帶集體落紗的細(xì)紗超長(zhǎng)車是一個(gè)面向未來的機(jī)器設(shè)計(jì),不僅僅是因?yàn)樗獙?shí)現(xiàn)的高性能技術(shù)指標(biāo),并且對(duì)于用工、占地等投資也會(huì)有大量的節(jié)省,就實(shí)現(xiàn)細(xì)絡(luò)聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)來說,自動(dòng)化程度的提高對(duì)于未來機(jī)器的柔性整合至關(guān)重要。進(jìn)入21世紀(jì),上海及長(zhǎng)三角飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)環(huán)境、金融環(huán)境、信息環(huán)境和環(huán)保環(huán)境,為太平洋機(jī)電的持續(xù)發(fā)展提供了絕好的機(jī)遇,同時(shí)也面臨著更大的挑戰(zhàn),他們?cè)诳紤]更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品以應(yīng)對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
太平洋機(jī)電(集團(tuán))有限公司是中國(guó)最具影響力、專業(yè)從事紡織機(jī)械及紡織器材制造的大型企業(yè)集團(tuán)之一,專注于制造棉紡機(jī)械、化纖機(jī)械、印染及后整理機(jī)械、針織機(jī)械、毛紡機(jī)械等成套設(shè)備。2007年開始,他們啟動(dòng)了帶集體落紗的超長(zhǎng)細(xì)紗機(jī)產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃,設(shè)計(jì)高達(dá)1512錠的超長(zhǎng)車設(shè)備,這是一項(xiàng)卓越的挑戰(zhàn)。
獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)是未來的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),這必然被考慮在列,通過取代機(jī)械機(jī)構(gòu)的復(fù)雜傳動(dòng),采用伺服獨(dú)立驅(qū)動(dòng),使得機(jī)器更加具有柔性化,能夠適應(yīng)終端客戶對(duì)于紡紗工藝不斷變化的市場(chǎng)需求。
特殊安裝需求
雖然,自動(dòng)化程度和獨(dú)立驅(qū)動(dòng)很重要,但是,紡織機(jī)械行業(yè)有很多特殊的要求必須首先被考慮,例如:散熱方式。因?yàn)榧徔棛C(jī)械所處的工作環(huán)境中,纖維漂浮物會(huì)積聚到電氣柜里,對(duì)柜子的密封性要求高,但是這對(duì)于電氣元件的散熱造成了極大的影響。因此,通常這些機(jī)器都要求散熱裝置安裝于機(jī)柜的外面,以便整個(gè)電氣柜的密封性得到保證,貝加萊的ACOPOSmulti穿墻式安裝方式極好地適應(yīng)了這一特殊需求。
節(jié)能設(shè)計(jì)
另外,設(shè)備的成本也必須考慮在內(nèi),一方面是整體的硬件投資成本,另一方面是系統(tǒng)的運(yùn)行成本。因?yàn)榧徔棛C(jī)械是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的領(lǐng)域,ACOPOSmulti伺服驅(qū)動(dòng)器的逆變單元具有雙軸驅(qū)動(dòng)能力,14個(gè)軸只需要7個(gè)伺逆變單元,這將大大節(jié)省成本。因此,在項(xiàng)目的初始階段,上海二紡機(jī)技術(shù)中心主任李天衛(wèi)先生就非常關(guān)心ACOPOSmulti這個(gè)采用了共直流母線技術(shù)的產(chǎn)品。ACOPOSmulti也支持較大范圍的電源支持能力,從230VAC~480VAC寬廣的電壓適應(yīng)范圍使得即使在電源不穩(wěn)定的情況下,ACOPOSmulti也能提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流輸出,確保了機(jī)器的可靠運(yùn)行。
太平洋機(jī)電集團(tuán)技術(shù)中心主任 李天衛(wèi)
全新的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案對(duì)于終端客戶來說意味著巨大的成本節(jié)省,更重要的是令客戶的整體生產(chǎn)效率大大提高。
不僅僅是伺服驅(qū)動(dòng)器本身成本的降低,能夠提供能量再生的ACOPOSmulti也同樣大量節(jié)省了能源。通過內(nèi)部的節(jié)能設(shè)計(jì),分別處于運(yùn)行和制動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)相互之間進(jìn)行了很好的能量平衡,直流母線將那些制動(dòng)的電能進(jìn)行了重新的分配,而不是通過熱能的形式散發(fā)掉。高功率因素設(shè)計(jì)的ACOPOSmulti也保障了能量被充分的利用,這在一定程度上也大大節(jié)省了運(yùn)行中的能量。
CAM曲線實(shí)現(xiàn)靈活的紡紗工藝變換
所有的控制實(shí)現(xiàn)均是為了保證紗線的成紗質(zhì)量,并且變化的需求也非常重要,針對(duì)不同的紗線,需要有不同的工藝方案,而這牽扯到復(fù)雜的因素。在過去,這些變換都是通過機(jī)械齒輪的改變來實(shí)現(xiàn)紗線品種的變換,而如今,這些因素被建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,紗線的支數(shù)、捻度、牽伸倍數(shù)、紡紗成型等作為變量被考慮,張力、速度、加速度等作為控制量。機(jī)器在進(jìn)行每次更換品種紡紗時(shí),操作人員可以方便地在人機(jī)界面中對(duì)紗線的成型和需要達(dá)到的質(zhì)量工藝參數(shù)先行進(jìn)行相應(yīng)變量設(shè)置,然后,貝加萊PCC運(yùn)行這個(gè)模型為系統(tǒng)提供整個(gè)生產(chǎn)過程相關(guān)傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算和CAM曲線的生成,它使得紡紗工藝轉(zhuǎn)換變得更加簡(jiǎn)單。而對(duì)于操作人員來說,需要做的僅僅只是在貝加萊Power Panel觸摸屏上把所需要達(dá)到的紡紗技術(shù)工藝參數(shù)輸入進(jìn)去就可以了,這既易于學(xué)習(xí),并且很快就能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的紡紗。
電子凸輪CAM技術(shù)的應(yīng)用使得紡紗成型變得簡(jiǎn)單,與傳統(tǒng)的機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)相比,它消除了機(jī)械磨損所帶來的機(jī)器維護(hù)成本的上升。并且最重要的是,采用伺服驅(qū)動(dòng)后,通過數(shù)學(xué)模型和經(jīng)典凸輪成型公式的應(yīng)用,整個(gè)成型工藝變得更加靈活,它無需對(duì)機(jī)械組件進(jìn)行重新的變化,而僅僅只要通過成型節(jié)升參數(shù)的設(shè)置,伺服系統(tǒng)就能自行運(yùn)行不同的CAM曲線來實(shí)現(xiàn)不同紡紗過程對(duì)于傳動(dòng)的要求,以達(dá)到最優(yōu)的紡紗成型效果。
同步控制
鋼領(lǐng)板的升降、牽伸羅拉、錠子等的各個(gè)單元傳動(dòng)均采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù),并集成自動(dòng)落紗裝置,該機(jī)型錠子轉(zhuǎn)速高達(dá)25000r/min,多個(gè)伺服軸之間建立了緊密的電子傳動(dòng)比和電子凸輪CAM關(guān)系,同時(shí)在為保證開車紗線留頭率的鋼領(lǐng)板升降和快速切換到紡紗第一點(diǎn)曲線速度時(shí),各運(yùn)動(dòng)單元之間的聯(lián)動(dòng),對(duì)于同步性要求之高超乎想象。Ethernet POWERLINK非常好地適應(yīng)了這個(gè)高度同步的要求,多個(gè)運(yùn)動(dòng)單元之間不斷通過Ethernet POWERLINK實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)交換,以確保相互之間同步關(guān)系的捆綁。即使在突然斷電的時(shí)候,各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元之間依然能夠保證同步降速直到停止,以保證高質(zhì)量的紡紗需求。
太平洋機(jī)電的新型細(xì)紗超長(zhǎng)車在提高品質(zhì)的同時(shí),讓整個(gè)紡紗過程變得更簡(jiǎn)單、更靈活
ACOPOSmulti伺服驅(qū)動(dòng)器憑借POWERLINK實(shí)現(xiàn)與多個(gè)運(yùn)動(dòng)單元之間的通信,完美地保證了系統(tǒng)的快速同步運(yùn)行
對(duì)于超長(zhǎng)細(xì)紗機(jī)而言,前、中、后羅拉在運(yùn)行過程中,尤其是在加壓牽伸時(shí),扭矩的傳遞會(huì)使羅拉產(chǎn)生微小的機(jī)械變形,這些微小的變形對(duì)于成紗質(zhì)量而言卻有著非常大的影響。為了解決這個(gè)問題,工程師們?cè)O(shè)計(jì)了頭、尾兩段獨(dú)立驅(qū)動(dòng)羅拉的傳動(dòng)方案,在解決機(jī)械變形的同時(shí),對(duì)于同步的要求更加高了,兩段羅拉之間必須確保高精度的同步才能保證紗線生產(chǎn)的一致性。
高質(zhì)量的紗線
鋼領(lǐng)板的升降、牽伸羅拉、錠子等各個(gè)單元的獨(dú)立驅(qū)動(dòng),使得紡紗條件實(shí)現(xiàn)理想化狀態(tài)成為可能,數(shù)字化控制可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化紡紗工藝參數(shù),如細(xì)紗恒張力紡紗,能使紗線成紗質(zhì)量進(jìn)一步提高,提升產(chǎn)品檔次和附加值。管紗成型的優(yōu)化,可提高紗的退繞性,為自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的紗管高速退繞提供了條件。
集體落紗時(shí)間縮短到小于3分鐘,而開車留頭率達(dá)到97%以上的高標(biāo)準(zhǔn),使細(xì)紗機(jī)的輔助生產(chǎn)時(shí)間大大壓縮,節(jié)約了用工成本,降低了操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
競(jìng)爭(zhēng)力的提升
無論對(duì)于新增的投資或者技術(shù)的改造而言,采用超長(zhǎng)細(xì)紗機(jī),相對(duì)于短細(xì)紗機(jī),它減少了車頭和車尾的數(shù)量及設(shè)備與設(shè)備之間必須留有的占地空間,因此大大節(jié)省了占地面積,節(jié)省了對(duì)廠房的投資。
“集體落紗大大提高了落紗效率,省去了空管紗的整理工作,并且節(jié)省了大量用工,這對(duì)于終端客戶來說意味著巨大的成本節(jié)省,也顯著提高了我們的設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力”,李主任說,“這些都是我們超長(zhǎng)細(xì)紗機(jī)所具備的競(jìng)爭(zhēng)力,它不僅僅在于質(zhì)量的提升,更重要的是對(duì)客戶的整體生產(chǎn)效率的提高,這是一個(gè)非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)器設(shè)計(jì)”。
愉快的合作
這是一個(gè)非常愉快的合作,不僅僅是因?yàn)樨惣尤R的產(chǎn)品,而更重要的在于他們當(dāng)?shù)氐暮献骰锇榭焖俚匕盐樟颂窖髾C(jī)電對(duì)工藝設(shè)計(jì)的需求,并且及時(shí)有效的技術(shù)服務(wù)保證了項(xiàng)目的順利進(jìn)行。
貝加萊(B&R)工業(yè)自動(dòng)化是一家全球性自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)廠商,專業(yè)致力于創(chuàng)新自動(dòng)化前沿技術(shù),總部位于奧地利,目前已在全球60個(gè)國(guó)家設(shè)立了分支機(jī)構(gòu),擁有155個(gè)辦事處。“完美自動(dòng)化”與“您的全球自動(dòng)化合作伙伴”是貝加萊工業(yè)自動(dòng)化的使命與追求。
1996年8月,貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(上海)有限公司正式落戶中國(guó)上海,本地化的銷售與精湛的技術(shù)隊(duì)伍為中國(guó)客戶帶來更迅捷的服務(wù)響應(yīng)。十幾年來,貝加萊(中國(guó))一直專注于為國(guó)內(nèi)用戶提供高品質(zhì)的自動(dòng)化全線產(chǎn)品和優(yōu)秀的技術(shù)解決方案?,F(xiàn)在,貝加萊的產(chǎn)品和方案已廣泛應(yīng)用于機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域,如包裝、印刷、塑料、紡織、食品飲料、機(jī)床、半導(dǎo)體、制藥等行業(yè);以及過程自動(dòng)化領(lǐng)域,如電力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行業(yè)。目前,貝加萊產(chǎn)品已通過ISO 9001、UL、TÜV、GOST-R等國(guó)際認(rèn)證,產(chǎn)品質(zhì)量、性能等受到了用戶的普遍贊譽(yù),贏得了信譽(yù)。如今,貝加萊(中國(guó))已成立了北京、廣州、濟(jì)南、西安、成都和沈陽辦事處,上海及各辦事處建立了完備的技術(shù)培訓(xùn)中心,以及分布在全國(guó)的大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。