電腦橫機的技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望

..學校代碼：10128學號：201321805024學校代碼：10128學號：201321805024橫機新技術概述論文題目：電腦橫機的技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望學生__周志彬?qū)W院：輕工與紡織學院班級：服裝設計與工程指導陳曉東二零一五年四月十二日摘要通過與國外電腦橫機的比較,分析了國產(chǎn)電腦橫機的在某些關鍵技術方面的現(xiàn)狀,如單極式電子選針技術、沉降片技術、多針距技術等。從零部件的優(yōu)化設計、成圈工藝的改造、信息化技術的使用等方面展望了國產(chǎn)電腦橫機的發(fā)展趨勢,對國產(chǎn)電腦橫機的開發(fā)有一定的借鑒意義。關鍵詞：電腦橫機；國產(chǎn)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；優(yōu)化設計；成圈工藝；信息化技術目錄第一章前言................................................11.1課題的研究背景及意義 ......................................1第二章國內(nèi)外變針距電腦橫機技術現(xiàn)狀分析.................22.1國外變針距電腦橫機技術現(xiàn)狀................................22.2國內(nèi)變針距電腦橫機技術現(xiàn)狀 ..............................2第三章電子選針技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.......................23.1電子選針技術..............................................23.2三角系統(tǒng)結(jié)構(gòu)..............................................33.3線圈長度控制和動態(tài)密度的實現(xiàn)..............................3第四章沉降片技術的發(fā)展..................................44.1輔助成圈系統(tǒng)..............................................44.2全成形編織和嵌花編織......................................44.3花型準備系統(tǒng)..............................................5第五章結(jié)論與展望 ........................................55.1結(jié)論.....................................................55.2展望......................................................5參考文獻.....................................................6第一章前言1.1課題的研究背景及意義作為傳統(tǒng)的制造加工業(yè),針織工業(yè)在我國不僅擔負著滿足人們穿衣等日常生活需要和為裝飾及產(chǎn)業(yè)領域提供用布的重任,而且也是出口創(chuàng)匯的重要組成部分[1]。在我國國民生產(chǎn)總值和出口創(chuàng)匯中占有十分重要的地位[2]。毛衫產(chǎn)業(yè)在針織工業(yè)中占有重要的地位,而電腦橫機作為生產(chǎn)毛衫的主要先進機械設備,隨著毛衫產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展得到了廣泛的應用。近些年來,電腦針織橫機的花型控制系統(tǒng)、三功位電子選針技術和電子程序控制日益成熟[3]。在新型的電腦針織橫機上從織物花型的設計到成圈編織；從紗線張力的控制,織物組織結(jié)構(gòu)的變化,織物線圈長度的控制到織物牽拉和卷曲；從起口的編織,收放針,到分離橫列都完全實現(xiàn)了電腦的自動化控制[4-5]電子自動化控制技術應用最早、最成熟的機器種類,正朝著高性能、高效率、高科技機電一體化的方向發(fā)展[6-7]。變針距電腦橫機是國外知名企業(yè)德國Stoll和日本SHIMASEIKI最近幾年新推出的主流機型,其特點是可以一機多用,不需要更換針床和其它成圈編織機件就能夠生產(chǎn)出需要用不同機號的機器才能完成的織物編織[8]。機器所用的變針距技術能夠使一塊織物或者一件衣服的不同部位形成幾種不同的針距外觀效果,粗細效果的反差為織物帶來了全新的外觀效果[9]。在趨向迅速和經(jīng)濟的原則上,支持了季節(jié)性改變和產(chǎn)品款式改變的問題。變針距電腦針織橫機具有一定的優(yōu)越性：1.此機可以一機多用,因此可以為工廠節(jié)省生產(chǎn)成本和占地面積。2.工廠的生產(chǎn)加工更加靈活。例如,可在一臺變針距電腦針織橫機上不需要變換機號而實現(xiàn)從E8到E11的各種織物的編織。3.使各種復雜的新花型和織物外觀的設計成為可能[10]。由于變針距電腦橫機比一般電腦橫機具有獨特的優(yōu)越性,所以很多國內(nèi)電腦橫機生產(chǎn)廠家看到了變針距電腦橫的市場潛力,都在相繼加快步伐研發(fā)此機器,爭取率先搶占國內(nèi)市場。但是目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)對變針距電腦橫機的原理和關鍵技術的探索還不夠深入,有些廠家在對原理還沒有摸清的情況下就盲目地仿造和生產(chǎn)機器,因此生產(chǎn)出來的機器性能不穩(wěn)定,可靠性較差,不能滿足市場的要求。所以,對變針距電腦橫機的原理進行深入研究和分析對于加快國內(nèi)企業(yè)對變針距電腦橫機的開發(fā)進程具有重要意義。第二章國內(nèi)外變針距電腦橫機技術現(xiàn)狀分析2.1國外變針距電腦橫機技術現(xiàn)狀國外的變針距電腦針織橫機產(chǎn)品主要有德國Stoll斯托爾公司的CMS系列、德國Steiger斯泰格電腦橫機、日本SHIMASEIKI島精公司的SEC系列等機型。國外在變針距電腦針織橫機上的研究發(fā)展非常迅速,其中德國Stoll斯托爾和日本SHIMASEIKI島精這兩家公司最具代表性[15]島精在2007ITMA上展出了其電腦針織橫機系列產(chǎn)品,其中SSG234SV是一款寬幅雙機頭變針距機型,具有變針距編織功能,并取消了機器兩側(cè)的控制箱,使機器更加小巧,并提高了機器的往復折返速度。2.2國內(nèi)變針距電腦橫機技術現(xiàn)狀近幾年來,國產(chǎn)電腦橫機進入了一個快速發(fā)展時期,一些廠家通過合作和合資等方式,利用國外先進技術開始研制新一代電腦橫機。主要產(chǎn)品有XX大緯的DWF-122、XX天元的TY-248、常熟盛星的SXC系列等[26-27]。在變針距電腦橫機方面國內(nèi)的發(fā)展還是比較緩慢,國內(nèi)市場上現(xiàn)有的國產(chǎn)變針距電腦橫機很少,而且基本上都是仿制國外的機器。機器在材料的可靠性、設備的功能性、性能的穩(wěn)定性、操作的方便性等方面還都無法與國外相比。由于變針距電腦橫機是高精度、高速度、高性能的針織設備,需要配備性能優(yōu)良的特殊織針。而國內(nèi)紡織器材行業(yè)還比較落后,國內(nèi)廠家生產(chǎn)的織針檔次偏低,無法達到變針距電腦橫機的要求,所以國內(nèi)所用織針基本上都依賴進口。第三章電子選針技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢近年來,電腦橫機不斷以嶄新的面貌出現(xiàn),其創(chuàng)意革新和技術發(fā)展,不斷將電腦針織技術推向新的高度。日本島精公司提出并不斷發(fā)展和完善了"整體服裝"<WhdeGamrent>概念;德國斯托公司也發(fā)展了自己的"織而穿"<Knit一an-dWear>技術;津田駒公司<Tsudukom>a則利用線性馬達技術研制了TFK無三角橫機;而環(huán)球公司發(fā)展了新一代的緊湊型針織橫機。綜合分析,近年來針織橫機新技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面:3.1電子選針技術目前越來越多的橫機采用無需機械驅(qū)動的,無觸點的脈沖發(fā)生器,可以消除由觸點產(chǎn)生的磨損和噪聲,無須維護和保養(yǎng),也可在整個編織寬度上達到更加一致的精度。電子單針選針已具備多功能編織技術,且無方向移圈時具有分針功能。普遍采用的三位編織技術使同一橫列中可同時有編織一集圈一浮線三種編織狀態(tài),并且各系統(tǒng)獨立。德國UNIVERSAL公司的新型電腦橫機上還出現(xiàn)了所謂的五位編織專利技術,是在原有的三位編織狀態(tài)下發(fā)展為長線圈成圈一短線圈成圈一長線圈集圈一短線圈集圈一浮線五位編織。典型的代表機型是MC一8xx系列電腦橫機,如MC一830,MC一848,MC一888等。同時電腦橫機的移圈技術已由單向移圈發(fā)展為可同時前后移圈,由受圈一接圈一無移圈發(fā)展為受圈一接長線圈一接短線圈一無移圈的四位移圈技術,織物的組織變化量將以幾何級數(shù)增加。移圈時采用了分針技術,避免了孔洞出現(xiàn),產(chǎn)生較好的花型立體感。3.2三角系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新型的電腦橫機三角系統(tǒng)中,可調(diào)整或移動的三角數(shù)量日益減少,取而代之的是固定三角軌道,配以高效選針系統(tǒng),這樣大大提高了機器的可靠性。如德國UNIVERSAL公司的MC一sxx系列機中的三角無可動件。另外,日本的TFK型無三角橫機<onnCrairage>使用線性電機<henarmotor>來驅(qū)動每一枚織針模擬成圈軌跡運動,它可以模擬多種織針運動的最佳軌跡,而無需受限于機械加工的能力和精度,同時還可以方便地改變線圈的尺寸大小,這就大大擴展了可編織的花型范圍并為三維編織提供了新的可能性。3.3線圈長度控制和動態(tài)密度的實現(xiàn)在水平較高的電腦橫機上,線圈長度控制可以由每個系統(tǒng)的步進馬達控制,幾乎達到了隨心所欲的程度,在同一行里可以根據(jù)需要實現(xiàn)不同的線圈長度,如德國UNIVERSAL公司的MC一sxx系列機將可能影響線圈長度的因素分為三種?！?由電腦控制織針下降元件的配置,使在一個橫列中的線圈具有相同的成圈長度,叫做靜態(tài)線圈控制?！?在一個編織橫列中改變成圈長度可控程序,能使線圈變松或變緊,叫做動態(tài)線圈控制?！?有可能精確到每一針來形成較長的線圈。這種線圈長度選擇叫做選擇性成圈控制?？梢院挽o態(tài)線圈控制和動態(tài)成圈控制組合使用,如圖1所示。在編織混合花型和控制全成形織物的品質(zhì)時<尤其是在邊緣部位>,不同種類的線圈長度組合使用具有很多優(yōu)點,如可根據(jù)人體曲線需要改變線圈長度和密度,使織物能夠更貼近人體形狀,穿著舒適漂亮。目前水平較高的電腦橫機都可以在編織中實現(xiàn)動態(tài)密度的控制,據(jù)資料介紹,TFK無機頭電腦橫機在同一編織橫列中,可以設置30種不同的線圈密度。在使用中,不僅可以適應多片織物不同密度的要求,還可以使織物產(chǎn)生波紋效果。第四章沉降片技術的發(fā)展沉降片技術的采用是繼在電腦橫機上使用壓腳技術后的又一大進步。兩者雖然都起牽拉線圈的作用,但壓腳作用是一段段區(qū)域,而沉降片則配置在每一針旁邊,能很好的控制每一針上的舊線圈和新紗線,這樣可以產(chǎn)生三維效應的立體織物,同時利于開袋等全成形編織。當前不少新型機上都配置了沉降片,但配置方式各異。日本島精公司采用了改進的相對運動沉降片<oCntar一isnker>;德國STOLL公司的機器上配置的是可控沉降片,其片踵受機頭上的一個三角軌道控制,如圖2所示。而UNIVERSAL公司的機器上卻采用了垂直沉降片技術,如圖3所示。針床和機號控制總體看來,目前新型電腦橫機的系統(tǒng)數(shù)有所增加,最大可達8系統(tǒng)。機號有向高機號發(fā)展的趨勢,島精公司的機器已達18針八n,其產(chǎn)品不僅適用于春秋季,也適用于夏季服裝;而且有從單一機號向多機號轉(zhuǎn)變的趨勢。STOLL公司的CMS系列電腦橫機,通過簡單的改變針床和三角并將新機號的資料輸入電腦,即可很容易的更換機號,從用戶的使用效果講,一臺電腦橫機相當于多機號的多臺橫機的使用。新型的CMs340橫機完善了織即穿技術,采用4個編織系統(tǒng),可以直接編織全成形的服裝,實現(xiàn)附件編織的一次成型<包括羅紋口,衣領,衣袖,口袋,紐扣孔等與大身結(jié)合在一起一次編織成形>,并采用了最新的專利多機號技術<Mulit一aGugse>,或稱為多針距效果,該技術采用可控的運動脫圈沉降片和STOLL的獨特的裝有彈性針舌的彈簧舌針,可以實現(xiàn)一機多用,無須更換任何部件即可在同一橫列生產(chǎn)兩種不同的機號效果的織物,粗細效果的反差為織物帶來了全新的外觀效果。目前已使用的有5.2,6.2和7.2三種機號形式,其意義分別為可以同時在同一織物中實現(xiàn)機號為5和10;6和12;7和14的線圈花型組合。先進電腦橫機的另一個特點是針床數(shù)的增加和織針可換性的增強,島精公司的FIRST系列橫機可以配有六個以上的針床,采用了島精公司的專利復合針和相對沉降片<cnotr二sinker>技術,可以編織幾乎所有的針織花型和組織并任意控制線圈尺寸。4.1輔助成圈系統(tǒng)新型電腦橫機中各輔助成圈系統(tǒng)都已實現(xiàn)了精確的計算機控制。傳動系統(tǒng)由鏈式傳動到皮帶往復傳動的轉(zhuǎn)換使得橫機可以實現(xiàn)機頭行程可變技術以及隨之而來的機頭分合技術。TLL橫機采用的系統(tǒng)可以使機頭越過針織區(qū)域后立即反向,從而縮短了機頭在兩側(cè)折返所用的時間,提高了生產(chǎn)效率。編織過程中,計算機控制的機頭可按任何方向被驅(qū)動到新的位置,這樣不僅提高效率,還可擴大花型可能性。同時現(xiàn)代的傳動技術能夠精確的滿足不同速度控制的要求。由于橫機喂紗的間歇性特點,編織時易產(chǎn)生線圈長度的不均勻,為此許多先進橫機的給紗系統(tǒng)或采用輔助送紗裝置,或采用儲紗式喂紗,以控制線圈穩(wěn)定。許多橫機在導紗器部分配備了專門的線圈長度控制調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于測量線圈長度,以便控制調(diào)節(jié),提高產(chǎn)品質(zhì)量。比較突出的有日本島精公司的DSCS數(shù)字式線圈長度控制系統(tǒng)和德國斯托爾公司的STIXX線圈標定系統(tǒng)。電腦橫機在不斷由專用向通用方向發(fā)展,對橫機的自動化程度和產(chǎn)品質(zhì)量而言,牽拉卷取機構(gòu)無疑起著重要的作用。目前先進的電腦橫機牽拉卷取不僅實現(xiàn)了連續(xù)化,而且更密切了和工藝的配合。新型的牽拉主動軸采取分段彈力卷取滾筒的設計,可以使整個機器寬度上有一致的牽拉張力。此外有的機器還配備了輔助牽拉輥、牽拉梳等輔助卷取機構(gòu)。針床橫移機構(gòu)用由計算機控制的步進電機驅(qū)動,最大橫移距離可達2一isn,可以橫移1針,1/2針或1/4針,并能進行微調(diào),以保證針床準確定位。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,橫移機構(gòu)還可以改變橫移速度,或做過量橫移,或在機頭通過編織區(qū)域時進行橫移。STOLIJ橫機還具有獨特的中央橫移功能,將不同的橫移方向和橫移針距的動作合并到一個機頭行程中,特別是在進行織物兩側(cè)同時收針以及同一行內(nèi)有不同方向的紋花時極大的提高了工作效率。4.2全成形編織和嵌花編織橫機的特色之一就是成形編織,新型的電腦橫機已發(fā)展成為全成形編織和整體編織,最有代表性的就是日本島精公司的"整體服裝"技術和斯托爾公司的"織即穿"技術。新的全成形技術就是在生產(chǎn)衣片的同時,編織衣片上的領邊、門襟、口袋、扣眼及飾件等部分,并將毛衫的前后片、領子、袖子一起織出,只需簡單的幾條縫合線,即可成衣,這樣產(chǎn)生的服裝不僅大量節(jié)省了原料提高了效率,而且外觀線條流暢,有極好的美學效應,是生產(chǎn)高級羊毛時裝的必備條件。嵌花編織又叫無虛線提花,與傳統(tǒng)提花相比,具有花紋清晰,無浮線,織物彈性好的優(yōu)點。新型電腦橫機上編織嵌花及添紗等特殊織物,已由需特殊的導紗器發(fā)展為不需任何特殊裝置,且可以在編織過程中隨意變更編織方式。4.3花型準備系統(tǒng)電腦橫機的花型準備系統(tǒng)是它的一個重要組成部分,它不僅用來設計花型與織物結(jié)構(gòu),同時也用來生成各類控制程序,先進的電腦花型準備系統(tǒng)目前已逐漸趨于電腦編程的智能化和自動化,設計系統(tǒng)由專用電腦系統(tǒng)向普通電腦轉(zhuǎn)換,更趨向于操作簡單,價格合理,控制方便。德國UNIVERSAL公司的M卉8000設計系統(tǒng)建立在廣泛使用的WINDOWS系統(tǒng)上,利用簡單的織針符號進行設計,非常直觀,用戶只要調(diào)用各模塊,剪切就可生成編織程序。而STOLL橫機可以實現(xiàn)CAI〕優(yōu)化的成圈過程控制;而且其花型設計系統(tǒng)實現(xiàn)了先進的觸摸控制技術,只需用手觸摸控制屏幕上的各選擇項就能夠輕松完成整個花型程序的設定工作,設計過程直觀簡便。利用ST01幾橫機的SIRIX花型系統(tǒng),還可實現(xiàn)編織前的檢查和模擬功能,可以用SINTRALCHECK檢查程序檢查編好的程序,用戶在開始編織前就能在屏幕上看到一個三維織物線圈結(jié)構(gòu)圖象,模擬程序DIM3可讓用戶檢查每一線圈橫列;還可將設計的花型配置在模特的服裝上,以評價其穿著效果,先進的設計系統(tǒng)采用了開放式系統(tǒng),具有聯(lián)網(wǎng)功能,可以遙控多機生產(chǎn),并能從設計中心獲取信息進行生產(chǎn)。第五章結(jié)論與展望5.1結(jié)論國內(nèi)電腦橫機