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上海市紡織科學(xué)研究院馮雪峰
摘要:介紹自動絡(luò)筒機(jī)在節(jié)能及提高生產(chǎn)效率等方面的技術(shù)進(jìn)步;其應(yīng)用不僅為下游工序提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造了條件,而且保障高等級紗線生產(chǎn)和卷繞質(zhì)量 ,介紹了 Autoconerx 5 型當(dāng)代最先進(jìn)的全自動絡(luò)筒機(jī)。
關(guān) 鍵 詞: 自動絡(luò)筒機(jī); 技術(shù)：發(fā)展
Abstract :Introduction is made to the autoconer regardig it stech2progress in energy economy ,and production rate. Properapplication of autoconer is important to downst ream process forgood yarn quality and coning quality. It proves that autoconer x5and POLAR leads t he f ull automation coner in t he world.
Key Words :autoconer ;development
今年針對棉紡企業(yè)提高生產(chǎn)效率，減少用工，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足紗線品種創(chuàng)新和小批量、多品種的生產(chǎn)模式需求變化，國內(nèi)外設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)紛紛推出新產(chǎn)品，高效、省工、品種適應(yīng)性更強(qiáng)成為這些產(chǎn)品共同的特點(diǎn)。自動絡(luò)筒機(jī)是集機(jī)、電、儀、氣一體化、高水平的新一代紡織機(jī)械產(chǎn)品，近兩年成為市場熱點(diǎn)。自動絡(luò)筒機(jī)的配置包括空氣捻接器，機(jī)械捻接器，電子清紗器，鎳合金鑄鐵槽筒，機(jī)械防疊裝置，平衡、防震、張力裝置，定長、定徑裝置，單錠變頻調(diào)速裝置，上蠟裝置，機(jī)頭綜合監(jiān)控系統(tǒng)，游動吹吸風(fēng)裝置等.具有運(yùn)轉(zhuǎn)高效、高速、高質(zhì)、穩(wěn)定及維修簡便、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗工藝過程中，由于鋼領(lǐng)直徑限制，使得細(xì)紗紗管上的容紗量十分有限，無法直接用于織造；同時在原料或紡紗過程中可能出現(xiàn)的雜質(zhì)及紗疵也必須有效去除。絡(luò)筒工序正是為了上述目的而設(shè)立的。但傳統(tǒng)絡(luò)筒設(shè)備大都要人工接頭，質(zhì)量不穩(wěn)定，勞動力強(qiáng)度及消耗人工十分巨大。目前國內(nèi)使用自動絡(luò)筒機(jī)的廠商出于減少勞動力的考慮,在市場要求不斷提高的推動下，因此自動絡(luò)筒機(jī)替代傳統(tǒng)絡(luò)筒機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨勢。
1自動絡(luò)筒機(jī)的技術(shù)特征及發(fā)展現(xiàn)狀
自動絡(luò)筒機(jī)是目前世界上具有國際先進(jìn)水平的紡機(jī)設(shè)備，它的研制與發(fā)展經(jīng)歷了很長時間，自1922年研制成功之后，迄今已有80多年歷史。在2010年中國國際紡織機(jī)械展覽會暨ITMA亞洲展覽會自動絡(luò)筒機(jī)主要制造商有日本村田機(jī)械株式會社、意大利SAVIO公司和德國賜來福公司。這三家自動絡(luò)筒機(jī)的主要生產(chǎn)企業(yè)均看好中國市場，相繼推出新的機(jī)型。在紗線卷繞速度、筒紗質(zhì)量、節(jié)約能源、節(jié)約原紗、適紡性以及機(jī)電一體化、自動程度和智能化等方面與以前機(jī)型相比又有了新的發(fā)展和提高。歐瑞康賜來福公司的新型AutoconerX5自動絡(luò)筒機(jī)可為用戶提供兩種紗線橫動系統(tǒng)：即傳統(tǒng)的槽筒式絡(luò)筒系統(tǒng)和由軟件控制無槽筒的PreciFX紗線橫動系統(tǒng)。最新開發(fā)的Speedster管紗退繞控制器裝置不僅能夠提高產(chǎn)能而且確保生產(chǎn)出高質(zhì)量的紗線。功能的拓展、靈活性的提高和速度最大化使得嶄新的X-Change落紗小車能夠應(yīng)用于各個領(lǐng)域。日本村田機(jī)械公司No.21C-S PROCESSCONER自動絡(luò)筒機(jī)最大的特征是搭載了跟蹤式氣圈控制器Bal-Con。Bal-Con隨著從供紗筒管卷取紗線而下降，使卷取時的張力保持一定水平，因此能提高生產(chǎn)效率5%～10%。該機(jī)的通用性也很高，通過使用不同的捻接器，能夠適應(yīng)棉高支數(shù)雙紗、亞麻紗線、精梳紗、氨綸包芯紗等各種紗線的生產(chǎn)。青島宏大自主開發(fā)設(shè)計的新一代自動絡(luò)筒機(jī)SMARO代表了國產(chǎn)自動絡(luò)筒機(jī)的最高水平，其主要技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性都已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，具備了與國際上先進(jìn)自動絡(luò)筒機(jī)廠商同臺競技的實力。SMARO自動絡(luò)筒機(jī)采用先進(jìn)的控制技術(shù)，對絡(luò)筒工藝及紗路進(jìn)行了全新設(shè)計，使自動絡(luò)筒機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡潔，電氣智能化水平大大提高。該機(jī)實現(xiàn)了全程監(jiān)控，可獲得更好的筒紗質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)效率大大提高，最高卷繞速度達(dá)2200米/分。大量工藝參數(shù)的可設(shè)置性和可更改性，使得該機(jī)的品種適應(yīng)性也得到大大提高。實際生產(chǎn)中，一次捻接成功率95%，捻接接頭強(qiáng)力達(dá)到原紗強(qiáng)力的80%以上，毛羽、條干等技術(shù)指標(biāo)均能滿足高端用戶的需求。上海二紡機(jī)、江蘇凱宮、東飛馬佐里、上海絡(luò)路機(jī)電公司等紡機(jī)企業(yè)也加快了自動絡(luò)筒機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)步伐。新型自動絡(luò)筒機(jī)普遍采用了直流無刷電機(jī)同軸傳動槽筒、張力控制裝置、新的防疊方式、接頭循環(huán)電氣控制等新技術(shù)，機(jī)電一體化程度也大幅提高，另外功能也實現(xiàn)了模塊化。其中上海絡(luò)路機(jī)電公司研發(fā)的全自動絡(luò)筒機(jī)全部采用國產(chǎn)技術(shù)，大大降低了整機(jī)的成本成為一大亮點(diǎn)。
1.1自動絡(luò)筒機(jī)絡(luò)紗張力控制系統(tǒng)
紗線在卷繞中的往復(fù)運(yùn)動隨著速度的提高，張力增大，絡(luò)紗質(zhì)量逐漸下降。因此張力的選擇對絡(luò)紗質(zhì)量十分重要，張力增大會引起筒紗條干不勻的增加和筒紗強(qiáng)力下降。張力大小根據(jù)工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，按照摩擦制動原理使紗線獲得張力。針對管紗在退繞時，大、中、小紗在不同位置退繞張力各不相等，自動絡(luò)筒機(jī)采用了相應(yīng)的張力恒定補(bǔ)償裝置，可通過電腦統(tǒng)一或分組設(shè)定，張力盤用電機(jī)驅(qū)動，主動旋轉(zhuǎn)，根據(jù)張力傳感器檢測信息自動調(diào)節(jié)張力，減少紗線間的張力差異。保持筒紗張力均勻，密度均勻且可控?，F(xiàn)代化自動絡(luò)筒機(jī)已普遍采用各種張力控制系統(tǒng)，有氣圈跟蹤式、間隙式張力檢測式和連續(xù)在線式張力檢測式等。日本Muratec（村田）公司No.21CProcessConer型自動絡(luò)筒機(jī)采用高速卷繞的張力管理系統(tǒng)TENSIONMANAGER SYSTEM I， 從卷繞開始至結(jié)束，氣圈控制器（BAL – CON）跟蹤退繞， 保持卷繞力始終不變。 從本質(zhì)上看， 該系統(tǒng)主要控制了紗線退繞時的氣圈高度，使之為恒筒子的紗線長度每超過預(yù)設(shè)長度 1m就有可能導(dǎo)致整經(jīng)過程中上百米的紗線浪費(fèi)。因此，筒子的紗線長度越精確，下道工序的紗線浪費(fèi)越少， 經(jīng)濟(jì)效益越高。Muratec公司No.21C Process Coner采用PLC21精密定長裝置，可使卷狀長度誤差精確到0.5%。Savio公司的POLAR自動絡(luò)筒機(jī)利用激光距離傳感器直接測量長度， 使筒子紗的長度誤差低于 1%。 Autoconer5的Ecopack FX紗線精密定長裝置是利用光學(xué)原理來精確測量紗線長度，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(jīng)濟(jì)效益。
1.2自動絡(luò)筒機(jī)單錠控制技術(shù)
自動絡(luò)筒機(jī)絡(luò)紗速度高，線速度一般高于1200米/分，且采用單錠找頭、接頭，隨時接頭或換管，無等待時間，因此，機(jī)械效率在95％以上，單錠效率一般在80％~90％。自動絡(luò)筒機(jī)除紗庫裝紗由人工外，其它均自動完成，避開了由于人為因素造成的紗疵，且捻接質(zhì)量能滿足成紗質(zhì)量要求，無須依賴高技術(shù)和經(jīng)驗豐富的操作工。根據(jù)棉紡織產(chǎn)品定額成本計算辦法，加工工序使用自動絡(luò)筒機(jī)，絡(luò)筒萬錠用工可減少41人，因此加快推廣自動絡(luò)筒機(jī)是節(jié)約用工最快最有效的措施。自動絡(luò)筒機(jī)已經(jīng)實現(xiàn)全面單錠控制，根據(jù)加工紗線種類和質(zhì)量的不同，能耗波動有所差異?，F(xiàn)階段全部采用的是變頻電機(jī)，中央電腦設(shè)定控制。在實際工藝中，為保證在最惡劣的狀態(tài)下不超過最低工藝要求極限，絡(luò)筒機(jī)的參數(shù)設(shè)定值都一般設(shè)定為較高。最先進(jìn)的現(xiàn)代絡(luò)筒機(jī)在采用變頻電機(jī)的基礎(chǔ)上,還采用了全自動電腦負(fù)壓監(jiān)控裝置，這樣能夠根據(jù)耗氣量大小自動調(diào)節(jié)吸風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，在沒有或僅較少錠位時， 吸風(fēng)電機(jī)低速運(yùn)行，可降低風(fēng)機(jī)功耗 50%以上；在較短時段有很多錠位同時動作時， 變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速提高，保證負(fù)壓準(zhǔn)確維持在設(shè)定值上，以便紗頭捕捉迅速。該時段過后系統(tǒng)會自動回復(fù)到低轉(zhuǎn)速狀態(tài).因此自動絡(luò)筒機(jī)的工作負(fù)壓設(shè)定在較接近極限工藝要求的位置,使得對應(yīng)的電機(jī)平均轉(zhuǎn)速有效降低,使整機(jī)平均功耗能降低20%左右,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
1.3.自動絡(luò)筒機(jī)在線檢測技術(shù)
自動絡(luò)筒機(jī)與高性能電子清紗器的結(jié)合體現(xiàn)了自動絡(luò)筒的先進(jìn)。它除了在生產(chǎn)上具有高速、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能等方面的特點(diǎn)外，在線檢測功能的智能化、一體化體現(xiàn)得尤為突出。電子清紗器基本上都采用烏斯特和洛菲生產(chǎn)的最新微機(jī)型清紗器，不僅清紗工藝性能好，而且功能強(qiáng)，并且可和機(jī)上電腦聯(lián)接，使清紗器的處理系統(tǒng)融合在微機(jī)內(nèi)，做到電清工藝統(tǒng)一設(shè)置和控制，所以操作簡單，故障率低，誤切、漏切少。新型清紗器如烏斯特"UsterQuantum"型及絡(luò)菲"Yarn Master800"型等還可檢切異色纖維，但設(shè)置參數(shù)應(yīng)恰當(dāng)，否則檢切率過高，影響效率。自動絡(luò)筒機(jī)的在線生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能有效反映單錠效率、單元或一節(jié)和整機(jī)機(jī)械效率，捻接次數(shù)和捻接效率，用于分析品種質(zhì)量、細(xì)紗機(jī)成形、自動絡(luò)筒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以做到穩(wěn)定紡紗過程中質(zhì)量水平和合理使用擋車工，提高生產(chǎn)效率?！ ?br /> 1.4自動絡(luò)筒機(jī)空捻接頭技術(shù)
目前隨著新型紡織纖維材料及工藝的發(fā)展，繁多紗線種類需要各種不同的捻接裝置。如彈力絲包芯紗、亞麻紗、緊密紡紗線，各類動物蛋白纖維紗線等。目前捻接技術(shù)都采用捻接器(空氣、機(jī)械)取代打結(jié)器，為生產(chǎn)無結(jié)紗創(chuàng)造了條件?？漳斫宇^技術(shù)是當(dāng)代自動絡(luò)筒機(jī)的發(fā)展趨勢，接頭質(zhì)量好?？漳斫宇^可減少針織布的破洞，普通接頭紗由于結(jié)頭大， 在生產(chǎn)高密織物時會在鋼筘處斷經(jīng)或在布面上有較大的疵點(diǎn)。 目前空捻接頭技術(shù)已廣泛用于任何原料、任何品種、紗支的接頭，是絡(luò)紗工序不可分開的部分。
2、AutoconerX5自動絡(luò)筒機(jī)
AutoconerX5型是歐瑞康賜來福公司制造的新型自動絡(luò)筒機(jī),一經(jīng)推出就獲得了市場的熱烈反響.該機(jī)最新功能及特點(diǎn)如：PreciFX無槽筒紗線橫動裝置、X-Change自動落紗裝置、操作更簡易的全新設(shè)計、能耗經(jīng)過優(yōu)化的散熱系統(tǒng)、靈活性更高的配置及應(yīng)用范圍都贏得了市場的廣泛認(rèn)可。AutoconerX5物流系統(tǒng)配置的靈活性，是其智能的自動化設(shè)計理念的優(yōu)勢所在，為下游工序提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造了條件。可滿足高質(zhì)量紗線的要求，是當(dāng)代最先進(jìn)的設(shè)備之一。清晰簡明的物流結(jié)構(gòu)，維護(hù)成本低；細(xì)絡(luò)聯(lián)設(shè)備操作更簡易；空管及儲存箱使用量減少，物流成本降低。
2.1平穩(wěn)的托盤運(yùn)輸系統(tǒng)
充分利用Autoconer X5自動化的突出優(yōu)勢，實現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)更高效的自動化生產(chǎn)平穩(wěn)的托盤運(yùn)輸系統(tǒng)，對紗線進(jìn)行柔和處理，尺寸大且結(jié)實的托盤底座，彈簧加壓的夾持片可以將管紗固定在正確的位置，托盤的圓周還進(jìn)行了金屬加固以提高耐磨性。清晰簡明的物流結(jié)構(gòu)，維護(hù)成本低，備件需求量低。管紗和空管的中央加工和準(zhǔn)備中心靈活的配置實現(xiàn)了中央管紗準(zhǔn)備站最高的物流循環(huán)效率，新型運(yùn)輸系統(tǒng)可節(jié)約多達(dá)5%的能耗，最新的非主動式的運(yùn)輸系統(tǒng)，確保更高的穩(wěn)定性和無障礙的運(yùn)輸。
2.2高效的中央加工系統(tǒng)
與需求相對應(yīng)的短距離運(yùn)輸是最新物流理念的關(guān)鍵，AutoconerX5最新的中央加工系統(tǒng)位于絡(luò)筒機(jī)的車頭位置.所有管紗、半管紗及異形管紗都在此做好進(jìn)行絡(luò)筒工序的準(zhǔn)備，紗頭被卷繞并固定在紗管頂部直至開始絡(luò)筒,絡(luò)筒工序結(jié)束后，中央加工系統(tǒng)對紗管進(jìn)行最后處理，紗管檢查器對絡(luò)筒后的紗管進(jìn)行重新分配：空管被拔出并安放，帶有不可退繞余紗的紗管被喂入紗管清潔裝置（選配裝置），帶有可退繞余紗的紗管則返回物流系統(tǒng)。AutoconerX5D/V型絡(luò)筒機(jī)的管紗準(zhǔn)備站可以進(jìn)行靈活配置，其生產(chǎn)能力和功能都可以根據(jù)喂入的原料及工廠產(chǎn)量來配置，從而確保始終在理想的物流循環(huán)效率下進(jìn)行生產(chǎn)。中央加工系統(tǒng)及絡(luò)筒單錠之間的運(yùn)輸系統(tǒng)由非主動式的節(jié)能的滑塊式運(yùn)輸系統(tǒng)替代了以前的傳送帶式運(yùn)輸系統(tǒng)。新系統(tǒng)僅在有運(yùn)輸需要時才開始供電，與上一代的Autoconer機(jī)型相比，最多可以節(jié)約5%的能耗。同樣節(jié)能的傳動帶式運(yùn)輸系統(tǒng)僅在長距離運(yùn)輸中存在：管紗輸送至絡(luò)筒單錠及空管從絡(luò)筒單錠返回。智能的物流控制物流系統(tǒng)與需求相乎應(yīng)，例如：只有當(dāng)某個絡(luò)筒單錠發(fā)出需求信號時，才向其喂入管紗。由于每個絡(luò)筒單錠都有3個儲備管紗，即使管紗退繞用時很短，也能最大程度地保證管紗向絡(luò)筒單錠的及時喂入。托盤位于絡(luò)筒單錠的下方，并通過磁力固定，更有磁性閘門及傳感器針對加工需求對物流進(jìn)行控制。
2.3靈活性更高的配置及應(yīng)用范圍
客戶可以根據(jù)實際需求，選擇正確的自動化程度，作出明智的決定。從提供Autoconer X5產(chǎn)品系列中選擇最合乎要求的機(jī)型,根據(jù)絡(luò)筒過程中的技術(shù)性能特點(diǎn)，選擇個性化的機(jī)器配置，并對機(jī)器進(jìn)行最佳調(diào)節(jié)，從而在日益激烈的市場競爭中處于領(lǐng)先的地位。D型——全自動單機(jī)，加工流程和RM型類似,通過中間筒紗儲存裝置,輕松實現(xiàn)自動化。只需對加工流程進(jìn)行相對較少的改動,即對現(xiàn)有的細(xì)紗機(jī)其相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行簡單改造靈活性更高，受批量、換批、紗線類型的影響更小。V型——細(xì)絡(luò)聯(lián)更少的人工需求，使用選配裝置SPID錠位識別系統(tǒng)，能對細(xì)紗過程中的管紗質(zhì)量進(jìn)行預(yù)防性的在線監(jiān)控，最大程度地降低了操作過程、運(yùn)轉(zhuǎn)過程及加工流程中的質(zhì)量隱患，對細(xì)紗機(jī)和Autoconer的生產(chǎn)效率進(jìn)行最佳協(xié)調(diào)，得益于管紗在細(xì)紗機(jī)和Autoconer之間的無接觸運(yùn)輸，紗線斷頭率得以顯著降低。
3. 結(jié)束語
自動絡(luò)筒機(jī)設(shè)計制造精度及穩(wěn)定性要求非常高，是先進(jìn)國家近年重點(diǎn)研發(fā)的主要紡織設(shè)備之一，各種新技術(shù)應(yīng)用都會在自動絡(luò)筒機(jī)上得到應(yīng)用。AutoconerX5的高度靈活性設(shè)計理念,確保其一直走在市場的前端，并決定著自動絡(luò)筒機(jī)市場發(fā)展的方向和節(jié)奏。
絡(luò)筒作為控制成紗質(zhì)量的最后一道工序，不僅要保證出廠紗質(zhì)量，更重要的是利用在線檢測技術(shù)分析，提高紡紗過程中的質(zhì)量。對于我國紡織企業(yè)技術(shù)改造來說，企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和要求，分層次對現(xiàn)有絡(luò)筒機(jī)設(shè)備進(jìn)行更新改造。對于我國眾多紡織企業(yè)技術(shù)改造來說，使用自動絡(luò)筒機(jī)不僅是要為絡(luò)筒工序減少勞動力，而應(yīng)將重點(diǎn)放在以紗線高速發(fā)展要求為起點(diǎn)，以提高卷裝質(zhì)量并提高下道工序效率為主要目標(biāo)。因此，綜合能力較強(qiáng)的企業(yè)，可以采用在國際上已經(jīng)廣泛應(yīng)用的細(xì)絡(luò)聯(lián)，用來更新技術(shù)水平落后的絡(luò)筒機(jī)，提升企業(yè)裝備的技術(shù)水平，提高企業(yè)勞動生產(chǎn)率。參考文獻(xiàn):[1] 歐瑞康(oerlikon)賜來福(Schlafhorst)技術(shù)資料[ Z] .
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