Выставка «TEXPROCESS» традиционно проходит в городе Франкфурт-на-Майне (Германия) с периодичностью 1 раз в два года. Это ведущая международная выставка оборудования, технологических процессов и новых решений в области обработки текстильных и других гибких материалов. Она проходит параллельно с другой выставкой «TEXTEXTIL», на которой демонстрируются технический текстиль и нетканые материалы. Обе выставки привлекают повышенное внимание специалистов со всего мира. Достаточно сказать, что число участников вплотную подходит к двум тысячам из почти шести шестидесяти стран, а число посетителей приближается к пятидесяти тысячам.
Выставочный стенд корпорации «JUKI» был одним из самых больших на выставке. Он позволил продемонстрировать новейшие достижения самого крупного производителя швейных машин в мире в области автоматизации швейных сборочных процессов.
«JUKI» ставит задачу глобальной цифровой автоматизации всех технологических переходов и сборочного процесса в целом. Такая амбициозная задача требует поиска новых решений как в области информационных технологий, так и в области швейного оборудования, способного работать в автоматизированной среде. Подобные линии получили в корпорации название «умных» линий. На выставке можно было познакомиться с семью «умными» линиями в самых разных видах производственного ассортимента: сорочках, джинсах, спортивной одежды, белья и купальников, трикотажных рубашек «поло», рабочей одежды, автомобильных сидений и других изделий из кожи, технических изделий.
Совсем недавно корпорация «JUKI» заявила о создании расширенной сетевой системы управления швейным процессом – JANETS (JUKI Advanced Network System), а на выставке «TEXPROCESS-2019» продемонстрировала реальное воплощение этой системы.
При создании подобных систем приходится решать три группы вопросов:
-Первая - состоит в разработке устройств ввода информации, отражающих состояние и параметры работы машины, программу шитья, плановое задание, реальной производительности оператора.
-Вторая – это создание автоматизированного оборудования, способного не только выполнять свои технологические функции, но и обмениваться информацией с управляющей системой более высокого уровня.
-Третья – это использование полученной информации для оптимизации технологического процесса. Фирме удалось сделать существенные шаги вперед в решении всех групп проблем.
Два года назад корпорация «JUKI» начала реализацию концепции цифровой автоматизации швейных машин, опередившую разработки конкурентов. Был создан ряд одноигольных машин челночного стежка DDL-9000C. В полностью цифровом варианте в машине были реализованы основные принципы такой автоматизации. В швейной машине содержатся два независимых электронных привода горизонтального и вертикального перемещения механизма реечной подачи материала, электронная система регулировки давления прижимной лапки и натяжения игольной нити, датчик местных утолщений обрабатываемого полуфабриката. Машины начали снабжаться полноцветным сенсорным дисплеем, панелью управления с USB входом, а также программироваться с помощью технологии NFC (беспроводной перенос параметров шитья и программ).
На выставке «TEXPROCESS-2019» корпорация «JUKI» продемонстрировала развитие этих принципов на другие виды оборудования, которые ее специалисты создали за последний год.
Серия машин зигзагообразного стежка LZ-2210C с цифровым управлением представлена двумя вариантами исполнения: полностью цифровой и цифровой.
В полностью цифровом варианте вертикальные и горизонтальные движения реечного механизма подачи выполняются раздельными приводами, что упрощает программирование и наладку этого механизма непосредственно с панели управления. Это исключает длительную по времени традиционную механическую регулировку. Система позволяет вводить регулировки, различающиеся для шитья тяжелых и легким материалов. Точная установка параметров исключает проскальзывание обрабатываемого материала, что позволяет расширить применение машины для шитья широкого круга труднообрабатываемых материалов.
Создание цифровых вариантов машин серии LZ-2290C позволило повысить качество строчек и снизить время программирования. Последнее можно выполнить как с пульта управления, так и с внешнего смартфона или планшета с помощью программного обеспечения «JUKI SMART». Машина в состоянии выполнять зигзагообразные строчки с различным числом проколов, потайные строчки и различные виды декоративных строчек на скорости шитья до 5000 ст/мин. Ее рекомендуется применять для шитья корсетных изделий, женских трусов и шортов, обработки краев прорезных карманов на пиджаках и жакетах, настрачивать этикетки без подгибки краев. В памяти машины заложены 20 стандартных образцов строчек, однако, дополнительно можно запрограммировать до 200 видов декоративных строчек.
Полностью цифровая машина LZ-2290C – это первая в мире машина зигзагообразного стежка, в которой можно задавать программным способом движения реечного механизма подачи и управлять натяжением игольной нити. Оператор может выбрать один из трех режимов работы реечного механизма: стандартный, «мягкий» и жесткий, а также добавить функцию механизма, препятствующую проскальзыванию материала. Как известно, машины «JUKI» зигзагообразного стежка имеют нитепритягиватель ротационного типа, поэтому описываемая машина стала первой такого типа с системой активного контроля натяжения игольной нити. Натяжение нити автоматически меняется в зависимости от скорости шитья, остатка нити на бобине и других параметров, например, от толщины материала на многослойных участках шитья.
Рассмотрим подробнее особенности этой промышленной швейной машины. В полностью цифровом варианте реечный механизм подачи приводится в действие двумя независимыми электронными приводами, которые программируются с панели управления. Это устраняет необходимость трудоемких регулировок. Оператор с легкостью выбирает требующийся режим подачи (стандартный, «мягкий», жесткий), а также функцию механизма подачи, препятствующую проскальзыванию материала.
Машина в полностью цифровом варианте – это первая в мире швейная машина с ротационным нитепритягивателем с активным управлением натяжением игольной нити. Натяжение нити меняется в зависимости от запаса ниток на бобине, что обеспечивает высокое качество строчки даже в том случае, когда нитки на бобине подходят к концу. Натяжение нитки также меняется в зависимости от скорости шитья.
Также в полностью цифровом варианте машина снабжена датчиком местных утолщений. В результате скорость шитья и натяжение ниток автоматически снижаются при выходе на многослойные участки, что исключает известные трудности при шитье таких участков на обычных машинах.
Программирование машины с помощью программного обеспечения «JUKI SMART» позволяет «прописать» машину в производственной линии, ввести все необходимые настройки для выполнения конкретной операции на конкретном изделии, выявить и устранить проблемы с машиной и снабжением рабочего места, вывести на дисплей производственные графики для проверки отставания или опережения планового задания.
Цифровая швейная машина в стандартной комплектации снабжена точечным светильником, установленным на нижней поверхности рукава. Оттенок света можно изменять, чтобы снизить усталость глаз оператора. Также на рукаве машины имеется тройной переключатель. С его помощью можно обеспечить выполнение большого количества функций, например, включение обратной подачи, зеркального отображения образца шитья и коррекцию подачи при выходе на участок местного утолщения.
Подсветка полноцветной панели управления отключается автоматически, если ею не пользуются определенное время. Таким же образом отключается подача электроэнергии на главный привод машины, если он не действует в течение определенного времени – машина переходит в «спящий» режим. Если с панели управления установить режим «Регулировка синхронизации иглы и челнока» можно выполнить необходимые механические регулировки без отключения машины от электросети.
LH-4500C, двухигольная швейная машина челночного стежка с полусухой системой смазки, продемонстрировала возможности цифровых технологий и в этой группе оборудования. Как и другие виды автоматизированных машин в ней заложены беспроводная связь с настроечными планшетами или системами управления сборочным процессом в целом. Это позволяет обеспечивать точную передачу параметров шитья в цифровом виде, наладку машины, связь с программой «JUKI SMART», высокое качество строчек, упростить техническое обслуживание машины. Здесь мы подробнее остановимся на особенностях двухигольной машины, так как многие ее характеристики повторяют уже известные характеристики машин, построенных с использованием цифровых технологий.
Шитье угловых строчек упрощено благодаря цифровой системе управления. Оператор должен выбрать на пульте управления конфигурацию строчки и задать угол строчки. Далее он нажимает на рычаг шитья угловой строчки. Машина автоматически поднимает одну иглу и выполняет угловые стежки, останавливаясь с иглой внизу в точке излома, оператор поворачивает полуфабрикат, машина продолжает шить одной иглой, а затем снова переходит в режим шитья двумя иглами. В конце строчки она автоматически выполняет закрепки и обрезает нитки. Это позволяет даже неопытному оператору обеспечить высокой качество обработки углов и повысить производительность труда на операции.
Второй особенностью автоматизированной швейной машины является наличие в стандартной комплектации механизма активного натяжения игольной нити, который действует независимо на правую и левую нить. Это позволяет, во-первых, автоматически изменять натяжение нитей в зависимости от скорости шитья и обеспечивает стабильное качество строчек в независимости от изменений скорости. Во-вторых, натяжение нитей корректируется в зависимости от количества ниток на бобине, то есть даже при уменьшении объема бобины качество строчки не ухудшается. Кроме того, машина автоматически подает сигнал оператору о том, что на бобине остался объем ниток, меньше наперед заданного.
В машине имеется механизм регулировки давления прижимной лапки, что позволяет его автоматически изменять в зависимости от скорости шитья. В стандартном исполнении лапка снабжена также датчиком местных утолщений. При обнаружении многослойного участка скорость шитья автоматически снижается, а длина стежка увеличивается, при переходе на шитье обычного пакета производятся обратные корректировки. Это обеспечивает неизменность заданной длины на строчке вне зависимости от наличия местных утолщений.
Швейная машина класса PLC-2700V-7 это новое автоматизированное швейное оборудование с колонковой платформой. Цифровая автоматизация позволяет регулировать все параметры шитья по аналогии с другими описанными выше машинами «JUKI». Остановимся только на особенностях этой машины, позволяющих повысить производительности оператора, качество и стабильность прокладываемых строчек.
В промышленной швейной машине автоматически регулируются натяжение нитей, длина стежка, скорость шитья, давление прижимной лапки и вертикальное перемещение верхнего двигателя материала. Основные регулировки оборудования может выполнить даже неопытный оператор и при этом обеспечить высокой качество строчек. Значительно снижается также время на обслуживание машины механиком. Все настройки машины защищены паролем, чтобы не допустить их изменения неавторизованным персоналом.
Активная прижимная лапка позволяет контролировать, управлять и программировать ее давление в цифровом виде. Автоматическое или ручное управление давлением прижимной лапки можно выбрать в случае выхода строчки на участок шитья с местным утолщением. Когда датчик распознает подход многослойного участка во время шитья, автоматически происходит переход на заранее запрограммированные параметры: длина стежка, натяжение верхней нити, давление прижимной лапки и высота подъема верхнего двигателя материала. Датчик местного утолщения передает информацию для автоматической коррекции перечисленных параметров.
Функция предварительного задания длины стежка позволяет автоматически изменять этот параметр при выполнении цикловых операций (цикловых образцов, возвратно-поступательных закрепок) или при шитье длинных строчек с переменной длиной стежка.
Машина содержит кнопку переключеня образцов шитья и функций в одно касание. Помимо общей кнопки на рукаве машины имеются кнопки раздельного принудительного включения обратной подачи, выключения электропитания и ввода иглы в материал. Кнопка вращения шкива позволяет им управлять без его касания. Перевод иглы в верхнее или нижнее положение позволяет выполнить эти операции также без касания шкива рукой. Чередование нажатий на эту кнопку позволяет переводить иглу в верхнее, затем нижнее положение.
В цифровой швейной машине для обеспечения безопасности оператора имеется система блокировки включения при снятых крышках и кожухах. Это прозрачный щиток защиты иглы, крышки челноков и крышка шкива главного вала машины. В машине также предусмотрен датчик пропуска стежков со звуковой информацией оператору и детектор объема ниток на бобине.
Машины выпускаются в одноигольном варианте PLC-2710V-7 и в двухигольном варианте PLC-2760V-7 на расстояния между иглами 6, 8, 10 и 12 мм. Все машины снабжены стандартным набором автоматических функций.
Цифровые технологии пришли и в такой специфический вид оборудования как машины цепного стежка с П-образной платформой для шитья тяжелых материалов. На выставке демонстрировалась швейная машина MS-1261 A/DWS (Digital Work Station – Цифровая рабочая станция). Применение цифровых технологий позволило придать знакомому оборудованию совершенно новые качества.
Скорость шитья поднята с 3600 ст/мин до 5500 ст/мин, то есть в полтора раза (!). Кроме того, автоматизированная швейная машина обеспечивает выполнение высококачественных швов без присбаривания ткани и равномерной подачей материала на местных утолщениях, причем с низким натяжением нитей. Сведен к минимуму риск пропуска стежков на таких участках.
Это автоматизированное швейное оборудование выпускается в двух модификациях: с индексом А – для шитья тяжелых и сверхтяжелых материалов и индексом АМ – для средних и тяжелых материалов. Новых качеств швейным машинам удалось достичь благодаря целому ряду интересных разработок.
Цифровая швейная машина снабжена датчиком высоты подъема прижимной лапки, которая свидетельствует об изменении количества слоев сшиваемых материалов. По сигналу датчика меняется усилие прижима лапки и дополнительного ленточного транспортера (пуллера), а также снижается скорость шитья. Кроме того, пуллер может автоматически изменять точку прижима ткани и даже полностью выводиться из зоны шитья. Это колоссальное преимущество при шитье наиболее тяжелых материалов, при изготовлении джинсов и рабочей одежды.
Машина MS-1261A/DWS является первой машиной в мире с П-образной платформой, снабженной прямым электронным энергосберегающим приводом. В результате в машине повышена производительность и ремонтопригодность. Но самое главное – это то, что электронный привод главного вала машины обеспечивает уменьшение шага подачи материала в те моменты, когда игла проникает в материал. Это позволяет снизить изгиб иглы, а поперечный петлитель надежно входит в образующуюся петлю игольной нити, что обеспечивает стабильное петлеобразование на высоких скоростях шитья.
Отбойнику игл также придается возвратно-поступательное движение, что при шитье наиболее тяжелых материалов предотвращает пропуски стежков. Изменилась также традиционная форма рукава подобных машин. Он стал таким же, как и в большинстве швейных машин, новый тип передачи движения на нижний вал позволил отказаться от привычного верхнего прилива корпуса для прохождения ремня.
Машина имеет ряд новых автоматических функций. Она снабжена устройством обрезки цепочки ниток вакуумного типа, причем вакуум благодаря датчику края материала создается только после выхода полуфабриката из зоны шитья. Цепочка засасывается в продольную щель и обрезается постоянно двигающимися ножами. Это позволяет избежать традиционного постоянного шума воздушного потока.
Комбинированный механизм позволяет поднимать прижимную лапку и пуллер нажимом ноги на педаль. Учитывая повышенную скорость шитья машины, она снабжена воздушным соплом для охлаждения иглы.
Точечный светильник в зоне шитья может быть расположен в одном из пяти возможных положений, что позволяет оператору выбрать наиболее комфортное освещение в зависимости от освещенности цеха и цвета сшиваемых материалов.
Машина снабжена принципиально новым цифровым пультом управления. Данные всех необходимых регулировок можно закачать в него с планшета с уже ставшей привычной программы «JUKI SMART» или ввести через обычный вход USB. Бесконтактные методы передачи информации позволяют обмениваться ею с системой более высокого уровня, управляющей всей линией в целом. Кроме того, на дисплей пульта управления можно выводить общие графики выпуска продукции в линии, решать возникающие проблемы по состоянию машины, наличия полуфабрикатов и ниток.
В области полуавтоматов для шитья по контуру корпорация «JUKI» представила новый полуавтомат серии AMS-221F с цифровой системой ЧПУ и контролем всех параметров шитья. Как и в других полуавтоматах «JUKI» серии AMS, в рассматриваемом полуавтомате обеспечивается повышение производительности труда и отсутствие зависимости качества выполнения операции от квалификации оператора. Функции оператора сводятся только к установке полуфабриката в зажимную рамку полуавтомата.
Новый полуавтомат может применяться для пришивания ярлыков, эмблем, шитья декоративных строчек и многих других операций. Он снабжен новым программным обеспечением и механизмом подачи материала с передаточными звеньями повышенной жесткости, что позволило снизить вибрацию в ходе работы и повысить точность прокола материала иглой. В результате строчка выполняется без смещения материала. Машина способна шить тяжелые материалы, так как усилие прокола увеличено благодаря вновь разработанному механизму.
Полуавтомат AMS-221F является первым в серии AMS способным начинать строчки без перепутывания челночной нити, так называемого, «птичьего гнезда». Подобное решение было впервые применено в закрепочном полуавтомате LK-1900BNB с цифровым электронным управлением.
Панель управления швейного полуавтомата позволяет редактировать и вводить новые программы непосредственно на машине. Она имеет модуль NFC, а это означает, что полуавтомат совместим с программным обеспечением «JUKI SMART». С помощью этой программы полуавтомат отображает на дисплее ход шитья в режиме реального времени, что позволяет оператору полностью контролировать выполнение операции. Кроме того, данные могут выводиться в виде диаграмм на дисплей и служить основой для дальнейшей оптимизации производственной операции.
Благодаря повышенной жесткости звеньев механизма привода рамки и уникальной системе контроля «JUKI» обеспечивается наивысшая точность точки прокола материала иглой. Это исключает смещение материала при шитье. Режимы промежуточного выстоя рамки, и ее рабочее движение могут быть выбраны в соответствии с требованиями операции и пакета полуфабрикатов. Повысить усилие прокола иглы для сверхтяжелых материалов позволяет новый механизм привода иглы.
Для обеспечения красивого вида строчек без перепутывания ниток с изнаночной стороны выполняется дополнительная обрезка нити в начале шитья. Конструкция механизма обрезки ниток также изменена, что обеспечило минимальные концы как игольной, так и челночной ниток после обрезки. Их длина не превышает пяти миллиметров, а это исключило необходимость в ручной подрезке ниток после выполнения операции. Следует иметь в виду, что одновременно нельзя использовать функции исключения перепутывания ниток и обеспечения коротких концов ниток.
В полуавтомате применена новая конструкция механизма активного натяжения игольной нити, обладающего новыми функциями. Конкретное значение натяжения нитки можно выбрать с помощью кнопки памяти в диапазоне между максимальным и минимальным уровнями натяжения.
В игольной пластине сделана вставка из немагнитного материала. В результате давление прижимной лапки на материал не зависит от возможного намагничивания игольной пластины, выполненной из стали.
В швейном полуавтомате используется новая интегральная панель управления IP-500, имеющая сенсорную панель с дисплеем высокого разрешения. Скорость реакции дисплея на команды специально увеличена, что позволяет оператору вводить или изменять установки, визуально наблюдая за изменениями точек прокола материала иглой. Используется 12-разрядный буквенно-цифровой код, с помощью которого вводятся характеристики образца шитья. Также на дисплее отображаются сообщения о возможных ошибках программирования, что позволяет их легко устранять.
Пульт управления позволяет передавать на машину данные с планшета или смартфона с помощью программного обеспечения «JUKI SMART», включая регулировки механизмов полуавтомата и сведения об операции. В этом смысле новая разработка отвечает ныне популярному понятию «интернет вещей».
Для справки: «интернет вещей» - это цифровая сеть физических объектов («вещей»), оснащенных встроенными возможностями для обмена данными друг с другом и внешней средой. Понятие рассматривает сеть как явление, способное исключить необходимость участия человека, прежде всего, в технологическом процессе.
Полуавтомат AMS-221F снабжен прямым приводом, содержащим компактный серводвигатель переменного тока. Благодаря безредукторной передаче обеспечивается экономия электроэнергии на 12,2 % по-сравнению с полуавтоматом предыдущего поколения серии AMS-221EN, а также снизить шум и вибрацию швейной машины на три децибела.