Метод генерации управляющих программ для швейных полуавтоматов с микропроцессорным управлением на основе принципа референциальной независимости

Abstract

Современные требования к качеству и себестоимости обуви обусловливают переход на швейные полуавтоматы с микропроцессорным управлением (МПУ), однако их внедрение ограничено низкой точностью соединительных строчек. Проблема заключается в кумулятивных погрешностях традиционной технологии, где контуры строчек, оснастка и управляющие программы проектируются по разным чертежам без учета реальных контуров вырубленных деталей. Целью исследования является разработка принципиально нового технологического подхода, обеспечивающего высокую воспроизводимость строчек. В работе применены методы математического моделирования, оптического сканирования с коррекцией теневых искажений и анализа статистических распределений погрешностей. Предложен принцип референциальной независимости, согласно которому векторный контур эталона (картонного шаблона, вырубленного тем же резаком, что и детали) становится единственным источником данных для проектирования оснастки и генерации управляющих программ. Разработана математическая модель суммарной погрешности прокладывания соединительных строчек, основанная на методе Монте-Карло, и экспериментально подтверждена эффективность предложенного подхода. Достигнуто снижение поля рассеивания погрешности прокладывания строчки с ±1,68 мм до ±0,17 мм. Результаты применимы в обувной промышленности, а также в других отраслях, требующих точной сборки деталей по сложным контурам. Предложенный подход формирует новую парадигму автоматизированного производства, исключающую накопление погрешностей и обеспечивающую соответствие технологическим требованиям. = Modern requirements for footwear quality and cost-effectiveness necessitate the adoption of microprocessor-controlled semi-automatic sewing machines. However, their implementation is limited by low precision in stitching lines. The problem lies in cumulative errors of traditional technology, where stitching contours, fixtures, and control programs are designed from separate drawings without accounting for actual contours of cut parts. The objective of this study is to develop a fundamentally new technological approach ensuring high reproducibility of stitching lines. Mathematical modelling, optical scanning with shadow distortion correction, and statistical error distribution analysis were employed. The principle of reference independence was proposed, whereby the vector contour of a reference (cardboard template cut by the same cutter as the parts) becomes the sole data source for fixture design and control program generation. A mathematical model of total stitching error was developed using the Monte Carlo method, and the effectiveness of the proposed approach was experimentally confirmed. The dispersion range of stitching positioning error was reduced from ±1.68 mm to ±0.17 mm. Results are applicable in the footwear industry and other sectors requiring precise assembly of complex contour parts. The proposed approach establishes a new paradigm of automated manufacturing that eliminates error accumulation and ensures compliance with technological requirements.