自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)工藝及控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展探討（上）

　　在傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗工藝過(guò)程中，由于鋼領(lǐng)直徑限制，使得細(xì)紗紗管上的容紗量十分有限，無(wú)法直接用于織造；同時(shí)在原料或紡紗過(guò)程中可能出現(xiàn)的雜質(zhì)及紗疵也必須有效去除。絡(luò)筒工序正是為了上述目的而設(shè)立的。但傳統(tǒng)絡(luò)筒設(shè)備大都要人工接頭，質(zhì)量不穩(wěn)定，勞動(dòng)力強(qiáng)度及消耗人工十分巨大。因此自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)替代傳統(tǒng)絡(luò)筒機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨勢(shì)。又是生產(chǎn)企業(yè)有效質(zhì)量控制的標(biāo)志。
　　目前國(guó)內(nèi)使用自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)用戶(hù)的目的大都只是減少勞動(dòng)力。但現(xiàn)代化下道工序的發(fā)展和要求，實(shí)際上已對(duì)自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)提出了更高的要求。這些主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。
　　1筒紗張力均勻，密度均勻且可控
　　現(xiàn)代化自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)已普遍采用各種張力控制系統(tǒng)，有氣圈跟蹤式、間隙式張力檢測(cè)式和連續(xù)在線(xiàn)式張力檢測(cè)式等。例：氣圈跟蹤式的原理為檢測(cè)紗線(xiàn)在細(xì)紗管上的位置來(lái)控制氣圈，從而使小紗時(shí)張力不會(huì)上升。而間隙式張力檢測(cè)式采用非穩(wěn)態(tài)方式采集張力，采集值除張力本身之外，還受到紗線(xiàn)支數(shù)等其他因素的影響，所以精度不高。連續(xù)在線(xiàn)式張力檢測(cè)式為最高精度的控制方式，其特點(diǎn)是檢測(cè)和調(diào)節(jié)為同一穩(wěn)態(tài)參數(shù)，精度能達(dá)1CN，能做到“所見(jiàn)即所得”。
　　高端應(yīng)用中使用直接連續(xù)式的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)紗線(xiàn)張力系統(tǒng)，可以高精確地監(jiān)測(cè)到所有隨機(jī)的紗線(xiàn)張力變化。而這些隨機(jī)張力變動(dòng)是無(wú)法預(yù)測(cè)的。跟據(jù)實(shí)時(shí)紗線(xiàn)張力數(shù)值，并通過(guò)電腦計(jì)算，由電磁式張力盤(pán)調(diào)節(jié)紗線(xiàn)張力,對(duì)紗線(xiàn)的測(cè)量及控制精度可達(dá)<1 cN，因此確保快速和準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)到預(yù)定的張力水平,可加工所有紗管型號(hào)并能補(bǔ)償任何張力變化。采用這種方式后，對(duì)任何種不同模量特性的紗線(xiàn),在高速卷繞的整個(gè)過(guò)程中自始至終保持高精度的恒定張力,以保證高質(zhì)量的卷裝成形.在管紗整個(gè)退繞過(guò)程中,可自始至終以設(shè)定速度運(yùn)行,使絡(luò)紗下部退繞無(wú)須復(fù)雜的氣圈跟蹤系統(tǒng),在小紗時(shí)可保持高速,使產(chǎn)量大大提高。
　　另外重要的是：在槽筒啟動(dòng)時(shí),由于速度不能突變，紗線(xiàn)會(huì)在這一階段形成欠張力。采用直接連續(xù)式的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)紗線(xiàn)張力系統(tǒng)后，也能以高響應(yīng)速率使紗線(xiàn)在槽筒未達(dá)到全速之前，及時(shí)并迅速地達(dá)到設(shè)定張力。
　　這種張力控制系統(tǒng)真正能在恒張力(1 cN)下做到320 mm以上大筒子,在下道工序可大大降低斷紗率。采用這種方式，在直接染色筒子方面可有十分廣泛的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)極低密度(<0.3g/cm3)筒紗卷裝。
　　2筒紗大卷裝要求及其他特殊卷裝高求
　　影響筒裝尺寸大小的重要因素之一是重疊區(qū)對(duì)直徑限制。當(dāng)筒子和槽筒的轉(zhuǎn)速達(dá)到整數(shù)比的臨界直徑處，就會(huì)形成重疊區(qū)。在重疊區(qū)，紗線(xiàn)一根排列在另一根紗線(xiàn)之上或旁邊，形成平行紗線(xiàn)的條帶。重疊條帶造成了退繞的速度限制，如筒紗直接用于染色，又會(huì)影響染色的均勻度。在細(xì)號(hào)紗線(xiàn)絡(luò)紗時(shí)這種情況尤其嚴(yán)重。卷裝越大，臨界直徑處平行條帶的情況越嚴(yán)重。目前主流防疊系統(tǒng)是采用電子防疊，采用槽筒驅(qū)動(dòng)交變加減速方式，人為形成槽筒和筒紗之間的滑移。但由于筒紗和槽筒之間的壓力是固定不變的，所以滑移量有限，且不能有效控制。
　　大卷裝無(wú)重疊區(qū)的要求產(chǎn)生了PROPACK的基本原理。其是采用一套特殊的自動(dòng)調(diào)節(jié)搖架壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)受電腦計(jì)算結(jié)果的指令，能自動(dòng)在筒紗卷繞到臨界直徑處調(diào)節(jié)搖架壓力，所以能完全有效地形成足夠的滑移以消除重疊現(xiàn)象，使卷繞直徑不再受重疊現(xiàn)象限制。
　　另外，對(duì)于彈力紗的絡(luò)筒，筒紗在大直徑高彈力情況下，由于外層紗線(xiàn)對(duì)內(nèi)層產(chǎn)生擠壓，最終在筒紗兩端面會(huì)形成凸出的端面，產(chǎn)生成形缺陷。卷裝直徑越大，凸出情況越嚴(yán)重。現(xiàn)代化先進(jìn)絡(luò)筒機(jī)能把自動(dòng)張力控制和自動(dòng)搖架壓力控制有機(jī)地通過(guò)電腦結(jié)合起來(lái)。這就是VARIOPACK的基本原理。用這種方式，彈力筒紗和普通紗筒紗可做到一樣的成形。
　　3筒紗長(zhǎng)度精度的要求
　　目前自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)都有紗線(xiàn)自動(dòng)計(jì)長(zhǎng)裝置。目前普遍方式是記錄槽筒轉(zhuǎn)數(shù)換算成周長(zhǎng)來(lái)完成定長(zhǎng)功能。但精度只能在2%左右。所以理想的方式是直接測(cè)量紗線(xiàn)在紗路中運(yùn)行的距離。根據(jù)這種要求，目前已出現(xiàn)一種叫ECOPACK的方式，其采用光學(xué)非接觸方式在紗路中掃描并記錄運(yùn)動(dòng)紗線(xiàn)外廓，分析比較運(yùn)行時(shí)測(cè)得的信號(hào)，將信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)化為當(dāng)前紗線(xiàn)長(zhǎng)度，并和設(shè)定值比較，并作相應(yīng)動(dòng)作。采用這種ECOPACK的高精度長(zhǎng)度測(cè)量方式后，各個(gè)筒紗卷裝的紗線(xiàn)長(zhǎng)度誤差值可控制在0.5%之內(nèi)。在下道工序，如整經(jīng)中，可使同一批紗幾乎同時(shí)繞盡，有效減少紗線(xiàn)未繞完而再需重繞的的浪費(fèi)。
　　ECOPACK特別適用于生產(chǎn)高質(zhì)量高檔紗線(xiàn)，如細(xì)號(hào)精梳棉紗、精紡毛紗、緊密紡紗線(xiàn)和要求高精度紗線(xiàn)計(jì)長(zhǎng)的后道工序的加工，如整經(jīng)、倍捻等。