数字化模板切割缝纫设备的优化方案

一、数字化模板切割设备

模板切割设备是由刀具在模板板材上进行划、刻、切等工作。模板切割设备伴随着服装模板的推广应用和普及发展，切割机械和切割方式也迅速发生着演变。主要有早期手工模板切割、半机械模板切割机、激光模板切割机、现代化数控系统全自动模板切割机等模板切割机械。

1.手工模板切割　原始的启蒙模板制作方法，板师应用手工技艺在白纸或者牛皮纸上画服装结构图，然后将特殊部件单独剪开（口袋盖、肩襻等），在工艺缝制时放置在面料裁片之上，缝纫机高低压脚边缘靠齐纸板边缘缝制。这种缝制方式可以减少画服装裁片辅助缝制线的时间，同时提高了缝制工作效率，提升了缝制工艺质量。长期使用纸板磨损严重，需要缝制技术相对成熟的师傅使用，在此技术发展的同时，老师傅便想到在纸板上开槽让缝纫机压脚在开槽处缝制，这样可以在服装工艺缝制时不再依赖技术成熟的老师傅，只需要会使用缝纫机就可以在开好槽的纸板上缝制服装。

这种在纸板上开槽的模板缝纫机上缝制使用技术，需要技术科板师完全依靠手工将多层牛皮纸复合在一起，在复合好的硬质纸板上画出需要设计制作模板的工艺样板，借助硬质尺具和刀具按照纸板工艺线进行缓慢划切开槽，制作出可以在普通缝纫机上缝制使用的槽，这种模板长时间使用后开槽边缘容易受到机油腐蚀磨损，后来开槽完成后用固体胶水涂抹在开槽的边缘，使开槽边缘硬度增强（图5-5）。

图5-5　手工制作纸板服装模板开槽（图片来源：网络）

由于这种模板制作方法效率极低，划切难度较大，精准度低，在使用过程中因为长时间和滚轮压脚、橡胶送布牙、针板接触磨损、被机油腐蚀等使用寿命和精准度不断降低，需要更换新的模板。往往在大订单生产时，同一订单的同一道工序就需要多次更换新模板，加大了划切模板制作的工作量，同时产品的统一质量不能完全保证。于是在此基础上很快便有了金属材质模板的出现和使用，金属材质模板虽然使用寿命长，服装缝制精准度高，但是模板设计制作难度大，成本高，使用不够灵活多变。在这种模板发展情况下人们开始寻找模板材料耐用、模板设计制作难度小、成本低的新材料和模板加工简单的方法。

在模板材料的寻找和模板加工制作方法突破的时候，便有了使用广告塑料板材料PVC胶板代替原有的金属材质模板，这种PVC塑料模板相比金属材料服装模板，材料价格成本低，具有良好的柔软性、抗腐蚀性和高透明的灵活使用性。

2.半机械切割机　在使用金属材质制作服装模板时利用电钻床开槽，使用PVC材料服装模板时同样使用电钻床开槽，这种开槽操作模式非常费力，且钻床是立体工作模式，不好给模板开槽，在此基础上使用缝纫机电机马达加装铣刀，电机马达外围用木板做盒子形状包裹，电机马达电线上设置开关键，盒子顶部外置铣刀，盒子边设计可上下铣刀刃的升缩把手和粉尘收纳盒。使用时先将PVC胶板按照需要把设计制作模板的大小剪切好，多层模板设计时先粘贴固定好，用油性笔在PVC胶板上画出需要设计制作模板的工艺样板，或者直接将CAD纸样粘贴在已经粘贴固定好的PVC胶板上，手工辅助推动PVC胶板按照设计制作要求的开槽线在电动缝纫机马达做的切割机上开槽，制作模板（图5-6）。

这种半机械化的切割机对模板开槽操作人员的技术要求高，准备工作多。同时模板制作时间长、效率低，手工推动比较难控制精度，必须由熟练的技术员操作。因为是手工推动，PVC材料开槽制作出的模板成品精度不高，制作成品率低、操作难，很多精细复杂工艺部件做不出来，成功率大约80%，产生20%废品，加大了原材料成本的过度浪费，于是需要再一次对新材料模板切割技术的突破。

图5-6　半机械化模板切割机（图片来源：网络）

3.激光模板切割机　激光切割机的中文名也叫作“镭射切割机”“莱塞切割机”，是它的激光英文名称laser的音译。激光的意思是“受激辐射的光放大”，受激辐射是在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象，这就叫作“受激辐射的光放大”，简称激光。激光切割机有着多种标志性的工作原理，其中激光管最为重要，激光管是采用一种硬质的玻璃制造的，因此是一种易碎易裂的物质。

由于激光切割机在运作过程中，激光管会产生很大热量，影响了切割机正常工作，因此需要特域冷水机来冷却激光管，确保激光切割机在恒温状态下正常工作。

激光切割机的应用需要选配独立的CAD系统，在CAD系统中设计制作好模板样片，直接将PVC材料放置在切割工作区域，盖好安全防护罩，CAD系统和激光切割机进行网络连接输出打印切割。激光切割机切割精度高，服装模板开槽需要激光烧一圈，比较耗时间，所以对激光管的损耗比较大，长期工作需要半年换一次激光管。激光切割机工作完全取决于温度和材料，不同材料的厚度需要不同的温度，材料放不平或起翘就会烧不透，激光烧过留下去不掉的黄色粉末和刺鼻气味，模板使用时对于浅色面料会沾色，从而影响品质，产生次品服装。激光的有毒气体也对机器有腐蚀作用，对机器耗损大，激光切割机在激光切割服装模板PVC时会产生化学反应，产生有毒气味，对人体和环境产生污染和伤害，严重者会致癌。随着人们生活水平的提高和对环境保护意识的加强，激光模板切割机也越来越不被认可（图5-7）。

图5-7　激光模板切割机（图片来源：网络）

图5-8　数控模板雕刻机（图片来源：网络）(www.xing528.com)

4.数控系统全自动模板切割机

（1）数控雕刻模板机：电脑全自动切割机又称数控切割机、数控雕刻机，电脑全自动模板切割机与数控雕刻机的工作原理基本上相同，都是电脑系统控制机器运行工作。不同点是数控雕刻机没有笔画、写字功能，没有吸风，需要周围采用夹片式固定PVC模板板材。数控雕刻机操作、固定定位烦琐，切割时因为固定方式为夹片式固定，所以PVC材料有夹片固定的地方就不能切割使用，而且也不能直接切割到PVC材料边缘，不能最大程度使用PVC材料，会造成一定的浪费，传送数据输出切割不方便，操作复杂，机器略显笨重，占用空间大，防尘能力弱，耗电多（图5-8）。

（2）电脑全自动模板切割机：电脑全自动模板切割机采用真空分区吸风式固定PVC材料，对各种大小形状的材料都能牢牢吸附，可以选择性单层切割、多层切割，切割效率高，操作快捷。切割机与大吸力吸尘器配套组装，切割碎屑可直接由大吸力吸尘器吸收，样片切割干净、整洁。切割铣刀与笔、刻字刀可以同时工作，以满足不同服装模板设计制作需求。兼容各种服装CAD软件，网口输出快速便捷，使用环保安全，对人体无害。配备专业的服装模板设计制作软件，针对各种模板的制作、设计，自由简捷创作。宁波经纬科技（JWEI）2010年推出的专业的RC服装模板切割机和JWCS模板设计CAD，兼顾了服装模板切割和模板设计的需求，填补了服装模板发展前端的空白（图5-9）。

图5-9　电脑全自动模板切割机

经纬科技电脑全自动切割机不仅具有模板设计切割使用需求的四种不同工具，分别是笔画工具、刻字刀工具、切纸刀工具、铣刀工具，还具备自由分区域真空吸附功能，最小可以吸附A4纸张大小的PVC材料，真正意义上做到物尽其用，最大化使用模板原材料，减少模板原材料因切割制作不合理造成的浪费。

电脑全自动切割机的切纸刀工具和铣刀工具在同一组件上，切割时不能同时使用，因为切纸刀工具比铣刀工具更接近切割机平台台面，使用铣刀工具时需要拆卸掉切纸刀工具，切纸刀工具和铣刀工具可以单独配合其他两种工具一起使用。切纸刀工具和铣刀工具在单独使用时需要更改切换刀模式，切割机SP值刀笔属性根据需求设置，一般默认SP1属性笔工具画线写字，SP2属性铣刀工具切割模板开槽，SP3属性铣刀工具切割模板边框，SP4属性刻刀工具刻字，SP8属性切纸刀工具切割样板纸。

二、数字化模板缝制设备

伴随着服装模板的推广应用，服装生产加工制作工艺的变化和需求，服装款式工艺的多样性变化，服装模板缝制方式也迅速发展着。其主要有手动模板缝纫机、半自动长臂模板缝纫机、全自动服装模板缝纫机三种。

1.手动模板缝纫机　手动模板缝纫机是在普通平缝机或高速电脑平缝机、绷缝机等缝纫机械上进行模板缝纫机零部件的改造、缝纫机台板的改进，更换专业滚轮压脚、橡胶送布牙、凸出圆柱针孔的针板，并对送布牙、压脚杆的高低与同步性调整，达到使用的效果。使用手动模板缝纫机时需要手动辅助推动模板在缝纫机上运行，受限于人工辅助推动操作，普通手动模板缝纫机是服装模板发展的起始，也是普及度最高的模板缝纫机。普通手动模板缝纫机只适合操作各种类型小幅面尺寸模板，容易控制，操作简单方便，灵活性高（图5-10）。

2.半自动长臂模板缝纫机　半自动长臂模板缝纫机与普通模板缝纫机一样，都需要改造零部件。2007年台州莱蒙推出第一台皮带款长臂缝纫机，更新了使用服装模板缝制时的专业滚轮压脚、橡胶送布牙、针板，并对送布牙、压脚杆的高低与同步性进行了调整。不同之处在于，半自动长臂模板缝纫机可根据服装加工生产需求设计制造加长缝纫机有效使用空间臂展，加宽使用空间操作台面，增加气垫或者滚珠台面，增加电子同步拖轮等辅助智能工具，使模板在缝纫时更轻便灵活，也可以操作大幅面尺寸的模板，同时兼容小幅面尺寸模板。电子同步拖轮等辅助智能工具的应用可以更好地控制缝纫时的针距和平整度，也可以达到简单的自动缝纫的目的（图5-11）。

图5-10　普通平缝机改装模板缝纫机

3.全自动模板缝纫机　全自动模板缝纫机是在手动模板缝纫机、半自动长臂式模板缝纫机的基础上融入现代化高科技数控技术全新创造的全自动化缝纫设备。2009年深圳九零九推出第一台全自动模板缝纫机，其由智能电脑控制，智能缝制，无须人工去按照普通模板缝纫机的方式工作，只需将工艺缝制电子版缝线文件导入计算机CAD中，按照模板缝制工艺需求转换设置为缝制线迹图，然后再导入全自动模板缝纫机中，结合全自动模板切割系统进行模板缝制。定位好缝纫机针第一针车缝的位置，启动“开始”按钮，可循环自动完成缝纫工作，无须其他高技术人工辅助操作，快速标准缝纫手工难以完成的特殊缝制工艺效果，推动服装产业实现云端集成、智能控制、智能生产的服装工业全新运行模式（图5-12）。

图5-11　半自动长臂模板缝纫机（图片来源：网络）

图5-12　全自动模板缝纫机（图片来源：网络）