國際紡織技術以電子信息技術為主導,以新材料和高精度自動化機械加工技術為基礎,運用光、機、電、氣動、液壓等傳感技術和變頻調速等傳動技術開發研製了一代又一代現代化新設備,實現了紡織生產過程中各種工藝參數的在線檢測、顯示、自動控製和自動調節,實現了設備運行的自動監測、顯示、超限報警、自停、甚至故障自動排除、高度自動化的生產設備能嚴格按照設定的工藝要求,以定性、定量、規(gui)範(fan)化(hua)的(de)機(ji)械(xie)動(dong)作(zuo)實(shi)現(xian)傳(chuan)統(tong)紡(fang)織(zhi)生(sheng)產(chan)中(zhong)依(yi)靠(kao)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)技(ji)術(shu)熟(shu)練(lian)程(cheng)度(du)完(wan)成(cheng)的(de)各(ge)種(zhong)簡(jian)單(dan)重(zhong)複(fu)的(de)手(shou)工(gong)操(cao)作(zuo),保(bao)證(zheng)和(he)提(ti)高(gao)了(le)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang),提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv),降(jiang)低(di)了(le)產(chan)品(pin)成(cheng)本(ben),增(zeng)強(qiang)了(le)產(chan)品(pin)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li).
近(jin)十(shi)多(duo)年(nian)來(lai)我(wo)國(guo)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)行(xing)業(ye)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)有(you)了(le)明(ming)顯(xian)的(de)提(ti)高(gao),在(zai)新(xin)型(xing)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)上(shang)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)的(de)內(nei)容(rong)包(bao)含(han)了(le)先(xian)進(jin)的(de)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)和(he)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu),即(ji)以(yi)計(ji)算(suan)機(ji)為(wei)核(he)心(xin),有(you)PLC、工控機、單片機、人機界麵、現場總線等組成的控製係統。先進的驅動技術,有變頻調速,交流伺服,步進電機等;檢測傳感技術和執行機構等.
自動化設備
在紡織機械上的應用
人機界麵的應用
近jin年nian來lai在zai紡fang織zhi設she備bei上shang人ren機ji界jie麵mian技ji術shu應ying用yong發fa展zhan很hen快kuai,需xu用yong量liang逐zhu年nian增zeng加jia。單dan機ji自zi動dong化hua程cheng度du較jiao高gao的de設she備bei,設she計ji時shi選xuan用yong了le觸chu摸mo屏ping人ren機ji界jie麵mian,例li如ru高gao產chan梳shu棉mian機ji、精梳機、新型粗紗機、數控細紗機、高檔的分條整經機和漿紗機等采用觸摸屏人機界麵。人機界麵年需用量2002年約為20000台,目前多數為文本顯示方式。主要選用西門子公司、三菱公司、光洋公司、Digital公司的人機界麵產品,其次有鬆下、日立、Omron、貝加萊、台達等公司的產品.
PLC的應用
清花、梳棉、並條、精梳、粗紗、絡筒、並紗、撚線、整經、漿紗、無梭織機等均已采用,可見,PLC在紡織設備上應用已普及,紡織設備上用的PLC,其I/O點數範圍:8~512點,約85%以上為8~112點。PLC的年需用量,2002約24000台,比2000年增長33%。主要選用了西門子公司、光洋公司、三菱公司的PLC產品,其次有鬆下、Omron、富士、LG等公司的產品。噴氣織機的控製係統,甚至選用了貝加萊公司的PCC(可編程計算機控製器),其性能優於一般PLC.
變頻器的應用
在紡織機械上變頻器的應用,基本上與PLC相同,從清花設備到無梭織機都已采用。在紡織設備上應用的變頻器容量範圍0.37kw~500kw,90%以上為0.37kw~37kw。大容量的變頻器隻有化纖設備上應用,需要量少。變頻器的年需要量,2002年約為16000台,比2000年增長15%。主要選用倫茨公司、明電舍公司、富士公司、LG公司變頻器產品,其次有ABB、施耐德、西門子、三菱、安川、台達等公司的產品.
交流伺服係統的應用
紡織設備上應用交流伺服技術是為了提高設備的性能,滿足高精度控製的要求,目前已有高檔梳棉機、帶自動調勻整的並條機、新型粗紗機、數控細紗機、分條整經機、漿紗機、園(yuan)網(wang)印(yin)花(hua)機(ji)等(deng)設(she)備(bei)應(ying)用(yong)了(le)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)。國(guo)內(nei)無(wu)梭(suo)織(zhi)機(ji)製(zhi)造(zao)廠(chang)已(yi)開(kai)發(fa)出(chu)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)的(de)電(dian)子(zi)送(song)經(jing)和(he)電(dian)子(zi)卷(juan)取(qu),今(jin)後(hou)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)的(de)需(xu)用(yong)量(liang)將(jiang)非(fei)常(chang)可(ke)觀(guan)。交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)的(de)年(nian)需(xu)用(yong)量(liang),2002年約2500台。主要選用了倫茨、西門子、三洋、安川、日立等公司的產品.
步進電機係統的應用
步進電機由於具有轉子慣量低、定位精度高、無累積誤差、控kong製zhi簡jian單dan等deng特te點dian,成cheng了le計ji算suan機ji應ying用yong項xiang目mu中zhong的de主zhu要yao執zhi行xing元yuan件jian之zhi一yi,尤you其qi是shi在zai精jing確que定ding位wei場chang合he中zhong得de到dao了le廣guang泛fan的de應ying用yong。用yong微wei型xing計ji算suan機ji產chan生sheng各ge種zhong步bu進jin脈mai衝chong驅qu動dong步bu進jin電dian機ji去qu達da到dao各ge種zhong控kong製zhi、測(ce)試(shi)目(mu)的(de),在(zai)紡(fang)織(zhi)設(she)備(bei)上(shang)己(ji)屢(lv)見(jian)不(bu)鮮(xian)了(le)。采(cai)用(yong)微(wei)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)變(bian)頻(pin)特(te)性(xing)運(yun)用(yong)在(zai)織(zhi)機(ji)的(de)送(song)經(jing)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)經(jing)線(xian)內(nei)部(bu)張(zhang)力(li)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)問(wen)題(ti),使(shi)產(chan)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)產(chan)生(sheng)了(le)質(zhi)的(de)飛(fei)躍(yue).
另外,光電檢測(單向輻射),微機控製、步進電機-鐵炮變速的自調勻整裝置測控準確、靈敏度高、適應性好、抗幹擾能力強、調節方便,可取代傳統的自調勻整器.
工控機的應用
因多數紡織設備可以用PLC來滿足生產工藝的控製要求,隻有少數設備為了達到較複雜的控製要求,采用工控機加PLC構成控製係統,例如漿紗機、新型粗紗機、部分化纖設備。目前在紡織行業中工控機的用量較少.
現場總線技術的應用
紡織設備上應用現場總線技術剛開始起步,僅少數設備應用這項技術,如數控細紗機,漿紗機,分條整經機、雙層起毛機、直撚機,錦、滌綸紡絲後加工設備應用了Profibus現場總線,新型粗紗機和圓網印花機應用了CANbus現場總線.
紡織機械專用自動化裝置的開發與應用
梳棉機自調勻整裝置
國guo產chan清qing梳shu聯lian設she備bei配pei用yong的de高gao產chan梳shu棉mian機ji均jun帶dai有you自zi動dong調tiao勻yun裝zhuang置zhi,大da多duo數shu屬shu於yu混hun合he環huan控kong製zhi,以yi檢jian測ce喂wei入ru棉mian層ceng的de厚hou度du,控kong製zhi短duan片pian段duan不bu勻yun,采cai用yong喇la叭ba口kou壓ya力li檢jian測ce或huo采cai用yong凹ao凸tu羅luo拉la、階(jie)梯(ti)羅(luo)拉(la)檢(jian)測(ce)輸(shu)出(chu)棉(mian)條(tiao)的(de)粗(cu)細(xi),控(kong)製(zhi)長(chang)片(pian)段(duan)不(bu)勻(yun)。兩(liang)處(chu)檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)信(xin)號(hao),送(song)入(ru)控(kong)製(zhi)器(qi)經(jing)計(ji)算(suan)機(ji)運(yun)算(suan),控(kong)製(zhi)給(gei)棉(mian)羅(luo)拉(la)的(de)速(su)度(du),達(da)到(dao)自(zi)調(tiao)勻(yun)整(zheng)的(de)目(mu)的(de)。國(guo)內(nei)給(gei)棉(mian)羅(luo)拉(la)調(tiao)速(su)多(duo)數(shu)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi),若(ruo)要(yao)求(qiu)提(ti)高(gao)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)。國(guo)產(chan)梳(shu)棉(mian)機(ji)自(zi)調(tiao)勻(yun)整(zheng)裝(zhuang)置(zhi)經(jing)過(guo)多(duo)年(nian)的(de)生(sheng)產(chan)使(shi)用(yong),已(yi)趨(qu)成(cheng)熟(shu),裝(zhuang)置(zhi)的(de)年(nian)生(sheng)產(chan)量(liang)已(yi)達(da)到(dao)1200套~1500套,供主機配套使用.
並條機自調勻整裝置
國內並條機主要生產廠沈陽、天門、寶bao成cheng廠chang均jun生sheng產chan帶dai有you自zi調tiao勻yun整zheng的de並bing條tiao機ji,自zi調tiao勻yun整zheng裝zhuang置zhi由you專zhuan業ye廠chang開kai發fa生sheng產chan,也ye有you主zhu機ji廠chang自zi主zhu開kai發fa的de,目mu前qian成cheng熟shu配pei套tao的de裝zhuang置zhi主zhu要yao為wei三san種zhong型xing號hao,由you洛luo陽yang613研究所開發的BYD型,烏斯特公司的USC型和USGxing。kongzhifangshicaiyongaotuluolajianceweirumiantiaocuxi,jingguojisuanjiyunsuan,kongzhijiaoliusifuqudongqihedianji,gaibianzhuqianshendeqianshenbeishu,dadaoyunzhengdemude。613研究所開發的BYD型自調勻整裝置已為國產FA326、FA332、FA319型並條機配套,可適應並條機的最高速度800m/min,勻整最短片段為15mm,與不加勻整相比,條幹CV值下降0.2~0.5個百分點,5米重不勻在0.4%~0.5%以下,已生產100多套供用戶使用.
粗紗機的CCD張力檢測、微調裝置
在2004年中國國際紡織機械展覽上,FB411懸錠毛紡粗紗機,取消了傳統的曲線錐輪傳動係統、成形機構及張力微調裝置,用兩個電機在先進的工業計算機和變頻器的控製下,完成粗紗的卷繞成形以及牽伸、加撚的同步運轉,錠翼的機械轉速提高到1400轉/分。先進的高精度的CCD傳感器,可以隨機檢測粗紗張力,再由工業計算機控製其粗紗張力始終處於最佳狀態.
細紗機的電子凸輪
新型數控細紗機除了錠子傳動用變頻調速,羅拉傳動、jitiluoshayongjiaoliusifuwai,haicaiyongledianzituluntidaiyuanjixietulun。qiyuanliweijisuanjikongzhijiaoliusifudianjiqudongganglingbanshengjiangyundong。caiyongledianzitulunjishuhou,gaibianlechuantongdefangshachengxinggongyi,kegenjuyonghufangshapinzhongdeyaoqiu,tongguocanshushezhi,renyigaibianfangshachengxing,yimanzuxinchanpinfazhandexuyao.
異纖維自動檢測和織物自動檢測
紡織廠采用人工方法挑揀棉花中的異纖維和織物的疵點,這種傳統方法用工多,為了降低成本,開發自動化裝置十分必要。在2002年國際紡機展上,展出了國產的異纖維檢測裝置(大連貴友科技有限公司)和織物自動檢驗裝置(中國紡機集團宏大研究院)。這zhe兩liang項xiang裝zhuang置zhi均jun采cai用yong攝she像xiang技ji術shu,影ying響xiang信xin息xi經jing過guo計ji算suan機ji圖tu像xiang處chu理li,能neng精jing確que分fen辨bian出chu異yi纖xian大da小xiao和he位wei置zhi,這zhe項xiang新xin技ji術shu的de應ying用yong,填tian補bu了le國guo內nei空kong白bai,當dang然ran這zhe兩liang項xiang裝zhuang置zhi上shang有you一yi個ge完wan整zheng過guo程cheng,才cai能neng批pi量liang生sheng產chan推tui向xiang市shi場chang.
並條機和無梭織機的
機電一體化
新型並條機
FA327型並條機是經緯紡織機械股份有限公司綜合了國內外名機型的優點而設計開發的新型並條機。適紡22-76mm棉及棉型化纖的純紡及混紡。主要特點:
(1)主電機變頻調速,啟動平穩,升速時間可以調整,這樣可以達到最佳啟動狀態。
(2)主機采用可編程序控製器(PLC)控製,實現整機運行自動化。
(3)廣泛采用皮帶傳動,傳動平穩,噪音低。
(4)導條架采用鋁型材,減輕重量,使整個機器外觀整齊美觀。
(5)采用氣動剝棉裝置,定時剝棉,充分保證吸風效果,配有貯棉倉,減輕操作工人勞動強度。
(6)增加積極斷條裝置,確保滿筒後斷條可靠。
無梭織機的自動化技術現狀
國產無梭織機的電控係統,除了一部分機器采用PLC和PCC組(zu)成(cheng)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)外(wai),目(mu)前(qian)約(yue)有(you)三(san)分(fen)之(zhi)二(er)的(de)主(zhu)機(ji)采(cai)用(yong)以(yi)單(dan)片(pian)機(ji)為(wei)主(zhu)組(zu)成(cheng)的(de)專(zhuan)用(yong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。自(zi)製(zhi)的(de)專(zhuan)用(yong)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi),成(cheng)本(ben)低(di),但(dan)在(zai)可(ke)靠(kao)性(xing)方(fang)麵(mian)因(yin)與(yu)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)質(zhi)量(liang)、篩選老化、加工工藝等多種因素有關,要做到高可靠很不容易。
電子儲緯器:國內有10多duo個ge廠chang家jia開kai發fa生sheng產chan儲chu緯wei器qi,每mei年nian產chan量liang達da數shu萬wan頭tou供gong主zhu機ji配pei套tao,國guo產chan儲chu緯wei器qi價jia格ge比bi較jiao低di,其qi性xing能neng基ji本ben上shang能neng滿man足zu國guo產chan無wu梭suo織zhi機ji的de需xu要yao。產chan品pin水shui平ping屬shu國guo際ji上shang九jiu十shi年nian代dai初chu水shui平ping,有you待dai開kai發fa新xin一yi代dai的de產chan品pin.
電子選緯器:我wo國guo已yi大da量liang生sheng產chan電dian磁ci式shi結jie構gou的de電dian子zi選xuan緯wei器qi,滿man足zu國guo內nei劍jian杆gan織zhi機ji的de配pei套tao需xu要yao,隨sui著zhe國guo產chan劍jian杆gan織zhi機ji水shui平ping的de提ti高gao,新xin一yi代dai的de電dian子zi選xuan緯wei器qi必bi然ran要yao替ti代dai電dian磁ci式shi選xuan緯wei器qi,中zhong國guo紡fang科ke院yuan開kai發fa的de步bu進jin電dian機ji控kong製zhi的de選xuan緯wei器qi取qu得de成cheng功gong,填tian補bu了le國guo內nei空kong白bai。電dian子zi送song經jing和he電dian子zi卷juan取qu替ti代dai機ji械xie送song經jing器qi和he機ji械xie卷juan曲qu既ji能neng提ti高gao產chan品pin質zhi量liang,解jie決jue織zhi疵ci問wen題ti,又you可ke任ren意yi調tiao節jie緯wei密mi。快kuai速su變bian化hua品pin種zhong,是shi發fa展zhan方fang向xiang。國guo內nei各ge無wu梭suo織zhi機ji製zhi造zao廠chang積ji極ji開kai發fa交jiao流liu伺si服fu電dian機ji控kong製zhi的de電dian子zi送song經jing和he電dian子zi卷juan取qu,技ji術shu已yi經jing過guo關guan。但dan是shi目mu前qian配pei套tao生sheng產chan量liang不bu多duo,主zhu要yao原yuan因yin是shi交jiao流liu伺si服fu的de價jia格ge偏pian高gao,一yi定ding程cheng度du影ying響xiang了le推tui廣guang應ying用yong。隨sui著zhe交jiao流liu伺si服fu的de發fa展zhan,成cheng本ben降jiang低di,電dian子zi送song經jing和he電dian子zi卷juan取qu將jiang會hui廣guang泛fan應ying用yong.
電子多臂和電子提花裝置:這兩種裝置是高度機電一體化產品,因具有適應小批量多品種、快kuai捷jie翻fan改gai品pin種zhong的de優you點dian,是shi很hen有you前qian景jing的de產chan品pin。由you於yu產chan品pin技ji術shu難nan度du大da,要yao解jie決jue電dian磁ci機ji構gou的de快kuai速su響xiang應ying問wen題ti和he精jing密mi機ji械xie加jia工gong技ji術shu,雖sui有you不bu少shao單dan位wei想xiang介jie入ru開kai發fa,但dan發fa展zhan並bing不bu快kuai,目mu前qian國guo產chan的de電dian子zi多duo臂bi和he電dian子zi提ti花hua已yi有you常chang熟shu紡fang機ji廠chang小xiao批pi量liang生sheng產chan供gong應ying市shi場chang.
無梭織機的主傳動技術:采用開關磁阻電機作為無梭織機的主傳動帶來許多好處,減少傳動齒輪、不用皮帶和皮帶盤,不用電磁離合器和刹車盤,不用尋緯電機,節能10%等優點,國內開關磁阻電機和驅動器產品(北京中紡機電研究所),目前還在與無梭織機主機廠合作,共同開發應用技術,如能取得成功,將填補國內空白.
紡織機械機電一體化的發展趨勢
基於網絡連接的柔性化、數字化產品是今後紡織機械的發展趨勢。
適應紡織品向多品種小批量、短周期、時shi尚shang化hua的de發fa展zhan趨qu勢shi,紡fang織zhi機ji械xie必bi須xu實shi現xian柔rou性xing化hua。柔rou性xing化hua有you兩liang層ceng含han義yi,首shou先xian是shi產chan品pin具ju有you自zi適shi應ying性xing,如ru紡fang紗sha設she備bei能neng方fang便bian的de適shi應ying不bu同tong種zhong類lei的de纖xian維wei,織zhi機ji能neng滿man足zu多duo種zhong織zhi物wu對dui織zhi造zao工gong藝yi的de要yao求qiu,在zai變bian換huan品pin種zhong時shi能neng做zuo到dao方fang便bian快kuai捷jie;qici,fangzhijixieshebeizhizaoshangjubeigenjuyonghudeyaoqiuerweiyonghudushendingzhidenengli,ruguobunengduiyonghudexuqiuzuochuxunjiedeyouxiaodefanying,namejiuyoukenengshiquyonghu,congerzaijingzhengzhongchuyubulidiwei。shixianrouxinghuadebiyaotiaojianshiwomendechanpinshejibixuguanchemokuaihuadeshejilinian.
在機械產品設計中,由於廣泛采用基於PLC、PCC、(ProgrammableComputerController—可編程計算機控製器)、PCS(ProcessControlSystem—過程控製係統)、FCS(FieldbusControlSystem—現場總線控製係統)的解決方案,變頻調速、交流伺服調速的普及化,不僅使設備的自動化水平大大提高,而且使機械結構,特別是機械傳動機構大大簡化。
如畢加樂的Gamma劍杆織機和OMNI噴氣織機采用SUMO超級主馬達,由主馬達直接傳動織機,不再需要傳動皮帶以及離合器和刹車盤;在新型的FA486型(xing)粗(cu)紗(sha)機(ji)中(zhong)就(jiu)取(qu)消(xiao)了(le)複(fu)雜(za)的(de)鐵(tie)炮(pao)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou)。機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao),使(shi)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)的(de)分(fen)部(bu)傳(chuan)動(dong)得(de)以(yi)實(shi)現(xian),這(zhe)也(ye)使(shi)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。不(bu)僅(jin)機(ji)械(xie)部(bu)分(fen),就(jiu)是(shi)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)部(bu)分(fen)也(ye)采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)設(she)計(ji)思(si)想(xiang),各(ge)功(gong)能(neng)單(dan)元(yuan)都(dou)采(cai)用(yong)插(cha)槽(cao)式(shi)的(de)結(jie)構(gou),不(bu)同(tong)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)的(de)組(zu)合(he),就(jiu)能(neng)滿(man)足(zu)千(qian)變(bian)萬(wan)化(hua)的(de)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu)。模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)產(chan)品(pin)設(she)計(ji),是(shi)今(jin)後(hou)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi),對(dui)此(ci)我(wo)們(men)必(bi)須(xu)有(you)充(chong)分(fen)的(de)認(ren)識(shi).
大規模定製生產技術實際上也是基於模塊化設計的基礎之上的。數字化不僅使生產過程實現數字控製成為可能,而且是企業實施MRP、MRPⅡ及ERP的基礎。隨著全球經濟一體化的形成,以麵向企業內部信息集成為主的MRP、MRPⅡ係統已經不能滿足企業多元化(多行業)、跨地區、多供應和銷售渠道、全球化經營管理模式的要求.