李兆旗
自動絡筒機的出現始于20世紀20年代,經歷過大批錠(即每臺自動絡筒機一只打結器)、小批錠(即每一定量錠子一只打結器)、單錠(即每錠一只打結器)。在單錠式自動絡筒機進入市場后,自動絡筒機的發(fā)展也進入了一個嶄新的快速發(fā)展時期。
單錠式自動絡筒機從RAS15、村田7 – II開始算第一代,經歷了第二代ESPERO、村田7 – V、Autoconer 238,第三代ORION、Autoconer 338、村田21C。技術性能不斷提高,制造難度和成本不斷降低??梢哉f自動絡筒機的發(fā)展進步從一個側面反映了世界工業(yè)技術的發(fā)展進步。
第一代自動絡筒機的動作控制基本上靠機械結構,因此結構非常復雜,設計難度和制造精度要求非常高,而工作速度和效率卻比較低。隨著技術的進步,特別是變頻技術和電子控制技術的進步,自動絡筒機發(fā)展到了機電一體化、主傳動變頻控制、生產參數及數據計算機設置與統(tǒng)計的第二代自動絡筒機。第二代自動絡筒機機械結構簡化,動作可靠性提高,機械零部件制造精度要求降低,實現了數據統(tǒng)計與設置的人機對話,生產速度與效率得到提高。20世紀90年代末電子控制技術得到飛速發(fā)展,嵌入式控制模塊、數字化控制方式及通訊、直流無刷驅動技術及驅動技術的成熟,使自動絡筒機有了新的發(fā)展空間。因此,第三代即數字化控制的自動絡筒機應運而生。第三代自動絡筒機采用了最新的數字控制方法,使原有的動作時序控制發(fā)展到數字時序邏輯控制,使自動絡筒機成為一代智能化的產品。
第三代自動絡筒機是現代電子技術、機械加工技術、氣動技術及新材料、新工藝發(fā)展的結果。并且隨著科技的發(fā)展自動絡筒機技術還會不斷發(fā)展,因此,我國自動絡筒機要想跟上國際先進自動絡筒機的發(fā)展,必須隨時跟緊整個科學技術發(fā)展的步伐,掌握科學技術發(fā)展的動向,為我所用。
在ITMA ASIA + CITME 2008(中國國際紡織機械展覽會暨ITMA亞洲展覽會)上展出的自動絡筒機從不同方面顯示了新技術,主要表現在以下幾方面。
(1)普遍采用了以下新技術
? 直流無刷電機同軸傳動槽筒;
? 用張力控制裝置控制張力,使張力波動減?。?/p>
? 新的防疊方式使防疊效果更好;
? 接頭循環(huán)電氣控制,實現接頭循環(huán)智能化,降低回絲率,降低能源消耗;
? 紗路卷繞角大幅度減小,有利于高速;
? 跟蹤式氣圈控制器,對小管紗的張力改善有較好的效果,再配上張力控制系統(tǒng),在卷繞過程中,對張力波動控制就更為有效;
? 采用 9 孔紗庫,這樣可提高擋車工的工作效率,提高看臺數;
? 毛羽減少裝置在生產中使用,使紗線質量提高。
(2)機電一體化
自動絡筒機機電一體化發(fā)展速度是驚人的。自動絡筒機已經擺脫了以機械為主,過渡到以電氣控制為主。
首先,電氣類零部件大幅度增加,而機械類零部件大幅度減少。如防疊裝置由機械改為電子,張力加壓由機械改為電磁,接頭循環(huán)由機械傳動改為電機驅動。上述 3 類機械類零部件,結構復雜,制造水平和加工精度要求高,易損件多,調節(jié)點多,維修工作量大。實現電氣化以后,上述弊端也隨之消失。
其次,監(jiān)控內容在數量上不斷擴大。過去自動絡筒機主要集中在整機運行上,如清潔裝置、自動落筒、自動喂管等,在錠節(jié)上只有對槽筒變頻電機進行控制。而現在在筒子防疊、紗線張力、接頭循環(huán)程序、吸頭回絲控制等都由計算機集中處理和調控。
再次,監(jiān)控內容在質量上向縱深發(fā)展。自動絡筒機機電一體化已經從以數據統(tǒng)計、程序控制為主轉向以質量控制為主。電子清紗器普遍采用數字化,具有多功能化的特點,由正常卷繞控制到全程控制。紗線張力控制和筒子與槽筒壓力控制相結合控制筒子紗線密度,是自動絡筒機提高同紗成形質量的一個重大突破,是一個質的飛躍,也是自動絡筒機高速、高效、高質的根本保證。
(3)國外 3 家自動絡筒機采用了精密定長裝置,使自動絡筒機效率更高,節(jié)省紗線,可為用戶創(chuàng)造更高的效益。
(4)普遍采用的節(jié)能技術,即智能接頭循環(huán)、槽筒直流無刷電機驅動、負壓變頻控制等節(jié)能措施,使能源消耗大幅降低。
(5)功能模塊化
由于電子控制技術的發(fā)展,使各動作的控制及執(zhí)行趨向獨立,由此可根據整機的功能將各動作獨立設計、控制、調整,用戶可根據需求選擇適合自己的產品組合。
(6)青島宏大和Savio(薩維奧)展出了細絡聯,也預示隨著用工成本的提高和緊密紡的應用,國內紡機市場將迎來細絡聯的發(fā)展。
在ITMA ASIA + CITME 2008上,共展出自動絡筒機 12 臺,展出數量屬歷屆最多。下面介紹幾家主要參展公司的產品。
德國Oerlikon Schlafhorst(歐瑞康賜來福)公司
Autoconer 5 是Oerlikon Schlafhorst公司推出的新一代產品,在中國第一次展出。該機以更快捷、更優(yōu)質、更經濟、更智能、更可靠的特點,提出了自動絡筒機產品的新理念。其主要特點為:利用計算機控制Propack FX筒子架壓力及槽筒驅動,保證了無沖擊平滑啟動,并控制防疊加速的滑動,而使防疊效果顯著;Autotense FX紗線張力調節(jié),通過張力傳感器檢測卷繞張力,對張力電磁鐵電壓進行調整,達到改變張力盤壓力的目的,從而改變卷繞張力;電子監(jiān)測紗線橫動,使槽筒纏繞能很快被發(fā)現并得到解決;紗線長度和筒子直徑同時檢測,可保證兩者之間的相關性,使筒子紗線密度趨于一致;負壓調節(jié)系統(tǒng)保證了吸頭的成功率;由于使用了壓力傳感器,使動力消耗降到了最低;采用Ecopack FX精密定長裝置,可使卷狀長度誤差精確到 1%,大大減少后道工序的筒腳紗,為用戶帶來經濟效益;上紗頭吸風管道內設置紗線傳感器,可有效減少吸紗時間和廢紗。
Autoconer 5S自動絡筒機以伺服驅動的導紗鉤代替了造價昂貴的槽筒,使自動絡筒機進入了精密絡筒領域,大大拓展了自動絡筒機的應用范圍。該機使用了Autoconer 5自動絡筒機的控制及執(zhí)行模塊,使用戶的選擇空間得到拓展。
Autoconer 5S的卷繞方式應屬于精密卷繞,但該產品結合了Autoconer 5自動絡筒機的功能模塊,使該機具備了自動絡筒機的功能,并且該機卷繞速度可達 2 200 m/min。由此可以說,隨機卷繞在卷繞速度和自動化上的優(yōu)勢已經消除,絡筒技術迎來了一次技術突破,后期必將在新的層面上得到巨大發(fā)展。
日本Muratec(村田)公司
No.21C自動絡筒機是Muratec公司推出的第三代產品,此次展出的是紗庫型帶自動落筒的自動絡筒機。其主要特點為:防疊槽筒:槽筒帶有 2 圈和 2.5 圈兩條溝槽,在控制系統(tǒng)檢測到卷繞在重疊區(qū)時,由跳線機構將紗線送到另一溝槽內,達到防疊目的;采用 9 孔紗庫,提高擋車工的工作效率,提高看臺數;張力管理系統(tǒng):與BAL – CON裝置結合使用確定管紗的剩余量,據此確定并調節(jié)張力裝置的壓力,達到控制卷繞張力的目的;近似直線的紗路,由此可降低不可調張力,為張力調節(jié)增加空間;采用PLC21精密定長裝置,可使卷狀長度誤差精確到 0.5%,大大減少后道工序的筒腳紗,為用戶帶來經濟效益;智能接頭循環(huán),使生產效率大幅提高,減少了廢紗,降低了能源消耗。
意大利Savio公司
(1)易絡佳自動絡筒機
易絡佳是Savio公司在濟寧生產的產品,其技術水平和性能實際等同于ORION,在中國已多次展出。其主要特點為:接頭循環(huán)智能邏輯控制:由于每個動作都有單獨的驅動裝置,并且主要動作都由傳感器監(jiān)控,因此主要動作就可由計算機按邏輯關系進行控制,使整個邏輯循環(huán)過程智能化,由此帶來機械效率的提高,同時使回絲率大幅降低;電子防疊:由傳感器測得槽筒和筒子的轉速比,據此確定重疊區(qū)域,啟動防疊動作,達到防疊目的;張力閉環(huán)控制:通過張力傳感器檢測卷繞張力,對張力電磁鐵電壓進行調整,達到改變張力盤壓力的目的,從而改變卷繞張力。
(2)POLAR – M/I自動絡筒機
POLAR自動絡筒機是在ORION自動絡筒機的基礎上改進的產品。其改進點為:適應高速卷繞的筒紗支架,使同紗卷繞適應高速,并使品種更換更加簡單;增加了筒子重量平衡可調裝置,使筒子紗線密度可按照用戶的需求調整;增加了精密定長系統(tǒng),配合新型計算機智能卷繞系統(tǒng)可使筒子成形更佳,防疊更好,定長更準確;毛羽減少裝置:通過旋轉氣流在紗線上形成假捻,使纖維產生緊密和包纏作用;本次展出了POLAR – I細絡聯樣機,展現了Savio公司自動絡筒機的多樣性。
經緯股份青島宏大紡織機械有限責任公司
(1)SMARO M自動絡筒機
① 采用直流無刷電機同軸驅動槽筒,提高了傳動效率,降低了動力消耗。由計算機控制的槽筒啟動加速曲線,保證了槽筒的無沖擊平滑啟動,當筒紗直徑變化時,加速度曲線也隨之變化。最高實際絡紗速度達 2 200 m/min。
② 采用電子防疊系統(tǒng),防疊功能貫穿槽筒加速和減速全過程。防疊周期和幅度隨筒子直徑的變化自動調節(jié),針對不同支數和不同紗線品種,防疊周期和幅度可在機頭監(jiān)控系統(tǒng)中設置。
③ 電子清紗器對紗線質量進行全程控制,包括對接頭質量的控制。
④ 采用新型空氣捻接器,只需更換不同的捻接腔,就可滿足單紗、股線和彈力包芯紗接頭工藝的需要。此外,還備有水捻捻接器等特殊工藝捻接器以適應麻、高捻紗等特殊品種的捻接要求。
⑤ 靈活而高效的接頭工藝過程的程序循環(huán),縮短了接頭時間。該機采用電氣控制接頭循環(huán)的每個動作,配合傳感器的使用,減少了不必要的重復動作和回絲,只有當筒紗紗頭和管紗紗頭都進入捻接器以后才進行接頭動作,減少了捻接器的不必要動作時間和壓縮空氣的消耗量,使接頭和換管時間縮至最短,從而使卷繞效率大大提高。
⑥ 張力盤積極轉動,電磁加壓,張力閉環(huán)控制使張力盤壓力和卷繞速度自動調節(jié),張力值可根據紗線品種設置,使得筒紗錠間成形和密度的一致性得到保證。
⑦ 閉環(huán)控制全機吸風壓,使其保持恒定,既減少了能耗,又降低了噪聲。
⑧ 電器設計將整機強弱電分開,消除了干擾。采用全機監(jiān)控系統(tǒng)對操作參數的設置、實際生產數據和報警信息的統(tǒng)計及所有外圍裝置進行控制,采用觸摸顯示屏和打印機方便操作和數據收集。
(2)SMARO I自動絡筒機
SMARO I自動絡筒機是在SMARO M型的基礎上開發(fā)的細絡聯型。除了具有SMARO M自動絡筒機的特點外,細絡聯管紗輸送系統(tǒng)具有以下特點:實現了管紗自細紗機到自動絡筒機的自動輸送;生頭速度 > 60 m/min,成功率達 90% 以上;空管回收速度 > 70 m/min;管紗輸送速度 > 17 m/min。先進的電氣控制,使管紗在細紗機供給和絡筒機的需求方面做到有條不紊,觸摸式人機界面對工藝參數的設定及更改等適應性得到大大提高,滿足了各種用戶需求。
(3)ESPERO – NUOVO自動絡筒機
ESPERO – NUOVO自動絡筒機是在ESPERO自動絡筒機的基礎上對電氣控制部分全面升級改進的產品。其特點如下:保持了ESPERO的原有特性、輸入輸出接口及所控制的執(zhí)行件的特點,采用現代控制技術改進其核心控制部 分 — 整機的控制處理系統(tǒng);槽筒驅動以先進的變頻控制技術取代原有技術,卷繞性能更加優(yōu)化;將高能耗的吸風電機變?yōu)樽冾l控制,節(jié)能降耗;將紡織工藝與電氣工藝相結合,實現負壓上位機設定,閉環(huán)控制自動調節(jié)風量,保持風壓穩(wěn)定;實現中英文自由切換的上位機操作界面并采用觸摸屏,數據存儲量大大增加;同時,在保持原有設定統(tǒng)計功能的同時增加對試驗紗線單獨設定、統(tǒng)計的功能;采用高效 9 孔紗庫。
上海二紡機
EJP438型自動絡筒機是上海二紡機在引進Autoconer 238自動絡筒機技術的基礎上自主開發(fā)的新一代自動絡筒機,該機采用了直流無刷電機傳動、DSP控制等新技術,簡化了機械結構,使整機性能有所提高。其主要特點為:槽筒采用直流無刷電機驅動,平滑啟動,控制槽筒加速過程,保護紗線;卷繞速度 300 ~ 2 000 m/min,無級調速;采用電子防疊;采用槽筒橫動裝置使卷裝端部與中間部分的密度差異降低;采用Autospeed功能調節(jié)卷繞張力,使卷繞張力保持恒定;采用筒子壓力補償裝置,使筒子紗線密度保持均勻;由光電傳感器檢測紗路;定長和定徑裝置結合定長;9 孔及 6 孔紗庫可供用戶選擇。