村田No1C自动络筒机分析.doc

纺织职业技术学院课程论文村田No.21C自动络筒机分析班 级：学 号：姓 名：课 程：___________指导教师：完成时间：2012年5月21日——2012年5月27日村田No.21C自动络筒机分析摘要：本文分析了日本村田No.21C型自动络筒机的工艺流程、工作原理、构造组成，并主要从机电一体化的角度对电子清纱、力控制、电子防叠、空气接捻器、毛羽减增装置等进展了简要分析最后，总结了No.21C型络筒机在使用过程中的常见问题及解决方法以及络筒机的维修保养关键词：络筒机； 电子清纱； 力控制； 电子防叠；接捻器； 维修保养；目 录前言31.络筒概述41.1 络筒工艺的目的和要求41.2 络筒设备的分类52.村田No.21C型自动络筒机简介52.1络筒机的工艺流程及工作原理63.村田No.21C自动络筒机主要机构分析73.1电子清纱器83.2 力控制系统103.3毛羽减少装置123.4电子防叠装置153.5村田接捻器164.NO.21C型络筒机常见问题及解决措施194.1捻接失误率过高194.2退绕不良204.3筒管飞脱204.4突发性毛羽纱疵215.络筒机维修保养容及技术要求226.完毕语24参考文献24前言自动络筒机是实现纺织企业产业升级的关键设备，国市场每年有约2600台左右的需求量，上世纪90年代初，中国自动络筒机大局部依赖进口，本文针对日本村田第三代No.21C型自动络筒机进展了简要分析。

该类设备设计制造精度及稳定性要求非常高，是各先进国家近年重点研发的主要纺织设备之一，也是我国众多纺织企业为提高产品质量档次的主要技改容各种新技术应用都会在自络机上得到应用对于我国众多纺织企业技术改革来说，使用自动络筒设备不仅是要为络筒工序减少劳动力，而应将重点放在以纱线高速开展要求为起点，以提高卷装质量并提高低道工序效率为主要目标在整个纺纱过程中，络筒局部必不可少的〔如图1〕，它属于后加工围图1 络筒机在纺纱工艺流程中的位置1.络筒概述1.1 络筒工艺的目的和要求络筒(又称络纱)是织前准备的第一道工序，其目的是改变卷装的形式，增大卷装容量去除纱疵与杂质，提高纱线品质络筒的要卷装成形良好，无疵点纱圈排列均匀，无重叠，利于退绕卷绕力、密度符合工艺要求结头可靠卷绕长度一致1.2 络筒设备的分类自动络筒机按功能分半自动络筒机：又称纱库型自动络筒机，每个络纱锭节设一盛纱库来供应管纱，每个纱库盛放6只管纱，管纱的喂入由人工完成 全自动络筒机 ：又称托盘型自动络筒机，一台机器设一盛纱托盘〔或称管纱准备库〕，托盘盛放细纱机下来的散装管纱，而管纱的整理、输送、引头及换管前的准备到位均由机器完成，因而提高了络筒自动化。

按接头器负担分小批锭接头自动络筒机：是指每5～10个络纱锭用一个接头机巡回接头 单锭接头自动络筒机 ：是指每一个络纱锭用一个接头机进展接头2.村田No.21C型自动络筒机简介No.21C自动络筒机是由日本Muratec〔村田〕公司推出的第三代产品，属于单锭接头半自动络筒机〔纱库型自动络筒机〕如图2-1其主要特点为：防叠槽筒：槽筒带有 2 圈和 2.5 圈两条沟槽，在控制系统检测到卷绕在重叠区时，由跳线机构将纱线送到另一沟槽，到达防叠目的；采用 9 孔纱库，提高挡车工的工作效率，提高看台数；力管理系统：与BAL – CON装置结合使用确定管纱的剩余量，据此确定并调节力装置的压力，到达控制卷绕力的目的；近似直线的纱路，由此可降低不可调力，为力调节增加空间；采用PLC21精细定长装置，可使卷状长度误差准确到 0.5%，大大减少后道工序的筒脚纱，为用户带来经济效益；智能接头循环，使生产效率大幅提高，减少了废纱，降低了能源消耗图2-1 No.21C自动络筒机2.1络筒机的工艺流程及工作原理 工艺流程纱线从管线上退绕下来，经过气圈破裂器、预清纱器、栅状探纱器、力装置、上蜡装置以及电子清纱器、捻接器及槽筒，最后卷绕到筒子上。

预纱器(缝隙式)可预先去除纱线上局部纱疵和杂质，以减少电子清纱器的负担及停车次数栅状探纱器可用来判断停车原因，是管纱用完还是中连续头，并立即将信息传递给有关执行机构小吸纱嘴的作用是当纱线断头后，立即将管纱一端的纱头吸入，使纱线保持力，等待大吸嘴在筒子上找头，然后一并送入打结器打结工作原理1—管纱 2—气圈控制器 3—下剪刀 4—预清纱器 5—张力装置 6—捻接器7—电子清纱器 8—切断夹持器 9—上蜡装置 10—槽筒 11—筒子 图2-2村田No.21C自动络筒机工作原理图如图2-2所示，纱线从管纱上退绕下来，经气圈控置器和预清纱器，使纱线的杂质和较大纱疵得到去除然后，纱线通过力装置和电子清纱器对纱线的疵点进展检测、去除根据需要，还可有上蜡装置对纱线进展上蜡最后，当槽筒转动时，一方面使紧压在它上面的筒子做回转运动，使纱线卷入；另一方面，槽筒上的沟槽带动纱线作往复导纱运动，使纱线均匀的卷绕道筒子外表电子清纱器检测到纱疵后立即剪断纱线，筒子从槽筒上抬起，并被刹车装置刹住断头发生后，大吸嘴转上去在筒子上吸纱头，同时，小吸嘴转下来在筒子上吸纱头，大小吸嘴将吸住的纱线拉入捻接器，形成无结接头，然后自动开车。

3.村田No.21C自动络筒机主要机构分析村田No.21C自动络筒机的机构由退绕、中间、卷绕成型三个局部组成其中退绕局部包括：Bal－Con跟踪式气圈控制器、圆形纱库、防扭导丝器；中间局部包括：预清纱器、力装置、村田No,21C自动络筒机毛羽减少装置；卷绕成型局部包括：槽筒、自动落筒装置本节主要对中间局部进展了分析3.1电子清纱器原理：通过带有专用检测头的电子设备来去除纱疵，主要是对纱的粗细度和长度进展检测；优点：①检测准确，调节方便，清纱效率高；②可控制纱线质量；③可有效去除有害纱疵，减少布机断头与停车；④可提高后道工序的劳动生产率，电子式清纱器在检测纱线时，检测器不与纱线接触，因而不会损伤纱线村田No.21C自动络筒机的电子清纱器村田No.21C自动络筒机采用了组合探头的电子清纱器，综合了光电式和电容式检测的优点，弥补了各自的缺点，提高纱线精度和性能，而且还具有异线检测功能 光电式电子清沙器〔图3-1〕图3-1 光电式电子清纱器工作原理工作原理：纱线粗细长短的不同，对光线的遮挡量也不同，光电传感器产生的电信号也就不一样，该信号经放大器放大后再经施密特鉴别电路，对纱疵的粗度、长度进展鉴别，假设纱疵的粗度、长度超过设定值时，鉴别电路翻转，输出高电平，驱动切刀机构将纱疵切除。

光电式检测方式的优点①不受空气湿度的影响② 光线分布不匀的情况可用散光片很方便的解决，且效果良好③ 不受空间电场的影响④ 即使采用调制光，其频率〔40k～50kHz〕也只需电容式谐振频率(20M～30MHz)的1/500，因此不受系统分布电容的影响⑤ 检测信号根本线性，定量性能比拟好⑥ 系统的检测和调试维修很方便，一般只要有普通的电压表和经过短期培训的人员即可进展检测和调试维修，不需要任何特定的环境光电式检测方式的缺点① 由于光电式检测是根据纱线在检测区域的轴向剖面的面积的大小〔即投影〕来决定通过受光体的电流的大小，所以光电式检测只能片面的反映出纱线在*一方向上的几何属性② 受光体〔即光电池〕会有老化现象，一般在5至8年之间就需要更换③ 不采用调制光时易受环境光线的干扰 电容式电子清沙器〔图3-2〕图3-2 电容式清纱器工作原理其原理是电容式电子清纱器的检测头是利用改变电容介电常数的电容式传感器制成的因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也就不同利用这一原理就可测量纱线粗细、纤维种类或带子厚度等电容式检测方式的优点① 由于电容式检测是根据纱线在极板中所占据的空间的大小来决定电容量的大小，所以电容式检测可以在一定程度上反映纱线体积或质量的大小。

② 极板寿命比拟长③ 不受环境光线的干扰电容式检测方式的缺点 ①电场分布不匀导致同样的疵点在不同的部位所形成的电容量明显不同，给后续的处理造成假象，产生误判②受空气湿度影响特别明显，在湿度变化较大的时段或区域几乎无法应用③受空间叠加电场的影响比拟大 极板电容太小，使得谐振频率很高，检测信号受系统分布电容的影响很大 ④系统的检测和调试维修很困难，一般需要很专业的知识、使用很特定的设备和在很特定的环境下才能进展⑤检测信号是非线性的，这在模拟系统中几乎是无法进展正确量化的 3.2 力控制系统控制络纱力的意义〔1〕络筒力适当，能使络成的筒子成形良好，构造严密而不损伤纱线的物理机械性能〔2〕力过大，将使纱线丧失弹性，不利于织造；假设力过小，会使筒子成形不良，易塌边脱圈，且断头时纱线容易嵌入筒子部，接头时不易找头，因而降低工作效率〔3〕此外，在额定的力下，络筒时可以使弱捻纱预先断裂，经过重新捻接的纱线由于去除了薄弱环节，可以提高后道工序的效率 影响退绕力的因素 〔图3-3〕图3-3 退绕力的主要因素〔1〕速度的影响：车速越大，力也随之越大；〔2〕退绕高度的影响：满管时力极小，随着退绕进展，退绕力逐渐增加，管纱退绕到管底时，力急剧增大；〔3〕导纱距离的影响：随着导纱距离的增加，退绕力及力波动幅度均逐渐增加；〔4〕纱线特数的影响：由于离心力的原因，纱线退绕力与纱线特数成正比。

村田No.21C型自动络筒机的络纱力自动控制装置组成：跟踪式气圈控制器、栅栏式力控制器两局部组成〔图3-4〕气圈控制器光电传感器电磁铁张力数学模型伺服电动机锭位计算机齿轮齿条固定栅栏活动栅栏气圈气圈控制器光电传感器电磁铁张力数学模型伺服电动机锭位计算机齿轮齿条固定栅栏栅栏活动气圈管纱图3-4 No.21C型自动络筒机的络纱力自动控制装置① 跟踪式气圈控制器构成的闭环系统跟踪式气圈控制器采用光电检测技术，实时采集管纱的退绕位置信号，通过锭位计算机的控制电路和伺服电动机的驱动使气圈控制器跟踪下移由于是跟踪随动控制，所以采用伺服电动机显然，气圈控制器的跟踪下移采用的是带检测反应的闭环控制系统由于气圈控制器可以跟随管纱退绕面的下降而同步下降，使管纱退绕点与气圈控制器之间的气圈形状几乎保持不变，不仅有利于纱线力的稳定，减小空管时的力的波动，还有利于管纱的高速退绕，提高络筒机的产量② 栅栏式力器构成的开环系统该系统由跟踪式气圈控制器上的光电传感器探测管纱余量，然后锭位计算机根据残纱位置用力数学模型自动计算力变化，并通过电磁铁来调节活动栅栏的位置，以改变纱线对栅栏的包围角从而用备积法调节附加力的大小，使实际运行的附加力自始至终保持稳定。

显然，村田No.21C自动络筒机的络纱力自动控制装置也是一处检测、两处控制的混合环控制系统，因此控制精度很高采用跟踪式气圈控制器后，纱线退绕力的波动比采用固定式气圈控制器减小，但并不恒定由于力数学模型主要是根据退绕力的变化规律反向确定，所以栅栏式力器所产生的附加力会按跟踪式气圈控制器的退绕力曲线同步反向变化结果，由退绕力和附加力两局部叠加后实际运行的络纱力可始终保持稳定〔图3-5〕 张力管纱从头至尾退绕过程固定式气圈控制器退绕张。