纬编针织物的工艺行编织方式分析

纬编针织物一个线圈高度的行称为花型行，一个花型行由一个或若干个工艺行编织而成，因此，纬编针织物是以工艺行为单位进行编织的。每一工艺行上的信息构成了纬编圆机所需要的编织信息，可用花型信息、工艺信息和三角织针排列信息表示纬编针织物。

1.花型意匠图数学模型

花型意匠图是一个二维平面图形，它所表示的是织物外观的花型图案或者不同的组织结构，所以可以使用二维矩阵进行花型意匠信息的描述。二维矩阵的数据可以对花型意匠图的任意一个意匠格的编织信息进行描述并存储，建立如式（2－1）所示的花型意匠图二维矩阵C：

式中：j是花纹循环的线圈横列号，即代表一个花型行，取值范围为1，2，…，h，h表示组织循环花高，从下至上编号；k是花纹循环的线圈纵行号，取值范围为1，2，…，w，w表示组织循环花宽，从左至右进行编号；Cj，k表示花纹循环中第j横列第k纵行的意匠信息，利用颜色编号来赋值，具体取值为0，1，…，255，分别代表不同的颜色信息。根据设计需要选取相应的颜色对意匠图进行点击填充，意匠信息将以颜色编号的形式被定义并保存。如图2－2－5所示为花型意匠图及对应矩阵。

2.工艺编织图数学模型

纬编工艺编织图是将针织物的横断面形态用图形表示的一种方法，它不仅表示了每一枚织针编织的线圈结构，还表示了织针双面纬编针织物中的排列情况，同时也能够表示出上下针床的编织情况。假设完全组织循环花宽为w，循环花高为h，可建立式（2－2）所示的编织动作矩阵K：

图2－2－5　花意匠图的数学表示

式中：h表示花高，w表示花宽，i是花纹循环的工艺行编号，取值范围为1，2，…，h；j是花纹循环的线圈纵行号，取值范围为1，2，…，w；Ki，j表示花纹循环中第i个工艺行第j纵行的编织信息，可用编织动作编号m来赋值，其具体取值为0，1，2，…，m。表2－2－1表示48种编织动作编号及其对应的编织信息。选用不同数据信息对编织图赋值之后，编织信息被定义并保存。根据保存的信息可以绘制出对应的编织图，如图2－2－6所示为某一组织的编织图及其对应矩阵。

图2－2－6　编织图数学表示方法

表2－2－1　编织信息及其对应数据表

3.织针排列图数学模型(https://www.xing528.com)

织针排列图是根据工艺编织图及其生产要求确定的每个针道的出针信息。合理配置织针的排列也可增加花型组织的类型。假设完全组织循环花宽为w，针筒针道数为t，针盘针道数为p，用z来表示总针道数（t＋p），其织针排列的数学模型可用式（2－3）所示的矩阵Z表示：

式中：i表示针道数，取值范围为1，2，…，z，从上至下进行编号；j是花纹循环的纵行号，取值范围为1，2，…，w，从左至右进行编号；Zi，j表示第i针道第j根针的出针信息，当Zi，j＝0时表示在第i针道没有出针信息，当Zi，j＝1时表示第i针道有出针信息。如图2－2－7所示为织针排列图及其对应的矩阵Z，织针排列图表示针筒针有3种踵位，并呈“＼／”排列，针盘针有2种踵位，呈一隔一排列。

图2－2－7　织针排列图及对应矩阵

4.三角配置图数学模型

针对普通圆纬机的产品设计，还可以用各路成圈系统的三角变化配置来表示织针编织的情况，即三角配置图。它同样反映了织针的编织动作，与工艺编织图和织针排列图有着密不可分的关系。在设计花型时，先根据编织图确定织针排列图，之后再根据具体的编织信息来安排对应的三角。如式（2－4）所示，定义三角配置图的二维矩阵S：

式中：z为针道数，h为花高；Si，j表示第i针道第j路的出针信息，其具体取值再根据Ki，j来判定。转换时只需对同一针床上的织针编织数据进行比较。为了便于比较，将Ki，j分为针筒Ti，j和针盘Pi，j两个矩阵，表2－2－2为其转化关系。具体绘制流程见图2－2－8。图2－2－9所示为线圈图转换成三角配置图的效果图。

表2－2－2　由Ki，j到Ti，j和Pi，j的转化关系

注　Ki，j＝1表示成圈，Ki，j＝2表示集圈，Ki，j＝3表示浮线。

图2－2－8　三角配置图绘制流程

图2－2－9　织针排列图与三角配置对应图