Delta Automation Products Integration Application in Servo Covering Yarns Machines

中達電通股份有限公司紡織行業(yè)處

 

摘要：簡要介紹包覆絲機工作原理基礎上重點研討伺服成型包覆絲機自動化系統(tǒng)設計術。系統(tǒng)基于PLC控制平臺與觸摸屏、變頻器、伺服驅(qū)動集成控制結(jié)構(gòu)。

 

關鍵詞：包覆絲機 伺服成型 伺服驅(qū)動器 PLC 變頻器 交叉角 防硬邊 防疊繞 防掉線 油浴式齒輪箱。

 

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

 

包覆絲機可用于生產(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、運動襪、絲襪、連褲襪，針織內(nèi)衣衫褲，機織面料，彈性服裝、運動服、休閑服、羊毛衫、彈性帶等。

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

 

 

由于傳統(tǒng)機械成型包覆絲機操作不便、速度慢、成型效果差、維護難的局限性，制約了包覆絲機的應用發(fā)展，所以伺服成型成為包覆絲機的發(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。以臺達EH2系列PLC為主控制單元，控制錠子轉(zhuǎn)速、卷繞轉(zhuǎn)速（臺達B系列變頻器）和導紗橫動伺服成型（臺達B2系列伺服），對主軸轉(zhuǎn)速信號采用高速計速，對卷繞輥進行測速；用臺達人機界面設置和顯示工藝參數(shù)如：錠子速度、橫動速度、成型斜度、工作定時、捻度等等，對運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的故障信息均在人面界面上用來顯示，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：可以通過觸摸屏隨意更改整機車速，橫動速度，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，是原機械成型機型數(shù)百倍速度。同時，由于卷繞成型解決疊繞和硬邊突起電阻效應等問題，所以卷繞紗錠可以達到10公分厚，原機械成型機型300%-400%倍，節(jié)約了換錠時間提高了生產(chǎn)效率。

3、調(diào)整方便：機械結(jié)構(gòu)簡單，即使長時間運行維護，調(diào)整也很方便。

4、成型效果好，與國際先進水平相近

 

 

 

臺達伺服成型效果                           國際領先曼尼加圖成型效果

 

 

 

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

通過近期一個多月的努力我們在國內(nèi)設計出以臺達EH系列可編過程控制器為主控制單元，控制全機錠子速度（臺達變頻器控制），卷繞電機速度（臺達變頻器控制系列），橫動移紗電子成型（臺達伺服驅(qū)動器），用臺達人機界面設置和顯示工藝參數(shù)的控制方案。取消機械油浴式齒輪箱。對主軸轉(zhuǎn)速信號采用高速計速，對卷繞輥進行測速；通過在人機界面上設置工藝參數(shù)如：錠子速度、橫動速度、成型斜度、工作定時、捻度等，對運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的故障信息均在人面界面上用來顯示，為排除故障提供方便。

 

 

 

 

伺服電子成型示意圖

 

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

2）、橫走速度設定：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，來決定來回卷繞的交叉角度；且橫走速度不能過慢或過快，過慢會導致橫動反向時錠邊累計過多導致硬變和掉線，過快也會導致伺服反向時過沖、抖動而導致掉線。

3）、初始行程設定：初始行程即表示A-B間距離。

4）、初始輥徑設定：初始輥徑設定必須準確，否則將影響成型效果。

5）、停車延時設定：停車延時即表示在按動停車按鈕后由于轉(zhuǎn)盤慣性無法立即停止，所以必須延時橫動機構(gòu)一段時間等待轉(zhuǎn)盤完全停止后再停止橫動，否則紗線將會在橫動停止位置大量卷繞。

6）、差動距離：AC與DB為差繞長度。在AB往復的過程中，并不是每次往復行程都是由A點至B點，或是由B點至A點實際往復行程為A點至D點，D點至C點，C點至B點，再由B點至A點依序循環(huán)，主要是解決在卷繞過程中兩邊會有凸起的現(xiàn)象（俗稱電阻效應）。

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、橫動速度、紗線粗細不同所共同決定的，所以可以通過成型角度調(diào)整參數(shù)進行修正，達到美觀的效果，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)設定：在卷繞成型中由于退繞的需要，要求錠邊相對松軟，避免錠邊太硬、太緊所導致退繞斷線現(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。

 

通過使用不同紗線進行卷繞測試（40D-200D規(guī)格），現(xiàn)在的臺達伺服卷繞成型效果已經(jīng)非常接近國際領先包覆絲機生產(chǎn)商曼尼加圖的成型效果。

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

伺服成型技術的成熟將完全取代傳統(tǒng)機械成型技術，目前所有機械成型的卷繞紡機都將得到革命性突破（包括包覆絲機、倍捻機、絡筒機等），推動國內(nèi)紡機行業(yè)從低效、底端市場走向高效、高質(zhì)的新時代。