盛卫民 寿弘毅 朱敏捷

1.浙江省新型纺织品研发重点实验室，浙江杭州 310009

2.浙江纺织服装科技有限公司，浙江杭州 310009

摘要：介绍了服装模板制作流程；切割设备的比较；论述了一个服装模板设计系统的功能及开发的技术路线。

关键词：服装模板；模板切割机；模板软件

0 前言

服装模板的应用是服装缝纫工艺的重大革新之一，它将复杂工序简单化、标准化，提升效率，降低品质不良率，提高品质及生产时间的稳定性，减少对高技能人员的依赖程度，它的价值得到了服装企业的肯定和青睐。服装CAD的大规模普及，雕刻机、激光切割机、专用模板切割机等的大量使用，使得服装模板应用生产有了飞速发展。

1 模板制作流程

最早的模板是纯手工制作的，速度太慢。目前模板制作过程是：模板设计人员把版师用CAD设计好的样板导出，再导入到切割软件中，经过必要的设计，就切割出合格的PVC模板，经过粘贴就可以上机缝纫了。

CAD的普及使得模板设计生产变成一件轻松简单的事情，从而也带来了模板使用的普及，也使得专用缝纫机的使用量得以减少。

2 切割机的类型

用于模板的切割机主要有三种类型：

2.1雕刻机

传统雕刻机是最早使用的，目前还有不少在使用。它的软硬件都比较简单，工作环境尘屑多，没有笔用来写字，早期软件设计功能较弱，对CAD的适应性差。

2.2激光切刻机

激光切割机也使用得较早，它的软件功能一般比雕刻机好，但硬件其实缺陷更大。除了没有笔外，污染是最大的问题，它对材料也有选择性，模板最重要的开槽动作，它要软件专门设计，四周切一圈才可以完成，不如铣刀一次完成效率高。

2.3专用模板切刻机

专用模板切割机是最晚使用的，才4-5年左右时间。它克服了前两种设备的主要不足，有铣刀，有笔，有的甚至可以配两个大小不同的铣刀，还有吸尘器自动除尘，尽可能保持台面清洁。软件也比较新，功能最强。随着专用模板切刻机生产使用量加大，价格也逐步走低。

现在传统雕刻机，激光切刻机已经淡出模板制作市场，使用专用模板切刻机势在必行。

3 专用模板设计软件的功能

研发一款专用的模板设计软件，要简单易学易操作，也要功能完善，至少要具备以下的功能模块：

3.1 导入导出

    可以导入导出 HPGL(plt)，DXF格式文件，这是最重要的功能。

3.2 基本设计

有智能笔画直线、折线、多边形、圆、椭圆、文字、自由曲线等。文字是直接使用AutoCAD shx矢量格式字库[1]。曲线采用三次参数样条曲线来拟合线段[2]。

3.3 线段加工

线上点的增加、删除、拖动、定量修改。

线段复制、剪切、粘贴、恢复、重做。

线段旋转、拼接、翻、对称。

线段加长、缩短、打断、连接、裁剪、相交、延长、等分。

3.4 线型

    提供多达5种线型，有笔、刀、半刀、铣刀1、铣刀2等，不但满足现在的切割要求，还预留了接口。

3.5 专用功能

    外围矩形、倒圆角、平行线、槽线是模板机重要的功能。槽线提供了圆头、方头、平行不封闭三种选择。外围矩形是用来快速做整片模板的外框。

3.6 设置线方向及顺序

    模板切割时为了性能更稳定，吸气效果更好，需要设置线段的切割方向，线段的前后切割顺序，裁片的前后切割顺序等。

3.7 裁片排料

    出于节约材料目的，裁片还是需要排料的。排料时候的裁片间隔可以设置，有手工辅助排料和全自动排料两种方式，设计和排料之间任意切换。

3.8 模拟走刀

    由于模板材料比较贵，厂家一般不放心，要求模拟走刀一次，系统动态显示，模拟走刀一次，速度可以随意调节。

3.9 切割输出

    提供了串口、并口、网口、USB等输出方式，可以任意选择1到7页之一输出。

3.10 其他

如线段捕捉、长度、角度测量、屏幕比例设置、颜色设置、各种切割参数设置、缩放、视窗操作等辅助功能。

 

4 软件开发中的几个重点问题

下面的几个技术问题，对软件开发是否成功很重要。

4.1 格式不规范

导入plt，dxf文件时，常遇到不按格式规范写的，按标准格式读不了，只有碰到一家解决一家。

4.2 重复线段

有的CAD导出时，有净样毛样，而做模板一般是没有缝份的，这就导致线段重复，如果不处理，很难设计，切割速度也会降低一倍。因此软件进行自动删除重复线段处理很有必要。

4.3 删除过密点

一般dxf导入的弧线段，点非常密，有的线段短到0.3到0.5mm，plt导入的也常有1mm左右，而按照曲率分析，可以删除70%以上的点，也不影响曲线拟合质量，切割效果完全不受影响。软件按曲率进行了删除过密点处理，使得切割输出速度提高30-50%。

4.4 曲线再次圆顺

    与曲线插值点过密相反，有的CAD导出时候，点过于稀疏，导致弧线质量明显下降，软件提供了再次拟合圆顺曲线功能，这个要手工甄别哪些是不圆顺曲线，不会自动完成，以免误判。

4.5 平行线与槽线的处理

模板制作中很重要的功能就是做平行线及槽线。槽线就是两边各做一条平行线，加上方头或圆头封闭。因为实际的线条会有少许弯曲或抖动，并不是完全圆顺的，在平行量比较大的时候，纯粹按数学算法做出来的线条就会有畸变或互相交叉，产生不合理结果，这时需要自动对交叉部分截断，要进行许多细节方面的处理。

4.6 排料

系统提供了全自动排料，以及交互排料两种方式。

4.7 走刀优化及模拟

可以按裁片自动优化，或人工设置切割顺序，切割前进行一次走刀模拟，降低了损耗。

整个软件用Microsoft Visual C++开发，基本操作界面沿用Windows程序风格，有标题栏，菜单栏，工具栏，状态栏，工作区，标尺等，操作风格也类似。

 

5 结语

笔者开发的模板设计系统经过与切割机厂家合作，经客户广泛使用，均反映良好，满足实际使用要求。

参考文献

【1】罗中华，《AUTOCAD起步及应用实例》P228-238，电子工业出版社,1998.

【2】孙家广,许隆文，《计算机图形学》P73-78,清华大学出版社，1986.

基金项目：服装自动化技术应用研究实验室建设（全自动数控模板缝纫技术研究部分）(项目编号：2014F10052）

作者简介：盛卫民，男，1966，工程师，学士，浙江兰溪人，主要研究方向：服装箱包CAD/CAM。

 

 

Research and development on the system of garment template design

SHENG Wei-min  SHOU Hong-yi  ZHU Min¬¬-jie

（Key Laboratory of new textile research and development in Zhejiang Province；Zhejiang Textile & Garment Technology Co., Ltd.）

Abstract:This paper introduces the manufacturing process of garment template. Comparison of cutting equipment. The function and the development of the technology route for the design system of a garment template are described.

Key: Garment template; template cutting machine; template software