第44卷第3期2023年3月纺织学报JournalofTextileResearchVol.44,No.3Mar.,2023DOI:10.13475/j.fzxb.20220102410面向服装面料自动缝合的缝纫工艺参数建模文嘉琪1,2,李新荣1,2,李兴兴1,2,吴柳波1,2(1.天津工业大学机械工程学院,天津300387;2.天津市现代机电装备技术重点实验室,天津300387)摘要为了解决缝纫中面料性能与缝纫加工工艺参数仅依靠技术工的经验完成匹配的问题,通过建立面料在缝纫过程中的多力场耦合模型智能选择缝纫加工工艺参数。以纬编织物为例,首先建立了织物单元的三维结构模型;其次分析了穿刺过程中织物组织与纱线间的抱合力对缝纫针的影响,并对面料在缝纫过程中的运动进行分析,创新性地建立了缝纫过程中基于面料力学性能的多力场耦合模型;然后建立了织物的有限元模型和缝纫针的几何模型,分析面料在缝纫过程中应力、应变的分布情况,得到面料在缝纫过程中因受外力作用而发生的形变并验证模型的正确性;最后搭建了协同自动缝纫实验平台进行实验验证数学多力场耦合模型的正确性。结果表明,该方法相比于工人凭借着经验完成缝纫可减少面料的形变和皱缩率,提高服装缝纫质量,为下一步服装面料自动缝合提供工艺参数,并为服装智能制造提供理论及技术参考。关键词织物组织;力场耦合;缝纫工艺;自动缝合;服装面料中图分类号:TP317.4文献标志码:A收稿日期:2022-01-13修回日期:2022-10-24基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFB1308801);国家重大技术装备攻关工程项目(2021-1635-06):天津市131创新型人才团队项目(201916)第一作者:文嘉琪(1999—),女,硕士生。主要研究方向为面向鞋服行业的机器人关键技术。通信作者:李新荣(1975—),男,教授,博士。主要研究方向为纺织服装装备智能化。E-mail:lixinrong7507@hotmail.com。随着服装制造行业向自动化、智能化方向发展,缝纫加工工艺参数与服装面料性能的智能匹配限制了服装自动加工技术的发展,服装面料因其材料的柔性特性,在缝纫过程中如果对缝合机器人末端执行器的外力控制不好,很容易出现缝纫质量差的问题[1-2]。为了解决这个问题,在服装面料进行加工缝纫之前,需要使缝纫加工工艺参数与服装面料性能得到匹配,从而推动服装智能制造的发展[3-4]。当前,面料性能与缝纫加工工艺参数相匹配的研究被视为未来提高缝纫加工质量的研究方向。Cheng等[5]对几种不同面料不同方向进行缝纫加工性能测试,通过对比得到了工艺参数对不同面料的缝纫性能有不同的影响。Choudhary等[6]提出选择与面料性能相匹配的缝纫加工工...
