим несколько примеров.
Фирма "JUKI" (Япония) предложила модернизированный механизм челнока для одноигольных машин и машин зигзагообразного стежка. Суть модернизации состоит в том, что в механизме применяется не вращающаяся шпуля, а нитка выходит из нее за счет специальной намотки от периферии к центру. Это позволяет стабилизировать натяжение шпульной нитки, исключить напуски ниток, образующиеся при останове машины вследствие инерционности шпули, а, следовательно, повысить качество строчки. Такие механизмы реализованы в машинах рядов DDL 9000, LZ 2290.
Для оптимизации транспортирования сложных материалов с различными свойствами некоторые фирмы применяют механизм транспортирования, позволяющий обеспечить простое и быстрое изменение угла наклона транспортирующей рейки относительно направления перемещения материала. В краеобметочных и стачивающе-обметочных машинах это дает возможность управлять процессом транспортирования текстильных материалов не только с помощью дифференциального двигателя, но и изменяя место и площадь области контактирования рейки с прижимной лапкой.
Фирма "PFAFF" (Германия) предлагает два основных средства для решения проблемы стабилизации транспортирования материалов.
Первое – это пуллер (тянущий ролик), установленный непосредственно за прижимной лапкой – модель 948/51.
Пуллер имеет два управляемых привода – шаговый двигатель вращения и линейный привод вертикального перемещения. Привод вращения ролика программируется с пульта управления по углу поворота каждого шага, что должно быть согласовано с установленной на машине длиной стежка. Синхронизация вращения главного вала машины и привода пуллера производится электронными средствами, автоматически учитывая изменение частоты вращения главного вала.
Привод вертикального перемещения управляет давлением ролика на материал, его подъемом и опусканием, позволяет поднимать ролик в фиксированное промежуточное положение для перехода через поперечные швы, для поворота материала вокруг иглы при останове и пр.
Второе средство – это система SRP, то есть электронное управление давлением прижимной лапки в зависимости от частоты вращения главного вала. Известно, что для получения швов с наименьшими стягиванием и посадкой на швейных машинах устанавливают по возможности наиболее низкое давление прижимной лапки. Однако, при увеличении скорости шитья проявляется эффект динамического "зависания" лапки за счет ударной нагрузки подошвы лапки со стороны рейки. Это приводит к снижению давления лапки ниже допустимого и, в итоге, не обеспечивается нормальный процесс перемещения полуфабриката. Малейшая задержка полуфабриката рукой работницы вызывает искривление строчки. Если же, наоборот, установить сразу повышенное давление лапки, то на низких частотах вращения главного вала увеличивается стягивание и посадка материалов.
Для решения этой задачи фирма "PFAFF" установила на стержень лапкодержателя линейный привод, который прямо пропорционально увеличивает давление прижимной лапки в зависимости от частоты вращения главного вала швейной машины. Коэффициент пропорциональности программируется с пульта управления. Это позволяет получить высококачественную строчку на любой скорости шитья. При работе на машине сразу чувствуется как при увеличении скорости шитья увеличивается и усилие перемещения материала. Теперь уже случайное торможение полуфабриката не приводит к искажению строчки.
2. Повышение производительности технологического оборудования.
Известно, что пределы увеличения производительности швейных машин за счет повышения скоростных режимов шитья достигнуты еще двадцать лет назад. К настоящему времени остался только один путь повышения производительности оборудования – совершенствование его автоматизации.
В автоматизированных швейных машинах электронные системы управления применяются давно. Отработаны их функции и общие возможности. Прогресс в этой области сводится к полному вытеснению приводов с электромагнитными муфтами с заменой на приводы переменного тока с тиристорным управлением, а также к применению встроенных агрегатов.
Приводы с тиристорным управлением позволили существенно снизить их габариты, что открыло возможность встраивать приводы непосредственно в шьющие головки. При этом не требуется клиноременная передача, повышается приемистость привода, точность останова, снижается вибрация, исключается проскальзывание, потери мощности. Это позволяет снизить мощность применяемых приводов и сэкономить электроэнергию.
Встроенные приводы применяются в 1153-8\31-900\24-910\06-911\37 "PFAFF" и аналогичных машинах ряда 1181, а также в машинах рядов DDL-9000 и DLN-9010 "JUKI".
Расширилась область применения микропроцессорных систем управления в швейном оборудовании. Теперь практически все функции швейной машины контролируются такими системами, а это открывает возможности полностью программировать всю технологическую операцию: количество стежков на каждом участке строчке, скоростной режим по участкам, комбинировать контроль количества стежков с контролем по сигналам датчиков края материала.
Рассмотрим особенности системы управления машины кл. 2481 фирмы "PFAFF". Эта машина предназначена для прокладывания отделочных строчек по краю обтачных деталей, например, манжет, клапанов, воротников сорочки и других изделий.
Машина имеет нижний реечный и игольных транспорт, она снабжена датчиком начала-окончания полуфабриката, управляемым механизмом изменения длины стежка и механизмом краевой линейки – 980/20, а также датчиком окончания челночной нити.
В машине могут быть запрограммированы 15 программ по 15 участков строчки в каждом, что дает 225 сочетаний. На каждом участке программируется:
- расстояние строчки от края полуфабриката(от 0 до 10 мм);
- число стежков или работа по сигналу датчика окончания полуфабриката;
- длина стежка (от 0 до 3,5 мм).
Дополнительно программируется подача сигнала по срабатыванию датчика окончания челночной нитки или по счету стежков до окончания челночной нитки.
Машина автоматически останавливается по сигналу датчика окончания полуфабриката. Для точного попадания в край строчки автоматически изменяется длина последнего стежка или по выбору оператора – 2-3-х последних стежков.
Высокие мобильность и производительность машины дают возможность прокладывать на ней параллельные отделочные строчки с большей точностью и быстрее, чем на двухигольной машине с рассоединяемыми игловодителями. При этом можно получить отделочные эффекты, недостижимые на двухигольной машине.
Оптимизация коснулась и механизмы обрезки ниток. Основное достоинство современных механизмов обрезки - это уменьшение длины обрезаемых концов ниток в идеале до толщины игольной пластины. Это достигается тем, что весь механизм ножа выполняется подвижным и выдвигается непосредственно к игольному отверстию в момент обрезки. При неподвижной конструкции механизма обрезки обрезаемые нитки оттягиваются от игольного отверстия на несколько миллиметров до места установки неподвижного ножа. Подвижный механизм обрезки применен в машинах зигзагообразного стежка ряда фирм.
В машинах плоского цепного стежка W664 и WT 624 фирмы "PEGASUS" (Япония) применен механизм обрезки UT 500, обрезающий нитку, конец которой зажат последним стежком, что исключает распускание строчки.
3. Повышение универсальности технологического оборудования. В понятие универсальность вкладывают много значений. Здесь мы будем понимать под универсальностью применение одной машины для выполнения возможно большего количества технологических операций при сохранении заданного уровня ее производительности.
Универсальность достигается как механическими, так и электронными средствами.
Стремление повысить универсальность одноигольных машин челночного стежка проявилось в машинах рядов 1183 и 1181 фирмы "PFAFF" - первых машинах с изменяемым ходом игловодителя. Простейший стопор и регулируемый эксцентрик позволяет в течение нескольких минут изменить ход игловодителя в диапазоне 32-36 мм. Отпадает необходимость иметь разные машины для шитья легких и тяжелых материалов - достаточно иметь сменные комплекты, состоящие из рейки и игольной пластины, и изменять ход игловодителя.
В этих же рядах машин фирма "PFAFF" демонстрирует и расширение универсальности машин за счет изменения систем смазки.
Если раньше применялись системы смазки исключительно с централизованных картером открытого или закрытого типа, из которого масляным насосом под давлением масло подавалось к основным смазываемым узлам, а стекало обратно в картер под действием силы тяжести, то в современных машинах от таких систем все чаще отходят. В рассматриваемых машинах применяются системы с двумя мини-резервуарами и двумя насосами, кроме того, излишки масла отводятся принудительно для снижения риска загрязнения стачиваемых деталей. Это обеспечивает капельное дозирование масла, причем отработанное масло, загрязненное текстильными отходами не поступает вновь в систему смазки.
Если на эти машины поставить челнок с сеткой, выполненной из полимерного материала и перекрыть подачу масла на него, то потребитель получает скоростную промышленную швейную машину, работающую без смазки. Это исключает возможность загрязнения любых обрабатываемых текстильных материалов, следовательно, не требуется дополнительных затрат на удаление масляных пятен. Во-вторых, существенно снижается трение сетки о челнок, что уменьшает необходимый предел натяжения ниток, то есть улучшаются показатели стежкообразования, уменьшается стягивание и посадка, снижается эффект раскручивания нитки. В-третьих, сетка челнока не нагревается при длительной интенсивной работе, что снижает обрывность ниток, особенно, синтетических, сохраняет постоянным натяжение ниток и обеспечивает ровную строчку.
На смену традиционным кулачковым системам управления основными рабочими перемещениями полуавтоматов стремительно приходят электронные системы управления. Это касается полуавтоматов для изготовления петель челночным и двухниточным цепным стежком, полуавтоматов для изготовления закрепок и полуавтоматов для пришивания пуговиц.
Основная цель такой замены - повышение универсальности и, соответственно, области применения такого оборудования. Например, на одном полуавтомате можно изготавливать до 64 видов закрепок, меняя только легкосъемные зажимы полуфабриката, можно обеспечить мультипрограммный режим работы, когда на одной машине последовательно выполняются различные виды закрепок, в частности, при изготовлении брюк можно последовательно притачать шлевки, выполнить закрепки на входах в карманы и на гульфике. Это особенно важно для небольших швейных предприятий.
Полуавтоматы для изготовления закрепок с электронным управлением выпускают фирмы "JUKI" - кл. LK-1900AS.
На одном полуавтомате челночного стежка для изготовления петель можно выполнять петли с прямыми закрепками, закругленные петли без закрепок или с односторонней прямой закрепкой, с закрепкой продольной и т.д. Такой полуавтоматы предлагаются фирмами "JUKI" - кл. LBH-1790 и "PFAFF" - кл. 3119. В этих полуавтоматах нет необходимости менять нож для прорубки петли при изменении ее длины, так как при увеличении длины петли механизм ножа срабатывает 2-3 раза при смещении ножа по длине.
Новые комбинации механизмов обрезки ниток и механизмов петлеобразования позволили устранить недостатки отдельных видов переплетений. Например, в машине однониточного цепного стежка для пришивания пуговиц применяется механизм, который обеспечивает завязывание узелка перед обрезкой ниток. Такой механизм реализован в машинах кл. МВ-377 "JUKI" и кл. 3307 "PFAFF".
ЧПУ в не цикловых полуавтоматах на основе электронных управляющих блоков позволило оптимизировать традиционные полуавтоматы, например, для настрачивания накладных карманов сорочек и джинсов. Резко сократилось время переналадки таких машин на шитье по другой форме, появилась возможность выполнять различные виды закрепления входов в карман вообще без изменения механических частей полуавтомата. Ярким примером является полуавтомат кл.3588 "PFAFF".
Помимо традиционных полуавтоматов в последнее десятилетие получили полуавтоматы "свободного шитья", позволяющие выполнять сточки по контуру в определенном поле. При этом поле может быть достаточно большим, например, 500х600 мм в полуавтомате AMS-565Х фирмы "JUKI". Эта же фирма имеет целый ряд таких полуавтоматов с полями меньших размеров.
4. Реализация прогрессивных технологий за счет применения комплектов технологически связанных комплектов оборудования.
На современном этапе развития производства одежды невозможно обеспечить высокие показатели качества и производительности, применяя разрозненное оборудование. Ведущие фирмы швейного машиностроения на протяжении последних лет выпускают комплекты машин для изготовления как отдельных узлов изделий, так и всего изделия в целом. На этих комплектах реализуется передовая технология сборки изделий.
Рассмотрим примеры технологии сборки рукава мужского костюма, разработанной специалистами фирмы "PFAFF". Фирма практически отказалась от прямого втачивания не подготовленных рукавов в проймы, так как при этом невозможно обеспечить современный уровень качества. Взамен предлагается два метода – упрощенный и комплексный.
При упрощенном методе используются две машины: PFAFF 3801-1/07 и PFAFF 3734-12/21. На первой машине с программируемой посадкой комплекта производится предварительное присбаривание оката рукава, а при необходимости – и прокладывание укрепительной тесьмы (лизирование) по пройме. На второй машине с колонковой платформой производится соединение предварительно подготовленных деталей.
Комплексный метод предполагает использование пяти машин. Лизирование проймы по спинке выполняется на машине PFAFF 3832-1/03, лизирование проймы по полочке – на машине PFAFF 3801-10/071, присбаривание оката рукава – на машине PFAFF 3801-1/07, втачивание рукава по программе – на машине PFAFF 3834-14/12 или PFAFF 3734-12/21, притачивание подокатника – на машине с цилиндрической платформой PFAFF 337-734/02-6/01. Применение перечисленного комплекта машин обеспечивает наивысший уровень качества сборки узла.
Остановимся на примере комплекта машин для всего технологического процесса. Фирма VI.BE.MAC (Италия) выпускает наборы оборудования для изготовления брюк из ткани "деним".
Комплект включает полуавтоматы с числовым программным управлением на единой базе: 1010V, 2516EV2 для выполнения отделочных строчек на задних карманах и на гульфике, для настрачивания карманов и фирменной эмблемы, полуавтомат 007V – для подгибки верхних краев карманов, 2650 EV6 – для настрачивания шлевок, пресс 001 VE - для фальцевания карманов и автоматизированные специализированные машины: 2220 CG104 – для подгибки верхних срезов передних карманов, 2250 PLC – для притачивания молнии, для притачивания откоска к передней половинке и стачивания средних срезов передних половинок, 2261 – для притачивания кокеток, стачивания задних половинок, стачивания боковых и шаговых срезов, 3022 CS – для притачивания пояса, 3022 ВН – для подгибки низков и некоторых других. Комплексное применение такого комплекта помимо высокого качества сборки обеспечивает операционное время изготовления джинсов в пределах 9 минут, что в 1,5 раза быстрее, чем при применении комплектов оборудования других фирм, и в 2 с лишним раза быстрее, чем при применении некомплектного оборудования.
