一、前言

    劍桿織機屬于無(wú)梭織機的一種，是我國紡織機械行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的龍頭機型之一。新型劍桿織機以其高速、幅寬、優(yōu)質(zhì)、品種適應性強和噪聲低等特點(diǎn)，深受廣大用戶(hù)的喜愛(ài)。其優(yōu)勢在于：1、品種適應性強。劍桿織機對生產(chǎn)小批量多品種適應性好。劍桿織機上棉、毛、絲、麻都能織，且適織混紡織物，特別是織花色織物具有獨特優(yōu)勢。2、速度快，效率高。劍桿織機入緯率高，轉速快，單位面積產(chǎn)量高。中檔機型就能夠達到300-500r/min，高檔機型甚至到達800r/min以上。以劍桿織機為代表的新型無(wú)梭織機，打破了以往按原料種類(lèi)“棉、毛、絲、麻”行業(yè)產(chǎn)品的限制，生成多種纖維的混紡、交織產(chǎn)品以及高新技術(shù)纖維產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，使得行業(yè)紡織產(chǎn)品對市場(chǎng)貼近能力増加，款式新穎、花色品種對路的適銷(xiāo)新產(chǎn)品供不應求，中高檔產(chǎn)品出口看好。20世紀90年代初在世界主要紡織品生產(chǎn)國中，新型織機占織機總數已占20%以上，其中西歐紡織大國如意大利、法國均達70%以上。而我國無(wú)梭織機比例很低，市場(chǎng)還需要改造大批低檔的劍桿織機，所以，長(cháng)期看市場(chǎng)是非常誘人的。但是我們注意到，由于原材料漲價(jià)以及從2007年中期至今的人民幣升值等因素影響，紡機市場(chǎng)正在經(jīng)受艱難的考驗。原本較低的利潤空間在銷(xiāo)售不暢的背景下顯得比任何時(shí)候都嚴峻，所以，各織機生產(chǎn)廠(chǎng)家在積極尋找降低成本的方式。在今年鐵礦石價(jià)格又大幅提升的形勢下，機械成本降低恐怕已經(jīng)成為一種美好愿望，所以電控系統改進(jìn)，將成為行之有效的一種途徑。

　　二、劍桿織機原理

    伺服系統在整個(gè)劍桿織機的電控系統中占有比較重的位置，這體現在伺服作用和價(jià)格兩個(gè)方面。電子送經(jīng)和電子卷取裝置以往是作選購件(尤其是電子卷取)，由用戶(hù)指定，隨著(zhù)織機速度和電機、電子傳感元件性能的提高，近10年來(lái)國外高檔劍桿織機均已作為標準件配置。而電子送經(jīng)和電子卷曲正是由伺服系統來(lái)完成。下面就介紹一下臺安9300系列JSDA伺服系統在劍桿織機上的應用。

　　劍桿織機完成經(jīng)、緯紗線(xiàn)的交織需由提棕、引緯、打緯、送經(jīng)、卷取等五大運動(dòng)的有機配合以及其他輔助運動(dòng)的配合，才能得以完成。另外還有斷經(jīng)自停、缺緯自停、緯紗補給（換梭）等由輔助機構控制的輔助運動(dòng)。整個(gè)運行過(guò)程控制復雜，既要實(shí)現織機啟動(dòng)、停車(chē)、經(jīng)停、緯停及自動(dòng)尋緯等基本功能，同時(shí)系統又由送經(jīng)電機、卷取電機、減速系統、伺服控制器、張力傳感器及相關(guān)機構通過(guò)伺服控制器分別調節送經(jīng)電機和卷取電機的轉速，以維持織物所要求的緯密，并保證張力恒定。下圖是劍桿織機控制系統框圖

    控制電路以PLC為核心，或以單片機代替。下面主要介紹一下和伺服系統密切相關(guān)的電子送經(jīng)與電子卷取機構。電子送經(jīng)機構由張力信號采集系統、信號處理和控制系統、織軸驅動(dòng)裝置三部分組成。裝在雙后梁上的壓力傳感器檢測經(jīng)面張力，PLC在平棕時(shí)檢測張力反饋信號，信號經(jīng)PLC內部處理后控制我們的伺服系統，伺服電機通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)至織軸上，控制送經(jīng)速度，從而實(shí)現恒張力的自動(dòng)控制，保證織軸由大變小的過(guò)程中保持張力均勻。下圖為電子送經(jīng)機構示意圖。

    電子卷取是根據織物要求的緯密，通過(guò)觸摸屏輸入織物緯密，有PLC控制伺服系統實(shí)現織物定量定速的卷取。采用伺服電機做動(dòng)力，電機通過(guò)減速箱，由同步帶傳動(dòng)到卷取傳動(dòng)軸，通過(guò)錐齒變向后，帶動(dòng)刺毛輥轉動(dòng)，對包覆在輥上的織物進(jìn)行卷取，下圖為電子卷取機構示意圖。

    整個(gè)織造工藝對伺服系統主要有三方面的要求，第一，起停要平穩，不能抖動(dòng)，而且升速時(shí)間要短；因為在織機啟動(dòng)時(shí)，如果引緯和打緯已經(jīng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，而送經(jīng)電機還處于升速狀態(tài)，沒(méi)有達到正常運轉速度，或者出現抖動(dòng)，就會(huì )導致織物橫檔疵點(diǎn)的出現。這一點(diǎn)可以通過(guò)調節驅動(dòng)器參數QN401=80，QN402=10，QN405=100，QN407=10來(lái)解決；第二，為了保持經(jīng)面張力的恒定，當織軸直徑由大變小時(shí)，電機的速度應連續緩慢增加；第三，能在多塵埃、短纖維溫濕度較高的環(huán)境中工作。通過(guò)在該廠(chǎng)商撓性劍桿織機上的應用效果看看，9300系列JSDA伺服系統完全可以滿(mǎn)足工況要求，而且運行穩定。

　　兩個(gè)驅動(dòng)的接線(xiàn)和參數設置都相同，如下：

　　控制器           驅動(dòng)器       
                     
　　1                  1 servo_on      
                        
　　2                  15 pluse     
                          
　　3                  17 sign    
                              
　　4     49 SG

　　驅動(dòng)器41、45、47短接。

　　參數設置：

　　CN001=2   （位置模式）

　　CN025=70  （慣量比）

　　CN030=212 （系列化參數）

　　PN301=0  （位置命令型式，方向+脈沖）

　　PN302=8192（電子齒輪比分母）            
   
　　PN306=5000（電子齒輪比分子）

　　PN313=0   （位置一次平滑時(shí)間） 

　　QN401=80 （速度回路增益）

　　QN402=10（速度回路積分時(shí)間）

　　QN405=100 （位置回路增益）

　　QN407=10 （前饋增益）

　　三、結論

    當前國內眾多劍桿織機制造商的伺服選擇以進(jìn)口品牌為主，在業(yè)內用戶(hù)認可其產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，也在承受著(zhù)不小的成本壓力。東元伺服在劍桿織機的成功應用堅定了臺安科技做過(guò)內最好伺服的信念，其優(yōu)良的性?xún)r(jià)比必將得到更多織機廠(chǎng)商的信賴(lài)。