基于ima2007的新型并條機質(zhì)量保障體系研究

基于ima2007的新型并條機質(zhì)量保障體系研究

0計算機并條機自20世紀80年代以來，隨著計算機技術、傳感器技術和頻率控制技術的不斷發(fā)展，紡織機械已成為一項偉大的科學技術。經(jīng)過不斷改進的現(xiàn)代并條機,具備了在線并條條干自調(diào)勻整、粗節(jié)疵點自動監(jiān)控、全自動牽伸自動調(diào)節(jié)、牽伸羅拉隔距自動調(diào)節(jié)功能,形成了電子計算機自動監(jiān)控的體系;此外,還改進了機器負壓凈化功能,以及單獨傳動的自動換筒體系,使并條機功能更加完善。在慕尼黑ITMA2007展出的新型并條機的質(zhì)量保障體系的技術進步尤為突出?，F(xiàn)以瑞士立達公司產(chǎn)RSB系列及德國特呂茨勒公司產(chǎn)TD03系列自調(diào)勻整式并條機為例,就高科技并條機的自調(diào)勻整技術分析介紹如下。1rsb951型棉并條機生產(chǎn)的棉條質(zhì)量對于成紗質(zhì)量及織物的質(zhì)量十分重要,我國早期引進的RSB951以及20世紀末以來引進的RSB-D30、RSB-D35、RSB-40JI型及RSB-401、SB-D11型等,在提高棉條質(zhì)量方面效果顯著。1.1高性能RSB-40系列并條機的最高引出線速度已達到1100m/min(SB-D11型并條機)。1.2獨立調(diào)整和整體系統(tǒng)1.2.1自動勻整電路自調(diào)勻整器有開環(huán)式、閉環(huán)式及混合式等。在并條機上,開環(huán)式自調(diào)勻整系統(tǒng)具有檢測點喂入棉條的速度比輸出檢測點的線速度低、喂入部分棉層比較厚、比閉環(huán)式對條干的檢測準確等優(yōu)點,尤其新式自調(diào)勻整器的勻整電路完全實現(xiàn)數(shù)字化后,勻整頻率不是以時間作為掃描基礎,而是以喂入棉條經(jīng)過檢測羅拉的長度為基礎,如:先進的烏斯特勻整掃描長度為每次1.5mm,有的縮短到1.0mm,掃描檢測一次所需時間達到毫秒級,其速度快、精度高、勻整頻率高,一般可將±25%范圍內(nèi)的喂入棉條勻整到±1%以內(nèi);因此,目前并條機勻整器的形式大都確定為開環(huán)式,即檢測點與調(diào)整系統(tǒng)同在喂入側。1.2.2棉條勻整的控制RSB-D35型、RSB-D40型并條機自調(diào)勻整系統(tǒng),是由一對溝槽及舌簧羅拉對全部喂入棉條進行檢測,檢測到的棉條勻度信號經(jīng)舌簧的變形及時轉換成勻整電信號,經(jīng)電腦處理后在原棉條即將進入主牽伸區(qū)時,由中央電腦指令高靈敏的伺服電機變頻、修正喂入主牽伸區(qū)的棉條,達到對輸入棉條進行勻整的目的。傳感器對棉條的檢測頻率很高,而且與速度變化不相關,對輸入棉條每1.5mm檢測一次,自調(diào)勻整通過一個具有極高動態(tài)性能的伺服電機,將勻整后的棉條立即傳向喂入系統(tǒng),這種開環(huán)式勻整系統(tǒng)反應時間可縮短到毫秒級,所勻整的棉條片段長度被縮短到幾厘米,即使并條機引出速度達到1000m/min,自調(diào)整功能也可適應;而且對于生條、半熟條及精梳條、人工接頭所造成的不勻,也能起到很好的勻整作用。1.2.3并條機速度及設備特點由于自調(diào)勻整器設計有不同的探測棉條的頻率,因此,不同的自調(diào)勻整系統(tǒng)適應于不同的喂入棉條線速度。烏斯特自調(diào)勻整系統(tǒng)可配備速度較高的并條機,最高適應速度可達1000m/min;國產(chǎn)BYD型自調(diào)勻整系統(tǒng)出條速度為600m/min～800m/min;車速在650m/min左右的自調(diào)勻整系統(tǒng)可采用中國臺灣東夏的THD-901AL型勻整器。目前,國產(chǎn)自調(diào)勻整器很多,在適應高速且勻整效果上還要進一步提高。另據(jù)調(diào)查,在國產(chǎn)并條機上使用烏斯特條干勻整系統(tǒng)及中國臺灣東夏自調(diào)勻整系統(tǒng),車速較高時勻整效果也不理想。1.2.4并條機速度及短絨率高產(chǎn)并條機因加工的原料不同,其線速度亦不同,如1000m/min的速度是HSR1000型并條機的最高速度(RSB-35型、RSB-40型可達1100m/min),只可加工普通原棉;當加工化纖及混紡條時,出條速度在650m/min～900m/min;精梳棉條線速度在600m/min。如TD-600型并條機是專門為紡純棉精梳紗配套的精梳機,低級棉或含廢棉多的混合棉出條速度在500m/min以下。而RSB系列的并條機,在加工低等級原料的棉條時,車速也只能開到250m/min。另一方面,生條及半熟條短絨率會影響勻整的效果。由此可見,原料、品種及棉條中短絨率不同,不僅影響并條引出線速度,而且自調(diào)勻整效果也達不到應有的水平,這是自調(diào)勻整系統(tǒng)能否發(fā)揮正常作用的關鍵。以精梳18.2tex環(huán)錠紗為例:在正常條件下,開環(huán)式烏斯特條干勻整系統(tǒng)勻整后熟條條干1m、3m及5m的CV值分別達到0.3%、0.2%及0.1%,重量偏差在0.5%左右,達到烏斯特2007年公報5%水平。自調(diào)勻整并條機使用時,一定要加強短絨率的管理,才可使成紗條干達到理想的水平;若精梳條中短絨率大于8%,其紡出條干CV值僅為烏斯特2007公報25%水平;若短絨率減少到2%,細紗條干CV值可達5%水平。2主牽伸點的確立2.1帶自調(diào)勻整的TD03型并條機還配有牽伸點的自動優(yōu)化設置系統(tǒng)OPTISET,通過考慮一些綜合情況,如機器的設置、原料性質(zhì)及環(huán)境狀況后,自動確定最佳數(shù)值;喂入原棉先經(jīng)過傳感器掃描后,再進入主牽伸區(qū)接受牽伸勻整作用;主牽伸區(qū)距傳感器約1000mm,勻整作用要比轉感器掃描有一定的滯后時間,因此主牽伸點的設置應考慮滯后的因素;此外,主牽伸點的確立還需要考慮原料性質(zhì)、機器設置及環(huán)境狀況。2.2短片段勻整系統(tǒng)的功能:特呂茨勒公司產(chǎn)新型并條機短片段的勻整作用是由伺服電機SERVODRAFT承擔的,勻整長度很短,僅需要極少量的棉條即可修正與標準棉條的偏差。2.3SERVODRAFT短片段勻整作用對并條機的整個速度都可適應,即使在自動換筒的減速與加速過程中,SERVODRAFT短片段勻整功能都能保持。與使用不精確控制的主電機的一般并條機相比,每米棉條的均勻度更好。同時,TD03型自調(diào)勻整并條機不必通過調(diào)換齒輪來改變總牽伸。SERVODRAFT由于末并條之后再也無改進產(chǎn)品質(zhì)量的工序,因此末并條應對每米棉條進行細致的監(jiān)控與勻整,使紡紗質(zhì)量能達到標準,這是TC03型并條機的重要特征之一。3并條機及設備特點在慕尼黑ITMA2007展覽會上,特呂茨勒公司展出了TD03-600、TD-02型并條機,二者都是在TD03型基礎上改進的。其中,不帶自調(diào)勻整的TD-02型牽伸系統(tǒng)的零部件,基本上采用穩(wěn)定可靠的TD03型的,可避免工藝及質(zhì)量標準的降低,其中包括:四上、三下牽伸裝置,氣動加壓系統(tǒng),數(shù)控高動力伺服電機,主牽伸區(qū)應用壓力棒,牽伸系統(tǒng)快速調(diào)節(jié),低能耗濾塵箱的持續(xù)吸風系統(tǒng)及氣動導條系統(tǒng)。TD-02型并條機的牽伸系統(tǒng)直接安裝在換筒裝置上方,換筒裝置基本與TD03型及TD07型相同。導條系統(tǒng)及換筒裝置的圈條盤分別由單獨電機傳動,節(jié)能且減少維修。牽伸寬度增加了15mm,以改善高蓬松度纖維的加工。TD-02型并條機主要用在加工低檔原料及低車速的產(chǎn)品,也有用于高速并條機上加工普通棉產(chǎn)品或加工純棉、混紡普梳、精梳環(huán)錠紗的頭道并條用。現(xiàn)代化清梳聯(lián)生條的不勻率已經(jīng)過雙棉箱給棉機、梳棉機智能化棉網(wǎng)喂棉系統(tǒng)、長短片段勻整系統(tǒng)的勻整,及一系列的在線質(zhì)量控制系統(tǒng),如:自動調(diào)節(jié)錫林—蓋板隔距、自動磨針等高技術的控制,使生條質(zhì)量得到很大的保障,在TD-02型并條機上只要并合,不需再進行勻整就能很好地滿足下工序的要求,尤其是生產(chǎn)一般檔次的轉杯紗時。4負壓吸風體系RSB系列并條機及TD03、SB-D11型并條機的許多重要改進,對其自調(diào)勻整效果及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定與提高有很顯著的影響。4.1RSB系列并條機為三上、四下羅拉式壓力棒牽伸體系(TD03型并條機為四上、三下牽伸裝置、氣動加壓系統(tǒng)、數(shù)控高動力伺服電機、主牽伸區(qū)應用壓力棒),結構筒單,調(diào)節(jié)方便,容易清潔保養(yǎng),適應性強,并可加工各種類型纖維及紡制各種定量棉條。壓力棒在牽伸過程中保持對纖維良好的控制,并在特定的范圍內(nèi)控制短片段重量偏差。4.2RSB系列并條機及TD03型并條機的牽伸系統(tǒng)配有負壓吸塵裝置,使得牽伸部分的整個區(qū)域都處于不停的負壓吸風范圍中,以減少并條機棉條中的雜質(zhì)及塵絨的含量,這對在轉杯紡紗機上進一步加工優(yōu)質(zhì)純棉紗是一項十分重要的技術措施。除了能有效地排出棉條中的雜質(zhì),負壓吸風體系還能經(jīng)常保持并條機牽伸工作區(qū)的清潔。據(jù)介紹,RSB系列并條機及TD03型并條機的負壓吸風清潔循環(huán)可以增加到10倍。4.3RSB系列并條機以平帶傳動代替了傳統(tǒng)的齒形帶傳動,消除了因雜質(zhì)在皮帶上堆積造成的棉條誤差,也減小了噪聲。4.4RSB系列并條機的棉條喂入部分由喂入架和積極傳動的喂入羅拉組成,對自調(diào)勻整器比較有利,特別是加工抱合力差的棉條(如精梳棉條及喂給噴氣紡的細棉條)及喂入速度很高的棉條,超負荷時對勻整器更為有利。該機還提供不同的機架及喂入導條羅拉尺寸,可充分利用車間空間實現(xiàn)最佳排列。TD03型并條機的喂入部分,是由單獨電機傳動的。4.5并條機輸出的棉條,必須具有緊密的形狀與結構,避免下一道工序中產(chǎn)生假牽伸或纖維滑移問題;因此,在圈條成形過程中要求能夠生產(chǎn)出緊密而光滑的棉條。由于棉網(wǎng)引導元件、棉條集束器及棉條通道(斜管)等對于棉條的結構和外形都十分重要,導條元件的尺寸設計對生產(chǎn)細號棉條尤為重要。在RSB系列及TD03型并條機中,棉條通道(斜管)及圈條器都由不銹鋼制成,并且適用于各種類型的纖維;其中,TD03型并條機的圈條機構由單獨電機傳動。4.6新型并條機大都配有勻整機構、粗節(jié)疵點的在線監(jiān)控技術、自動牽伸調(diào)節(jié)系統(tǒng)及自動調(diào)節(jié)牽伸質(zhì)保體系(粗節(jié)疵點的在線監(jiān)控技術,可監(jiān)控棉條的粗節(jié)疵點粗于正常棉條15%～25%,如大于25%立即停車),使并條機對改善成紗質(zhì)量、降低條干不勻率、減少紗疵、提高混合均勻度起十分重要的作用。5棉條重量偏差與勻整電子計算機控制的自調(diào)勻整系統(tǒng),通過操作板可以設定棉條勻整界限(重量偏差在1m、3m、5m的條干W%值)。若重量偏差,重量W值超限,機器自動停車。5.1自調(diào)勻整系統(tǒng)一般都應用在末并條機,對應喂入條干長片段的平均重量偏差和短片段周期性重量波動進行控制。僅依靠并合作用只能解決短、中片段的不勻;而長、短片段的自調(diào)勻整裝置能解決長、短片段周期性不勻,在并條機上將棉條并合及自調(diào)勻整作用相結合,可使熟條達到比較理想的均勻水平。5.2解決長、短片段不勻,可解決對紗條重量偏差及紗條重量不勻的控制;而長片段勻整,則保證長片段平均重量的穩(wěn)定性;這樣才能保證成紗重量不勻穩(wěn)定在一定的水平上。細紗重量不勻率下降,必定會影響成紗條干均勻度變異系數(shù)的下降,改善成紗強力的均勻度,使平均強力提高,并減少強力極差、提高細紗最低強力,從而減少細絡及織造工序的斷頭,提高下游工序效率。5.3新型并條機自調(diào)勻整的概念,還包括保證并條機停機及啟動時能使棉條質(zhì)量保持在高水平上。無論并條機車速快慢,測試重量不勻率雖然不代表重量偏差,但兩者又相互影響:重量偏差控制不當,會使重不勻增大;反之,當重量不勻率大時,重量偏差就難以控制與掌握。紗條重量不勻率與紗條條干均勻度有關,重量不勻率低的紗條條干均勻;重量不勻率與烏斯特條干CV值也相關,重量不勻率低,說明紗條內(nèi)單位長度里的重量比較均勻。5.4并條機上設計的勻整機構,主要是為了消除由于喂入棉條造成的紡紗重量偏差。勻整器的種類很多,在實際應用當中,開環(huán)式勻整器被廣為采用。因為開環(huán)式勻整器可以使喂入棉條的微小重量偏差受到控制及糾正。5.5除此之外,應用高動力的伺服電機來直接改變牽伸倍數(shù)調(diào)整的準確性,取決于棉條重量偏差的精確測量,也同樣依靠無誤的自調(diào)勻整的結果。RSB系列及TD03型并條機上所有通過的棉條要不斷地接受探測器的掃描檢測,掃描距離為1.5mm,檢測頻率達到毫秒級,可將±25%范圍內(nèi)的棉條勻整在±1%以內(nèi)。無論喂入棉條的速度高或者低,其重量偏差測試的精確程度都是一樣的。如上所述測量漏斗內(nèi)測量片的質(zhì)量比傳感羅拉要小得多,因此其掃描頻率比傳感羅拉式傳感器要提高了2.5倍,一個漏斗即可包括所有的常規(guī)棉條定量。5.6由于勻整體系對棉條的測試均保持恒定的時間間隙,當棉條通過速度增大時,測試信號間的棉條長度也相應增加;因此,棉條重量偏差變化與勻整過程相關。RSB系列及TD03型并條機在引出速度為800m/min時,相對應的喂入速度為130m/min,測試信號距離約為25mm。立達RSB-40系列并條機配備的AOTOset自調(diào)勻整系統(tǒng),保障了棉條高質(zhì)量。6開環(huán)式自調(diào)制整系統(tǒng)并