和利時電機紡織機械控制技術 解決方案介紹

文:文/北京和利時電機技術有限公司2025年第二期

摘 要 : 和利時電機早在2004年就確立了“紡織機械數字化、智能化”的研發方向,明確了“持續自主研發,聚焦旗幟性 用戶,勇創民族品牌”的研發理念,其紡機團隊也一直奔波在一線,全心投入相關技術的研發與突破。

文/北京和利時電機技術有限公司


1 紗線卷繞——智控背壓方案
在紗線卷繞系統中,背壓控制可調節紗筒與摩擦輥(羅 拉)之間的接觸力,從而在一定程度上調整紗線的卷繞密 度,改善紗筒的成型和松緊程度。
(1)告別搖架背壓控制時代
傳統紡紗設備搖架背壓控制多采用彈簧機構,存在背 壓控制精度有限、調整工作量大、操作難度大、錠位一致性 差等問題,難以滿足染色等環節對紗線成型質量與設備智能 化、工廠無人化的各種要求。而基于開環策略的電子背壓控 制,由于缺乏反饋,控制精度和控制效果均無法保障,難以 滿足復雜的紗線工藝要求。
(2)智控背壓,織就高效未來
為解決上述問題,北京和利時電機有限公司相關技術 團隊歷時一年多時間,研發出了一套成熟可行的電子背壓閉 環控制系統方案。該方案采用絲杠電機控制搖架動作,通過 背壓傳感器、角度傳感器實現背壓閉環控制,適用于各種紗 線的卷繞控制技術,可方便實現小背壓、零背壓、變背壓控 制,并在此基礎上實現精確的密度控制,滿足更多紗線工藝 要求,尤其是對于低密度、大卷裝、高彈性紗線的卷繞控制 領域具有顯著優勢。
此外,在精確控制紗筒和羅拉間壓力的同時,該套系統 還能夠實現搖架的抬升、降落、鎖軸等自動動作,也為紡織 廠進一步的自動化升級和無人或少人值守創造了條件。
(3)專利技術,織就非凡

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                                            圖 1 在紗線卷繞系統中,和利時電機開發的智控背壓控制技術可調節紗
                       筒與摩擦輥(羅拉)之間的接觸力,從而在一定程度上調整紗線的卷繞 密度,改善紗筒的成型和松緊程度。

在研發過程中,和利時電機團隊先后攻克了傳感器標定、機械結構自檢、紗筒密度聯動控制等技術難點,順利完 成了原型機開發、技術論證、小批量試制等各階段測試驗證 活動,并最終實現了相關產品的批量化生產及商業應用。目 前,團隊研發的技術成果已成功獲得多項發明專利,團隊開 發的電子背壓閉環控制系統相關產品也已成功批量應用于多 個海內外客戶現場,為客戶創造了經濟效益,獲得了客戶的 廣泛肯定與認可。

2 加彈機——ATTpw先進卷繞控制系統(圖2)
作為控制系統供應商,北京和利時電機技術有限公司, 一直探索不停。比如,和利時電機專門推出的加彈機ATTpw 先進卷繞控制系統。
該系統是北京和利時電機在現有的數字精密卷繞專利技 術基礎上,緊跟國際化纖高速加彈機最先進卷裝工藝技術, 結合高速加彈機卷裝特點,高度集成開發的多功能高速電子 橫動排線控制系統,集成了高速精密卷繞工藝、數字運動控 制、高速伺服控制、特種精密電機和現場總線通訊等多項技 術,實現了加彈機高柔性、高自動化和高性價比的單錠數字 驅動方案,代表著化纖加彈機的未來技術發展方向。
該方案機械結構簡單,無需加油和潤滑,生產維護簡單 方便靈活;電氣采用高度集成化的結構特點,單錠驅動;每 個模塊集成有四個卷繞控制單元,分別控制驅動加彈機每層 四錠橫動排線機構;每個模塊具備一個CAN總線通訊接口, 分管其中四錠單元的數據通信;每個卷繞控制單元包含用于 自動落筒功能的12輸入和8輸出的開關量擴展接口,輸出端 口可以直接驅動電磁閥;含有主軸編碼器和卷繞張力傳感器 接口。
和利時電機加彈機ATTpw先進卷繞控制系統的主要功能 和技術參數如下:
· 內置隨機、精密和數碼三種橫動排線控制算法,通過 編程可靈活實現多種工藝特性的紗筒卷裝;
· 橫動排線的最大往復次數可達到每分鐘1600次換向;
· 具備動程自動找零功能,無需外接零位傳感器; · 具備尾紗定位和尾紗定長功能;
· 交叉角、往復動程長度、紗筒錐形角、防凸參數、尾 絲位置等工藝參數均可在設備人機界面上進行編輯,通過 CAN總線通信傳送到指定站號的控制器;
· 具備多種紗筒成型補償曲線,如消除硬邊的差微曲線 和梯形紗筒側面補償曲線等多種工藝曲線;
· 具備完善的故障保護措施,如參數異常、電機超速、 動程超差、硬件故障等;
· 每個卷繞單元包含用于全自動接頭、卷繞和落筒的開 關量擴展接口、以太網通信總線接口。
3 并紗機——電子導紗并紗機控制系統
并紗機是一種常見且保有量很大的紡織機械,用于將

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                                                                     圖2 和利時電機推出的加彈機ATTpw先進卷繞控制系統

兩股或更多股的單紗合并成一股較粗的紗線。這個過程被稱 為并紗或者合股。這種合并可以包括不同材質的紗線,例如 棉、毛、化纖及其混紡紗線。并紗不僅可以增加紗線的強度 和穩定性、改善紗線品質,還可以通過不同顏色或類型的紗 線的組合來創造特定的效果。此外,還可以制備特定用途的 紗線。
當前,市場保有量最大的是槽筒式并紗機,該類機型優 勢是結構簡單、價格便宜,但存在并紗成筒卷裝密度較小、 重疊起梗、分紗現象、紗線損傷等缺陷。近年來,隨著市場 對紗線品質和花樣需求的提高,電子導紗的并紗機使用量大 幅增加,盡管成本略高,但克服了槽筒式并紗機的上述缺 點。北京和利時電機技術有限公司基于電子導紗技術領域 深耕20年的經驗,開發出了一系列的電子導紗并紗機控制 系統(圖3)。
并紗機可以是供紗筒直接被動退繞的,也可以是帶有 超喂機構消減退繞張力的;可以是手動控制碟片設定紗線張 力的,也可以是單股紗分別進行在線張力控制的;可以是手 動上紗和落筒操作的,也可以是全自動化的。具體配置取決 于用戶的生產規模、成本控制需求和技術水平等因素。和利 時電子導紗并紗機控制系統涵蓋了上述各種并紗機種類,可 以對超喂機構、在線張力、上紗接頭、自動落筒等部件自由 選配和組合,不僅可以實現高性能控制,有助于減少資源浪費和降低能源消耗,同時也可以定制化系統、提供最佳性價 比,滿足不同廠家和用戶對并紗機的使用需求。

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(1)并紗機工作原理
· 喂入:多根單紗從各自的筒子上被抽出,并送入機器;
· 加捻:給紗線加上適當的捻度,以確保紗線的結構 穩定;
· 合并:在加捻的同時,這些單紗被合并成一股紗線;
· 卷繞:最后,合股后的紗線被卷繞到一個筒子上,以 便后續使用。
(2)和利時電子導紗并紗機控制系統特點
· 單錠單控,各錠位相互一致又可獨立操作,允許對不 同的物料進行同時加工。多種控制方式自由組合,定制化 方案;
·  突破傳統的并紗技術,通過網絡噴嘴及電子張力裝 置,將1~3股具有不同特性纖維紗進行合股合并;
· 采用數碼或精密卷繞,卷裝形狀可以對稱/非對稱自由 選擇;
· 速度快、成型好,適用于棉、麻等短纖和長絲、彈性 和非彈性紗等絡筒;
· 完美的成型,精確交叉電子導紗技術,采用最優的紗筒 花紋排列算法,避免疊紗,同時滿足最大密度的卷裝需求;
· 采用在線張力控制技術,可以實時控制每根單紗及合 股紗的張力;


· 自動落筒、換筒,自動上紗啟動,節省人工; · 具備氣動控制和卷繞接觸壓力控制系統;
· 具備自動測量直徑的獨特功能,精準定長,提高下道 工序生產效率,避免浪費;
· 卷繞速度可通過電腦自動控制,最高可達1200米/分鐘; · 可加工紗支數為10~2200dtex;
· 可加工卷裝直徑1~400mm;
· 橫動行程25至250毫米。其他長度也可定制; · 系統48VAC和220VAC可選;
· 精確定長定重;
· 可擴展物聯網信息管理系統和配置; · 可擴展智能油盒系統。
并紗機對于提高紡織品的質量和生產效率非常重要,它 們在紡織產業鏈中扮演著關鍵角色。隨著技術的進步,未來 的并紗機將繼續朝著更高效率、更高質量的方向發展。
4 結語
當前紡織市場需求升級迭代,對紡織制造體系提出更高 要求,真正打造行業新質生產力需要以知識密集、價值密集 為方向,不斷強化基礎再造與關鍵核心技術的攻關。技術為 先,質量為本,和利時電機紡機團隊將與產業鏈上下游合作 伙伴一道,以協同創新的開發模式,持續為紡織機械行業用 戶創造更高的應用價值。

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