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Suntech智能剑杆提花织机,延续提花织机的传说,共创工业4.0时代

Suntech智能剑杆提花织机,延续提花织机的传说,共创工业4.0时代

2021-12-29

说起工业革命,人们会不由自主地想到制造业、纺织业,而纺织机的发明则是纺织制造业发展史上的重要转折,也在工业革命的历史长河中画上了浓重的一笔。如今,提到纺织行业,人们对纺织的印象还停留在劳动密集型的纺织厂,其实纺织行业早已从人工纺织步入机械纺织、智能纺织阶段,智能纺织机已经成为纺织行业的重要运营设备。

说起纺织机,不得不提提花织机,它的发展史相当传奇,充满智能色彩,在18世纪,它就将曼彻斯特两个最重要的历史产业——纺织制造和计算机,联系在一起,为智能纺织的发展奠定了基础。

革命性的发明

1804 年,法国织布工和商人约瑟夫·玛丽·雅卡尔为他的发明申请了专利,他彻底改变了图案布的编织方式。他的提花机建立在发明家 Jacques de Vaucanson 早期开发的基础上,使非熟练工人可以在很短的时间内制造复杂和详细的图案。

Jacquard 的发明使得时尚、广受欢迎的图案布的成本直线下降,实现大规模生产,让广大消费者都用得起图案布,让图案布不仅仅专属于富人。

如何用打孔卡编织图案

采用一根线(称为纬线)穿过一组线(称为经线)的上方和下方的方式,在织机上编织织物。正是这种相互成直角的线交织形成了布料。纬线在经线上方和下方经过的特定顺序决定了编织到织物中的图案。

Jacquard 系统出现之前,织布工的助手(称为绘图员)必须坐在织机上,手动升降经线来制作有图案的布料,这是一个缓慢而费力的过程。

Jacquard 发明的成功关键在于它使用了可互换卡片,卡片上打有小孔,上面有编织图案的说明,这项创新有效缩短了绘图员的工作时间。

当织物被送入提花机构(安装在织机的顶部)时,卡片会控制需要提升的经线,允许纬线通过它们。有了这些打孔卡,提花织机可以快速复制设计师能想到的任何图案,并一次又一次地复制它。

(科学与工业博物馆纺织馆中,提花手摇织机上的系列打孔卡。)

提花织机的工作原理

制卡师使用机器将图案翻译成打孔卡。卡片制造商使用机器将图案翻译到穿孔卡片上。

首先,设计师将他们的图案绘制在方格纸上。然后卡片制造商将图案逐行翻译到穿孔卡片上。对于纸上未涂漆的每个方格,制卡师会在卡片上打一个洞。对于每个绘制的正方形,没有打孔。

每张卡片都有自己的组合,对应于它们所代表的图案部分,然后将它们系在一起,一张一张地送入,通过安装在织机顶部的提花装置。

当卡片被推向 Jacquard 机构中的针脚矩阵时,针脚会穿过打孔,并且钩子被激活,抬起它们的经线。在没有孔的地方,销子压在卡上,阻止相应的钩子抬起它们的线。

然后梭子穿过织机,将纬线运送到已升起的经线下方和未升起的经线上方。这个重复的过程使织布机生产出穿孔卡片指示的图案布。

曼彻斯特的提花织机

1820 年代,提花技术已传播到英国,在那里极大地推动了兰开夏郡蓬勃发展的纺织业,使曼彻斯特及其周围的棉花城镇能够生产人们渴望的编织图案纺织品。

这个国家现在有 7,000 8,000 台提花织机,最好的英国设计是棉制品,提花机器适用于所有有花纹或有花的东西,织机可以处理的各种组织(机织物) 甚至可以应用到草帽、马鬃或金属丝上。

曼彻斯特纺织制造商 Barlow & Jones Ltd 在提花织机上编织的横幅1887 年在曼彻斯特皇家禧年展览会上展出他们生产的各种图案布。

由曼彻斯特布商 S&J Watts 出售的提花机织图案织物样品缝制而成的拼布被子。

1910 年左右,曼彻斯特 Mount Street Mill 的工人使用提花织机编织有图案的座椅套。

曼彻斯特的工程公司也开始制造提花机以供应该地区的纺织厂。 Devoge and Co. 成立于 1834 年,一直生产提花机直至 1980 年代。

鼓舞人心的早期计算

Jacquard 的发明改变了有图案的布料生产,但它也代表了人机交互的一场革命,它使用二进制代码,通过打孔或不打孔,来指示机器(织机)执行自动化过程(编织)。提花织机通常被认为是现代计算机的前身,因为其可互换的穿孔卡片启发了早期计算机的设计。

英国数学家查尔斯巴贝奇当年发布的分析机计划,被广泛认为是第一个现代计算机设计,数学家艾达洛夫莱斯有一句著名的评论:分析机编织代数模式,就像提花机织花和树叶一样。

通过他的分析引擎,巴贝奇设想了一种机器,可以从穿孔卡片接收指令来进行数学计算。他的想法是通过打孔卡,将数字以及如何处理这些数字的说明输入机器。

Ada Lovelace Babbage 的想法更进一步,提出引擎操纵的数字,不仅可以表示数量,还可以表示任何数据。她看到了计算机用于数学计算之外的潜力,并提出了我们现在所知的计算机编程的想法。

不幸的是,分析引擎从未完成,巴贝奇和洛夫莱斯的预测实现了 100 年。然而,他们的工作以及 Jacquard 革命性织机提供的灵感,成为了现代计算机技术发展的基础。

Suntech50年设计经验和技术沉淀,研发生产的智能提花剑杆织机让提花织机进一步智能化,紧跟工业4.0脚步,以自动化、数字化应用融合纺织的各个流程,让原本需要大量人工流水线操作的环节被机械替代,完美融合了智能验布功能,集智能纺织和智能验布于一体,对生产完成的布匹进行机器自动验布,解决了后整理环节中成本最高的验布难题,而且验布效果优于人工验布,实现纺织流程最优化和价值最大化,推动工业4.0发展。

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