专利名称：一种布料花纹电脑仿真排版喷花的方法及其喷花装置的制作方法
技术领域：
本发明属于纺织印染技术领域，具体一种为布料花纹电脑仿真排版喷花的方法及喷花装置。
背景技术：
目前，服装及纺织品的花纹图案主要采用提花或在已织好的布料上再进行套印而产生，其不足是布料花纹的生产工艺复杂，重复性劳动工作量大，生产流程环节多，样布试制周期长，生产效率低，生产成本高。专利03215189.6纺织机械用喷花装置，是一种可直接向织物上喷花的装置，它利用多个电磁阀一一对应多个小喷枪，并将小喷枪排成直线在电脑控制下直接向织物上喷花，是属于对织成的布料再进行喷花的装置，但其生产控制较复杂、设备制造成本较高，且难以对高速行进的纱线直接喷花，达到将染色、浆纱和喷花工艺一次完成的目的。
当前，可用于模拟仿真布料花纹图案的电脑仿真排版系统设备尚属少见，还未见有集布料花纹电脑仿真排版和高效喷花控制于一体的装置。由于一幅布料是由数千根纱线织成的，喷花时在不同的位置喷射染料、喷头孔径的大小和喷射时间的长短不同、被喷染的纱线或布料的行进速度不同以及染料颜色和布料底色的不同等等，都将产生不同的花纹图案效果。要达到良好效果的花纹图案，其喷头筛选和位置组合是很复杂的，需要从大量的组合中挑选出适当的组合，因此，要想在生产线上直接调整喷头的组合来试图达到所需效果几乎是不可能的。采用电脑仿真排版和电脑绘图的方法来仿真调试布料花纹图案，不仅速度快，而且要调整模拟喷头的排列组合规律也很简便，从而可以大大节省布料花纹图案的试制成本和生产成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种可直接在电脑上通过拼图方法设计出布料所需的花纹图案，通过电脑仿真排版确定喷花板上多个喷头的排列组合规律，进一步制作成对应的喷花板，再按所需的开/关时序控制高频电磁阀快速开合，从而控制喷头对多根纱线或织物进行高频、间断性地喷射褪色剂或染色剂，形成所需的花纹图案，达到节省能源和原料，减少重复性劳动，降低生产成本且基本无污染的目的。
为达到上述目的本发明的技术方案是该布料花纹电脑仿真排版喷花的方法，是在电脑上运行专用布料花纹图案电脑仿真排版软件，该软件定义了视窗式绘图板和一组用于电脑仿真排版的喷花板模板，还定义了多个模拟喷头，每个模拟喷头对应一根由确定开/关时序转换和影射而成的分段染色线条，该线条被染色的线段长度和被染色的线段之间的间距变化由该模拟喷头的开/关时间长短和纱线或布料的行进速度共同确定，线条被染色线段的粗细由模拟喷头的孔径大小确定，通过采用电脑仿真拼图的方法即可设计出布料所需的花纹图案，记录多个模拟喷头在喷花板模板上的排列组合规律和位置参数，并从电脑绘图机上绘制出喷花板的仿真排版结果图，进一步制作成对应的喷花板，其特征在于采用下列步骤①启动运行通用高级程序设计软件如VISUAL C++、DELPHI等，输入下列绘图参数视窗长宽参数，视图与实物尺寸的显示比例参数，代表可放置模拟喷头的图标参数以及代表模拟喷头的图标参数等，从而定义出一块视窗式绘图板；②在该视窗式绘图板上按所需的间距画出多根短竖线(经线)和多根短横线(纬线)，每一根经线都和一根纬线交叉，并按所需间距和比例画在该绘图板上，每个经纬线交叉点对应一个可放置模拟喷头的位置坐标，许多个喷头位置坐标构成多维坐标矩阵，每一组多维坐标矩阵就定义了一块仿真排版模板的底版，并根据不同的绘图参数，制作出多套不同的仿真排版模板，将这些仿真排版模板的底版分别作出标识并存储在电脑里；③根据布料或纱线的行进速度、花纹大小以及花纹间距，测算并输入所需模拟喷头的孔径大小和喷射开/关时序参数，将这些具有不同喷射开/关时序的模拟喷头分成二个以上的分组，每组用不同颜色的模拟喷头图标进行标识，可将这些图标绘制成多个带十字星的小圆圈来表示多种模拟喷头，不同颜色的短横线代表喷头的不同孔径，不同颜色的短竖线代表不同的开/关时序以及不同开/关时间长度的组合，相同颜色的多个图标对应相同的喷头开/关时序，这些具有相同图标的喷头都对应同一个可高速开合的可控阀门；④根据纱线的行进速度、视图与实物尺寸的显示比例以及喷头多个开/关时序相加得出的重复周期等参数，定义出一幅视窗式画布，通常该画布的宽度是实际布料的幅宽按显示比例参数进行压缩，该画布的长度等于纱线的行进速度乘以喷头各开/关时序相加得出的重复周期；⑤每个模拟喷头在仿真排版模板的位置坐标构成喷头排列位置坐标矩阵，喷头排列位置坐标矩阵是按模拟喷头在仿真排版模板上从上往下和从左往右的顺序组合的，在仿真排版模板上每增加或减少一个模拟喷头图标，对应地就在该矩阵上增加或减少一个元素；⑥仿真程序运行过程是先选定仿真排版模板和画布的背景颜色，通过循环查询喷头排列位置坐标矩阵，以该矩阵各元素的位置坐标为起点，以喷头孔径大小对应线段的粗细，以喷头的开/关时序对应每根经线上相互间隔的线段的起点，以喷头的开/关时间长度乘以纱线或布料的行进速度作为线段的长度，在上述画布的经线上画出一段一段相互间隔的线段，该线段的长度称为段染长度，线段之间的间距称为段染间距，再通过显示比例转换，使得模拟喷头与该视窗式画布上的线条一一对应，在仿真排版模板上每放置一个模拟喷头图标就在该画布上的对应位置画出一根分段染色(段染)的线段；⑦通过调整模拟喷头图标在该仿真排版模板上的位置，使其在不同的经线上画出多根分段染色的线段，多个模拟喷头图标在仿真模板上进行位置排列组合，即形成由许多根分段染色的线段拼接成的花纹图案；每完成一次模拟喷头图标在该仿真排版模板上位置组合的调整，并运行该仿真程序，就会画出一幅布料花纹仿真结果图；⑧如果该布料花纹仿真结果图还没有达到满意效果，则可通过修改模拟喷头的开/关时序等参数，增加或减少模拟喷头数量，改变模拟喷头图标的排列组合规律，并返回步骤⑤开始往下重复执行，直到布料花纹仿真结果图达到满意效果；⑨记录上述全部仿真参数，输出该仿真排版模板上的全部模拟喷头图标的位置排列组合规律图，按该图加工制作成与所需花纹图案相对应的喷花板，按仿真参数对该喷花板进行装配，并依照仿真所用各模拟喷头的开/关时序等参数控制喷头的喷射和关闭，即可达到布料喷花生产控制目的。
⑩在按仿真排版结果图制作的喷花板上安装好所需分配器及喷头，并将其安装在纺织染纱生产线的各染缸之间或布料喷花的生产线上，并按要求连接好相关设备和管线，将褪色剂、染色剂和助剂分别溶解，充分搅匀并过滤，用抽水泵将其注入增压罐内，开启气泵充气，当增压罐内压力达到1kg～3kg时，控制各组高频电磁阀门按喷射开/关时序进行快速开合，调节增压罐内的压力，将褪色剂或染色剂高频间断性地压出喷射在匀速行进的纱线或布料的所需部位，压力大小以喷头喷出的射击流打在纱线上不弹射散开为宜。
所述喷头的喷射开/关时序的测算是根据所设计的花纹图案大小，结合纱线或布料的行进速度，测算出需喷染的经线数量以及各经线的段染长度和段染间距的变化规律，并将相同变化规律的经线对应的喷头归类到同一分组，喷头的喷射时间长度、关闭时间长度及重复周期的计算公式为喷射时间长度＝段染长度÷纱线的行进速度；关闭时间长度＝段染间距÷纱线的行进速度；重复周期＝花纹重复出现的间距÷纱线的行进速度；段染长度为根据所设计的花纹图案大小及样式测定；段染间距为根据所设计的花纹图案的纵向间距测定。
所述喷头的高频间断性地喷射是通过控制所对应的高频电磁阀按喷射开/关时序作快速开合以及控制其开启、关闭时间的长短来实现的，通过控制各组高频电磁阀的开启和关闭时间长度的变化，实现段染长度和段染间距的改变，所述高频电磁阀的最高动作频率大于等于10次/秒。
一种喷花装置，包括原料储存过滤罐、增压罐、分配器、喷花面板、小孔径喷头、高频电磁阀组、微电脑控制器、水泵、气泵及管线，所述原料储存过滤罐通过水泵、单向阀及进料管与增压罐连通，增压罐通过高频电磁阀组和送料管与分配器连通；另有一箱体，其顶部安装喷花板，分配器安装在箱体内，四周密闭，箱体底部设有回收管与原料储存过滤罐连通；所述气泵通过所管及压力调节器连接增压罐的顶部；微电脑控制器分别连接增压罐的液位探头、水泵开关、高频电磁阀组及原料储存过滤罐的液位探头；
所述分配器是在一根耐压管道上分出多个小插孔的一体化结构，小插孔与管内连通，细管线一头连接小插孔，另一头装有小孔径喷头，小孔径喷头插在喷花板上。
所述喷花板为一块长130～180cm，宽30～100cm的长方形平板，按仿真模板上全部模拟喷头标记的相应位置钻出插孔，小孔径喷头插在相应的插孔内所述小孔径喷头一端为细圆柱体，其顶端呈圆锥状突起的小孔径喷嘴，另一端为圆管，所述细管线插入圆管的内孔并与其粘连成一体；小孔径喷头的内径为φ0.15～0.45mm，按其内径大小分为大、中、小三类，大内径尺寸为φ0.30～0.45mm，中内径尺寸为φ0.20～0.30mm，小内径尺寸为φ0.15～0.20mm，分别用不同颜色进行分类识别，细管线也用不同颜色进行分组标识，某种颜色的分配器通过相同颜色的细管线与喷头连通。
所述微电脑控制器由电源转换电路、单片机、外围接口电路、水泵开头控制电路和高频电磁阀快速开合控制电路组成，单片机通过其I/O端口58和59与增压罐内的液位探头连接，增压罐壳体与单片机的接地端连接，单片机还通过其I/O端口52-57与原料储存过滤罐内的液位探头连接，并通过检测增压罐和原料储存过滤罐的液位的高低控制水泵的的开关，单片机通过其I/O端口向三极管Q1-Q5输出控制信号，用于控制继电器SW1-SW5导通和断开，从而控制各高频电磁阀按所定的时序完成快速开合。
发明的优点是既可方便地对在浆染纱生产线上的纱线直接喷花，在浆染纱线的同时完成喷花作业，也可方便地对已织成的布料进行喷花，实现局部染色、改色和套色，生产出多种多样花纹图案的布料，简化了生产工艺，生产控制及操作简便，可使染色、浆纱、喷花一次成型，大大缩短新式布料的花纹图案试制周期，可大量节省能源和原料，减少大量的重复劳动从而大大降低布料印染花纹的成本，原料利用率高，且基本无污染。
图1是电脑仿真排版装置示意图；图2是喷花板仿真排版图；图3是电脑仿真排版软件流程图；图4是电脑仿真排版结果图；
图5是喷花装置总体结构图；图6是分配器与喷头连接示意图；图7是微电脑控制器电路原理图；具体实施方式
实施例一本发明的布料花纹电脑仿真排版方法及装置，包括仿真排版电脑1、布料花纹排版仿真软件和绘图机3，绘图机3与仿真排版电脑1连通，仿真排版电脑1运行布料花纹排版仿真软件，布料花纹排版仿真软件2的流程如图2所示，电脑的图形显示器4上显示仿真模板5的界面，界面上还直观显示代表不同分组的模拟喷头标记6的分色图标和参数设置菜单条，所述仿真模板是按所需间距先画出多根短竖线7和多根短横线8，每一根短竖线7和一根短横线8交叉，按所需间距均匀地画在电脑画布上制成喷花板24的仿真模板5。当模拟喷头标记6放在短竖线7和短横线8交叉处时，即表示将属于该分组的一个模拟喷头23固定在仿真模板5的相应位置，通过调整多个模拟喷头标记6在仿真排版电脑图形显示器4上显示的仿真模板5上位置的排列和组合，即可拼接形成所需的花纹图案，绘图机3输出仿真模板5上全部模拟喷头标记6的位置排列组合图和相应的布料花纹图案仿真结果图，绘图机3输出的全部模拟喷头标记6在仿真模板5上位置的排列组合图，即构成喷花板24的电脑仿真排版结果图10，如图4所示，按照绘图机3输出的仿真模板5上全部模拟喷头标记6的位置排列组合图在相同尺寸平板的对应位置上钻出小孔，即制成与所需花纹图案相对应的喷花板24。
实施例二本发明的布料花纹电脑仿真排版方法及喷花装置，是在现有的纺织染纱生产线上的各染缸之间安装分配器21及喷花板24。如图5所示本发明的装置包括原料储存过滤罐30、增压罐37、分配器21、喷花板24、细管线22、喷头23、水泵32、气泵11、高频电磁阀40、微电脑控制器38及管线12等，原料储存过滤罐30通过水泵32和进料管34连通增压罐37顶部的进料管接口35，进料管34上安装有单向阀33，气泵11通过气管12连通增压罐37，在气管12上安装有压力调节控制器13，压力调节控制器13指示并调节增压罐37的内压大小，增压罐37的出料接口17通过送料管19与高频电磁阀40的入口连通，高频电磁阀40的出口又通过送料管19与分配器21连通，分配器21通过细管线22与喷头23连通，高频电磁阀40通过控制线41与微电脑控制器38连接，微电脑控制器38还通过电缆39与原料储存过滤罐30的液位探头29连接，微电脑控制器38还通过电缆42与增压罐37的液面高位探头16和液面低位探头15连接，微电脑控制器38由电缆43与水泵32连接，通过探测增压罐37内的液位高低实现对水泵32的自动控制。
如图4、图5所示，有一箱体26，喷花板24安装在箱体26的顶部，分配器21安装在箱体26内，所述分配器21是在一根管线上分出多个小插孔44的一体化结构，小插孔44和管线内孔连通，管线一端连通送料管19，另一端封闭，所述箱体26底部设有回收管27与原料储存过滤罐30连通，所述喷头23固定在喷花板24的插孔9上，喷头23通过细管线22与分配器管线上的小插孔44连通，每块喷花板24根据需要可以安装1个或多个分配器21，每个分配器21对应一个喷射开/关时序控制的高频电磁阀40，分配器21和细管线22采用不同颜色进行分类识别，相同颜色的细管线22与相同颜色的分配器21连接。
如图5所示，增压罐37是一个可承受0.8兆帕高压的防腐蚀密闭容器，其下端装有多个出料接口17、底部设有排污阀门18、上端有进料管接口35、进气接头14、液面高位探头16接头、液面低位探头15接头、顶部设有限压安全阀36，液面高位探头16和液面低位探头15均为两根绝缘分隔的防腐蚀金属导体，液面高位探头16的末端延伸至增压罐37内的上部，液面低位探头15的末端延伸至增压罐37内的底部。原料储存过滤罐30内装有过滤器28和液位探头29，其底部还安装有排污阀门31。
所述喷头23的高频、间断性地喷射是通过控制所对应的高频电磁阀40按喷射开/关时序作快速开合以及控制其开启、关闭时间的长短来实现的，通过控制各组高频电磁阀40的开启和关闭时间长度的变化，实现段染长度和段染间距的改变，所述高频电磁阀40的最高动作频率大于等于10次/秒。
所述喷头23是一端为细圆柱体45，其顶端是呈圆锥状突起的小孔径喷嘴，另一端为圆管式结构46，喷头23的内孔47通过细管线22与分配器21的内孔44连通，细管线22一端插入喷头23的圆管形内孔47并与其粘连成一体，另一端插入分配器21的小插孔44内并与其粘连，喷头23的内径为φ0.15～0.45mm，内径大小由不同颜色进行分类识别，内径为φ0.15～0.20mm对应红色，内径为φ0.20～0.30mm对应黄色，内径为φ0.30～0.45mm对应绿色，细管线22也用不同颜色进行分组标识，某种颜色的分配器21通过相同颜色的细管线22与喷头23连通。
所述喷花板24是一块长130～180cm，宽30～100cm的长方形平板，按照绘图机3输出的仿真模板上全部模拟喷头标记的位置排列组合图10，在该平板上面相对应的位置上钻出多个小孔9，并插上与模拟喷头标记6的分组相对应的喷头23，制成与所需花纹图案相对应的喷花板24。
所述微电脑控制器38是以8052AH单片机为核心的一套自动控制电路，它由8052AH单片机48及其外围器件、24V直流电源转换电路49、5V直流电源转换电路50、计算机接口电路60、水泵开/关控制电路51和高频电磁阀快速开合控制电路接口61～65等组成，每个控制电路接口61～65连接一个高频电磁阀40，单片机48通过其I/O端口58和59与增压罐37内的低位液位探头15和高位液位探头16连接，增压罐37壳体与单片机48的接地端66连接，单片机48还通过其I/O端口52～57与原料储存过滤罐30内装的液位探头29连接，并通过检测增压罐37和原料储存过滤罐30内液位的高低控制水泵32的开和关，单片机48通过其I/O端口向三极管Q1～Q5输出控制信号，用于控制继电器SW1～SW5导通和断开，从而控制各高频电磁阀40按所规定的时序完成快速开合，实现向纱线或织物高频、间断性地喷射染色剂或褪色剂，形成花纹图案。
装置工作前，先将按图样设计要求装配好了所需分组数的分配器21和所需分组数的喷头23的喷花板24安装在纺织浆染纱生产线各染缸之间或布料喷花生产线的适当位置，通过送料管19将分配器21与高频电磁阀40和增压罐的出料接口17分组连通，一组分配器21对应一组高频电磁阀40，装置工作时，将褪色剂或染色剂及助剂混合，充分搅匀倒入原料储存过滤罐30过滤，通过水泵32注入增压罐37，将纱线或布料的行进速度设定为所要求的速度值，开启气泵11待增压罐37内压力达0.1--0.4兆帕时，启动微电脑控制器38控制高频电磁阀40按预定的喷射开/关时序进行快速开合，将褪色剂或染料高频间断性地压出从送料管19送至分配器21，经细管线22至喷头23喷射在行进中的纱线或布料上，喷射击的频率及时间长短由微电脑控制器38按预定的喷射开/关时序控制，残留在喷花板24上的染料残液流到箱体26内，经回收管27流回到原料储存过滤罐30，经过滤后再利用。微电脑控制器38还通过原料储存过滤罐30的液位探头29和增压罐37的液面高位探头16以及液面低位探头15检测各罐的液位高低来控制水泵32开/关，实现自动供料控制。
实施例三在牛仔布浆染纱一体机浆缸前的烘干机后加入本装置，喷射褪色剂，使普通均匀纱织出的面料呈现竹节纱效果。
褪色剂浓度为20％的次氯酸钠水溶液 100升渗透剂 200克将1520个喷头23分为5组，每组喷头23分别对应一组分配器21和高频电磁阀40，分别用红、黄、蓝、绿、黑五种颜色标识，各组喷头23按设计要求均匀分布插入喷花板24的小插孔9内；将喷头23通过细管线22与分配器21分组连通，分配器21通过送料管19与高频电磁阀40连通，高频电磁阀40通过送料管19与增压罐37连通，高频电磁阀40与微电脑控制器38连接；喷花板24安装在最后一个染缸烘干机后面的适当位置，调整好喷头23与纱线的间距，将纱线的行进速度设定为12m/min。
装置工作时，将褪色剂和渗透剂倒入原料储存过滤罐30内，充分搅匀并过滤，开启水泵32，将原料注入增压罐37，启动气泵11待增压罐内压力达0.3兆帕时，启动微电脑控制器38按下列五种喷射开/关时序控制高频电磁阀40实现快速开合，五种喷射开/关时序分别为第一种是喷射短线段组合的花纹图型，对应红色分配器21和红色细管线22连接的喷头23，其时序排列规律喷0.06秒、停0.24秒、喷0.12秒、停0.18秒、喷0.08秒、停0.20秒、喷0.10秒、停0.24秒、喷0.06秒、停0.12秒、喷0.12秒、停0.24秒、喷0.08秒、停0.16秒、喷0.10秒、停0.24秒、喷0.06秒、停0.16秒、喷0.12秒、停0.16秒、喷0.08秒、停0.16秒；第二种是喷射短、中线段组合的花纹图型，对应黄色分配器21和黄色细管线22连接的喷头23，其时序排列规律停0.16秒、喷0.06秒、停0.28秒、喷0.16秒、停0.32秒、喷0.20秒、停0.20秒、喷0.08秒、停0.24秒、喷0.16秒、停0.22秒、喷0.10秒、停0.24秒、喷0.06秒、停0.16秒、喷0.12秒、停0.26秒、喷0.10秒；第三种是喷射短、中、长线段组合的花纹图型，对应蓝色分配器21和蓝色细管线22连接的喷头23，其时序排列规律停0.36秒、喷0.06秒、停0.28秒、喷0.24秒、停0.32秒、喷0.12秒、停0.28秒、喷0.08秒、停0.24秒、喷0.20秒、停0.32秒、喷0.18秒、停0.24秒、喷0.06秒、停0.16秒、喷0.22秒、停0.36秒、喷0.12秒；第四种是喷射短、长线段组合的花纹图型，对应绿色分配器21和绿色细管线22连接的喷头23，其时序排列规律停0.16秒、喷0.12秒、停0.38秒、喷0.32秒、停0.32秒、喷0.08秒、停0.32秒、喷0.28秒、停0.24秒、喷0.08秒、停0.24秒、喷0.16秒、停0.24秒、喷0.28秒、停0.28秒、喷0.12秒、停0.36秒、喷0.10秒；第五种是喷射中、长线段组合的花纹图型，对应黑色分配器21和黑色细管线22连接的喷头23，其时序排列规律停0.36秒、喷0.24秒、停0.40秒、喷0.32秒、停0.32秒、喷0.24秒、停0.36秒、喷0.28秒、停0.24秒、喷0.20秒、停0.36秒、喷0.24秒、停0.40秒、喷0.32秒。通过按上述时序控制高频电磁阀40的快速开合，使得各组喷头23将褪色剂或染色剂高频间断性地压出喷射在匀速行进的纱线的所需部位，调节压力调节器13，使喷头23喷出的射击流打在纱线上不弹射散开即可。
实施例四在牛仔布浆染纱一体机的倒数第3个染缸前加入本装置，喷射褪色剂，使普通粗细均匀的棉纱织出的面料呈现不同灰度的竹节花纹效果。
褪色剂浓度为15％的高锰酸钾溶液 100升渗透剂 500克将纱线的行进速度设定为18m/min；将760个喷头23分为5组，按均匀分布规律插入喷花板24的小插孔9内，其余工艺与实施例三相同。
权利要求
1.一种布料花纹电脑仿真排版喷花的方法，其特征在于采用下列步骤①启动运行通用高级程序设计软件如VISUAL C++、DELPHI等，输入下列绘图参数视窗长宽参数，视图与实物尺寸的显示比例参数，代表可放置模拟喷头的图标参数以及代表模拟喷头的图标参数等，从而定义出一块视窗式绘图板；②在该视窗式绘图板上按所需的间距画出多根短竖线即经线和多根短横线即纬线，每一根经线都和一根纬线交叉，并按所需间距和比例画在该绘图板上，每个经纬线交叉点对应一个可放置模拟喷头的位置坐标，许多个喷头位置坐标构成多维坐标矩阵，每一组多维坐标矩阵就定义了一块仿真排版模板的底版，并根据不同的绘图参数，制作出多套不同的仿真排版模板，将这些仿真排版模板的底版分别作出标识并存储在电脑里；③根据布料或纱线的行进速度、花纹大小以及花纹间距，测算并输入所需模拟喷头的孔径大小和喷射开/关时序参数，将这些具有不同喷射开/关时序的模拟喷头分成二个以上的分组，每组用不同颜色的模拟喷头图标进行标识，可将这些图标绘制成多个带十字星的小圆圈来表示多种模拟喷头，不同颜色的短横线代表喷头的不同孔径，不同颜色的短竖线代表不同的开/关时序以及不同开/关时间长度的组合，相同颜色的多个图标对应相同的喷头开/关时序，这些具有相同图标的喷头都对应同一个可高速开合的可控阀门；④根据纱线的行进速度、视图与实物尺寸的显示比例以及喷头多个开/关时序相加得出的重复周期等参数，定义出一幅视窗式画布，通常该画布的宽度是实际布料的幅宽按显示比例参数进行压缩，该画布的长度等于纱线的行进速度乘以喷头各开/关时序相加得出的重复周期；⑤每个模拟喷头在仿真排版模板的位置坐标构成喷头排列位置坐标矩阵，喷头排列位置坐标矩阵是按模拟喷头在仿真排版模板上从上往下和从左往右的顺序组合的，在仿真排版模板上每增加或减少一个模拟喷头图标，对应地就在该矩阵上增加或减少一个元素；⑥仿真程序运行过程是先选定仿真排版模板和画布的背景颜色，通过循环查询喷头排列位置坐标矩阵，以该矩阵各元素的位置坐标为起点，以喷头孔径大小对应线段的粗细，以喷头的开/关时序对应每根经线上相互间隔的线段的起点，以喷头的开/关时间长度乘以纱线或布料的行进速度作为线段的长度，在上述画布的经线上画出一段一段相互间隔的线段，该线段的长度称为段染长度，线段之间的间距称为段染间距，再通过显示比例转换，使得模拟喷头与该视窗式画布上的线条一一对应，在仿真排版模板上每放置一个模拟喷头图标就在该画布上的对应位置画出一根分段染色的线段；⑦通过调整模拟喷头图标在该仿真排版模板上的位置，使其在不同的经线上画出多根分段染色的线段，多个模拟喷头图标在仿真模板上进行位置排列组合，即形成由许多根分段染色的线段拼接成的花纹图案；每完成一次模拟喷头图标在该仿真排版模板上位置组合的调整，并运行该仿真程序，就会画出一幅布料花纹仿真结果图；⑧如果该布料花纹仿真结果图还没有达到满意效果，则可通过修改模拟喷头的开/关时序等参数，增加或减少模拟喷头数量，改变模拟喷头图标的排列组合规律，并返回步骤⑤开始往下重复执行，直到布料花纹仿真结果图达到满意效果；⑨记录上述全部仿真参数，输出该仿真排版模板上的全部模拟喷图标的位置排列组合规律图，按该图加工制作成与所需花纹图案相对应的喷花板，按仿真参数对该喷花板进行装配，并依照仿真所用各模拟喷头的开/关时序等参数控制喷头的喷射和关闭，即可达到布料喷花生产控制目的；⑩在按仿真排版结果图制作的喷花板(24)上安装好所需分配器(21)及小孔径喷头(23)，并将其安装在纺织染纱生产线的各染缸之间或布料喷花的生产线上，并按要求连接好相关设备和管线，将褪色剂、染色剂和助剂分别溶解，充分搅匀并过滤，用抽水泵将其注入增压罐内，开启气泵充气，当增压罐内压力达到1kg～3kg时，控制各组高频电磁阀门按喷射开/关时序进行快速开合，调节增压罐内的压力，将褪色剂或染色剂高频间断性地压出喷射在匀速行进的纱线或布料的所需部位，压力大小以喷头喷出的射击流打在纱线上不弹射散开为宜。
2.据权利要求1所述布料花纹电脑仿真排版喷花的方法，其特征在于所述喷头的喷射开/关时序的测算是根据所设计的花纹图案大小，结合纱线或布料的行进速度，测算出需喷染的经线数量以及各经线的段染长度和段染间距的变化规律，并将相同变化规律的经线对应的喷头归类到同一分组，喷头的喷射时间长度、关闭时间长度及重复周期的计算公式为喷射时间长度＝段染长度÷纱线的行进速度；关闭时间长度＝段染间距÷纱线的行进速度；重复周期＝花纹重复出现的间距÷纱线的行进速度；段染长度为根据所设计的花纹图案大小及样式测定；段染间距为根据所设计的花纹图案的纵向间距测定。
3.据权利要求1所述布料花纹电脑仿真排版喷花的方法，其特征在于所述喷头的高频间断性地喷射是通过控制所对应的高频电磁阀按喷射开/关时序作快速开合以及控制其开启、关闭时间的长短来实现的，通过控制各组高频电磁阀的开启和关闭时间长度的变化，实现段染长度和段染间距的改变，所述高频电磁阀的最高动作频率大于等于10次/秒。
4.一种喷花装置，包括原料储存过滤罐、增压罐、分配器、喷花面板、小孔径喷头、高频电磁阀组、微电脑控制器、水泵、气泵及管线，其特征在于所述原料储存过滤罐(30)通过水泵(32)、单向阀(33)及进料管(34)与增压罐(37)连通，增压罐(37)通过高频电磁阀组(40)和送料管(19)与分配器(21)连通；另有一箱体(26)，其顶部安装喷花板(24)，分配器(21)安装在箱体(26)内，四周密闭，箱体(26)底部设有回收管(27)与原料储存过滤罐(30)连通；所述气泵(11)通过气管(12)及压力调节器(13)连接增压罐(3)的顶部；微电脑控制器(38)分别连接增压罐(37)的液位探头(15、16)、水泵开关、高频电磁阀组(40)及原料储存过滤罐(29)的液位探头；所述分配器(21)是在一根耐压管道上分出多个小插孔(44)的一体化结构，小插孔(44)与管内连通，细管线(22)一头连接小插孔(44)，另一头装有小孔径喷头(23)，小孔径喷头(23)插在喷花板(24)上。
5.据权利要求4所述的喷花装置，其特征在于所述喷花板(24)为一块长130～180cm，宽30～100cm的长方形平板，按仿真模板(5)上全部模拟喷头标记的相应位置钻出插孔(9)，小孔径喷头(23)插在相应的插孔(9)内。
6.据权利要求4或5所述的喷花装置，其特征在于所述小孔径喷头(23)一端为细圆柱体，其顶端呈圆锥状突起的小孔径喷嘴(41)，另一端为圆管(46)，所述细管线(22)插入圆管(46)的内孔(47)并与其粘连成一体；小孔径喷头(23)的内径为φ0.15～0.45mm，按其内径大小分为大、中、小三类，大内径尺寸为φ0.30～0.45mm，中内径尺寸为φ0.20～0.30mm，小内径尺寸为φ0.15～0.20mm，分别用不同颜色进行分类识别，细管线(22)也用不同颜色进行分组标识，某种颜色的分配器(21)通过相同颜色的细管线(22)与小孔径喷头(23)连通。
7.据权利要求4所述的喷花装置，其特征在于所述微电脑控制器(38)由电源转换电路、单片机、外围接口电路、水泵开头控制电路和高频电磁阀快速开合控制电路组成，单片机(48)通过其I/O端口58和59与增压罐(31)内的液位探头(15、16)连接，增压罐(37)壳体与单片机(48)的接地端(66)连接，单片机(48)还通过其I/O端口52-57与原料储存过滤罐(30)内的液位探头(29)连接，并通过检测增压罐(31)和原料储存过滤罐(30)的液位的高低控制水泵(23)的开关，单片机(48)通过其I/O端口向三极管Q1-Q5输出控制信号，用于控制继电器SW1-SW5导通和断开，从而控制高频电磁阀组(40)按所定的时序完成快速开合。
全文摘要
一种布料花纹电脑仿真排版方法及喷花装置，属于纺织印染技术领域。其方法是在电脑上运行专用的布料花纹仿真排版软件，从而确定花纹图案和喷花板的排版图，喷花时纱线以设定速度行进，将原料及助剂搅匀、过滤、加压，控制安装在按排版图制成的喷花板上的多个喷头高频、间断性地将原料喷在行进中的多根纱线上，形成花纹。其装置是原料储存过滤罐通过水泵与增压罐连通，气泵通过气管和压力控制器与增压罐连通，增压罐通过送料管和高频电磁阀与分配器连通，分配器通过细管线与喷头连通，喷头固定在喷花板上，高频电磁阀和水泵与微电脑控制器连接。本发明降低了纺织印染花纹的成本，简化了布料试制过程，提高了生产效率，原料利用率高，基本无污染。
文档编号B41J2/00GK1773514SQ200510036829
公开日2006年5月17日 申请日期2005年8月25日 优先权日2005年8月25日
发明者刘林泉 申请人:刘林泉