1  挑線桿

縫制設(shè)備的主體和核心，以平縫機(jī)為例，不管它的機(jī)構(gòu)多么復(fù)雜、精密，只要是用針和線對縫料進(jìn)行縫紉，就離不開針桿機(jī)構(gòu)、勾線機(jī)構(gòu)、挑線機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)四大基本機(jī)構(gòu)的聯(lián)合運動。

在四大機(jī)構(gòu)中，輸送、回收、收緊針線的機(jī)構(gòu)稱作挑線機(jī)構(gòu)。挑線桿在每一個縫紉工作循環(huán)中擔(dān)負(fù)著收、放面線并與送布機(jī)構(gòu)配合完成縫紉線跡的形成。挑線簧、夾線器、緩線鉤均從屬于挑線機(jī)構(gòu)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)張力和收線輔件，是保持良好線跡的重要條件。

挑線機(jī)構(gòu)的工作特性在于挑線桿孔的上下運動，當(dāng)挑線桿向下運動時，一是為向下降的機(jī)針供線，二是當(dāng)旋梭勾住面線時，又向旋梭供給面線，直到面線繞過梭心架后結(jié)束。當(dāng)挑線桿向上運動時，它又承擔(dān)著把面線從梭架上脫出和將縫料中已形成的線跡抽緊，形成一個牢固的線跡，并從線團(tuán)中抽出面線為下一個線跡的形成作準(zhǔn)備。
 
挑線機(jī)構(gòu)分為：
1.凸輪挑線機(jī)構(gòu)。由凸輪帶動挑線桿運動的機(jī)構(gòu)。
2.連桿挑線機(jī)構(gòu)。由四連桿機(jī)構(gòu)帶動挑線桿運動的機(jī)構(gòu)。挑線桿是四連桿機(jī)構(gòu)的連桿。
3.滑桿挑線機(jī)構(gòu)。由曲柄滑桿機(jī)構(gòu)帶動挑線桿運動的機(jī)構(gòu)。挑線桿是四連桿機(jī)構(gòu)的導(dǎo)桿。
4.旋轉(zhuǎn)挑線機(jī)構(gòu)。由一個或兩個裝有挑線銷的園盤或其它形狀的構(gòu)件，以旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)行挑線運動的機(jī)構(gòu)。
5.針桿挑線機(jī)構(gòu)。固接于針桿上的過線或夾線裝置，或直接固裝于針桿的挑線桿機(jī)構(gòu)。
 
在工業(yè)縫紉機(jī)中一般采用連桿挑線、針桿挑線最為多見。挑線方式分為兩種，一為進(jìn)針前將前一個線圈抽緊；二為退針時利用收線器的張力裝置收緊。在包縫機(jī)或繃縫機(jī)（含雙線鏈?zhǔn)娇p紉機(jī)）上采用第一種收緊方式，平縫機(jī)采用第二種收緊方式。機(jī)針在第二次入線時所需縫線來自兩個方面，一是收緊前一個線跡時獲得，二是在克服張力調(diào)節(jié)器壓力后從線團(tuán)上抽取。一般情況下，挑線桿的行程和運動軌跡是相對固定的，由于它的從屬地位，決定了機(jī)構(gòu)各相關(guān)尺寸不太可能進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)嚴(yán)格按照定位要求進(jìn)行制造和安裝。
 
平縫機(jī)的挑線機(jī)構(gòu)最開始設(shè)計時有凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等，由于連桿機(jī)構(gòu)各桿件都是低副連接，有許多優(yōu)勢，特別是使棉線的斷線率降低，因此，目前工業(yè)平縫機(jī)均采用連桿挑線機(jī)構(gòu)。目前工業(yè)縫紉機(jī)的四連桿挑線機(jī)構(gòu)，其作用主要是防止送布牙將縫料向前送進(jìn)時拉長線段和放松縫線，使機(jī)針在穿刺縫料時減少干擾力，按輸送和收緊縫線的方式完成線跡用線量的適當(dāng)調(diào)整，保證針刺力作用的正確位置。

根據(jù)縫紉機(jī)的工作原理，對挑線桿、機(jī)針和擺梭的運動配合有嚴(yán)格的時間要求。尤其是對挑線桿，要求其與縫紉機(jī)的各機(jī)構(gòu)動作配合必須十分準(zhǔn)確和協(xié)調(diào)，否則，輕則影響縫紉效果，會引起“跳針”和“斷線”等故障，重則無法工作。因此，對挑線桿制造工藝要求較高。
寧波五菱工貿(mào)實業(yè)有限公司（以下簡稱：五菱）投入巨資引進(jìn)具有日本領(lǐng)先技術(shù)的熱處理多用爐，全面掌控零件熱處理質(zhì)量。技術(shù)精湛，在挑線桿組件制造方面持續(xù)進(jìn)步，一直在做高端挑線桿組件，擁有大量優(yōu)秀技術(shù)人才專門開發(fā)各種高、精、尖的新產(chǎn)品，并在縫紉機(jī)零部件企業(yè)中率先引入ERP管理系統(tǒng)，全面提高企業(yè)信息化管理水平，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。2009年以來，五菱縫紉機(jī)組件，包括挑線桿組件，一直被日本、德國、臺灣地區(qū)等各大企業(yè)定為“免檢產(chǎn)品”，并被評為“優(yōu)秀供應(yīng)商”，其挑線桿產(chǎn)品通過了“浙江制造”的“品”字標(biāo)認(rèn)證。

2020年新冠肺炎疫情期間，五菱一直在做工藝上的改進(jìn)和研發(fā)，五菱總經(jīng)理方鈺珂指出，“今年五菱更加注重工藝研發(fā)，特別是熱處理和磨床工藝的處理，生鐵的鑄造工藝和其他材料不同，需要有經(jīng)驗和有技術(shù)的工人去研發(fā)。”通過生鐵鑄造，將金屬熔煉成符合要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)過冷卻、凝固，清整處理后得到挑線桿組件的初步形狀、尺寸和性能；磨床工藝也是五菱需要加強(qiáng)的重點，這方面需要不斷提升自動化程度。

方鈺珂透露，五菱的品保部門在公司里面的權(quán)威很高，客戶一旦反饋有什么問題，品保部門會檢查所有與之相關(guān)的工作，所以五菱的挑線桿組件在很多縫紉機(jī)整機(jī)廠是免檢產(chǎn)品，這也得益于規(guī)范、嚴(yán)格的品保制度和執(zhí)行。五菱每年都會把利潤的一部分投入到設(shè)備上，特別是加工中心的投入。擁有多年做工業(yè)縫紉機(jī)挑線桿組件經(jīng)驗的五菱，2020年把家用縫紉機(jī)的挑線桿組件也納入了生產(chǎn)中。

  2  旋梭、擺梭

旋梭

在縫制設(shè)備中，以鎖式線跡縫合的縫紉機(jī)最為普遍，這些縫紉機(jī)大多數(shù)是采用旋梭，以其梭尖勾住線環(huán)，同時擴(kuò)大線環(huán)，并引導(dǎo)線環(huán)環(huán)繞過梭心而構(gòu)成鎖式線跡的。旋梭是縫紉機(jī)的重要組成部分，如果說電控是縫紉機(jī)的大腦，那么旋梭就是縫紉機(jī)的心臟。旋梭由梭床、旋梭皮、旋梭板、旋梭架組成。
 

旋梭工作示意圖

旋梭的工作原理通常在機(jī)針上升一定距離后，旋梭床的梭尖，開始勾進(jìn)線環(huán)，梭尖勾住線環(huán)后繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)線環(huán)被送到旋梭架導(dǎo)軌口時，線環(huán)被梭架分線鉤勾住，這時機(jī)針應(yīng)由下極限位置上升2mm左右。旋梭架上的分線鉤子應(yīng)當(dāng)在線環(huán)快要接近時，使線環(huán)端部留有時間移到導(dǎo)軌的后面去，分線鉤子與機(jī)針運動軸線角為50°左右，由梭床梭尖外框凸面上邊45°處勾住線環(huán)，繼續(xù)轉(zhuǎn)動，線環(huán)的端部勾在分線鉤子上，為了使線環(huán)順利地滑到梭架的表面上，導(dǎo)線板尾部的斜邊把線環(huán)的線頭面向外撥開，而線環(huán)的后部，一邊被梭架分線鉤子勾著，向梭架底部滑下，在這瞬間，機(jī)針從旋梭機(jī)構(gòu)中退出。
 

由于梭架過線處非常光滑，使線環(huán)順利地從梭架底部滑出，能使梭尖轉(zhuǎn)過180°時，挑線桿上升，把挑線桿之前所送下來的剩余部分線收上來，梭尖勾住線環(huán)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，線環(huán)前半部分在導(dǎo)線板下面，通過外框凸面45°斜面后，正在移動的導(dǎo)線板邊緣，逐步高出梭架，把前半部線環(huán)向外撥開，后半部線環(huán)由梭架分線鉤子勾住，而把線環(huán)前后分開，最后線環(huán)前后面套過梭架，把底線套在中間，經(jīng)挑線桿拉緊線環(huán)，形成線跡。

作為在高速運轉(zhuǎn)下促成柔性的面料與剛性的機(jī)械無縫接合的中樞紐帶，旋梭恰恰體現(xiàn)了縫紉的功能。“旋梭看起來普通，作用卻很大，而且工藝很復(fù)雜，要經(jīng)過 250 多道工序，每道工序都要精雕細(xì)琢。”寧波德鷹精密機(jī)械有限公司（以下簡稱：德鷹）董事長顧志英說。

旋梭安裝在縫紉機(jī)的下軸上，內(nèi)梭固定，外梭隨軸轉(zhuǎn)動，速度可以達(dá)到每分鐘10 000轉(zhuǎn)，即每秒約167轉(zhuǎn)，在一分鐘內(nèi)可以縫紉5 000個接頭 (轉(zhuǎn)兩周形成一個線結(jié)），而且線結(jié)之間的距離一般在1毫米左右，有時甚至達(dá)到0.7毫米，還不能斷線、跳線和產(chǎn)生折皺。針對旋梭加工的特點，德鷹通過優(yōu)化工藝技術(shù)改造，采用先進(jìn)設(shè)備，提高了產(chǎn)品的精密性、耐用性和穩(wěn)定性，也提高了生產(chǎn)效率，有些旋梭品質(zhì)甚至趕超了日本旋梭。
“旋梭生產(chǎn)的核心技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備息息相關(guān)，非標(biāo)設(shè)備決定了旋梭的技術(shù)獨立性和唯一性。”顧志英說。目前， 德鷹已經(jīng)掌握了六大類180多個規(guī)格的非標(biāo)設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)。這些非標(biāo)設(shè)備在很大程度上取代了人工生產(chǎn)，也穩(wěn)定了產(chǎn)品性能和品質(zhì)。正是得益于非標(biāo)設(shè)備的打磨，德鷹旋梭獲得國家制造業(yè)“單項冠軍”稱號，旋梭產(chǎn)品牢牢鎖定高端市場。
 

一只小小的旋梭，半徑不超過2cm，卻是工藝復(fù)雜，經(jīng)過250多道工序才能完成。作為縫紉機(jī)的“心臟”，直接決定縫制的效果。因此縫紉機(jī)質(zhì)量好壞，對旋梭的品質(zhì)要求很高，其中旋梭的拋光是旋梭生產(chǎn)中很重要的一環(huán)，以前只能用人工來做拋光這一道工序，近幾年生產(chǎn)旋梭的零件廠家開始使用設(shè)備來代替人工拋光，達(dá)到使旋梭、梭殼、脫線鉤、梭架、梭芯、梭芯套等旋梭零部件去毛刺、倒角、去氧化皮、除銹、打磨拋光、精密拋光、鏡面拋光等效果。

寧波市鄞州勇耀縫制機(jī)械有限公司（以下簡稱：勇耀）總經(jīng)理李剛告訴本刊記者，“通過旋梭拋光機(jī)拋光后，旋梭精度更好，內(nèi)外無毛刺，光滑順暢，粗糙度最高可達(dá)Ra0.001μm；拋光后的旋梭外觀大幅提升，運行時顯著減小縫紉機(jī)噪聲，有效延長使用壽命；通過拋光機(jī)拋光后的旋梭具有不易斷線、收線好、無浮線、無卡線、無跳線、不縐布等性能。”

有鑒于此，勇耀秉持精益求精的匠人情懷，不吝成本，不計投入，力求在細(xì)節(jié)方面將旋梭打造得臻于完美。“從專業(yè)角度看，拿放大鏡觀察零件的局部與角落，你就能體會成本在工藝上的體現(xiàn)了”，李剛?cè)缡钦f，“除了高成本的投入，對每個環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把關(guān)也是我們生產(chǎn)出來的產(chǎn)品達(dá)到精良水準(zhǔn)的一大原因。原材料進(jìn)來后，會馬上細(xì)分成小段投放到生產(chǎn)線上，我們在管理層面不斷改弦易轍，爭取每一個環(huán)節(jié)都精益求精。”

 擺梭

鎖式線跡縫紉機(jī)中的擺梭，是由半旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動，用擺梭把機(jī)針線環(huán)勾住并套過擺梭及其梭心套與梭線交織形成鎖式線跡的機(jī)構(gòu)。提到擺梭，就離不開旋梭，兩個零件都是為了機(jī)針把線和底線勾在一起，不管擺梭還是旋梭都是為了達(dá)到這一目的，只是設(shè)計不同而已，把擺梭和旋梭放在一起比較，也能更好地介紹擺梭。
 
旋梭形成線跡的原理與擺梭基本相同，但它形成線跡的過程和方法與擺梭又有所不同，旋梭是作等角速度旋轉(zhuǎn)運動，而擺梭是作不等速往復(fù)擺動運動；在機(jī)針作一次上下往復(fù)運動中（主軸旋轉(zhuǎn)一周），旋梭等角速度旋轉(zhuǎn)兩周，而擺梭來回擺動一次；旋梭的旋梭架是固定的，旋梭床是轉(zhuǎn)動的，它是由梭床尖來勾住線環(huán)，由旋梭架鉤子來進(jìn)行分線，使其繞過梭心套與梭架底部、上邊，從旋梭板頭處面脫線形成線環(huán)的。

寧波市鄞州固聯(lián)縫制設(shè)備有限公司（以下簡稱：固聯(lián)）主打產(chǎn)品是家用多功能縫紉機(jī)擺梭，同時也兼營其它花樣機(jī)擺梭。固聯(lián)總經(jīng)理李善法表示，擺梭的生產(chǎn)對于光潔度和硬度有很高的要求，產(chǎn)品的質(zhì)地太硬或太軟均屬不達(dá)標(biāo)，因此他們選用生鐵作為加工產(chǎn)品的原材料。同時，擺梭的樣式繁多，可粗略分為 20～30種，依據(jù)不同的種類，需要不斷調(diào)整加工尺寸和精密度。由于擺梭是成熟產(chǎn)品，固聯(lián)員工對加工工序中的難點已經(jīng)了然于胸，加之?dāng)[梭產(chǎn)品呈現(xiàn)單件利潤低、總體銷售量大的特征，因此盡管行業(yè)會呈現(xiàn)起起伏伏的波浪形發(fā)展趨勢，但是總體業(yè)務(wù)始終停留在正軌上。

2020年年初以來，在嚴(yán)重的新冠肺炎疫情對包括縫制機(jī)械行業(yè)在內(nèi)的各個領(lǐng)域造成沖擊的危局之下，固聯(lián)卻呈現(xiàn)“風(fēng)景這邊獨好”的繁榮之象。究其原因，一來是因為國內(nèi)家用縫紉機(jī)大都以出口為主，疫情期間，許多國家口罩供不應(yīng)求，消費者利用家用縫紉機(jī)自制口罩，還有一部分居家隔離的消費者利用縫紉機(jī)做手工補(bǔ)貼家用，因而擺梭的市場比較穩(wěn)定，并未呈現(xiàn)低迷的態(tài)勢；二來是得益于固聯(lián)的決策層一直以來對產(chǎn)品質(zhì)量的高度重視，對產(chǎn)品技術(shù)的持續(xù)開發(fā)與幾十年如一日多產(chǎn)多銷的戰(zhàn)略部署，這大約也是固聯(lián)多年來連續(xù)斬獲國家專利獎項、不斷獲得長足發(fā)展的秘訣所在。李善法提到，目前固聯(lián)平均一個月生產(chǎn)30萬個擺梭，產(chǎn)品銷售情況良好。
2020年開年至今，固聯(lián)在原材料價格與土地成本持平的前提下，計劃通過提升員工待遇的方式留住現(xiàn)有人才、進(jìn)而引進(jìn)新人才。李善法堅信，人才是企業(yè)的靈魂。他希望人才的保留與更新可以應(yīng)對企業(yè)人才逐漸老齡化的現(xiàn)狀，從而有利于公司的長足進(jìn)步。固聯(lián)一方面憑借往昔的根基狠抓主打產(chǎn)品的質(zhì)量，另一方面也在設(shè)法以自動化設(shè)備及廠房的投入不斷研發(fā)新的產(chǎn)品，為公司的發(fā)展注入持續(xù)的活力。李善法提到，固聯(lián)近年為研發(fā)新產(chǎn)品，在設(shè)備和廠房上投入了兩千萬元。斥巨資研發(fā)出的新產(chǎn)品在使用壽命和整體性能不變的前提下，有效降低了原料成本，為公司帶來了可觀的盈利，同時也獲得了國家專利。未來，固聯(lián)的發(fā)展方向是保證老產(chǎn)品質(zhì)量，研發(fā)改進(jìn)新產(chǎn)品性能，不斷擴(kuò)大發(fā)展空間。

  3  軸類

工業(yè)縫紉機(jī)主要是由四個運動部分組成的完整體系，前端是刺布部分，利用機(jī)針刺入縫料然后逐漸拉緊形成線圈，挑線部分是機(jī)頭刺布部分連續(xù)不斷地供給線以及在線圈回收時可以很快收起，勾線部分是利用旋梭軸前端上的線相互打結(jié)后才開始工作，送布部分則是承擔(dān)在完成一次完整縫紉工作后能迅速向機(jī)頭供應(yīng)縫料。通過壓腳部分來壓緊縫料以及改變針距的間距，這些都是通過縫紉機(jī)之間的機(jī)械機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)同步運動，保證縫紉機(jī)能夠順利完成縫制工作。而這些機(jī)構(gòu)的運動，都需要用一種零件來完成，那就是軸。

 
按照縫紉機(jī)不同機(jī)種所需軸的種類，可分為直軸和曲軸，直軸大都用在平縫機(jī)上，曲軸大都用在包縫機(jī)和繃縫機(jī)上；按照軸的功能分類，可以分為上軸、下軸和豎軸，以平縫機(jī)為例，平縫機(jī)上軸帶動針桿機(jī)構(gòu)、挑線機(jī)構(gòu)運動，下軸帶動以旋梭為中心的挑線機(jī)構(gòu)，豎軸起到連接上下軸連動的作用。
新鄞工縫紉機(jī)科技（寧波）有限公司（以下簡稱：鄞工）自 1997年建廠以來，一直是以生產(chǎn)各種縫紉機(jī)軸類零配件的專業(yè)工廠，鄞工生產(chǎn)的各種軸類零件為全國許多大型整機(jī)廠家配套，工藝先進(jìn)，并具有精湛的檢測手段。擁有全套高精度設(shè)備和熱處理加工能力，是全國縫制機(jī)械行業(yè)中專業(yè)生產(chǎn)軸類重點工廠，產(chǎn)品質(zhì)量深受用戶好評，曾被中國管理科學(xué)研究院評定為“中國名優(yōu)產(chǎn)品”，是全國縫制機(jī)械行業(yè)骨干零部件企業(yè)。
2020年上半年，鄞工在三個月當(dāng)中申報了十項專利，截止采訪時鄞工董事長包國放告訴本刊記者，“目前已經(jīng)批下四項專利，其中一項是發(fā)明專利，從2020 年開年后到5月份，鄞工除了在改進(jìn)工藝上花了大量時間和精力，還在持續(xù)改造、升級設(shè)備，比如自動清洗機(jī)、自動打包機(jī)，這些設(shè)備有一部分已經(jīng)投入使用，目的就是為了提高質(zhì)量，提升效率，減少人工操作。”
現(xiàn)在整機(jī)廠對軸的工藝標(biāo)準(zhǔn)要求也越來越嚴(yán)格，為了匹配整機(jī)廠提升質(zhì)量的要求，包國放舉例，有個技術(shù)要求，軸類里面有一個過油的油槽，有一個正油槽，還有一個反油槽，需要一個倒一個順，怎么做？包國放和研發(fā)團(tuán)隊一起做了升級，改成一個通過式的、由紅外線控制的設(shè)計，原先一天的產(chǎn)量只有200 ～ 250根，現(xiàn)在一天八個小時的產(chǎn)量可以達(dá)到3 000根，一個人管理三臺設(shè)備，產(chǎn)量翻了十倍之多，可見工藝改進(jìn)的重要性。再比如軸承里面有一個螺紋，整機(jī)廠要求不但要通止規(guī)，還要加一個底孔，孔的大小也要通止規(guī)——底空的通止規(guī)，包國放也不斷鉆研，最后終于達(dá)到了整機(jī)廠的要求。2018 年本刊記者去鄞工采訪的時候工人有150個，現(xiàn)在是140個工人，原來一個月最高產(chǎn)值400萬元左右，現(xiàn)在鄞工月產(chǎn)值增加了，人反而減少了。
雖然生產(chǎn)工人減少了，但是包國放說附屬工比以前多了，附屬工的工作也是為了提高軸類零件的質(zhì)量，需要人工擦軸的表面，檢測軸的表面；軸類零件在熱處理之后需要校直，但是人工校直很有難度，需要兩個V型鐵，工人把軸承夾在中間，放一個儀表來校直，這樣需要大量人工才能校直，包國放想要取消人工校直，采用自動化設(shè)備校直，所以還需要投入自動化的校直設(shè)備。包國放還提到了正態(tài)分布在零件制造工藝中的應(yīng)用，把零件工差往中間靠攏，這樣軸類的整體質(zhì)量就會提高，如果其他零件也使用正太分布方法提高整體質(zhì)量，零件之間在磨合當(dāng)中相互配合，提高縫紉機(jī)的壽命，同時也提高縫紉機(jī)的穩(wěn)定性。
 
鄞工這兩年一直在提升質(zhì)量，提高產(chǎn)能，改進(jìn)自動化裝備，包國放認(rèn)為，人要往高處走，想要在這個行業(yè)做穩(wěn)做實，必須穩(wěn)步跟進(jìn)整機(jī)廠的需求，穩(wěn)步改進(jìn)、提升零件質(zhì)量。第一要做的就是改革，第二是管理，第三是培訓(xùn)，包國放透露2019年鄞工的員工培訓(xùn)費用占總產(chǎn)值的0.2%，并制定了一個三年計劃，人員要減少到100人，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)值增加20%，擴(kuò)大管理人員隊伍，進(jìn)一步升級生產(chǎn)系統(tǒng)，這些目標(biāo)都會在鄞工的發(fā)展計劃中體現(xiàn)。