針織大圓機花型制版CAD軟件設計與研究

摘 要：針織面料花型圖案CAD軟件是針織紡機控制系統(tǒng)的花型設計與處理部分，花型設計工程師在普通計算機上完成產(chǎn)品花型的圖案設計，為花型控制系統(tǒng)提供編織控制數(shù)據(jù)。項目的研究成果可通過升級動態(tài)連接庫等擴充紡機機型，具有較高的應用與推廣價值。

關鍵詞：花型制版；針織圓機；CAD軟件

引言

現(xiàn)有的國產(chǎn)針織圓機一般都是利用機械控制實現(xiàn)圓機花型編織工藝，普遍存在更換品種不方便，設計周期長，控制復雜等缺點。計算機輔助設計和輔助制造（CAD/CAM）的在圓機產(chǎn)品生產(chǎn)中的應用方面水平不足，已成為許多國內圓機生產(chǎn)企業(yè)繼續(xù)發(fā)展的“短板”。圓機計算機輔助花型設計系統(tǒng)作為其中的重要一環(huán)，其重要性尤為突出。一個好的圓機花型設計系統(tǒng)，一方面可以使針紡企業(yè)在生產(chǎn)活動中，減少從設計、上機生產(chǎn)、成品各環(huán)節(jié)中的損耗，另一方面可開發(fā)出各種花式、功能型、高科技合適型的針織面料來。從圓機生產(chǎn)企業(yè)的角度來說，為自已生產(chǎn)的圓機配置一個量身定制的、高效的、界面友好的、功能豐富的、易學易用的計算機輔助花型設計系統(tǒng)，是在市場同類產(chǎn)品的競爭中創(chuàng)品牌、立口碑，最大化經(jīng)濟效益的“殺手锏”。

織面料花型圖案CAD軟件設計正是基于這一背景下提出，研究工作旨在開發(fā)一套適用于針織緯編大圓機、針織橫機、針織襪機等針紡織機械的針織面料花型圖案CAD軟件。該軟件集花型圖案設計、紡機功能設置、圖像解析等功能于一體并具有獨立知識產(chǎn)權。

1 花型制版軟件功能分析

針織面料花型圖案CAD軟件主要負責為花型設計工藝師提供花型圖案設計平臺并可將所設計的圖像轉變?yōu)閳D像文件數(shù)據(jù)，經(jīng)自動算法處理或手動設置后，把圖像文件數(shù)據(jù)轉變?yōu)獒樋椉彊C控制所需要的控制數(shù)據(jù)，即程序動作指令，圖像款式指令。前者包括：織造時各路紗嘴的動作、各路三角與選針器的動作（電機、氣閥），橫密與縱密的控制等；后者指明花型圖案、款式尺寸等。制版軟件的數(shù)據(jù)流圖如圖1所示。

鑒于上述設計目標要求，針織面料花型圖案CAD軟件功能包括花型圖案創(chuàng)建子系統(tǒng)和工藝設置子系統(tǒng)兩大部分，另外還需要包含軟件升級管理等特色模塊。其中花型圖案創(chuàng)建子系統(tǒng)主要完成使制版工藝設計師與計算機互動，使花型設計師可以通過圖像輸入、手工繪制等手段完成花型輸入，并可進行簡單圖形元素的繪制、剪切、復制、旋轉、鏡像等編輯工作，從而生成花型圖案文件。而工藝設置子系統(tǒng)需要按特定針織紡機的運轉機構提供工藝參數(shù)設定功能。針織面料花型圖案CAD軟件基本功能需求列表如表1所示。

2 花型軟件的設計框架

通過以上對針織面料花型圖案CAD軟件的分析可知，整個系統(tǒng)功能繁雜，并且各功能模塊的功能可能需要隨時間的推延進行升級，因此在軟件設計時將按軟件模塊可擴充的原則，將各模塊按面向對象的方法進行設計，并以動態(tài)鏈接庫dll的形式進行軟件集成，從而實現(xiàn)模塊的按需調入和更新，大大降低了各模塊之間的耦合度。

3 軟件主要模塊的設計

3.1 花型圖案創(chuàng)建子系統(tǒng)設計

花型圖案創(chuàng)建子系統(tǒng)由繪圖類庫和繪圖引擎構成。根據(jù)面向對象的思想，對繪圖所需的各種圖形元素如直線、矩形、圓等進行抽象，按C++的繼承特性將共同的屬性像線條顏色、粗細、背景色等和操作方法如剪切、復制、旋轉、鏡像等集合于父類，其中部分方法如旋轉、鏡像等。將元素特定的屬性與方法置于子類實現(xiàn)，從而構建出相關的類層次。為了充分表達花型中織法、提花組織、嵌花組織、動作信息條等信息，將采用分圖層設計的思想，引入四種畫布分別表示以上信息，在每種畫布中同一顏色所代表的語義是相互獨立的，各種畫布中信息按位圖像素的行列坐標進行關聯(lián)。繪圖引擎的作用是選擇畫布在合適的時機對這些類的方法進行調用，并實現(xiàn)相關圖形元素在界面上的縮放、刷新等顯示，為了避免刷新時的閃爍，將采用雙緩沖技術。

3.2 工藝設置子系統(tǒng)

工藝設置子系統(tǒng)是接受用戶對設計花型的參數(shù)設定，配合各類針織紡機的工藝要求，對花型圖案創(chuàng)建子系統(tǒng)生成的圖像文件進行工藝設置。

3.3 可擴展模塊接口

為便于適用針織產(chǎn)品類型擴充、特色功能模塊升級，預留可擴充接口，以降低產(chǎn)品維護和升級費用。

3.4 花型編譯子系統(tǒng)的研究

按特定圓機的運轉機構提供工藝參數(shù)設定功能，并可據(jù)此編譯花型創(chuàng)造子系統(tǒng)完成的花型圖案文件，檢查設計錯誤，最終生成織機控制器所需的。

4 結束語

針織面料花型圖案CAD軟件是針織紡機控制系統(tǒng)的花型設計與處理部分，花型設計工程師在普通計算機上完成產(chǎn)品花型的圖案設計，為花型控制系統(tǒng)提供編織控制數(shù)據(jù)。項目的研究成果可通過升級動態(tài)連接庫等擴充紡機機型，具有較高的應用與推廣價值。

參考文獻

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作者簡介：金永敏，工學碩士，講師。