淺談自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)紡織工業(yè)中的應(yīng)用

周近惠

摘要：現(xiàn)代紡織設(shè)備運(yùn)用自動(dòng)化等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了紡織生產(chǎn)過(guò)程中各種參數(shù)的在線檢測(cè)、顯示、自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、顯示、超限報(bào)警等功能，保證和提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品成本，增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；紡織工業(yè)；檢測(cè)；自動(dòng)控制；自動(dòng)調(diào)節(jié)

前言

自動(dòng)化是指在沒(méi)有人的直接參與下，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過(guò)程通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過(guò)程。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗和確保安全等目的的綜合性技術(shù)。正是由于自動(dòng)化技術(shù)在紡織工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)著紡織新工藝、新技術(shù)的不斷成熟和推廣，日益改變著世界紡織工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)面貌。據(jù)報(bào)道，由于紡織新技術(shù)的迅速發(fā)展，一些發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“夕陽(yáng)工業(yè)”的紡織工業(yè)，又開(kāi)始出現(xiàn)新的生機(jī)。

1、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于清梳聯(lián)設(shè)備，保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性

國(guó)產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備配用的高產(chǎn)梳棉機(jī)采用混合環(huán)控制，對(duì)喂入棉層的厚度進(jìn)行檢測(cè)，控制短片段不勻；采用喇叭口壓力檢測(cè)或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測(cè)輸出棉條的粗細(xì)，控制長(zhǎng)片段不勻。兩處檢測(cè)到的信號(hào)，送入控制器經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，控制給棉羅拉的速度，達(dá)到自調(diào)勻整的目的。清梳聯(lián)單機(jī)和全流程采用的光電檢測(cè)、壓力傳感、位移傳感、信號(hào)轉(zhuǎn)換、伺服系統(tǒng)控制、計(jì)算機(jī)處理、變頻凋速、自調(diào)勻整、計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控等技術(shù)提高了全流程運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性，保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運(yùn)行，使輸出棉條長(zhǎng)片段、超長(zhǎng)片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，從而保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性。

近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的異性纖維在線自動(dòng)檢測(cè)清除裝置，采用彩色數(shù)碼攝像技術(shù)，通過(guò)面掃描，修正照度差異，光譜分析能精確判定異性纖維大小及位置，由高速氣流將異性纖維排出。

2、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于并條工序，穩(wěn)定了棉條支數(shù)

國(guó)外產(chǎn)的RSB-D30型并條機(jī)及HSR-1000機(jī)，除配有開(kāi)環(huán)或閉環(huán)自調(diào)勻整裝置以外，還配有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)生質(zhì)量超限故障立即停車報(bào)警，自調(diào)勻整裝置很靈敏，傳感器對(duì)棉條發(fā)生的探測(cè)信號(hào)可保持每1.5～4mm勻整一次，這相對(duì)于高速并條機(jī)，單位時(shí)間里控制頻率很高，勻整頻率達(dá)毫秒級(jí)，因此棉條均勻質(zhì)量高，可將土25%的棉條均整到土1%以內(nèi)。這種并條機(jī)生產(chǎn)的棉條不必再由試驗(yàn)室控制支數(shù)偏差，因此在組成新的轉(zhuǎn)杯紡工藝過(guò)程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測(cè)試驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)并條機(jī)主要生產(chǎn)廠沈陽(yáng)、天門、寶成廠均生產(chǎn)帶有自調(diào)勻整的并條機(jī)，目前成熟配套的裝置主要為三種型號(hào)產(chǎn)品，由洛陽(yáng)613研究所開(kāi)發(fā)的BYD型、烏斯特公司的USC型和USG型?？刂品绞讲捎冒纪沽_拉檢測(cè)喂入棉條的粗細(xì)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，控制交流伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，改變主牽伸的牽伸倍數(shù)，達(dá)到勻整的目的。

3、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于絡(luò)筒機(jī)，保證了紗團(tuán)松緊均勻

德國(guó)施拉夫霍斯特公司生產(chǎn)的D338型、V338型Autoconer自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于帶有自動(dòng)真空控制系統(tǒng)的低壓抽吸裝置以及用傳感器控制的物料流程系統(tǒng)。其最為突出的是運(yùn)用公司多年的研究成果開(kāi)發(fā)研制的Autotenes紗線張力控制系統(tǒng)。它采用的紗線張力傳感器能連續(xù)直接測(cè)得每個(gè)絡(luò)紗錠子的紗線張力，并將張力值輸入紗線張力控制單元以調(diào)整張力，使之保持某一常數(shù)值。由于張力恒定，筒子卷繞密度均勻，減少了廢料，降低了能耗。張力值可由信息處理器集中設(shè)定。機(jī)上帶有觸模式控制屏和集成式清紗器，能監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，告知實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

國(guó)產(chǎn)新一代的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)在2017年國(guó)際紡機(jī)展上展出，其特點(diǎn)就是自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提高，換管、大小吸嘴、自動(dòng)捻接等各項(xiàng)動(dòng)作均由單獨(dú)電機(jī)傳動(dòng)，由電腦控制各種動(dòng)作既方便又快捷，取消了齒輪、凸輪、連桿等機(jī)械傳動(dòng)，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)器的生產(chǎn)效率，降低了消耗。

4、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用粗紗機(jī)，改善粗紗條干水平

新型的粗紗機(jī)均由計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)變頻器，交流伺服驅(qū)動(dòng)器，再分別控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步傳動(dòng)系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，取消了錐輪變速裝置、三自動(dòng)成形機(jī)構(gòu)、計(jì)長(zhǎng)裝置等。利用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存多品種的最佳工藝，更換品種十分方便；采用傳感技術(shù)，檢測(cè)紗線張力，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)張力控制；采用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成粗紗的卷繞成形功能和實(shí)現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞，使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，操作方便，性能改善，質(zhì)量提高，提升了設(shè)備的檔次和水平。

5、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于新型紡紗工藝，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力

5.1新型氣流紡紗機(jī)已基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化

微機(jī)控制的紡紗系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)、顯示各種生產(chǎn)參數(shù)并自動(dòng)打印。瑞士Ru14型氣流紡紗機(jī)的在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，可以自動(dòng)檢測(cè)和記錄紗線條干，并能超限自停，能按設(shè)定要求自動(dòng)控制紡紗長(zhǎng)度。德國(guó)Autocoro型氣流紡紗機(jī)的自動(dòng)接頭裝置，還設(shè)有接頭質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)裝置，號(hào)稱無(wú)疵點(diǎn)接頭。此外，如紡杯自動(dòng)清潔、自動(dòng)落筒、防疊裝置、上臘裝置、機(jī)臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)裝置等都有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，方便操作管理，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

5.2渦流紡紗機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

渦流紡紗機(jī)配有觸摸式控制系統(tǒng)，可控制并設(shè)定最佳工藝條件，包括全部牽伸及主牽伸倍數(shù)的設(shè)定；渦流紡紗機(jī)上還配有智能型分析系統(tǒng)，有效控制紗線質(zhì)量如對(duì)竹節(jié)紗、粗細(xì)節(jié)紗等紗疵的分析及清除，完成紗疵分級(jí)及周期性疵點(diǎn)的檢測(cè)等；自動(dòng)對(duì)停臺(tái)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)分析及記錄斷頭、疵點(diǎn)去除、落紗、動(dòng)力停臺(tái)等停臺(tái)時(shí)間的分析、記錄、貯存。對(duì)接頭不良、落紗、維修及等待接頭時(shí)間的監(jiān)測(cè)，可自動(dòng)記錄運(yùn)轉(zhuǎn)不正常和可疑的錠子及喂入棉條的質(zhì)量問(wèn)題等。

6、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于無(wú)梭織機(jī)，實(shí)現(xiàn)織造生產(chǎn)自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用，使無(wú)梭織機(jī)的技術(shù)水平和品種適應(yīng)性不斷創(chuàng)造新水平，使織機(jī)操作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，如開(kāi)關(guān)車的程序控制，定期自動(dòng)加油，利用微機(jī)自動(dòng)收集、顯示織機(jī)的各種生產(chǎn)參數(shù)和運(yùn)行情況，包括速度、產(chǎn)量、效率、停臺(tái)及原因分析、織軸經(jīng)紗存量、在機(jī)織物卷裝等等，因而提高了管理水平，提高了生產(chǎn)效率；電子送經(jīng)和電子卷取組成了經(jīng)紗張力的自動(dòng)控制，基本上消除了緯向疵點(diǎn)；電子選色，微機(jī)自動(dòng)變換織紋組織，集中改變織物圖形，通過(guò)單機(jī)和中央控制臺(tái)的雙向通訊還能實(shí)現(xiàn)群控；瑞士呂蒂L5100型噴氣織機(jī)根據(jù)不同織物的要求，由微機(jī)自動(dòng)計(jì)算和優(yōu)化主噴嘴和輔助噴嘴的氣壓和啟閉時(shí)間，從而既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又減少了氣耗；有些機(jī)型還能自動(dòng)排除緯向疵點(diǎn)。據(jù)介紹，有的制造廠開(kāi)始研究梭口外緯向疵點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)，以及在線斷經(jīng)的自動(dòng)檢測(cè)和排除方法。有人預(yù)言，不用很長(zhǎng)時(shí)間，有可能實(shí)現(xiàn)織造生產(chǎn)的完全自動(dòng)化。

結(jié)束語(yǔ)

降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量是紡織企業(yè)普遍關(guān)心的問(wèn)題，自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展為傳統(tǒng)的紡織工業(yè)提供了良好的技術(shù)支持，也正好為解決這兩個(gè)問(wèn)題起到了關(guān)鍵作用。自動(dòng)化、連續(xù)化繼續(xù)是紡織業(yè)界人士的追求，自動(dòng)化和工序間的連續(xù)化將有效保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少用工數(shù)量，提高紡織企業(yè)的效率。

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