Delta Automation Products Integration Application in Servo Covering Yarns Machines

中達電通股份有限公司紡織行業處

 

摘要：簡要介紹包覆絲機工作原理基礎上重點研討伺服成型包覆絲機自動化係統設計術。係統基於PLC控製平台與觸摸屏、變頻器、伺服驅動集成控製結構。

 

關鍵詞：包覆絲機 伺服成型 伺服驅動器 PLC 變頻器 交叉角 防硬邊 防疊繞 防掉線 油浴式齒輪箱。

 

應(ying)用(yong)伺(si)服(fu)成(cheng)型(xing)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)將(jiang)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)紡(fang)織(zhi)行(xing)業(ye)上(shang)所(suo)有(you)機(ji)械(xie)式(shi)傳(chuan)統(tong)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)
，效(xiao)率(lv)比(bi)傳(chuan)統(tong)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)成(cheng)倍(bei)提(ti)高(gao)
，卷(juan)裝(zhuang)容(rong)量(liang)增(zeng)大(da)，質(zhi)量(liang)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)，高(gao)品(pin)質(zhi)錠(ding)子(zi)在(zai)高(gao)速(su)運(yun)轉(zhuan)下(xia)的(de)持(chi)久(jiu)穩(wen)定(ding)性(xing)
，二(er)級(ji)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou)
，使(shi)受(shou)力(li)更(geng)合(he)理(li)
，適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)更(geng)廣(guang)，取(qu)消(xiao)油(you)浴(yu)式(shi)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)，維(wei)護(hu)更(geng)方(fang)便(bian)，使(shi)卷(juan)繞(rao)成(cheng)形(xing)良(liang)好(hao)
，軟(ruan)邊(bian)成(cheng)型(xing)退(tui)繞(rao)更(geng)容(rong)易(yi)。

 

包覆絲機可用於生產各種規格氨綸包覆絲，芯絲用氨綸外包錦綸、滌綸等化纖彈力絲、長絲、也可包真絲、棉紗、毛紗線，各種混紡紗
，這些彈力包絲或包紗廣泛用於彈力襪、運動襪、絲襪、連褲襪，針織內衣衫褲，機織麵料，彈性服裝
、運動服

、休閑服


、羊毛衫
、彈性帶等。

應(ying)用(yong)伺(si)服(fu)成(cheng)型(xing)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)將(jiang)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)紡(fang)織(zhi)行(xing)業(ye)上(shang)所(suo)有(you)機(ji)械(xie)式(shi)傳(chuan)統(tong)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)
，效(xiao)率(lv)比(bi)傳(chuan)統(tong)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)成(cheng)倍(bei)提(ti)高(gao)
，卷(juan)裝(zhuang)容(rong)量(liang)增(zeng)大(da)，質(zhi)量(liang)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)
，高(gao)品(pin)質(zhi)錠(ding)子(zi)在(zai)高(gao)速(su)運(yun)轉(zhuan)下(xia)的(de)持(chi)久(jiu)穩(wen)定(ding)性(xing)，二(er)級(ji)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou)，使(shi)受(shou)力(li)更(geng)合(he)理(li)，適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)更(geng)廣(guang)，取(qu)消(xiao)油(you)浴(yu)式(shi)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)，維(wei)護(hu)更(geng)方(fang)便(bian)
，使(shi)卷(juan)繞(rao)成(cheng)形(xing)良(liang)好(hao)，軟(ruan)邊(bian)成(cheng)型(xing)退(tui)繞(rao)更(geng)容(rong)易(yi)。

 

 

由於傳統機械成型包覆絲機操作不便
、速度慢、成型效果差
、維護難的局限性，製約了包覆絲機的應用發展，所以伺服成型成為包覆絲機的發展方向。

 

伺服成型涉及防疊繞
、防硬邊、防掉線、卷繞交叉角等算法。以台達EH2係列PLC為主控製單元，控製錠子轉速
、卷繞轉速（台達B係列變頻器）和導紗橫動伺服成型（台達B2係列伺服），對主軸轉速信號采用高速計速，對卷繞輥進行測速；用台達人機界麵設置和顯示工藝參數如：錠子速度、橫動速度、成型斜度、工作定時、撚度等等

，對運轉過程中出現的故障信息均在人麵界麵上用來顯示
，為排除故障提供方便。電氣結構如下圖所示：

 

 

 

1、界麵友好、方便：可以通過觸摸屏隨意更改整機車速，橫動速度，成型參數
，等滿足不同生產需要，界麵友好、方便。

2、提高生產效率：整體車速可以提高到100米/分，是原機械成型機型數百倍速度。同時
，由於卷繞成型解決疊繞和硬邊突起電阻效應等問題，所以卷繞紗錠可以達到10公分厚，原機械成型機型300%-400%倍，節約了換錠時間提高了生產效率。

3、調整方便：機械結構簡單
，即使長時間運行維護，調整也很方便。

4、成型效果好，與國際先進水平相近

 

 

 

台達伺服成型效果                           國際領先曼尼加圖成型效果

 

 

 

由於傳統機械成型的速度
、成型效果、維wei護hu難nan等deng局ju限xian性xing，已yi經jing嚴yan重zhong製zhi約yue了le包bao覆fu絲si機ji在zai市shi場chang上shang的de發fa展zhan，所suo以yi近jin年nian來lai很hen多duo的de紡fang機ji廠chang家jia及ji自zi動dong化hua係xi統tong設she計ji集ji成cheng企qi業ye都dou在zai全quan力li研yan發fa電dian子zi成cheng型xing包bao覆fu絲si機ji這zhe一yi產chan品pin，但dan由you於yu在zai成cheng型xing控kong製zhi精jing度du
、防疊繞算法、防電阻效應、防掉線
、機械精度、卷繞成型交叉角度算法等、生產調試周期廠（生產一個錠需要20小時-80小時）等困難所以至今成效都不大。

通過近期一個多月的努力我們在國內設計出以台達EH係列可編過程控製器為主控製單元，控製全機錠子速度（台達變頻器控製），卷繞電機速度（台達變頻器控製係列），橫動移紗電子成型（台達伺服驅動器），用台達人機界麵設置和顯示工藝參數的控製方案。取消機械油浴式齒輪箱。對主軸轉速信號采用高速計速
，對卷繞輥進行測速
；通過在人機界麵上設置工藝參數如：錠子速度、橫動速度
、成型斜度、工作定時
、撚度等
，對運轉過程中出現的故障信息均在人麵界麵上用來顯示，為排除故障提供方便。

 

 

 

 

伺服電子成型示意圖

 

1）、卷繞速度設定：卷繞速度即主車速，決定整機的生產速度，根據卷繞速度設定變頻器運行頻率；卷繞速度決定卷繞線速度。

2）、橫走速度設定：橫走速度即橫向移絲速度，根據不同品種紗線的卷繞要求橫走速度與卷繞速度形成比例，來決定來回卷繞的交叉角度
；且橫走速度不能過慢或過快，過慢會導致橫動反向時錠邊累計過多導致硬變和掉線
，過快也會導致伺服反向時過衝、抖動而導致掉線。

3）、初始行程設定：初始行程即表示A-B間距離。

4）、初始輥徑設定：初始輥徑設定必須準確，否則將影響成型效果。

5）、停車延時設定：停ting車che延yan時shi即ji表biao示shi在zai按an動dong停ting車che按an鈕niu後hou由you於yu轉zhuan盤pan慣guan性xing無wu法fa立li即ji停ting止zhi，所suo以yi必bi須xu延yan時shi橫heng動dong機ji構gou一yi段duan時shi間jian等deng待dai轉zhuan盤pan完wan全quan停ting止zhi後hou再zai停ting止zhi橫heng動dong，否fou則ze紗sha線xian將jiang會hui在zai橫heng動dong停ting止zhi位wei置zhi大da量liang卷juan繞rao。

6）、差動距離：AC與DB為差繞長度。在AB往複的過程中，並不是每次往複行程都是由A點至B點，或是由B點至A點實際往複行程為A點至D點，D點至C點，C點至B點，再由B點至A點依序循環，主要是解決在卷繞過程中兩邊會有凸起的現象（俗稱電阻效應）。

7）、成型角度調整參數：成型角度調整參數將決定紗錠在卷繞成型的收邊角度的坡度，由於成型角度是由卷繞速度、橫動速度、shaxiancuxibutongsuogongtongjuedingde，suoyikeyitongguochengxingjiaodutiaozhengcanshujinxingxiuzheng，dadaomeiguandexiaoguo

，cicanshuyuedabiaoshipoduyuedou，yuexiaobiaoshipoduyueping。

8）、軟邊調整參數設定：在卷繞成型中由於退繞的需要
，要求錠邊相對鬆軟
，避免錠邊太硬、太緊所導致退繞斷線現象，調整軟邊參數可以有效調整收邊的鬆軟度，軟邊調整參數越大邊越硬，參數越小邊越軟。

 

通過使用不同紗線進行卷繞測試（40D-200D規格）
，現在的台達伺服卷繞成型效果已經非常接近國際領先包覆絲機生產商曼尼加圖的成型效果。

隨著伺服成型的高效、成熟
、性價比的提高，應(ying)用(yong)伺(si)服(fu)成(cheng)型(xing)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)將(jiang)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)紡(fang)織(zhi)行(xing)業(ye)上(shang)所(suo)有(you)機(ji)械(xie)式(shi)傳(chuan)統(tong)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)，效(xiao)率(lv)比(bi)傳(chuan)統(tong)包(bao)覆(fu)絲(si)機(ji)成(cheng)倍(bei)提(ti)高(gao)，卷(juan)裝(zhuang)容(rong)量(liang)增(zeng)大(da)，質(zhi)量(liang)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)，高(gao)品(pin)質(zhi)錠(ding)子(zi)在(zai)高(gao)速(su)運(yun)轉(zhuan)下(xia)的(de)持(chi)久(jiu)穩(wen)定(ding)性(xing)，二(er)級(ji)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou)，使(shi)受(shou)力(li)更(geng)合(he)理(li)，適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)更(geng)廣(guang)，取(qu)消(xiao)油(you)浴(yu)式(shi)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)，維(wei)護(hu)更(geng)方(fang)便(bian)
，使(shi)卷(juan)繞(rao)成(cheng)形(xing)良(liang)好(hao)，軟(ruan)邊(bian)成(cheng)型(xing)退(tui)繞(rao)更(geng)容(rong)易(yi)。

伺服成型技術的成熟將完全取代傳統機械成型技術，目前所有機械成型的卷繞紡機都將得到革命性突破（包括包覆絲機、倍撚機
、絡筒機等）
，推動國內紡機行業從低效
、底端市場走向高效
、高質的新時代。