激光應用于刺繡圖案剪切
不久前,筆者一位親戚拿了許多繡有蝴蝶圖案的蕾絲布到家中,托手巧的人將繡花蝴蝶圖案從布匹中剪切出來。在一匹長約十余米、寬約八十厘米的蕾絲布上,布列有數百個繡花蝴蝶圖案,相鄰兩個繡花蝴蝶圖案的間距不到2厘米(圖1)。這些蕾絲繡花布是蘇州當地某內衣生產外發的加工品,剪切下來的繡花蝴蝶圖案將用到女士文胸上。據了解,每剪切一個繡花蝴蝶的人工費為1角錢。
因工作關系,筆者曾走訪過一些內衣生產工廠。記得在替“愛慕”制造內衣的蘇州美山子車間內,筆者看到過類似的場景——不少工人手握刀片切割蕾絲花邊,為的是所剪下的每一段圖案要與設計要求相同,需要保證切出來的花邊各部分花紋一致,避免文胸上左右花紋不對稱。當時曾問過美山子方面為什么不采用效率更高的自動裁床等設備來完成這一工序,得到的答復是自動化設備難以滿足其設計、剪切要求。
圖1 刺繡激光雕花切割機
就親戚拿來的蕾絲繡花布而言,工廠方面要求裁剪繡花蝴蝶圖案時,盡量貼著繡花蝴蝶外圍繡線的邊緣剪下,不能使繡線斷線、滑絲,否則剪下來的繡花蝴蝶就會報廢。按照這一要求,人工裁剪時必須小心翼翼,裁剪速度相對緩慢。筆者也問親戚,為何工廠不采用一些自動化設備來處理。親戚告知,一方面工廠不了解是否有自動化設備能夠幫助完成這一工作,另一方面工廠小本經營、批量少、款式變換頻繁,在購買高端設備時有所顧慮,再者有些繡花圖案也非設備能夠處理。
單就剪切蕾絲繡花布來說,市面上已有的單層自動化裁床能夠加以處理,但難滿足如上文提及的復雜圖案剪切和特定工藝要求。圖案剪切是工廠處理帶刺繡圖案布料時的常見工藝。手工和刀模是處理這一工藝的主流剪切方式。人工操作,效率不高,交貨期長,同時也會出現無法處理復雜圖形的情況,且容易造成誤差,產生廢品;刀模的制造成本較高,且不能隨意修改尺寸,具有局限性。在剪切繡花布料圖案方面,激光裁剪設備比自動化裁床更勝一籌,在一定程度上優于手工和刀模這兩種主流剪切方式。
尋找相關設備時,筆者發現市場上能夠滿足刺繡圖案剪切要求的設備仍然屈指可數。金運推出的橋架式電腦繡花激光雕切機,將激光切割與刺繡工藝結合在一起,在處理上述問題方面具有一定針對性。刺繡激光系統主要應用于各種面料進行繡花、切邊、打孔、鏤花、貼布繡、分層切割、繡合等工作。
以這款產品為例,看激光如何處理電腦繡花圖案的切割。它將電腦繡花和激光剪切融為一體,外形看與刺繡機很相似。如圖2所示,設備左右兩邊有立柱,立柱支撐中間的橫梁軌道,軌道上有移動的激光切割裝置,按照繡花路徑,實現“橋梁式切割”。
切割和刺繡工藝緊密結合在一臺刺繡機上,分別由各自的電腦控制系統進行控制。同時,兩套操作系統獨立控制,避免激光切割和電腦繡花運動控制之間的技術矛盾,使繡框高速平穩運動和激光均勻出光的切割成為可能,兩套程序可任意切換,激光切割的工作能夠在電腦繡花完成之后順利進行。
繡品放置于繡框內,在進行激光切割之前,由激光探頭像相機照相一樣,讀取繡框內的繡品圖案。這要通過專門的視覺軟件完成,它有特征點定位套切、自動提取輪廓切割、Marker點定位等多種識別方式,具有邊識別邊切和先識別后切割兩種切割流程。所讀取的信息被傳輸到控制系統中,生成作業信息,再設定切割能量和切割速度,激光切割裝置受控制系統控制,就按照“腦子”里的“影像”進行切割。
激光切割軟件,滿足超長幅面面料精確移框對位,操作簡便快捷。伺服控制系統保證激光沿橋架方向高速運動,探頭上的鏡片和動態調焦系統幫助激光束精確切割大幅面圖案,與傳統的依靠皮帶和X-Y軸電機帶動的激光頭切割裝置相比,切割質量更高。
這種作業方式,能處理成衣衣片繡、面料及面紗的多層繡等,即繡后切。尤其適合絲質布料,這種布料易滑動,不穩定,對位困難。激光切割為無接觸的加工方式,切割過程中,繡框和布面不動,根據繡花機的路徑準確地進行切割,解決重復對位的問題。現在的激光光斑纖細(達到0.1毫米),不用擔心有灼傷布料的可能。