CN105700498A - 一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，该方法包括如下步骤：（1）针对针织物热定型工艺参数的选择；（2）质量指标的选择；（3）质量指标预测模型的建立；（4）工艺参数的定量求解。该针织物热定型工艺参数的定量设计方法实现在热定型生产环节中，对针织物工艺参数的定量求解，通过生产实践，选择合适的工艺参数，建立与最终质量指标变量对等的工艺参数预测模型，确保解的唯一性，真正实现工艺参数的精确定量设计，提出采用数据建模的方法，通过选择合适的工艺参数作为输入变量，建立与输出质量指标变量之间的对等工艺预测模型，对热定型生产过程中的工艺参数实现精确的定量求解。
Description
技术领域
本发明涉及针织印染技术领域，具体为一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法。
背景技术
目前大多数企业后整理环节生产工艺参数的设定都是依靠长期以来生产中积累的经验，按照以往生产套路摸索着生产。客户下达定型后织物质量指标，车间主管按照客户要求根据以往生产经验制定定型工艺参数，安排试样生产，看生产结果是否能够达到要求，若否，则调整工艺参数重新安排试样，直至达标。这种依靠经验的试验以及反复调节的方法，使得工艺参数设计准确性低，生产参数制定周期长，另外使得生产过程不稳定，当工艺参数改变，工作点变化后，系统会出现较大的波动，这种人为的控制方案不能适应动态的生产过程，从而导致生产效率低，产品质量不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，该方法包括如下步骤：
（1）针对针织物热定型工艺参数的选择；
（2）质量指标的选择；
（3）质量指标预测模型的建立；
（4）工艺参数的定量求解.
优选的，所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（1）针对针织物热定型工艺参数的选择包括对热定型温度、热定型车速、织物所受张力的选择，在对于织物所受张力作用在热定型生产中表现为织物纬向的上机拉伸率和经向的超喂；
（1）上机拉伸率
织物纬向上机拉伸率的计算方法如下所示，其中代表上机门幅，代表定前门幅。
（2）超喂
超喂是指使织物的喂布速度大于橡胶轮和毛刷轮压布的速度，将织物以一定的松弛状态喂入定型机烘房，以达到在降低经向张力的同时辅助纬向规格调节的目的，超喂的计算方法如下式所示，其中为毛刷轮压布速度，为喂布辊运行速度；
选择作为质量指标预测模型输入变量的工艺参数为定型温度、上机拉伸率、超喂，设为，其中为定型温度，为上机拉伸率，为超喂；
对于车速的确定方法，根据之前的产量与车速的数据关系和现在的产量份额，推断对应车速的方法，例如，之前每天需要完成生产产品的产量要求为10吨，在这产量要求下，设定热定型机工作的车速应为30m/min，现今每天需要完成的产品产量提高到了15吨，故如果要完成新的日产量，可按照比例推算得出速度应该提升到45m/min，所以，在建立热定型工艺预测模型时，可以快速确定生产车速这一工艺参数，不将其作为输入变量，从而降低了输入变量的维数，与质量指标个数相对应。
优选的，所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（2）质量指标的选择，定型后织物的下机门幅、克重、含水率是印染生产后整理环节注重的主要对象，因此将这三者作为热定型质量的主要考察指标。故质量指标预测模型的输出为，其中，，分别为下机门幅，克重和含水率。
优选的，所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（3）质量指标预测模型的建立,确定了模型的输入与输出，即可得出模型的隐性表达式如下所示：
在建立模型时除了要考虑每个工艺参数以外，也要考虑其相互之间的耦合作用，它们均会对热定型效果造成影响,故选择系统模型时可以此为依据。通过提取几组生产大数据，对该系统模型进行辨识，即可确定模型中的未知系数。
优选的，所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（4）工艺参数的定量求解，工艺参数的定量求解是在上述质量指标预测模型建立的前提下完成的，通过生产中最终要求的克重、门幅、含水率三项质量指标带入模型中，选择求解算法，即可求得对应的唯一一组工艺参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法从热定型原理和实际生产出发，提取出合适的输入、输出变量，建立起工艺参数与下机门幅、克重变化率之间的非线性模型，并借助实际生产数据验证模型的有效性；在非线性模型的基础上，设计优化算法，在输入面料已知信息与质量指标目标值得前提下，得到最合适的工艺参数设计方案，最后利用生产数据验证优化算法的准确性。
附图说明
图1为本发明中超喂装置示意图。
图2为本发明中工艺求解算法流程图。
图中：1、织物，2、下超喂，3、上超喂，4、探边器，5、毛刷轮，6、针铗链条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，该方法包括如下步骤：
（1）针对针织物热定型工艺参数的选择；
（2）质量指标的选择；
（3）质量指标预测模型的建立；
（4）工艺参数的定量求解.
实施例2：
根据实施例1所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（1）针对针织物热定型工艺参数的选择包括对热定型温度、热定型车速、织物所受张力的选择，在对于织物所受张力作用在热定型生产中表现为织物纬向的上机拉伸率和经向的超喂；
（1）上机拉伸率
织物纬向上机拉伸率的计算方法如下所示，其中代表上机门幅，代表定前门幅。
（2）超喂
超喂是指使织物的喂布速度大于橡胶轮和毛刷轮压布的速度，将织物以一定的松弛状态喂入定型机烘房，以达到在降低经向张力的同时辅助纬向规格调节的目的，超喂的计算方法如下式所示，其中为毛刷轮压布速度，为喂布辊运行速度；
选择作为质量指标预测模型输入变量的工艺参数为定型温度、上机拉伸率、超喂，设为，其中为定型温度，为上机拉伸率，为超喂；
对于车速的确定方法，根据之前的产量与车速的数据关系和现在的产量份额，推断对应车速的方法，例如，之前每天需要完成生产产品的产量要求为10吨，在这产量要求下，设定热定型机工作的车速应为30m/min，现今每天需要完成的产品产量提高到了15吨，故如果要完成新的日产量，可按照比例推算得出速度应该提升到45m/min，所以，在建立热定型工艺预测模型时，可以快速确定生产车速这一工艺参数，不将其作为输入变量，从而降低了输入变量的维数，与质量指标个数相对应。
实施例3：
根据实施例1或2所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（2）质量指标的选择，定型后织物的下机门幅、克重、含水率是印染生产后整理环节注重的主要对象，因此将这三者作为热定型质量的主要考察指标。故质量指标预测模型的输出为，其中，，分别为下机门幅，克重和含水率。
实施例4：
根据实施例1或2或3所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（3）质量指标预测模型的建立,确定了模型的输入与输出，即可得出模型的隐性表达式如下所示：
在建立模型时除了要考虑每个工艺参数以外，也要考虑其相互之间的耦合作用，它们均会对热定型效果造成影响,故选择系统模型时可以此为依据。通过提取几组生产大数据，对该系统模型进行辨识，即可确定模型中的未知系数。
实施例5：
根据实施例1或2或3或4所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，所述步骤（4）工艺参数的定量求解，工艺参数的定量求解是在上述质量指标预测模型建立的前提下完成的，通过生产中最终要求的克重、门幅、含水率三项质量指标带入模型中，选择求解算法，即可求得对应的唯一一组工艺参数。
实施例6：
根据实施例1或2或3或4或5所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，结合图2为热定型工艺参数求解的算法流程图。从热定型原理和实际生产出发，提取出主要的工艺参数，作为系统模型的输入变量，提取主要的质量指标，作为系统模型的输出变量。本专利具体实施过程中，以热定型温度、拉伸率、超喂三个工艺参数作为系统模型的输入变量，以克重、门幅及含水率作为系统模型的输出变量。输入变量与输出变量分别表示为，其中为定型温度，为上机拉伸率，为超喂。，其中，，分别为下机门幅，克重和含水率。
确定好输入输出后，建立质量指标的预测模型。
选择一种合适的非线性模型，既能反应各工艺参数与质量指标之间的关系，又能体现各工艺参数之间的耦合互联关系。利用生产中的大数据，对该非线性系统进行辨识，求出系统中各未知参数。利用剩余的数据，对该辨识的系统进行模型验证，确保模型的准确性。
在非线性模型的基础上，设计工艺参数求解算法，在输入面料已知信息与质量指标目标值的前提下，得到确定唯一的一组温度、拉伸率、超喂的工艺参数方案，最后利用生产数据验证算法的准确性。
对于生产过程中的车速这一工艺参数的确定，本专利方案中提出根据之前的产量与车速的数据关系和现在的产量份额，推断对应车速的方法。假设生产同一种布料，之前为达到A吨/天的日产量，设定的热定型车速为Bm/min。现每天的日产量要求为吨/天，则可确定现在的车速应该为m/min。其中，。
由此可以精准确定热定型生产过程中，影响克重、门幅、含水率质量指标的各个工艺参数，包括热定型温度、车速、拉伸率和超喂。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
（1）针对针织物热定型工艺参数的选择；
（2）质量指标的选择；
（3）质量指标预测模型的建立；
（4）工艺参数的定量求解。
2.根据权利要求1所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，其特征在于：所述步骤（1）针对针织物热定型工艺参数的选择包括对热定型温度、热定型车速、织物所受张力的选择，在对于织物所受张力作用在热定型生产中表现为织物纬向的上机拉伸率和经向的超喂；
（1）上机拉伸率
织物纬向上机拉伸率的计算方法如下所示，其中代表上机门幅，代表定前门幅；
；
（2）超喂
超喂是指使织物的喂布速度大于橡胶轮和毛刷轮压布的速度，将织物以一定的松弛状态喂入定型机烘房，以达到在降低经向张力的同时辅助纬向规格调节的目的，超喂的计算方法如下式所示，其中为毛刷轮压布速度，为喂布辊运行速度；
选择作为质量指标预测模型输入变量的工艺参数为定型温度、上机拉伸率、超喂，设为，其中为定型温度，为上机拉伸率，为超喂；
对于车速的确定方法，根据之前的产量与车速的数据关系和现在的产量份额，推断对应车速的方法，例如，之前每天需要完成生产产品的产量要求为10吨，在这产量要求下，设定热定型机工作的车速应为30m/min，现今每天需要完成的产品产量提高到了15吨，故如果要完成新的日产量，可按照比例推算得出速度应该提升到45m/min，所以，在建立热定型工艺预测模型时，可以快速确定生产车速这一工艺参数，不将其作为输入变量，从而降低了输入变量的维数，与质量指标个数相对应。
3.根据权利要求1所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，其特征在于：所述步骤（2）质量指标的选择，定型后织物的下机门幅、克重、含水率是印染生产后整理环节注重的主要对象，因此将这三者作为热定型质量的主要考察指标；故质量指标预测模型的输出为，其中，，分别为下机门幅，克重和含水率。
4.根据权利要求1所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，其特征在于：所述步骤（3）质量指标预测模型的建立,确定了模型的输入与输出，即可得出模型的隐性表达式如下所示：
在建立模型时除了要考虑每个工艺参数以外，也要考虑其相互之间的耦合作用，它们均会对热定型效果造成影响,故选择系统模型时可以此为依据；
通过提取几组生产大数据，对该系统模型进行辨识，即可确定模型中的未知系数。
5.根据权利要求1所述的一种针织物热定型工艺参数的定量设计方法，其特征在于：所述步骤（4）工艺参数的定量求解，工艺参数的定量求解是在上述质量指标预测模型建立的前提下完成的，通过生产中最终要求的克重、门幅、含水率三项质量指标带入模型中，选择求解算法，即可求得对应的唯一一组工艺参数。
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