噴氣織機的主動控制緯紗制動系統

M. Kemper， T. Gries， T. Wu， S. Stemmler， D. Abel

1. 亞琛工業大學 紡織科技研究所(德國)2. 亞琛工業大學 工業控制技術研究所(德國)

2017年2月1日，德國亞琛大學紡織科技研究所啟動了編號為19299N的項目。該項目屬德國產業政策(IGF)研究的一部分，獲得德國柏林聯邦經濟事務和能源部(BMWI)資助。BMWI代表聯邦工業研究協會，聯合德國亞琛工業大學紡織技術研究所(ITA)和控制技術研究所，展開對一種用于噴氣織機的主動控制緯紗制動系統的研究工作。該研究獲得由紡織生產、紡織工程和自動化領域中一流合作伙伴組成的項目附屬委員會的支持。

主動控制緯紗制動系統的研究最終旨在實現節約能源的目的，其工作原理如圖1所示。由圖1可知，當緯紗到達噴氣織機240°～260°的工作角(MA)時，受制動的緯紗將處于一個較長的拉伸階段，從而限制了引緯效率。此外，制動導致緯紗向后移動，進而易導致織物缺陷的產生，織物的質量也會有所降低。

圖1 主動控制緯紗制動系統能源節省原理

項目研究的目的是開發一種用于噴氣織機的積極控制引緯系統，且系統的改進投資不超過5 000英鎊，但可減少10%的引緯消耗，并將生產效率提高約11%。其優點還在于可通過控制緯紗的拉伸階段，使壓縮空氣消耗量減少超過10%，緯紗負荷亦可減少20%。通過避免緯紗的后向移動，可減少類似圈狀疵點等織物缺陷的出現概率。

主動控制緯紗制動系統示意圖如圖2所示。該制動系統包含一個測量當前緯紗位置的傳感器。為了確定緯紗的位置，需對現代相機技術的適用性進行檢查。根據緯紗所處位置和速度，動態緯紗制動器將持續精確地控制緯紗的制動。基于該控制系統，自動生成閾值制動信號，可確保設定的引緯速率，從而避免了反向運動 (向后)及引緯時織機的劇烈震動。該系統目前還處于僅在實驗室的織機與使用環境中測試使用。

圖2 主動控制緯紗制動系統