1 引言

　　18世紀第一次工業(yè)革命，全新開(kāi)啟了人類(lèi)由工廠(chǎng)傳統工業(yè)轉為機械自動(dòng)工業(yè)的大局面，在后來(lái)的兩百年之間，再度經(jīng)歷了第二次、第三次的工業(yè)革命，隨著(zhù)科技日新月異的變遷，各種生產(chǎn)工藝的深度不斷的提高，同時(shí)也隨著(zhù)市場(chǎng)強勢的需求提升而出現大幅度的改進(jìn)，也滿(mǎn)足了所有的需求者!

　　歷經(jīng)工業(yè)革命之后，各種有助于提升生產(chǎn)設備的工藝被提出并進(jìn)行倡導，藉由高科技的提倡使得質(zhì)量與產(chǎn)能的潛力被激發(fā)!而在所有對工藝生產(chǎn)的需求中，紡織相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求最為明確與急迫，依照不同階段而產(chǎn)生出不同的生產(chǎn)設備，例如：通用工業(yè)縫紉機(平縫機、包縫機、鏈式縫紉機、繃縫機)、專(zhuān)業(yè)縫紉機(套結機、釘扣機、鎖眼機、撬邊機、躺袖機)和裝飾用縫紉機(曲折縫機、月牙機、抽褶機、裝飾線(xiàn)機、繡花機)等等設備因應市場(chǎng)需要而上市，要如何讓這些生產(chǎn)設備滿(mǎn)足實(shí)際生活的需求與期望，在下文中會(huì )有簡(jiǎn)單說(shuō)明。

　　此篇文章將針對專(zhuān)業(yè)工業(yè)用縫紉機項目來(lái)做說(shuō)明。不同于商業(yè)用途縫紉機，這些設備必須被要求夜以繼日不間斷工作，其具備工藝包含平縫、包縫、鏈式縫紉、繃縫機縫紉等多樣式功能?；仡檪鹘y的生產(chǎn)模式，仰賴(lài)大量的人工來(lái)達成所需要的產(chǎn)能，但生產(chǎn)時(shí)效與質(zhì)量往往不能被企業(yè)主所掌握，需依靠長(cháng)期積累的生產(chǎn)經(jīng)驗來(lái)傳承技術(shù)或評估產(chǎn)能，但是在需求與技術(shù)飛速發(fā)展的現在，卻無(wú)法做出及時(shí)反饋，終致被淘汰。

　　故利用新技術(shù)從而開(kāi)發(fā)出新機種，以滿(mǎn)足各種功能是必然的趨勢。近幾年藉由嵌入式的軟硬件相繼開(kāi)發(fā)上市，使得現代的工業(yè)縫紉機可以具備豐富的顯示、復雜的運算、繁瑣的運動(dòng)控制，并具備大容量的儲存環(huán)境來(lái)儲存更多樣式(pattern)設定，同時(shí)允許快速樣式轉換操作。對于研華自動(dòng)化而言，其具備二十多年的行業(yè)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，結合最高端與最穩定的嵌入式軟硬件技術(shù)，融入客戶(hù)的實(shí)際產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，開(kāi)發(fā)出更適合于客戶(hù)所需要的工業(yè)計算機縫紉機，并將產(chǎn)品客制化，融入新的工藝外型，更輕易進(jìn)行系統整合及提升集成的可靠性。

　　目前我們將工業(yè)用縫紉機進(jìn)行如下歸類(lèi)：套結機、釘扣機、鎖眼機、撬邊機、躺袖機..等等，均需集成多種工藝以及簡(jiǎn)化操作流程，但使以上生產(chǎn)設備大多是安置生活環(huán)境及教育程度較為落后的地方，在操作環(huán)境與人員素質(zhì)很難到達要求，所以嚴苛的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)環(huán)境的穩定程度將是所有生產(chǎn)廠(chǎng)商關(guān)注的問(wèn)題。

　　2. 需求

　　近十年來(lái)，由簡(jiǎn)單的PLC加繼電器的整體方案，逐漸轉為單芯片集成方案，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)多年的需求考慮及演進(jìn)之后，再區隔成高端與低端兩部分的專(zhuān)業(yè)控制器產(chǎn)品，先前以單芯片所集成的高端控制器所開(kāi)發(fā)出的縫紉機，發(fā)現由于工業(yè)用縫紉機因為結合諸多的驅動(dòng)電機，故會(huì )遭遇到驅動(dòng)電機所產(chǎn)生的機構共振，使傳統計算機控制器無(wú)法發(fā)揮可靠效能。

　　高端集成則基于基礎工藝概念再結合嵌入式軟硬件，并融入在研華所擅長(cháng)的工業(yè)等級的電路集成工藝與防護設計，研華提出了以PC/104為集成總線(xiàn)架構并提供外殼的專(zhuān)業(yè)工業(yè)等級PC-Base控制器，不同于一般PCI 卡可能從插槽松脫的疑慮，若是考慮具備防震特點(diǎn)的CompactPCI 總線(xiàn)總成，對此種低成本與高效能的縫紉機行業(yè)而言又太昂貴。

　　針對產(chǎn)業(yè)特性，羅列出行業(yè)必須具備的四個(gè)特點(diǎn)：

　　? 新系統需具備儲存能力，來(lái)儲存更多樣式的程序，還必須具備快速變換樣式的程序能力。

　　? 新系統應為嵌入式無(wú)風(fēng)扇計算機系統，方可輕易從遠程總設計處計算機應用程序透過(guò)各種通訊接口來(lái)達成轉換圖型與程序。

　　? 專(zhuān)用縫紉機需要三個(gè)移動(dòng)伺服主控制軸，還需要一到三軸周邊搭配功能步進(jìn)軸，并具備更多的數字量輸出入接口作傳感狀態(tài)的收集與控制。

　　? 新系統應為嵌入式無(wú)風(fēng)扇計算機系統，減少系統因風(fēng)扇質(zhì)量與散熱與積塵等等問(wèn)題而導致系統不穩定。

　　3. 系統圖

　　4. 系統描述

　　研華PCI-1240為研華銷(xiāo)售多年的熱消產(chǎn)品，口碑與高質(zhì)量穩定的運動(dòng)控制集成為產(chǎn)業(yè)首選，研華的研發(fā)設計團隊將該卡片再重新設計調適為PC/104接口之電路，集成設計融入PC/104特點(diǎn)具備更強的抗震與抗噪聲，并以高穩定度寬溫的x86處理器，ADAM-5510M作為根基，制作出PC/104 框架的主機板。主機板還配備RAM 與內建的防震閃存，其中閃存用來(lái)儲存ROM DOS、縫紉程序與精選的樣式。插入延伸儲存體區塊，并利用DOS 指令加載樣式即可更換樣式。

　　除了主要的控制箱以外，還有集成兩個(gè)重要的系統，一個(gè)是腳踏控制單元與縫紉機機頭同步定位器，另外一個(gè)是具備功能按鍵的LCD顯示屏。

　　此系統包含一組功能按鍵的LCD顯示屏，透過(guò)抗干擾RS-422接口作獨立顯示與操作的LCD人機接口。

　　透過(guò)結合腳踏板控制單元 由控制器所控制的高速平縫機要求電機在150～4500r/min范圍內可調適，并且能夠實(shí)現自動(dòng)停針位、撥線(xiàn)、剪線(xiàn)功能。當然，縫紉機作出這些動(dòng)作都是要在作業(yè)員的具體操作下完成的，腳踏板控制單元在縫紉機系統中起的作用為︰作為電機的啟動(dòng)信號，速度給定信號以及剪線(xiàn)信號的發(fā)生控制單元。

　　電源相關(guān)配套設計上，考慮到全球的不同工作電壓與電源噪聲過(guò)濾而設計，使得該控制器足以平穩的運作在全球各地不同的工作電壓之下。

　　時(shí)間就是金錢(qián)，原本藉助半自動(dòng)操作方式，來(lái)完成一件完整樣式的衣服約需30 秒，但不含袖子部位，需再考慮袖子工藝要在第二臺機器完成。再備妥織線(xiàn)并從控制器主存儲器中儲存的數百種樣式選出一種后(縫紉速度由計算機控制，并根據布料厚度、所需的針腳長(cháng)度與使用者設定的速度限制來(lái)設定?？p紉中與縫紉后，LCD屏幕會(huì )顯示縫線(xiàn)類(lèi)型、縫線(xiàn)長(cháng)度、針腳數目與其它縫紉數據。)，實(shí)際上作業(yè)員只需按一個(gè)按扭即可開(kāi)始縫紉工藝的程序演示。透過(guò)多軸的客制化的PCI-1240做集成，一軸用來(lái)旋轉衣服，第二軸則用來(lái)上下移動(dòng)針頭，第三軸則提供衣服邊緣的松緊帶，第四，五軸則針對織線(xiàn)的繞結與裁剪。

　　5. 結論

　　歸納上述所有的流程與軟硬件必須具備的特點(diǎn)，我們可以很清楚的看出PC-Base架構的控制器，其所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，將是傳統的專(zhuān)用控制器的多倍效果。

　　? 生產(chǎn)率比其它專(zhuān)用系統增加30% 以上

　　? 改善縫紉質(zhì)量并提高一致性

　　? 機器操作簡(jiǎn)單且結構堅固，可防止震動(dòng)與機器撞擊

　　? 作業(yè)員很快就上手，縮短學(xué)習曲線(xiàn)

　　? 從計算機應用程序輸出后樣式文件后不需要再轉譯    摘自 中國傳動(dòng)網(wǎng)