富士伺服系統在紡織業中的應用與發展

作為現代科技發展的產物，伺服系統以其不可替代的作用及優良的性能，幾乎遍布社會的各個領域。其中，伺服系統在制造業領域的應用最為廣泛。紡機自動化是提高生產效率的重要手段伴隨著全球經濟的復蘇，我國的紡織機械行業也得到了迅猛發展；隨著人們審美意識增強和生活水平的提高，高檔色織產品愈加受到人們喜愛。不僅僅真絲綢，化纖絲、人造絲、混紡紗和棉紗等也可采用色絲織造，這就促使紗筒染色工藝在色織行業獲得廣泛應用。一般紗筒染色前需要將外購的坯紗絡成適合于筒子染色用的“松式筒子”供下道工序用，因此松式精密絡筒機的需求日益增加。

由于市場競爭的加劇要求生產靈活性增加，要求設備能生產多品種的產品并能迅速更換工藝，紡織行業在很多機型上使用了伺服和步進產品，主要用于張力控制，在紡機中的精梳機、粗紗機、細紗機、并條機、捻線機，織機中的無梭織機和印染設備上的應用量最大。細紗機的集體落紗和電子凸輪用到伺服電機，但是并非標準配置，對于用戶而言是可選功能，在2003年只有不到4%的細紗機選用了伺服電機。精梳機、粗紗機、并條機、捻線機都開始使用伺服產品來控制張力，只不過使用的比例還是非常低，不超過20%。無梭織機的電子選緯、電子送經、電子卷取也用到伺服和步進產品，主要應用于噴氣織機和劍桿織機。另外，紡織產品的染整工序也會使用到伺服產品，尤其是在印染設備上會使用到類似印刷行業的高端運動控制產品。與變頻器不同的是，伺服和步進產品在化纖行業的應用極少，只在個別生產設備和一些試驗設備上使用。

富士伺服系統在紡織機械中的優勢

紡織機械上應用伺服控制技術是為了提高設備的性能和生產效率，滿足高精度控制的要求。目前，成本是運動控制產品在本行業大量使用的最主要的障礙。對用戶而言，使用帶伺服的紡織機械的一次性投資要高出很多，大多數紡織企業寧愿多購買幾臺低端設備以增加產能，只有對產品質量要求較高的企業會選用帶伺服的高端產品。但是，相對而言紡織機械對伺服控制產品的技術要求較低，對精確度和響應速度的要求遠遠低于機床加工行業。因此，價格成為國內紡織機械制造廠家的首要參考標準。很多伺服控制廠家開發出專用的伺服控制驅動和電機，有些比較具有規模的紡織機械廠家也自行研發專用于紡織機械的伺服驅動，這樣既滿足應用要求，又降低成本。

盡管目前本行業的運動控制產品的使用比例較低，但是運動控制產品在紡機上的大量應用是發展的趨勢。主要的紡機廠都開發出或者正在開發新的產品系列型號，這些新的型號屬于原有產品的升級產品，具有更高的自動化水平和生產精度，易于更換產品品種，產品的品質得到提升，并且具有更高的單機生產能力。在這些產品中，伺服電機和步進電機取代了傳統的機械機構，因此具有非常好的性能和功能。

富士伺服系統在紡織機械中的應用與發展

伺服系統又稱隨動系統，是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。目前國內紡織工業中紡織機械伺服應用約占國內伺服應用總量的8%左右，下面就伺服系統在紡織機械中的應用進行論述。

隨著紡紗生產要求的不斷提高，在并條機上應用自調勻整技術己顯得十分重要，這能自動有效地檢測喂入紗條長短片段條干的不勻，可實時調節牽伸倍數，從而有效地控制輸出紗條的質量，但這種控制系統尚有較大的提升空間。通過伺服電機及數字化閉環控制技術，實現了主牽伸無級調節和動態監控，最小牽伸倍數可在±0.01倍范圍內調節，重量控制精度可達0.05g/(5m)，紗條質量穩定，運轉可靠。其先進的的電子控制和自動化技術有效地降低了并條機的功耗和運轉噪聲，操作維護方便，每萬錠運轉班修機工可減少4～8人，每年可節約資金約20萬元。

并條機采用了計算機控制、伺服驅動、變頻調速以及傳感器檢測等先進電子技術，實現了開環控制短片段的全過程自調勻整和對紗條的實時控制，對于不同品種在不同速度等條件下試驗時，均能達到穩定控制、勻整效果好，出條質量明顯改善的效果，該機運開環控制的自調勻整系統控制原理圖如下。

聲、光、電、氣、變頻傳動技術、先進的伺服系統等新技術以及新工藝、新的梳棉理論被大量采用，體現在清梳聯生產線的設計制造中，促使清梳聯生產線向高產、高速、節能、優質的方向發展，提高了生產的穩定性、可靠性，保證了整個生產流程能夠同步、連續、平穩地運行，把棉條長短片段的不勻率、棉結含量、生條含雜率都穩定控制在一定的范圍內，保證了后部生產工序的原料質量。目前，生產線設備，在外觀形態和內在質量上，都已有了長足的發展，具備了精細抓棉能力，設計更加人性化，有著友好的人機界面，操作維護也更加簡便。

采用了伺服控制系統進行數字化控制，能有效地解決起動、點動、停車過程中多電動機同步控制問題，消除粗紗機在開關車過程中紗線易產生的細節疵點，同時取消龍筋平衡重錘和差微齒輪，簡化保養維修工作，并有利于節約能源、降低噪聲及振動。

伺服系統由控制器、驅動器、執行電動機和傳感器構成，主要運用在細紗機的集體落紗系統，傳統的細紗機的錠子、羅拉及鋼領板的升降都靠主電機傳動，主電機多使用雙速電機，慢速僅用于啟動，高速為正常工作，在紡紗過程中斷頭率高?？删幊绦蚩刂破骷敖涣魉欧刂破骱途W絡等技術在細紗機控制上的應用，簡化了機構，提高了精度，利于穩定紡紗張力、減少斷頭和毛羽，大大提高了紡織細紗機的生產效率。

伺服系統是實現紡織機械自動化、數字化控制系統的重要組成部分，當前我國無論是在技術上還是在產業化應用上都與國外先進水平有著不小的差距，這對于我們來說謀求先進的伺服控制技術意義重大，因此創新產學研結合模式，大力推動企業、高校和科研院所建立緊密的合作關系，促進伺服控制系統更好地應用于紡織機械，提高紡織機械的性能顯得十分必要和緊迫。

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