纺织机电一体化-整经机

整经机机电一体化本章知识点:1.了解分批、分条整经机的工艺流程。2.了解新型整经机的特点。3.了解分批整经机的传动形式及控制方法。4.了解分条整经机的传动和控制系统。5.掌握高速整经机张力控制装置的工作原理及特点。6.掌握高速整经机断头自停装置的工作原理和特点。第一节整经机概述整经的任务是把一定数量的筒子纱按设计要求的长度、排列顺序和幅宽平行地卷绕到经轴或织轴上，为构成织物的经纱系统作准备。整经工序的质量对保证浆纱工序能够顺利进行和织物的外观质量有重要意义。整经方法分批(轴经)整经法分条(条带)整经法｛GA128高速分批整经机二、新型整经机的特点

（一）分批整经机1.整机控制系统自动化程度高，高速度，大卷装新型整经机的设计速度一般均达到1000m/min左右，最高达l200～1500m/min。经轴盘片直经一般为800～1000mm，最大为1016mm。程序库能储存各类纤维及各类品种的特征和运行参数，可随时调用。2.整经机卷绕时线速度和张力的自动调整。3.具有高效能的液压或气压制动系统为了防止断头卷入经轴，用液压或气压制动机构对经轴、压辊及导纱辊同步制动。当纱线断头时，停车时间控制在0.3～0.4秒内，停车距离在3～4米内。第一节整经机概述二、新型整经机的特点

(一）分批整经机4.灵敏的电子断头自停装置5.采用压辊水平加压装置采用水平加压，其所施加在经轴上的压力与经轴直径、重量的变化无关，从小轴到大轴压力不变。6.采用精密伸缩筘伸缩筘能左右往复移动，引导纱线平行地均布在经轴表面，同时为了防止纱线定点磨损筘齿，伸缩筘还可以上下运动。第一节整经机概述国内外几种高速分批整经机的主要技术特征

生产厂家机型整经速度m/min轴盘直径mm筒子架技术特点瑞士Benninger（本宁格）公司BEN-OIRECT12008001000小V型集体换筒电机直接传动，变频调速，恒线速恒张力卷绕，有自动防缠绕装置，液压制动，刹车时压辊自动脱开，Delta专利测长程序系统。美国西点公司95110001270小V型集体换筒电机直接传动，变频调速，恒线速恒张力卷绕，有快速双端气动装置，刹车灵敏度高。日本Tsudakoma（津田驹）公司TW-N500~10001000复式集体换筒电机直接传动，自动调节转速，恒线速恒张力卷绕，自动上落轴，伸缩筘调节幅宽，横动范围0~40mm，断头时经丝可退解3.8~8mm，静电消除器。日本Toyota（丰田）公司MACKEE700~10001000小V型集体换筒电机直接传动，变频调速，恒线速恒张力卷绕，有快速双端气动装置，刹车灵敏度高。第一节整经机概述二、新型整经机的特点

（二）分条整经机国产GA163型高速分条整经机主要技术特征：

1.织轴的张力控制和滚筒制动由交流伺服电机、滚珠丝杆、油缸、制动钳和张力传感器组成静油压制动装置完成。当整经机线速度在60Om/min时，断头后其制动距离可达3m。2.整经台的横移和前后移动均采用了交流伺服电机控制。整经台的横移导条随动滚筒，当滚筒旋转1/5000转时，丝杆就随动响应。整经台前后移动采用交流伺服电机实现等距离卷绕。3.触摸屏操作站功能丰富。

4.控制系统采用最新的profibus现场总线技术。布线减少，提高了系统运行的可靠性。5.张力实现数字化控制。织轴所卷绕的内、外圈张力可以自由设定，张力得到有效控制，经面平整，织机效率得以提高。第一节整经机概述二、、新型整经机的特点

几种高速分条整经机技术性能对比生产厂家机型整经速度/m/min轴盘直径/mm倒轴速度/m/min技术特点瑞士Benninger（本宁格）公司BEN-OIRTEC800~100080010000~300整经台位移精度0.001mm，断头自停装置灵敏度0.6ms，整经机经纱张力受到监控。日本Tsudakoma（津田驹）公司TW1000F10~10001000200原料适应性广，复式筒子架，恒线速卷绕，分段张力控制，波动值1cN以下。日本Toyota（丰田）公司TW1000500920200原料适应性广，气动式上落轴，恒线速卷绕。第一节整经机概述一、分批整经机的传动与控制系统整经机经轴传动形式三种形式:①液压传动容积调速②直流电机可控硅无级调速③交流变频电机无级调速

第二节整经机控制系统一、分批整经机的传动与控制系统第二节整经机控制系统（三）激光测距伺服调速1-激光测距仪

2-支架3-支座4-整经机机座5-整经机经轴激光检测仪固定在整经机机座的支架上，激光检测仪所发射的激光束对准整经机经轴的中心，检测信号经通信网络送到PLC，PLC运算后将速度信号送给伺服控制器来控制伺服电机的转速，从而保证经轴以恒线速度卷绕。减少了经纱的摩擦，平稳可靠，还对经轴转动的振动作跟踪补偿，有效地提高了整经的平整度和牵伸比，适用于高速、弹性经纱的整经。二、分条整经机的传动和控制系统第二节整经机控制系统（一）整经滚筒的传动与制动整经控制台是电子型分条整经机的主要机构之一，在控制台上除了装有滚筒开、停按钮外，还装有测厚辊、测长辊、定幅筘、电磁机构及静电消除器等。

整经控制台1-测厚辊2-测长棍3-导纱辊4-静电消除器5-定幅筘6-支架（二）分条整经机的控制系统分条整经机多采用PLC控制，整经滚筒与织轴传动部分多为变频电机独立驱动，整经过程与倒轴过程中的横移多采用交流伺服驱动定位控制。GA163分条整经机分布式控制系统二、分条整经机的传动和控制系统第二节整经机控制系统三、整经张力控制第二节整经机控制系统后续各道工序的生产效率、产品质量在很大程度上取决于纱线的整经张力状况。整经张力单根纱线的张力整片经纱的张力单纱张力应当适度，张力过大，会引起经纱强力及弹性损失，后道工序中，特别是织机上经纱断头增加。单纱张力过小，使整经轴卷绕密度降低，绕纱量少，且易造成经轴成形不良。片纱张力应均匀，片纱张力不匀会影响浆纱生产和浆轴质量，并在织机上产生开口不清、“三跳”织疵等种种弊病。｛三、整经张力控制第二节整经机控制系统（一）单纱张力控制装置电子式张力装置是利用传感器检测张力，由控制器通过增减电磁线圈的电流大小改变电磁阻尼来调节纱线张力的大小。单纱张力控制装置张力盘式单张力盘双张力盘有柱式无柱式导纱棒式电子式张力盘式是利用累加法，即增减张力盘压力来调节张力。导纱棒式是利用倍积法，即调节纱线对导纱棒的包围角来改变和控制经纱张力。｛｛三、整经张力控制第二节整经机控制系统（一）纱张力控制装置1.电磁式电子张力装置电磁式电子张力装置电磁阻尼式张力装置，它利用可调电磁阻尼力对纱线施加张力。纱线包绕在一个转轮上，转轮由轴承支承，其摩擦阻尼力距很小。转轮内设有电磁线圈，产生电磁阻尼力距施加给转轮。通过改变线圈电流参数即可调节纱线张力的大小。三、整经张力控制第二节整经机控制系统（一）单纱张力控制装置2.气动加压电子张力器纱线沿着自由回转的导纱罗拉退绕以阻止纱线滑移，一般纱在罗拉上绕3圈。可以根据需要的张力值，经过调节空气压力值改变输出张力值。此外，可以调节每个张力器对整经架上不同位置引出的纱线进行张力补偿。KN纱线张力控制器结构l-压缩空气气路2-导纱罗拉3-制动4-支杆5-空气加压弹簧三、整经张力控制第二节整经机控制系统（一）单纱张力控制装置3.AccuTense纱线张力器AccuTense纱线张力器由德国卡尔迈耶公司生产。计算机控制的AccuTense纱线张力器是一种感应式纱线张力器，采用磁感应原理的电涡流制动。优点包括：纱线张力近于稳定，不论速度如何，均可以在整经过程中调节纱线张力。可以通过zone-wise程序来平衡筒子架的长度。

如果一片金属相对磁场运动，就会产生感应电流。这个感应电流又会引起涡流，涡流反过来产生与原磁场相反效应的磁场。这个现象也称为楞次定律。三、整经张力控制第二节整经机控制系统（二）整经时的片纱张力控制装置实现整经片纱张力均匀稳定其实质是经纱在整经过程中线速度保持不变，即经轴的转速应随其直径的不断增大而相应减小。三、整经张力控制第二节整经机控制系统（二）整经时的片纱张力控制装置1.津田驹整经机(Tw-N)片纱张力控制系统1-筒子架2-张力辊3-经纱4-卷取辊5-测长棍6-测速电机7-速度计8-卷取马达9-速度控制装置10-张力电机11-张力控制装置12-张力设定13-速度设定因速度控制系统与张力控制系统各成一体，即张力马达接收不到卷取张力的反馈信号，故张力只能部分加以控制。三、整经张力控制第二节整经机控制系统（二）整经时的片纱张力控制装置2.电子式张力控制装置在导纱辊2的一端装有交流电动机，另一端装有涡流制动器。张力传感器的信号送张力控制器放大处理，然后与片纱张力设定值相比较。当张力小于设定值时，涡流制动器工作，电磁阻尼使导纱辊转速下降，提高片纱张力；反之，交流电动机工作，导纱辊转速上升，减小摩擦及张力；当纱线张力等于设定值时，涡流制动器和交流电动机均断电，纱线带动导纱辊在轴承上轻快转动。长丝整经机电子式张力控制装置1、2—导纱辊3—应变片式张力传感器4—纱线a、b—应变片式传感器引线三、整经张力控制第二节整经机控制系统（三）分条整经倒轴时的经纱张力控制1.液压式张力控制装置液压式张力控制装置

液压式张力控制是通过压力传感器测量导纱辊所受到的压力，将信号送到PLC，经PLC计算处理后，由D/A输出模块去控制电流源以恒定电流驱动比例电磁阀，从而改变液压系统的压力。

第二节整经机控制系统四、断头自停控制一般筒子架上每锭都配有断头自停装置。高速整经机对断头自停装置的灵敏度提出了很高要求，要求在800～1000m/min整经速度下整经断头不卷入经轴，从而方便挡车工处理断头。因此为尽早检测，断头自停装置安放在整经筒子架的前部，断头自停装置还带有信号指示灯。电子式断头自停装置

整经断头自停装置电气接触式断头自停装置

｛｛电容式断头自停装置光电式断头自停装置第二节整经机控制系统四、断头自停控制（一）电气接触式断头自停装置电气接触式自停装置有两种常见的形式。第一种（图a）。纱线断头后经停片因自重下落，接通导电棒，使控制回路导通发动关车，这种自停装置缺点：容易堆积纤维尘埃，引起自停动作失灵。第二种（图b）。断头信号传感元件是自停钩。纱线断头时自停钩下落，铜片上升，使铜棒接通并发动关车。接触式电气自停装置的电路导通元件接触表面会氧化，接触电阻增加，长期使用后自停装置灵敏度会下降。断头关车失灵是这类自停装置的常见故障。1、2－电极棒3－绝缘体4－经纱5－经停片6－自停钩7－铜片8－铜棒9－指示灯10－架座11－杆12－分离棒第二节整经机控制系统四、断头自停控制（二）电子式断头自停装置1.电容式断头自停装置纱线断头探测器的形状如图。纱线断头探测器的敏感元件是其中部的V型槽。V形槽是一种白色的压电陶瓷，被敷有铜箔，而V形槽的背面涂有一层灰白色银层。这样，V形压电陶瓷体陶瓷物作电介质，构成了一只电容器，这种电容器的电容量很小，一般仅为8～10PF，其输出电压与作用力成正比。由于纱线运行及表面不平整的抖动，电容器产生的电信号类似“噪声信号”，一旦发生经纱断头，这种“噪声信号”消失，控制电路立即发动关车。电子式断头探测器1—V形槽2—纱线3—电路系统第二节整经机控制系统四、断头自停控制（二）电子式断头自停装置2.光电式断头自停装置光电式电气自停装置采