岳鑫 ，李西兵 ，陳華蘊(yùn) ，徐晨 ，楊杰 ，張巧芬

（1.福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，福建福州350002；2.廣東州瑞州科技有限公司，廣東佛山528251）

我國(guó)的制鞋產(chǎn)業(yè)具有悠久的歷史，制鞋市場(chǎng)是一個(gè)巨大而且穩(wěn)定的市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球鞋類(lèi)年產(chǎn)量大約120億雙，而我國(guó)已連續(xù)五年占世界鞋產(chǎn)量的50%，居世界首位。由中國(guó)生產(chǎn)的鞋類(lèi)約有40%進(jìn)入國(guó)際交易市場(chǎng)，貿(mào)易額達(dá)300億美元，約占全球鞋類(lèi)貿(mào)易中的25%。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)鞋類(lèi)的銷(xiāo)售額將穩(wěn)步提升。但是，我國(guó)進(jìn)口鞋的價(jià)格一直是比國(guó)內(nèi)鞋的幾倍，甚至更多，造成這種的現(xiàn)象的主要原因是科技技術(shù)水平落后、信息水平低下等。

制鞋行業(yè)雖然不是中國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的支柱行業(yè)，但是作為中國(guó)工業(yè)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)不言而喻，特別在廣東和浙江地區(qū)，制鞋企業(yè)占有很大一部分比重。面對(duì)中國(guó)市場(chǎng)如此龐大的消費(fèi)市場(chǎng)，國(guó)外企業(yè)也緊緊地盯著這塊肥肉。面對(duì)如此背景，本地企業(yè)急需提升自身的技術(shù)，這樣才能在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。

圖1 開(kāi)版流程

本文主要介紹了廣東瑞州科技公司研發(fā)的一款新型鞋樣排版系統(tǒng)，為提高我國(guó)傳統(tǒng)鞋業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)水平，提高國(guó)產(chǎn)鞋的質(zhì)量，提升制鞋行業(yè)的自動(dòng)化程度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供技術(shù)支持。而且這一技術(shù)也能應(yīng)用到計(jì)算機(jī)輔助制造領(lǐng)域諸如服裝，切割等領(lǐng)域。

目前在制鞋行業(yè)中，傳統(tǒng)企業(yè)在鞋樣的制造方面主要依靠人工進(jìn)行鞋樣排版，需要進(jìn)行人工畫(huà)樣板、人工剪切等。雖然使用人工有技術(shù)投資少、方便靈活等特點(diǎn)，但是也有非常明顯的特點(diǎn)，如手工效率低、質(zhì)量無(wú)法得到保證和材料利用率低等。而采用計(jì)算機(jī)結(jié)合鞋樣排版系統(tǒng)，雖然技術(shù)投資增加，但是效率明顯提高，人工數(shù)量減少，質(zhì)量有所保證，材料通過(guò)精準(zhǔn)預(yù)算，利用率增加。

圖2 開(kāi)版結(jié)果

圖3 2D級(jí)放

圖4 排版結(jié)果

廣東瑞州科技公司研發(fā)的鞋樣排版系統(tǒng)在功能上包括：2D開(kāi)版，2D級(jí)放，2D算料，2D排版。

1 2D開(kāi)版

從設(shè)計(jì)到制造出完整的鞋，首先通過(guò)腳型數(shù)據(jù)采集得到的樣本，設(shè)計(jì)出3D鞋楦，再通過(guò)開(kāi)版，算料，切割，加工出完整的鞋。2D開(kāi)版在其中有重要的作用。

2D開(kāi)版的步驟：（1）打開(kāi)設(shè)計(jì)出的鞋楦。（2）設(shè)計(jì)幫腳：選擇需要的幫腳預(yù)定值、修順后弧線和幫腳線、調(diào)整結(jié)構(gòu)線條，區(qū)分內(nèi)外腳差別。（3）制作做幫樣：提取鞋片、擴(kuò)邊放量（放出搭位、合縫、反里等擴(kuò)邊量）。（4）制作夾里：根據(jù)面線，經(jīng)過(guò)收放，制作出夾里鞋片。（5）完成開(kāi)版制作，開(kāi)版流程如圖1所示。開(kāi)版結(jié)果如圖2所示。

2 2D級(jí)放

2D級(jí)放是由批量生產(chǎn)的重要過(guò)程。在一般的生產(chǎn)加工中，都是先加工出基礎(chǔ)碼，在進(jìn)行其他碼的加工。2D級(jí)放的過(guò)程就是通過(guò)設(shè)計(jì)出的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)碼的鞋楦，經(jīng)過(guò)2D開(kāi)版得出的2D的鞋樣，經(jīng)過(guò)級(jí)放原理，得到其他碼的2D鞋樣。2D級(jí)放如圖3所示。

3 2D算料、排版

廣東瑞州科技公司研發(fā)的鞋樣排版系統(tǒng)中2D排版，首先讓驗(yàn)皮技師對(duì)材料進(jìn)行驗(yàn)料，并用專(zhuān)用標(biāo)簽標(biāo)識(shí)瑕疵，再通過(guò)相機(jī)和投影儀運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)，快速識(shí)別皮料輪廓以及傷殘部位，根據(jù)投產(chǎn)工單信息，結(jié)合“皮料庫(kù)”“樣板庫(kù)”信息，進(jìn)行混款排版組合運(yùn)算，得出最優(yōu)的排版方案（重要面避開(kāi)有瑕疵的位置），并對(duì)結(jié)果進(jìn)行審核。排版結(jié)果如圖4所示。

4 結(jié)果分析

廣東瑞州科技公司研發(fā)的鞋樣排版系統(tǒng)在硬件方面有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）用掃描儀將鞋樣版掃描一次，電腦一個(gè)鍵就將樣片轉(zhuǎn)換成樣片線條。（2）方便、快速地設(shè)計(jì)出半面版，從半面版任意提取所需鞋片，自動(dòng)加邊和變量加邊任意排列點(diǎn)陣群組共用指定標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)模擬排位。（3）級(jí)放出全套號(hào)碼樣版只需十幾秒鐘，準(zhǔn)確、快速。（4）具備各種實(shí)用的特殊圖形、波浪線編輯、圖形查看、圖形調(diào)用和測(cè)量功能。（5）樣版級(jí)放后軟件進(jìn)行自動(dòng)排版并繪圖切割，且自動(dòng)記憶已繪圖切割樣版之位置，節(jié)省材料而實(shí)用。（6）當(dāng)設(shè)計(jì)師要設(shè)計(jì)新款鞋樣時(shí)只需從電腦中調(diào)出半面版，手握鼠標(biāo)在半面版上任意設(shè)計(jì)曲線，弧線，圓弧，圖案。當(dāng)弧線定為中心線做取翹步驟時(shí)，您只需一個(gè)指令就能將曲線轉(zhuǎn)成中心線完成取翹工作，設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作思維瞬間轉(zhuǎn)換成樣版，輸出切割機(jī)切割出樣版快速完成鞋樣設(shè)計(jì)。（7）在運(yùn)動(dòng)鞋和休閑鞋的樣版級(jí)放中設(shè)計(jì)師為了節(jié)省刀模費(fèi)用和生產(chǎn)暢順，需要指定幾個(gè)號(hào)碼共用某一樣版，在做共用過(guò)程中你只需要指定某一樣版為共用版，其他相關(guān)之樣版共用設(shè)定就會(huì)自動(dòng)過(guò)渡連接，完成級(jí)放。

5 結(jié)論

本文主要介紹了鞋樣排版系統(tǒng)的功能模塊、功能模塊的原理與步驟，除了設(shè)計(jì)問(wèn)題外，還需要解決人腳的測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器、數(shù)字化鞋植的自動(dòng)化加工方法和加工設(shè)備等關(guān)鍵問(wèn)題,再加上鞋靴造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鞋樣切割技術(shù)，就可實(shí)現(xiàn)從人腳到鞋檀，再?gòu)男驳窖バ娜嬗?jì)算機(jī)化、數(shù)字化。本文所提出的鞋樣排版系統(tǒng)也能夠適應(yīng)于對(duì)先進(jìn)的流行鞋靴以及服裝的樣板排版。

[1]顧恭.中國(guó)鞋業(yè)CAD系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].西部皮革，2005，27（1）.

[2]郝玉明，張賽珠.鞋楦涉及基礎(chǔ)知識(shí)[M].北京，1982.

[3]黃建行.基于UG的開(kāi)放式數(shù)控鞋楦機(jī)CAD/CAM系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)[D].廣州：華南理工大學(xué)，2010.

[4]胡安鐸,蘇顯渝,向立群,劉成林.腳型三維測(cè)量與特征參數(shù)自動(dòng)提取[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2009(06).

[5]李小雷.開(kāi)放式數(shù)控刻楦機(jī)及鞋楦CAD/CAM關(guān)鍵技術(shù)研究[D].天津：天津大學(xué)，2005.

[6]江卓達(dá)，金濤，童水光等.鞋楦設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)狀和對(duì)策[J].機(jī)床與液壓,2004,22（2）：17-18.

[7]邱飛岳.鞋樣部件CAD及優(yōu)化排樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].浙江工業(yè)大學(xué),2005.

[8]《中國(guó)鞋業(yè)大會(huì)》編委會(huì)中國(guó)鞋業(yè)大全-下[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.