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节能超高速智能化柔性精密卷绕技术及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TS103.122
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于纺织机械设备设计与制造技术学科,涉及的科学技术领域:机电一体化、智能制造。 电子导纱精密卷绕技术属于卷绕设备共性技术,该技术适用于卷绕络纱、并纱、空气变形丝、空气包纱、纱线烧毛、缝纫线绕线和牵伸卷绕等多种卷绕设备,对纺织机械设备技术进步和国民经济发展具有重要意义。 项目组经过多年技术积累和研究开发,突破了卷绕设备关键共性技术,成功开发出BW32精密络筒机和AW22精密并纱机,关键技术创新如下: 1.创立了精密卷绕系统电子导纱核心技术,突破了国外PreciflexTM专利技术封锁。自主研发的涡轮盘步进电机闭环矢量控制方法,使电子导纱最高频率达到1050次/分钟(动程152毫米),位置控制精度达到0.36度,能量利用率达到80%,加减速稳定时间减小到5毫秒,以上指标均达到或超过国际先进水平。 2.研发了多电机协同位置伺服精密卷绕技术。实现了横动电机、卷绕电机和超喂电机的协同位置伺服精密卷绕控制,卷绕比控制精度高,纱线排布更加均匀,克服了国产电机因脉动大纱线不能挨根精密排布的难题;最小络纱张力达到0.2克,络纱更加柔性平稳,无缠绕现象,生产的筒纱具有优良染色、退绕性能。 3.发明了弹力纱密度闭环控制算法,实现了弹力纱一次络筒直接染色。针对没有卷绕设备能够做出直接染色的弹力纱松式筒,需要对第一次络筒进行蒸煮处理再进行二次倒筒,工艺复杂人力成本高的现状,该算法成功解决了弹力纱络松和筒纱密度一致性难题。拓展了设备使用范围,具有重大工程应用价值。 4.开发了远程工艺自学习和故障诊断功能。可实现对客户工艺进行远程升级、设备故障诊断和优化。 项目研制的精密卷绕设备工艺参数可以逐锭软件设置,方便实现柔性化生产,络纱速度达到1800m/min,与瑞士SSM公司精密卷绕设备相比,具有以下优势:(1)横动电机加减速稳定时间缩短30%,纱线边缘特性明显改善;(2)卷绕比方差减小15%,纱线排布更加均匀;(3)并纱纱线定长精度提升50%,达到1.5‰;(4)精密并纱机制动加速度提高50%,缩短了断纱停车距离;(5)设备电机全部国产化,电机成本降低80%。以上优势大幅提升了设备的利润空间和市场竞争力。 相关技术形成发明专利17项(美国授权1项,国内授权9项,公开7项),发表相关论文35篇。精密卷绕设备得到了上海市纺织工程学会肯定,BW32精密络筒机顺利通过了浙江方正轻纺机械检测中心有限公司检验。项目技术成果具有完全自主知识产权,设备电机全部国产化,整体技术和设备性能达到国际先进水平,多个关键技术指标处于国际领先水平,精密并纱机填补了国内空白。近三年累计实现新增产值10.7889亿元,新增利润3.6817亿元,新增税收1.4021亿元,创收外汇380.7万美元,直接经济效益显著。上述技术成果和产品,推动了中国精密卷绕设备的科学技术进步,提升了产品国际竞争力。
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