新型自动络纱机的工艺分析及控制系统探讨（上）
日期：2008-10-8 13:10:36 来源：中国自动化网
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内容提要：国外全自动络纱机在20世纪末已发展到第三代，具有精密卷绕、精密纺叠、精密定长、电子清纱、空气捻接、在线质量栓验及纱疵分级等自动化监控功能，使自动络纱机成为现代纺纱设备中高科技的装备，为下工序对筒子纱的质量要求及高速退绕提供了必要的条件。
关键词：自动络纱机；张力控制；精密卷绕；精密纺叠；电子清纱；空气捻接
随着无梭织机及针织机速度、产品质量的不断提高，对筒子纱的质量要求也日益增高，如喷气织机转速已达1800转/分，引纬率3000米/分，归纳起来络筒机生产的筒子纱质量要达到四个方面的要求：筒子卷绕密度均匀、无结头、纱疵少、毛羽少。国内外机械制造厂商围绕四个目标经努力取得较大成功。
一、 均匀的络纱张力控制及精密卷绕、精密防叠及精密定长
1、第二代自动络纱机〔德国赐莱福Autoconner238、意大利纱维沃Espero、日本村田N07-D、N07-Ⅱ等〕及我国1332系列普通络纱机络纱张力控制都是随机的、是予先设定一个张力控制值，络纱全过程纱线张力变化是随机不受控的、不能因纱线退绕及卷绕过程中张力的变化进行瞬时调节，卷绕密度因张力不匀而不均匀，造成纱线在下游工序〔喷气织机〕等退绕时张力波动，并使筒子纱染色不匀。
90年代末德国Ac338、意大利的奥立安orion及日本村田公司生产的PC21型等自动络纱机都介决了络纱张力在线控制，实现均匀卷绕密度的精密卷绕问题。
以德国AC338为例，在每个络纱头清纱器上端装有张力传感器随时检测络纱过程中动态张力变化值并及时经计算器调节张力控制器形成闭合的张力自动控制体系，动态的纱线张力作用在传感器表面〔一种活塞探头〕，活塞因纱线张力大小而改变对光电管的蔽光程度，随着纱线退绕中气圈张力变化使传感器组合体内电子线路随之变化，从而不断调节电磁线圈的电压值。通过张力传感器将该值传到张力控制系统实现对纱线张力的控制，使瞬间纱线张力稳定一致。这种原量与技术被先进的自动络纱机应用，真正实现络纱的精密卷绕、把卷绕密度稳定在一定水平上，这种高科技的张力控制使自动络纱机性能提高到一个全新的水平。
2、在AC338自动络纱机上为实现精密卷绕在防叠方面做了重要攻进。络筒重叠卷绕即带状卷绕，主要原因是槽筒与筒子之间速比不恰当。带状卷绕使下一工序退绕时产生脱圈断头及因不适当的摩擦使筒子纱损坏产生毛羽，带状卷绕密度比正常交叉卷绕的筒子纱大在染色时影响颜色渗透产生染色不匀。
3、在AC338自动络纱机上加装“propack”装置用以控制络纱滚筒与筒子纱之产生接触压力和线速度比。由于AC338自动络纱机是变频调速电机分别直接传动每个槽筒的，因此“propack”装置可有效控制槽筒与筒子纱之间的压力并调节槽筒速度，这样可大大提高筒子纱交叉卷绕质量，消除或避免由于速比不正确而产生的“带状卷绕”。
槽筒与筒子纱之间的速度达到监界值即出现“带状卷绕”，即纱线卷绕呈平行状态。带状卷绕的产生与槽筒、纱线种类、卷绕直径有关。AC338上的propack可随时监测与计算槽筒与筒子之间的速比并进行调节，可跳过产生带状卷绕的速比临界值，使筒子纱卷绕始终保持正确的交叉卷绕状态，这是普通防叠机构做不到的。
表1所示为AC338自动络纱机加装“propack”装置后生产的筒子纱在下游工序退绕速度显著提高。
表1
意大利及日本的新型自动络纱机亦有与AC338类似的张力控制及防叠系统，如意大利“奥立安”〔orion〕自动络纱机上整个筒子纱卷绕过程是由C.A.P〔computer Aided package〕系统控制的,使络纱张力始终受到调控,每个卷绕头都按指令监控与修改筒子纱与槽筒之间的传动比以避免“叠圈”现象产生，日本村田公司的PC21型自动纱机上的张力控制也是单锭封闭式，卷绕质量有很大提高。
日本村田公司的PC21自动络纱机采用多线槽筒切换的方法解决带状卷绕：
（1） 单线槽筒在高速卷绕时〔线速在1000米/分以上〕会出现较多的带状卷绕；在双线槽筒上往往在筒纱卷绕直径在200毫米时产生带状卷绕；
（2） 2.5个槽的槽筒在筒纱卷绕直径在200毫米时卷绕速比在1:1.5,双线槽筒在靠近筒纱卷绕直径为200毫米时,卷绕速比为1:0.8时,即筒纱与槽筒表面卷绕的线速比在1.25至0.8之间要比单头卷绕时的带状卷绕少,退绕状况好,基本没有脱圈现象日本村田公司在解决带状卷绕防止高速退绕脱圈问题上,采用多槽槽筒的方法,具具有十分有效的效果，PC21络纱机上采用2-2.5槽的多槽筒,可以解决高速退绕时,脱圈现象的发生。当被卷绕的筒子发生带状卷绕的瞬间，可以自动切换导纱线槽，使卷绕状况得到改进，其切换方法：
① 当卷绕在双线沟槽切换为2.5线沟槽时，筒纱直径为200毫米时，基本无带状卷绕发生；
② 当在2.5个槽的槽筒上切换成2个槽时，卷绕直径在告近250毫米时，高速退绕的脱圈现象得到改进，可使筒子纱的带状卷绕消除。这种自动控制切换沟槽数的方法，使高速卷绕筒子的卷绕质量，十分理想。
③ PC21自动络纱机多槽槽筒自动切换的防叠方法比普通槽筒卷绕的筒子纱退绕速度可增加30%。
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关键词：自动络纱机；张力控制；精密卷绕；精密纺叠；电子清纱；空气捻接
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随着无梭织机及针织机速度、产品质量的不断提高，对筒子纱的质量要求也日益增高，如喷气织机转速已达1800转/分，引纬率3000米/分，归纳起来络筒机生产的筒子纱质量要达到四个方面的要求：筒子卷绕密度均匀、无结头、纱疵少、毛羽少。国内外机械制造厂商围绕四个目标经努力取得较大成功。
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一、 均匀的络纱张力控制及精密卷绕、精密防叠及精密定长
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1、第二代自动络纱机〔德国赐莱福Autoconner238、意大利纱维沃Espero、日本村田N07-D、N07-Ⅱ等〕及我国1332系列普通络纱机络纱张力控制都是随机的、是予先设定一个张力控制值，络纱全过程纱线张力变化是随机不受控的、不能因纱线退绕及卷绕过程中张力的变化进行瞬时调节，卷绕密度因张力不匀而不均匀，造成纱线在下游工序〔喷气织机〕等退绕时张力波动，并使筒子纱染色不匀。
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90年代末德国Ac338、意大利的奥立安orion及日本村田公司生产的PC21型等自动络纱机都介决了络纱张力在线控制，实现均匀卷绕密度的精密卷绕问题。
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以德国AC338为例，在每个络纱头清纱器上端装有张力传感器随时检测络纱过程中动态张力变化值并及时经计算器调节张力控制器形成闭合的张力自动控制体系，动态的纱线张力作用在传感器表面〔一种活塞探头〕，活塞因纱线张力大小而改变对光电管的蔽光程度，随着纱线退绕中气圈张力变化使传感器组合体内电子线路随之变化，从而不断调节电磁线圈的电压值。通过张力传感器将该值传到张力控制系统实现对纱线张力的控制，使瞬间纱线张力稳定一致。这种原量与技术被先进的自动络纱机应用，真正实现络纱的精密卷绕、把卷绕密度稳定在一定水平上，这种高科技的张力控制使自动络纱机性能提高到一个全新的水平。
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2、在AC338自动络纱机上为实现精密卷绕在防叠方面做了重要攻进。络筒重叠卷绕即带状卷绕，主要原因是槽筒与筒子之间速比不恰当。带状卷绕使下一工序退绕时产生脱圈断头及因不适当的摩擦使筒子纱损坏产生毛羽，带状卷绕密度比正常交叉卷绕的筒子纱大在染色时影响颜色渗透产生染色不匀。
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槽筒与筒子纱之间的速度达到监界值即出现“带状卷绕”，即纱线卷绕呈平行状态。带状卷绕的产生与槽筒、纱线种类、卷绕直径有关。AC338上的propack可随时监测与计算槽筒与筒子之间的速比并进行调节，可跳过产生带状卷绕的速比临界值，使筒子纱卷绕始终保持正确的交叉卷绕状态，这是普通防叠机构做不到的。
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意大利及日本的新型自动络纱机亦有与AC338类似的张力控制及防叠系统，如意大利“奥立安”〔orion〕自动络纱机上整个筒子纱卷绕过程是由C.A.P〔computer Aided package〕系统控制的,使络纱张力始终受到调控,每个卷绕头都按指令监控与修改筒子纱与槽筒之间的传动比以避免“叠圈”现象产生，日本村田公司的PC21型自动纱机上的张力控制也是单锭封闭式，卷绕质量有很大提高。
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日本村田公司的PC21自动络纱机采用多线槽筒切换的方法解决带状卷绕：
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（1） 单线槽筒在高速卷绕时〔线速在1000米/分以上〕会出现较多的带状卷绕；在双线槽筒上往往在筒纱卷绕直径在200毫米时产生带状卷绕；
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（2） 2.5个槽的槽筒在筒纱卷绕直径在200毫米时卷绕速比在1:1.5,双线槽筒在靠近筒纱卷绕直径为200毫米时,卷绕速比为1:0.8时,即筒纱与槽筒表面卷绕的线速比在1.25至0.8之间要比单头卷绕时的带状卷绕少,退绕状况好,基本没有脱圈现象日本村田公司在解决带状卷绕防止高速退绕脱圈问题上,采用多槽槽筒的方法,具具有十分有效的效果，PC21络纱机上采用2-2.5槽的多槽筒,可以解决高速退绕时,脱圈现象的发生。当被卷绕的筒子发生带状卷绕的瞬间，可以自动切换导纱线槽，使卷绕状况得到改进，其切换方法：
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① 当卷绕在双线沟槽切换为2.5线沟槽时，筒纱直径为200毫米时，基本无带状卷绕发生；
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② 当在2.5个槽的槽筒上切换成2个槽时，卷绕直径在告近250毫米时，高速退绕的脱圈现象得到改进，可使筒子纱的带状卷绕消除。这种自动控制切换沟槽数的方法，使高速卷绕筒子的卷绕质量，十分理想。
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③ PC21自动络纱机多槽槽筒自动切换的防叠方法比普通槽筒卷绕的筒子纱退绕速度可增加30%。
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