第五節 橫機新技術
傳統的橫機是一種雙針床緯編針織機,自1973年第一臺電腦橫機問世以來,電子技術在橫機上得到了廣泛的應用,電子選針技術、電子程序控制和花型準備系統日益完善。在新一代電腦橫機上送紗張力、換紗、花型變化、組織變化、線圈長度、牽拉張力、起口、收放針、分離橫列及產品設計和編織都實現了自動化控制,集成了計算機、機電一體化與針織工藝技術。為了滿足市場需要,許多紡機廠推出各種不同類型的全自動電腦橫機,如德國斯托爾(STOLL)公司的CMS系列、日本島精(SHIMA?SEIKI)公司的SES系列、瑞士事坦格(STEIGER)公司的ELECTRA系列、德國環球(UNIVERSAL)公司的MC系列、意大利普羅帝(PROTTI)公司的PV系列、江蘇南京天元電腦橫機制造廠的TY系列、江蘇常熟金龍機械有限公司的LX系列以及浙江寧波慈星股份有限公司的HP系列等。目前,全自動電腦橫機進線路數可達到8個系統,機號達到18針/2.54cm,機速1.3m/s,嵌花導紗器32把,生產效率大幅度的提高。橫機新技術的發展主要表現在以下幾個方面。
一、電子選針技術
目前越來越多的橫機采用無須機械驅動的、無觸點的脈沖發生器,消除了由觸點產生的磨損和噪聲,無須維護和保養,在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,而且無方向移圈時具有分針功能。
三位編織技術使同一橫列中可同時實現“編織—集圈—浮線”三種編織狀態。德國UNIVERSAL公司的新型電腦橫機上運用了五位編織專利技術,在原有的三位編織狀態下實現了“長線圈成圈—短線圈成圈—長線圈集圈—短線圈集圈—浮線”五位編織,典型的機型是MC-8XX系列電腦橫機,如MC-830、MC-848、MC-888等。
同時電腦橫機的移圈技術已由單向移圈發展為可同時前后移圈,由受圈—接圈—無移圈發展為受圈—接長線圈—接短線圈—無移圈的四位移圈技術,織物的組織變化以幾何級數增加,移圈時采用了分針技術,避免了孔洞出現,產生了較好的花型立體感。
二、三角系統結構
新型的電腦橫機三角系統中,可調整或移動的三角數量減少,固定三角軌道配以高效選針系統,提高了機器的可靠性。
日本的TFK型無三角橫機(Non?Carriage)使用線性電機(Linear?Motor)來驅動每一枚織針模擬成圈軌跡運動,可以模擬多種織針運動的最佳軌跡,不受機械加工精度的限制,方便線圈尺寸的改變,擴大了可編織花型的范圍。
三、線圈長度控制和動態密度的實現
在自動化程度較高的電腦橫機上,線圈長度控制由每個系統的步進馬達實現,可以根據需要實現不同線圈長度的變化,如德國UNIVERSAL公司的MC-8XX系列電腦橫機。線圈長度的控制分為以下三類:
(1)有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,稱為靜態線圈控制。
(2)在一個編織橫列中改變成圈長度可控程序,使線圈變松或變緊,稱為動態線圈控制。
(3)精確到由每一針來形成較長的線圈,這種線圈長度選擇稱為選擇性成圈控制,可與靜態線圈控制和動態線圈控制組合使用。
在編織混合花型和控制全成形織物時(尤其是在邊緣部位),不同種類的線圈長度組合具有許多優點,可根據人體曲線需要改變線圈長度和密度,使織物更貼近人體形狀,穿著也更舒適漂亮。
目前,全自動電腦橫機可實現動態密度的控制,據資料介紹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,不僅可適應多片織物不同密度的要求,還可使織物產生波紋效果。
四、沉降片技術的發展
沉降片技術的采用是在電腦橫機上使用壓腳技術后的又一大進步。雖然都起牽拉線圈的作用,但壓腳作用是一段段區域,而沉降片則配置在每一針旁邊,能很好地控制每一針上的舊線圈和新紗線,可以產生三維效應的立體織物,同時利于開袋等全成形編織。當前很多新型橫機上都配置了沉降片。日本島精橫機采用了改進的相對運動沉降片(Contra-Inker);德國STOLL橫機配置了可控沉降片,其片踵受機頭上的一個三角軌道控制。
五、針床和機號
新型電腦橫機的系統數有所增加,最大可達8個系統,同時由單一機號向多機號、高機號發展,日本島精橫機機號可達18針/2.54cm,適用于春秋季及夏季服裝的織制。
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參數輸入電腦,即可實現機號的更換,達到一臺電腦橫機相當于多機號的多臺橫機的使用效果。CMS 340電腦橫機采用4個編織系統,可以直接編織全成形的服裝,實現了附件編織的一次成形(包括羅紋口、衣領、衣袖、口袋、紐扣孔等與大身結合在一起的一次編織成形),并采用了最新的專利多機號技術(Multi-Gauges)。該技術采用可控的運動脫圈沉降片和彈簧舌針,無須更換任何部件即可在同一橫機上生產兩種不同機號的織物,粗細效果的反差產生了全新的外觀效果。目前使用較多的多針距電腦橫機機號有3.5.2、6.2和7.2三種,其含義為:可以在同一織物中同時實現機號為3.5和7、6和12、7和14的線圈花型組合。
新型電腦橫機的另一個特點是針床數的增加和織針的可換性,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(Contra-Sinker)技術,可以編織任何花型、組織及線圈尺寸。
六、輔助成圈系統
新型電腦橫機中輔助成圈系統實現了精確的計算機控制。
傳動系統由鏈式傳動到齒形皮帶往復傳動的變化,使橫機可以實現機頭行程可變技術和機頭分合技術。德國STOLL橫機采用的RCR系統可以使機頭越過針織區域后立即反向,縮短了機頭在兩側折返所用的時間,提高了生產效率。編織過程中,計算機控制的機頭可從任何方向被驅動到新的位置,同時現代的傳動技術能夠精確地滿足不同速度控制的要求。
由于橫機喂紗的間歇性特點,編織時易產生線圈長度不均勻,因此許多先進橫機的給紗系統采用輔助送紗裝置或儲紗式喂紗以控制線圈的穩定。許多橫機在導紗器部分配備了專門的線圈長度控制調節系統,用于測量控制線圈長度,提高產品質量。如日本島精橫機的DSCS數字式線圈長度控制系統和德國STOLL的STIXX線圈標定系統。
電腦橫機在不斷由專用向通用方向發展,牽拉卷取機構對橫機的自動化程度和產品質量起著重要的作用。先進電腦橫機的牽拉卷取不僅實現了連續化,而且達到了與工藝的密切配合。新型的牽拉主動軸采取分段彈力卷取滾筒,在整個機器寬度上牽拉張力一致,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。
針床橫移機構由步進電機驅動,最大橫移距離可達2~5英寸,可以橫移1針、1/2針或1/4針,并能進行微調,以保證針床準確定位。為了提高產品質量和生產效率,橫移機構還可以改變橫移速度,或進行過量橫移,或在機頭通過編織區域時進行橫移。德國STOLL橫機具有獨特的中央橫移功能,將不同的橫移方向和橫移針距合并在一個機頭行程中,尤其是在織物兩側同時收針及同一行內有不同方向的花紋時極大地提高了工作效率。
七、全成形編織和嵌花編織
(一)全成形編織
新型的電腦橫機已發展成為全成形編織和整體編織,最有代表性的是日本島精公司的“整體服裝”技術和德國STOLL公司的“織即穿”技術。新的全成形技術就是在生產衣片的同時,編織衣片上的領邊、門襟、口袋、扣眼及飾件等部件,并將羊毛衫的前后片、領子、袖子同時織出,只需簡單的幾條縫合線即可成衣,節省了原料,提高了效率,織物外觀線條流暢,具有極好的美學效應,是生產高級時裝羊毛衫的必備條件。
(二)嵌花編織
嵌花編織又稱為無虛線提花,與傳統提花相比,具有花紋清晰、無浮線、織物彈性好的優點。新型電腦橫機上編織嵌花及添紗等特殊織物,不需任何特殊裝置,即可隨意變化編織方式。
八、花型準備系統
花型準備系統是電腦橫機的一個重要組成部分,可用來設計花型與織物結構以及生成各類控制程序。先進的電腦花型準備系統已逐漸趨于電腦編程的智能化和自動化,設計系統由專用電腦系統向普通電腦轉換,操作簡單,價格合理,控制方便。
德國UNIVERSAL公司的MA-8000設計系統建立在廣泛使用的WINDOWS系統上,利用簡單的織針符號進行設計,用戶只要調用各模塊,經剪切就可生成編織程序。德國STOLL橫機可以實現CAD優化的成圈過程控制,花型設計系統實現了先進的觸摸控制技術,觸摸控制屏幕上的各選擇項即可完成整個花型程序的設定,設計過程直觀、簡便。德國STOLL橫機的MIPLUS花型系統,可實現編織前的檢查和模擬功能,可以用SINTRAL?CHECK檢查程序檢查編織的程序,編織前在屏幕上即可看到三維織物線圈結構的圖像;還可將設計的花型配置在模特的服裝上,評價其穿著效果。先進的設計系統采用了開放式系統,具有聯網功能,可以多機遙控,直接從設計中心獲取信息進行生產。