Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Naaimachine

Achtergrond

Vóór 1900 besteedden vrouwen veel van hun daglichturen met het naaien van kleding voor zichzelf en hun gezin met de hand. Vrouwen vormden ook de meerderheid van de beroepsbevolking die kleding naaide in fabrieken en stoffen weefde in fabrieken. De uitvinding en verspreiding van de naaimachine bevrijdden vrouwen van dit karwei, bevrijdden arbeiders van slecht betaalde lange uren in fabrieken en produceerden een breed scala aan goedkopere kleding. De industriële naaimachine maakte een scala aan producten mogelijk en betaalbaar. De huishoudnaaimachines en draagbare naaimachines lieten ook amateurnaaisters kennismaken met de geneugten van naaien als ambacht.

Geschiedenis

De pioniers in de ontwikkeling van de naaimachine waren aan het eind van de achttiende eeuw hard aan het werk in Engeland, Frankrijk en de Verenigde Staten. De Engelse meubelmaker Thomas Saint verwierf het eerste patent voor een naaimachine in 1790. Leer en canvas konden worden genaaid met deze zware machine, die een getande naald en priem gebruikte om een ​​kettingsteek te maken. Zoals veel vroege machines kopieerde het de bewegingen van het naaien met de hand. In 1807 werd een kritische innovatie gepatenteerd door William en Edward Chapman in Engeland. Hun naaimachine gebruikte een naald met een oog in de punt van de naald in plaats van bovenaan.

In Frankrijk veroorzaakte de in 1830 gepatenteerde machine van Bartheleémy Thimmonier letterlijk een rel. Thimmonier, een Franse kleermaker, ontwikkelde een machine die stof aan elkaar naaide door kettingsteken met een gebogen naald. Zijn fabriek produceerde uniformen voor het Franse leger en had in 1841 80 machines aan het werk. Een menigte kleermakers die door de fabriek waren verdreven, kwamen in opstand, vernietigden de machines en doodden bijna Thimmonier.

Aan de overkant van de Atlantische Oceaan maakte Walter Hunt een machine met een op het oog gerichte naald die een vergrendelde steek maakte met een tweede draad van onderaf. Hunt's machine, ontworpen in 1834, werd nooit gepatenteerd. Elias Howe, de uitvinder van de naaimachine, ontwierp en patenteerde zijn creatie in 1846. Howe werkte in een machinewerkplaats in Boston en probeerde zijn gezin te onderhouden. Een vriend hielp hem financieel terwijl hij zijn uitvinding perfectioneerde, die ook een lock stitch produceerde met behulp van een puntige naald en een spoel die de tweede draad droeg. Howe probeerde zijn machine in Engeland op de markt te brengen, maar terwijl hij in het buitenland was, kopieerden anderen zijn uitvinding. Toen hij in 1849 terugkeerde, werd hij opnieuw financieel gesteund terwijl hij de andere bedrijven aanklaagde wegens octrooi-inbreuk. In 1854 had hij de rechtszaken gewonnen, waarmee hij ook de naaimachine tot een mijlpaal in de evolutie van het octrooirecht had gemaakt.

De belangrijkste concurrent van Howe was Isaac M. Singer, een uitvinder, acteur en monteur die een door anderen ontwikkeld slecht ontwerp aanpaste en in 1851 zijn eigen patent verkreeg. Zijn ontwerp had een overhangende arm die de naald boven een vlakke tafel plaatste zodat de doek kon in elke richting onder de bar worden gewerkt. In het begin van de jaren 1850 waren er zoveel patenten voor diverse functies van naaimachines uitgegeven dat er een "octrooipool" werd opgericht door vier fabrikanten, zodat de rechten van de gepoolde patenten konden worden gekocht. Howe profiteerde hiervan door royalty's te verdienen op zijn patenten; Singer heeft in samenwerking met Edward Clark de beste van de gebundelde uitvindingen samengevoegd en werd in 1860 de grootste producent van naaimachines ter wereld. Massale bestellingen voor uniformen uit de burgeroorlog zorgden in de jaren 1860 voor een enorme vraag naar de machines en de octrooipool maakte Howe en Singer de eerste miljonair-uitvinders ter wereld.

Verbeteringen aan de naaimachine gingen door tot in de jaren 1850. Allen B. Wilson, een Amerikaanse meubelmaker, bedacht twee belangrijke functies, de roterende haak-shuttle en vier-beweging (omhoog, omlaag, achteruit en vooruit) van stof door de machine. Singer paste zijn uitvinding aan tot aan zijn dood in 1875 en verkreeg vele andere patenten voor verbeteringen en nieuwe functies. Terwijl Howe een revolutie teweegbracht in de octrooiwereld, maakte Singer grote vorderingen op het gebied van merchandising. Door middel van aankoopplannen op afbetaling, krediet, een reparatieservice en een inruilbeleid, introduceerde Singer de naaimachine in veel huizen en ontwikkelde hij verkooptechnieken die door verkopers uit andere industrieën werden overgenomen.

De naaimachine veranderde het aanzien van de industrie door het nieuwe veld van confectiekleding te creëren. Verbeteringen aan de tapijtindustrie, de boekbinderij, de laarzen- en schoenenhandel, de fabricage van kousen en de stofferings- en meubelmakerij vermenigvuldigden zich met de toepassing van de industriële naaimachine. Industriële machines gebruikten de swing-naald of zigzagsteek vóór 1900, hoewel het vele jaren duurde voordat deze steek werd aangepast aan de thuismachine. Elektrische naaimachines werden voor het eerst geïntroduceerd door Singer in 1889. Moderne elektronische apparaten gebruiken computertechnologie om knoopsgaten, borduurwerk, bewolkte naden, blindsteken en een reeks decoratieve steken te maken.

Grondstoffen

Industriële machine

Industriële naaimachines hebben gietijzer nodig voor hun frames en een verscheidenheid aan metalen voor hun fittingen. Staal, messing en een aantal legeringen zijn nodig om gespecialiseerde onderdelen te maken die duurzaam genoeg zijn voor langdurig gebruik in fabrieksomstandigheden. Sommige fabrikanten gieten, bewerken en bewerken hun eigen metalen onderdelen; maar leveranciers leveren ook deze onderdelen, evenals pneumatische, elektrische en elektronische elementen.

Thuisnaaimachine

In tegenstelling tot de industriële machine, wordt de thuisnaaimachine gewaardeerd om zijn veelzijdigheid, flexibiliteit en draagbaarheid. Lichtgewicht behuizingen zijn belangrijk, en de meeste thuismachines hebben behuizingen van kunststoffen en polymeren die licht, gemakkelijk te vormen, gemakkelijk schoon te maken en bestand zijn tegen afbrokkelen en barsten. Het frame van de thuismachine is gemaakt van spuitgegoten aluminium, ook hier vanwege gewichtsoverwegingen. Andere metalen, zoals koper, chroom en nikkel, worden gebruikt om specifieke onderdelen te plateren.

De huishoudmachine vereist ook een elektromotor, een verscheidenheid aan nauwkeurig bewerkte metalen onderdelen, waaronder toevoertandwielen, nokkenmechanismen, haken, naalden en de naaldstang, naaivoeten en de hoofdaandrijfas. Spoelen kunnen gemaakt zijn van metaal of plastic, maar moeten precies gevormd zijn om de tweede draad goed te voeden. Er zijn ook printplaten vereist die specifiek zijn voor de belangrijkste bedieningselementen van de machine, de patroon- en steekselecties en een reeks andere functies. Motoren, bewerkte metalen onderdelen en printplaten kunnen worden geleverd door leveranciers of worden gemaakt door de fabrikanten.

Ontwerp

Industriële machine

Na de auto is de naaimachine de meest nauwkeurig gemaakte machine ter wereld. Industriële naaimachines zijn groter en zwaarder dan thuismachines en zijn ontworpen om slechts één functie uit te voeren. Kledingfabrikanten gebruiken bijvoorbeeld een reeks machines met verschillende functies die achtereenvolgens een afgewerkt kledingstuk creëren. Industriële machines hebben ook de neiging om een ​​ketting- of zigzagsteek toe te passen in plaats van een stiksteek, maar machines kunnen worden uitgerust voor maximaal negen draden voor sterkte.

Fabrikanten van industriële machines kunnen een machine met één functie leveren aan honderden kledingfabrieken over de hele wereld. Daarom is praktijktesten in de fabriek van de klant een belangrijk element in het ontwerp. Om een ​​nieuwe machine te ontwikkelen of wijzigingen aan te brengen in een bestaand model, worden klanten geënquêteerd, wordt de concurrentie geëvalueerd en wordt de aard van de gewenste verbeteringen (zoals snellere of stillere machines) geïdentificeerd. Ontwerpen worden getekend en een prototype wordt gemaakt en getest in de fabriek van de klant. Als het prototype naar tevredenheid is, neemt de afdeling fabricagetechniek het ontwerp over om de tolerantie van de onderdelen te coördineren, de in-house te vervaardigen onderdelen en de benodigde grondstoffen te identificeren, onderdelen te lokaliseren die door leveranciers moeten worden geleverd en die onderdelen te kopen. Gereedschappen voor fabricage, bevestigingsmiddelen voor de lopende band, veiligheidsinrichtingen voor zowel de machine als de lopende band, en andere elementen van het fabricageproces moeten ook samen met de machine zelf worden ontworpen.

Wanneer het ontwerp klaar is en alle onderdelen beschikbaar zijn, wordt een eerste productierun gepland. Het eerste vervaardigde lot wordt zorgvuldig gecontroleerd. Vaak worden veranderingen geïdentificeerd, wordt het ontwerp opnieuw ontwikkeld en wordt het proces herhaald totdat het product naar tevredenheid is. Een proeflot van 10 of 20 machines wordt vervolgens vrijgegeven aan een klant om gedurende drie tot zes maanden in productie te worden gebruikt. Dergelijke veldtesten bewijzen het apparaat onder reële omstandigheden, waarna de fabricage op grotere schaal kan beginnen.

Thuisnaaimachine

Het ontwerp van de thuismachine begint thuis. Consumentenfocusgroepen leren van riolen welke soorten nieuwe functies het meest gewenst zijn. De onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling (R&D) van een fabrikant werkt samen met de marketingafdeling aan het ontwikkelen van specificaties voor een nieuwe machine die vervolgens als prototype wordt ontworpen. Er wordt software ontwikkeld om de machine te vervaardigen en er worden werkende modellen gemaakt en getest door gebruikers. Ondertussen testen R&D-ingenieurs de werkmodellen op duurzaamheid en stellen ze criteria voor de levensduur vast. In het naailaboratorium wordt de steekkwaliteit nauwkeurig geëvalueerd en andere prestatietests worden onder gecontroleerde omstandigheden uitgevoerd.

Een ruilkaart uit 1899 voor Singer-naaimachines. (Uit de collecties van Henry Ford Museum &Greenfield Village.)

Isaac Merritt Singer heeft de naaimachine niet uitgevonden. Hij was niet eens een meester-monteur, maar een acteur van beroep. Dus, wat was de bijdrage van Singer die ervoor zorgde dat zijn naam synoniem werd met naaimachines?

Het geniale van Singer zat in zijn krachtige marketingcampagne, van meet af aan gericht op vrouwen en bedoeld om de houding tegen te gaan dat vrouwen geen machines mochten en konden gebruiken. Toen Singer in 1856 zijn eerste naaimachines voor thuis introduceerde, stuitte hij op verzet van Amerikaanse families om zowel financiële als psychologische redenen. Het was eigenlijk de zakenpartner van Singer, Edward Clark, die het innovatieve "huur-/aankoopplan" bedacht om de aanvankelijke terughoudendheid op financiële gronden weg te nemen. Dankzij dit plan konden gezinnen die de investering van $ 125 voor een nieuwe naaimachine niet konden betalen (het gemiddelde gezinsinkomen bedroeg slechts ongeveer $ 500) de machine kopen in maandelijkse termijnen van drie tot vijf dollar.

Psychische belemmeringen bleken moeilijker te overwinnen. Arbeidsbesparende apparaten in huis waren in de jaren 1850 een nieuw concept. Waarom zouden vrouwen deze machines nodig hebben? Wat zouden ze doen met de bespaarde tijd? Was het handwerk niet van betere kwaliteit? Waren machines niet te zwaar voor de geest en het lichaam van vrouwen, en waren ze niet gewoon te nauw verbonden met het werk van de man en de mannenwereld buitenshuis? Singer bedacht onvermoeibaar strategieën om deze houdingen te bestrijden, waaronder rechtstreekse reclame voor vrouwen. Hij zette weelderige showrooms op die elegante huiskamers nabootsten; hij nam vrouwen in dienst om machinebedieningen te demonstreren en te onderwijzen; en hij gebruikte reclame om te beschrijven hoe de toegenomen vrije tijd van vrouwen als een positieve deugd kon worden gezien.

Donna R. Braden

Wanneer de nieuwe machine is goedgekeurd voor productie, ontwikkelen productingenieurs productiemethoden voor de productie van machineonderdelen. Ze identificeren ook de benodigde grondstoffen en de onderdelen die bij externe bronnen moeten worden besteld. In de fabriek gemaakte onderdelen worden in productie genomen zodra de materialen en plannen beschikbaar zijn.

In tegenstelling tot de industriële machine, wordt de thuisnaaimachine gewaardeerd om zijn veelzijdigheid, flexibiliteit en draagbaarheid. Lichtgewicht behuizingen zijn belangrijk, en de meeste thuismachines hebben behuizingen van kunststoffen en polymeren die licht, gemakkelijk te vormen, gemakkelijk schoon te maken en bestand zijn tegen afbrokkelen en barsten.

Het fabricageproces

Industriële machine

  • 1 Het basisonderdeel van de industriële machine wordt het "bit" of frame genoemd en is de behuizing die de machine kenmerkt. Het bit is gemaakt van gietijzer op een computer numerieke besturing (CNC) machine die het gietstuk maakt met de juiste gaten voor het inbrengen van componenten. De vervaardiging van het bit vereist stalen gietstukken, smeden met staafstaal, warmtebehandeling, slijpen en polijsten om het frame af te werken volgens de specificaties die nodig zijn om de componenten te huisvesten.
  • 2 Motoren worden meestal niet door de fabrikant geleverd maar door een leverancier toegevoegd. Internationale verschillen in spanning en andere mechanische en elektrische normen maken deze aanpak praktischer.
  • 3 Pneumatische of elektronische componenten kunnen worden geproduceerd door de fabrikant of worden geleverd door leveranciers. Voor industriële machines zijn deze meestal gemaakt van metaal in plaats van plastic onderdelen. Elektronische componenten zijn in de meeste industriële machines niet nodig vanwege hun enkele, gespecialiseerde functies.

Thuisnaaimachine

De productie van onderdelen in de fabriek kan een aantal nauwkeurig gemaakte onderdelen van de naaimachine omvatten.

Hoe een naaimachine werkt.

  • 4 Tandwielen zijn gemaakt van spuitgegoten kunststof of kunnen speciaal voor de machine worden gemaakt.
  • 5 Aandrijfassen van metaal zijn gehard, geslepen en getest op nauwkeurigheid; sommige onderdelen zijn geplateerd met metalen en legeringen voor specifieke toepassingen of om geschikte oppervlakken te verschaffen.
  • 6 De naaivoeten zijn gemaakt voor bepaalde naaitoepassingen en kunnen verwisselbaar zijn op de machine. Geschikte groeven, afschuiningen en gaten worden in de voeten gefreesd voor hun toepassing. De afgewerkte naaivoet is met de hand gepolijst en verguld met nikkel.
  • 7 Het frame voor de huisnaaimachine / is gemaakt van spuitgegoten aluminium. Snijgereedschappen met hoge snelheid die zijn uitgerust met messen van keramiek, hardmetaal of diamanten, worden gebruikt om gaten te boren en om sneden en uitsparingen te frezen om kenmerken van de machine te huisvesten.
  • 8 Afdekkingen voor de machines zijn vervaardigd uit slagvaste kunststof. Ze zijn ook nauwkeurig gevormd om rond de onderdelen van de machine te passen en deze te beschermen. Kleine, losse onderdelen worden waar mogelijk voorgemonteerd tot modules.
  • 9 De elektronische printplaten die de vele bewerkingen van de machine aansturen, worden geproduceerd door snelle robotica; ze worden vervolgens onderworpen aan een inbrandperiode van enkele uren en worden afzonderlijk getest voordat ze in de machines worden geassembleerd.
  • 10 Alle onderdelen die voorgemonteerd zijn I; toetreden tot een hoofdassemblagelijn. Robots verplaatsen de frames van operatie naar operatie, en teams van monteurs passen de modules en componenten in de machine totdat deze compleet is. De assemblageteams zijn trots op hun product en zijn verantwoordelijk voor de aankoop van de componenten, de montage ervan en het uitvoeren van kwaliteitscontroles totdat de machines klaar zijn. Als laatste kwaliteitscontrole wordt elke machine getest op veiligheid en verschillende naaiprocedures.
  • 11 De huishoudnaaimachines worden naar de verpakking gestuurd waar ze afzonderlijk worden geassembleerd door middel van vermogensregeleenheden die met de voet worden bediend. Bij de afzonderlijke machines zijn diverse accessoires en handleidingen verpakt. De verpakte producten worden verscheept naar lokale distributiecentra.

Kwaliteitscontrole

De afdeling kwaliteitscontrole inspecteert alle grondstoffen en alle componenten die door leveranciers worden geleverd bij aankomst in de fabriek. Deze items zijn afgestemd op plannen en specificaties. De onderdelen worden tijdens elke fabricagestap opnieuw gecontroleerd door de makers, ontvangers of personen die de componenten langs de assemblagelijn toevoegen. Onafhankelijke kwaliteitscontrole-inspecteurs onderzoeken het product in verschillende stadia van assemblage en wanneer het klaar is.

Bijproducten/afval

Er ontstaan ​​geen bijproducten van de fabricage van naaimachines, hoewel er in één fabriek een aantal gespecialiseerde machines of modellen kan worden geproduceerd. Ook wordt afval geminimaliseerd. Staal, messing en andere metalen worden waar mogelijk geborgen en omgesmolten voor precisiegietwerk. Resterend metaalafval wordt verkocht aan een bergingsdealer.

De Toekomst

De samensmelting van de mogelijkheden van de elektronische naaimachine en de software-industrie zorgt voor een steeds groter wordende reeks creatieve functies voor deze veelzijdige machine. Er zijn pogingen gedaan om draadloze machines te ontwikkelen die thermische vloeistoffen injecteren die met warmte uitharden om naden af ​​te werken, maar deze kunnen buiten de definitie van "naaien" vallen. Grote borduurmotieven kunnen machinaal worden geproduceerd op basis van ontwerpen die op het scherm zijn ontwikkeld met behulp van AUTOCAD of andere ontwerpsoftware. Met de software kan de ontwerper verkleinen, vergroten, roteren, ontwerpen spiegelen en kleuren en soorten steken selecteren die vervolgens kunnen worden geborduurd op materialen variërend van satijn tot leer om producten zoals baseballcaps en jacks te maken. Door de snelheid van het proces kunnen producten die de overwinningen van vandaag vieren, op de werkdag van morgen de straat op gaan. Omdat dergelijke functies extra's zijn, kan het huisriool een basisnaaimachine voor thuis kopen en deze in de loop der jaren uitbreiden met alleen die functies die het meest worden gebruikt of die van belang zijn. Naaimachines worden individuele knutselapparaten en lijken daarom een ​​toekomst te hebben die even veelbelovend is als de verbeeldingskracht van de operator.


Productieproces

  1. EEG Machine
  2. Automaat
  3. om titanium te bewerken
  4. om grafiet te bewerken
  5. Wat is CNC?
  6. Geschiedenis van Makino
  7. Onderdelen van draaibankmachine:
  8. Draaibankmachine begrijpen
  9. Onderdeel van freesmachine:
  10. Machine begrijpen
  11. JW-machine