论自动化技术在纺织工业中的应用

摘　要：现代纺织设备运用自动化等高新技术，实现了纺织生产过程中各种参数的在线检测、显示、自动控制和自动调节，实现了设备运行的自动监测、显示、超限报警等功能，保证和提高了产品质量和生产效率，降低了产品成本，增强了产品的竞争力。

关键词：自动化；纺织工业；检测；自动控制；自动调节

中图分类号：TP29文献标识码：A　　　　　文章编号：

作者简介：姚俊红，女，38岁，山东夏津人，德州学院机电工程系副主任，副教授，研究方向：机械制造及自动化。

前言

　　自动化是指在没有人的直接参与下，机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程。工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗和确保安全等目的的综合性技术。正是由于自动化技术在纺织工业上的广泛应用，推动着纺织新工艺、新技术的不断成熟和推广，日益改变着世界纺织工业的生产技术面貌。据报道，由于纺织新技术的迅速发展，一些发达国家被称为“夕阳工业”的纺织工业，又开始出现新的生机。

1自动化技术应用于清梳联设备，保证了成纱质量和稳定性

        国产清梳联设备配用的高产梳棉机采用混合环控制，对喂入棉层的厚度进行检测，控制短片段不匀；采用喇叭口压力检测或采用凹凸罗拉、阶梯罗拉检测输出棉条的粗细，控制长片段不匀。两处检测到的信号，送入控制器经计算机运算，控制给棉罗拉的速度，达到自调匀整的目的。清梳联单机和全流程采用的光电检测、压力传感、位移传感、信号转换、伺服系统控制、计算机处理、变频凋速、自调匀整、计算机综合监控等技术提高了全流程运行的稳定性、可靠性，保证了全流程连续、同步、平稳运行，使输出棉条长片段、超长片段、甚至短片段的均匀度都能稳定在一定范围内，从而保证了成纱质量和稳定性。

        近年来发展起来的异性纤维在线自动检测清除装置，采用彩色数码摄像技术，通过面扫描，修正照度差异，光谱分析能精确判定异性纤维大小及位置，由高速气流将异性纤维排出。

2自动化技术应用于并条工序，稳定了棉条支数

         国外产的RSB-D30型并条机及HSR-1000机，除配有开环或闭环自调匀整装置以外，还配有质量监控系统，发生质量超限故障立即停车报警，自调匀整装置很灵敏，传感器对棉条发生的探测信号可保持每1.5～4mm匀整一次，这相对于高速并条机，单位时间里控制频率很高，匀整频率达毫秒级，因此棉条均匀质量高，可将土25％的棉条均整到土1％以内。这种并条机生产的棉条不必再由试验室控制支数偏差，因此在组成新的转杯纺工艺过程中可不再考虑棉条重量偏差的离线检测试验。

         国内并条机主要生产厂沈阳、天门、宝成厂均生产带有自调匀整的并条机，目前成熟配套的装置主要为三种型号产品，由洛阳613研究所开发的BYD型、乌斯特公司的USC型和USG型。控制方式采用凹凸罗拉检测喂入棉条的粗细，经过计算机运算，控制交流伺服驱动器和电机，改变主牵伸的牵伸倍数，达到匀整的目的。

3自动化技术应用于络筒机，保证了纱团松紧均匀

        德国施拉夫霍斯特公司生产的Ｄ338型、Ｖ338型Ａｕｔｏｃｏｎｅｒ自动络筒机的技术优势在于带有自动真空控制系统的低压抽吸装置以及用传感器控制的物料流程系统。其最为突出的是运用公司多年的研究成果开发研制的Ａｕｔｏｔｅｎｅｓ纱线张力控制系统。它采用的纱线张力传感器能连续直接测得每个络纱锭子的纱线张力，并将张力值输入纱线张力控制单元以调整张力，使之保持某一常数值。由于张力恒定，筒子卷绕密度均匀，减少了废料，降低了能耗。张力值可由信息处理器集中设定。机上带有触模式控制屏和集成式清纱器，能监控整个生产过程，告知实时生产数据。

         国产新一代的自动络筒机在2002年国际纺机展上展出，其特点就是自动化水平的进一步提高，换管、大小吸嘴、自动捻接等各项动作均由单独电机传动，由电脑控制各种动作既方便又快捷，取消了齿轮、凸轮、连杆等机械传动，简化了机械结构，提高了机器的生产效率，降低了消耗。

4自动化技术应用粗纱机，改善粗纱条干水平

         新型的粗纱机均由计算机控制多台变频器，交流伺服驱动器，再分别控制多台电动机的同步传动系统，从而简化了复杂的机械结构，取消了锥轮变速装置、三自动成形机构、计长装置等。利用计算机储存多品种的最佳工艺，更换品种十分方便；采用传感技术，检测纱线张力，通过计算机实现张力控制；采用计算机软件来完成粗纱的卷绕成形功能和实现经轴、织轴的理想卷绕，使机构简化，操作方便，性能改善，质 量提高，提升了设备的档次和水平。

5自动化技术应用于环锭纺纱系统,使之向全流程连续化生产发展

         1983年米兰国际纺机展览会以后曾有人预言，传统环锭纺纱技术将被新型纺纱所取代。但是，第10届国际纺机展览改变了这种看法，许多新技术的成功，自动化程度的不断发展，使环锭纺纱技术进入了新的发展阶段。有些机型将检测结果通过变频调速直接改变工艺参数，简化了机械结构，有的机型通过检测、显示还能直接匀整输出纱条的质量。操作自动化发展到了更高的水平，自动清洁、自动调速、定位停车、自动落卷、自动落纱、自动换筒、自动接头、自动排除落棉等等，凡是需要人工操作的部位和动作，都尽可能地实现机器自动操作。不仅减少了操作管理人员，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率，更为重要的是，由机器代替手工操作，消除了人为因素对生产的影响，提高了操作的可靠性和稳定性，因而保证了产品质量。在大幅度提高单机生产水平和操作自动化的基础上，环锭纺纱正向全流程连续化生产发展。

6自动化技术应用于新型纺纱工艺，提升产品竞争力

6.1新型气流纺纱机已基本上实现了生产自动化

        微机控制的纺纱系统可以自动检测、显示各种生产参数并自动打印。瑞士Ru14型气流纺纱机的在线质量监测装置，可以自动检测和记录纱线条干，并能超限自停，能按设定要求自动控制纺纱长度。德国Autocoro型气流纺纱机的自动接头装置，还设有接头质量自动检测装置，号称无疵点接头。此外，如纺杯自动清洁、自动落筒、防叠装置、上腊装置、机台自动启动装置等都有利于提高产品质量，方便操作管理，提高劳动生产率。

6.2涡流纺纱机的自动监控系统

        涡流纺纱机配有触摸式控制系统，可控制并设定最佳工艺条件，包括全部牵伸及主牵伸倍数的设定；涡流纺纱机上还配有智能型分析系统，有效控制纱线质量如对竹节纱、粗细节纱等纱疵的分析及清除，完成纱疵分级及周期性疵点的检测等；自动对停台时间进行检测分析及记录断头、疵点去除、落纱、动力停台等停台时间的分析、记录、贮存。对接头不良、落纱、维修及等待接头时间的监测，可自动记录运转不正常和可疑的锭子及喂入棉条的质量问题等。

7自动化技术应用于无梭织机，实现织造生产自动化

        自动化技术的推广应用，使无梭织机的技术水平和品种适应性不断创造新水平，使织机操作实现了自动化，如开关车的程序控制，定期自动加油，利用微机自动收集、显示织机的各种生产参数和运行情况，包括速度、产量、效率、停台及原因分析、织轴经纱存量、在机织物卷装等等，因而提高了管理水平，提高了生产效率；电子送经和电子卷取组成了经纱张力的自动控制，基本上消除了纬向疵点；电子选色，微机自动变换织纹组织，集中改变织物图形，通过单机和中央控制台的双向通讯还能实现群控；瑞士吕蒂L5100型喷气织机根据不同织物的要求，由微机自动计算和优化主喷嘴和辅助喷嘴的气压和启闭时间，从而既保证了产品质量，又减少了气耗；有些机型还能自动排除纬向疵点。据介绍，有的制造厂开始研究梭口外纬向疵点的自动检测，以及在线断经的自动检测和排除方法。有人预言，不用很长时间，有可能实现织造生产的完全自动化。

结束语

         降低生产成本、提高产品质量是纺织企业普遍关心的问题，自动化技术、计算机技术及网络技术的迅猛发展为传统的纺织工业提供了良好的技术支持，也正好为解决这两个问题起到了关键作用。自动化、连续化继续是纺织业界人士的追求，自动化和工序间的连续化将有效保证产品质量和减少用工数量，提高纺织企业的效率。

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