姚永標,陳莉娜,張無憂,趙 爽

(1.河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院,河南 鄭州 450007；2.紡織服裝產(chǎn)業(yè)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450007；3.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省重點實驗室，河南 鄭州 450007)

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電腦橫機可編組織結(jié)構(gòu)探討

姚永標1,2,3,陳莉娜1,張無憂1,趙 爽1

(1.河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院,河南 鄭州 450007；2.紡織服裝產(chǎn)業(yè)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450007；3.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省重點實驗室，河南 鄭州 450007)

介紹了電腦橫機的發(fā)展歷程、一般結(jié)構(gòu)、主要特征及生產(chǎn)原理，分析了緯平針組織、提花組織、添紗組織和復(fù)合組織等可編織組織的編織程序，組織特點和服用效果。為電腦橫機的開發(fā)利用及織物組織結(jié)構(gòu)探索提供實踐依據(jù)。

電腦橫機；緯編組織；服用效果；編織程序

隨著社會工業(yè)機械化、自動化程度不斷提高，并有逐步取代人工操作的趨勢。紡織行業(yè)作為關(guān)乎國計民生、滿足人類基本需求的基礎(chǔ)性行業(yè)，必然會逐步向自動化、機械化方向發(fā)展。機械化、自動化程度較高的針織電腦橫機的發(fā)明使用，使針織物的生產(chǎn)效率大大提高[1]，我國自主研制的電腦橫機幾乎可以編織所有緯編組織，還可以根據(jù)要求直接形成所需要的形狀，現(xiàn)主要用于制作羊毛衫等。電腦橫機作為新型織機，它的使用功能還有待開發(fā)利用和推廣，對于針織物的織物組織結(jié)構(gòu)程序的編譯還需要探索與研究。

1 電腦橫機的一般結(jié)構(gòu)及主要特征

電腦橫機是針織機電技術(shù)化的一個非常突出典例，在針織行業(yè)的使用量已經(jīng)大大增加?，F(xiàn)以型號為GE2-52C國產(chǎn)電腦橫機為例，對電腦橫機進行簡要介紹，它主要由控制結(jié)構(gòu)、牽拉結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)、輔助結(jié)構(gòu)和機架等組成。

1.1 控制機構(gòu)

控制機構(gòu)包括電控箱、顯示器、鍵盤以及各種監(jiān)控和檢測軟件，它主要是進行程序的輸入、存儲和執(zhí)行，機器監(jiān)視和控制以及反饋信號的處理等[2]。

1.2 編織和選針機構(gòu)

編織和選針機構(gòu)是機器實現(xiàn)編織和選針動作的中心部分，也是計算機控制的主要部分。電腦控制選針提花是電腦橫機的最主要功能，電腦控制3位選針，即成圈、集圈、浮線三者中，在每一橫列中只能有其中的2種選擇，即成圈和集圈、成圈和浮線或者集圈和浮線，當然也可以只是成圈，因為電腦控制信號從邏輯上只有“0”和“1”，即電路的通和斷。在橫機編織中，除了編織狀態(tài)外，還有移圈，即將前后針床上的線圈相互轉(zhuǎn)移，現(xiàn)在的選針機構(gòu)可以在1個橫列中，有選擇的使有些針向前移圈，有些針向后移圈，有些針不移圈。

1.3 彎紗深度調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)彎紗深度，即調(diào)節(jié)編織線圈長度，在本機器上稱度目，它是控制產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要因素，是靠步進電動機由電腦控制完成，調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)精度高，且可度量性高。電腦橫機有3種調(diào)節(jié)方式：靜態(tài)調(diào)節(jié)、動態(tài)調(diào)節(jié)和選擇式調(diào)節(jié)。靜態(tài)調(diào)節(jié)是在1個橫列中只有1種彎紗深度；動態(tài)調(diào)節(jié)是可以在1個橫列中使彎紗深度按照某種梯度變化，這種變化發(fā)生在相鄰縱行線圈之間是一種漸變，在機頭運行時變化；選擇式調(diào)節(jié)可以使相鄰縱行線圈之間的變化加大，即可以發(fā)生突變。該電腦橫機的度目采用動態(tài)調(diào)節(jié)方式。

1.4 針床橫移

電腦控制前后針床的相對位置，且兩個針床的配置呈倒“V”字形。

1.5 可變動程傳動

機頭的運行采用齒形帶代替鏈條傳動，使其動程可以根據(jù)編織物的寬度由程序控制調(diào)節(jié)，從而使機器的空程減少，提高效率。

1.6 牽拉方式

織物的牽拉對產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，因此牽拉方式的控制與選擇相當重要，該機型采用主牽拉輥牽拉、輔助牽拉輥牽拉、牽拉針梳輔助牽拉和壓腳輔助牽拉等，使牽拉效果得到更好的控制。

2 可編織物組織結(jié)構(gòu)

2.1 緯編基本組織

緯編基本組織包括緯平針組織、羅紋組織和雙反面組織。在電腦橫機上緯編基本組織的程序編制比較簡單，在國產(chǎn)GE2-52C電腦橫機上的程序設(shè)定主要就是色碼的選擇，其中羅紋組織需要根據(jù)正反面線圈縱行的比例，進行色碼數(shù)量的合理配置。圖1所示幾種羅紋組織色碼配置圖，圖2所示2+2羅紋織物效果圖。

(1)2+2羅紋 (2)3+1羅紋圖1 羅紋組織色碼配置圖

圖2 2+2羅紋織物效果圖

2.2 緯編花色組織

2.2.1 提花組織

提花組織是按花紋要求，有選擇的在某些織針上編織成圈，在不成圈的織針上紗線以浮線形式處于織針后面所形成的一種緯編花色組織。其結(jié)構(gòu)單元是線圈和浮線，且提花組織分單面和雙面兩類，可以形成不同色彩和結(jié)構(gòu)花紋效應(yīng)。

圖3 二色單面提花織物

(1)正面提花 (2)反面提花圖4 二色雙面提花織物

提花組織可以形成豐富的花紋效應(yīng)，可作T恤衫、羊毛衫等外穿服裝面料以及沙發(fā)布等室內(nèi)裝飾面料和汽車、火車等交通工具的座椅套等。提花組織由于拉長線圈的存在可以形成凹凸小孔效應(yīng)，合理配置色紗排列，可以形成不同的花色效應(yīng)。圖3、圖4分別為電腦橫機編織的單面提花織物和雙面提花織物。

2.2.2 集圈組織

集圈組織基本單元是線圈和懸弧。根據(jù)集圈懸弧跨過針數(shù)的多少及某一針上連續(xù)集圈的次數(shù)多少，可以分單針集圈、雙針集圈、單列集圈、雙列集圈和多列集圈等，通常將二者合在一起，稱單針三列集圈、雙針一列集圈等。集圈組織分單面和雙面集圈兩種。

集圈組織的花色變化較多，利用集圈的排列和使用不同色紗，可編織出表面具有圖案、閃色、孔眼及凹凸效應(yīng)的織物，使織物具有不同的服用性能和外觀。

在電腦橫機上可以選擇色碼1和4配合，或者色碼2和5，都可以進行集圈組織的編織程序設(shè)定，如圖5所示。

圖5 集圈組織色碼及織物

2.2.3 添紗組織

添紗組織是在織物上全部或部分線圈有兩根紗線形成，兩根紗線所形成的線圈按照要求分別處于織物的正面和反面。分全部添紗組織和部分添紗組織兩種。全部添紗組織采用不同捻向的紗線時可以消除針織物的線圈歪斜現(xiàn)象，用于功能性、舒適性要求較高的內(nèi)衣和T恤衫面料。部分添紗組織的延伸性和脫散性較相應(yīng)的地組織小，但易勾絲。常用于襪品和無縫內(nèi)衣[3]。

添紗組織在電腦橫機上的程序設(shè)定比較簡單，是在喂紗時根據(jù)要求選擇性的把地紗與添紗結(jié)合，進而形成全部添紗和部分添紗。

2.2.4 襯緯組織

襯緯組織是在地組織基礎(chǔ)上，沿緯向襯入一根或幾根不成圈的輔助紗線形成的組織。它可以通過改變加入的不同緯紗改變其服用性能。

襯緯組織在電腦橫機上設(shè)定程序時是先選定地組織，然后編制好地組織程序，在紗嘴的設(shè)定處，選擇一個紗嘴使其喂入襯緯紗，但是該紗線并未進行成圈設(shè)定，這樣就可以把襯緯紗編織到地組織中，實現(xiàn)襯緯織物的編織。

2.2.5 移圈組織

移圈組織是指在編織過程中轉(zhuǎn)移線圈部段形成的織物。按轉(zhuǎn)移的部段為針編弧或沉降弧分成紗羅組織和菠蘿組織，圖6是紗羅組織的織物效果圖。移圈組織可以形成孔眼、凹凸、縱行扭曲等效應(yīng)，且移圈組織的透氣性好，主要用于生產(chǎn)毛衫、內(nèi)衣等。

移圈組織在電腦橫機上進行程序設(shè)定時比較靈活，選擇性高，可以根據(jù)花型要求選擇色碼1和61至75之間的任何一個色碼進行配合，織制出具有不同移圈效果的織物。

圖6 紗羅織物效果圖

2.2.6 橫條組織

橫條組織又稱調(diào)線組織，是通過在不同線圈橫列中采用不同紗線編織出具有橫向條紋的緯編組織，可以在任何組織的基礎(chǔ)上形成。常用于生產(chǎn)運動衣、休閑服飾等。在電腦橫機設(shè)定橫條組織程序時，只需在一定時間內(nèi)調(diào)換不同顏色或不同性質(zhì)的紗線即可，這是最簡單的方法。如果調(diào)線的種類較少時可以通過在不同部段即時間點采用不同的紗嘴，但是這種方法比較麻煩，且容易出現(xiàn)故障。

2.2.7 復(fù)合組織

復(fù)合組織是由兩種或兩種以上的緯編組織復(fù)合而成?？煞譃閱蚊婧碗p面復(fù)合組織，其中羅紋空氣層組織、瑞士點紋組織、胖花組織就是典型代表。

由于復(fù)合組織的種類較多，僅以羅紋空氣層為例進行簡單介紹。空氣層組織是由前后針床編織和一個羅紋組織相互配合形成的，所以在程序設(shè)定過程中需要用到的色碼主要是8、9和10三種色碼。如圖7所示為羅紋空氣層的編制程序色碼。

圖7 羅紋空氣層組織色碼

3 電腦橫機織造原理與方法

橫機織物花色品種很多，包括了幾乎所有的緯編組織結(jié)構(gòu)，還可以根據(jù)要求直接形成所需要的形狀，主要用于制作羊毛衫、羊絨衫和針織手套等。

以型號為GE2-52C電腦橫機，對電腦橫機織物產(chǎn)品的設(shè)計進行簡要介紹。

3.1 界面風(fēng)格

制版軟件是在微軟視窗操作系統(tǒng)上開發(fā)的圖形操作軟件，由下拉式菜單、彈出式菜單、工具欄菜單、主作圖區(qū)、功能線作圖區(qū)、指示欄等組成。如圖8所示。

圖8 界面風(fēng)格

3.2 繪圖設(shè)計

選擇下拉菜單、工具欄圖標，可方便進行制版花樣的設(shè)計操作。主要做圖元素有：點、線、矩形、橢圓等；主要功能有換色、陣列復(fù)制、線性復(fù)制等?？煞奖愕倪M行圈選區(qū)復(fù)制、顏色填充、旋轉(zhuǎn)、展開等各種操作。

3.3 文件操作

每一個花樣對應(yīng)一系列文件，它們的名字相同，類型不同，系統(tǒng)自動將花樣的不同屬性分類保存(編譯通過后產(chǎn)生14個類型的文件，未編譯前為9個類型的文件)。文件類型為：*.bmp、*.pds、*.cnt、*.ina、*.opt、*.pat、*.prm、*.pxp、*.set、*.yst等，bmp和Windows系統(tǒng)中的bmp格式一樣。

3.4 程序自動生成

系統(tǒng)根據(jù)bmp、ina等文件描述，自動生成電腦橫機下機所需要的pat和cnt文件，若以上描述不完整或歧義則會提示錯誤信息，指出錯誤的花版行號及原因，終止編譯，同時花形編譯系統(tǒng)還會檢測是否會產(chǎn)生前后針床發(fā)生撞針干涉現(xiàn)象等。

3.5 資料編輯

用戶將花樣順利編譯后，可以在彈出式菜單工作區(qū)查看pat拆分圖，調(diào)入cnt文件查看拆分效果，便于用戶查看每一程式行的資料是否準確，并可進行修改。還能查看模擬的出針效果圖，避免出現(xiàn)撞針情況。

3.6 工藝單

用戶可以使用軟件中的工藝單成型功能，只需輸入工藝單參數(shù)即可自動生成所需工藝，并且自動添加基本功能線、自動拆行、記號、各位針法平收等。

3.7 提花組織操作流程

新建文件→選擇機型→設(shè)置畫布大小(圖9所示)→輸出工藝單→設(shè)置起始針數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)、選擇羅紋形式等參數(shù)→右擊鼠標選中模版，文件，導(dǎo)入所選圖片(圖片大小適當，格式為*.bmp)→在繪圖工具欄選擇選擇框，選中導(dǎo)入圖片→繪圖工具欄選換色右擊鼠標進行換色(調(diào)為2種顏色)→插入空行(空行色碼110)→工作區(qū)選擇紗嘴，設(shè)置紗出號及紗嘴組(圖10所示)→設(shè)置編織形式(右擊鼠標，2色提花，鹿子，線性復(fù)制至空行列，圖11所示)→矩形前床編織覆蓋，插入引塔夏→自動生成動作文件→上機前編譯檢測→發(fā)送上機文件到U盤，如圖12所示。

然后將U盤中的文件導(dǎo)入到橫機中，選好色紗等基礎(chǔ)性工作便可進行編織。在織物上織制出程序設(shè)置的花紋圖樣。

圖9 設(shè)置畫布大小

圖10 檢查紗嘴位置

圖11 設(shè)置編織形式

圖12 二色提花織物

4 結(jié)語

電腦橫機作為新型針織機，在短短的數(shù)十年中發(fā)展迅速，現(xiàn)在紡織行業(yè)已經(jīng)占據(jù)了重要的地位。對大多數(shù)企業(yè)來說，電腦橫機功能利用率都比較低，主要用于羊毛衫的生產(chǎn)制造。為加快電腦橫機在紡織行業(yè)的推廣使用，適應(yīng)針織企業(yè)小批量，多品種的產(chǎn)品要求，可以利用其編織幾乎所有緯編組織的特性，在未來針織面料生產(chǎn)過程中將會占據(jù)極其重要的地位。因此，電腦橫機的可編織織物組織的持續(xù)探索與研究很有現(xiàn)實意義，對企業(yè)生產(chǎn)具有參考意義。

[1] 許瑞超，張一平.針織工藝與設(shè)備[M].上海：東華大學(xué)出版社，2005.

[2] 朱文俊.電腦橫機[M].北京：中國紡織出版社，2011.

[3] 宋廣禮，蔣高明.針織物組織與產(chǎn)品設(shè)計[M].北京：中國紡織出版社，2008.

Exploration of the Fabric Structure Knitted on Computer Flat Machine

YAO Yong-biao1,2,3, CHEN Li-na1, ZHANG Wu-you1, ZHAO Shuang1

(1. College of Textiles, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 450007, China;2. Textile and Garment Industry in Henan Collaborative Innovation Center, Zhengzhou 450007, China;3. New Textile Product Development Laboratory in Henan Province, Zhengzhou 450007, China)

The development, general structure, main characteristics and the production principle of computer flat knitting machine were introduced. The knitting program, construction characteristics and wearing effect of the weft plain stitch, jacquard, plaiting stitch and composite stitch were analyzed. It provided the practical basis for the further development & utilization of computer flat knitting machine and exploration of organizational structure.

computer flat knitting machine; weft knitting; wearing effect; knitting program

2015-05-20；

2015-05-26

2014年度河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點項目資助計劃(14A540001)

姚永標(1969-)，男，實驗師，研究方向：紡織新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)，E-mail：yaoyb1969@163.com。

TS184.5

B

1673-0356(2015)04-0051-04