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Delta Automation Products Integration Application in Servo Covering Yarns Machines

中達(dá)電通股份有限公司紡織行業(yè)處

 

摘要：簡(jiǎn)要介紹包覆絲機(jī)工作原理基礎(chǔ)上重點(diǎn)研討伺服成型包覆絲機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)術(shù)。系統(tǒng)基于PLC控制平臺(tái)與觸摸屏、變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)集成控制結(jié)構(gòu)。

 

關(guān)鍵詞：包覆絲機(jī) 伺服成型 伺服驅(qū)動(dòng)器 PLC 變頻器 交叉角 防硬邊 防疊繞 防掉線 油浴式齒輪箱。

 

應(yīng)用伺服成型的自動(dòng)化包覆絲機(jī)將逐漸取代紡織行業(yè)上所有機(jī)械式傳統(tǒng)包覆絲機(jī)，效率比傳統(tǒng)包覆絲機(jī)成倍提高，卷裝容量增大，質(zhì)量大幅度提高，高品質(zhì)錠子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的持久穩(wěn)定性，二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使受力更合理，適用范圍更廣，取消油浴式齒輪箱，維護(hù)更方便，使卷繞成形良好，軟邊成型退繞更容易。

 

包覆絲機(jī)可用于生產(chǎn)各種規(guī)格氨綸包覆絲，芯絲用氨綸外包錦綸、滌綸等化纖彈力絲、長(zhǎng)絲、也可包真絲、棉紗、毛紗線，各種混紡紗，這些彈力包絲或包紗廣泛用于彈力襪、運(yùn)動(dòng)襪、絲襪、連褲襪，針織內(nèi)衣衫褲，機(jī)織面料，彈性服裝、運(yùn)動(dòng)服、休閑服、羊毛衫、彈性帶等。

應(yīng)用伺服成型的自動(dòng)化包覆絲機(jī)將逐漸取代紡織行業(yè)上所有機(jī)械式傳統(tǒng)包覆絲機(jī)，效率比傳統(tǒng)包覆絲機(jī)成倍提高，卷裝容量增大，質(zhì)量大幅度提高，高品質(zhì)錠子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的持久穩(wěn)定性，二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使受力更合理，適用范圍更廣，取消油浴式齒輪箱，維護(hù)更方便，使卷繞成形良好，軟邊成型退繞更容易。

 

 

由于傳統(tǒng)機(jī)械成型包覆絲機(jī)操作不便、速度慢、成型效果差、維護(hù)難的局限性，制約了包覆絲機(jī)的應(yīng)用發(fā)展，所以伺服成型成為包覆絲機(jī)的發(fā)展方向。

 

伺服成型涉及防疊繞、防硬邊、防掉線、卷繞交叉角等算法。以臺(tái)達(dá)EH2系列PLC為主控制單元，控制錠子轉(zhuǎn)速、卷繞轉(zhuǎn)速（臺(tái)達(dá)B系列變頻器）和導(dǎo)紗橫動(dòng)伺服成型（臺(tái)達(dá)B2系列伺服），對(duì)主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)采用高速計(jì)速，對(duì)卷繞輥進(jìn)行測(cè)速；用臺(tái)達(dá)人機(jī)界面設(shè)置和顯示工藝參數(shù)如：錠子速度、橫動(dòng)速度、成型斜度、工作定時(shí)、捻度等等，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障信息均在人面界面上用來(lái)顯示，為排除故障提供方便。電氣結(jié)構(gòu)如下圖所示：

 

 

 

1、界面友好、方便：可以通過(guò)觸摸屏隨意更改整機(jī)車速，橫動(dòng)速度，成型參數(shù)，等滿足不同生產(chǎn)需要，界面友好、方便。

2、提高生產(chǎn)效率：整體車速可以提高到100米/分，是原機(jī)械成型機(jī)型數(shù)百倍速度。同時(shí)，由于卷繞成型解決疊繞和硬邊突起電阻效應(yīng)等問(wèn)題，所以卷繞紗錠可以達(dá)到10公分厚，原機(jī)械成型機(jī)型300%-400%倍，節(jié)約了換錠時(shí)間提高了生產(chǎn)效率。

3、調(diào)整方便：機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即使長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行維護(hù)，調(diào)整也很方便。

4、成型效果好，與國(guó)際先進(jìn)水平相近

 

 

 

臺(tái)達(dá)伺服成型效果                           國(guó)際領(lǐng)先曼尼加圖成型效果

 

 

 

由于傳統(tǒng)機(jī)械成型的速度、成型效果、維護(hù)難等局限性，已經(jīng)嚴(yán)重制約了包覆絲機(jī)在市場(chǎng)上的發(fā)展，所以近年來(lái)很多的紡機(jī)廠家及自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成企業(yè)都在全力研發(fā)電子成型包覆絲機(jī)這一產(chǎn)品，但由于在成型控制精度、防疊繞算法、防電阻效應(yīng)、防掉線、機(jī)械精度、卷繞成型交叉角度算法等、生產(chǎn)調(diào)試周期廠（生產(chǎn)一個(gè)錠需要20小時(shí)-80小時(shí)）等困難所以至今成效都不大。

通過(guò)近期一個(gè)多月的努力我們?cè)趪?guó)內(nèi)設(shè)計(jì)出以臺(tái)達(dá)EH系列可編過(guò)程控制器為主控制單元，控制全機(jī)錠子速度（臺(tái)達(dá)變頻器控制），卷繞電機(jī)速度（臺(tái)達(dá)變頻器控制系列），橫動(dòng)移紗電子成型（臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器），用臺(tái)達(dá)人機(jī)界面設(shè)置和顯示工藝參數(shù)的控制方案。取消機(jī)械油浴式齒輪箱。對(duì)主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)采用高速計(jì)速，對(duì)卷繞輥進(jìn)行測(cè)速；通過(guò)在人機(jī)界面上設(shè)置工藝參數(shù)如：錠子速度、橫動(dòng)速度、成型斜度、工作定時(shí)、捻度等，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障信息均在人面界面上用來(lái)顯示，為排除故障提供方便。

 

 

 

 

伺服電子成型示意圖

 

1）、卷繞速度設(shè)定：卷繞速度即主車速，決定整機(jī)的生產(chǎn)速度，根據(jù)卷繞速度設(shè)定變頻器運(yùn)行頻率；卷繞速度決定卷繞線速度。

2）、橫走速度設(shè)定：橫走速度即橫向移絲速度，根據(jù)不同品種紗線的卷繞要求橫走速度與卷繞速度形成比例，來(lái)決定來(lái)回卷繞的交叉角度；且橫走速度不能過(guò)慢或過(guò)快，過(guò)慢會(huì)導(dǎo)致橫動(dòng)反向時(shí)錠邊累計(jì)過(guò)多導(dǎo)致硬變和掉線，過(guò)快也會(huì)導(dǎo)致伺服反向時(shí)過(guò)沖、抖動(dòng)而導(dǎo)致掉線。

3）、初始行程設(shè)定：初始行程即表示A-B間距離。

4）、初始輥徑設(shè)定：初始輥徑設(shè)定必須準(zhǔn)確，否則將影響成型效果。

5）、停車延時(shí)設(shè)定：停車延時(shí)即表示在按動(dòng)停車按鈕后由于轉(zhuǎn)盤(pán)慣性無(wú)法立即停止，所以必須延時(shí)橫動(dòng)機(jī)構(gòu)一段時(shí)間等待轉(zhuǎn)盤(pán)完全停止后再停止橫動(dòng)，否則紗線將會(huì)在橫動(dòng)停止位置大量卷繞。

6）、差動(dòng)距離：AC與DB為差繞長(zhǎng)度。在AB往復(fù)的過(guò)程中，并不是每次往復(fù)行程都是由A點(diǎn)至B點(diǎn)，或是由B點(diǎn)至A點(diǎn)實(shí)際往復(fù)行程為A點(diǎn)至D點(diǎn)，D點(diǎn)至C點(diǎn)，C點(diǎn)至B點(diǎn)，再由B點(diǎn)至A點(diǎn)依序循環(huán)，主要是解決在卷繞過(guò)程中兩邊會(huì)有凸起的現(xiàn)象（俗稱電阻效應(yīng)）。

7）、成型角度調(diào)整參數(shù)：成型角度調(diào)整參數(shù)將決定紗錠在卷繞成型的收邊角度的坡度，由于成型角度是由卷繞速度、橫動(dòng)速度、紗線粗細(xì)不同所共同決定的，所以可以通過(guò)成型角度調(diào)整參數(shù)進(jìn)行修正，達(dá)到美觀的效果，此參數(shù)越大表示坡度越陡，越小表示坡度越平。

8）、軟邊調(diào)整參數(shù)設(shè)定：在卷繞成型中由于退繞的需要，要求錠邊相對(duì)松軟，避免錠邊太硬、太緊所導(dǎo)致退繞斷線現(xiàn)象，調(diào)整軟邊參數(shù)可以有效調(diào)整收邊的松軟度，軟邊調(diào)整參數(shù)越大邊越硬，參數(shù)越小邊越軟。

 

通過(guò)使用不同紗線進(jìn)行卷繞測(cè)試（40D-200D規(guī)格），現(xiàn)在的臺(tái)達(dá)伺服卷繞成型效果已經(jīng)非常接近國(guó)際領(lǐng)先包覆絲機(jī)生產(chǎn)商曼尼加圖的成型效果。

隨著伺服成型的高效、成熟、性價(jià)比的提高，應(yīng)用伺服成型的自動(dòng)化包覆絲機(jī)將逐漸取代紡織行業(yè)上所有機(jī)械式傳統(tǒng)包覆絲機(jī)，效率比傳統(tǒng)包覆絲機(jī)成倍提高，卷裝容量增大，質(zhì)量大幅度提高，高品質(zhì)錠子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的持久穩(wěn)定性，二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使受力更合理，適用范圍更廣，取消油浴式齒輪箱，維護(hù)更方便，使卷繞成形良好，軟邊成型退繞更容易。

伺服成型技術(shù)的成熟將完全取代傳統(tǒng)機(jī)械成型技術(shù)，目前所有機(jī)械成型的卷繞紡機(jī)都將得到革命性突破（包括包覆絲機(jī)、倍捻機(jī)、絡(luò)筒機(jī)等），推動(dòng)國(guó)內(nèi)紡機(jī)行業(yè)從低效、底端市場(chǎng)走向高效、高質(zhì)的新時(shí)代。