纺织机电毕业论文范本

摘要近年来，随着机电一体化技术的飞速发展，服装设备也有了较大程度的改进和更新。融合了机电一体化技术的新型程控服装设备随之诞生并开始广泛应用于服装生产企业。随着我国服装业的快速发展，服装设备不断得到更新和发展，其功能性、智能化、自动高速的特征更加明显。国内外高新技术在服装设备上的广泛采用，确保了服装制造工艺水平和质量的全面提高。本教材正是根据服装产业发展的需要而编写的。关键字：程控服装设备、微电脑、机电一体化目 录第一章：服装机械的发展史31.1 传统服装机械的发展1.2 程控服装机械的现状第二章：机电一体化技术在服装设备中应用特点42.1 服装机械中采用的机电一体化技术2.2 实现多功能易操作第三章：缝纫设备特点5-73.1 高速缝纫设备的特点3.2 与控制系统相配的电脑操作面版3.3 在线检测与监控3.4 应用实例第四章：服装机械的发展方向8-104.1 服装机械发展的主流4.2 服装机械的发展方向4.3 程控服装设备的发展趋势附录11-12第一章 服装机械的发展史1.1 传统服装机械的发展服装是人类生活的基本条件之一。人们在长期的社会生产实践中，逐步创造了各式各样的服装生产工具和加工机械。服装的制作由手工到采用机器，期间经历了几千年的漫长历史。17世纪中期，由于蒸汽机的发明，英国纺织工业开始了工业革命。因而纺织从小规模的家庭副业生产逐步转变为大规模的工业生产。这样一来，手工作坊式的服装制作已无法适应服装业高速的发展以及人们对新式服装的需求。所以这就需要服装生产也来一次革命，用机械来代替笨拙的手工操作。服装缝纫机就是在这种情况下诞生的。到了20世纪70年代，由于电子技术的蓬勃发展，特别是微型电子计算机的广泛应用，缝纫机工业又获得了新的生机，从此缝纫机进入了电子时代。随着服装工业的不断发展和人们物质文化生活水平的提高，人们对缝纫机的质量和性能不断提出新的要求。从目前发展的总趋势来看，在机器的性能方面，主要向高速多功能方向发展；在结构技巧方面，主要向精度高、密度好、小而轻方向发展。就家用缝纫机来说则向多功能、自动化、轻小型方向发展；工业缝纫机向高速、自动、联动和专业化方向发展。就最完善的自动化而言，服装行业是不能达到许多其他工业的高自动化程度的。服装行业是以时新的式样确定商业方向的，缺乏高度的生产标准化。这是因为，一方面服装材料多样化，且受季节和民族传统习惯影响，风格式样多样化；另一方面多数服装厂都是小型企业，没有管理自动化技术的足够资金和能力。所以，就目前国内外的技术状况来说，只有期望在理想的标准化条件下，才能有效地完成自动化的缝纫设备。1.2 程控服装机械的现状程控服装设备是适应现代服装工业花发展，为满足不断提高的服装制作工艺要求而发展起来的新型服装设备。它与传统服装设备相比最大的特点是采用了机电一体化技术。所谓机电一体化技术就是：利用电子技术、信息技术（包括传感器技术、控制技术、计算机技术等）使机械设备柔性化和智能化的技术。第二章 机电一体化技术在服装设备中应用特点2.1 服装机械中采用的机电一体化技术机电一体化技术是在服装设备中的应用时逐步发展起来的。最初，人们是为了实现无级调速而在服装设备中采用电子技术的，无级调速实现了不同面料，不同工序采用不同的工作速度，使设备使用范围有了一定的扩大。接下来人们为了简化机械结构，降低机械故障和噪声，服装设备研发人员又把原来的部分齿轮和曲柄连杆等机构改为由不同的伺服驱动电机依照不同的时间和位置进行工作的伺服控制系统。这样不仅简化了设备结构，而且可设置过载、过压、过流等保护电路，使设备运行更加可靠，降低了设备故障率，从而延长了设备使用寿命。在服装机械中采用的机电一体化技术主要有：应用各种先进的控制电机，对服装机械进行可控制的驱动；采用微电脑对整个服装机械进行有效的控制和监视以及程序控制下的自动化生产；采用电子、气动等技术实现切线、抬压脚、拨线等缝纫辅助操作的自动化；用显示、操作面板按键等进行操作和参数选择；使用传感器进行检测与报警等。2.2 实现多功能易操作随着越来越高的服装生产工艺要求，人们又对服装设备功能的多样化提出了更高的要求，因此服装设备研发人员又在控制电路主板上植入了功能ROM模块，并且此功能模块可升级和更换，实现了在原纯机械设备上根本无法实现的更多功能。如图1-1，重机3200型电脑锁眼机就充分采用了机电一体化技术和功能模块EEP-ROM，与传统胜家299U型机械式锁眼机相比，实现了结构简单，性能优越，噪声低，运行平稳可靠，功能多且易操作。机器所有的功能指令均由功能键盘1输入到主控箱2，指令信号经过主控电路把信号放大处理，分别驱动不同的电机实现了功能的多样化。第三章 缝纫设备特点3.1 高速缝纫设备的特点由于当前缝纫设备的速度已经非常高，再进一步提高速度非常困难，同时成本的增加会很大，并且生产的效率提高很少。因此各服装机械生产厂家为提高服装生产效率，均从减少辅助加工时间方向入手，研制出电动或气动的剪线、拨线、抬压脚机构，伺服电机或步进电机控制的机针定位系统等各种自动机械，为高速高效的服装生产提供了基本条件。电子、气动控制的自动剪线、自动抬压脚、自动拨线、自动润滑等已为各服装机械生产厂家普遍采用。具有这些特性已成为高速缝纫设备的一大特点。日本重机公司X-7系列、LBH-1700系列,台湾高林公司的银T828系列，中捷公司的ZJ5580-D3机等均有自动剪线、自动抬压脚、自动拨线等装置。自动剪线多数具有电磁铁控制的电子剪线机构和气动控制的气动剪线机构。同样，自动拨线、自动抬压脚也有电磁控制式和气动控制式两种供用户选择。这些装置均采用程序控制或预先设定的微电脑控制。3.2 与控制系统相配的电脑操作面版由于微电脑和数控技术的应用，事先设定的参数和控制要求也愈来愈多，故为方便操作使用者，在实际的电脑控制系统中多配置面板操作系统。如日本重机公司的CP-60、CP-160、CP360操作面板，台湾高林公司的C-20、C-30、L-200、L-300等电控操作面板都与对应复杂程度的控制系统相配。另外象德国杜克普爱发公司的产品，则采用显示器配操作面板的操作控制系统，可以显示图像及参数等。为使操作者能够更容易理解和正确操作，在操作面板的各个按键上，均有表示各种操作功能的图形和文字。对于一些机电一体化技术应用水平较高的设备，将许多工艺参数的调节也集成在面板上，使参数的调节和品种的变换变得很容易。如德国杜克普爱华的全自动电子圆头锁眼机，其钮孔的类型和顺序及钮孔的校正等，均可通过显示器的图像指导在面板上方便地进行选择和调整。在日本重机的LBH-1700电子控制平缝锁眼机的面板上，有线张力的调节、切布距离的调节、钮孔大小的调节、套结大小的调节、针距大小的调节、车缝速度大小的调节及钮孔类型的选择等。3.3 在线检测与监控在线检测技术正在逐渐开发和应用，在线监控技术已出现端倪。服装机械完全自动化，达到人工操作的生产水平，就目前而言，还是无法办到的，主要的原因是在线监测控制很难达到预期的要求。因此，服装生产均需在人工控制操作下进行，从而导致在线检测技术开发应用不多。从国外来看，日本重机公司的一些缝纫机上装有底线检测装置、布边检测装置及主轴转速检测装置。对应的主要作用是检测底线的残余量及底线的有无，退针时检测布边，限制最高转速。这些装置主要起到检测报警，帮助操作者操作的作用。而在线监控技术基本没有开发和应用，仅在个别机器上露出一些端倪。在LBH-1700型锁眼机上，采用了电子夹线张力装置，可设定缝线的张力并具有记忆和重现的功能。如果再加上张力检测装置，通过微电脑就可构成在线检测控制系统，再通过优化缝线张力，就可得到最佳的缝纫品质。3.4 应用实例重机LBH-1790型电子平头锁眼机是重机LBH-781型机械式平头锁眼机的加强改进型，它采用了微电脑控制和伺服控制技术，以其操作便捷、运行可靠、功能强大、性能优良、可进行软件升级等优点广泛应用于现代服装生产领域。在机器开始缝制之前，必须首先进行压脚类型的设置，如图1-1，打开电源开关，按压脚选择键，按“+”、“-”键，选择压脚类型，一般随机附带的为1类压脚，如使用1类至3类以外的其他压脚，请选择5类，选定后按操作盘的左上角的缝制准备键保存。上线张力的调整方法（如图1-2）:打开电源开关，按平行部张力调节键，按数据变更键“+”、“-”，B处显示数据，使平行部张力适当；按加固部张力调节键，按数据变更键的“+”、“-”，D处显示数据，使加固部张力适当。缝制图案的选择与登记（如图1-3）：打开电源开关，显示屏1显示蓝色时，按图案选择键，屏幕显示如A处显示，然后按10处得上下键头按键选择图案号，屏幕显示如A处显示，接下来按缝制准备键2，屏幕变为绿色，进入可缝制状态。缝制图案参数的设置与保存（如图1-4）：在显示屏为蓝色可设定状态下，按参数数据键，然后按10处上下箭头选择需要改变的图案参数，选定后按11处的“+”、“-”键变换数值，按保存位置键F1-F6键其中之一，最后按缝制准备键，保存参数至指定键并进入缝制准备状态。总之，随着科学技术的发展，机电一体化技术的应用也将更为广泛和深入。第四章 服装机械的发展方向4.1服装机械发展的主流采用交流伺服电机、非接触离合电子电机、定位电机、步进电机等电子控制电机替代传统的摩擦离合器电机，是当今服装机械发展的主流。伺服电机、脉冲电机（步进电机）等控制电机的动力驱动系统，可以很容易由电子、微电脑控制系统控制，从而实现服装工艺所需的各种速度要求，完成传统摩擦离合器马达所不能完成的各种功能。可以实现工业缝纫机的慢速启动、快速运行、准确停车，还具有按预定的图形、程序进行自动缝纫，进行机针的上、下定位（转速为每分钟627针），通过与控制电磁线圈、自动倒缝装置的配合，实现自动倒缝，并可按规定的图形、针数进行倒缝等诸多功能。这些可控制马达通常都做成独立的模块。根据需要，将其与各种服装机械主体相配合，从而改善和提高这些服装机械的使用性能，同时也使制造加工更容易，更易标准化。由于伺服马达、电子马达等采用直接控制或非接触离合控制技术，取消了接触离合器摩擦片，减少了维护保养的工作，使材料的消耗减少，电机部分的故障率也大为减少。在德国杜克普爱华的程控上袖机550-16-23（26）上，则采用两个步进电机分别独立驱动上、下送料机构来实现袖笼的归拢动作。上、下送料长度可以通过程序由电脑单独调节，既控制上、下送料量的不同，又可调节归拢度的大小。整个工作过程可以通过编程由微机控制自动完成，也可以人工干预，在中间交替插入袖子和衬条（垫肩）等操作，从而确保上袖质量。4.2服装机械的发展方向采用微电脑控制系统已成为现代服装机械的发展方向。无论是缝纫设备，还是裁剪、整烫设备，目前已普遍采用微电脑或数字控制系统。而充分发挥伺服电机、步进电机功能的微电脑控制系统，省去了传统方法中的许多中间环节如凸轮等，使机构大为简化，控制容易，且可以变换的参数很多，能够生产的产品品种多。在这次会展中，采用微电脑控制技术的服装机械品种非常多。有日本重机公司的各种服装缝纫设备，德国杜克普爱发的程控上袖机、全自动电子圆头锁眼机579系列（采用CNC数字控制系统），韩国的日星牌高速电子平缝套结机SPS/A-B1202系列，意大利万牌MAcp1232整烫机，国产中捷公司的ZJ5580-03高速平缝机，华南牌高速自动剪线平缝机GC228-1-D3型，北京北方天鸟智能股份有限公司的达美牌绣花机，台湾高林股份有限公司的银箭牌缝纫机等。比较典型的是重机公司的LBH-1700电子控制平缝锁眼缝纫机。主轴采用AC伺服电机直接驱动，速度可以任意无级调节，送布机构采用步进马达进行间歇送布，针摆机构也采用步进马达进行直接驱动，送布精度和针摆精度达0.05mm。用微电子控制替代凸轮控制，使钮孔的形状达到种，即有圆头、平头及其他的各种形式。钮孔的大小和形状可以随意调节，缝制针数可按照锁眼、缝距的大小自动计算和设置。可利用电脑的存储器存储89种花样的参数。采用微电脑控制技术，大幅削减了复杂的机械机构，使维修、保养工作大为减少，使缝纫的品质、生产能力有了很大的提高，生产的产品品种大为增加。4.3 程控服装设备的发展趋势服装机械的发展趋势有以下几点：1.各种控制电机更为广泛地应用，变频控制技术也将逐渐被采用。由于服装机械的功率都较小，驱动电机多为交、直流伺服电机或电子脉冲电机（步进电机），控制系统均为开环控制，基本上可以满足当今服装制作的精度要求。随着服装生产水平的提高，人们对服装性能要求的提高，对服装制作所要求的精度也会愈来愈高，具有高精度的变频控制技术也将逐渐应用。2.微电脑控制的应用将更为普遍。随着网络技术的发展，微机的应用将由单机走向多机。多个相同类型的服装机械或不同类型的服装机械组成一个网络，通过网络可以共享相关的工艺参数及传递生产信息，提高工作效率和生产质量，并为科学管理创造一定的条件，为整个服装制作的CAD/CAPP/CAM的出现和集成创造良好的基础。3.用微电脑控制多个电机直接驱动的技术，来逐步取代凸轮、棘轮、齿轮、连杆机构的机械式自动控制技术。当今机械的发展水平是非常高的，对应于复杂的服装制作过程，可以采用机械结构实现对服装缝纫所需的各项运动，但其机械结构相应较为复杂。随着控制技术的发展，由微电脑控制多个电机直接驱动的技术将日趋完善，从而可以省去众多的中间环节，减少机械故障和维修、保养工作。同时由于采用多个电机的驱动，可以方便地改变各个电机驱动工作机构的工艺参数，从而极大地扩展产品的种类，适应现代社会多品种、少批量、短周期的生产要求。4.传感检测技术将会更为广泛应用在线监控装置将不断地涌现。传感检测技术将不仅仅停留在检测、报警的程度上，而应是检测、反馈、控制及显示、统计的统一。对主轴转速的检测并反馈，以实现闭环的控制系统将更有利于高档服装的制作。在采用微电脑控制的多个电机联动实现服装制作时，也必将应用传感检测技术，这样就能达到产品提出的要求。对面线、底线张力的在线监测，将会使产品更优秀，更具有竞争力。而对线迹或机针如刺绣机针动作的检测、反馈、控制，将会使产品完美无缺。展望未来，随着机电一体化等高科技术的发展，触摸屏技术，激光红外传感器定位技术，声音及指纹识别技术等高科技将越来越多的应用于服装设备，实现服装设备的完全智能化指日可待。，参考文献1 孙丽媛,程秀芳,薛全会.机械故障诊断技术的研究现状及发展趋势.河北理工学院学报.2004.052 崔彦平，傅其凤,葛杏卫.机械设备故障诊断发展历程及展望. 河北工业科技.2004.043 孙