织造机械的技术发展

本期特稿|织造技术WeavingTechnology纺织导报ChinaTextileLeader·2008No.1226ITMAASIA+CITME2008Review织造机械的技术发展作者单位：中国纺织机械（集团）有限公司。文/赵关红在ITMAASIA＋CITME2008上，共展出各类织准设备30台，展出各类无梭织机118台（不包括织样机和起绒织机）。国外织造设备厂商展示了国际上织造技术发展的最新动向和最高水平，国内企业展示国内织造设备发展的最新水平。透过这个平台可以看到，国外技术不断向高速化、自动化、智能化、通用化等方向快速发展，以满足用户高速高效、广泛的品种适应性以及快捷方便的操作性等要求。同时也看到国内技术水平普遍有了很大的提高，在自动化、高速化等方面与国外设备相比尽管还有一定的差距，但差距已经很小。1整经机参展的分批整经机的最高整经速度1000m/min，经轴直径800、1000mm，筒子架形式有小V型、H型回转筒子架及大V型集体换筒等，传动形式采用交流变频调速，实现恒线速、恒张力卷绕。瑞士Benninger（贝宁格）VERSOMAT分条整经机是一种多功能且高效率的自动化整经机，最高整经速度800～1000m/min，倒轴速度0～500m/min，经轴直径800、1000或1250mm，条带位移精度0.001mm，断头自停装置灵敏度0.6ms；机器采用三轴控制，可在非常短的时间内插入分绞线，由于分绞装置采用现代化的设计反感，因此不需要落地，实现分绞自动化。激光检测系统保证整经时纱线排列整齐；幅宽自动测量和滚筒位移自动测量可以保证达到最高的经纱质量。配置两个而只运行一个筒子架的方案可以进一步提高灵活性。近年来国产整经机发展较快，产品技术参数和主要技术特征已经接近国外同类机型的水平。1.1国产整经机性价比较高分批整经机普遍向高速化方向发展，设计线速度都已达到1000m/min左右；工作幅宽、经轴卷绕直径系列与国外产品接近；经轴的传动基本上均采用交流变频调速电机直接驱动，恒线速度、恒张力卷绕；经轴、压辊、导纱辊三辊同步制动，压辊制停快速回退；测长辊与主轴联合计长或圆周计长方式；由电机直接驱动超喂导纱辊，使松式整经满足经轴染色要求；伸缩筘移动的电动控制及配有的间歇吹风清洁装置；采用液晶触摸屏显示，PLC控制等。分条整经机设计向智能化方向发展；机器的机电一体化程度不断提高；整经与倒轴传动也均采用交流变频技术，实现整经的恒线速、恒张力卷绕；由电脑控制整经台的位移精度；整经起点定位，条定位可一次按键自动完成；整经台上导纱装置随纱层卷绕自动作径向后退，实现等距离卷绕；BenningerVERSOMAT分条整经机TechnologicalProgressofWeavingMachinery织造技术|本期特稿WeavingTechnology纺织导报ChinaTextileLeader·2008No.1227ITMAASIA+CITME2008Review现场总线路技术的应用，使设备的调试、诊断、工艺参数的管理更具有智能化。与国外整经机相比，国产整经机有着很大的性价比优势。通常国外的同类产品价格是国内产品的4～6倍，这样就为国产整经机提供了较大的市场空间，因此除了某种特殊需求的情况下，很多用户还是首选国产品牌。国产整经机与国外知名品牌机相比，虽然有着价格优势，但在机器的可靠性以及生产高档纺织产品的适应性方面还存在一定的差距，无形之中这一市场空间也只能留给了国外的知名企业，同时也留下了令人反思的课题。1.2整经筒子架性能尚待提高随着整经卷绕速度的不断提高，整经筒子架某种意义上讲已经成了整经机发展的瓶颈。要满足用户高速高效整经，应该在减少经纱断头率、解决整经张力差异性、减少换筒的辅助时间等方面多做一些深入研究。目前，国内个别企业已经研制了大“V”型筒子架，筒子退绕引纱路线在没有张力盘、没有导纱瓷眼和没有折角引纱情况下，使摩擦点减少到最低程度，有利于高速引纱；所有的夹纱板制停同步性能好，减少经纱片的纱线张力差异；“V”型筒子架链条及其传动机构具有较高的传动精度，保证换筒定位准确；其次断纱自停监测器、吹风清洁装置的灵敏度和高效性，也是影响整经张力均匀性的重要因素；另外为了提高整经效率，研制高效的集体换筒装置及剪纱装置都是必须考虑的。2浆纱机参展的浆纱机的最高速度80～125m/min，9个交流伺服电机独立传动，主机传动采用西门子高性能伺服驱动器和数字伺服电机；电气控制系统采用全套西门子元器件；PLC集中在线检测和控制各项参数；卷绕传动由伺服电机控制，织轴可正反向卷绕；卷绕张力在线检测，自动控制；最大卷绕张力7000N。展出浆纱机的最大亮点是国产高档浆纱机与国外浆纱机的技术水平差距缩小。变化最大、进步最快的就是浆纱机的核心技术—控制系统，采用分单元同步控制浆纱机几乎已经成为国内外展机的共同特点。采用西门子MASTERDRIVERSMC伺服驱动器和伺服电机、S7–300PLC、大屏幕操作单元MP370，实现了浆纱工艺过程的高速度和高精度控制；驱动系统采用直流母线连接技术和可逆变的IGBT技术，在多台电机同步运转时，与其它电气系统相比可大幅降低能耗。由于采用计算机集中监控系统，国产浆纱机已普遍实现浆液温度、浓度、浆液液位、压浆力、上浆率、烘燥温度、回潮率以及伸长率等在线监控。同时由于监控元器件采用国外品牌控制系统，因此国产高档浆纱机的控制精度等技术已经达到国外同类产品的水平，今后还需在产品可靠性、可操作性、智能化等方面做进一步的研究和探讨。3剑杆织机展出59台剑杆织机（包括19台商标织机及电子提花机厂商配套选用的主机），其中国外参展共17台，国内参展共42台。与上届北京国际纺机展相比，剑杆织机参展的厂商数量基本与上届持平，但展出机台的数量却翻了一番。织机水平是史上最高的，主要体现在模块化、智能化的设计理念，通过电气自动化集成，达到高速、高效，实现品种多适用化，降低能耗，节约生产成本的目的，同时还给用户留有充分发挥潜力、最大限度地开拓市场的空间。国外厂商参展的机型尽管除比利时Picanol（必佳乐）OptiMax、GT–Max，SmitTextile（斯密特）GS920及Vamatex（范美特）silverDT、Sultex（苏尔寿纺织）的G6500F首次在国内展出外，其它公司与上届参展的机型基本相同，但原机型都赋予了新的内涵，如新的模块化设计理念和实现的方法等。国内厂商参展的机型水平均有了很大的提高，车速基本都在500r/min以上。品种的适应性、多样化、自动化水平等进一步提高，并得到广泛应用，可与国际先进水平相媲美，代表了目前国内剑杆织机的最高水平。从展览会中可以看到，剑杆织机在模块化、智能化、自动化、高速化、多品种适用化等方面作了积极的改进和努力。剑杆织机以其灵活、多变、品种适应性广等深受用户的欢迎，在无梭织机生产中占有相当大的比例，技术发展成熟，水平较高。机构控制上已采用了多种先进的新技术，如G6500F型毛圈织机本期特稿|织造技术WeavingTechnology纺织导报ChinaTextileLeader·2008No.1228ITMAASIA+CITME2008Review电子开口、电子送经、电子卷取、电子选色、电子控制引纬、电子剪刀、电子绞边、电子马达直接转动以及强大的计算机控制与网络化等，应该说剑杆织机发展到了最高境界，再要有历史性的突破是比较困难的。但正基于如此，剑杆织机在智能化、自动化、多品种适用化等方面大力贯彻了标准化、模块化的设计理念，解决了产品批量和个性定制之间的矛盾。不但方便提供了产品的多样化配置，满足不同用户织造不同品种的需求，而且还进一步为产品的不断创新奠定了良好基础。同时各主要厂商在主传动方式、剑头交接纬纱方式、剑杆运行（有无导钩系统）型式、产品拓展（如：适用产业用布、异经异纬类织物等）、降低能耗等方面也作了不少的改进和提高。3.1在高水平上，产品设计很好地贯彻了“模块化和标准化”理念在剑杆织机技术发展到比较高的水平上以后，企业为了满足客户不同的定制要求，产品很好地实施了“模块化”设计理念，也就是在产品设计中常强调的“标准化系数”和“搭积木式”的产品设计组合方式。通过实施标准化、模块化、通用化的柔性设计方法，一方面在很好地满足了产品批量生产的同时，还可以为个性定制用户提供产品的多样化配置，满足不同用户织造不同品种的需求；另一方面还为产品的进一步发展、不断创新打下了良好基础。缩短了产品开发周期，降低产品成本，提高产品可靠性，优化了产品性能。Dornier（多尼尔）的剑杆织机和喷气织机以模块结构设计的机架电器部分、操作部分等均相同，两种机型的多数零配件可互换，仅改装引纬机构，就能使两种机型互换，操作简单，大大降低零配件的库存量，减少了运行成本。Picanol推出的最新一代OptiMax型剑杆织机，Smit推出的最新GS920型剑杆织机，Sultex的G6500等织机都充分应用了最新的、综合性的模块化设计理念，可扩展和演化原机型。Smit还采用“SMART”共用平台，除派生出GS920–F型毛圈织机、GS920–T型工业用布织机外，还可与该公司最新推出的JS900型喷气织机共用“SMART”平台，采用相同的模块结构和单元系统，在同一种织机类型中，能经济而快捷地更换不同的模块，从而给用户带来新的功能。总之，实施这种模块化设计理念，同时给制造商和用户双方带来很多好处，制造商不但可以加快新产品的开发速度，而且由于产品通用件多，规模生产，还可降低产品成本，为用户提供优良的设备。用户可以在备件管理和消耗方面节省成本，简化操作人员的培训，同时还可一机多用，满足市场瞬变、不同品种的织造需求。3.2国内技术开发能力有了很大的提高，剑杆织机水平上了一个档次在展出的剑杆织机中，国内厂商参展的机型水平均有了很大的提高，车速基本都在500r/min以上，广东丰凯的“超越”型、山东日发的RFRL30、泰坦的TT–828、上海中机的PG610速度均达到了600r/min以上，最高为泰坦的TT–828达到了636r/min。品种适应性多样化，如幅宽从190cm到360cm不等，织造品种有：平纹、斜纹、小提花、大提花等组织的衬衫布、服装面料、室内装饰面料等，还有工业用布、高档毛巾圈织物、各种精细商标等。产品机电一体化、自动化水平进一步提高并得到广泛应用，国外剑杆织机成熟电子技术国内也普遍采用，如独立电机驱动的电子选色、电子绞边、电子剪刀、主电机直接驱动等成熟技术，大大简化了机械传动机构，节省能耗，提高整机性能。如广东丰凯的超越型剑杆，采用主轴和开口分别双直接驱动技术等。另外计算机控制技术水平有了很大提高并得到了广泛的应用，友好人机界面，便于工作参数设定、调整，提高了操作性，扩大品种适应性和易用性，减少了更换品种时间。国内企业正在努力缩短与国际先进水平的差距，开发高档化产品。3.3高水平机电一体化集成后，智能控制系统使客户织造更简单方便织机的各单元机构在先进的电子技术的控制和监测下，使织机上机工艺参数的设定和调整、品种的更换以及故障诊断和解决高效而准确。GS920型剑杆织机织造技术|本期特稿WeavingTechnology纺织导报ChinaTextileLeader·2008No.1229ITMAASIA+CITME2008ReviewPicanol公司OptiMax上的PicanolPC套装，具有查询、处理数据和改变生产数据的监测功能。通过PC机与织机之间的网络通信，在PC机上设计新图案，并传输到织机上，根据所选花型生成最佳机器设定值的建议值。即使在正常织造时，完成其它织物的准备，只需输入存在的问题，系统就会根据机器的实际设定给出相应的调整建议等，顺利完成高品质专业技术的织造。同时对织机的运行状态进行监测并提供适宜的建议，使操作维修更加具体化和简单化。Vamatex的silverHS上I–POS产量最大化智能控制系统（专利产品），该系统可根据使用的纱线条件自动调节织机的运转速度，实现所使用纱线条件下的最大产量。该系统可增加10%产量，