（计算机应用技术专业论文）电脑横机花型辅助设计系统.pdf

摘要 电脑横机是针织行业中技术含量较高的自动化机械，它融合了计算机数字控 制、电子驱动、机械设计、电机驱动、针织工艺及软件工程等技术为一体，可以 编织复杂的手摇横机无法完成的衣片组织。电脑横机辅助设计系统的丌发一方面 需要了解针织工业自身特点，熟悉针织工艺原理，明确横机功能机构；另一方面 要灵活运用计算机软件技术等相关知识，而且要把两方面紧密结合起来爿能丌发 出性能优异的电脑横机。因此，根据针织工艺的编织原理以及相关理论，丌发新 型的电脑横机及其控制系统是本论文研究的主要任务。 针对目前国内电脑横机花型辅助设计系统的技术特点，对电脑横机花型辅助 系统中的各种功能进行了分析。把该系统分为了三部分：图案设计系统、工艺程 序设计系统、织物成形设计系统。通过对系统的分析结合面向对象设计思想对系 统进行了设计，采用了基于w i n d o w sg d i 二维绘图引擎结构框架来实现花型辅助 设计系统中图案设计功能的实现。采用c + + 中的标准模板库s t l ( s t a n d a r d t e m p l a t el i b r a r y ) 对存储设计过程中涉及到的花型准备系统临时数据进行存 储，实现用户进行花型设计时的撤消操作。 按照设计的需求分别实现了三个主要系统的功能，使用户能够通过该系统完 成对编织物的花型及成形设计，用户通过调用相关的花型模块把花型嵌入整体织 物中并且可以进行导纱器配置、工艺参数设定，将所设计的图案转换成相应的工 艺数据，以便驱动机器编织出相应的产品。 通过自主丌发电脑横机辅助设计系统，大大降低生产成本，不断提高设计效 率和质量。 关键词：电脑横机：花型辅助设计；c a d ) ：面向对象 a b s t r a c t c o m p u t e r i z e dk n i t t i n gm a c h i n ei s ak i n do fh i g h t e c h n o l o g ye l e c t r o - m a c h i n e k n i t t i n ge q u i p m e n t ，w h i c hi n t e g r a t e sc o m p u t e rn u m e r i c a lc o n t r o l ( c n c ) ，e l e c t r o n t e c h n o l o g y ，m e c h a n i c a ld e s i g n ，m o t o r d r i v e rt e c h n o l o g y , k n i t t i n gp r o c e s sa n d s o f t w a r ee n g i n e e r i n g c o m p u t e r i z ek n i t t i n gm a c h i n ec a nk n i tal o to fc o m p l e xt i s s u e ， w h i c hc a n n o tb ed o n eb ym a n u a lk n i t t i n gm a c h i n e t w oa s p e c to fk n o w l e d g ea r e n e c e s s a r yf o rs u c c e s s f u ld e v e l o p m e n t o ff u l l - a u t o m a t i c c o m p u t e r i z e dk n i t t i n g m a c h i n e k n o w i n ga b o u tt h et r a i to fk n i t t i n gi n d u s t r y , t h ep r o c e s so fk n i t t i n ga n dt h e c o n f i g u r a t i o no ft h em a c h i n ea r et h ef i r s tp o i n t ，a n du s i n gs o f t w a r et e c h n o l o g ya n d r e l a t e dc o n t r o lt h e o r yi st h es e c o n d c o m b i n i n gt h et w oa s p e c t st i g h t l yc a np r o d u c e c o m p u t e r i z e dk n i t t i n gm a c h i n ew i t hp e r f e c tp e r f o r m a n c e t h e r e f o r e ，t h em a i nt a s ko f t h ed i s s e r t a t i o ni st od e v e l o pt h en e wf u l l a u t o m a t i cc o m p u t e r i z e df l a tk n i t t i n g m a c h i n ea n dt h ec o n t r o ls y s t e m t h ec u r r e n td o m e s t i cc o m p u t e rk n i t t i n gm a c h i n ep a t t e r nt op r e p a r et h et e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o m p u t e rk n i t t i n gm a c h i n ep a t t e r ns u p p o r ts y s t e mi nav a r i e t yo f f e a t u r e sw e r ea n a l y z e d t h es y s t e mi sd i v i d e di n t ot h r e ep a r t s ：d e s i g n ，p r o c e s sd e s i g n ， f a b r i cd e s i g ns y s t e m sm o l d i n g t h es y s t e mc o m b i n e so b j e c t o r i e n t e da n a l y s i so ft h e d e s i g no ft h es y s t e md e s i g n ，b a s e do nt w o - d i m e n s i o n a lg r a p h i c se n g i n ew i n d o w s g d is t r u c t u r a lf r a m e w o r kt oa c h i e v et h ef l o w e r - a i d e dd e s i g ns y s t e mt oa c h i e v et h e d e s i g nf e a t u r e s t h eu s eo fc + + s t a n d a r dt e m p l a t el i b r a r ys t l ( s t a n d a r dt e m p l a t e l i b r a r y ) o nt h es t o r a g ed e s i g np r o c e s si n v o l v e di nt h ef l o w e r - r e a d ys y s t e m ，t e m p o r a r y d a t as t o r a g e t h er e a l i z a t i o no fu s e r - f l o w e rd e s i g no ft h ew i t h d r a w a lo p e r a t i o n i na c c o r d a n c ew i t ht h er e q u i r e m e n t sw e r ed e s i g n e dt oa c h i e v et h r e em a i n f u n c t i o n s ，a l l o w i n gu s e r st ot h es y s t e mt h r o u 曲t h ec o m p l e t i o no ft h ew o v e np a t t e r n a n ds h a p ed e s i g n ，t h eu s e rb yc a l l i n gt h ef l o w e r - r e l a t e dm o d u l e st op a t t e r ne m b e d d e d j nt h ef a b r i ca saw h o l ea n dc a nb ec a r r i e do u ti n t r o d u c t i o ny a r nc o n f i g u r a t i o n ， p a r a m e t e rs e t t i n gp r o c e s sw i l lb ed e s i g n e di n t ot h ed e s i g np r o c e s s ，i no r d e rt od r i v ea w e a v i n gm a c h i n ea c c o r d i n g ly t h r o u g ht h ek n i t t i n gm a c h i n ed e v e l o p e dc o m p u t e r - a i d e dd e s i g ns y s t e m s ，g r e a t l y r e d u c ep r o d u c t i o nc o s t sa n dc o n t i n u o u s l yi m p r o v et h ee f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo f d e s i g n k e yw o r d s ：c o m p u t e r f l a t k n i t t i n gm a c h i n e ；f l o w e r - a i d e dd e s i g n ；c a d ； o b j e c t o r i e n t e d 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丢洼工业大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字同期：w 磐月彩自 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼三些太堂有关保留、使用学位论文的规 定。特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 翩躲辩 签字嗍：矽尹堋矽r 岬 纭 、尝 v 暂 。 、嘣一 签 多 割 年 作q7厂 文 孙，摊 位 期 学 开 字 鉴 学位论文主要创新点 一、设计实现电脑横机花型辅助设计系统 二、用数据库存储编织参数 第一章绪论 第一章绪论 1 1 电脑横机研究背景及国内外研究现状、发展趋势 1 1 1 研究背景 自从1 9 7 5 年电子横机问世以来，经过3 0 多年的研制和发展，现在已经达 到了非常完善的程度。在西方市场上已经取代了机械控制提花横机。特别是近 些年来，消费者对横机产品的需求不断增加，对产品的花色和款式要求越来越 高，横机产品成衣化的趋势越来越明显。产品的花色变化周期缩短，据称，差 不多每季都会推出一批新花色的毛衫产品。因此，只有计算机控制针织横机能 适应这种变化和要求，这就使计算机控制横机得到了广泛的应用。目前尽管各 横机制造公司都发展了自己不同的机器系统和软件系统，但其趋势主要有以下 几点： 1 用束控制针织机的计算机向大功率发展，以便扩大提花范围和增加机器 系统数。每台机器由一个c p u 系统发展到多个c p u 系统控制。 2 计算机的控制功能不断扩大，由单一的选针控制扩展到弯纱深度、针床 横移、牵拉张力、输线张力、机器速度、机器动程及产品成型的控制。 3 机器的喂纱系统数有所增加，由原来的单系统，发展到现在普遍采用2 3 、4 系统。还出现了循环回转机头的针织横机，可达到1 8 - 2 2 系统。 4 单系统三角功能增加。每路三角由原来的嗨纯编织或单纯移圈，现在发 展到可以完成编织或移圈两种功能；在单行程中，每路三角由原来的两种走针 路线( 成圈加浮线或集圈加浮线) 的编织发展到三种走针路线( 威圈、集圈加浮线) 的编织。这样就大大提高了机器效率和花色变化范围。 5 程序准备系统软件功能不断健全，出现了可以直接把组织结构意匠图或 花色意匠图( 按照特定符号或颜色绘制) 转换成编织程序的软件系统；可以把一 定的实物或各种图案和照片直接转变成可编织的意匠图这就省去了复杂的和 需要专门培训的程序制作工作。 随着计算机技术和先进制造技术的发展以及人们对针织衫外衣化、时装 化和系列化的高品质需求，促使电脑横机不断向着自动化和智能化的方向发展。 对与全自动电脑横机配套的核心软件花型辅助设计系统的丌发提出了新 的要求和挑战。1 1 1 天津i ：业人学硕+ 学位论文 1 2 国外的研究现状 电脑横机花型辅助设计系统的更新换代越来越快，如近年来出现的一些新 功能的机器，其设备朝着高机号和全成形方向发展，功能更强大、更齐全，操 作更简单，生产效率更高，工作性能更可靠。有代表性的如：德国斯托尔公司 的c m s 系列、r 本岛精公司的s w g 系列等。心1 一、国外公司发展情况介绍 1 环球公司( u n i v e r s a l ) 程序系统 这是一种专用性很强的指令系统。其全部程序主要有五部分组成：1 意匠 图；2 排针：3 编制方式；4 编制流程；5 其他参数设计。在程序编制时，可 以使用特定的表格，按上述顺序依次填写各部分，然后在专用的程序编制机上 将上述内容以数码形式按要求输入并录制下来，经检查和修改无误后，输入到 横机的电脑罩进行编制。这种专用程序 编制机只有1 8 个键，操作比较简便，但需要作大量的笔头工作。现在一般 都用该公司的辅助设计系统m a 一5 5 0 0 型或m a 一7 0 0 0 型，m a - 8 0 0 0 型，根据屏幕 提示和相应的窗口内容，直接填写各部分内容，并且可以随时修改，这样就更 直观、更方便。 2 斯托尔( s t o l l ) 公司的程序系统 与环球公司的程序系统不同，s t o l l 公司的程序系统基本上保持了计算机 高级语言( b a s i c ) 的一些特点，其程序出一条一条语句组成，每一条语句同样有 行号：“语句体 和“语句定义符”，只是在它的系统中添加了一些特殊的语句 或赋予某些语句以特殊的含义。 在该程序中，最多可以使用4 9 9 9 行语句，即行号为1 - 4 9 9 9 ，其中1 - 1 9 9 9 为控制语句行，2 0 0 0 - 4 9 9 9 为花型信息行，相当j f 数掘行，如果花型较大时， 花型信息行也可以从1 0 0 0 行丌始，即1 0 0 0 4 9 9 9 ，共4 0 0 0 横列。 3 岛精公司( s h i m as e i k i ) 公司的s d s 程序系统 同本岛精公司的电脑横机在我国占有较大的份额，其程序系统也有独特之 处。它是一种图形式或称色码式程序系统，即其所有的编码方式或控制代码均 由色码绘出，不同的色号就代表了不同的编码方式或控制方式。其程序设计内 容基本上包括编制成圈、绞花、移圈，其中处于中问部分的是织物结构或花纹 图案区，根据规定的色号绘制出织物的图案，不同的色号代表不同的编制方式 或不同的色纱。它的左右两边各有1 2 条控制线，共有2 4 条控制线。这些控制 线中每条都代表了一种控制内容，不同的色号就代表了不同的控制方法。它 们的每一行与中问意匠图的每一行一一对应。 第一章绪论 二、国外的花型准备系统的特点b 1 1 设计的便利性 u n i v e r s a l 公司的花型准备系统建立在广泛使用的w i n d o w s 系统上，利用 简单的织针符号进行设计，非常直观，用户只要调用各模块，剪切就可生成编 织程序。该系统提供了v k s 子系统，在完成花型设计后，用户只要设定一些参 数，例如：密度、提花织物背丽结构等，v k s 就能立a o 仓, l 建出编织动作的顺序 程序，然后给出意匠图( 也称上机图) 以及编织程序。这些转换并储存的过程只 需几分钟就能全部完成，用户可以看到此全过程并可介入其问做一些必要的修 改。此外，v k s 提供了大量控制数据参数变量，这些参数变量以缺省的形式储 存，使得不具备针织专业知识的用户也能使用，同时用户还可以按照自己的意 愿修改这些参变量，以达到对自动编程的灵活控制。通过选择不同的编织类型， 用户可以决定是使用提花还是嵌花( 也称引塔夏) 或者是两者结合，然后v k s 就 可以据此产生包含导纱器的个数、导纱器的起停装置、导纱器的选择、纱线分 配等相关信息的编织程序 s t o l l 公司的花型准备系统实现了先进的触摸控制技术，只需用手触摸控 制屏幕上的各选择项就能够轻松完成整个花型程序的设定工作，设计过程直观 简便。 2 强大的数据库 在新的花型准备系统中加入了线圈库、模组库、款式库等数据库，用户可 直接调用库中现成的模块，以节省设计时间。例如，在s t o l l 的s i r x 中用户 可以从线圈库中取出奇妙而逼真的线圈，用来设计自己的花型，而完全不需要 任何针织技术专门知识，且用户可以随时把自己定义的线圈模组储存进库。模 组库储存一些常用的花型单元及其控制命令，款式库存放一些针织单元的款式 及其编织程序，如领、袋、袖口、贴边、罗纹、门襟等。 岛精s d so n e 花型准备系统采用独特的配色选项功能表，使用彩通专利彩 色资料库提供准确的彩色标准，可结合针织与向料的结构创造出逼真的效果。 提供自动化的花样图案如圆点花纹、花纹花样、饰边及菱形等各自的资料库和 程式。这样可以令设计师专注于设计，减少时问浪费在长而乏味的绘图工作上， 产品设计与实际生产的问隔时间大幅缩短。 3 模拟和仿真 为了避免在机器上试织与调试的麻烦及浪费，同时方便产品的预展示，供 客户订货。参考，各系统都或多或少地发展了模拟编织功能。模拟编织使得用 户无需织出成品就可以在计算机上看到所设计花型的真实效果。岛精的模拟编 天津i ：业人学硕十学位论文 织程序能对嵌花、结构花型和单双面提花进行模拟，并直观地显示出导纱器分 配情况。 s t o l l 在这方面做的也非常出色，它的三维程序能够得到类似实际效果的 三维线圈结构图，而且能够操纵和旋转衣片的编织图像，使用户可从任何角度 观察衣片图像。当其纱线程序与编织程序一起使用时，可以得到用定颜色和 品质的纱线模拟的衣片图像，它和实际衣片图像非常相似，然后用简单的变 换程序就可以立即改变编织模拟图像，得到一系列用来评价效果的“衣片川4 j 。 4 全成形编织 在服装生成中，针织横机加工工业最常用的方式是生产矩形衣片，再裁剪 成规定形状后再合成衣服。这样的做法使得制衣过程有3 0 的裁耗。新的全成 形技术是在生产衣片的同时，编织衣片上的领口、门襟、口袋、袋盖、扣眼及 流行服饬附件。这样可以明显降低原材料损耗，降低劳动力成本，提高服装档 次1 1 。s h i m as e i k i 的“整体服装”( w h o l e g a r m e n t ) 概念和s t o l l 的“织可 穿”( k n i t a n d - w e a r ) 技术在这方面都做的非常出色。 1 1 3 国内的研究现状 国内对电脑横机花型准备系统的研究水平一直处于起步阶段，在很大程度 上都是依赖于模仿国外软件的功能，很少有自己的优势和特色。上海纺织研究 所早在“七血期问就对同本岛精公司的花型准备系统和电脑控制器进行了研 究，但只造出了样机，未形成产品。中国纺织大学图像中心也从事过小横机和 圆机的花型准备系统的丌发，但对大横机而言。，至今国内还没有自己成熟的花 型准备系统。国内生产电脑横机的两个主要厂家：张家口燕兴机械厂及邢台塔茨 米厂分别引进的是u n iv e r s a l 的m a - 7 4 0 0 和只本富上的t d s f - 3 0 0 f 花型准备系 统哺3 。为填补这项空白，中国纺织大学自动化系为邢台塔茨米厂t n - 4 r c 系列电 脑横机进行了花型辅助设计系统和控制器的研制工作。其中花型准备系统是在 对原t d s f 一3 0 0 f 界面功能和用户需求分析的基础上自行设计和丌发的。新系统 不仅保留了原系统的一切功能，而且对其部分功能进行了增强和扩充，使之更 易于使用和普及。目6 订国内具有自主知识产权的电脑横机花型准备系统仅3 家， 且很少有自己的优势和特色。 1 1 4 横机花型辅助设计系统的应用及发展趋势 近年来，在各种纺织机械展览会上，电脑横机不断以崭新的面貌出现，其 创意革新和技术细节的改变，与其他针织机械相比尤甚，特别是伴随着计算机 4 第一章绪论 技术的迅猛发展，横机的电子计算机化己成为一个重要趋势。另外横机编织的 产品除了服用要求的高品质、多花色款式外，现在已经进入产业化阶段。如利 用新型电脑横机生产三维织物，使用全成形技术无缝裁剪和缝纫就可得到各种 管状、锥形、球形等结构的织物，不仅降低了成本，而且能更好地满足技术要 求，由此可见横机产品市场广阔，前景诱人。瞄1 1 2 本课题研究的目的和意义 1 2 1 目的 该课题主要实现电脑横机花型辅助设计系统的自主研发，掌握核心设计技 术，系统输出的编制参数可以任意移植到各种电脑横机上，打破外国公司的技 术垄断，而且也提高了设计精度，降低生产成本。 1 2 2 意义 随着电脑横机的出现，针织产品通过电脑设计花型直接运用电脑横机进行 自动编织，大大降低了工人的劳动量，而且对于复杂花型的编织也变得更加简 便。但是，这种花型辅助设计系统只有国外几个大公司垄断着核心技术，因内 横机都是通过购买圈外辅助系统来支持自己的电脑横机，使得国内电脑横机辅 助设计的成本很高，阻碍了国内电脑横机的发展，在这样的前提下，丌发我们 自己的电脑横机辅助设计系统，便可以大大降低生产成本，实现自主研发，不 断提高设计效率和质量。新型电脑横机与机械式花色横机比较有以下优点： 1 提花范围和可能性大大扩展； 2 可控功能大大提高； 3 花纹程序准备工作大大简化，因而使生产成本降低，花色变换迅速，适 应小批量，多品种，多变化的产品市场需求； 4 机器结构更加简单，速度提高，噪音减小；机器故障出现的可能性减少， 可靠性增强，故障检查和排除迅速。 1 2 3 研究内容 深入了解电脑横机基本结构及编织原理，分析针织结构组成，在对横机 天津i ：业人学硕十学位论文 编织有了充分了解后借鉴国外公司的横机辅助系统自行编写电脑横机花型辅助 设计系统，其中具体包括：界面设计、绘图画布、外部花型图的导入、图形绘 制及编辑、各种花型的线圈图与编织图的对照显示、编织参数的设定存储及输 出。 第：章电脑横机结 q 特祉段组“配置分析 第二章电脑横机结构特征及组件配置分析 21 电脑横机的主要结构 电腑横机的丰要结构如罔2 1 所示的八音| j 分组成。 一 俐21 龙旱砒e2 5 2 s 刑i u 脑横机的基车站曲 卜控机构2 一操作面板和艟示器，3 一纱架，4 针床，5 一机头，6 止棱轨 道，7 牵拉辊，8 一机架 22 控制机构 1 机器的控制机构包括电挣箱、显示器、键盘以及齐种监摔和检测儿件， 它生要进行程序的输入、程序的帖仔干门控制， 钳r 的娃示咀及f ：号的反馈。 2 程序的输入l 要柯这样几种形式：键盘输入、软甜输入、u 盘输入、联删 输入等。 乜控箱弘的存储器刊控制c p k 分剧储存已输入的程宁和 1 4 抛输入的程f 对机器进行控制，以及对符种反馈信号进行处理，它足捧制部分的核心。 4 机器的监视系统一般山彩以或黑白显示器、液晶显彳；器等方式，对程睁 的输入、修改、检查以及机器的编织过程进行监视。 5 信号反馈系统是通过光敏管、霍尔元件等各种光的、磁的检测元件提供 机器所处状态或位置的各种信息，如读针脉冲，牵拉张力大小，机头运行动程 等信息。 2 3 针床 针床由一块长方形钢板制成。在针床上镶有很多平行排列的可更换钢片， 在钢片与钢片之问形成针槽，舌针和其他选针机件被顺序地排列在针槽中，可 以沿针槽上下运动。 r d c 一2 5 2 s 型电脑横机装有两个针床，靠近操作者的是前针床1 ，与它相对 的是后针床2 ，分别放置在机座3 的两边，两个针床央角为1 0 0 。，如图2 - - 2 所示。 上一 2 4 机头 图2 - 2 针床配置侧视图 机头也称三角系统是电脑横机最为关键的部分，r d c 一2 5 2 s 型电脑横机三角 系统的平面结构如图2 - 3 所示。它的作用是完成选针，调节编织物密度，控制 纱嘴的停靠位置，通过三角驱动织针完成编织动作，控制编织物的编织宽度。 电脑横机工作时，机头通过导纱器带动纱嘴作往复运动。每个针床的三角由两 个编织系统s 1 和s 2 、两个移圈系统t 1 和t 2 、四个选针系统c l 、c 2 、c 3 和c 4 组成。 第二章电脑横机结构特征及组什配置分析 幽2 3 机头平面圈 1 、选针片二次起针三角( 选针片推针三角) ，它活嵌于三角底板的凹槽内， 可垂直于三角底板运动。作用于选针片片踵，选针片沿其上升时可将弹簧片推 往a 位( 图2 一1 0 ) 。 2 、选针器，它有六档选针摆片，每档对应一档选针齿，每档选针摆片分别 由相应的电磁铁控制上下摆动。上摆时，不压选针片，选针片可沿三角上升进 行选针：下摆时，压选针片，被压入的选针片不能沿三角上升选针。 3 、选针片一次起针三角( 选针片导针三角) ，它固定在选针母板上，其作 用是使经选针器选出的选针片沿其上升并将弹簧片推至h 位( 图2 - 1 0 ) 。 4 、选针片复位三角，使那些被选针器压进去的选针片抬起回到待选位置。 5 、固定不织压片，它固定在压针脚固定座上，作用于b 位置( 图2 1 0 ) 的弹簧片，其上的织针不工作。 6 、集圈压片，它安装在压针脚固定座上，可垂直于三角底板运动，它固定 在压针脚固定座上，作用于h 位置( 图2 一l o ) 的弹簧片，其上的织针上升到集 圈高度，形成集圈。 7 、挺针片起针三角，它固定在三角底板上，被选上的挺针片可沿其上升到 集圈高度或成圈高度。 8 、挺针片接圈三角，与挺针片起针三角联体，翻针时其上的织针被推至接 圈高度。 9 、半压片，它安装在压针脚固定座上，在电磁铁的作用下可作上摆运动。 作用于h 位置的弹簧片，其上的织针可进行“移圈时接圈 或在“二段度目中 集圈”。 1 0 、导向三角，活嵌于三角底板上的凹槽内，可垂直于三角底板运动，作 天津i ：业人学硕十学位论文 用于挺针片起导向和收针的作用。 ll 、移圈三角，活嵌于三角底板上的凹槽内，可垂直于三角底板运动，与 导向三角形成跷跷板式的运动，移圈织针沿其上平面上升到移圈高度，同时接 圈织针沿其下平面导向向下。 1 2 、压针( 弯纱、密度、度目) 三角，活嵌于三角底板上，由步进电动机 控制，可上下移动以调整弯纱深度，改变织物密度。 1 3 、弹簧片导针三角，固定于三角底板上，其作用是将a 位置的弹簧片推 至h 位。 1 4 、弹簧片清针三角，活嵌于三角底板凹槽上，可垂直于三角底板运动， 将处于h 位置的弹簧片推至b 位置。 1 5 、翻针导针三角，它固定于三角底板上，与移圈三角l l 同时使用，使上 升到移圈位置的针下降。 1 6 、二段度目压片。安装于压针脚固定座上，在电磁铁的作用下，可作上 下摆运动，在二段度日时使用。 2 5 针床与三角组件及其配置 1 、舌针 r d c 一2 5 2 s 型作为新一代电脑横机，采用的是带有扩圈片的舌针，如图2 4 所示，它由两个单独部件组成：即针杆与针舌。它是用优质钢片冲压而成，各 部分的名称和作用如下： 654378 21 幽2 - 4 舌针图 ( 1 ) 针钩( 针头) ：在成圈过程中钩住纱线。 ( 2 ) 针舌槽：在针杆上铣l , j 力i 工而成，用于安装针舌。 ( 3 ) 针舌销：针舌转动轴。 ( 4 ) 扩圈片( 移圈弹簧片) ：在移圈时将移圈针上的线圈撑丌，以使接圈 针插入弹簧片和移圈针体之问，也就是进入线圈之中，当移圈针退下后，将线 圈留在接圈针的针钩内。 第二章电脑横机结构特征及组1 i ，l ：配置分析 ( 5 ) 针杆：舌针的本体。 ( 6 ) 连接缺口：用于与挺针片连接起来，以使两者共同运动。 ( 7 ) 针舌：在成圈时可以绕针舌转动用以打开或关闭针口。 ( 8 ) 针舌勺：当针舌向上转动关闭针口时，针勺盖住针钩端部，保证了在 脱圈时线圈顺利滑过针头。 挺针片俗称长针脚，其结构如图2 5 所示 32 图2 5 挺针片 挺针片靠其片头( 联结头) 1 通过舌针的联结缺口将挺针片和舌针联结在 一起。挺针片有两个片踵，分别是移圈片踵2 和编织、集圈片踵3 ，在机头的 挺针片三角轨道中运动，推动挺针片上升或下降。挺针片的针杆有一定的弹性， 当挺针片不受压时，片踵伸出针槽，可以沿着机头中的三角运动并推动织针上 升或下降，完成相应的编织动作；当挺针片受压时，片踵进入针槽里，不与三 角作用，其上的织针就不能上升或下降。 弹簧片俗称弹簧针脚，其结构如图2 6 所示 图2 - 6 弹簧片 弹簧片位于挺针片上方，其片踵1 受机头三角系统中各种压片的控制。当 片踵受压时，位于其下方的挺针片片踵进入针槽罩，使其不与三角作用：当片 踵不受压时，位于其下方的挺针片片踵伸出针槽，随三角的运动并推动织针工 三宣兰上些坳堂鱼迨塞 作。弹簧片下部的限位槽2 可以根据编织要求将弹簧片固定在某一高度位置， 分别为b 、h 、a 位，其具体功能后文详述。 选针片俗称选针脚，其结构如图2 7 所示 234 幽2 - 7 入档选针片 选针片有三个片踵和一个选针齿( 该机选用六档齿选针片，每片只留一种 高度的选针齿) 。其中下片踵1 沿机头旱的三角轨道运动，推动选针片在针槽 上升，从而由后片踵3 将弹簧片推至a 、h 、b 三种不同工作位置，使织针达到 不同的编织要求；上前片踵4 用于将升上去选针片压回到起始位置；选针片上 的选针齿2 受机头上选针器的选针摆片控制。如图4 6 所示，选针摆片与选针 片齿相对应，也有6 档不同高度。当某一档选针摆片处于诈常位置时，如图2 8 ( 1 ) 所示， 同档的选针齿被压下，相应的织针处于不工作状态；如图2 - - 8 ( 2 ) 所示， 当某档选针摆片处于动作位置时，同档的选针齿不被压下，下片踵l 在三角 的作用下推动选针片上升，并将弹簧片推至不同高度，进入相应的工作状念。 第二二章电脑横机结构特征及组件配置分析 图2 - 8 选针状态图 选针片上的选针齿共有6 档( 又称六段针脚) ，每片选针片只有一档选针 齿，可以排列为“”或“”，与此六档选针齿相配合的是六档选针摆片，它 们成一一对应的关系，通过六档选针摆片对选针齿的作用和不作用来达到选针 的目的，其结构如图2 9 所示。 图2 - 9 选针器与选针片片齿对应关系 2 6 舌针、选针机件与针床的配置 ， 图2 1 0 所示为成圈与选针机件在针床5 上的配置关系。在同一针槽中，同 时排列着舌针1 ，挺针片2 ，弹簧片3 ，选针片4 。其中舌针在针槽滑动面上滑 动，其尾部有一缺口，与挺针片的头部相联结配合成为一体。挺针片的尾部也 在针槽滑动面上滑动。由于挺针片具有一定的弹性，当它的后半部受到外力作 天津t 业人学硕十学位论文 用时，其片踵即沉入针槽内，从而使舌针退出工作。弹簧片位于挺针片后端上 部，它的片踵可处于a 、b 、h 三个位置，并受机头上压片的控制，以达到舌针 在同一横列中成圈、集圈、不编织三种状态。 8 图2 - 1 0 成圈与选针机件配置幽 图2 - 1 0 的右上方反映了沉降片( 信克片、活动天齿) 总成在针床上的安装 位置关系。这里7 为沉降片床固定座，用来固定沉降片床，同时可调整沉降片 床的高度；8 为沉降片床，用来安装沉降片，并起导向作用；9 为沉降片，其片 踵在沉降片回复三角驱动下上下运动，并与齿片1 0 配合完成舌针成圈过程。 2 7 编织与选针原理 2 7 1 选针工作原理 在电脑横机的整个工作过程中，选针工作是关键。现以机头向右运行为例， 介绍r d c - 2 5 2 s 型电脑横机选针工作原理。 幽2 - 1 1 选针准备 图2 - 1 l 所示是舌针到达图2 - 3 中的i l 部位时的针床截面图，它表示选 针前的准备。随着机头向右移动，选针片底部被复位三角4 推出，选针片片齿 露出针床表面，等待选针。 第一二章电脑横机结构特征及组件配置分析 ( 2 ) 图2 - 1 2 选针 图2 1 2 是舌针到达图2 - 3 中的l i i i 部位时针床的截面图，它表示选针的 丌始。选针与不选针有两种状态：如果不选针，选针器的选针摆片下摆，j 下处 于六档选针片的片齿上，如图2 - 1 2 ( 1 ) 所示，选针片被压入针槽，选针片的 片踵不露出针床表面；如果选针，选针器的选针摆片上摆，不与选针片的选针 齿接触，如图2 - 1 2 ( 2 ) 所示，选针片仍保留原状态，丌始进入选针。 ( 2 ) 天津i ：业大学硕十学位论文 ( 3 ) 图2 - 1 3 选针结果 图2 - 1 3 所示是织针到达图2 - 1 0 中i i l - i i i 、i v 一部位时的截面图，它表示 选针的结果。根据选针的两种位置，被压入针槽的选针片的片踵就不能沿选针 片起针三角1 上升，如图2 - 1 3 ( 1 ) 所示：而未被压入针槽的选针片的片踵沿 选针片起针三角3 上升，从而把弹簧片由b 位置推到h 位置，如图2 1 3 ( 2 ) 所示。然后，机头调头向左运行。经过再次选针，选针片起针三角1 作用于被 选上的选针片将弹簧片由h 位推至a 位，如图2 1 3 ( 3 ) 所示。 2 7 2 编织工作原理 r d c - 2 5 2 s 型电脑横机能使舌针在一个横列内达到编织、集圈和不编织三种 工作状态。这三种工作状态是根据每枚舌针对应的弹簧片所处的位置( a 、h 、b ) ， 与不织压片、半压片、集圈压片的运动位置配合而达到的，如图2 1 4 所示。 不织压片电竹三角 二篡驹咖瞅鞭席 b 位置h 位置 a 位置 图2 一1 4 选针的二个位置 第二章电脑横机结构特征及组1 i ，i ：配置分析 处于h 位置的弹簧片所对应的织针有两种工作状态。如果如图2 - 1 5 所示， 导向三角工作，舌针一直沿起针三角上升至完全退圈的高度，形成成圈编织。 如果如图2 1 6 所示，机头向右运行，前针床移圈三角工作，被选为参加移圈的 织针上升，并达到移圈的高度。此时，后针床移圈三角也工作，但由于处于h 位的半压片的作用，后针床接圈的舌针沿接圈轨道上升，并到达接圈位置，从 而使线圈从自订针床移到后针床。反之，线圈从后针床移到前针床。 还有一种移圈方式，如图2 1 8 所示，机头向右运行，后针床半压片进入工 作状态，移圈三角工作，被选为h 位置移圈的舌针上升，并达到移圈高度。此 时，前针床移圈三角工作，但由于处于前针床h 位半压片的作用，前针床接圈 的舌针沿蝶山轨道上升，并达到接圈位置。于是，在这种情况下，线圈从后床 移到前床( 又称后床h 位翻针，前床h 位接针) 。反之，线圈从前床移到后床 ( 又称前床h 位翻针，后床h 位接针) 。前针床集圈压片及移圈三角工作，后 针床h 位自动接针，就形成移圈编织。 撬熹运 ：左鸳 图2 - 5 成圈编织 天津t 业人学硕十学位论文 琥舅圣暂方向 图2 - 1 6 移圈编织 处于h 位的弹簧片只受半压片、集圈压片的控制，相对应的织针同样有两 种工作状态。如果如图2 - 1 7 所示，集圈压片及导向三角动作，半压片单边动作， 则相应的舌针在到达集圈高度时被压入针槽，形成集圈组织；如果如图4 - 1 8 所 示，后针床移圈三角及半压片两边动作，则前针床自动接针，形成移圈编织；。 机关运行方向 卜 幽2 - 1 7 集圈编织 第一二章电脑横机结构特征及组什配置分析 畛杌兰运t 旁崮 图2 一1 8h 位移罔和接圈 处于b 位置的弹簧片上受不织压片的控制，相应的织针只有一种工作状态。 如图2 1 9 所示，由于受到不织压片的作用，相应的弹簧片片踵被压入针槽，织 针不沿起针三角上升，不编织。 机头运行方向 i 图2 1 9 刁i 编织 如何达到使弹簧片处于a 、h 、b 三个位置，这是完成同一横列中编织三种 状态的关键，而用弹簧片选出三个位置，需要通过两次选针彳能完成，如图2 3 所示。 如果机头向右运行，复位三角1 4 进入工作状态，先将经过编织系统s 1 的 所有弹簧片推至b 位置，然后通过c j 选针系统的选针器2 进行第一次选针，将 大津i ：业人学硕十学位论文 需要集圈和编织的织针所对应的弹簧片片踵推至h 位置。然后，机头调头向左 运行，此时，复位三角1 4 退出工作，c l 选针系统的选针器2 进行第二次选针， 将需要编织的织针所对应的弹簧片片踵推至a 位置，从而使弹簧片片踵达到a 、 h 、b 三个不同位置。这样，当所有的舌针进入编织系统s 1 时，就可在同一横 列上达到成圈、集圈和不编织三种状态。 第三章屯脑横机织物组织分析 第三章电脑横机织物组织分析 电脑横机所能编织的织物组织很多，几乎包括了所有的纬编组织。纬编组 织通常被分为三大类，即基本组织、花色组织和复合组织。基本组织又包括原 组织和变化组织。纬编原组织有纬平针组织、罗纹组织和双反面组织三种，其 他组织都是以它们为基础形成的。主要的变化组织有变化平针和变化罗纹组织， 它们是由两个或两个以上的原组织复合而成。其中变化罗纹又称双罗纹和棉毛 组织。纬编的花色组织主要有提花组织、集圈组织、衬挚组织、毛圈组织、添 纱组织、移圈组织、波纹组织、衬纬组织等。在横机上用得较多的是提花组织、 集圈组织、添纱组织、移圈组织和波纹组织。复合组织是由上述基本组织和花 色组织复合而成，在生产中应用非常广泛。 3 1 纬编针织物组织的表示方法 针织物组织的表示方法就是用专业化的图形或语言来描述织物内线圈的结 构形态及其相互关系或它们的编织方法。纬编针织物组织通常用线圈图、意匠 图和编织图表示。 3 1 1 线圈图 用图形描绘出线圈在织物内的形念称为线圈图或线圈结构图。可根据需要 描绘织物的i f 面或反面。如图3 - 1 ( 1 ) 所示。从线圈图中，可直观地看出针织 物结构单元的形态及其在织物内的连接与分伟情况，有利于研究织物的结构和 编织方法。但这种方法仅适用于较为简单的织物组织，较复杂的结构和大型花 纹一方面绘制比较困难，另一方面也不容易表示清楚。 3 1 2 意匠图 意匠图是把针织结构单元组合的规律，用指定的符号在小方格纸上表示的 一种图形。意匠图中的行和列分别代表织物的横列和纵行。尽管国际上有一些 个人、组织或国家对意匠格中的符号及其含义做了一些规定，有些也被一些国 家和地区采用，但我们国家还没有这样一个标准，国际上也没有一个统一的标 准。因此，在绘制时通常要标明所用符号的含义。这些符号可以代表不同结构 天津工业人学硕十学位论文 的线圈，如正面线圈、反面线圈、集圈、浮线或移圈等，也可以代表不同原料 或不同色彩的线圈。图3 - i ( 2 ) 表示的就是与图3 1 ( 1 ) 所示的线圈图相对应 的结构意匠图。图3 - 2 ( 2 ) 则是图3 - 2 ( 1 ) 所示的色彩提花组织的意匠图。 意匠图特别适合于表示花形较大的织物组织，尤其是色彩提花织物。由于 意匠图通常只能表示织物一面的信息，因此，如果要表示织物两面的信息，就 要用两个意匠图分别表示出来。另外，对于结构复杂的双面织物，它很难表示 出前后针床线圈结构之间的关系。 3 1 3 编织图 3 2 i l23 因一成围 日一浮线 ( 1 )( 2 ) 图3 - 1 线圈图与结构意匠幽 i23一 口色纱l 函色绂 ( 1 )( 2 ) 幽3 - 2 线圈图与色彩意匠图 编织图是将针织物的横断面形态按编织顺序和织针的工作情况，用图形表 示的一种方法。它由织针和在织针上编织的纱线组成。织针通常用“l ”或“” 表示，当采用的织针针踵高度不同时，还可以用不同长度的竖道表示不同踵高 的织针。根据编织情况不同，织针上所编织的纱线分别用“百”、“v ，和“一” 表示成圈、集圈和浮线。表3 1 列出了编织图中常用的符号。 第三章电脑横机织物组织分析 表3 - 1 成罔、集圈、浮线和抽针符号表示法 下针上针上下针 成圈m址 卅 集圈 t 、r tj j j 呐v 浮线 wu忖 ( 不编织) 编织图不仅表示了每一枚针所编织的结构单元，而且还表示了织针的配置 与排列。这种方法适用于大多数纬编针织物，尤其适合于结构花型织物。在用 于双面纬编针织物时可以同时表示出上下( 前后) 针床织针的编织情况。但在 表示色织提花织物时花形的直观性差，花形较大时绘制起来也比较麻烦，一般 很少采用。 3 2 纬编基本组织 3 2 1 纬平针组织在横机上的编织 纬平针组织又称平针组织，是单面纬编针织物中的基本组织，其j f 反面结 构如图3 - 3 ( 1 ) 和( 2 ) 所示。它由连续的单元线圈向一个方向串套而成。 图3 - 3 纬平针组织 ( 2 ) 天津i ：业人学硕十学位论文 纬平针组织在织物的两面具有不同的几何形态，正面出线圈的圈柱形成纵 向小辫状外观，反面由针编弧和沉降弧形成波纹状外观。由于圈弧比圈柱对光线 有较大的漫反射作用，因而针织物的反面较讵面为阴暗