第七章 纬编针织物CAD系统

花 型 的 输 入
花 型 循 环 数 据
颜 色 循 环 数 数 据
选 针 循 环 数 据
结果数据文件
复现数据文件
图7－5 花型CAD系统文件格式的内部现实
7.3.2 花型数据的数学描述
花纹循环是针织物上花纹在纵向、横向重复的最小单元。花纹 循环数据可以用二维数组或矩阵来表示，即： a(W，H) ……a(1,H) A＝ … a(i,j) … a(W，1) ……a(1,1) 式中： A——花纹循环二维数组或矩阵； i——花纹循环中的行号，i=1，2，……，W。从右至左编号。 W是花宽，即花纹循环中的纵行数。 j——花纹循环中的列号，j＝l，2，……，H。从下至上编号。H 是花高，即花纹循环中的横列数。 a(i，j)——花纹循环中的第i行、第j列处的元素。 编织n色规则提花组织时： 1，表示为第1色线圈 a(i,j)= 2，表示为第2色线圈 … n 表示为第n色线圈。 为了与针筒的逆时针方向回转及编织顺序相对应，将a(1，1)放 在右下角，a(W，H)放在左上角。
机械式与电子提花系统的比较
机械提花系统 电子提花系统
•更换花型不方便 •花型图案幅面小 •设计周期长 •控制复杂
•花型更换迅速 •花型范围不受限制 •产品设计周期短 •控制频率高，可实现高速化
传感器
挺针片
花型 准备系统
花纹信息
花纹信息 (纸/胶带)
光电扫描器
同步信号
相位脉冲 发生器
针槽
选针片
输入器
本章学习重点
纬编针织物CAD系统的功能和特点 纬编针织物CAD系统的组成 纬编针织物CAD基本原理 电脑提花圆纬机的工作原理
上机要求
掌握纬编针织物CAD软件的操作 熟练运用CAD系统设计纬编提花织物
7.1 纬编针织物CAD介绍
纬编针织物形成花纹的方法
色织提花花型
结构变化花型
印花
传统纬编针织物的设计包括哪些内容
为了便于计算机处理，把花样数据元素记作二值元素的向量。
a1 a2
a(i,j)= . ak . . an 例：四色提花，a(i,j)对应为第一色时，
ak=
0, 所对应的线圈颜色不为k时 1，所对应的线圈颜色为k时
a(i,j) =
1 因此，花样循环数组可转换成二维数组： 0 0 A＝[a(i，j)]。该数组是一个W*nH数组，数 组中的元素a(i，j)均为0或1。 0
花纹数据中的某一行是由某一成圈系统组来完成的，在针 筒宽度上，每根针都经过每一个选针装置。凡与该选针装置颜 色相对应的花纹元素都在该处参加编织。因此，选针循环矩阵 可以表示为： E1 E2 …Ek E= Ek+1 Ek+2 … … Eh 式中：k—成圈系统组数，k＝S/n。；n —花样色数 E1是花纹循环矩阵中W＝1时，即第1行元素颜色矩阵与第1 个成圈系统(选针装置)组矩阵相乘而得； E2是花纹循环矩阵中W＝2时，即第2行元素颜色矩阵与第2 个成圈系统(选针装置)组矩阵相乘而得； 后面的表达式依此类推。
颜色数统计
同屏多个窗口的显示 打印功能
二维仿真图
意匠图
组织图
纬编针织物CAD功能： 花型设计 参数设置 文件管理 上机工艺设计 模拟显示 帮助
7.2 纬编针织物CAD系统组成 7.2.1 电子提花系统 电脑提花圆纬机特点 采用三位选针技术； 计算机进行花型设计， 控制三角运动，自动 调节密度，自动调换 色线等； 全部程序保存在软、 硬盘中；
画意匠图
设计上机 意匠图
7.3.2 花型数据的数学描述
花型CAD制作系统的基本功能是将设计者 输入的图像文件转换为系统所能识别的选针循 环数据。 花型CAD制作系统中有三类花型数据： 花纹循环数据是花纹循环意匠图的数学表示； 颜色循环数据是花纹编织过程中各成圈系统 喂入色纱的数学表示； 选针循环数据是圆纬机形成花纹过程中各成 圈系统选针情况的数学表示，也是控制各选针 执行装置发生动作的直接依据。
色彩与图案设计 纱线设计 组织结构设计 产品生产工艺设计
传统纬编提花织物的花型设计步骤 设计纹样 画意匠图 设计上机意匠图
配色
CAD在纬编针织物设计中的应用 纬编针织物工艺设计CAD系统 纬编花型设计CAD系统 纬编针织物仿真系统
仔细观看纬编针织物CAD设计过程，回答以下问题：
1.纬编针织物CAD与传统的织物设计的异同点 2.纬编针织物CAD系统的功能
二维仿真设计界面，直观、便捷 图形编辑功能强大，意匠设计简单
颜色、 仿真图元 针法栏
图元库
本花型采用了哪些编辑方法 图层的使用 图元的粘贴 针法的选择与填充 图形的复制与粘贴 局部图形的填充 画线
各种辅助工具协助完成花型设计
调色板
针法选择
画线工具和画阴影对话框
三维穿着仿真
起始横列即时修改
智能化 浮线检查修正
7.2.3 硬件配置
图7-3 硬件支撑环境
7.2.4 软件环境
进行程序设计时，一般包括以下几 个模块： 意匠图绘制模块 辅助工具设计模块 配色设计模块 模拟显示模块 织物工艺单设计模块
图7－4 总体结构
7.3 纬编针织物CAD设计原理 7.3.1 纬编织物传统花型设计方法
绘制美术图
修改成纬编图案
选针机构
选针是通过选针控制器来完成的。它是电脑控制系统的执 行部件。 织物组织的花型数据经过预先编译后存放于数据存储器， 根据花型数据的形成确定在每一行中选中哪些针来工作。 电子提花机控制器将花型数据经过放大器后输送到选针控 制器来控制选针片的下垂或抬起。
执行机构（选针器）分为 12组，每根针在一组选针 器中只有一次被选中，在 针筒转一周的过程中每根 针工作12次。 一个花高为H的花型，针 筒需H/12转。
第七章 纬编针织物CAD系统
7.1纬编针织物CAD系统介绍 7.2纬编针织物CAD系统 7.2.1 电子提花系统 7.2.2 电子提花圆纬机花型准备系统 7.2.3 硬件配置 7.2.4 软件环境 7.3纬编针织物CAD设计原理 7.3.1 纬编织物传统花型设计方法 7.3.2 花型数据的数学描述 7.4纬编针织物CAD系统的功能 7.4.1 针织圆纬机计算机花型设计系统 7.4.2 滚筒式提花圆机花型准备系统 7.5纬编针织物CAD系统的应用
控制器
放大器
选针机构
图7-1 电子提花系统原理图
7.2.2 电子提花圆纬机花型准备系统 提花圆纬机编织原理
在提花组织的成圈过程中，每一路纱线都根据花纹需要只在某些所 选择的针上成圈。在不成 圈处织针退出工作，新纱线既不垫放到针上， 同时旧线圈也不从针上脱下。因此，编织一个提花线圈横列需要由几个 成圈系统来完成。在采用舌针的提花针织机上，舌针参加工作与否，是 由提花选针机构和三角来决定的
选针循环就是圆纬机上各个成圈系统选针情况形成 的重复单元。决定选针循环大小的因素有： 选针循环中针筒转过的针距数T 选针循环中的针筒转数 选针循环中相应的成圈系统数S 花纹循环高度H
选针循环数据表示选针循环中针筒依次转过每 个针距时各成圈系统的选针作用。 针筒每转过一个针距，S个成圈系统的执行装置 都必须收到一个信号，因此针筒每转过一个针距， 就必须提供S个选针数据，分别提供给S个成圈系统。
7.5 纬编针织物CAD系统的应用
7.5.1 参数设置
输入参数
花型设计菜单
工艺显示菜单
图7－26 组织图中第2横列所对应的钳齿规律
图7－25 选针片的排列方式
图7－27 组织图中第六横列所对应的钳齿规律
模拟显示
本章复习题
1. 叙述纬编CAD系统的组成结构。 2. 叙述常用纬编CAD系统的功能组成。 3. 简述纬编织物传统设计方法与计算机辅 助设计方法的异同点。 4. 简单推导纬编意匠图花型的数据描述方 法。 5. 简述纬编花型数据存储的转换关系。
花纹循环数组转换为二值数组举Fra Baidu bibliotek：
2 1 1 1 3 2 3 3 2
三色提花花纹循环数据
0 1 0 1 0 0 0 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0
7.4.2 滚筒式提花圆机花型准备系统
系统功能: 文件管理模块 参数设置模块 花型设计模块 上机工艺模块 模拟显示模块 帮助模块
CAD系统软件开发: 针织物花型参数的确定 意匠格的绘制 针织物花型辅助作图工具的设计 针织物上机工艺单的设计 织物反面工艺设计 针织物的模拟显示设计 文件管理菜单的设计
7.4 纬编针织物CAD系统的功能
7.4.1 针织圆纬机计算机花型设计系统
单 面 提 花 双 面 提 花 三 针 选 位
工艺单 设计
工艺数据 文件
意匠处理
纹板 数据
电子纹板 布样仿真
小样输入
图形处理
画圆椭圆 画矩形正 方形 画直线
意匠数据
图7－13系统结构图
系统的四大模块：
文件管理模块 花型设计模块 工艺参数输入模块：机型、机号、路数、 色纱数、花高、花宽、横密、纵密等 意匠图绘制模块 花型工艺单设计模块 花型打印模块 打印意匠图 打印花型工艺单 打印工艺参数 模拟显示 帮助系统模块
选针循环数据E可用以下二维矩阵表示： e(1,1) … e(S,1) … … … E = … e(u,t) … … … … e(1,T) … e(S,T) 式中：T—选针循环中针筒转过的针距数。T＝ N ×（H／K） t—从针筒零位起针筒转过的针距数。t＝1，2,…，T。 u—圆纬机成圈系统号。u＝1，2，…,S。 e(u,t)—针筒从零位转过t个针距时，第u号成圈系统对针的选 针作用。 值为1，表示将通过的针成圈；值为0，表示将使针在 该处退出三角槽形成浮线。 N —总针数； H—花纹循环高度 K—成圈系统组数； S—成圈系统数 S＝K×n（色数）
图7－2 48路进线圆纬机的俯视图
花型准备系统
对于电子提花圆纬机来说，花型准备系统一般是 CAD花型制作系统。 花型CAD实际上是一个图像处理的专用软件，它 包括图像的录入、处理、转换、输出等功能。 一般工作步骤： 采用适当的手段将花型输送给计算机； 花型文件转换成计算机内部的图像数据文件 计算机自动将图像数据文件转换为电子提花 圆机所需要的选针数据。