用于刺绣品线色管理的系统、方法及设备的制作方法

专利名称：用于刺绣品线色管理的系统、方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在刺绣品缝纫设备上制造刺绣品设计图样的技术，更特定而言，本发明涉及的技术内容是对用于形成该设计图样的织线的各种颜色进行管理。
背景技术：
现代的刺绣品通常是在缝纫设备上制成的，这样的缝纫设备将缝纫机构与一种装置实现配对，其中的装置用于使织物在该缝纫装置的下方同步地移动。更具体而言，使织物在前、后、左或右的方向上移动，与此同时，缝纫机构将织线的针脚插嵌到其位置已由上述运动而确定的织物中。因而，随着该过程的进行，针线的图案就浮现出来了，该图案被设计成代表着特定的图像或图形。在诸如棒球帽、汗衫、或高尔夫体恤衫等许多种衣物制品上，通常能见到刺绣的图样。另外，这些图样往往被制成这样其带有多种不同颜色的织线，以便于以最好的效果展示所绘制图形的美观效果。例如，绘制了篮球图像的刺绣图样可能使用橙色的织线针脚来描绘篮球的圆环形区域，然后再使用较密的黑线针脚来描绘外轮廓、以及位于球形图像内部的其它黑色线条。因而，采用了两种不同的线色一橙色和黑色来形成代表篮球设计图样的刺绣品。随着图样的复杂程度或混杂程度的提高，图样可能需要用到更多数目的不同线色。事实上，许多刺绣设计图样可能需要形成多于一打的独特线色，该设计图样的每个不同部分都要使用不同的线色来完成刺绣。


图I表示了一种单头刺绣机的实例，图中表示出了刺绣机的各个组成部件，图中，织线的线轴被保持在心轴台架和心轴上，台架与心轴在图中分别由标号101和102指代，图中还标出了一些作为基准点的其它部件；图2是图I所示的、其各组成部件被标出的示例性单头刺绣机的侧视图；图3中的放大图表示了上部织线台架以及一个区域，在该区域内，织线的线轴被绘制为落座在织线台架心轴的顶部。图中未绘出诸如螺旋管、织线台架心轴等一些元件，以便于更好地表示出那些不然的话会遮挡住的部件。在该实例中，尽管织线台架能保持着15个织线线轴，但图中只表示出了8个线轴。图中括号内的数字代表了一些织线引导孔，这些引导孔是为各个线轴上的织线在初始时穿行而设置的(例如，第一线轴I的织线穿经过孔1，依此类推)；图4表示了图3所示结构在将最右侧的织线线轴去掉、且安装有多个ID读识器时的情形(参见嵌装的ID读识器409以及电源/数据缆线410)；图5是分别从侧面和下部对常规织线线轴的外观和结构所作的透视图6表示了在使用织线线轴感测系统的过程中信息的总体流向图、以及在此期间的一些物理过程；图7表示出为了在一组刺绣机上制出刺绣图样而对图样执行时间规划的过程；图8表示了在图7所示过程的条件下所采用的后处理步骤；图9表示并介绍了计算各组线色直接色差的实例；以及图10表示了对已为刺绣机规划好的刺绣设计图样重新进行排序的过程。
具体实施例方式现代刺绣设备的出现使得如下的工艺变得容易了 在同一时间将多于一个的线色装载到设备上，由此能制出多个线色的设计图样。事实上，许多刺绣机都允许将6个或更多个具有独特颜色织线的线轴布置在设备上，从而在制成设计图样的过程中，使得设备能在各个时间点上自动地切换过渡为用不同的线色进行刺绣。但是，对于这样的刺绣设备，保持着(或已装载)无限数目的线色却是不现实的，现代的刺绣设备通常不允许多于15个左右的线色同时装到设备上。这就引发了如下的问题织线制造商可从潜在无限的调色板中创造出几百种独特的线色，但只有非常有限的一组颜色可被同时装到刺绣设备上(例如可能是一次装15个线色)。进而，如果要制出的设计图样所使用的线色数大于被装到设备上的线色数，则制造过程的难度将显著增大，甚至是无法完成。另外，如果某个刺绣设计图样需要将特定的一个分组线色装到机器上，则不同的刺绣设计图样可能需要不同分组的线色。尽管这两个分组的线色之间可能有重叠(也就是说，两个分组例如都含有黑线色)，但两分组中的不同将需要将某些织线线轴从设备上拆下，从而能装上不同颜色的新线轴，以便于能制造不同的刺绣设计图样。在许多典型的生产环境中，经常要对装到刺绣设备上的线色分组进行调整改变，以符合所制造的特定刺绣设计图样的要求。例如，如果某种刺绣机一次只能保持着两个不同的线色，且其正在制造使用橙色和黑色织线的篮球图样，如果下一个设计图样是一种需要白色和红色织线的篮球，则在可以制造下一篮球图样之前，黑色和橙色织线就必须要被从机器上拆下，代之为白色和红色的织线。将目前已装到机器上的线色取代为不同的新线色的操作通常是人工操作过程，由此，机器操作人员(即负责运行该设备的人员)必须要将目前位于保持器内、且穿线到设备机械结构中的织线线轴拆卸下，然后再将新的织线线轴布置就位，使其随后可将织线送入到这些机械结构中。目前的很多种技术可被用来完成这样的变更操作，这些技术包括将新织线的端部打结连接到仍处于机器机械结构中的旧织线的残留部分上，从而可利用旧织线的残留头将新织线人工拉穿过机械结构。不论具体采用那种技术，该操作都是涉及人员干预和工时的人工操作过程。同样地，在整个过程中，人为错误和工作效率将成为重要的影响因素。如果机器操作人员使用不正确的一种颜色取代织线线轴，则就可能发生这样的人为错误。机器自身通常不具有任何机构来检测安装到其上的是什么颜色的织线。因而，例如如果操作人员错误地将红色织线装到机器上，而不是安装黑色织线，则刺绣图样将带有红色的针脚，而此处应该是黑色针脚，这就导致所生产的产品存在重大缺陷。人为干预的另一个缺陷在于在更换线色时，机器实质上需要处于待机状态，从而降低了生产环节的总效率。
此处将介绍用于提高效率的方法和系统，可利用该方法和系统来对线色进行管理，同时还减小了出现人为错误的可能性。本发明优选实施方式采用了基于上述方法的、既有硬件又有软件的组合方案，实现了上述目的，下文将通过解释硬件结构以及机械特性来展开描述。参见图1，刺绣机通常利用一些心轴的组织结构来保持着织线的线轴(参见图I中的部件101和102)。图2是同一机器的侧视图，从该图可更为容易地看出织线的线轴是如何被安置到织线台架心轴202上的。一旦被安装到心轴上，织线将穿过织线引导件203、织线辅助调节器204、螺旋管205、织线张紧调节器206、以及机器的其它一些部件，直至最终穿过缝纫针的针眼为止，缝纫针使得织线能穿透正在刺绣的产品。织线被机器的机械结构从线轴上拉出后所经历的特定路径与本发明的方法、系统、以及设备没有太大的关系，但为本文的描述提供了总体上的背景。本发明的方法和设备涉及刺绣机上保持着织线线轴的区域。图3中更为相关的视图表示了图I和图2所示示例性刺绣机上的这一区域。如图所示，织线线轴331被布置在线轴台架上，且套在上述的心轴上。图中用虚线307表示了将织线从这些线轴上引出的示例性路径。每个线轴通常都带有不同颜色的织线。图中的示例性刺绣机能保持多达15个线轴，这些线轴上的织线最终将穿入到机器其它部分处的15个针中。织线最终穿线经过的针号通常被该线色在机器上的“位置”。例如，红色织线可被布置在一号针上，蓝色织线可被布置在七号针上。此处，针号还代表了相关的线轴位于那个心轴上。在图3中，位于左侧最后方位置的线轴涉及针1，其织线穿过织线引导件上标为(I)的孔洞。其余的各个孔被依次标为(2)到(15)，且这些孔位于设置了心轴和织线线轴的位置的上方。因而，可容易地在针号与分配给线轴心轴的数字之间建立起直接的关联。在考虑如何制出某个刺绣设计图样时，知晓那种线色与那个针位相关将是重要的信息。具体而言，在制造过程中，刺绣机需要知道在给定的位置点上切换使用那个针，以确保在该位置点上使用了正确的线色。如果刺绣设计图样需要许多种不同的线色，机器将不得不在制成设计图样的过程中切换到许多不同的针位上。如上文指出的那样，在生产过程中指明切换为那些针(或者作为备选方案，指明带有该线色的针位)的操作通常是人工过程，在该过程中，操作人员通常是利用位于设备附近的计算机或键盘输入这一信息。通过使得刺绣机能自动检测什么样的线色对应着各个不同的针位(即不同的织线线轴心轴)，就基本上能消除该人为干预操作。如下文将要详细描述的那样，通过在线轴心轴的附近设置传感器，使得线轴心轴在被放置到机器上时能被自动地识别出来，由此就能实现上述目的。具体而言，在文中描述的一种实例中，在位于各个线轴心轴下方的圆形泡沫基座中嵌装了小的射频标识符(RFID)读识器。参见图4，可见泡沫垫408带有嵌装的小ID读识器409，其与从泡沫中孔洞穿出的电源/数据缆线410相连。从而，该缆线可容易地穿过线轴心轴上的小孔而与可被容易地安装在线轴心轴台架下侧的微处理器或其它接口设备相连接。此外，台架上的15个线轴心轴都具有这种相同的组件，这些组件按照类似的方式安装在它们的下面。因而，在此情况中，安装了 15个短距RFID读识器，它们与台架的15个线轴心轴相对应。读识器与微处理器或其它接口的连接使得读识器能检测到靠近其的射频标签。具体而言，可在每个织线线轴的内部安装设置有RFID标签(例如以小贴签的形式)，而每个线轴可被布置到刺绣机上。当标签处于RFID读识器的附近时，其将向读识器发射独有的识别数字，该数字被微处理器或其它接口设备接收到，随后与识别数字的已知列表进行匹配，以精确地确定出是哪个线轴靠近了位于台架上特定线轴心轴位置处的RFID读识器。当然，此条件下假定线轴上已经预先粘贴了这些RFID标签，且已将如下的信息记录下来将各个标签所发射出的识别数字与该标签所粘贴的特定线轴的线色进行关联。另外，当微处理器或其它的接口设备接收到独有的识别数字时，其访问上述的信息，从而能推导出布置在心轴上的线轴的线色。图5是分别从侧面和下方对常规线轴的外观和结构所作的透视图。通常是由天然纤维或人造纤维构成的织线被绕着锥形的构造进行卷绕，其中的锥形构造一般是由某些类型的成型塑料制成的。因而，每个织线线轴都具有两个主要部分真正的织线、以及织线所包绕着的塑料构造。如果从下方进行观察，可看到该塑料结构中具有许多中空区域，这些区域包括位于其中心处的长管状空洞，该空洞使得线轴可被布置在织线台架的心轴上。在线轴的下方、通常在其中一个中空区域内，可最为容易地布置具有唯一性的识别标签，在当前的情况中，该标签是由薄的PVC (聚氯乙烯)材料制成的圆形小贴签。例如在从织线制造商或经销商处购得标签之后，将其布置在织线线轴上，一旦完成了该操作后，将各个线轴单独地布置在传感器的附近，该传感器检测出标签的识别数字，使得使用者能将该数字与线轴上织线的颜色关联起来。这些关联关系可被极为容易地存储到电子数据库中，而后，所有的织线线轴可被存放起来，作为生产机构的总库存。当线轴被从库存中取出并放到刺绣机上时，先前粘贴上的标签使得刺绣机(带有上述的革新措施)可推导出或确定出机器特定线轴或针上的是哪种颜色的织线，并将该信息发送出去。随后该信息使得如下的目的成为可能自动向机器发出正确的针位移动指令，而无需人的干预，从而能利用正确的线色组合制造出相关的刺绣设计图样。要在刺绣机上制出的刺绣设计图样通常是以刺绣数据文件的形式存在的，在进行生产之前，该文件被发送给刺绣机。通常情况下，该数据文件中存储的是二维笛卡尔坐标(具体表现为成对的X，y数值)的序列，这些坐标代表了设计图样上各个针刺位置点(即针脚)的次序和位置。另外，由于刺绣设计图样通常是由多于一个的线色构成的，所以该数据文件一般还具有被称为颜色改变命令的内容，这些命令被混编到坐标序列中，代表了在应当改变线色时针脚序列中的精确时刻。通常存储在刺绣数据文件中的另一类型有用信息是应当被用来形成该设计图样的各个线色的具体顺序。在文件中，这些线色可由多种不同的方式来进行表达，这些方式包括(但不限于)线色所涉及的红、绿、蓝的分量色值；或具体的织线制造商的型号数字。无论如何，标明的颜色次序与编入到坐标位置序列中的变色命令组合起来所获得的信息足以在制造刺绣设计图样的过程中确定出在哪个特定的点上应当切换为哪个缝纫针或哪种线色一假定已经知道哪个线轴或针带有规定线色的话。因而，这一内容再次表明了如下系统的实用性其可自动检测出位于各个心轴上的线色，与此相对的是需要人员干预来人工标明关联关系。图6概括地表示了在使用线轴感测系统的过程中、信息的流向以及所发生的物理过程。需要指出的是微处理器或其它接口设备661代表了示例性的硬件及软件系统，这样的系统可被用来基于其所发送或接收到的数字信号而产生动作。该物品661通常表现如下的形式专用的微处理器、通用的个人计算机、或两种或多种此类装置的组合体。但是，任何能利用基本的软件指令接受和产生出规定的数字信号的其它装置都可被用来实施文中描述的示例性方法和设备。
图6还涉及到了遥测信息667，该信息是由刺绣机发送来的数据，其代表了当前工作状态的各个方面。通常情况下，刺绣机能以数字方式发送多种应用数据，或在另外的地点处实施监控(例如在靠近个人计算机的屏幕上进行监控)。该数据可包括这样的内容当前正在加工的刺绣设计图样上剩余的待缝纫针脚数；或者传感器是否检测到织线发生了短线。除了这些类型的数据之外，刺绣机现在还可发送关于已被布置在机器上的线轴ID数字的信息，且当改变织线线轴时(即当操作人员用新的线轴取代某个线色的线轴时)，刺绣机可将对该改变作出通知，并将此通知作为连续发送的遥测数据的组成部分。研发出的另一种方法考虑了如下的情况生产环境可能是由一个或多个刺绣机组成的，这些刺绣机生产出刺绣设计图样变化着的连续货品流，且在该货品上，各个设计图样所要求的线色是不同的。此条件下，通过将特定刺绣机上将要制造的刺绣设计图样规划为特定的次序，以减小对线色进行管理(例如用一些不同颜色的线轴取代当前线轴等的操作)所需的时间量和人工干预，由此研发出了由计算机实施的方法，以优化该生产过程。在研发此类方法的过程中，考虑到了两个主导因素。首先，对于给定的待生产刺绣设计图样的顺序，对每个设计图样所需的线色进行评价，并与其它设计图样所需的线色进行比较。更具体而言，对要在特定机器上生产的多个刺绣设计图样可生成一个随机的次序。然后，对需要更换任意线轴(即由于某种设计图样需要使用并不包括在机器各心轴上当前具有的不同线色)的次数进行计数。该计数被称为线轴更换计数，其是由生产顺序中全部刺绣设计图样在制造过程中发生的总更换次数组成的。应当指出的是如果按照不同的顺序来生产这些刺绣设计图样，则可能得到不同的线轴更换计数。例如，在生产需要不同线色的设计图样之前，先生产出所有其所需线色已存在于机器的一个或多个心轴上的设计图样，这样最终就能使得线轴更换计数小很多。因而，对于特定的一组刺绣设计图样，可生成所有可能的排序方式，再对各种排序方式计算出线轴更换计数。如果设计图样的实际生产过程选用了的排序是线轴更换计数最小的排序，这就表明需要更换的线轴是最少的，潜在地是，这就减少了更换线轴所需的操作人员工时/劳动量。除了线轴总更换计数之外，还可考虑采用的度量标准来评价刺绣设计图样选定排序的最优性。这些其它的度量标准可能包括在制造生产顺序中的各个刺绣设计图样的过程中，各个设计图样的生产之间必须要更换的线轴的最小数、最大数、以及平均数。该评价结果与上述统计结果减小的合并效果进一步确保了各个刺绣设计图样的生产之间的任何重大延误都被减小了。要考虑的第二个主要因素是在具有多台刺绣机的生产环境中，不同刺绣机的心轴上在当前可能装有不同的线色组。因而，在一组要被生产的刺绣设计图样中，如果能将一些设计图样都规划到已带有这些设计图样所需的所有线色(或大部分线色)的刺绣机上进行生产，这样的规划方式与将这些设计图样规划到不带有全部或大部分所需线色的刺绣机上的方式相比，可进一步地缩减各台刺绣机的线轴更换计数。同样，在此条件下，可确定出在给定的一组刺绣机上制造一组给定设计图样的所有组合形式，并可如上述那样，为每台刺绣机计算出所导致的最小线轴更换计数。然后，可选择其所导致的线轴总更换计数(即当将所有机器的计数都加到一起时的线轴更换计数)最小的组合形式(即生产规划方案)，以使花在线轴更换工作上的时间最短。此外，上文提到的其它统计结果的减小也可被用来选择优选的组合方式。在多个刺绣机之间为待生产的设计图样进行规划时，需要考虑的一个竞争因素是出现这样的情形对于特定的一台机器或一些机器的分组，所规划的生产量是不成比例的。在此情况下，在制造刺绣设计图样方面，其它一些机器可能处于停机状态或者未能满负荷工作。因而，即使某个特定的生产规划方案可显著地减小所需的线轴更换次数，但由于并非所有的机器都被充分地利用，所以可能会增加实际生产这组刺绣设计图样所需的时间。由于工作人员通常必须处于生产现场来监控设备一直至生产完成，所以这样反过来还会增大劳动成本，这样的方案还会带来降低生产环节总生产能力的不利影响。因而，在平均利用各个刺绣机的需求与降低线轴总更换计数的目标之间进行平衡考量是非常重要的。平均使用生产环境中的各台刺绣机意味着每台刺绣机都始终具有要生产的刺绣设计图样，且在其它机器存在有待生产设计图样的订单的情况下，该机器不会停歇下来(即不在生产刺绣设计图样)。通过了解在一台刺绣机上生产出特定设计图样所用的时间就能大体上预计出机器的利用率。更具体而言，可采用一些因素来大体估摸出在某一刺绣机上制造任何具体的设计图样所需的生产时间，这些因素包括该设计图样上针脚的数目、该机器上制造针脚的速度、以及饰边(trim)的数目、换针次数、制造该设计图样过程中所规定的跳线(jump)或其它更为独特的事件、以及通常所需的可预测的固定时间周期。例如，执行线锁边所需的时间量可能是5秒，如果在制造设计图样的过程中出现了 3次线锁边，则实质上就将额外增加15秒的生产时间。一般而言，在刺绣机上实际制造设计图样之前，可精确地预计出该设计图样的制造时间。还有其它一些不太重要的因素，这些可影响线轴更换操作所需时间量或不然的话将影响到在设备上对线色进行管理，这些因素包括当前位于机器上的线轴心轴的位置；被拆卸下的织线在不久将来被随后的设计图样再次使用的可能性(超出了当前顺序/设计图样规划方案的范畴)等。在未一组刺绣设计图样的生产规划研发最佳方法时，还可以考虑到这些因素。例如，如果某个线轴心轴必须要从机器上拆下，通常可行的方案是在机器实质上处于运转状态时(即在制造刺绣设计图样的过程中)执行该操作，从而，机器无需在更换线轴心轴的过程实质上进行待机。但是，在执行该操作时，如果被更换的线色所对应的针并不靠近或接近机器上当前正在执行缝纫操作(例如正在上下移动)的针，则操作通常更为容易、更为快捷。对于操作人员而言，邻近的、正在动作的针使得穿新色织线的操作变得更为困难，并增大了此过程中产生人身伤害的可能性。因而，可基于如下的优先条件对所制造刺绣设计图样的顺序进行调整使得必须要更换的线色对应针所处的位置不靠近必要的针、或者制造前一紧邻设计图样的过程中用到的针。因而，可在机器仍然对一个或多个在先的设计图样进行加工的同时，由操作人员来改变这些针上的线色。一般情况下，可进一步地设计出由计算机实施的方法，该方法可在计算出这些设计图样的优选排序或规划方案之后，基于这些因素指示机器的操作人员在何时更换线轴的心轴。对操作人员的这一指示还可基于如下信息得出将要从机器上拆卸下的某种线色对于当前正在制造的刺绣设计图样上尚未制出的某些部分是否是必需的，或者未来其它设计图样需要使用该线色的可能性。为在由一个或多个刺绣机组成的一组刺绣机上制造刺绣设计图样而研发生产规划方案或排序方案的优选实施方式是基于群集的概念而实现的。总体的概念集中体现为一些措施，利用这些措施可将数据组中的类似项目分组或归类到一起，此处的类似性通常具有不同的定义，其取决于该数据组中所含项目的类型。本发明应用了这一概念，在该应用中，数据组的项目针对的是要被生产的特定刺绣设计图样，且设计图样之间的类似性由它们的线色在多大程度上类似(即如果这些设计图样共享了最小的必要线色分组，则它们就被认为更为类似)来进行衡量。图9表示了如何计算这样的类似性度量指标(被称为线色差)。一旦选定了类似性度量标准(有时也被称为差异度量标准)，就可建立起矩阵，该矩阵可计算出数据组中所有成对项目之间的差异或类似性。然后可采用标准的群集算法将类似的项目归类到一起。促使在线色方面类似的设计图样被规划到同一刺绣机上进行加工，这将形成这样的群组由于群组中的所有设计图样具有非常类似的线色，所以，必要的线轴更换次数将更少。图7和图8表示了一种由计算机实施的方法，利用该方法可将一些设计图样规划(即群集分类)分配给一组刺绣机，且如上文所述那样，该规划方案与保持所有可用设备都具有高利用率的因素实现了平衡。在模块701和702中开始执行对计算机实施的数据结构进行初始化的操作。具体而言，对于各个待规划安排的设计图样，都计算出该设计图样所需要的独有线色的数目、以及其预计的生产时间，将这些信息存储起来(即模块701)。另外，对于要规划其生产过程的机器组中的每台机器，向其分配唯一的顺序数字号，以识别该机器，且等于零的生产时间被规定为代表尚未为该机器规划分配任何设计图样；因而该机器在当前被估计为花费了零时间来制造设计图样。然后，模块722确定出当前位于各个机器上线轴线色，并将这些线色添加到各台机器经过排序的“必要线色”组中。这组“必要的线色”代表了当前机器上可被用来制造设计图样的线色(并非是必需的，它们只是那些当前位于机器上的线色)。随着由计算机实施的所述方法的执行，这组经过排序的、对应着各台机器的“必要线色”可能会改变(例如增加或减少)。在模块701之后，将所有的设计图样在初始时都看作是未经规划的，这就意味着它们尚未被分配给任何特定的机器来执行生产。模块702可为一个或多个设计图样增加注解，使得它们变为这样的状态已被规划为在一组可用刺绣机中的某台特定机器上进行生产。该注解实质上涉及操作利用独有的数字为分配给某台机器(步骤721)的设计图样标注代号，该设计图样已被规划到该机器上进行生产。该注解过程还包括操作将设计图样的代号添加到由计算机操作的、与相关刺绣机相对应的队列数据结构中。模块702首先注解出与机器的“必要线色”最为匹配的那些设计图样，这意味着在被规划给任何特定机器的所有设计图样中，这些刺绣设计图样的特有线色组与特定机器“必要线色”组之间的线色差(如图9所定义)是最小的。如果计算出某单个设计图样相对于两个或多个不同刺绣机的线色差是相同的(也就是说，在运算出的最佳匹配数值之间出现了平局)，则在该步骤中不对该设计图样进行注解。对于每个经过注解的设计图样，如果该设计图样所需的任意特有线色尚未包含在该线色组中，模块703将这些颜色呈送给与该图样所规划的机器相对应的“必要线色”排序组。另外，模块704将各个已注解的设计图样的预计生产时间添加到该图样已被规划的相关机器的生产时间中。当图样被进行注解时，模块703实质上增加了被设定为各个机器维护的“必要线色”组中的项目数，且潜在地影响到了为尚未分配/未注解的设计图样计算出的最佳匹配值。因而，如果任何一些设计图样被新近进行了注解，就会对相关机器的“必要线色”组造成改变，模块705将触发而返回到方法中的模块702，使得未经分配的那些设计图样可基于这些机器经过升级的“必要线色”组来尝试进行注解。如果没有任何设计图样在新近被进行注解(即“必要线色”组中没有任何增加)，模块705允许流程继续前进到模块706，该模块检查是否仍有设计图样未被注解。如果所有的设计图样都已被注解，就执行模块708，该模块随后继续下去而执行图8中描述的后处理方法。作为备选方案，如果某些设计图样仍然未被注解，则由于计算出对于可用刺绣机组中几台机器中的每台机器都具有相同的最佳匹配值，所以可将每个未被分配/未注解的设计图样与这几台机器中的某台机器进行匹配。因而，模块707选取一个这样的未分配设计图样，并利用最佳匹配值相等、且其相关生产时间最短的这组机器中的机器号为其添加注解。如果在线色管理的约束条件方面存在同样好的选项，则这样作能带来理想的优点一优先将设计图样规划分配给利用率不足的机器。在模块707对设计图样进行了注解之后，方法返回到模块703，其中的模块707潜在地影响了相关机器的“必要线色”组。图8表示了上文在介绍图7中的总规划方法时提到的后处理方法。在所有设计图样都已被规划分配给总的可用机器组中的一台或多台机器之后，再执行该方法。该方法被用来进行负载平衡调整，从而将规划给某台机器进行生产的设计图样最终移到不同的机器上进行生产，由此使得各台机器的生产时间较为相等，所有机器都很好地得到了利用。为了确定这样的调整工作是否是必要的，首先由模块801对各机器的相对估算生产时间进行比较，以了解这些生产时间是否大致上相等(即每台机器的运行时间大致上是相等的一在规定的裕度范围内)。如果结论是肯定的，则如模块802指示的那样，该方法将结束执行。不然的话，模块803将对与该机器相关的生产队列中的所有设计图样进行评价，确定出那个设计图样的估算生产时间是最长的。更具体而言，模块803找出某个带有代号的设计图样，如果该设计图样被移到生产时间显著短的机器(即在此时发生了重新注解并进行规划的操作)，使得这个不同的机器的“必要线色”组的增加量最小。需要指出的是，这样的表述与如下的表述是同义的比较而言，该设计图样的线色组与相关机器的“必要线色”组之间的线色差是最小的。一旦找到了这样的设计图样之后，模块804就将该设计图样的代号移动到该新机器(生产时间最短的机器)的队列中，并适当地对该设计图样作重新注解，且根据需要向该机器的“必要线色”组中添加颜色，且增大了机器的生产时间，增大量等于该设计图样的估算生产时间。然后，模块805撤销掉在生产时间最长机器的队列中位于被移走设计图样之后的、所有带有代号的设计图样的注解。此处，对于各个设计图样的该撤销步骤包括取消注解(即取消对机器的分配)；取消机器相关队列中的设计图样代号；并消除“必要线色”组中的、由设计图样的原始注解所带来的任何条目。在撤销步骤之后，该方法返回到模块702(如模块806所指示)，这是因为现在在待规划分配的、输入的这一组设计图样中，出现了未被注解的设计图样，故必须要重新进行处理。在完成了上述的群集方法(如图7和图8所示)之后，每个机器都将具有对应的队列，这些队列中带有一些刺绣设计图样的代号，这些设计图样已被记载为在这些机器上进行生产。在这一点上，机器的队列中以一定的次序包含着这些刺绣品设计图样，先前介绍的群集方法将这些图样按照所述的次序放在队列中。但是，如上文讨论的那样，即使是在单台机器上制造一组设计图样，对生产规划进行排序也能对线轴更换计数以及其它一些因素产生重大影响，其中的其它因素涉及到在该机器上执行线色管理的成本。由于应用群集方法所得到的当前排序可能并不是最优的，故现在要执行再排序的过程，这一过程致力于解决这样的问题。图10表示了由计算机执行的重新排序过程，该过程调整了已被规划为在某一特定机器上制造的设计图样的排序。对于其相关队列中关联有两个或多个设计图样代号的每台机器都执行该重新排序过程。该过程从模块1001开始执行，该模块将机器队列中所有刺绣设计图样的代号都移到新的临时列表中。因而，此时机器的队列是空的，所有设计图样的代号此时都位于临时列表中。另外，模块1001规定了初始的“机器色组”，该色组是一组特有的线色，该色组中颜色的数目是恒定数，等于相关刺绣机上设置的线轴心轴(或针)的数目。这组颜色在初始时被规定为包含着当前位于刺绣机上的线轴颜色。在执行重新排序方法的过程中，该“机器色组”可能要被改变。对于其代号处于临时列表中的每个设计图样，模块1002都为之计算出其与“机器色组”中所含颜色之间的色差值(利用图9所示的方法)。该模块还记录为临时列表所关联的所有设计图样计算出的最小色差值。然后，模块1003从处于临时列表中的、且具有最小色差值的所有设计图样中选出某个设计图样，其所需的特有线色数是最大的。例如，如果设计图样A要用到红色、蓝色、以及绿色，设计图样B只使用黄色和蓝色，但两设计图样都具有最小的色差值一0，则由于设计图样A带有3种颜色，而设计图样B中只具有两种颜色，故选择设计图样A。最终是，然后将选出的设计图样从临时列表中移出，并在模块1003结束时将其返送到机器的待生产设计图样规划队列中。如果模块1003中选出的设计图样的最小色差值大于0，则就表明该设计图样需要的所有颜色并非都被包括在“机器色组”中。因而，模块1004将改变机器的色组，使其包含用于制造该选出设计图样所必需的所有颜色。此处的该改变操作需要将“机器色组”中含有的一个或多个线色移出，以便于能增加相同数目的新颜色。例如，如果色差值等于1，这就表明“机器色组”中的一个现有颜色必须要被移出，从而可添加一个新的颜色。选择去除哪个颜色是基于如下的判断对于临时列表中剩余的其它设计图样，色组中现有的哪种颜色是使用最少的。例如，如果某种颜色仅由临时列表中的一个设计图样使用，而另一颜色由列表中的两个设计图样使用，则首先是将前一颜色去除掉。然后，如模块1005所示，重复而持续地执行重新排序的方法，直到临时列表中的所有设计图样都已被移走、并被添加到机器的队列中为止。该方法偏爱颜色数较多的设计图样、并使得对机器生产进行规划的过程变得容易的事实是一种有用的推探方式在大多数实际的环境中，这样的方式有助于进一步降低生产过程中更换线轴心轴的需求。如果关联有代号的设计图样的原始数目足够大、以至于对刺绣设计图样所有可能的排序方式(如上文讨论的那样)都进行运算已变得不太可行时，采用该推探法具有特别的益处。另外，采用上述的线色感测设备，可自动地检测并跟踪各色织线线轴在机器心轴上的布置状况，这进一步有利于在此基础上开发出许多方法，并有助于形成一套完整的解决方案，用于在大规模的刺绣品生产环境以及小规模的生产环境中都能实现对刺绣品线色的管理。
权利要求
1.一种方法，其包括操作 为分配给第一刺绣机的第一组刺绣设计图样确定出第一总生产时间； 为分配给第二刺绣机的第二组刺绣设计图样确定出第二总生产时间； 确定出第一总生产时间大于第二总生产时间； 确定出用在第一组刺绣设计图样中第一刺绣设计图样上的第一组线色与分配给第二刺绣机的第二组线色之间的第一差异； 确定出用在第一组刺绣设计图样中第二刺绣设计图样上的第三组线色与分配给第二刺绣机的第二组线色之间的第二差异；以及 如果第二差异小于第一差异，将第一刺绣设计图样移到分配给第二刺绣机的第二组刺绣设计图样中。
2.根据权利要求I所述的方法，其还包括操作 将第一刺绣设计图样的生产时间从第一总生产时间中减去；以及 将第一刺绣设计图样的生产时间加到第二总生产时间中。
3.根据权利要求I所述的方法，其还包括操作 将一个分组的线色从分配给第一刺绣机的第四组线色中移出，该分组的线色由第一刺绣设计图样使用，但第一组刺绣设计图样中的其它刺绣设计图样不使用该分组线色；以及将该分组线色添加到第二组线色中。
4.根据权利要求I所述的方法，其还包括操作 确定出当前位于第二刺绣机上的可用的一组线色； 从第二组刺绣设计图样中确定出第三刺绣设计图样，该第三刺绣设计图样所使用的颜色未被包含在可用线色组中的最少；以及 将第三刺绣设计图样分配到第二刺绣机的刺绣设计图样生产队列中。
5.根据权利要求4所述的方法，其还包括操作 从可用线色组中确定出未被第三刺绣设计图样使用的第一非必要线色； 从可用线色组中确定出未被第三刺绣设计图样使用的第二非必要线色； 确定出第三刺绣设计图样所使用的、但未包含在可用线色组中的必要线色； 确定出第一非必要线色在第二组刺绣设计图样上的使用少于第二非必要线色，且该第二非必要线色在第二组刺绣设计图样上的使用最少； 在第二刺绣机上，用必要的线色取代第一非必要线色。
全文摘要
本发明公开了用于管理刺绣品线色的系统、方法、以及设备。一种示例性的方法包括操作确定出要被使用在刺绣设计图样上的第一组线色；确定出分配给第一刺绣机的第二组线色；确定出分配给第二刺绣机的第三组线色；确定出第一组线色中未存在于第二组线色中的线色的第一差异数目；确定出第一组线色中未存在于第三组线色中的线色的第二差异数目；如果第一差异小于第二差异，将刺绣设计图样分配给第一刺绣机的生产队列。
文档编号D05B19/12GK102978842SQ20121054994
公开日2013年3月20日 申请日期2009年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者D·A·戈德曼, N·B·帕特尔 申请人:威仕达品特技术有限公司