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自动络筒机的最新发展

2009-02-11李兆旗

纺织导报 2009年1期
关键词:纱线张力装置

李兆旗

自动络筒机的出现始于20世纪20年代,经历过大批锭(即每台自动络筒机一只打结器)、小批锭(即每一定量锭子一只打结器)、单锭(即每锭一只打结器)。在单锭式自动络筒机进入市场后,自动络筒机的发展也进入了一个崭新的快速发展时期。

单锭式自动络筒机从RAS15、村田7 – II开始算第一代,经历了第二代ESPERO、村田7 – V、Autoconer 238,第三代ORION、Autoconer 338、村田21C。技术性能不断提高,制造难度和成本不断降低。可以说自动络筒机的发展进步从一个侧面反映了世界工业技术的发展进步。

第一代自动络筒机的动作控制基本上靠机械结构,因此结构非常复杂,设计难度和制造精度要求非常高,而工作速度和效率却比较低。随着技术的进步,特别是变频技术和电子控制技术的进步,自动络筒机发展到了机电一体化、主传动变频控制、生产参数及数据计算机设置与统计的第二代自动络筒机。第二代自动络筒机机械结构简化,动作可靠性提高,机械零部件制造精度要求降低,实现了数据统计与设置的人机对话,生产速度与效率得到提高。20世纪90年代末电子控制技术得到飞速发展,嵌入式控制模块、数字化控制方式及通讯、直流无刷驱动技术及驱动技术的成熟,使自动络筒机有了新的发展空间。因此,第三代即数字化控制的自动络筒机应运而生。第三代自动络筒机采用了最新的数字控制方法,使原有的动作时序控制发展到数字时序逻辑控制,使自动络筒机成为一代智能化的产品。

第三代自动络筒机是现代电子技术、机械加工技术、气动技术及新材料、新工艺发展的结果。并且随着科技的发展自动络筒机技术还会不断发展,因此,我国自动络筒机要想跟上国际先进自动络筒机的发展,必须随时跟紧整个科学技术发展的步伐,掌握科学技术发展的动向,为我所用。

在ITMA ASIA + CITME 2008(中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会)上展出的自动络筒机从不同方面显示了新技术,主要表现在以下几方面。

(1)普遍采用了以下新技术

・ 直流无刷电机同轴传动槽筒;

・ 用张力控制装置控制张力,使张力波动减小;

・ 新的防叠方式使防叠效果更好;

・ 接头循环电气控制,实现接头循环智能化,降低回丝率,降低能源消耗;

・ 纱路卷绕角大幅度减小,有利于高速;

・ 跟踪式气圈控制器,对小管纱的张力改善有较好的效果,再配上张力控制系统,在卷绕过程中,对张力波动控制就更为有效;

・ 采用 9 孔纱库,这样可提高挡车工的工作效率,提高看台数;

・ 毛羽减少装置在生产中使用,使纱线质量提高。

(2)机电一体化

自动络筒机机电一体化发展速度是惊人的。自动络筒机已经摆脱了以机械为主,过渡到以电气控制为主。

首先,电气类零部件大幅度增加,而机械类零部件大幅度减少。如防叠装置由机械改为电子,张力加压由机械改为电磁,接头循环由机械传动改为电机驱动。上述 3 类机械类零部件,结构复杂,制造水平和加工精度要求高,易损件多,调节点多,维修工作量大。实现电气化以后,上述弊端也随之消失。

其次,监控内容在数量上不断扩大。过去自动络筒机主要集中在整机运行上,如清洁装置、自动落筒、自动喂管等,在锭节上只有对槽筒变频电机进行控制。而现在在筒子防叠、纱线张力、接头循环程序、吸头回丝控制等都由计算机集中处理和调控。

再次,监控内容在质量上向纵深发展。自动络筒机机电一体化已经从以数据统计、程序控制为主转向以质量控制为主。电子清纱器普遍采用数字化,具有多功能化的特点,由正常卷绕控制到全程控制。纱线张力控制和筒子与槽筒压力控制相结合控制筒子纱线密度,是自动络筒机提高同纱成形质量的一个重大突破,是一个质的飞跃,也是自动络筒机高速、高效、高质的根本保证。

(3)国外 3 家自动络筒机采用了精密定长装置,使自动络筒机效率更高,节省纱线,可为用户创造更高的效益。

(4)普遍采用的节能技术,即智能接头循环、槽筒直流无刷电机驱动、负压变频控制等节能措施,使能源消耗大幅降低。

(5)功能模块化

由于电子控制技术的发展,使各动作的控制及执行趋向独立,由此可根据整机的功能将各动作独立设计、控制、调整,用户可根据需求选择适合自己的产品组合。

(6)青岛宏大和Savio(萨维奥)展出了细络联,也预示随着用工成本的提高和紧密纺的应用,国内纺机市场将迎来细络联的发展。

在ITMA ASIA + CITME 2008上,共展出自动络筒机 12 台,展出数量属历届最多。下面介绍几家主要参展公司的产品。

德国Oerlikon Schlafhorst(欧瑞康赐来福)公司

Autoconer 5 是Oerlikon Schlafhorst公司推出的新一代产品,在中国第一次展出。该机以更快捷、更优质、更经济、更智能、更可靠的特点,提出了自动络筒机产品的新理念。其主要特点为:利用计算机控制Propack FX筒子架压力及槽筒驱动,保证了无冲击平滑启动,并控制防叠加速的滑动,而使防叠效果显著;Autotense FX纱线张力调节,通过张力传感器检测卷绕张力,对张力电磁铁电压进行调整,达到改变张力盘压力的目的,从而改变卷绕张力;电子监测纱线横动,使槽筒缠绕能很快被发现并得到解决;纱线长度和筒子直径同时检测,可保证两者之间的相关性,使筒子纱线密度趋于一致;负压调节系统保证了吸头的成功率;由于使用了压力传感器,使动力消耗降到了最低;采用Ecopack FX精密定长装置,可使卷状长度误差精确到 1%,大大减少后道工序的筒脚纱,为用户带来经济效益;上纱头吸风管道内设置纱线传感器,可有效减少吸纱时间和废纱。

Autoconer 5S自动络筒机以伺服驱动的导纱钩代替了造价昂贵的槽筒,使自动络筒机进入了精密络筒领域,大大拓展了自动络筒机的应用范围。该机使用了Autoconer 5自动络筒机的控制及执行模块,使用户的选择空间得到拓展。

Autoconer 5S的卷绕方式应属于精密卷绕,但该产品结合了Autoconer 5自动络筒机的功能模块,使该机具备了自动络筒机的功能,并且该机卷绕速度可达 2 200 m/min。由此可以说,随机卷绕在卷绕速度和自动化上的优势已经消除,络筒技术迎来了一次技术突破,后期必将在新的层面上得到巨大发展。

日本Muratec(村田)公司

No.21C自动络筒机是Muratec公司推出的第三代产品,此次展出的是纱库型带自动落筒的自动络筒机。其主要特点为:防叠槽筒:槽筒带有 2 圈和 2.5 圈两条沟槽,在控制系统检测到卷绕在重叠区时,由跳线机构将纱线送到另一沟槽内,达到防叠目的;采用 9 孔纱库,提高挡车工的工作效率,提高看台数;张力管理系统:与BAL – CON装置结合使用确定管纱的剩余量,据此确定并调节张力装置的压力,达到控制卷绕张力的目的;近似直线的纱路,由此可降低不可调张力,为张力调节增加空间;采用PLC21精密定长装置,可使卷状长度误差精确到 0.5%,大大减少后道工序的筒脚纱,为用户带来经济效益;智能接头循环,使生产效率大幅提高,减少了废纱,降低了能源消耗。

意大利Savio公司

(1)易络佳自动络筒机

易络佳是Savio公司在济宁生产的产品,其技术水平和性能实际等同于ORION,在中国已多次展出。其主要特点为:接头循环智能逻辑控制:由于每个动作都有单独的驱动装置,并且主要动作都由传感器监控,因此主要动作就可由计算机按逻辑关系进行控制,使整个逻辑循环过程智能化,由此带来机械效率的提高,同时使回丝率大幅降低;电子防叠:由传感器测得槽筒和筒子的转速比,据此确定重叠区域,启动防叠动作,达到防叠目的;张力闭环控制:通过张力传感器检测卷绕张力,对张力电磁铁电压进行调整,达到改变张力盘压力的目的,从而改变卷绕张力。

(2)POLAR – M/I自动络筒机

POLAR自动络筒机是在ORION自动络筒机的基础上改进的产品。其改进点为:适应高速卷绕的筒纱支架,使同纱卷绕适应高速,并使品种更换更加简单;增加了筒子重量平衡可调装置,使筒子纱线密度可按照用户的需求调整;增加了精密定长系统,配合新型计算机智能卷绕系统可使筒子成形更佳,防叠更好,定长更准确;毛羽减少装置:通过旋转气流在纱线上形成假捻,使纤维产生紧密和包缠作用;本次展出了POLAR – I细络联样机,展现了Savio公司自动络筒机的多样性。

经纬股份青岛宏大纺织机械有限责任公司

(1)SMARO M自动络筒机

① 采用直流无刷电机同轴驱动槽筒,提高了传动效率,降低了动力消耗。由计算机控制的槽筒启动加速曲线,保证了槽筒的无冲击平滑启动,当筒纱直径变化时,加速度曲线也随之变化。最高实际络纱速度达 2 200 m/min。

② 采用电子防叠系统,防叠功能贯穿槽筒加速和减速全过程。防叠周期和幅度随筒子直径的变化自动调节,针对不同支数和不同纱线品种,防叠周期和幅度可在机头监控系统中设置。

③ 电子清纱器对纱线质量进行全程控制,包括对接头质量的控制。

④ 采用新型空气捻接器,只需更换不同的捻接腔,就可满足单纱、股线和弹力包芯纱接头工艺的需要。此外,还备有水捻捻接器等特殊工艺捻接器以适应麻、高捻纱等特殊品种的捻接要求。

⑤ 灵活而高效的接头工艺过程的程序循环,缩短了接头时间。该机采用电气控制接头循环的每个动作,配合传感器的使用,减少了不必要的重复动作和回丝,只有当筒纱纱头和管纱纱头都进入捻接器以后才进行接头动作,减少了捻接器的不必要动作时间和压缩空气的消耗量,使接头和换管时间缩至最短,从而使卷绕效率大大提高。

⑥ 张力盘积极转动,电磁加压,张力闭环控制使张力盘压力和卷绕速度自动调节,张力值可根据纱线品种设置,使得筒纱锭间成形和密度的一致性得到保证。

⑦ 闭环控制全机吸风压,使其保持恒定,既减少了能耗,又降低了噪声。

⑧ 电器设计将整机强弱电分开,消除了干扰。采用全机监控系统对操作参数的设置、实际生产数据和报警信息的统计及所有外围装置进行控制,采用触摸显示屏和打印机方便操作和数据收集。

(2)SMARO I自动络筒机

SMARO I自动络筒机是在SMARO M型的基础上开发的细络联型。除了具有SMARO M自动络筒机的特点外,细络联管纱输送系统具有以下特点:实现了管纱自细纱机到自动络筒机的自动输送;生头速度 > 60 m/min,成功率达 90% 以上;空管回收速度 > 70 m/min;管纱输送速度 > 17 m/min。先进的电气控制,使管纱在细纱机供给和络筒机的需求方面做到有条不紊,触摸式人机界面对工艺参数的设定及更改等适应性得到大大提高,满足了各种用户需求。

(3)ESPERO – NUOVO自动络筒机

ESPERO – NUOVO自动络筒机是在ESPERO自动络筒机的基础上对电气控制部分全面升级改进的产品。其特点如下:保持了ESPERO的原有特性、输入输出接口及所控制的执行件的特点,采用现代控制技术改进其核心控制部 分 — 整机的控制处理系统;槽筒驱动以先进的变频控制技术取代原有技术,卷绕性能更加优化;将高能耗的吸风电机变为变频控制,节能降耗;将纺织工艺与电气工艺相结合,实现负压上位机设定,闭环控制自动调节风量,保持风压稳定;实现中英文自由切换的上位机操作界面并采用触摸屏,数据存储量大大增加;同时,在保持原有设定统计功能的同时增加对试验纱线单独设定、统计的功能;采用高效 9 孔纱库。

上海二纺机

EJP438型自动络筒机是上海二纺机在引进Autoconer 238自动络筒机技术的基础上自主开发的新一代自动络筒机,该机采用了直流无刷电机传动、DSP控制等新技术,简化了机械结构,使整机性能有所提高。其主要特点为:槽筒采用直流无刷电机驱动,平滑启动,控制槽筒加速过程,保护纱线;卷绕速度 300 ~ 2 000 m/min,无级调速;采用电子防叠;采用槽筒横动装置使卷装端部与中间部分的密度差异降低;采用Autospeed功能调节卷绕张力,使卷绕张力保持恒定;采用筒子压力补偿装置,使筒子纱线密度保持均匀;由光电传感器检测纱路;定长和定径装置结合定长;9 孔及 6 孔纱库可供用户选择。

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