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摘 要 : 和利時(shí)電機(jī)早在2004年就確立了“紡織機(jī)械數(shù)字化、智能化”的研發(fā)方向，明確了“持續(xù)自主研發(fā)，聚焦旗幟性 用戶，勇創(chuàng)民族品牌”的研發(fā)理念，其紡機(jī)團(tuán)隊(duì)也一直奔波在一線，全心投入相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與突破。

文/北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司

1 紗線卷繞——智控背壓方案
在紗線卷繞系統(tǒng)中，背壓控制可調(diào)節(jié)紗筒與摩擦輥（羅 拉）之間的接觸力，從而在一定程度上調(diào)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(shí)代
傳統(tǒng)紡紗設(shè)備搖架背壓控制多采用彈簧機(jī)構(gòu)，存在背 壓控制精度有限、調(diào)整工作量大、操作難度大、錠位一致性 差等問(wèn)題，難以滿足染色等環(huán)節(jié)對(duì)紗線成型質(zhì)量與設(shè)備智能 化、工廠無(wú)人化的各種要求。而基于開(kāi)環(huán)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(wú)法保障，難以 滿足復(fù)雜的紗線工藝要求。
（2）智控背壓，織就高效未來(lái)
為解決上述問(wèn)題，北京和利時(shí)電機(jī)有限公司相關(guān)技術(shù) 團(tuán)隊(duì)歷時(shí)一年多時(shí)間，研發(fā)出了一套成熟可行的電子背壓閉 環(huán)控制系統(tǒng)方案。該方案采用絲杠電機(jī)控制搖架動(dòng)作，通過(guò) 背壓傳感器、角度傳感器實(shí)現(xiàn)背壓閉環(huán)控制，適用于各種紗 線的卷繞控制技術(shù)，可方便實(shí)現(xiàn)小背壓、零背壓、變背壓控 制，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)精確的密度控制，滿足更多紗線工藝 要求，尤其是對(duì)于低密度、大卷裝、高彈性紗線的卷繞控制 領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。
此外，在精確控制紗筒和羅拉間壓力的同時(shí)，該套系統(tǒng) 還能夠?qū)崿F(xiàn)搖架的抬升、降落、鎖軸等自動(dòng)動(dòng)作，也為紡織 廠進(jìn)一步的自動(dòng)化升級(jí)和無(wú)人或少人值守創(chuàng)造了條件。
（3）專利技術(shù)，織就非凡

                                            圖 1 在紗線卷繞系統(tǒng)中，和利時(shí)電機(jī)開(kāi)發(fā)的智控背壓控制技術(shù)可調(diào)節(jié)紗
                       筒與摩擦輥（羅拉）之間的接觸力，從而在一定程度上調(diào)整紗線的卷繞 密度，改善紗筒的成型和松緊程度。

在研發(fā)過(guò)程中，和利時(shí)電機(jī)團(tuán)隊(duì)先后攻克了傳感器標(biāo)定、機(jī)械結(jié)構(gòu)自檢、紗筒密度聯(lián)動(dòng)控制等技術(shù)難點(diǎn)，順利完 成了原型機(jī)開(kāi)發(fā)、技術(shù)論證、小批量試制等各階段測(cè)試驗(yàn)證 活動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)了相關(guān)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)及商業(yè)應(yīng)用。目 前，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的技術(shù)成果已成功獲得多項(xiàng)發(fā)明專利，團(tuán)隊(duì)開(kāi) 發(fā)的電子背壓閉環(huán)控制系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品也已成功批量應(yīng)用于多 個(gè)海內(nèi)外客戶現(xiàn)場(chǎng)，為客戶創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，獲得了客戶的 廣泛肯定與認(rèn)可。

2 加彈機(jī)——ATTpw先進(jìn)卷繞控制系統(tǒng)（圖2）
作為控制系統(tǒng)供應(yīng)商，北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司， 一直探索不停。比如，和利時(shí)電機(jī)專門推出的加彈機(jī)ATTpw 先進(jìn)卷繞控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)是北京和利時(shí)電機(jī)在現(xiàn)有的數(shù)字精密卷繞專利技 術(shù)基礎(chǔ)上，緊跟國(guó)際化纖高速加彈機(jī)最先進(jìn)卷裝工藝技術(shù)， 結(jié)合高速加彈機(jī)卷裝特點(diǎn)，高度集成開(kāi)發(fā)的多功能高速電子 橫動(dòng)排線控制系統(tǒng)，集成了高速精密卷繞工藝、數(shù)字運(yùn)動(dòng)控 制、高速伺服控制、特種精密電機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)總線通訊等多項(xiàng)技 術(shù)，實(shí)現(xiàn)了加彈機(jī)高柔性、高自動(dòng)化和高性價(jià)比的單錠數(shù)字 驅(qū)動(dòng)方案，代表著化纖加彈機(jī)的未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向。
該方案機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需加油和潤(rùn)滑，生產(chǎn)維護(hù)簡(jiǎn)單 方便靈活；電氣采用高度集成化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，單錠驅(qū)動(dòng)；每 個(gè)模塊集成有四個(gè)卷繞控制單元，分別控制驅(qū)動(dòng)加彈機(jī)每層 四錠橫動(dòng)排線機(jī)構(gòu)；每個(gè)模塊具備一個(gè)CAN總線通訊接口， 分管其中四錠單元的數(shù)據(jù)通信；每個(gè)卷繞控制單元包含用于 自動(dòng)落筒功能的12輸入和8輸出的開(kāi)關(guān)量擴(kuò)展接口，輸出端 口可以直接驅(qū)動(dòng)電磁閥；含有主軸編碼器和卷繞張力傳感器 接口。
和利時(shí)電機(jī)加彈機(jī)ATTpw先進(jìn)卷繞控制系統(tǒng)的主要功能 和技術(shù)參數(shù)如下：
· 內(nèi)置隨機(jī)、精密和數(shù)碼三種橫動(dòng)排線控制算法，通過(guò) 編程可靈活實(shí)現(xiàn)多種工藝特性的紗筒卷裝；
· 橫動(dòng)排線的最大往復(fù)次數(shù)可達(dá)到每分鐘1600次換向；
· 具備動(dòng)程自動(dòng)找零功能，無(wú)需外接零位傳感器； · 具備尾紗定位和尾紗定長(zhǎng)功能；
· 交叉角、往復(fù)動(dòng)程長(zhǎng)度、紗筒錐形角、防凸參數(shù)、尾 絲位置等工藝參數(shù)均可在設(shè)備人機(jī)界面上進(jìn)行編輯，通過(guò) CAN總線通信傳送到指定站號(hào)的控制器；
· 具備多種紗筒成型補(bǔ)償曲線，如消除硬邊的差微曲線 和梯形紗筒側(cè)面補(bǔ)償曲線等多種工藝曲線；
· 具備完善的故障保護(hù)措施，如參數(shù)異常、電機(jī)超速、 動(dòng)程超差、硬件故障等；
· 每個(gè)卷繞單元包含用于全自動(dòng)接頭、卷繞和落筒的開(kāi) 關(guān)量擴(kuò)展接口、以太網(wǎng)通信總線接口。
3 并紗機(jī)——電子導(dǎo)紗并紗機(jī)控制系統(tǒng)
并紗機(jī)是一種常見(jiàn)且保有量很大的紡織機(jī)械，用于將

                                                                     圖2 和利時(shí)電機(jī)推出的加彈機(jī)ATTpw先進(jìn)卷繞控制系統(tǒng)

兩股或更多股的單紗合并成一股較粗的紗線。這個(gè)過(guò)程被稱 為并紗或者合股。這種合并可以包括不同材質(zhì)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(qiáng)度 和穩(wěn)定性、改善紗線品質(zhì)，還可以通過(guò)不同顏色或類型的紗 線的組合來(lái)創(chuàng)造特定的效果。此外，還可以制備特定用途的 紗線。
當(dāng)前，市場(chǎng)保有量最大的是槽筒式并紗機(jī)，該類機(jī)型優(yōu) 勢(shì)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但存在并紗成筒卷裝密度較小、 重疊起梗、分紗現(xiàn)象、紗線損傷等缺陷。近年來(lái)，隨著市場(chǎng) 對(duì)紗線品質(zhì)和花樣需求的提高，電子導(dǎo)紗的并紗機(jī)使用量大 幅增加，盡管成本略高，但克服了槽筒式并紗機(jī)的上述缺 點(diǎn)。北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司基于電子導(dǎo)紗技術(shù)領(lǐng)域 深耕20年的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出了一系列的電子導(dǎo)紗并紗機(jī)控制 系統(tǒng)（圖3）。
并紗機(jī)可以是供紗筒直接被動(dòng)退繞的，也可以是帶有 超喂機(jī)構(gòu)消減退繞張力的；可以是手動(dòng)控制碟片設(shè)定紗線張 力的，也可以是單股紗分別進(jìn)行在線張力控制的；可以是手 動(dòng)上紗和落筒操作的，也可以是全自動(dòng)化的。具體配置取決 于用戶的生產(chǎn)規(guī)模、成本控制需求和技術(shù)水平等因素。和利 時(shí)電子導(dǎo)紗并紗機(jī)控制系統(tǒng)涵蓋了上述各種并紗機(jī)種類，可 以對(duì)超喂機(jī)構(gòu)、在線張力、上紗接頭、自動(dòng)落筒等部件自由 選配和組合，不僅可以實(shí)現(xiàn)高性能控制，有助于減少資源浪費(fèi)和降低能源消耗，同時(shí)也可以定制化系統(tǒng)、提供最佳性價(jià) 比，滿足不同廠家和用戶對(duì)并紗機(jī)的使用需求。

（1）并紗機(jī)工作原理
· 喂入：多根單紗從各自的筒子上被抽出，并送入機(jī)器；
· 加捻：給紗線加上適當(dāng)?shù)哪矶?，以確保紗線的結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定；
· 合并：在加捻的同時(shí)，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(gè)筒子上，以 便后續(xù)使用。
（2）和利時(shí)電子導(dǎo)紗并紗機(jī)控制系統(tǒng)特點(diǎn)
· 單錠單控，各錠位相互一致又可獨(dú)立操作，允許對(duì)不 同的物料進(jìn)行同時(shí)加工。多種控制方式自由組合，定制化 方案；
·  突破傳統(tǒng)的并紗技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)噴嘴及電子張力裝 置，將1~3股具有不同特性纖維紗進(jìn)行合股合并；
· 采用數(shù)碼或精密卷繞，卷裝形狀可以對(duì)稱/非對(duì)稱自由 選擇；
· 速度快、成型好，適用于棉、麻等短纖和長(zhǎng)絲、彈性 和非彈性紗等絡(luò)筒；
· 完美的成型，精確交叉電子導(dǎo)紗技術(shù)，采用最優(yōu)的紗筒 花紋排列算法，避免疊紗，同時(shí)滿足最大密度的卷裝需求；
· 采用在線張力控制技術(shù)，可以實(shí)時(shí)控制每根單紗及合 股紗的張力；


· 自動(dòng)落筒、換筒，自動(dòng)上紗啟動(dòng)，節(jié)省人工； · 具備氣動(dòng)控制和卷繞接觸壓力控制系統(tǒng)；
· 具備自動(dòng)測(cè)量直徑的獨(dú)特功能，精準(zhǔn)定長(zhǎng)，提高下道 工序生產(chǎn)效率，避免浪費(fèi)；
· 卷繞速度可通過(guò)電腦自動(dòng)控制，最高可達(dá)1200米/分鐘； · 可加工紗支數(shù)為10~2200dtex；
· 可加工卷裝直徑1~400mm；
· 橫動(dòng)行程25至250毫米。其他長(zhǎng)度也可定制； · 系統(tǒng)48VAC和220VAC可選；
· 精確定長(zhǎng)定重；
· 可擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)和配置； · 可擴(kuò)展智能油盒系統(tǒng)。
并紗機(jī)對(duì)于提高紡織品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率非常重要，它 們?cè)诩徔棶a(chǎn)業(yè)鏈中扮演著關(guān)鍵角色。隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái) 的并紗機(jī)將繼續(xù)朝著更高效率、更高質(zhì)量的方向發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前紡織市場(chǎng)需求升級(jí)迭代，對(duì)紡織制造體系提出更高 要求，真正打造行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力需要以知識(shí)密集、價(jià)值密集 為方向，不斷強(qiáng)化基礎(chǔ)再造與關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)。技術(shù)為 先，質(zhì)量為本，和利時(shí)電機(jī)紡機(jī)團(tuán)隊(duì)將與產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作 伙伴一道，以協(xié)同創(chuàng)新的開(kāi)發(fā)模式，持續(xù)為紡織機(jī)械行業(yè)用 戶創(chuàng)造更高的應(yīng)用價(jià)值。