贝加莱新一代ACOPOS multi在国内首台1512锭超长细纱机上的应用
摘要： 本文主要介绍了新一代伺服驱动器ACOPOS multi在国内首台全数控1512锭配集 体落纱超长细纱机上的应用。该机型罗拉部分采用了独立的驱动技术，取消了所有的机械变换齿轮，通过取代传统机械齿轮的复杂连接，前中后罗拉做到严格同步，实现牵伸倍数和捻度的精密控制，保证高支数纱线的成纱质量；其次通过取消钢领板的机械凸轮机构，采用先进的技术实现卷绕的电子成形技术，从而实现了机械结构的简化、生产速度的提高、以及纱线支数和管纱成形的自动调节，使得机器更加具有柔性，全触摸式的设定，能够适应终端客户对于纺纱工艺不断变化的市场需求。
关键词：ACOPOS multi 罗拉分段传动 电子凸轮 集体落纱 1. 前言：上海二纺机股份有限公司是专业从事纺织机械及纺织器材制造的大型企业之一，进入21世纪，上海及长三角飞速发展的经济环境、金融环境、信息环境和环保环境，为上海二纺机的持续发展提供了绝好的机遇，同时也面临着更大的挑战。在考虑更具竞争力的产品以应对日益激烈的国际竞争，2007年底，我们启动了EJM158JL型超长车细纱机带集体落纱的产品开发计划，设计国内首台高达1512锭的超长车设备，这是一项{zy1}的挑战。
EJM158JL型细纱机采用全数字化电气控制系统，是集现场总线、、光机电一体化的配集体落纱装置的新型纺机。该机的细纱锭数可达1512锭（标准常规细纱机为480锭/台），为国内锭数之最，预计可为用户节省15%的生产成本，减少20%的占地面积。同时全的集体落纱装置取消了传统的人工落纱环节又可使棉纺厂万锭用工人数减少25人左右。全机各传动机构均采用单独电机驱动，用电气闭环控制代替机械齿轮传动，使纺纱品种转换过程全部由计算机完成，取消了所有机械变换机构，降低了机械材料和维护成本，提高了整机的产量和稳定性。全机采用了先进的电子凸轮技术代替了传统的机械凸轮，运用先进的位置型伺服与电机来自动定位，人性化的操作界面可使用户自行设定各种变速曲线、工艺参数和集落定位，具有高效，，方便，xx的性能。 3. 控制系统方案简介：整套控制部分由上位机、、、专用、同步电机、、Powerlink高速通讯总线等组成，主要控制如下四部分：
①罗拉分段独立传动： 分别由ACOPOS multi控制12个罗拉同步电机传动前中后中间分段的12根罗拉，取消传统意义上的由主轴带动，再通过车头机械齿轮变换来带动罗拉传动的方法。 对于超长车而言，前、中、后罗拉在运行过程中，尤其是高速中会产生微小的机械变形，这些微小的变形对于成型纱线的质量而言却有着非常大的影响，为了解决这个问题，设计了分段独立驱动的罗拉驱动方案，即前后车头与车尾的罗拉在中间断开，分别由车头与车尾的同步罗拉电机单独驱动，多个轴之间不断的通过与总线通讯实现高速的数据交换，以确保相互之间同步关系的捆绑，在解决机械变形的同时，有效的解决了罗拉分段之后高精度的同步传动，即使在突然断电的时候，各个轴之间依然能够保持同步降速停止，以保证高质量的实现纺纱的需求，保证了纱线生产的一致性。 前罗拉：
 分段  中罗拉：
 分段  后罗拉:
 分段  同时，这样设计的好处还在于：用户在变换工艺时，只需将各罗拉的直径，成纱需要达到的捻度和总牵伸倍数、后牵伸倍数等数据由输入即可，通过大量的数字化软件编程的方法，由程序内已编写好的纺纱曲线和数学公式在几毫秒的时间周期内，时刻控制和修正纱线的牵伸及捻度，以达到不再需要进行繁琐的更换机械齿轮来变换纱线工艺的目的，达到机械上xx磨损，同时还节省了更换机械组件所耗费的时间。如下图2
集体落纱部分由位置型和伺服电机采用脉冲xx定位的方式控制。该部分由、升降传动部分和集落电机构成，集体落纱传动数字通讯分为人字臂上升、下降、暂停和伺服复位四个功能，通过在上位机内设定的13个集落位置脉冲来达到自动插拔管的xx定位，落纱时间被缩短到小于3分钟，整个1512锭的走管时间则控制在55分钟以内，而留头率则在98％以上，同时省去了空管纱的整理工作，并且节省了大量人工，这对于终端客户来说意味着巨大的成本节省，也显示了带集体落纱设备的竞争力。
虽然，程度和独立驱动很重要，但是，行业有很多特殊的要求必须首先被考虑，例如：散热方式，因为纺织厂高温高湿的生产环境，造成了毛纱及漂浮物会累积到电气柜子里，对柜子的散热性造成了很大的影响，甚至出现了散热风扇堵转的情况，这可能直接会导致驱动器的损坏，因此，通常这些机器都要求散热装置安装于机柜的外面，以便整个电气柜的密封性和驱动器的持续散热得到保证，而本机中的ACOPOS multi驱动器采用大冷板穿墙式的安装方式极好适应了这一特殊的环境需求，在实际的试验中，驱动器的散热得到了有力保证。
由于纺织机械是一个竞争非常激烈的领域，因此成本也必须考虑在内，一方面是整体的硬件投资成本，另一方面是系统的运行成本。全机的逆变单元具有双轴驱动能力，14个轴只需要7个逆变单元，这将大大的节省成本，同时整个驱动器部分采用了共直流母线技术，每个逆变单元无需再增加DC模块的成本,从而使得整体的价格得到下降，而且共直流母线有较大范围的电源支持能力，从230VAC～480VAC宽广的电压适应范围使得即使在电源不稳定的情况下，也能提供稳定的驱动电流输出，确保了机器的可靠运行。
随着纺机设备技术进步和更新换代的速度越来越快，超长细纱机作为一款面向未来的机型，对于新增的投资或者技术的改造而言，不仅仅是减少了车头和车尾的排列，节省了占地面积和对厂房的投资，更重要的在于质量的提升，和对客户整体的生产效率的提高，由ACOPOS multi构成的分布式系统借助于POWERLINK的通信技术,将机器的整个生产过程及各工艺步骤xx的实现了同步，机器整体性能达到国内{lx1}水平，这是一个非常具有竞争力的产品设计。 |
