基于臺達機電技術(shù)的伺服成型包覆絲機

        本文簡要介紹包覆絲機工作原理基礎(chǔ)上重點研討伺服成型包覆絲機自動化系統(tǒng)設(shè)計術(shù)。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)。

        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。

一、伺服成型成為包覆絲機簡介

        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(shè)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：

        優(yōu)點：
        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(lǐng)先曼尼加圖成型效果

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電子成型包覆絲機的主要技術(shù)參數(shù)為：

二、電子成型包覆絲機自動化設(shè)計
        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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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。
三、 伺服電子成型的實現(xiàn)介紹

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，決定整機的生產(chǎn)速度，根據(jù)卷繞速度設(shè)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(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(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)定必須準確，否則將影響成型效果。

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    5）停車延時設(shè)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(shè)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。

四、結(jié)束語
        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(lǐng)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(shù)的成熟將完全取代傳統(tǒng)機械成型技術(shù)，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(luò)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。

（轉(zhuǎn)載）