用缝线(单根?双根或多根)和机针将缝料(两层或多层衣料?皮革?纸张等)缝合?或在缝料上缝缀装饰线迹的机器。供家庭?工业和服务行业使用。
简史 18世纪工业革命后?纺织业实现了机械化大生产?纺织物产量猛增?这对缝纫的机械化提出了迫切的要求。
1790年?英国细木工圣托马斯发明了世界上第一台先打洞?后穿线?缝制皮鞋用的单线链式线迹手摇缝纫机。但其发明设计直到1873年才被发现。1841年?法国裁缝B.蒂莫尼耶发明和制造了机针带钩子的链式线迹缝纫机?用于巴黎的一家军服工厂?后被手缝工人捣毁。1845年?他在外界的财政资助下?开设世界上第一家缝纫机制造厂?生产出每分钟可缝200个线迹的缝纫机。1832～1834年?美国机械工人W.亨特发明世界上第一台使用两根缝线和横向摆动梭子?机针针尖带穿线孔的锁式线迹缝纫机?但未制造也未申请专利。1844年?美国人小埃利阿斯?豪发明了类似亨特发明的锁式线迹缝纫机?并于1846年取得专利?但未被采用。
亨特和豪发明的针尖带穿线孔的机针和锁式线迹缝纫机?是缝纫机发明和应用的关键性突破?反过来又促进了缝纫机的发明。1845～1854年是缝纫机发明的黄金时代?那时发明的许多机构?迄今仍是实用的。如A.B.威尔逊发明的旋转梭?固定梭子和四动作送料机构等。1851年?美国机械工人I.M.胜家在独立设计和制造出锁式线迹缝纫机后?立即建立胜家公司组织生产?并于1853年取得美国专利?同时继续发明和购买其它发明专利?不断改进了他的缝纫机。
早期发明的缝纫机大多是手摇式的。1859年?胜家公司生产出脚踏式家用缝纫机。1879年?胜家公司介绍了圆摆梭?为以后家用和低速工业用缝纫机的发展打下基础。同年?美国人C.费希尔发明曲折线缝缝纫机。1889年?胜家公司创制了电动缝纫机。1940年瑞士爱尔娜公司创制采用筒式底板铝合金铸机壳?内藏电动机的便携式家用缝纫机。20世纪50年代开始发展家用多能缝纫机。60年代实现了工业用缝纫机的机械自动化。1975年?胜家公司发明计算机控制多能家用缝纫机?以后又逐步用于工业用缝纫机。
中国在1949年以后也发明了许多缝纫机?如广州华南缝纫机厂的葵扇缝纫机?上海协昌缝纫机厂的医疗手术用缝合器?上海缝纫机一厂的羽毛球扎线机和帘子布接头缝纫机?上海惠工缝纫机厂(即今中国标准缝纫机工业公司)的竞赛自行车轮胎缝纫机和手帕曲牙边缝纫机?上海缝纫机一厂和上海惠工缝纫机厂共同设计的汽灯纱罩缝纫机?西北轻工业学院的戏装缝纫机?上海缝纫机研究所的计算机控制家用多能缝纫机等。
建立于1850年的胜家公司是最早生产缝纫机的两家美国公司之一。当时缝纫机的产量仅次于时钟?是最早大量生产的精密机械之一。1870年?美国共有生产缝纫机的公司69家。1871年?美国缝纫机年产量约70万台。在此前后?欧洲各国也开始生产缝纫机。至1891年?胜家公司已累计生产约1000万台?以后又陆续在英?德等国建立了胜家分公司。在较长的时间内?胜家公司基本上垄断了世界的缝纫机生产。第二次世界大战结束后?联邦德国?意大利的缝纫机生产得到很大的发展。日本缝纫机企业也在政府资助下?生产出廉价的家用缝纫机?销售到美国及世界各地。因此?美国的胜家公司逐年缩小其生产规模?除维持少量缝纫机生产外?大部分力量转产其它产品。欧洲各国除生产传统高文件家用缝纫机的公司外?其余厂家大多生产工业用缝纫机。日本在50年代除生产家用缝纫机外还生产工业用缝纫机。为了适应美国的消费水平?日本在60年代以生产多能家用缝纫机为主?70年代起生产电子和计算机控制多能家用缝纫机。此时?工业先进国家的家用缝纫机市场已趋饱和?日本又转向生产工业用缝纫机。由于日本缝纫机生产的劳动成本不断提高?生产低文件缝纫机已无利可图?70年代初?韩国特别是中国台湾省的缝纫机工业崛起?生产中?低文件缝纫机并投入国际市场。台湾省缝纫机出口以家用缝纫机为主?80年代初的年产量达300多万台。苏联的缝纫机生产也有相当水平?1986年年产量达170万台?以满足国内市场为主。80年代初?全世界共有缝纫机3000多种?经常轮番生产的约有600种。
中国于1890年由美国输入第一台缝纫机。1905年开始在上海制造缝纫机零件。1928年?上海协昌缝纫机厂生产出第一台44-13型工业用缝纫机。同年?上海胜美缝纫机厂生产出第一台家用缝纫机。但在1949年以前?胜家缝纫机在中国仍处于垄断地位。1949年后?中国开始大量生产低文件家用和工业用缝纫机。至80年代?家用电动多能缝纫机已分别由广州华南缝纫机厂?上海协昌缝纫机厂和上海缝纫机一厂先后生产应市。具有先进水平的工业用高速平缝缝纫机?钉扣机?锁眼机等也先后投放市场。中国能够生产的缝纫机品种有 200多种。1949年中国缝纫机年产量仅为4000余台?而1977年则达420万台?产量占世界第一位。1982年生产了1286万台?达到产量高峰。1987年?中国缝纫机年产量960万台?其中家用缝纫机888万台?工业用缝纫机72万台。为了促进缝纫机工业的技术进步?1963年在上海成立了缝纫机研究室?后扩展成为上海缝纫机研究所。以后?各主要生产地区和工厂相继成立了研究室(所)。这些研究室(所)除进行部分工艺和设备研究外?主要自行或受企业委托进行新产品的设计和试制?还开展国内外科技交流?制订行业标准?负责产品质量检测。设立在上海缝纫机研究所内的全国缝纫机科技情报站?中国缝纫机标准化质量检测中心站和中国缝纫机协会秘书处都是全国性的机构和代表缝纫机行业参加国际标准化组织(ISO)的单位。
类型 按用途可分为家用缝纫机?工业用缝纫机和介乎二者之间的服务性行业用缝纫机?按驱动方式可分为手摇?脚踏和电动缝纫机?按缝制的线迹可分为仿手缝线迹?锁式线迹?单线链式线迹?双线或多线链式线迹?单线或多线包边链式线迹和多线覆盖链式线迹缝纫机。
在缝纫过程中?缝纫机机针每穿过缝料二次?在其间距上由缝线构成的单元叫做线迹。许多连续的线迹构成线缝。中国国家标准GB4514-84规定?线迹分为六大类共88种。其中?100类为单线链式线迹?计有7种?200类为仿手缝线迹?计有13种?300类为双线或多线锁式线迹?计有27种?400类为双线或多线链式线迹?计有17种?500类为单线或多线包边链式线迹?计有15种?600类为多线覆盖链式线迹(亦称绷缝线迹)?计有9种。典型的线迹有单线链式?双线锁式?双线链式?三线包边链式?双针四线覆盖链式等5种。
单线链式线迹 由机针上的一根缝线自连形成(图1 单线链式线迹结构
)。在缝料上表面成点线状?下表面成链条状自连。这种线迹具有弹性并容易拆散?适用于缝制弹性织物。多用于缝制临时线缝?粗缝和袋包封口?也普遍用在衬衣上钉纽扣。如要防止线缝松开?可将线头穿进下表面的最后一个线环?如图1 单线链式线迹结构
中虚线所示。
双线锁式线迹 由上面机针上的针线和下面梭子中的梭线交织在缝料中间构成(图2 双线锁式线迹结构
)。线迹在缝料上表面和下表面的外观完全相同。它平整?紧密?不易松散?但没有弹性。在所有线迹中?它是用途最广的一种。家用缝纫机和带有梭子的工业用缝纫机缝纫时均构成这种线迹。广泛用于缝纫服装?皮革和纸张等?但不宜用于弹性织物。除手缝线迹外?它是耗用缝线最省的线迹。
双线链式线迹 由上面的针线和下面的勾梭线互连构成(图3 双线链式线迹结构
)。在缝料上表面与双线锁式线迹相同?缝料下表面由3根缝线互连成链条状线束。它的紧密度不如锁式线迹?但比单线链式线迹牢固而富有弹性。缝线耗用量约比锁式线迹多 1.3倍。适用于缝纫针织物?也用于袋包的封口?多以双针的形式缝制裤子等服装。用途较广泛?仅次于锁式线迹。
三线包边链式线迹 由上面的机针缝线和下面的两根勾梭缝线构成(图4 三线包边链式线迹结构
)。既可以缝合缝料?同时又把缝料边包绕起来。它富有弹性?适宜于缝纫针织物?在缝服装下摆时正面看不到明显的线迹?也广泛用于单层衣片包边?以防织物松散。
双针四线覆盖链式线迹 由上面的两根机针缝线和一根勾梭覆盖线以及下面的一根勾梭线构成(图5 双针四线覆盖链式线迹结构
)。弹性好?强度高?外形美观。主要用于针织内外衣和服装的滚边?平接缝和装饰缝。如果覆盖线使用彩色丝光线或人造丝线?装饰效果更为突出。
结构原理 缝纫机一般由机头?台板(机座)和机架组成。缝纫时?由机头中的4个机构形成线迹?首先由刺料机构把穿有缝线的机针刺进缝料?其次由钩线机构在缝料下面把机针上的缝线钩住?使其自连?或与下面的梭线交织或互连?再由挑线机构把缝线收紧?最后由送料机构把缝料推进一定距离?完成线迹的形成过程。这4种机构的动作配合密切。所以?缝纫机是一种半自动的精密机器。
质量要求和检测 缝纫机首先要求在使用时能顺利缝纫?在规定的转速?线迹长度和最厚缝料的范围内缝纫时?不会出现断线?断针?漏缝?线迹收不紧和线缝起绉等故障?从规定的最薄缝料突然跳到最厚缝料时仍能顺利缝纫?其次?在规定的缝纫长度下?线缝的直线性?上下层缝料之间的滑移量?线迹长度的一致性不超过规定指针?且各机构应具有规定的性能?第三是规定噪声?振动和运转轻滑的限度?在作规定的运行后耐磨耗的要求?第四是零件之间和各机构之间的配合精度要求?第五是电镀?油漆层表面质量的要求。
缝纫机质量检测的重点对象是缝纫机头?检测的重点项目是缝纫机性能?其次还有机器性能?运转性能?配合精度和外观质量等。
生产工艺 缝纫机的生产工艺包括坯料准备?切削加工?硬化处理?电镀?油漆?组装等。其主要生产工艺流程见图6 缝纫机主要生产工艺流程
。
发展趋势 现有铸铁机壳的手摇?脚踏式家用缝纫机?将逐步被便携式轻合金电动家用缝纫机所替代?在现有轻合金便携式电子控制多能家用缝纫机的基础上?将发展重量更轻?体积更小?功能更多?机电一体化?具有人工智能?使用更为安全和方便的家用缝纫机。工业用缝纫机已实现不同程度的机械控制自动化?电子控制自动化和计算机控制自动化?不需直接操作?能按规定程序自动上料?自动缝制各种不同的线缝和自动卸料的缝纫单元 (sewing unit)已经问世。今后将在此基础上研究电子计算器控制的服装生产柔性自动线。例如?传送缝料系统?缝纫机头可旋转的缝纫系统?机械手拾料和折边系统?电视监测缝料边缘的观察系统等的自动化?缝料自动识别?定向?传送?上料?夹紧?缝纫?卸料自动化和新的缝合技术?发展新的线迹?利用可移动的缝纫机头?按不同方向在不同的平面上缝纫?从一种缝纫样式转变到另一种缝纫式样等。总的方向是?将高技术尽可能地应用于服装生产?建立无人操作的自动化工厂。
参考书目
Brain Jewell? Veteran Sewing Machine?A.S.Barnes and Co.Inc.?Cransbury?New Jersey?1975.
..切尔雅科夫?..苏马洛科夫着?陈元章译?《缝纫机》?全国缝纫机工业科技情报站?上海?1980。