例:Schlafhorst自1962年發(fā)明自動絡(luò)筒機(jī)以來,從1977年以來每十年更新一代:
1977年推出Autoconer138
1987年推出Autoconer238(基于獨(dú)立絡(luò)筒錠)
1997年推出Autoconer338(基于傳感器,模塊化使其在整個成熟期也不斷 在更新功能提高附加值)
真正對一個行業(yè)有重大影響的顛覆性技術(shù)一般需要10年以上的研究,只做短平快的開發(fā)研究很難成為行業(yè)的領(lǐng)頭羊。
4.8紡織機(jī)械是一個復(fù)雜的機(jī)電結(jié)合系統(tǒng),而傳動部分(包括機(jī)械/電氣)正是機(jī)電結(jié)合的關(guān)鍵和突破口,所以在運(yùn)動控制技術(shù)與紡織機(jī)械融合以后,紡織機(jī)械機(jī)電一體化的進(jìn)化大大加快了。
第一次跨躍:采用電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動取代機(jī)械主軸傳動鏈,使傳統(tǒng)紡織機(jī)械的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生了本質(zhì)的變化,從整體化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槟K化結(jié)構(gòu),紡織機(jī)械實(shí)現(xiàn)了基本機(jī)電一體化(即相當(dāng)于我國目前新型紡織機(jī)械的機(jī)電一體化水準(zhǔn))。模塊化為柔性化、智能化打下了基礎(chǔ),不但機(jī)械簡化、可靠性提高、成本降低、生產(chǎn)速度提高,而且從概念上開始改變了傳統(tǒng)紡織機(jī)械的開發(fā)理念、模式和方法,加快了紡織機(jī)械產(chǎn)品的更新周期。
第二次跨躍:現(xiàn)代紡織機(jī)械進(jìn)一步融合機(jī)器視覺技術(shù),直接驅(qū)動技術(shù)和智能控制技術(shù)形成智能化工藝模塊,進(jìn)入高度的機(jī)電一體化,為下一步只能化工廠奠定了基礎(chǔ)。
4.9獨(dú)立驅(qū)動分布控制取代機(jī)械長軸------無軸化已廣泛采用。一般控制為:
(1)主/從結(jié)構(gòu)。
以一臺的輸出轉(zhuǎn)速輸出作從電機(jī)的速度給定或轉(zhuǎn)矩,穩(wěn)定時的同步比性能能好,但在啟動和負(fù)載擾動時同步誤差大
。2)等狀態(tài)耦合控制。
各軸之間的速度協(xié)調(diào)由同步系數(shù)決定,控制器采用同一給定速度,結(jié)構(gòu)簡單,啟動時無速度滯后,跟蹤性能好,如何合理耦合需要經(jīng)驗(yàn),如虛擬主軸。
5、在運(yùn)動控制技術(shù)的運(yùn)用中的新課題和新特點(diǎn)
運(yùn)動控制技術(shù)大大加速紡織機(jī)械機(jī)電一體化進(jìn)程:電錠化(獨(dú)立驅(qū)動);多電機(jī)聯(lián)動;直接驅(qū)動。
5.1電錠化:如直流無刷電機(jī),應(yīng)用設(shè)備:Murata倍捻機(jī),Oerlikon直捻機(jī),Toyota電錠細(xì)紗機(jī),西門子細(xì)紗機(jī)電錠;如永磁同步電機(jī),應(yīng)用設(shè)備:Barmag彈力絲機(jī),Schlafhorst氣流紡。
5.2卷繞紗線的橫動方式:采用槽筒方式只能生產(chǎn)隨機(jī)卷繞的紗筒,能提供預(yù)定卷繞模式的紗角。而如果實(shí)現(xiàn)卷繞速度與紗線橫動速度比例可控,卷繞高質(zhì)量的筒子,必須將筒子的驅(qū)動和橫動導(dǎo)紗器的驅(qū)動分離。
。1)擺動電機(jī)驅(qū)動指狀導(dǎo)紗器,但由于導(dǎo)紗器導(dǎo)紗的園弧軌道,在導(dǎo)紗器與筒子上的實(shí)際卷繞位置之間存在相對長的距離,而且還與筒子直徑有關(guān)部門,稱drag distance其越長,紗線在導(dǎo)紗器質(zhì)量運(yùn)行得越多,而且導(dǎo)紗器的橫動寬度和紗線的傳動寬度之間的絕對上升距離就越長。
。2)同步電機(jī)驅(qū)動帶式導(dǎo)紗器,筒子在從動支撐輥的通過摩擦轉(zhuǎn)動在線性引導(dǎo)件內(nèi)滑動的導(dǎo)紗器平行于紗筒的表面而進(jìn)行滑動,但質(zhì)量慣性大,交替制動(二個偏轉(zhuǎn)輪及驅(qū)動器本身)
。3)柔性箭桿式往復(fù)機(jī)構(gòu),既無drag distance引起的誤差,又無封閉帶子及偏轉(zhuǎn)滑輪,慣性小
。4)直線電機(jī)
——移動部件為線圈
——移動部件為磁鋼
——超聲波電機(jī)
——氣動
6、紡織機(jī)械的差距和發(fā)展方向
二十世紀(jì)末,我國紡機(jī)制造業(yè)重點(diǎn)推廣使用數(shù)字化、智能化技術(shù),以自動控制替代人工控制,向紡織生產(chǎn)連續(xù)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展,取得了一些成果,使我國紡機(jī)技術(shù)水平與國外的差距大大縮小。其中以成套棉紡生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)步很快,成績顯著。而且通過棉紡機(jī)械全面推廣使用數(shù)字化、信息化技術(shù),帶動了其它紡機(jī)產(chǎn)品數(shù)字化、智能化水平的提高,進(jìn)而提高了整個紡織行業(yè)的信息化水平,增強(qiáng)了市場競爭力。但與國際最新技術(shù)水平相比,在高速、高產(chǎn)、高質(zhì)、自動化、連續(xù)化、智能化、制造精度、生產(chǎn)效率及穩(wěn)定性、可靠性等方面還有差距,主要表現(xiàn)在:
6.1國外機(jī)比國產(chǎn)紡機(jī)在高速、高產(chǎn)、高質(zhì)上略高一籌。國外先進(jìn)紡機(jī)實(shí)用生產(chǎn)速度一般比國內(nèi)高10-20%,產(chǎn)量大、效率高、特別適合生產(chǎn)高端產(chǎn)品。
6.2國外先進(jìn)紡機(jī)都具備了高度智能化的功能。紡織過程中實(shí)現(xiàn)了各種工藝參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)的在線檢測、顯示和自動調(diào)節(jié),改變了紡織生產(chǎn)中傳統(tǒng)質(zhì)量控制制度的不足,變事后控制為實(shí)時控制,穩(wěn)定和提高紡織產(chǎn)品的質(zhì)量。配有專家系統(tǒng),只要輸入很少幾個相目,生產(chǎn)所需的控制條件便會自動生成并顯機(jī)械調(diào)整部分的推薦值。具備故障顯示和自動排除、遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)等功能。這些技術(shù)國內(nèi)紡機(jī)雖有應(yīng)用,但只是剛剛研制,還不夠成熟,也不普遍,差距較大。
6.3國外先進(jìn)紡機(jī)在自動化、連續(xù)化生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)工藝,實(shí)現(xiàn)了精梳機(jī)的自動上卷、落卷,粗紗、并條條筒及精梳棉卷的自動化運(yùn)輸,生產(chǎn)自動化、連續(xù)化程度很高。而國產(chǎn)紡機(jī)除清梳聯(lián)已得到普及之外,其余還是剛剛開始研制,生產(chǎn)過程自動化、連續(xù)化任重而道遠(yuǎn)。萬錠用工國外企業(yè)10-30人,紡紗質(zhì)量高,而國內(nèi)企業(yè)用工是國外的5-10倍,紡紗質(zhì)量還要遜色。
6.4國外先進(jìn)紡織企業(yè)的紡織車間配有設(shè)備信息采集處理系統(tǒng)。即用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù),專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、集中控制和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)紡織廠的遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程服務(wù),讓紡機(jī)設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)人員共同參與設(shè)備運(yùn)行狀況分析,促進(jìn)客戶服務(wù)質(zhì)量,使紡織工藝和設(shè)備緊密地結(jié)合,對紡機(jī)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)也有促進(jìn)作用。目前國內(nèi)有實(shí)力的一些紡織廠已實(shí)現(xiàn)ERP管理,ERP中包括了企業(yè)物流、資金流和信息流,其中生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理需要設(shè)備在線數(shù)據(jù)的支持。紡織廠ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)進(jìn)行信息集成,實(shí)現(xiàn)紡織廠現(xiàn)代信息管理系統(tǒng)。
6.5國外紡機(jī)制造精度高,可靠性、穩(wěn)定性好,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。國內(nèi)設(shè)備有較大的差距。
6.6國外紡機(jī)很注重節(jié)能、降耗、減排的綠色環(huán)保生產(chǎn)。關(guān)鍵設(shè)備都有節(jié)能、降耗、減排指標(biāo)和措施,作為設(shè)備先進(jìn)性重要指標(biāo)和賣點(diǎn)。立達(dá)、歐瑞康等大公司每年都有節(jié)能、降耗設(shè)計(jì)指標(biāo)。
6.7國外紡機(jī)很注重工業(yè)化設(shè)計(jì)。人性化、簡潔、實(shí)用、安全、環(huán)保是設(shè)計(jì)的宗旨。
6.8去年國家為了支持紡機(jī)裝備業(yè)的發(fā)展,專門設(shè)立了兩項(xiàng)專項(xiàng)基金項(xiàng)目和一項(xiàng)科技支撐項(xiàng)目的資金支持。這充分說明這些政策和措施不是權(quán)宜之計(jì),而是大國崛起的戰(zhàn)略國策之一。
為振興裝備制造業(yè),對符合“國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)若干意見”支持的新型紡織機(jī)械十大裝備,也享受發(fā)改工業(yè)(2007)2515號文規(guī)定對進(jìn)口設(shè)備的貼息支持政策同樣的政策。
對影響紡織機(jī)械制造水平的關(guān)鍵專件、專用裝置、配套件生產(chǎn)企業(yè),國家繼續(xù)給與資金和政策的優(yōu)惠支持,提高設(shè)計(jì)、制造水平,滿足高端紡機(jī)的配套要求。
為落實(shí)國家對紡織工業(yè)提出的節(jié)能、降耗、減排綠色環(huán)保生產(chǎn)制造的要求,紡機(jī)制造企業(yè)都應(yīng)對每個產(chǎn)品每年要有節(jié)能、降耗、減排設(shè)計(jì)指標(biāo)和措施。
紡機(jī)制造企業(yè)在“十一五”期間任重道遠(yuǎn),瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平,增強(qiáng)自主開發(fā)能力,為我國由紡織大國轉(zhuǎn)變?yōu)榧徔棌?qiáng)國提供更多、更好的精良裝備。