CN101148811A - 一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机，具体涉及一种采用非矢量化处理图案并按照逐行或逐列枪刺的方法以及按照该方法生产彩色和两种绒头结构的提花枪刺簇绒产品的织机，所要解决的问题是：提供一种采用非矢量化处理图案并使织机按照逐行或逐列的方向枪刺成彩色和两种绒头结构产品的方法以及应用该方法的织机，所采用的方案是：将表面的颜色和结构与处理后图像的像素点位置和像素灰度值建立函数关系，按照一定的数据格式输出，在逐行或逐列的方向上织多色和多结构进行提花枪刺织成簇绒产品；其织机还包括喂纱机构、换纱机构、剪纱机构和织针换向机构；本发明可广泛应用到各种提花枪刺簇绒产品中。
Description
技术领域
本发明一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机，具体涉及一种采用非矢量化处理图案并按照逐行或逐列枪刺的方法以及按照该方法生产彩色和两种绒头结构的提花枪刺簇绒产品的织机。
背景技术
现在市场上的提花枪刺簇绒织机主要生产单色提花和高低圈绒结构，该种织机由排针同时织入底布中，不能按逐行或逐列中每一个像素点排列的次序依次进行扫描方式枪刺；瑞士Hitex公司生产的Handtuft织机是由电脑控制的枪刺地毯，但Handtuft织机采用矢量性质的图形处理方法，织针按矢量图的方向运动枪刺，织完一种颜色后再更换另一种颜色，织完一块底布后再更换另一块底布，不能连续工作；另外，本申请人在先申请的中国专利，公告号CN1772995A，公开日是2006年5月17日，申请号为200410092764.4，名称为“生产多个绒头高度提花地毯的方法及其织机”中公开了地毯表面绒头的位置和高度与其非矢量化图案像素点相应的位置和灰度值建立数学函数关系，地毯织机按上述数学函数建立的图按像素排列进行逐行或逐列扫描织成提花地毯，扫描方式为不间断的方式。该专利只公开了地毯表面绒头的位置和高度与其非矢量化图案像素点相应的位置和灰度值建立数学函数关系，因此只能织出单一颜色和单一绒头结构(圈绒)的提花地毯。斯马特(太原)公司生产的Smartuft织机完全采用公告号CN1772995A，公开日是2006年5月17日，申请号为200410092764.4，名称为“生产多个绒头高度提花地毯的方法及其织机”的技术，因此，只能织出单一色彩、单一结构的提花枪刺簇绒产品
发明内容
本发明一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机，所要解决的技术问题是提供一种采用非矢量化处理图案并使织机按照逐行或逐列的方向枪刺成彩色和两种绒头结构的簇绒产品的方法以及应用该方法的织机。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种制造提花枪刺簇绒产品的方法，首先，将图案输入计算机中进行非矢量化处理，算出其各个像素点的位和灰度值；再将待枪刺的簇绒产品表面绒头位置和高度与处理后图像各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系；然后，将待枪刺的簇绒产品表面的颜色和结构与处理后图像的各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系，其中，绒头颜色和结构的数学函数式为：f(c)＝(C/位图灰度值)×相应像素点的灰度值，其中：f(c)为每一个绒头的颜色值，C为最大颜色数；最后，织机按上述建立的图案像素点排列与其位置、颜色、高度和结构的函数关系，经过计算机处理后，按照一定的数据格式输出，在逐行或逐列中按照逐点或多点的方式，采用不间断或者间断的方式簇绒成多色、多高度和多结构进行提花枪刺织成簇绒产品；
上述的数据格式采用数控技术G码指令格式或数控技术G码改进后的格式；
一种制造提花枪刺簇绒产品的方法的织机，主要包括：机架1、位于机架上的横梁导轨2，机架1左侧的喂布机构3、机架上方的支布架4、机架右侧的卷布机构5、支布架4上方的张力辊6、至少一组可以在横梁导轨2中间来回运动的簇绒机头7和电控部分39，它还包括位于每一组簇绒机头7上部的喂纱机构8、位于每一组簇绒机头7内部的换纱机构9、位于每一组簇绒机头7下方侧面的剪纱机构10和位于每一组簇绒机头7下方的织针换向机构11；
上述的喂纱机构8主要包括至少一个喂纱控制器12、至少一个与喂纱控制器12相连的滚轮13、位于滚轮13的下方的长滚轮14、至少一个位于长滚轮14侧面的罗拉喂入/牵出装置15和带动长滚轮14一起转动的罗拉转轴16，其中，罗拉喂入/牵出装置15为最前端设置有导纱钩的滑杆；
上述的换纱机构9包括至少一根纱线导管17、连接在纱线导管17下方的换纱喷气室18，其中，换纱喷气室18机构为：在圆形或方形壳体19内设置有至少一根导管20，纱线导管17与导管20以滑动的形式或软管的形式连接，在导管20的下方设置有一个向下吹气的喷气孔21，在壳体19的外表面上设置有一个进气孔22，进气孔22与喷气孔21相通，壳体19的下方设置有纱线出口23；
上述的剪纱机构10包括主轴24、凸轮25、上连杆26、摆块27、下连杆28、刀片29、线性滑轨30和推力装置31，其结构为：凸轮25固定在主轴24上，并连同主轴24一起转动，上连杆26的上端铰接在凸轮25上的，上连杆26的下端铰接在摆块27的一端，摆块21的一端铰接在线性滑轨30上，线性滑轨30的另一端固定有推力装置31，推力装置31可以为气缸，还可以为电磁阀，摆块27的另一端铰接下连杆28，下连杆28的另一端铰接刀片29，刀片29安装在织针架32上；
上述的织针换向机构11包括织针换向推力装置33、织针换向连杆34、换向轮35、从动轮36、传动皮带37和织针38，其结构为：织针换向推力装置33与织针换向连杆34相连，织针换向连杆34与换向轮35铰接在一起，换向轮35通过传动皮带37与从动轮36固定在一起，从动轮36与织针38固定在一起，织针换向推力装置33可以为气缸，还可以为电磁阀或电机；
上述的电控部分39包括微型计算机40、与微型计算机40相连的织针电控单元41、机头电控单元42、喂纱控制器12、喂布电控单元43、换纱电控单元44、织针换向推力装置33、推力装置31、织针频率、位置传感器45、机头位置传感器46和限位传感器47。
下面结合该织机的工作过程对本发明做进一步描述：
第一步，将图案输入计算机中进行非矢量化处理，算出其各个像素点的位和灰度值；
第二步，将待枪刺的簇绒产品表面的位置、颜色、高度和结构与处理后图像的各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系，首先，按照枪刺的簇绒产品表面的位置数学函数式为：f(x)＝k1X+c1，f(y)＝k2Y+c2，其中k1、c1、k2、和c2为比例系数，人工输入k1、c1、k2、和c2的数值即可建立起实际织出的产品与图案之间比例关系；接着按照簇绒产品表面的高度数学函数式为：f(z)＝(L/位图灰度值)x相应像素点的灰度值，其中L为设定的最大绒头高度，人工输入一个数值即可，可根据用户自行调节；再按照绒头颜色和结构的数学函数式为：f(c)＝(C/位图灰度值)x相应像素点的灰度值，其中：f(c)为每一个绒头的颜色值，C为最大颜色数，人工分别输入颜色函数式和结构函数式中的C值，可以相同也可以不同；计算机自动计算并输出各个像素点的位置、高度、颜色和结构的值，通过数控技术G码指令格式或数控技术G码改进后的格式输入织机的微型计算机40中；
第三步，微型计算机接收指令后，通过控制织针电控单元41、机头电控单元42、喂纱控制器12、喂布电控单元43、换纱电控单元44、织针换向推力装置33、推力装置31、织针频率、位置传感器45、机头位置传感器45和限位传感器46对织针、簇绒机头、喂纱机构、喂布机构、换纱机构、织针换向机构和剪纱机构进行控制，使织机在逐行或逐列中按照逐点或多点的方式，并采用不间断或者间断的方式枪刺，先确定位置，然后确定颜色，再确定长度，最后确定结构，织成彩色、多个高度和两种结构的簇绒产品。
最后，当织完一副图案后，若需连续提花枪刺多幅图案时，在输入指令时就一次性输入多个排好顺序的图案，织机就会按照输入的指令连续工作。
本发明一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机与现有技术相比具有以下有益效果：
1、方法构思新颖、机构设计合理：本发明一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机，其方法利用计算机将输入的图案进行非矢量化处理，算出其各个像素点的位和灰度值，将待枪刺的簇绒产品颜色和结构与处理后图像的各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系，使各点的簇绒产品的特性(颜色和结构)形成数据，采用数控G码技术编译并输入织机电控部分的微型计算机，微型计算机控制织针电控单元41、机头电控单元42、喂纱控制器12、喂布电控单元43、换纱电控单元44、织针换向推力装置33、推力装置31、织针频率、位置传感器45、机头位置传感器45和限位传感器46对织针、簇绒机头、喂纱机构、喂布机构、换纱机构、织针换向机构和剪纱机构进行控制，使织机在逐行或逐列中按照逐点或多点的方式，并采用不间断或者间断的方式枪刺，织成彩色、多个高度和两种结构的簇绒产品。
2、织机速度快、可多针工作、生产效率高：本发明的织机采用全自动的喂纱机构、喂布机构、换纱机构、织针换向机构和剪纱机构，基本无需人工操作，还可以采用多组簇绒机头同时工作，可以使一台机器同时编制多组相同或不同的簇绒产品，因此生产效率高。
附图说明
下面结合附图对本发明一种制造提花枪刺簇绒产品的方法及其织机做进一步描述：
图1为本发明中织机的机构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明中织机的运动轨迹示意图；
图4为本发明中喂纱机构8的机构示意图；
图5为本发明中换纱机构9的机构示意图；
图6为本发明中剪纱机构10的机构示意图；
图7为本发明中织针换向机构11的机构示意图；
图8为图7的俯视图；
图9为本发明中织机的电器控制原理图。
具体实施方式
本实施例中的制造提花枪刺簇绒产品的方法是：先将图案输入计算机中进行非矢量化处理，算出其各个像素点的位和灰度值；再将待枪刺的簇绒产品表面的位置、颜色、高度和结构与处理后图像的各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系，首先，按照枪刺的簇绒产品表面的位置数学函数式为：f(x)＝k1X+c1，f(y)＝k2Y+c2，其中k1、c1、k2、和c2为比例系数，人工输入k1、c1、 k2、和c2的数值即可建立起实际织出的产品与图案之间比例关系，若k1＝k2＝1时，表示图案与簇绒产品的比例为1∶1，若k1＝k2＝2，表示图案与簇绒产品的比例为1∶2；接着按照簇绒产品表面的高度数学函数式为：f(z)＝(L/位图灰度值)x相应像素点的灰度值，其中L为设定的最大绒头高度，人工输入一个数值即可，可根据用户自行调节；再按照绒头颜色和结构的数学函数式为：f(c)＝(C/位图灰度值)x相应像素点的灰度值，其中：f(c)为每一个绒头的颜色值，C为最大颜色数，人工分别输入颜色函数式和结构函数式中的C值，可以相同也可以不同；计算机自动计算并输出各个像素点的位置、高度、颜色和结构的值，通过数控技术G码指令格式或数控技术G码改进后的格式输入织机的微型计算机中；微型计算机按上述建立的图案像素点排列与其位置、颜色、高度和结构的函数关系，经过计算机处理后，按照一定的数据格式输出，在逐行或逐列中按照逐点或多点的方式，采用不间断或者间断的方式簇绒成多色、多高度和多结构进行提花枪刺织成簇绒产品。
图1为本发明中织机的机构示意图，织机主要包括：机架1、位于机架上的横梁导轨2，机架1左侧的喂布机构3、机架上方的支布架4、机架右侧的卷布机构5、支布架4上方的张力辊6、至少一组可以在横梁导轨2中间来回运动的簇绒机头7和电控部分39，还包括位于每一组簇绒机头7上部的喂纱机构8、位于每一组簇绒机头7内部的换纱机构9、位于每一组簇绒机头7下方侧面的剪纱机构10和位于每一组簇绒机头7下方的织针换向机构11。
图2为图1的左视图，图中，在横梁导轨2中间设置有多组簇绒机头7，每一组簇绒机头7上都设置有一组喂纱机构8、换纱机构9、剪纱机构10和织针换向机构11。
图3为本发明中织机的运动轨迹示意图；图中，水平方向为织针运动方向，垂直方向为位于喂布机构和卷布机构上的底布运动方向，织针沿着水平方向运动，当到达边界后，提起织针，待卷布机构带动底布沿着垂直方向运动一定距离后，织针开始旋转180度后，反向并沿着水平方向返回，周而复始地运动下去。
图4为本发明中喂纱机构8的机构示意图，喂纱机构8由喂纱控制器12、多个滚轮13、长滚轮14、罗拉喂入/牵出装置15和罗拉转轴16组成，其中，喂纱控制器12为气缸或电磁阀，罗拉喂入/牵出装置15为最前端设置有导纱钩的滑杆，其结构为：喂纱控制器12位于滚轮13的上面，并与滚轮13相连，滚轮13的下方设置有罗拉转轴16，罗拉转轴16上套装有长滚轮14，长滚轮14的侧面设置有罗拉喂入/牵出装置15；
其中，图4-A中罗拉喂入/牵出装置15处于将纱线从换纱机构9中牵出状态，4-B中罗拉喂入/牵出装置15处于将纱线喂入换纱机构9状态；
其喂纱过程为：每根纱线位于滚轮13和长滚轮14之间，出线端通过罗拉喂入/牵出装置15中的导纱钩将纱线牵入换纱机构9中，当需要将哪根纱线喂入换纱机构9中，就通过喂纱控制器12将纱线对应的滚轮落下，使滚轮与一直旋转的长滚轮14接触，使纱线沿着罗拉喂入/牵出装置15中的导纱钩将纱线不断地推入换纱机构9内，当需要更换另一种颜色的纱线时，通过喂纱控制器12将对应的滚轮13拉起，使对应的滚轮13与长滚轮14脱离，同时将罗拉喂入/牵出装置15中的滑杆向外拉出，使纱线从织针上离开，再将所需的颜色的对应滚轮13和对应的罗拉喂入/牵出装置15按照上述的步骤工作即可。
图5为本发明中换纱机构9的机构示意图，换纱机构9包括至少一根纱线导管17、连接在纱线导管17下方的换纱喷气室18，其中，换纱喷气室18机构为：在圆形或方形壳体19内设置有至少一根导管20，在导管20的下方设置有一个向下吹气的喷气孔21，在壳体19的外表面上设置有内一个进气孔22，进气孔22与喷气孔21相通，壳体19的下方设置有纱线出口23；
其工作过程为：当喂纱机构8将某种颜色的纱线通过纱线导管17喂入导管20内，并伸出导管20，并落到换纱喷气室18的底部，此时喷气孔21不断地吹气将纱线从纱线出口23吹出，吹入织针内，当需要更换另一种颜色纱线时，喂纱机构8将前一种颜色的纱线从换纱喷气室18的底部拉到导管20内，再将另一种颜色的纱线重复上述步骤操作，将其从纱线出口23吹出。
图6为本发明中剪纱机构10的机构示意图，图中剪纱机构10包括主轴24、凸轮25、上连杆26、摆块27、下连杆28、刀片29、线性滑轨30和推力装置31，其结构为：凸轮25固定在主轴24上，并连同主轴24一起转动，上连杆26的上端铰接在凸轮25上的，上连杆26的下端铰接在摆块27的一端，摆块21的一端铰接在线性滑轨30上，线性滑轨30的另一端固定有推力装置31，推力装置31可以为气缸，还可以为电磁阀，摆块27的另一端铰接下连杆28，下连杆28的另一端铰接刀片29，刀片29安装在织针架32上，织针架32下方固定有织针38，织针38上方设置有纱线出口23，在纱线出口23和织针38之间的侧面上设置有刀片29，在凸轮25的作用下刀片29做前后往复运动，当需要剪断纱线时，就通过推力装置31将摆块27向织针38一侧推进，通过刀片29的往复运动将纱线割断，从而实现本发明中两种绒头结构，当刀片29不割断纱线时，此时绒头结构是圈绒结构，当刀片29割断纱线时，此时绒头结构是线绒结构，也称割绒结构。
图7为本发明中织针换向机构11的机构示意图，图8为图7的俯视图，织针换向机构11包括织针换向推力装置33、织针换向连杆34、换向轮35、从动轮36、传动皮带37和织针38，其结构为：织针换向推力装置33与织针换向连杆34相连，织针换向连杆34与换向轮35铰接在一起，换向轮35通过传动皮带37与从动轮36固定在一起，从动轮36与织针38固定在一起，织针换向推力装置33可以为气缸，还可以为电磁阀或电机；
其工作过程为：换向轮35只能水平转动，不能上下运动，织针38上下运动，并通过传动皮带37这个柔性连接与换向轮35连接在一起，当需要织针38上转动时，织针换向推力装置33通过织针换向连杆34使换向轮35转一定的角度，从而带动从动轮36和织针38一起旋转180度，完成织针的换向过程。
图9为本发明中织机的电器控制原理图，图中，电控部分39包括微型计算机40、与微型计算机40相连的织针电控单元41、机头电控单元42、喂纱长滚轮14，喂布电控单元43、喂纱控制器12、换纱电控单元44、织针换向推力装置33、织针频率、位置传感器45、机头位置传感器46和限位传感器47。
其原理为：微型计算机40接受到通过数控技术G码格式或数控技术G码改进后的格式指令，并且根据织针频率、位置传感器45的反馈信号，将运动指令发向织针电控单元41、机头电控单元42、喂纱机构中的长滚轮14和喂纱控制器12、喂布电控单元43、换纱电控单元44、织针换向推力装置33。
其中织针电控单元41、机头电控单元42、喂纱长滚轮电控单元14，喂布电控单元43为步进或伺服电机驱动器。而织针频率、位置传感器45、机头位置传感器46和限位传感器47为位移传感器。其中位置传感器45、机头位置传感器46和限位传感器47型号可以为欧姆龙E2E-X10E2。
本发明的织机中用到的所有气缸的型号可以为SDAS-20X5，电磁阀的型号可以为DCF-220，电动机的型号可以为DDJ-3；其所有电器元件的控制方式与现有的织机相同。
Claims (8)
1.一种制造彩色和两种绒头结构的提花枪刺簇绒产品的方法，其特征是：
首先，将图案输入计算机中进行非矢量化处理，算出其各个像素点的位和灰度值；
再将待枪刺的簇绒产品表面绒头位置和高度与处理后图像各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系；
然后，将待枪刺的簇绒产品表面的颜色和结构与处理后图像的各个像素点位置和像素灰度值建立数学函数关系，其中，绒头颜色和结构的数学函数式为：f(c)＝(C/位图灰度值)×相应像素点的灰度值，其中：f(c)为每一个绒头的颜色值，C为最大颜色数；
最后，织机按上述建立的图案像素点排列与其位置、颜色、高度和结构的函数关系，经过计算机处理后，按照一定的数据格式输出，在逐行或逐列中按照逐点或多点的方式，采用不间断或者间断的方式簇绒成多色、多高度和多结构进行提花枪刺织成簇绒产品。
2.根据权利要求1所述的制造彩色和两种绒头结构的提花枪刺簇绒产品的方法，其特征是： 数据格式采用数控技术G码指令格式或数控技术G码改进后的格式。
3.一种实现权利1所述制造彩色和两种绒头结构的提花枪刺簇绒产品的方法的织机，主要包括：机架(1)、位于机架上的横梁导轨(2)，机架(1)左侧的喂布机构(3)、机架上方的支布架(4)、机架右侧的卷布机构(5)、支布架(4)上方的张力辊(6)、至少一组可以在横梁导轨(2)中间来回运动的簇绒机头(7)和电控部分(39)，其特征是：它还包括位于每一组簇绒机头(7)上部的喂纱机构(8)、位于每一组簇绒机头(7)内部的换纱机构(9)、位于每一组簇绒机头(7)下方侧面的剪纱机构(10)和位于每一组簇绒机头(7)下方的织针换向机构(11)。
4.根据权利要求3所述的织机，其特征是：喂纱机构(8)主要包括至少一个喂纱控制器(12)、至少一个与喂纱控制器(12)相连的滚轮(13)、位于滚轮(13)的下方的长滚轮(14)、至少一个位于长滚轮(14)侧面的罗拉喂入/牵出装置(15)和带动长滚轮(14)一起转动的罗拉转轴(16)，其中，罗拉喂入/牵出装置(15)为最前端设置有导纱钩的滑杆。
5.根据权利要求3所述的织机，其特征是：换纱机构(9)包括至少一根纱线导管(17)、连接在纱线导管(17)下方的换纱喷气室(18)，其中，换纱喷气室(18)机构为：在圆形或方形壳体(19)内设置有至少一根导管(20)，纱线导管(17)与导管(20)以滑动的形式或软管的形式连接，在导管(20)的下方设置有一个向下吹气的喷气孔(21)，在壳体(19)的外表面上设置有一个进气孔(22)，进气孔(22)与喷气孔(21)相通，壳体(19)的下方设置有纱线出口(23)。
6.根据权利要求3所述的织机，其特征是：剪纱机构(10)包括主轴(24)、凸轮(25)上连杆(26)、摆块(27)、下连杆(28)、刀片(29)、线性滑轨(30)和推力装置(31)，其结构为：凸轮(25)固定在主轴(24)上，并连同主轴(24)一起转动，上连杆(26)的上端铰接在凸轮(25)上的，上连杆(26)的下端铰接在摆块(27)的一端，摆块(21)的一端铰接在线性滑轨(30)上，线性滑轨(30)的另一端固定有推力装置(31)，推力装置(31)可以为气缸，还可以为电磁阀，摆块(27)的另一端铰接下连杆(28)，下连杆(28)的另一端铰接刀片(29)，刀片(29)安装在织针架(32)上。
7.根据权利要求3所述的织机，其特征是：织针换向机构(11)包括织针换向推力装置(33)、织针换向连杆(34)、换向轮(35)、从动轮(36)、传动皮带(37)和织针(38)，其结构为：织针换向推力装置(33)与织针换向连杆(34)相连，织针换向连杆(34)与换向轮(35)铰接在一起，换向轮(35)通过传动皮带(37)与从动轮(36)固定在一起，从动轮(36)与织针(38)固定在一起，织针换向推力装置(33)可以为气缸，还可以为电磁阀或电机。
8.根据权利要求3所述的织机，其特征是：电控部分(39)包括微型计算机(40)、与微型计算机(40)相连的织针电控单元(41)、机头电控单元(42)、喂纱控制器(12)、喂布电控单元(43)、换纱电控单元(44)、织针换向推力装置(33)、推力装置(31)、织针频率、位置传感器(45)、机头位置传感器(46)和限位传感器(47)。
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