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POLO袖自动落大小侧机的设计

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软件简介

 摘要
在如今飞速发展的年代,人们对于时尚服饰的追求越来越强烈,因此导致制衣行业的发展速度越来越迅速,所以国内外的制衣行业越来越重视制衣生产的自动化发展。然而,由于布料具有柔软与易变形等特殊性,以及制衣过程中工序的复杂性等等,不等不成为了制衣行业在研究自动化装置时遇到绊脚石。而对于POLO款衬衫的袖侧,目前缺乏自动化设备去进行批量化生产,现阶段需要人工去完成落大侧、小侧的工序(“落”是在制衣行业的一种缝纫方式),每天预计产量大,需要投入大量的人力,可是由于工序复杂导致了其在生产时效率与产量都不理想,以至于次工序成为了日常生产中的瓶颈工序。由此,公司的生产部门经过商议后决定立本工序作为研究课题。
布料具有柔软性和不规则性的特点使得目前为止制衣行业仍然难以实现全自动化生产,因而本课题是研究自动化装置来代替人手除铺料外的动作,减少劳动力和提高生产效率。现阶段人手完成“落”大、小侧工序的做法是首先把大、小侧对折,对折完毕后“落”在袖侧两旁,经研究,工人在对折大、小侧时耗费的时间最长。课题研究利用“铲折”的方式对大侧、小侧进行自动对折装置的研究,并实现自动对着装置与电脑式花样机动作协调实现工艺自动化,节省工人完成此道工序的时间,提高生产效率与产量。通过试验机实验证明,以“铲折”为原理的自动对折机构的方案可行,能提高实际生产效果,实现一人多产的效果。

关键字:POLO袖侧;大、小侧;自动对折装置;铲折;自动化

The design of the equipment for sewing the big side and the small side to POLO sleeve.
Abstract
With the development of the 21st century, people’s strong pursuit of fashion is increasingly , and the pace of development of the garment industry is more quickly, thus domestic and foreign pay more attention to the increasing of automation for the garment industry production. However, due to the special nature of the fabric, the complexity of the production’s process for garment and so on, the garment industry has become a stumbling block to research automation equipment. Nowadays, for POLO shirt sleeve side, the current lack of automated equipment to produce it. At this production process, it need much artificial to finish off the “drop” the big side and the small side to POLO sleeve ("drop" is a way of sewing in the garment industry). This production process is expected to yield a daily large, so it requires a lot of manpower, but due to the complexity of the production process efficiency is very low, the production process has become a bottleneck process during the hold production process for a shirt, so after deliberation with the company's production department, it decided to study the subject of this production process.
Due to the fabric is soft and irregular, the garment industry is still difficult to achieve manual action in addition to put the material. In order to reduce labor and increase productivity, In the current stage, this production process still use people to complete fold the big side and the small side and then “drop” them into the sleeve side. After research, I found that workers spend the longest time to fold the big side and the small side, using the approach which named by "shovel off" fold the big side and the small side automatic. So that it need to study a automatic device and use the computer-style tricks coordinated action to achieve process automation. And then it can save workers time to complete this production process and increase productivity efficiency and yield. After tests, it proved that that approach which named by "shovel off" is a feasible solutions for fold the big side and the small side automatic, so that it can increase the production efficiency.
Keywords: POLO sleeve side; the big side and the small side; Automatic folded device; Shovel to fold; automation


目录
1. 绪论 1
1.1 制衣行业的发展状况 1
1.2课题研究目的与意义 1
1.3 材工艺材料、工艺流程以及生产器械的介绍 2
1.3.1梭织布料 2
1.3.2 POLO袖侧及大、小侧的介绍 2
1.3.3 目前工艺的生产流程 3
1.3.4 直接驱动式程序电脑花样机 4
1.4研究课题内容 5
1.4.1 研究内容 5
1.4.2 重点解决的问题 6
2. 方案设计 7
2.1工艺生产流程优化 7
2.2 总体设计方案 8
2.3 压紧大、小侧的方式研究 8
2.4 对折大、小侧方式的研究 9
2.4.1利用微型气泵吹气对折的方式 8
2.4.2利用气缸铲折的对折方式 9
2.5 传送机构的研究............................................................................................................12
3. 机械结构的设计 13
3.1压布机构的设计 14
3.2 铲折机构的设计 16
3.3 传送机构的设计 17
3.4 主要部件的校核 18
3.4.1工作台螺纹连接件的校核 .................................................................................18
3.4.2压布机构龙门架横梁的校核...............................................................................20
4. 电路设计 22
4.1电气概述图 22
4.2电气原理图 23
4.2.1 电气元件的选型 24
4.3电气元件清单 26
4.4电箱布局图 27
5. 程序设计 28
5.1 三菱GXDeveloper程序编辑软件的介绍 28
5.2 程序逻辑框图 29
5.2.1动作顺序 30
5.3 程序介绍 31
5.3.1软元件列表 31
5.3.2 主程序介绍 31
5.4 调试结果 37
6. 总结与展望 37
6.1 全文工作总结和改进 37
参考文献: 38

第一章 绪论
1.1 制衣行业的发展状况
俗语说衣、食、住、行是人们生存的基本条件,“衣”是排在最前面,由此可知衣服是人们生活中最最基础的需求,而衣服作为人们生活的必须品,古往今来不断得到变化。如今,在服饰潮流十分迅速的更新速度以及人们对衣服的不断追求,使得衣服的纺织制造行业得到了飞快的发展和壮大。而作为世界最大的加工王国,不管在国内还是国外,我国的纺织制造行业都毋庸置疑地成占领了龙头地位,所以随着纺织制造行业的飞速发展给了我国的经济发展莫大的支持。然而,传统的纺织制造行业是一个劳动密集型的行业,要进一步发展纺织制造行业,毫无疑问地就要向着生产自动化的方向去发展。然而,纺织制造行业在发展时却受到了很大的限制,例如布料就是一个很大的阻碍。布料是一种柔软的材质,它很难由机器去抓取布料然后在机器上面定位送去缝纫,而且要缝纫一件衣服涉及到多道工序,工序需要人手翻折与对位,这些都是很难以机器自动化去取代人手的工序,因此纺织制造行业至今都还是一个耗费大量人力却生产效率十分低下的劳动密集型产量。耗费大量的人力的同时却生产效率低下无疑会加大纺织制造行业的生产成本,所以为了降低生产成本并提高利润,纺织制造行业都必须朝着生产自动化的方向发展。
目前技术研究人员经过了对纺织制造行业的各个生产环节的工艺的深入研究,了解到制衣的机理并对人手完成的动作是否能以机器代替进行详细的分析,逐渐把纺织制造行业的生产逐步向自动化方向推进并提高生产效率,同时,在生产线上的劳动者的工作量也逐渐减少,对劳动力的依赖也逐渐降低。相信在不久的将来,纺织制造行业的生产自动化程度也会慢慢地提高,其对于人手的依赖也会逐渐降低。
1.2课题研究目的与意义
袖侧“落”大、小侧工序是POLO服装品牌所需要的一道工序,首先需要把大、小侧对折,对折完毕后“落”在POLO款衬衫的袖侧两旁。在过去该工序一直是用手工对折大、小侧然后使用普通缝纫机“平车”来缝纫制作的,而且大、小侧在“落”在袖侧时还需要与袖侧“对条对格”,人工对折大、小侧与对条对格慢,生产产量与效率因此呈现下降态势。就目前的一个普通工人,一天生产的产量大概是700-1000件,而该道工序的每天产出达到20000件以上,工人的产量低导致该工序需要配备更多人的人力,降低了生产的节奏及增加了生产成本,所以目前采用的增产办法只有培养熟手员工和催促员工加快生产速度,可是工人过快的生产速度会容易导致质量出现问题,质量出问题后便要重新返工,这无疑更加拖慢了生产节奏,所以靠催促工人加快生产的方法具有很大的风险,随时使得生产效率更加低下。本课题旨在实现“落”大、小侧的半自动化,提高其生产效率和质量,通过设计简单的“铲折”原理,利用双轴气缸、滑块气缸、滑台气缸等不同功能的气缸的组合设计自动对折装置,来完成工人对折大、小侧的两个动作,并设计一调整机构以解决把大、小侧送到花样机机头处进行缝纫的整体动作问题。
本课题的意义在于通过不同功能的气缸的组合,解决对折大、小侧的难题,首先实现该工序的半自动化,为日后对该工序进行进一步的自动化做铺垫。通过该课题,随着对纺织制造行业有了更深入的了解,经过分析问题能力的提高与快速寻找解决办法的能力的提高,为进行本课题的研究,需要把所学的知识应用应用到实践中来,例如将设计软件CAD、Solidworks、三菱PLC编辑软件等等专业软件应用到了实际的课题设计中来。7
1.3 工艺材料、工艺流程以及生产器械的介绍
1.3.1梭织布料
在我们所穿的衣服中,最常见的是使用两种布料:针织布料和梭织布料。一般布种分为针织布和梭织布,梭织布种是指由两组或两组以上的相互垂直的纱线交织而成的织物,而纵向的纱线叫作经纱,横向的纱线叫作纬纱。梭织布料是利用梭子带动纬纱,使其与经纱交叉相接而成的布料。按照组织梭织布料可以分为棉织物、丝织物、毛织物、麻织物、化纤织物以及混纺交织品等等,也能按照纹理区分,按照文丽区分则可以分为平纹、斜纹,缎纹等。
梭织物的物理机械性普遍具有经纱和纬纱的布边、纱线密度、正反面,顺逆毛方向以及植物覆盖度。而本课题采用的是梭织布,该布料具有轻松保暖,柔和贴身、吸湿性、透气性甚佳等优点,而它的缺点则是易缩、易皱,外观上不大挺括美观,所以在穿著时必须时常熨烫。在衬衫、运动裤和睡衣方面得到了应用广泛,本课题中的工序也是用到梭织布料,所以通过了解梭织布料的特性,对方案在进行进一步的设计会有很大的帮助。[1]
1.3.2 POLO袖侧及大、小侧的介绍

1)POLO袖侧:属于POLO衬衫袖子的分岔位置
2)大侧:属于将要缝纫在POLO衬衫袖侧旁一边比较宽的布条,主要是通过平车缝纫将其“落”在POLO衬衫的袖侧一边。尺寸:总长170mm,宽55mm。
3)小侧:属于将要缝纫在POLO衬衫袖侧旁一边比较窄的布条,主要是通过平车缝纫将其“落”在POLO衬衫的袖侧一边。尺寸:总长170mm,宽20mm。

1.3.3 目前工艺的生产流程
工艺流程:工人先把袖子平铺与平车的工作台上,将大侧对折,然后运用平车把大侧“落”在袖侧一旁,再将小侧对折,再次运用平车把小侧“落”在袖侧的另外一旁,在“落”大、小侧时要注意与袖子对条对格。(如图1-2)

1.3.4 直接驱动式程序电脑花样机
花样机又叫电脑衣车,一个平车机头,能通过X、Y两条垂直轴的移动,缝纫出简单的单线图案,图案的尺寸比绣花机的要小的多,而且能缝纫较厚的布料。在成衣制造中,应用很广泛,能车缝一些不规则的图形 ,在制衣车间里一般会应用在封三尖,运领,车唛头等工序。本研究项目使用的是直接驱动式程序电脑花式机的型号为3020G。[2]将此花样机的输入、输出信号连接到PLC处,可以通过对PLC的编程实现对该花样机的控制,使其与本课题研究的装置结合在一起完成工艺。


使用的缝纫机 平缝花样缝缝纫机(带大旋梭)
线迹形式 单针平缝
最高缝纫速度 2700rpm
缝纫尺寸(X/Y) 最大300200mm
送布驱动方式 间歇送布(脉冲马达驱动)
针迹节距 0.0512.7mm
针数 内存500000针
最大针数 20000针(1个程序)
存储可能缝纫的数据 内存:512种类,CF卡900种类
抬压脚方式 空压式
压脚上升量 最大30mm
2段压脚 左右一体式压脚
间歇压脚上升量 22mm
间歇压脚行程 或0(出厂时3mm)
马达 AC伺服马达 550W
质量 头部:160kg,控制箱14.2~16.2kg
电源 单项220V,3相220V/380V/400V 500VA
空气压力 0.5MPa 1.8l/min


1.4课题研究内容
1.4.1 研究内容
根据上述的梭织布料的资料与人工完成的工艺流程进行分析,设计实现本课题的功能的主要机构为自动对折装置,为完成此设计,特为本次课题制定出以下的几点要求。

1.4.2 重点解决的问题
(1)对折方式的研究:由于工序的工艺要求,如何把大、小侧无偏差地对折,一直是本课题所研究的重点和难点。该课题将通过比较吹气对折与铲折两种不同的对折方法,选择对折效果较好的方法应用在自动对折装置的设计中。
(2)花样机与PLC建立信号连接的方式:由于课题所用的花样机是从日本引进的“Brother”公司的花样机,所以要实现本课题的基本功能的关键点是有效地把三菱PLC的控制信号发送到“Brother”花样机上,把花样机作为PLC的一个信号输出。
(3)由于纺织制造行业的工作场所粉尘、布屑较多,会对机械的保养造成很大的影响,所以设计时需考虑这一问题。

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