姚永标,陈莉娜,张无忧,赵 爽

(1.河南工程学院 纺织学院,河南 郑州 450007；2.纺织服装产业河南省协同创新中心，河南 郑州 450007；3.纺织新产品开发河南省重点实验室，河南 郑州 450007)



电脑横机可编组织结构探讨

姚永标1,2,3,陈莉娜1,张无忧1,赵 爽1

(1.河南工程学院 纺织学院,河南 郑州 450007；2.纺织服装产业河南省协同创新中心，河南 郑州 450007；3.纺织新产品开发河南省重点实验室，河南 郑州 450007)

介绍了电脑横机的发展历程、一般结构、主要特征及生产原理，分析了纬平针组织、提花组织、添纱组织和复合组织等可编织组织的编织程序，组织特点和服用效果。为电脑横机的开发利用及织物组织结构探索提供实践依据。

电脑横机；纬编组织；服用效果；编织程序

随着社会工业机械化、自动化程度不断提高，并有逐步取代人工操作的趋势。纺织行业作为关乎国计民生、满足人类基本需求的基础性行业，必然会逐步向自动化、机械化方向发展。机械化、自动化程度较高的针织电脑横机的发明使用，使针织物的生产效率大大提高[1]，我国自主研制的电脑横机几乎可以编织所有纬编组织，还可以根据要求直接形成所需要的形状，现主要用于制作羊毛衫等。电脑横机作为新型织机，它的使用功能还有待开发利用和推广，对于针织物的织物组织结构程序的编译还需要探索与研究。

1 电脑横机的一般结构及主要特征

电脑横机是针织机电技术化的一个非常突出典例，在针织行业的使用量已经大大增加。现以型号为GE2-52C国产电脑横机为例，对电脑横机进行简要介绍，它主要由控制结构、牵拉结构、传动结构、辅助结构和机架等组成。

1.1 控制机构

控制机构包括电控箱、显示器、键盘以及各种监控和检测软件，它主要是进行程序的输入、存储和执行，机器监视和控制以及反馈信号的处理等[2]。

1.2 编织和选针机构

编织和选针机构是机器实现编织和选针动作的中心部分，也是计算机控制的主要部分。电脑控制选针提花是电脑横机的最主要功能，电脑控制3位选针，即成圈、集圈、浮线三者中，在每一横列中只能有其中的2种选择，即成圈和集圈、成圈和浮线或者集圈和浮线，当然也可以只是成圈，因为电脑控制信号从逻辑上只有“0”和“1”，即电路的通和断。在横机编织中，除了编织状态外，还有移圈，即将前后针床上的线圈相互转移，现在的选针机构可以在1个横列中，有选择的使有些针向前移圈，有些针向后移圈，有些针不移圈。

1.3 弯纱深度调节

调节弯纱深度，即调节编织线圈长度，在本机器上称度目，它是控制产品质量的一个重要因素，是靠步进电动机由电脑控制完成，调节范围广，调节精度高，且可度量性高。电脑横机有3种调节方式：静态调节、动态调节和选择式调节。静态调节是在1个横列中只有1种弯纱深度；动态调节是可以在1个横列中使弯纱深度按照某种梯度变化，这种变化发生在相邻纵行线圈之间是一种渐变，在机头运行时变化；选择式调节可以使相邻纵行线圈之间的变化加大，即可以发生突变。该电脑横机的度目采用动态调节方式。

1.4 针床横移

电脑控制前后针床的相对位置，且两个针床的配置呈倒“V”字形。

1.5 可变动程传动

机头的运行采用齿形带代替链条传动，使其动程可以根据编织物的宽度由程序控制调节，从而使机器的空程减少，提高效率。

1.6 牵拉方式

织物的牵拉对产品质量有很大影响，因此牵拉方式的控制与选择相当重要，该机型采用主牵拉辊牵拉、辅助牵拉辊牵拉、牵拉针梳辅助牵拉和压脚辅助牵拉等，使牵拉效果得到更好的控制。

2 可编织物组织结构

2.1 纬编基本组织

纬编基本组织包括纬平针组织、罗纹组织和双反面组织。在电脑横机上纬编基本组织的程序编制比较简单，在国产GE2-52C电脑横机上的程序设定主要就是色码的选择，其中罗纹组织需要根据正反面线圈纵行的比例，进行色码数量的合理配置。图1所示几种罗纹组织色码配置图，图2所示2+2罗纹织物效果图。

(1)2+2罗纹 (2)3+1罗纹图1 罗纹组织色码配置图

图2 2+2罗纹织物效果图

2.2 纬编花色组织

2.2.1 提花组织

提花组织是按花纹要求，有选择的在某些织针上编织成圈，在不成圈的织针上纱线以浮线形式处于织针后面所形成的一种纬编花色组织。其结构单元是线圈和浮线，且提花组织分单面和双面两类，可以形成不同色彩和结构花纹效应。

图3 二色单面提花织物

(1)正面提花 (2)反面提花图4 二色双面提花织物

提花组织可以形成丰富的花纹效应，可作T恤衫、羊毛衫等外穿服装面料以及沙发布等室内装饰面料和汽车、火车等交通工具的座椅套等。提花组织由于拉长线圈的存在可以形成凹凸小孔效应，合理配置色纱排列，可以形成不同的花色效应。图3、图4分别为电脑横机编织的单面提花织物和双面提花织物。

2.2.2 集圈组织

集圈组织基本单元是线圈和悬弧。根据集圈悬弧跨过针数的多少及某一针上连续集圈的次数多少，可以分单针集圈、双针集圈、单列集圈、双列集圈和多列集圈等，通常将二者合在一起，称单针三列集圈、双针一列集圈等。集圈组织分单面和双面集圈两种。

集圈组织的花色变化较多，利用集圈的排列和使用不同色纱，可编织出表面具有图案、闪色、孔眼及凹凸效应的织物，使织物具有不同的服用性能和外观。

在电脑横机上可以选择色码1和4配合，或者色码2和5，都可以进行集圈组织的编织程序设定，如图5所示。

图5 集圈组织色码及织物

2.2.3 添纱组织

添纱组织是在织物上全部或部分线圈有两根纱线形成，两根纱线所形成的线圈按照要求分别处于织物的正面和反面。分全部添纱组织和部分添纱组织两种。全部添纱组织采用不同捻向的纱线时可以消除针织物的线圈歪斜现象，用于功能性、舒适性要求较高的内衣和T恤衫面料。部分添纱组织的延伸性和脱散性较相应的地组织小，但易勾丝。常用于袜品和无缝内衣[3]。

添纱组织在电脑横机上的程序设定比较简单，是在喂纱时根据要求选择性的把地纱与添纱结合，进而形成全部添纱和部分添纱。

2.2.4 衬纬组织

衬纬组织是在地组织基础上，沿纬向衬入一根或几根不成圈的辅助纱线形成的组织。它可以通过改变加入的不同纬纱改变其服用性能。

衬纬组织在电脑横机上设定程序时是先选定地组织，然后编制好地组织程序，在纱嘴的设定处，选择一个纱嘴使其喂入衬纬纱，但是该纱线并未进行成圈设定，这样就可以把衬纬纱编织到地组织中，实现衬纬织物的编织。

2.2.5 移圈组织

移圈组织是指在编织过程中转移线圈部段形成的织物。按转移的部段为针编弧或沉降弧分成纱罗组织和菠萝组织，图6是纱罗组织的织物效果图。移圈组织可以形成孔眼、凹凸、纵行扭曲等效应，且移圈组织的透气性好，主要用于生产毛衫、内衣等。

移圈组织在电脑横机上进行程序设定时比较灵活，选择性高，可以根据花型要求选择色码1和61至75之间的任何一个色码进行配合，织制出具有不同移圈效果的织物。

图6 纱罗织物效果图

2.2.6 横条组织

横条组织又称调线组织，是通过在不同线圈横列中采用不同纱线编织出具有横向条纹的纬编组织，可以在任何组织的基础上形成。常用于生产运动衣、休闲服饰等。在电脑横机设定横条组织程序时，只需在一定时间内调换不同颜色或不同性质的纱线即可，这是最简单的方法。如果调线的种类较少时可以通过在不同部段即时间点采用不同的纱嘴，但是这种方法比较麻烦，且容易出现故障。

2.2.7 复合组织

复合组织是由两种或两种以上的纬编组织复合而成。可分为单面和双面复合组织，其中罗纹空气层组织、瑞士点纹组织、胖花组织就是典型代表。

由于复合组织的种类较多，仅以罗纹空气层为例进行简单介绍。空气层组织是由前后针床编织和一个罗纹组织相互配合形成的，所以在程序设定过程中需要用到的色码主要是8、9和10三种色码。如图7所示为罗纹空气层的编制程序色码。

图7 罗纹空气层组织色码

3 电脑横机织造原理与方法

横机织物花色品种很多，包括了几乎所有的纬编组织结构，还可以根据要求直接形成所需要的形状，主要用于制作羊毛衫、羊绒衫和针织手套等。

以型号为GE2-52C电脑横机，对电脑横机织物产品的设计进行简要介绍。

3.1 界面风格

制版软件是在微软视窗操作系统上开发的图形操作软件，由下拉式菜单、弹出式菜单、工具栏菜单、主作图区、功能线作图区、指示栏等组成。如图8所示。

图8 界面风格

3.2 绘图设计

选择下拉菜单、工具栏图标，可方便进行制版花样的设计操作。主要做图元素有：点、线、矩形、椭圆等；主要功能有换色、阵列复制、线性复制等。可方便的进行圈选区复制、颜色填充、旋转、展开等各种操作。

3.3 文件操作

每一个花样对应一系列文件，它们的名字相同，类型不同，系统自动将花样的不同属性分类保存(编译通过后产生14个类型的文件，未编译前为9个类型的文件)。文件类型为：*.bmp、*.pds、*.cnt、*.ina、*.opt、*.pat、*.prm、*.pxp、*.set、*.yst等，bmp和Windows系统中的bmp格式一样。

3.4 程序自动生成

系统根据bmp、ina等文件描述，自动生成电脑横机下机所需要的pat和cnt文件，若以上描述不完整或歧义则会提示错误信息，指出错误的花版行号及原因，终止编译，同时花形编译系统还会检测是否会产生前后针床发生撞针干涉现象等。

3.5 资料编辑

用户将花样顺利编译后，可以在弹出式菜单工作区查看pat拆分图，调入cnt文件查看拆分效果，便于用户查看每一程式行的资料是否准确，并可进行修改。还能查看模拟的出针效果图，避免出现撞针情况。

3.6 工艺单

用户可以使用软件中的工艺单成型功能，只需输入工艺单参数即可自动生成所需工艺，并且自动添加基本功能线、自动拆行、记号、各位针法平收等。

3.7 提花组织操作流程

新建文件→选择机型→设置画布大小(图9所示)→输出工艺单→设置起始针数、转数、选择罗纹形式等参数→右击鼠标选中模版，文件，导入所选图片(图片大小适当，格式为*.bmp)→在绘图工具栏选择选择框，选中导入图片→绘图工具栏选换色右击鼠标进行换色(调为2种颜色)→插入空行(空行色码110)→工作区选择纱嘴，设置纱出号及纱嘴组(图10所示)→设置编织形式(右击鼠标，2色提花，鹿子，线性复制至空行列，图11所示)→矩形前床编织覆盖，插入引塔夏→自动生成动作文件→上机前编译检测→发送上机文件到U盘，如图12所示。

然后将U盘中的文件导入到横机中，选好色纱等基础性工作便可进行编织。在织物上织制出程序设置的花纹图样。

图9 设置画布大小

图10 检查纱嘴位置

图11 设置编织形式

图12 二色提花织物

4 结语

电脑横机作为新型针织机，在短短的数十年中发展迅速，现在纺织行业已经占据了重要的地位。对大多数企业来说，电脑横机功能利用率都比较低，主要用于羊毛衫的生产制造。为加快电脑横机在纺织行业的推广使用，适应针织企业小批量，多品种的产品要求，可以利用其编织几乎所有纬编组织的特性，在未来针织面料生产过程中将会占据极其重要的地位。因此，电脑横机的可编织织物组织的持续探索与研究很有现实意义，对企业生产具有参考意义。

[1] 许瑞超，张一平.针织工艺与设备[M].上海：东华大学出版社，2005.

[2] 朱文俊.电脑横机[M].北京：中国纺织出版社，2011.

[3] 宋广礼，蒋高明.针织物组织与产品设计[M].北京：中国纺织出版社，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年度河南省教育厅科学技术研究重点项目资助计划(14A540001)

姚永标(1969-)，男，实验师，研究方向：纺织新产品设计与开发，E-mail：yaoyb1969@163.com。

TS184.5

B

1673-0356(2015)04-0051-04