基于自動化控制技術的波浪領服裝加工操作模板設計

侯鳳仙，張京燕

（1.浙江紡織服裝職業技術學院時裝學院，寧波 315211；2.寧波凱信服飾股份有限公司，寧波 315111）

0 引言

近年來，我國服裝行業發展越來越智能化，傳統服裝模板的制作屬于手工制作，手工制作模板成本低，技術人員僅使用價值幾千元的平臺式電鉆就可以制作出服裝模板，雖成本較低，但手工制作服裝模板存在較多問題，一旦技術人員崗位變動將會嚴重影響服裝模板的設計，并且手工設計服裝模板的精度低，線切不準確，設計出的服裝模板質量不好，設計過程耗費時間過長，設計出一個服裝模板大概得需要25～30分鐘，設計效率低下，且設計出的服裝模板樣式較單一，在設計波浪領樣式上，無法體現波浪領抽縮、折疊、堆積、纏繞等形式[1,2]。

綜上所述，本文設計了一種新的加工操作模板，采用了工位間的自動化管理與自動化操作，服裝工位間的自動化管理能夠減少浮余，利用自動化技術提高縫制效率，實現服裝操作模板的自動化生產，降低服裝加工操作模板的設計難度，提升質量和實用性，使設計出的波浪領服裝加工操作模板更具創新性，效率更高。

1 波浪領服裝加工操作模板結構

引入自動化控制技術設計波浪領服裝加工操作模板，通過計算機輔助加工操作模板，設置基礎樣本，在規定的尺寸下，設定尺碼代碼，利用加工操作模板實現波浪領服裝的設計。本文設計的操作模板能夠設計的波浪領如圖1所示。

圖1 操作模板波浪領

加工操作模板結構主要包括4部分：主體板、開槽、中間夾層和操作模板[3,4]。模板結構如圖2所示。

觀察圖2可知，主體板的尺寸通常由服裝加工操作模板的大小來決定，一般以模板為中心，四周分別再向外擴展6cm～10cm，主體板的形狀通常為長方形，表層板和底層板可互相重合，大小相同且板的厚度均為0.6cm，主體板的中間夾層尺寸可小于或者等于表層板，中間夾層板的厚度為0.2cm，表層板、中間夾層和底層板在適合的位置按照上、中、下的順序依次粘合固定起來[5,6]。服裝加工操作服裝模板機示意圖如圖3所示。

圖2 波浪領服裝加工操作模板結構

圖3 自動化加工操作服裝模板機

根據圖3可知，服裝模板機與計算機相連，計算機能夠利用自動化控制，遠程操控服裝模板機的工作路線，不同的操作板處理操作模板機不同的位置。

利用自動化控制分析參數方程的離散程度，向加工操作模板內部開槽傳遞指令，開槽結構如圖4所示。

圖4 開槽結構圖

計算機在接收到波浪曲線繪制命令后，加工操作模板開槽將會開始工作，繪制的位置根據波浪領裁片確定，分析計算機傳遞的曲線繪制命令，曲線縫紉機針在服裝加工操作模板的槽內縫合波浪領面和波浪領里，服裝模板上的開槽線為波浪領領面和波浪領領里的縫合凈樣線，開槽的槽寬為縫紉機針的半徑，利用服裝加工操作模板設計波浪領時，需要將波浪領裁片快速放在縫紉機針的圓柱內，使波浪領的縫合線與開槽線重合，開槽的長度以波浪領的較短裁片為準，在服裝加工操作模板上繪制出波浪領領線的位置，將波浪領領線作為開槽的基準線，在該線四周粘貼海綿條并作特殊標記，以防止波浪領裁片超出標準位置，將波浪領裁片加以固定并與海綿條靠齊，使波浪領的凈樣線與槽寬重合，開槽的起始端靠齊波浪領的領線，終端添加砂紙條，以增加壓腳和服裝加工操作模板的摩擦。

計算機在支配開槽工作的同時，向中間夾層傳遞命令，傳遞過程如圖4所示。

根據圖5可知，計算機在工作時，中間夾層要適應不同的命令，以滿足不同服裝模板的要求，波浪領的服裝加工操作模板包括袋蓋服裝模板、內部疊加工藝模板、內部拼接工藝模板、雙嵌線挖袋工藝模板等。本文設計的波浪領服裝加工操作模板在中間夾層接縫時，需要在夾層槽口上粘貼0.6cm厚度的泡沫板，該泡沫板的厚度與吃縫的數量相同，由于需要將表層板和底層板加以固定，所以為了提升其穩定性，需要增加中間夾層的層數，并進行多道工序的縫合操作，為了確保開槽中心夾層的壓腳效果，需要適當分解模板制作工序，添加輔助層以幫助中間夾層實現免燙縫合，波浪領裁片在定位針固定后可進行扣燙，插板和插抽條可進行分段操作，方便更好地執行計算機的命令。

圖5 基于自動控制技術的中間夾層工作過程

自動控制技術主要通過計算機控制主體板，控制過程如圖6所示。

圖6 基于自動控制技術的主體板工作過程

根據圖6可知，主體板主要負責對波浪領服裝加工操作模板進行最后的完善，計算機向主體板傳達命令，實現信息完善，繪制出開槽的標記線，在槽口黏貼雙層砂紙、背膠泡沫板、表層波浪領定位針，縮縫標記，添加中間夾層薄板等。波浪領服裝加工操作模板完善后，還需要反復試用、修改，保證設計的模板具有較高的實用性后才可投放與生產線。

2 波浪領服裝加工操作模板運行過程設計

通過自動控制技術來執行相應的控制任務，計算機設置固定點Q，利用固定點設定貝塞爾曲線，加工操作模板按照計算機設定的貝塞爾曲線實現波浪領的設計。

根據貝塞爾曲線獲得參數ti，利用計算機建立參數控制點三維坐標系，設定步長為0.01，建立的貝塞爾曲線如圖7所示。

圖7 貝塞爾曲線

確定貝塞爾曲線的三等分點，求出最優極值，在實際的服裝設計中，自動化控制技術也難以達到絕對精準，因此利用計算機設置誤差為±0.2。

通過計算機設定波浪領繪制的初始點x0，設置梯度方向，求解表達式f（x），得到的迭代公式為：

在坐標系上，設定4個控制點，分別為A（xa，ya），B（xb，yb），C（xc，yc），D（xd，yd），從控制點A開始走線，多次建立坐標，利用迭代計算求得曲線的實際坐標，實現自動控制。

波浪領服裝加工縫制過程中需要將波浪領各層裁片對齊并重疊，利用貝塞爾曲線確保運行過程不存在錯位，由CAD生成模板，傳遞給加工操作模板，在適當的位置精確穿線，模板運行中要注意波浪領裁片的固定，基于自動化控制技術的波浪領服裝加工操作模板運行流程如圖8所示。

圖8 基于自動化控制技術的波浪領服裝加工操作模板運行流程

首先，計算機利用CAD設定領口曲線，準備好波浪領領面和領里裁片，在波浪領領面上燙上粘合襯，將設計好的波浪領服裝加工操作模板打開，由網絡下達命令，把波浪領領里放在表層板上，將波浪領進行橫向折疊，使其形成抽縮波浪褶，在抽縮波浪褶上裝上波浪邊，確保波浪邊對準基準線。模板的表層、底層和中間夾層開窗口，方便波浪領的縫份，在衣身的后中心線添加抽拉條，可以減少最后扣燙波浪領裁片的工序，使波浪領線條更密集，層次感更強，放下中間夾層的服裝操作模板，把波浪領的領面放在中間夾層的槽口內，波浪領的領面要完全鋪平，并對準中間夾層的泡沫板，放下底層板。

然后，打開波浪領服裝加工操作模板的表層板，根據底層模板縫合線上的標記，在波浪領領面做好肩線并用定位針固定好，由于波浪領服裝加工操作模板使用的是有機膠板，所以中間夾層的膠板厚度較大，底層膠板較薄，在縫制波浪領的領線位置時，需要把波浪領領面和領里的凈縫線固定在表層模板上，并在波浪領里中心位置作縫合標記，確保開槽軌跡和模板上的波浪領領線相吻合，由于波浪領服裝加工操作模板的各層板均使用厚板，所以在壓合底層板后需要抽出抽拉條，再進行縫線。

最后，使用縫紉機針調整波浪領領面和領里的縫份至0.4cm，使波浪領形成曲線旋轉的波浪效果，如果在縫制時發現波浪領的裁片較多，可以減少中間夾層疊加的工序，中間夾層模板上的內側線是表層模板的外輪廓線，在波浪領的領角添加插板，以方便波浪領形成工字褶樣式，根據服裝加工操作模板上的縫合標記，在波浪領的領口粘貼海綿條，扣燙波浪領的裁片后，整燙待用。

3 實驗研究

為了驗證本文設計的基于自動化控制技術的波浪領服裝加工操作模板的可行性，選用本文設計的波浪領服裝加工操作模板與傳統手工設計服裝模板進行比較，可以看出使用本文設計的波浪領服裝加工操作模板時，波浪領的整燙工藝沒有受到影響，縫制完的波浪領的視覺效果更好，并且對波浪領裁片的精準度更高。本文設計的波浪領服裝加工操作模板上繪制了開槽軌跡和外側輪廓線，所以在對波浪領進行實際縫制時，不需要在波浪領領面和領里提前畫出縫制凈樣線，縫制完成后也不需要重新定位波浪領的定位點。

立體感實驗結果如圖9所示。

圖9 立體感實驗結果

在本文設計的波浪領服裝加工操作模板上，調整波浪領領面和領里的縫份為0.4cm，主體板在原有尺寸的基礎上又向四周延伸了6cm～10cm，中間夾層槽口上的泡沫板厚度為0.6cm，中間夾層板的厚度為0.2cm，而傳統手工設計服裝模板時，設定波浪領領面和領里的縫份為0.6cm，與本文設計的波浪領領面和領里的縫份相比，增加了0.2cm，這造成波浪領在外觀上顯得更厚重，線條更松散，不具有層次感，主體板只向四周擴展了4cm～8cm，中間夾層槽口上的泡沫板厚度為0.8cm，中間夾層板的厚度為0.4cm，這使波浪領在縫制時，波浪領的領里會超出模板，波浪領的領面不能完全在服裝模板上平鋪，實際縫制出來的波浪領容易出現錯位和纏繞，在視覺效果上波浪領線條會顯得過于密集。

傳統手工設計波浪領服裝加工操作模板時，手工推動精準度較低，線切不準確，并且設計服裝模板速度緩慢，一副服裝模板得需要15分鐘～25分鐘，設計出的波浪領樣式單一，不能充分體現波浪領的抽縮、纏繞、堆積、折疊效果，創新性較低，本文引入的自動化控制技術，能夠有效減少控制時間，設計一副服裝模板僅需要5分鐘～10分鐘。

同時選取二十人分析手工縫制和操作模板生成的波浪領效果，對二十人的生成效果滿意度進行統計。

用戶滿意度如表1所示。

表1 用戶滿意度

根據表1可知，本文設計的加工操作模板用戶滿意度更高，在波浪經領角添加海綿條，這樣就增加了波浪領領面和領里的容量，使波浪領外側輪廓更加清晰，線切更加準確，充分體現了波浪領的纏繞、堆積、抽縮、疊加效果，使其更具有曲線性和延展性，整體上綿延起伏，更加活潑生動，波浪領的造型更加飽滿，體積感、空間感和層次感更好，操作工人在縫制過程中不需要調整波浪領領面和領里的進布速率，能夠順利的縫合波浪領各個領邊，提升了生產工藝技術，服裝加工操作模板的設計效率提升了50%。除此之外，波浪領常用于連衣裙、短裙、女式襯衫或者春夏裝等服裝，具有很多不同的造型，傳統手工設計波浪領服裝加工操作模板時，波浪領設計形式單一，不能充分體現波浪領多變的特點，而本文設計的波浪領服裝加工操作模板，具有多種波浪領結構，不僅能表現出波浪領的堆積、抽縮、纏繞等效果，還使波浪領具有較好的造型性和裝飾性，立體造型效果較好。

4 結語

本文基于自動化控制技術，設計了一種波浪領服裝加工操作模板，該波浪領服裝加工操作模板優化了服裝企業傳統的模板設計方式，極大的降低了縫紉工藝的難度，提升了服裝加工操作模板的精準度，使線切更加準確，操作工序更加簡單、標準，服裝成品率大大提升。自動化控制技術能夠有效實現信息處理，縫制工人只需按照設計好的服裝模板在槽口內操作即可，多種操作工序同時完成，簡化了縫制工序流程，有利于服裝企業進行服裝模板生產管理，提升競爭優勢。在服裝模板設計過程中，把中間夾層的波浪領裁片有效固定在槽內的凈樣線上，保障了多道工序縫制的質量，優化了波浪領服裝加工操作模板的質量，實用性較高。