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1、机电一体化技术全册配套最机电一体化技术全册配套最 完整精品课件完整精品课件1 纺织机电一体化技术基础 3 自我介绍 姓名：吕汉明姓名：吕汉明 单位：天津工业大学纺织工程系单位：天津工业大学纺织工程系 电话：电话：13682121836 e-mail: 4 教材：教材： 马崇启主编. 纺织机电一体化. 中国纺织出版社， 2010 参考书：参考书： 穆征 主编. 纺织设备机电一体化技术. 中国纺织出 版社，2008 5 课程内容介绍课程内容介绍 n机电一体化技术在纺织机械设备中的应用：（机电一体化技术在纺织机械设备中的应用：（8 8章）章） 清梳联、并条机、粗纱机、细纱机、自动络筒机、整经机、浆清

2、梳联、并条机、粗纱机、细纱机、自动络筒机、整经机、浆 纱机及织机纱机及织机 n基础知识部分：（基础知识部分：（5 5章）章） 机电一体化基础知识机电一体化基础知识 计算机控制系统中的控制器计算机控制系统中的控制器 计算机控制系统中的总线与多机通信计算机控制系统中的总线与多机通信 计算机控制系统计算机控制系统 机电一体化中的执行元件机电一体化中的执行元件 6 第一章 机电一体化基础知识 了解机电一体化概念 了解机电一体化相关技术 了解机电一体化产品的开发步骤 n 本章知识点 7 第一章 机电一体化基础知识 第一节 机电一体化概述 第二节 机电一体化相关技术 第三节 机电一体化产品的开发步骤 8

3、第一节 机电一体化概述 一 机电一体化的概念 机电一体化技术（Mechatronics）又称机械电子技术，是机械技术、 电子技术和信息技术有机结合的产物。 利用微电子技术、信息技术(主要包括通信技术、控制技术、计算机 技术等技术)使机械设备实现柔性化和智能化的技术。机电一体化涵 盖“技术”和“产品”两个方面。 机械技术 机电一体 化技术 电子技术信息技术 9 二 机电一体化系统的构成 执行元件 控制 信息 控制单元部分 动力源 检测传感 部分 机械机构 参数变 化信息 驱 动 力 能 量 检测 参数 10 机械本体 动力部件 传感器 控制器 执行器五大要素 结构功能 运转功能 检测功能 控制功

4、能 驱动功能五大功能 机械部件（身躯） 动力 （内脏） 传感 （五官） 驱动 （肌、筋） 控制 （大脑） 11 12 例题： 按结构要素划分图示系统 13 14 15 三 机电一体化技术的发展 第二阶段： 20世纪70年代至20世纪80年代，为蓬勃发展的阶段。 第二阶段特征：人们自觉地、主动地利用计算机技术、控制技术、地利用计算机技术、控制技术、 通信技术通信技术的成果创造新的机电一体化产品。 n机电一体化技术的发展阶段 第三阶段：从20世纪90年代后期开始。 第三阶段特征：人工智能技术及网络技术人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步， 使机电一体化技术向智能化新阶段迈进。 第一阶段：上世

5、纪60年代以前，也可称为萌芽阶段。 第一阶段特征：在这一阶段，由于电子技术的迅速发展，人们自 觉或不自觉地利用电子技术电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。 16 三 机电一体化技术的发展 n机电一体化技术的发展趋势 智能化 网络化 模块化 微型化 绿色化 人性化 自带能源化 17 四 机电一体化技术的分类 n生产过程的机电一体化 计算机辅助设计 计算机辅助制造 计算机辅助工艺设计 柔性制造系统 计算机集成制造系统 n机电产品的机电一体化 机、电、仪一体化产品 机、电、液一体化产品 光、机、电一体化产品 18 四 机电一体化的意义 功能增强 提高系统精度 简化系统结构 提高可靠性 方便操作

6、提高系统柔性 19 为什么要了解机电一体化技术？ 公司及从业人员 追求卓越的需要 被逼无奈的迫切的需要 社会发展迫使十分迫切的需要 这是真的 20 第二节 机电一体化相关技术 机械技术 传感与检测技术 计算机与信息处理技术 自动控制技术 执行与驱动技术 系统总体技术 21 一 机械技术 机械技术是机电一体化技术的基础，机电一体化产品中 的主功能和构造功能往往是以机械技术为主实现的。 机械系统包括传动机构、导向机构及执行机构，应具有 良好的动态品质。即响应要快、稳定性要好，但它们间 是对立的关系。重点应考虑机械部分的刚性、惯性矩、 固有频率及启动力与驱动部分参数间的关系。 机械系统的设计要考虑产

7、品的总体布局、机构选型、结 构造型的合理化和最优化。 制造时很难全部挽回机械系统设计不合理造成的损失制造时很难全部挽回机械系统设计不合理造成的损失。 22 二 传感与检测技术 传感与检测技术研究对象是传感器及其信号检测装置，将 被测参数转换为标准的电信号输入到信息处理系统中。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分 组成。 敏感元件直接感受被测量，并以确定关系输出某一物理量。 转换元件将敏感元件输出的物理量转换成电路参数量。 基本转换电路将电路参数量转换成便于测量的电信号。 转换元件敏感元件基本转换电路 被测量电量 23 传感器的分类 按被测量物理量的不同分：位移、距离、速度、加速

8、度、力、力矩、 温度、湿度、图像传感器等。 按测量原理分：电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电 式、热电式、气电式等传感器。 按用途分有：位置、压力、流量、温度、湿度、气味、声音、亮度 等传感器。 按输出信 号性质分 开关型 接触型：如微动开关、接触开关等 非接触型：光电开关、接近开关 模拟型 电阻型：电位器、电阻应变片等 电压、电流型：热电偶、光电电池、压电元件等 数字型 记数型：二值计数器 代码型：编码器、磁尺等 24 http:/ ;监控内容由数据统计、监控内容由数据统计、 程序控制为主转向以质量控制为主。程序控制为主转向以质量控制为主。 9 9、功能模块化。、功能模块化。 第一

9、节第一节 自动络筒机概述自动络筒机概述 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 一、张力控制系统一、张力控制系统 络纱张力是络筒过程中纱线卷绕到筒子之前的张力。络纱过络纱张力是络筒过程中纱线卷绕到筒子之前的张力。络纱过 程中必须控制纱线的张力，使张力均匀、适度。络筒张力适度，程中必须控制纱线的张力，使张力均匀、适度。络筒张力适度， 能使络成的筒子成形良好，具有一定卷绕密度而不损伤纱线的物能使络成的筒子成形良好，具有一定卷绕密度而不损伤纱线的物 理机械性能。理机械性能。 张力过大，纱线弹性损张力过大，纱线弹性损 失，织造断头增加；失，织造断头增加； 张力过小，筒子成形不良，张力过小，

10、筒子成形不良， 造成筒子疵点。造成筒子疵点。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 在络筒过程中，纱线从固定的管纱上作轴向退绕，经过若干个在络筒过程中，纱线从固定的管纱上作轴向退绕，经过若干个 导向器件后最终卷绕到筒子上。导向器件后最终卷绕到筒子上。 络筒张力的构成络筒张力的构成 纱线从静态过渡到动态所需克服的惯性力；纱线从静态过渡到动态所需克服的惯性力； 纱线从附着于管纱表面过渡到离开管纱表面进入气纱线从附着于管纱表面过渡到离开管纱表面进入气 圈所需克服的摩擦力和粘附力；圈所需克服的摩擦力和粘附力； 纱线作气圈运动而引起的纱线张力；纱线作气圈运动而引起的纱线张力； 纱线通道中各

11、种导纱器件和张力装置的作用所引起纱线通道中各种导纱器件和张力装置的作用所引起 的纱线张力；的纱线张力； 纱线运动所受的空气阻力构成的络筒张力（当络筒纱线运动所受的空气阻力构成的络筒张力（当络筒 速度达到很高时）。速度达到很高时）。 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 张力控制主要是控制变动部分的张力。 影影 响响 张张 力力 的的 因因 素素 包括纱路曲折角、导包括纱路曲折角、导 纱点的多少、导纱点纱点的多少、导纱点 的表面粗糙度等。的表面粗糙度等。 固定不变因素固定不变因素 可变因素可变因素 机型确定后对机型确定后对 络纱张力的影络纱张力的影

12、 响既确定。响既确定。 纱线线密度、络纱速度纱线线密度、络纱速度 对络纱张力产生较大对络纱张力产生较大 影响。影响。 管纱退绕从满纱到小纱管纱退绕从满纱到小纱 满纱时张力较小，小满纱时张力较小，小 纱时张力较大。纱时张力较大。 槽筒启动、制动和电子防叠槽筒启动、制动和电子防叠 因卷绕速度变化，络因卷绕速度变化，络 纱张力也发生变化。纱张力也发生变化。 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （一）跟踪式气圈控制器（一）跟踪式气圈控制器 目的：目的：气圈破裂器可以气圈破裂器可以改变气圈的形状改变气圈的形状，抑制摩擦纱段长度抑制摩擦纱段长度 变化变化，

13、改善纱线张力改善纱线张力的均匀程度。的均匀程度。 新型的气圈破裂器称新型的气圈破裂器称气圈控制器气圈控制器，根据管纱的退绕程度自动调根据管纱的退绕程度自动调 整气圈控制器的高低位置整气圈控制器的高低位置，使整只管纱在退绕过程中始终保持相，使整只管纱在退绕过程中始终保持相 同的气圈形态和摩擦纱段长度，均匀络纱张力，减少毛羽及脱圈同的气圈形态和摩擦纱段长度，均匀络纱张力，减少毛羽及脱圈 现象。现象。 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （一）跟踪式气圈控制器（一）跟踪式气圈控制器 光电传感器与气圈控制光电传感器与气圈控制 器固装为一体。器固装为一体

14、。光电传感器光电传感器 实时采集管纱的退绕位置信实时采集管纱的退绕位置信 号号，若有纱线，气圈控制器，若有纱线，气圈控制器 保持在原位置不动，若无纱保持在原位置不动，若无纱 线，控制其下移。线，控制其下移。 新型气圈破裂器工作情况新型气圈破裂器工作情况 1-管纱 2-纱线 3-气圈破裂器 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）络纱张力自动控制系统（二）络纱张力自动控制系统 工作特点：单锭控制器根据张力传感器监测到的张力工作特点：单锭控制器根据张力传感器监测到的张力 改变张力装置的加压压力。在压力达到最改变张力装置的加压压力。在压力达到最 小

15、极限值时，同时降低槽筒速度，使纱线小极限值时，同时降低槽筒速度，使纱线 张力趋于恒定。张力趋于恒定。 应用：第三代自动络筒机普遍采用这种形式。应用：第三代自动络筒机普遍采用这种形式。 开环张力控制系统开环张力控制系统 闭环或混合环张力控制系统闭环或混合环张力控制系统 工作特点：根据纱线品种、支数和卷绕速度，设定一工作特点：根据纱线品种、支数和卷绕速度，设定一 个张力值，由张力装置给纱线加压产生附个张力值，由张力装置给纱线加压产生附 加张力，当卷绕到小纱管时，降低卷绕速加张力，当卷绕到小纱管时，降低卷绕速 度，来保持纱线张力稳定。度，来保持纱线张力稳定。 缺点：降低卷绕速度，牺牲产量。缺点：降低

16、卷绕速度，牺牲产量。 应用：第二代自动络筒机采用这种形式。应用：第二代自动络筒机采用这种形式。 张张 力力 控控 制制 系系 统统 形形 式式 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）络纱张力自动控制系统（二）络纱张力自动控制系统 1.1.日本村田日本村田No.21CNo.21C型自动络筒机络纱张力自动控制系统型自动络筒机络纱张力自动控制系统 组成：由组成：由跟踪式气圈控制器、栅栏式张力控制器跟踪式气圈控制器、栅栏式张力控制器组成。组成。气圈气圈 控制器构成闭环系统，栅栏式张力器构成开环系统，控制器构成闭环系统，栅栏式张力器构成开环系统，是一

17、处是一处 检测、两处控制的混合环控制系统，控制精度较高。检测、两处控制的混合环控制系统，控制精度较高。 一、张力控制系统一、张力控制系统 锭位计算机根据光电传感器探测锭位计算机根据光电传感器探测 的管纱退绕位置用张力数学模型的管纱退绕位置用张力数学模型 自动计算张力变化，并自动计算张力变化，并通过电磁通过电磁 铁来调节活动栅栏的位置，铁来调节活动栅栏的位置，从而从而 用倍积法调节附加张力的大小，用倍积法调节附加张力的大小， 使络纱张力自始至终保持稳定。使络纱张力自始至终保持稳定。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）络纱张力自动控制系统（二）络纱张力自动控制系统 2.2.

18、德国赐来福德国赐来福Autoeoner 338Autoeoner 338型自动络筒机络纱张力自动控制系型自动络筒机络纱张力自动控制系 统统 两个张力圆盘在锭位计算机的两个张力圆盘在锭位计算机的 控制下由步进电机经齿轮同步控制下由步进电机经齿轮同步 积极传动，圆盘转动方向与纱积极传动，圆盘转动方向与纱 线运行方向相反，线运行方向相反，对纱线的压对纱线的压 力通过控制电磁力调整。力通过控制电磁力调整。 一、张力控制系统一、张力控制系统 闭环系统闭环系统: :增减电磁力使纱线张力增减电磁力使纱线张力 得到补偿和匀整。得到补偿和匀整。 开环系统开环系统: :增减卷绕速度来增增减卷绕速度来增 减纱线张力

19、。减纱线张力。 一处检测、两处控制的混合环一处检测、两处控制的混合环 控制系统，控制精度较高。控制系统，控制精度较高。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）络纱张力自动控制系统（二）络纱张力自动控制系统 2.2.德国赐来福德国赐来福Autoeoner 338Autoeoner 338型型 自动络筒机络纱张力自动控制系统自动络筒机络纱张力自动控制系统 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）络纱张力自动控制系统（二）络纱张力自动控制系统 村田村田No.21CNo.21C型和赐来福型和赐来福 338338型自动络筒机张力控制

20、装置比较型自动络筒机张力控制装置比较 对比项目对比项目村田村田No.21CNo.21C型型赐来福赐来福338338型型 张力器张力器栅栏式电磁加压栅栏式电磁加压圆盘式电磁加压圆盘式电磁加压 加压原理加压原理倍积法倍积法累加法累加法 张力器的主控制方式张力器的主控制方式开环控制开环控制闭环控制闭环控制 络纱张力的辅助控制方式络纱张力的辅助控制方式跟踪式气圈控制器闭环控制跟踪式气圈控制器闭环控制槽筒卷绕速度开环控制槽筒卷绕速度开环控制 附附加张力的大小加张力的大小数学模型预先确定数学模型预先确定根据检测根据检测结果结果实时实时动态动态匀整匀整 气圈控制器气圈控制器跟踪式跟踪式固定式固定式 检测装置

21、检测装置光电式传感器检测光电式传感器检测压电式压电式传感器传感器 检测方式检测方式探测管纱退绕位置间接探测管纱退绕位置间接确定张力确定张力直接动态检测张力直接动态检测张力 对于无法预见的张力波动对于无法预见的张力波动无法调节无法调节可以调节可以调节 一、张力控制系统一、张力控制系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （一）光电式电子清纱器工作原理（一）光电式电子清纱器工作原理 工作原理：工作原理：光电式电子清纱器是将纱疵形状的几何量（直径和长光电式电子清纱器是将纱疵形状的几何量（直径和长 度）通过光电系统转换成相应的电信号来进行检测。度）通过光电系统转换成相应的电信号来进行检

22、测。若纱疵的粗若纱疵的粗 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。机构将纱疵切除。 装置组成：装置组成：整个装置由光源、光敏接收器、信号处理电路、执行整个装置由光源、光敏接收器、信号处理电路、执行 机构等组成。机构等组成。 二、电子清纱器二、电子清纱器 电子清纱器分类电子清纱器分类 电容式电容式 光电式光电式 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （一）光电式电子清纱器工作原理（一）光电式电子清纱器工作原理 二、电子清纱器二、电子清纱器 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （

23、二）电容式电子清纱器（二）电容式电子清纱器 电容式电子清纱器工作原理电容式电子清纱器工作原理 二、电子清纱器二、电子清纱器 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （三）电子清纱器的电脑控制（三）电子清纱器的电脑控制 电子清纱器一般由检测头、清纱器信号处理电路（位于锭位）电子清纱器一般由检测头、清纱器信号处理电路（位于锭位） 和清纱器控制电脑（位于车头）三部分组成。和清纱器控制电脑（位于车头）三部分组成。 二、电子清纱器二、电子清纱器 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （四）光电式和电容式电子清纱器主要工作性能对比（四）光电式和电容式电子清纱器主要工作性能对比 项

24、目项目光电式光电式电容式电容式 纱线捻度纱线捻度影响大影响大无影响无影响 纱线颜色纱线颜色较大影响较大影响略有影响略有影响 纱线光泽纱线光泽有影响有影响无影响无影响 纱线回潮率纱线回潮率影响较小或无影响影响较小或无影响较大影响，引起检测失误较大影响，引起检测失误 纤维种类纤维种类略有影响略有影响有影响有影响 混纺比例混纺比例略有影响略有影响有影响有影响 外部杂散光外部杂散光有影响有影响无影响无影响 飞花灰尘积聚飞花灰尘积聚较大影响，引起检测失误较大影响，引起检测失误有影响有影响 金属粉末混入纱线金属粉末混入纱线无影响无影响较大影响较大影响 二、电子清纱器二、电子清纱器 光电式和电容式的组合探头

25、光电式和电容式的组合探头综合了两者的优点综合了两者的优点，还有异纤检测功能还有异纤检测功能。 如瑞士如瑞士USTERUSTER公司的公司的QUANTUM2QUANTUM2型，日本型，日本KEISOKKIKEISOKKI公司的公司的TRICHORDTRICHORD型，型， 印度印度PREMIERPREMIER公司的公司的IQONIQON型等。型等。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （一）接头循环的动作组成（一）接头循环的动作组成 1. 1.清纱器动作清纱器动作 清纱器判断纱路中没有纱线时，接头开始。清纱器判断纱路中没有纱线时，接头开始。 2. 2.筒子和槽筒动作筒子和槽筒动作

26、 筒子抬起筒子抬起槽筒和筒子刹车槽筒和筒子刹车刹车释放刹车释放筒子落下筒子落下槽筒倒转槽筒倒转槽筒倒槽筒倒 转结束。转结束。 3. 3.筒纱吸嘴动作筒纱吸嘴动作 筒纱吸嘴上行筒纱吸嘴上行风门打开风门打开筒纱吸嘴下行筒纱吸嘴下行风门关闭风门关闭筒纱吸嘴到位等筒纱吸嘴到位等 待。待。 4. 4.管纱吸嘴动作管纱吸嘴动作 管纱吸嘴下行管纱吸嘴下行预清纱器和张力盘打开预清纱器和张力盘打开张力盘清洁张力盘清洁管纱吸嘴夹住纱管纱吸嘴夹住纱 线等待线等待管纱吸嘴上行管纱吸嘴上行预清纱器和张力盘闭合预清纱器和张力盘闭合管纱吸嘴复位。管纱吸嘴复位。 5. 5.换管动作换管动作( (可选可选) ) 管纱探知管纱探

27、知管纱托脚转动管纱托脚转动空管排出空管排出管纱托脚复位管纱托脚复位管纱漏斗闭合管纱漏斗闭合 纱库转动，新管纱落下纱库转动，新管纱落下交纱臂送纱交纱臂送纱剪刀剪断纱线剪刀剪断纱线管纱漏斗复位。管纱漏斗复位。 6. 6.接头动作接头动作 夹住纱线夹住纱线绞纱绞纱退捻退捻加捻加捻纱尾剪断纱尾剪断捻接结束，纱线进入纱路。捻接结束，纱线进入纱路。 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）接头循环的基本形式（二）接头循环的基本形式 接头循环形式接头循环形式 筒纱吸嘴、管纱吸嘴和接头动筒纱吸嘴、管纱吸嘴和接头动 作一次成功作一次成功 筒纱吸嘴重

28、复动作筒纱吸嘴重复动作 管纱吸嘴重复动作管纱吸嘴重复动作 接头动作重复动作接头动作重复动作 一个完整的接头循环应该包括上述的四个基本形式，而且各一个完整的接头循环应该包括上述的四个基本形式，而且各 模块间除垂直联系外，还有横向联系。模块间除垂直联系外，还有横向联系。 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）接头循环的基本形式（二）接头循环的基本形式 1.筒纱吸嘴、管纱吸嘴和接头动作一次成功筒纱吸嘴、管纱吸嘴和接头动作一次成功 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）接

29、头循环的基本形式（二）接头循环的基本形式 2.筒纱吸嘴重复动作筒纱吸嘴重复动作 筒纱吸嘴动作失筒纱吸嘴动作失 败后重复进行，直败后重复进行，直 至重复的次数达到至重复的次数达到 设定值后，接头宣设定值后，接头宣 告失败，由操作人告失败，由操作人 员处理后，进入下员处理后，进入下 一轮接头循环。一轮接头循环。 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）接头循环的基本形式（二）接头循环的基本形式 3.管纱吸嘴重复动作管纱吸嘴重复动作 管纱吸嘴动管纱吸嘴动 作失败后重复动作失败后重复动 作，直至重复的作，直至重复的 次数达到设定值次数达到

30、设定值 后，接头宣告失后，接头宣告失 败，由操作人员败，由操作人员 处理后，进入下处理后，进入下 一轮接头循环。一轮接头循环。 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （二）接头循环的基本形式（二）接头循环的基本形式 4.接头重复动作接头重复动作 在筒纱和管纱都到位后，在筒纱和管纱都到位后， 接头装置才开始动作，若接头装置才开始动作，若 成功，则纱线进入纱路；成功，则纱线进入纱路； 若失败则若失败则整个接头循环整个接头循环进进 入第入第2 2轮，直至成功。失败轮，直至成功。失败 次数达到设定之后，槽筒次数达到设定之后，槽筒 停止运转，经

31、处理后再重停止运转，经处理后再重 新启动。新启动。 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （四）（四） 接头接头方法方法 无结接头方法无结接头方法 空气捻结法空气捻结法：是将两根纱头放入一只特殊设计的：是将两根纱头放入一只特殊设计的 捻接腔中，经高压气喷射，使两根纱头缠合在一捻接腔中，经高压气喷射，使两根纱头缠合在一 起。起。 机械捻接法机械捻接法：是利用机械动作来完成捻接全过程：是利用机械动作来完成捻接全过程 的捻接技术，通过高速自动络筒机上机械搓的捻接技术，通过高速自动络筒机上机械搓 捻器来实现退捻捻器来实现退捻牵伸牵伸加捻的捻接

32、技术过加捻的捻接技术过 程。程。 静电捻接法静电捻接法：是利用高压电场作用下产生的静电，：是利用高压电场作用下产生的静电， 吸引纱线两端的平行纤维，使纤维松解并重新掺合吸引纱线两端的平行纤维，使纤维松解并重新掺合 在一起，然后切断电源，再进行机械加捻而成。在一起，然后切断电源，再进行机械加捻而成。 三、电气控制的接头循环三、电气控制的接头循环 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 四、电子防叠机构四、电子防叠机构 重叠筒子产生原因：重叠筒子产生原因：在槽筒的在槽筒的一个或几个往复导纱周期中一个或几个往复导纱周期中 筒子恰好转过整数转筒子恰好转过整数转时，卷绕在筒子上的时，卷绕在筒

33、子上的纱圈就会前后重叠纱圈就会前后重叠起起 来。虽然筒子转速会随其直径的增加而不断降低，但其转动直来。虽然筒子转速会随其直径的增加而不断降低，但其转动直 径增加很慢，所以筒子在若干个往复导纱周期内就近似等速回径增加很慢，所以筒子在若干个往复导纱周期内就近似等速回 转，也就是说，转，也就是说，重叠现象会持续重叠现象会持续相当时间，结果在相当时间，结果在筒子表面形筒子表面形 成密集凸起的条带成密集凸起的条带。 重叠筒子危害：重叠筒子危害：使筒子与槽筒使筒子与槽筒接触不良接触不良，不仅使部分纱线受，不仅使部分纱线受 到到过分摩擦过分摩擦，造成筒子，造成筒子剧烈振动剧烈振动，而且会使筒子，而且会使筒子

34、跳动或作轴向跳动或作轴向 移动移动，以致在筒子两端造成，以致在筒子两端造成蛛网或脱边蛛网或脱边疵点，使整经疵点，使整经断头增加断头增加。 在重叠的条带中，层层纱圈又紧密地堆叠在一起，易使纱圈互在重叠的条带中，层层纱圈又紧密地堆叠在一起，易使纱圈互 相相嵌入嵌入，增加在下道工序退绕时的阻力，增加在下道工序退绕时的阻力，造成断头和乱纱。造成断头和乱纱。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 四、电子防叠机构四、电子防叠机构 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 （三）利用槽筒本身的特殊结构来防叠的实际应用（三）利用槽筒本身的特殊结构来防叠的实际应用 1.1.使沟槽中心线

35、左右扭曲使沟槽中心线左右扭曲。利用自由纱段的作用，让纱圈的。利用自由纱段的作用，让纱圈的 卷绕轨迹与左右扭曲的槽筒沟槽不相吻合，当筒子表面形成轻度卷绕轨迹与左右扭曲的槽筒沟槽不相吻合，当筒子表面形成轻度 的重叠纱条时，纱条与槽筒沟槽的啮合现象不可能发生，因此避的重叠纱条时，纱条与槽筒沟槽的啮合现象不可能发生，因此避 免严重重叠的产生。免严重重叠的产生。 2.2.将回槽设计为虚纹或断纹将回槽设计为虚纹或断纹（一般断在与离槽的交叉口处）。（一般断在与离槽的交叉口处）。 当纱圈开始轻微重叠时，由于虚纹和断纹的作用抬起筒子，立即当纱圈开始轻微重叠时，由于虚纹和断纹的作用抬起筒子，立即 引起传动半径的变

36、化，从而改变筒子的转速，使进一步的重叠过引起传动半径的变化，从而改变筒子的转速，使进一步的重叠过 程不致持续很久。程不致持续很久。 3.3.改设直角槽口改设直角槽口。改普通对称的。改普通对称的V V形槽口为直角槽口也能防止形槽口为直角槽口也能防止 重叠条带陷入沟槽。直角槽口必须对称安排，才能起抗啮合的作重叠条带陷入沟槽。直角槽口必须对称安排，才能起抗啮合的作 用。用。 四、电子防叠机构四、电子防叠机构 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 摇架小端的摇架小端的光电编码器探测筒光电编码器探测筒 子转速子转速，纱线，纱线电子定长传感器探测电子定长传感器探测 槽筒转速槽筒转速。锭位计算

37、机根据两个传。锭位计算机根据两个传 感器检测的转速随时感器检测的转速随时计算出计算出当时的当时的 筒子直径和速比筒子直径和速比。当筒纱卷绕直径。当筒纱卷绕直径 与槽筒直径成倍数比例即与槽筒直径成倍数比例即达到临界达到临界 重叠卷绕直径重叠卷绕直径时，锭位计算机控制时，锭位计算机控制 直接驱动槽筒的伺服电机加速或减直接驱动槽筒的伺服电机加速或减 速速，利用变速过程所产生的滑移，利用变速过程所产生的滑移实实 现防叠现防叠，等越过重叠直径后伺服电，等越过重叠直径后伺服电 机再恢复匀速运转。机再恢复匀速运转。 赐来福自动络筒机的电子防叠系统赐来福自动络筒机的电子防叠系统 四、电子防叠机构四、电子防叠机

38、构 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 随着筒子直径逐渐增大，卷装重量随着筒子直径逐渐增大，卷装重量 也逐渐增大，为了避免筒子在槽筒上的也逐渐增大，为了避免筒子在槽筒上的 压力增大，卷绕密度增大，锭位计算机压力增大，卷绕密度增大，锭位计算机 还适时发出指令还适时发出指令控制顶升筒子摇架的气控制顶升筒子摇架的气 压阀压阀，使气压缸内的压力逐渐增大使气压缸内的压力逐渐增大，从，从 而而保持筒子在槽筒上的压力基本稳定保持筒子在槽筒上的压力基本稳定。 四、电子防叠机构四、电子防叠机构 赐来福自动络筒机的电子防叠系统赐来福自动络筒机的电子防叠系统 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系

39、统控制系统 日本村田自动络筒机的电子防叠系统日本村田自动络筒机的电子防叠系统 采用了采用了复合槽筒复合槽筒。卷绕控制器通过两个传感器监测筒子上。卷绕控制器通过两个传感器监测筒子上 的卷绕圈数，在即将发生重叠卷绕的直径处的卷绕圈数，在即将发生重叠卷绕的直径处控制跳线机构切换控制跳线机构切换 槽筒的导纱沟槽槽筒的导纱沟槽。这样破坏了重叠交叉点，等越过临界重叠直。这样破坏了重叠交叉点，等越过临界重叠直 径后再控制跳线机构切换回原来的沟槽，从而解决了槽筒沟槽径后再控制跳线机构切换回原来的沟槽，从而解决了槽筒沟槽 固定带来的重叠卷绕问题，并实现了筒纱的高速退绕。固定带来的重叠卷绕问题，并实现了筒纱的高速

40、退绕。 采用复合槽筒的电子防叠系统的优势:槽筒不变速，基本上避避 免了槽筒与筒子之间的相对滑移，减少毛羽和纱线磨损。免了槽筒与筒子之间的相对滑移，减少毛羽和纱线磨损。 1.5 圈与圈与2 圈复合圈复合 2 圈与圈与2.5 圈复合圈复合 四、电子防叠机构四、电子防叠机构 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 五、电子定长控制五、电子定长控制 目的：目的： 减少后工序的筒脚纱浪费及倒筒工作；减少后工序的筒脚纱浪费及倒筒工作； 提高后加工的工艺合理性。提高后加工的工艺合理性。 电子定长电子定长 直接测量直接测量 间接测量间接测量 通过测量络筒过程中纱线运行速度，达到通过测量络筒过程中纱

41、线运行速度，达到 测长的目的。测长的目的。 通过检测槽筒转数，转换成相应的纱线卷通过检测槽筒转数，转换成相应的纱线卷 绕长度，进而实现定长。绕长度，进而实现定长。 （一）电子式定长要求与功能（一）电子式定长要求与功能 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 原理：原理： 在槽筒外圆周内嵌一永磁体，计数霍尔开关的脉冲信号在槽筒外圆周内嵌一永磁体，计数霍尔开关的脉冲信号 从而间接控制筒子纱的设定长度从而间接控制筒子纱的设定长度。 定长修正：定长修正： 由于传动点上槽筒和筒子的相对滑移、张力作用下的纱由于传动点上槽筒和筒子的相对滑移、张力作用下的纱 线伸长、筒子锥角与防叠参数的不同、纱线

42、特数和线密度的线伸长、筒子锥角与防叠参数的不同、纱线特数和线密度的 不同以及络筒速度和筒架压力的影响等，实际长度与设定长不同以及络筒速度和筒架压力的影响等，实际长度与设定长 度不会完全相同，度不会完全相同，须根据确定修正系数须根据确定修正系数。一般各批纱的修正。一般各批纱的修正 系数都不相同，故必须在投产前，在一个络纱锭上通过实验系数都不相同，故必须在投产前，在一个络纱锭上通过实验 来确定修正系数，然后在电脑上集中设定。来确定修正系数，然后在电脑上集中设定。经修正后长度与经修正后长度与 设定长度的差异可以满足设定长度的差异可以满足1%1%的精度要求的精度要求。 五、电子定长控制五、电子定长控制

43、 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 七、络筒辅助装置七、络筒辅助装置 自动换管装置配有自动换管装置配有6 6个（或个（或9 9个）位置的管纱库。工作管纱络个）位置的管纱库。工作管纱络 卷完毕时，卷完毕时，换管驱动机构将插纱锭座移向空管输送带并把空纱换管驱动机构将插纱锭座移向空管输送带并把空纱 管从纱锭座上起下管从纱锭座上起下，空管落在输送带上。步进电动机驱动，空管落在输送带上。步进电动机驱动管纱管纱 库转动一定角度，将满管纱补入插纱锭座库转动一定角度，将满管纱补入插纱锭座，然后插纱锭座移，然后插纱锭座移回回 到工作位置到工作位置。 （一）自动换（一）自动换管管装置装置 第二节

44、第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 推进机构：推进机构：推动自动换筒装置定位在换筒位置；推动自动换筒装置定位在换筒位置； 换筒机构：换筒机构：自动完成换筒操作，包括筒子尾纱卷绕，空管自动完成换筒操作，包括筒子尾纱卷绕，空管 抓取，空管在生头卷绕装置上的卷绕，满筒的落筒，空管向抓取，空管在生头卷绕装置上的卷绕，满筒的落筒，空管向 筒子握臂喂给以及落筒后开始卷绕时对筒子握臂施加附加的筒子握臂喂给以及落筒后开始卷绕时对筒子握臂施加附加的 压力，将满筒子推入机后的筒子输送带。压力，将满筒子推入机后的筒子输送带。 吹风机构：吹风机构：离心式风机及吹风通道对换筒工作区域吹风。离心式风机及吹风通道

45、对换筒工作区域吹风。 （二）自动换（二）自动换筒筒装置装置 吹风机构吹风机构 自动换筒装置构成自动换筒装置构成 推进机构推进机构 换筒机构换筒机构 七、络筒辅助装置七、络筒辅助装置 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 八、整机监控系统八、整机监控系统 自动络筒机控制系统组成自动络筒机控制系统组成 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 八、整机监控系统八、整机监控系统 位于车头的位于车头的整机监控计算机功能：整机监控计算机功能： 整机启动时，顺序启动控制柜风扇、空压机、主传动电机、整机启动时，顺序启动控制柜风扇、空压机、主传动电机、 依次分锭节启动依次分锭节启动各锭

46、节槽筒电机，避免因捻接器同时工作各锭节槽筒电机，避免因捻接器同时工作发生发生 气压不足，捻接失败。气压不足，捻接失败。 当整机监控系统监测到压缩空气压力下降到一定值，或监控当整机监控系统监测到压缩空气压力下降到一定值，或监控 系统出现系统出现故障故障时，发出时，发出报警报警并使并使全机停止全机停止。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 九、锭位计算机九、锭位计算机 锭位计算机根据整机监控系统送来的信号对本锭的卷绕过程进锭位计算机根据整机监控系统送来的信号对本锭的卷绕过程进 行监测与控制，它通过外部总线与微机监控系统联系。行监测与控制，它通过外部总线与微机监控系统联系。 锭位计算

47、机电路原理锭位计算机电路原理 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 十一、细络联合十一、细络联合 为了提高劳动生产率和自动化水平，避免细纱管为了提高劳动生产率和自动化水平，避免细纱管 纱在运输过程中由于管纱之间相互碰撞摩擦而增加纱纱在运输过程中由于管纱之间相互碰撞摩擦而增加纱 线毛羽，细络联自动络筒机上安装了线毛羽，细络联自动络筒机上安装了从细纱到络筒之从细纱到络筒之 间管纱自动运输装置间管纱自动运输装置。 19911991年欧瑞康赐来福在年欧瑞康赐来福在Autoconer238Autoconer238上应用上应用Caddy-Caddy- Transport-SystemTran

48、sport-System对细纱机上的管纱进行质量监控对细纱机上的管纱进行质量监控， 监测仪内贮存每个锭子的编码，络筒机电子清纱器检监测仪内贮存每个锭子的编码，络筒机电子清纱器检 测到的细纱质量数据，可准确反馈至相应的锭子上。测到的细纱质量数据，可准确反馈至相应的锭子上。 可迅速查出疵点原因，可迅速查出疵点原因，保证管纱质量保证管纱质量。 第二节第二节 自动络筒机自动络筒机控制系统控制系统 十一、细络联合十一、细络联合 实现细络联优点实现细络联优点 降低了管纱运输人力成本，保证纱线的质量，减少降低了管纱运输人力成本，保证纱线的质量，减少 油脏污纱及毛羽等纱疵；油脏污纱及毛羽等纱疵； 减少了半成品

49、的储存，加快了周转，减少备用纱管减少了半成品的储存，加快了周转，减少备用纱管 数量，降低生产成本；数量，降低生产成本； 能满足纺织品小批量、多品种，生产周期短的生产能满足纺织品小批量、多品种，生产周期短的生产 要求；要求； 细络联的连接有单台连接和多台连接两种形式，如细络联的连接有单台连接和多台连接两种形式，如 果采用多台连接的形式的话，可节省大约果采用多台连接的形式的话，可节省大约30%30%的占地的占地 面积。面积。 利用计算机控制筒子架压力及槽筒驱动，保证了无冲击平滑启动，利用计算机控制筒子架压力及槽筒驱动，保证了无冲击平滑启动， 并控制防叠加速的滑动，而使防叠效果显著；并控制防叠加速的滑动，而使防叠效果显著；电子监测纱线横动，电子监测纱线横动， 使槽筒缠绕能很快被发现并得到解决；纱线长度和筒子直径同时使槽筒缠绕能很快被发现并得到解决；纱线长度和筒子直径同时 检测，可保证两者之间的相关性，使筒子纱线密度趋于一致；检测，可保证两者之间的相关性，使筒子纱线密度趋于一致；负负 压调节系统保证了吸头的成功率；压调节系统保证了吸头的成功率；使用压力传感器使动力消耗降使用压力传感器使动力消耗降 到了最低；到了最低；采用采用Ecopack FXEcopack FX精密定长装置，可使卷装精密定长装置，可使卷装 长度误差精确到长度误差精确到l%l%，大大减少后道工，大大减少后道工 序的筒脚纱