多功能激光绣花机的研究

多功能激光绣花机的研究 2006年9月NO.9 多功能激光绣花木几的研究 陈松青,王大承,王建生 (广东五邑大学机电工程系,广东江门529020) 摘要:介绍了激光裁剪技术和激光雕花技术的原理及特点,研究了多功能激光绣花 机的激光产生装 置,保护装置和控制系统,指出了多功能激光绣花机的应用前景: 关键词:激光绣花机;激光裁剪;激光雕花;镂空 中图分类号:TS941.562+.6文献标识码:A文章编号:1000—4033(2006)09—0027— 03 用于织物面料切割的T质有 多种.最常用的工质是机械切割 刀,通常是切割刀不动而织物移 动,切割质量较差;切割能量较大 的工质有水,水切割方法用于地毯 等厚重纺织品的裁剪加工;另一种 工质为激光,经常采用CO,的激光 光源,其切割执行机构的机械结构 相对简单. 纺织服装工业和产业的加工 对象经常是热熔性纤维和可燃性 纤维织物.对于这一类织物的裁剪 工作,特别是对于高强度,高模量 的聚脂,聚酰胺织物裁剪,以激光 为切割T质的裁剪技术具有独特 的优点,它不仅避免了机械切割刀 频频被磨钝的问题,而且织物经高 强度,精确聚焦的激光束熔融,裁 片边缘平整光洁,不经锁边亦可保 持结构稳定…. 激光加工技术作为一种高科 技的加工手段,已经渗入到纺织服 装工业和产业用纺织品加工业之 中.激光还能对纺织面料和皮革面 料雕花~]-fL,提高产品附加值,加 强产品竞争力. 不久前,日本田岛电脑绣花机 公司已向市场推出了融合激光裁 剪,雕花,平绣,绳绣等多功能激光 绣花机,其激光器部分和平绣部分 如图1所示.目前,国内只有单一功 能的激光绣花机. 图1多功能激光绣花机 1激光裁剪技术 激光裁剪技术多采用CO,激光 器.其原理为激光束经凸透镜聚焦 成很小的光点,使焦点处达到较高 的功率密度.这时光束输入的热量 远远超过被布料反射,传导或扩散 的部分,布料很快加热至汽化程 度,蒸发形成孑L洞.随着光束与布 料相对线性移动,使孑L洞连续形成 宽度很窄的切缝Pl.切边受热影响 很小,布料边缘基本没有变形.用 这种方法对服装面辅料,商标,皮 革等原材料进行非接触式高速镂 基金项目:广东省高教厅基金资助项目(Z02067);广东省自然科学基金资助项目 (32364). 作者简介:陈松青(1979一),男,硕七.主要从事纺织机电的研究. 空,裁剪,形成各种各样的形 由于激光裁剪技术比传统的 刀刃式裁剪具有明显的技术优势, 因而深得服装行业的欢迎. 1,1可镂空面积细小的孑L洞 在布料的中间雕挖各种细小 的孑L洞,是刀刃式裁剪T具所不能 及的.快速裁剪带有锐角及凹陷复 杂的曲线,也是刀刃式裁剪的难 点.与刀片不同,激光束在各个方 向都是锐利的,它不受任何切削几 何形状的限制.细小的激光束能镂 空面积细小的孑L洞,使孑L洞端正, 边缘平滑,从而构成各种图案.快 速裁剪带有锐角及凹陷复杂的曲 线,无需其他辅助设备,便可裁挖 纸样内领,窝等处的洞孑L,裁切口 整齐.图2和图3为激光镂空材料样 品. 1.2可使裁边不脱散 对那些聚酯或聚酰胺含量高 一图2激光镂空布料 ? 27? N().92006年9月 图3激光镂空皮革 的lftf料束说,激光裁剪更优越 性,为激光的高温使这类面料裁 剪的边缘熔化,边缘会脱散,如 4所,H{这种方法意味着裁 的边缘町以,'I-;DH处理(无修剪止L1 7:lidq-lJ7-边),这种方法现在正靡 一 }卜『 图4激光裁剪针织面料 l|3激光裁剪速度快,效率高 对单层布料的切割速度可达 1.1m/s,是裁刀裁剪速度的4.5倍左 右l.. 1.4激光裁剪节省布料 激光裁剪时,激光束不施加任 何力,无需留出握持空间,因此邻 近两块布料的裁剪线能够紧挨着 排列.与用衣样模型冲压或裁剪相 比,可节约布料7%,16%. 1.5精度高,质量好 刀刃式裁剪时的布料及纸样 会因裁剪工具的推动而略有变形, 但激光裁剪布料不变形,精度高, 切口整齐151. 1.6激光裁剪无需刀具 激光束是永远锐利的,完全不 需打磨和备存刀具,可节省磨刀, 换刀等工序,且降低成本. 1.7激光裁剪操作熟练度要求低 刀刃式裁剪要求裁剪师傅动 ?28? 作熟,一定的裁剪经验激 裁i'i动化程度高,对操作I要求 低, 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 时间垭,叮避免l六1人『技 术错误产,,J错裁事故 ;(E2005年夏天流行的含有镂 空形的女装就是川激光镂空的 方式接雌刻冈彤的,刑有一番效 果,虽然JJl1r的单价郜提高到l0, 207,.frlj~址供不应求 绣化l巾的岫布绣F料 m传统的,J模下料方式换成易于 控,ti0I冬1案的激光切割下料?激光切 割F料同,J模下料卡II比,具有精 细,切口尢须边,图案任意输tti等 优势.但失的激切割下料并不 能完全满足大规模绣花厂的生产 要求,此应推lL}J具有专利保护的 多头高效激光切割机?它不仅能够 小幅面批切割下料,还能够大幅 面地进行裁片DilT.,适用性颇强, 使电脑绣花,切割下料一气呵成? 另外,在商标制作行业,激光沿边 切割丁艺正在逐步取代传统的手 一 热切加]:方式,可以说,激光在 服装行业应用的市场前景无可限 量. 2激光雕花技术 激光雕花其工作原理就是通 过激光器向材料发射高强度激光, 由绣框带动材料移动,在各种面料 上雕花,创造出时尚,引领潮流的 效果来.它同绣花机绣出的效果有 着本质的不同,如图5所示. 图5真丝布料激光雕花 首先,从图案视觉上来看,绣 花机是将一根根/f同颜色的线绣 在服装料的&面南色块组合 成冈案而激)匕雕化91IJ是根据服装 面料的底色术处的,通过激光控 制系统的分办法,在同一包泽的 面料上"绣"深浅d-;一一,具有层次 感的过渡颜色来,这种蕴蔽在面料 底色IIt的自然过渡包系,是何设 计师邮无法iJai~dt'(,.J,!仃独特的, 自然的,喷4~bl't',lJxt,格 其次,从表现形工I=l看,绣花 机南于它的r作特点所限制,对单 线条精细的,大幅面的案是无法 连续表达的I激光雕仡巾于它的 光束纤细,运动高速,义可连续雕 刻,所以正好与绣化机互补时尚 的产品必须曼有新意才能流行目 前这种技术应JH到牛仔加I:等行 业,在牛仔服I制作影像,花形,猫 须等多种效果,如同6所示: 图6牛仔布激光雕花 激光雕花凭着高效,节能,无 污染等优势,相信在不久的将来会 逐渐取代牛仔喷砂这道工艺. 3多功能激光绣花机的研究 国内外绣花机生产企业正致 力于开发集激光镂空,雕花,裁剪, 平绣,珠片绣,绳绣,毛巾绣多种功 能于一身的特种绣花机. 3.1激光产生装置 参考激光器的特性及其适用 范围,选用CO,气体激光器配以辅 助喷气装置作为布料裁剪的刀具. 激光产生装置由电源,电极管,3种 气体及光学镜组成.电极管内充满 2006年9月针织工业No.9 CO,,H和N,,电源接通后,气体受 到电能巾电子的撞击,会发射出高 能的质于群——激光束,并经过一 系列反射镜片及凸透镜后会在工 作表面l集中成为一焦点『61: 激光裁剪布料时,一方面要求 切缝尽叮能的窄;另一方面还要求 切口处的材料不会重新熔结.同 时,一般需将激光束的焦点定在布 料表面,能进行一定深度的平行切 割:为了达到上述3个功能,一般系 统在设计时采用与激光束同轴的 喷气方法I:喷气嘴直径大于聚焦 光束直径,高压气体顺着激光束的 竖直方向喷出.之所以能进行深度 平行切割是因为激光束的焦点处 于材料表面以下,以及切缝内喷吹 气体与粒子的相互作用等原因,喷 吹气体也有助于除去材料的汽化 物和粒子及受热面不断地落下,否 则这些汽化物和粒子会凝聚在切 割,使切割边缘粗糙和重新粘 连,或汽化物附着在聚焦透镜上. 现已成功地对布料进行了切缝宽 度小于0.2mm,深度大于60mm的 平行切割.. 3.2保护装置 另有一个长方形盖罩的保护 装置,将布料输送装置及激光产生 器密封在内,用以保护操作人员的 安全.所有裁剪时所产生的微粒和 烟雾,均由绣框下抽风系统排出, 以保障工作间的环境卫生. 3.3控制系统 在原有绣花机的控制系统中 融合了激光器Q开关的控制,以及 喷气开关的控制.设计出控制系统 架构,如图7所示.图7中双向箭头 表示控制信号是双向的,单向箭头 表示控制信号是单向的. 4结束语 国内外很多服装公司通过采 用多功能电脑绣花机,大大提高了 图7控制系统框架图 劳动生产力,提高了服装,皮革质 量档次和企业的经济效益:目前, 国内正在进一步研制融合激光裁 剪,雕花于一体的多功能激光绣花 机.多功能激光绣花机作为国际服 装行业应用的新技术,南于它特有 的优点,已日益显现出其诱人的经 济效益和前景: 参考文献 【1]李玉翔.张江亭针织装饰带曲线边缘激 光裁剪系统【J】-北京纺织,2001,22:26—27. 【2]高速激光裁剪机前景无量【J1-纺织信息 周刊,2005,l7:14—15. 【3]MargitHill,SergeyE,Evsyuk(n,.1aser一 2006--2007年短下摆女装将成主流 2006和2007年,短下摆女士便服将成为主流,其中包括夏季短裤和冬 季连身裙等.此外,今年夏季涌现的泡泡裙潮流也会延至秋冬季. 着名时装设计师AlbeaFerreti在秋冬米兰时装展上率先展示了纽约 和其他时装重镇的最新设计,包括短身宽松女衬衣和打褶背心,还有各类 半身裙和连身裙,款式有饰条,百褶,泡泡,束腰,层叠和"闪亮夺目"等,下 摆一般较短. 纽约网上时装零售商ShopBop发言人AlleFister也表示,裙摆长度缩 短是大势所趋. 美国佛罗里达州南部一家时髦服装店Oxygene的经理兼合伙人 RowanCohen预料,泡泡短裙,短身服装及窄身裤会十分畅销. TheCottonIncorporatedLifestyleMonitor进行的调查显示,2006年夏 季,短裤,短裙是大多数女士的宠儿,专家预测这类服装会继续流行,设计 则有少许变化,以配合秋天的天气. 钔 时装网站PapierDoll预计今夏的流行时装趋势会延续至2007年夏 眨季,简约,精巧,得体等款式将成为主/3IL. 亡窜亡窜窜幸窜亡窜廿窜亡窜窜幸窜幸窜_霉幸亡窜窜_霉窜窜窜窜窜窜窜膏 ? 29? m服种在叭御一雠川=三撒?m嘶一洲一一一堋纺椭三I一一,一一一一一,一,一一一