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纺纱机械 |
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柔性化细纱超长车实现完美纺纱 |
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作者：贝加莱工业自动化 |
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带集体落纱的细纱超长车是一个面向未来的机器设计，不仅仅是因为它所要实现的高性能技术指标，并且对于用工、占地等投资也会有大量的节省，就实现细络联、粗细联来说，自动化程度的提高对于未来机器的柔性整合至关重要。进入21世纪，上海及长三角飞速发展的经济环境、金融环境、信息环境和环保环境，为太平洋机电的持续发展提供了绝好的机遇，同时也面临着更大的挑战，他们在考虑更具竞争力的产品以应对日益激烈的国际竞争。
太平洋机电(集团)有限公司是中国最具影响力、专业从事纺织机械及纺织器材制造的大型企业集团之一，专注于制造棉纺机械、化纤机械、印染及后整理机械、针织机械、毛纺机械等成套设备。2007年开始，他们启动了带集体落纱的超长细纱机产品开发计划，设计高达1512锭的超长车设备,这是一项卓越的挑战。
独立驱动技术是未来的技术发展趋势，这必然被考虑在列，通过取代机械机构的复杂传动，采用伺服独立驱动，使得机器更加具有柔性化，能够适应终端客户对于纺纱工艺不断变化的市场需求。
特殊安装需求
虽然，自动化程度和独立驱动很重要，但是，纺织机械行业有很多特殊的要求必须首先被考虑，例如：散热方式。因为纺织机械所处的工作环境中，纤维漂浮物会积聚到电气柜里，对柜子的密封性要求高，但是这对于电气元件的散热造成了极大的影响。因此，通常这些机器都要求散热装置安装于机柜的外面，以便整个电气柜的密封性得到保证，贝加莱的ACOPOSmulti穿墙式安装方式极好地适应了这一特殊需求。
节能设计
另外，设备的成本也必须考虑在内，一方面是整体的硬件投资成本，另一方面是系统的运行成本。因为纺织机械是一个竞争非常激烈的领域，ACOPOSmulti伺服驱动器的逆变单元具有双轴驱动能力，14个轴只需要7个伺逆变单元，这将大大节省成本。因此，在项目的初始阶段，上海二纺机技术中心主任李天卫先生就非常关心ACOPOSmulti这个采用了共直流母线技术的产品。ACOPOSmulti也支持较大范围的电源支持能力，从230VAC～480VAC宽广的电压适应范围使得即使在电源不稳定的情况下，ACOPOSmulti也能提供稳定的驱动电流输出，确保了机器的可靠运行。
全新的驱动系统解决方案对于终端客户来说意味着巨大的成本节省，更重要的是令客户的整体生产效率大大提高。
不仅仅是伺服驱动器本身成本的降低，能够提供能量再生的ACOPOSmulti也同样大量节省了能源。通过内部的节能设计，分别处于运行和制动状态的电机相互之间进行了很好的能量平衡，直流母线将那些制动的电能进行了重新的分配，而不是通过热能的形式散发掉。高功率因素设计的ACOPOSmulti也保障了能量被充分的利用，这在一定程度上也大大节省了运行中的能量。
CAM曲线实现灵活的纺纱工艺变换
所有的控制实现均是为了保证纱线的成纱质量，并且变化的需求也非常重要，针对不同的纱线，需要有不同的工艺方案，而这牵扯到复杂的因素。在过去，这些变换都是通过机械齿轮的改变来实现纱线品种的变换，而如今，这些因素被建立了一个数学模型，纱线的支数、捻度、牵伸倍数、纺纱成型等作为变量被考虑，张力、速度、加速度等作为控制量。机器在进行每次更换品种纺纱时，操作人员可以方便地在人机界面中对纱线的成型和需要达到的质量工艺参数先行进行相应变量设置，然后，贝加莱PCC运行这个模型为系统提供整个生产过程相关传动参数的计算和CAM曲线的生成，它使得纺纱工艺转换变得更加简单。而对于操作人员来说，需要做的仅仅只是在贝加莱Power Panel触摸屏上把所需要达到的纺纱技术工艺参数输入进去就可以了，这既易于学习，并且很快就能够实现高质量的纺纱。
电子凸轮CAM技术的应用使得纺纱成型变得简单，与传统的机械凸轮机构相比，它消除了机械磨损所带来的机器维护成本的上升。并且最重要的是，采用伺服驱动后，通过数学模型和经典凸轮成型公式的应用，整个成型工艺变得更加灵活，它无需对机械组件进行重新的变化，而仅仅只要通过成型节升参数的设置，伺服系统就能自行运行不同的CAM曲线来实现不同纺纱过程对于传动的要求，以达到最优的纺纱成型效果。
同步控制
钢领板的升降、牵伸罗拉、锭子等的各个单元传动均采用独立驱动技术，并集成自动落纱装置，该机型锭子转速高达25000r/min，多个伺服轴之间建立了紧密的电子传动比和电子凸轮CAM关系，同时在为保证开车纱线留头率的钢领板升降和快速切换到纺纱第一点曲线速度时，各运动单元之间的联动，对于同步性要求之高超乎想象。Ethernet POWERLINK非常好地适应了这个高度同步的要求，多个运动单元之间不断通过Ethernet POWERLINK实现高速的数据交换，以确保相互之间同步关系的捆绑。即使在突然断电的时候，各个运动单元之间依然能够保证同步降速直到停止，以保证高质量的纺纱需求。
太平洋机电的新型细纱超长车在提高品质的同时，让整个纺纱过程变得更简单、更灵活
ACOPOSmulti伺服驱动器凭借POWERLINK实现与多个运动单元之间的通信，
完美地保证了系统的快速同步运行
对于超长细纱机而言，前、中、后罗拉在运行过程中，尤其是在加压牵伸时，扭矩的传递会使罗拉产生微小的机械变形，这些微小的变形对于成纱质量而言却有着非常大的影响。为了解决这个问题，工程师们设计了头、尾两段独立驱动罗拉的传动方案，在解决机械变形的同时，对于同步的要求更加高了，两段罗拉之间必须确保高精度的同步才能保证纱线生产的一致性。
高质量的纱线
钢领板的升降、牵伸罗拉、锭子等各个单元的独立驱动，使得纺纱条件实现理想化状态成为可能，数字化控制可实现最优化纺纱工艺参数，如细纱恒张力纺纱，能使纱线成纱质量进一步提高，提升产品档次和附加值。管纱成型的优化，可提高纱的退绕性，为自动络筒机的纱管高速退绕提供了条件。
集体落纱时间缩短到小于3分钟，而开车留头率达到97％以上的高标准，使细纱机的辅助生产时间大大压缩，节约了用工成本，降低了操作员工的劳动强度。
竞争力的提升
无论对于新增的投资或者技术的改造而言，采用超长细纱机，相对于短细纱机，它减少了车头和车尾的数量及设备与设备之间必须留有的占地空间，因此大大节省了占地面积，节省了对厂房的投资。
“集体落纱大大提高了落纱效率，省去了空管纱的整理工作，并且节省了大量用工，这对于终端客户来说意味着巨大的成本节省，也显著提高了我们的设备竞争力”，李主任说，“这些都是我们超长细纱机所具备的竞争力，它不仅仅在于质量的提升，更重要的是对客户的整体生产效率的提高，这是一个非常具有竞争力的机器设计”。
愉快的合作
这是一个非常愉快的合作，不仅仅是因为贝加莱的产品，而更重要的在于他们当地的合作伙伴快速地把握了太平洋机电对工艺设计的需求，并且及时有效的技术服务保证了项目的顺利进行。(end)
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(7/1/2010) |
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