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上海市纺织科学研究院冯雪峰
摘要:介绍自动络筒机在节能及提高生产效率等方面的技术进步;其应用不仅为下游工序提高生产效率创造了条件,而且保障高等级纱线生产和卷绕质量 ,介绍了 Autoconerx 5 型当代最先进的全自动络筒机。
关 键 词: 自动络筒机; 技术：发展
Abstract :Introduction is made to the autoconer regardig it stech2progress in energy economy ,and production rate. Properapplication of autoconer is important to downst ream process forgood yarn quality and coning quality. It proves that autoconer x5and POLAR leads t he f ull automation coner in t he world.
Key Words :autoconer ;development
今年针对棉纺企业提高生产效率，减少用工，提高产品质量，满足纱线品种创新和小批量、多品种的生产模式需求变化，国内外设备生产企业纷纷推出新产品，高效、省工、品种适应性更强成为这些产品共同的特点。自动络筒机是集机、电、仪、气一体化、高水平的新一代纺织机械产品，近两年成为市场热点。自动络筒机的配置包括空气捻接器，机械捻接器，电子清纱器，镍合金铸铁槽筒，机械防叠装置，平衡、防震、张力装置，定长、定径装置，单锭变频调速装置，上蜡装置，机头综合监控系统，游动吹吸风装置等.具有运转高效、高速、高质、稳定及维修简便、性能优良等优点。在传统环锭纺纱工艺过程中，由于钢领直径限制，使得细纱纱管上的容纱量十分有限，无法直接用于织造；同时在原料或纺纱过程中可能出现的杂质及纱疵也必须有效去除。络筒工序正是为了上述目的而设立的。但传统络筒设备大都要人工接头，质量不稳定，劳动力强度及消耗人工十分巨大。目前国内使用自动络筒机的厂商出于减少劳动力的考虑,在市场要求不断提高的推动下，因此自动络筒机替代传统络筒机是现代化生产的必然趋势。
1自动络筒机的技术特征及发展现状
自动络筒机是目前世界上具有国际先进水平的纺机设备，它的研制与发展经历了很长时间，自1922年研制成功之后，迄今已有80多年历史。在2010年中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会自动络筒机主要制造商有日本村田机械株式会社、意大利SAVIO公司和德国赐来福公司。这三家自动络筒机的主要生产企业均看好中国市场，相继推出新的机型。在纱线卷绕速度、筒纱质量、节约能源、节约原纱、适纺性以及机电一体化、自动程度和智能化等方面与以前机型相比又有了新的发展和提高。欧瑞康赐来福公司的新型AutoconerX5自动络筒机可为用户提供两种纱线横动系统：即传统的槽筒式络筒系统和由软件控制无槽筒的PreciFX纱线横动系统。最新开发的Speedster管纱退绕控制器装置不仅能够提高产能而且确保生产出高质量的纱线。功能的拓展、灵活性的提高和速度最大化使得崭新的X-Change落纱小车能够应用于各个领域。日本村田机械公司No.21C-S PROCESSCONER自动络筒机最大的特征是搭载了跟踪式气圈控制器Bal-Con。Bal-Con随着从供纱筒管卷取纱线而下降，使卷取时的张力保持一定水平，因此能提高生产效率5%～10%。该机的通用性也很高，通过使用不同的捻接器，能够适应棉高支数双纱、亚麻纱线、精梳纱、氨纶包芯纱等各种纱线的生产。青岛宏大自主开发设计的新一代自动络筒机SMARO代表了国产自动络筒机的最高水平，其主要技术指标、生产效率和稳定性都已达到国内领先、国际先进水平，具备了与国际上先进自动络筒机厂商同台竞技的实力。SMARO自动络筒机采用先进的控制技术，对络筒工艺及纱路进行了全新设计，使自动络筒机机械结构简洁，电气智能化水平大大提高。该机实现了全程监控，可获得更好的筒纱质量和经济效益，生产效率大大提高，最高卷绕速度达2200米/分。大量工艺参数的可设置性和可更改性，使得该机的品种适应性也得到大大提高。实际生产中，一次捻接成功率95%，捻接接头强力达到原纱强力的80%以上，毛羽、条干等技术指标均能满足高端用户的需求。上海二纺机、江苏凯宫、东飞马佐里、上海络路机电公司等纺机企业也加快了自动络筒机的开发和生产步伐。新型自动络筒机普遍采用了直流无刷电机同轴传动槽筒、张力控制装置、新的防叠方式、接头循环电气控制等新技术，机电一体化程度也大幅提高，另外功能也实现了模块化。其中上海络路机电公司研发的全自动络筒机全部采用国产技术，大大降低了整机的成本成为一大亮点。
1.1自动络筒机络纱张力控制系统
纱线在卷绕中的往复运动随着速度的提高，张力增大，络纱质量逐渐下降。因此张力的选择对络纱质量十分重要，张力增大会引起筒纱条干不匀的增加和筒纱强力下降。张力大小根据工艺要求进行调节，按照摩擦制动原理使纱线获得张力。针对管纱在退绕时，大、中、小纱在不同位置退绕张力各不相等，自动络筒机采用了相应的张力恒定补偿装置，可通过电脑统一或分组设定，张力盘用电机驱动，主动旋转，根据张力传感器检测信息自动调节张力，减少纱线间的张力差异。保持筒纱张力均匀，密度均匀且可控。现代化自动络筒机已普遍采用各种张力控制系统，有气圈跟踪式、间隙式张力检测式和连续在线式张力检测式等。日本Muratec（村田）公司No.21CProcessConer型自动络筒机采用高速卷绕的张力管理系统TENSIONMANAGER SYSTEM I， 从卷绕开始至结束，气圈控制器（BAL – CON）跟踪退绕， 保持卷绕力始终不变。 从本质上看， 该系统主要控制了纱线退绕时的气圈高度，使之为恒筒子的纱线长度每超过预设长度 1m就有可能导致整经过程中上百米的纱线浪费。因此，筒子的纱线长度越精确，下道工序的纱线浪费越少， 经济效益越高。Muratec公司No.21C Process Coner采用PLC21精密定长装置，可使卷状长度误差精确到0.5%。Savio公司的POLAR自动络筒机利用激光距离传感器直接测量长度， 使筒子纱的长度误差低于 1%。 Autoconer5的Ecopack FX纱线精密定长装置是利用光学原理来精确测量纱线长度，可使卷状长度误差精确到1%， 大大减少后道工序的筒脚纱，为用户带来经济效益。
1.2自动络筒机单锭控制技术
自动络筒机络纱速度高，线速度一般高于1200米/分，且采用单锭找头、接头，随时接头或换管，无等待时间，因此，机械效率在95％以上，单锭效率一般在80％~90％。自动络筒机除纱库装纱由人工外，其它均自动完成，避开了由于人为因素造成的纱疵，且捻接质量能满足成纱质量要求，无须依赖高技术和经验丰富的操作工。根据棉纺织产品定额成本计算办法，加工工序使用自动络筒机，络筒万锭用工可减少41人，因此加快推广自动络筒机是节约用工最快最有效的措施。自动络筒机已经实现全面单锭控制，根据加工纱线种类和质量的不同，能耗波动有所差异。现阶段全部采用的是变频电机，中央电脑设定控制。在实际工艺中，为保证在最恶劣的状态下不超过最低工艺要求极限，络筒机的参数设定值都一般设定为较高。最先进的现代络筒机在采用变频电机的基础上,还采用了全自动电脑负压监控装置，这样能够根据耗气量大小自动调节吸风电机转速，在没有或仅较少锭位时， 吸风电机低速运行，可降低风机功耗 50%以上；在较短时段有很多锭位同时动作时， 变频电机转速迅速提高，保证负压准确维持在设定值上，以便纱头捕捉迅速。该时段过后系统会自动回复到低转速状态.因此自动络筒机的工作负压设定在较接近极限工艺要求的位置,使得对应的电机平均转速有效降低,使整机平均功耗能降低20%左右,从而达到节能的目的。
1.3.自动络筒机在线检测技术
自动络筒机与高性能电子清纱器的结合体现了自动络筒的先进。它除了在生产上具有高速、优质、节能等方面的特点外，在线检测功能的智能化、一体化体现得尤为突出。电子清纱器基本上都采用乌斯特和洛菲生产的最新微机型清纱器，不仅清纱工艺性能好，而且功能强，并且可和机上电脑联接，使清纱器的处理系统融合在微机内，做到电清工艺统一设置和控制，所以操作简单，故障率低，误切、漏切少。新型清纱器如乌斯特"UsterQuantum"型及络菲"Yarn Master800"型等还可检切异色纤维，但设置参数应恰当，否则检切率过高，影响效率。自动络筒机的在线生产监控系统能有效反映单锭效率、单元或一节和整机机械效率，捻接次数和捻接效率，用于分析品种质量、细纱机成形、自动络筒机运转状态，可以做到稳定纺纱过程中质量水平和合理使用挡车工，提高生产效率。
1.4自动络筒机空捻接头技术
目前随着新型纺织纤维材料及工艺的发展，繁多纱线种类需要各种不同的捻接装置。如弹力丝包芯纱、亚麻纱、紧密纺纱线，各类动物蛋白纤维纱线等。目前捻接技术都采用捻接器(空气、机械)取代打结器，为生产无结纱创造了条件。空捻接头技术是当代自动络筒机的发展趋势，接头质量好。空捻接头可减少针织布的破洞，普通接头纱由于结头大， 在生产高密织物时会在钢筘处断经或在布面上有较大的疵点。 目前空捻接头技术已广泛用于任何原料、任何品种、纱支的接头，是络纱工序不可分开的部分。
2、AutoconerX5自动络筒机
AutoconerX5型是欧瑞康赐来福公司制造的新型自动络筒机,一经推出就获得了市场的热烈反响.该机最新功能及特点如：PreciFX无槽筒纱线横动装置、X-Change自动落纱装置、操作更简易的全新设计、能耗经过优化的散热系统、灵活性更高的配置及应用范围都赢得了市场的广泛认可。AutoconerX5物流系统配置的灵活性，是其智能的自动化设计理念的优势所在，为下游工序提高生产效率创造了条件。可满足高质量纱线的要求，是当代最先进的设备之一。清晰简明的物流结构，维护成本低；细络联设备操作更简易；空管及储存箱使用量减少，物流成本降低。
2.1平稳的托盘运输系统
充分利用Autoconer X5自动化的突出优势，实现更经济更高效的自动化生产平稳的托盘运输系统，对纱线进行柔和处理，尺寸大且结实的托盘底座，弹簧加压的夹持片可以将管纱固定在正确的位置，托盘的圆周还进行了金属加固以提高耐磨性。清晰简明的物流结构，维护成本低，备件需求量低。管纱和空管的中央加工和准备中心灵活的配置实现了中央管纱准备站最高的物流循环效率，新型运输系统可节约多达5%的能耗，最新的非主动式的运输系统，确保更高的稳定性和无障碍的运输。
2.2高效的中央加工系统
与需求相对应的短距离运输是最新物流理念的关键，AutoconerX5最新的中央加工系统位于络筒机的车头位置.所有管纱、半管纱及异形管纱都在此做好进行络筒工序的准备，纱头被卷绕并固定在纱管顶部直至开始络筒,络筒工序结束后，中央加工系统对纱管进行最后处理，纱管检查器对络筒后的纱管进行重新分配：空管被拔出并安放，带有不可退绕余纱的纱管被喂入纱管清洁装置（选配装置），带有可退绕余纱的纱管则返回物流系统。AutoconerX5D/V型络筒机的管纱准备站可以进行灵活配置，其生产能力和功能都可以根据喂入的原料及工厂产量来配置，从而确保始终在理想的物流循环效率下进行生产。中央加工系统及络筒单锭之间的运输系统由非主动式的节能的滑块式运输系统替代了以前的传送带式运输系统。新系统仅在有运输需要时才开始供电，与上一代的Autoconer机型相比，最多可以节约5%的能耗。同样节能的传动带式运输系统仅在长距离运输中存在：管纱输送至络筒单锭及空管从络筒单锭返回。智能的物流控制物流系统与需求相乎应，例如：只有当某个络筒单锭发出需求信号时，才向其喂入管纱。由于每个络筒单锭都有3个储备管纱，即使管纱退绕用时很短，也能最大程度地保证管纱向络筒单锭的及时喂入。托盘位于络筒单锭的下方，并通过磁力固定，更有磁性闸门及传感器针对加工需求对物流进行控制。
2.3灵活性更高的配置及应用范围
客户可以根据实际需求，选择正确的自动化程度，作出明智的决定。从提供Autoconer X5产品系列中选择最合乎要求的机型,根据络筒过程中的技术性能特点，选择个性化的机器配置，并对机器进行最佳调节，从而在日益激烈的市场竞争中处于领先的地位。D型——全自动单机，加工流程和RM型类似,通过中间筒纱储存装置,轻松实现自动化。只需对加工流程进行相对较少的改动,即对现有的细纱机其相关基础设施进行简单改造灵活性更高，受批量、换批、纱线类型的影响更小。V型——细络联更少的人工需求，使用选配装置SPID锭位识别系统，能对细纱过程中的管纱质量进行预防性的在线监控，最大程度地降低了操作过程、运转过程及加工流程中的质量隐患，对细纱机和Autoconer的生产效率进行最佳协调，得益于管纱在细纱机和Autoconer之间的无接触运输，纱线断头率得以显著降低。
3. 结束语
自动络筒机设计制造精度及稳定性要求非常高，是先进国家近年重点研发的主要纺织设备之一，各种新技术应用都会在自动络筒机上得到应用。AutoconerX5的高度灵活性设计理念,确保其一直走在市场的前端，并决定着自动络筒机市场发展的方向和节奏。
络筒作为控制成纱质量的最后一道工序，不仅要保证出厂纱质量，更重要的是利用在线检测技术分析，提高纺纱过程中的质量。对于我国纺织企业技术改造来说，企业应根据产品结构和要求，分层次对现有络筒机设备进行更新改造。对于我国众多纺织企业技术改造来说，使用自动络筒机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发展要求为起点，以提高卷装质量并提高下道工序效率为主要目标。因此，综合能力较强的企业，可以采用在国际上已经广泛应用的细络联，用来更新技术水平落后的络筒机，提升企业装备的技术水平，提高企业劳动生产率。参考文献:[1] 欧瑞康(oerlikon)赐来福(Schlafhorst)技术资料[ Z] .
[2] 苏旭中 浅谈自动络筒机的发展[J] 纺织导报， 2010（6）：113-114
[3] 张治国. 浅谈络筒机技术的发展[J]. 天津纺织科技， 2009 （3） ： 58 – 60.
[4] 秦贞俊. 从慕尼黑纺机展览会看自动络筒机的技术进步[J]. 现代纺织技术. 2009（1） ： 21 – 22.
