一、前言

劍桿織機是目前應用最為廣泛的無梭織機，它除了具有無梭織機高速、高自動化程度、高效能生產的特點外，其積極引緯方式具有很強的品種適應性，能適應各類紗線的引緯，加之劍桿織機在多色緯織造方面也有著明顯的優勢，可以生產多達16色緯紗的色織產品。隨著無梭織機取代有梭織機，劍桿織機將成為機織物的主要生產機種。

劍桿織機屬于無梭織機的一種，是我國紡織機械行業重點發展的龍頭機型之一。新型劍桿織機以其高速、幅寬、優質、品種適應性強和噪聲低等特點，深受廣大用戶的喜愛。其優勢在于：

1、品種適應性強。劍桿織機對生產小批量多品種適應性好。劍桿織機上棉、毛、絲、麻都能織，且適織混紡織物，特別是織花色織物具有獨特優勢。

2、速度快，效率高。劍桿織機入緯率高，轉速快，單位面積產量高。中檔機型就能夠達到300-500r/min，高檔機型甚至到達800r/min以上。以劍桿織機為代表的新型無梭織機，打破了以往按原料種類“棉、毛、絲、麻”行業產品的限制，生成多種纖維的混紡、交織產品以及高新技術纖維產品的開發，使得行業紡織產品對市場貼近能力増加，款式新穎、花色品種對路的適銷新產品供不應求，中高檔產品出口看好。20世紀90年代初在世界主要紡織品生產國中，新型織機占織機總數已占20%以上，其中西歐紡織大國如意大利、法國均達70%以上。而我國無梭織機比例很低，市場還需要改造大批低檔的劍桿織機，所以，長期看市場是非常誘人的。但是我們注意到，由于原材料漲價以及從2007年中期至今的人民幣升值等因素影響，紡機市場正在經受艱難的考驗。原本較低的利潤空間在銷售不暢的背景下顯得比任何時候都嚴峻，所以，各織機生產廠家在積極尋找降低成本的方式。在今年鐵礦石價格又大幅提升的形勢下，機械成本降低恐怕已經成為一種美好愿望，所以電控系統改進，將成為行之有效的一種途徑。

二、劍桿織機原理

伺服系統在整個劍桿織機的電控系統中占有比較重的位置，這體現在伺服作用和價格兩個方面。電子送經和電子卷取裝置以往是作選購件（尤其是電子卷取），由用戶指定，隨著織機速度和電機、電子傳感元件性能的提高，近10年來國外高檔劍桿織機均已作為標準件配置。而電子送經和電子卷曲正是由伺服系統來完成。下面就介紹一下臺安9300系列JSDA伺服系統在劍桿織機上的應用。

劍桿織機完成經、緯紗線的交織需由提棕、引緯、打緯、送經、卷取等五大運動的有機配合以及其他輔助運動的配合，才能得以完成。另外還有斷經自停、缺緯自停、緯紗補給（換梭）等由輔助機構控制的輔助運動。整個運行過程控制復雜，既要實現織機啟動、停車、經停、緯停及自動尋緯等基本功能，同時系統又由送經電機、卷取電機、減速系統、伺服控制器、張力傳感器及相關機構通過伺服控制器分別調節送經電機和卷取電機的轉速，以維持織物所要求的緯密，并保證張力恒定。下圖是劍桿織機控制系統框圖

控制電路以PLC為核心，或以單片機代替。下面主要介紹一下和伺服系統密切相關的電子送經與電子卷取機構。電子送經機構由張力信號采集系統、信號處理和控制系統、織軸驅動裝置三部分組成。裝在雙后梁上的壓力傳感器檢測經面張力，PLC在平棕時檢測張力反饋信號，信號經PLC內部處理后控制我們的伺服系統，伺服電機通過蝸輪蝸桿傳動至織軸上，控制送經速度，從而實現恒張力的自動控制，保證織軸由大變小的過程中保持張力均勻。下圖為電子送經機構示意圖。

電子卷取是根據織物要求的緯密，通過觸摸屏輸入織物緯密，有PLC控制伺服系統實現織物定量定速的卷取。采用伺服電機做動力，電機通過減速箱，由同步帶傳動到卷取傳動軸，通過錐齒變向后，帶動刺毛輥轉動，對包覆在輥上的織物進行卷取，下圖為電子卷取機構示意圖。

整個織造工藝對伺服系統主要有三方面的要求，第一，起停要平穩，不能抖動，而且升速時間要短；因為在織機啟動時，如果引緯和打緯已經進入正常工作狀態，而送經電機還處于升速狀態，沒有達到正常運轉速度，或者出現抖動，就會導致織物橫檔疵點的出現。這一點可以通過調節驅動器參數QN401=80，QN402=10，QN405=100，QN407=10來解決；第二，為了保持經面張力的恒定，當織軸直徑由大變小時，電機的速度應連續緩慢增加；第三，能在多塵埃、短纖維溫濕度較高的環境中工作。通過在該廠商撓性劍桿織機上的應用效果看看，9300系列JSDA伺服系統完全可以滿足工況要求，而且運行穩定。

兩個驅動的接線和參數設置都相同，如下：

控制器 驅動器

1 1 servo_on

2 15 pluse

3 17 sign

4 49 SG

驅動器41、45、47短接。

參數設置：

CN001=2 （位置模式）

CN025=70 （慣量比）

CN030=212 （系列化參數）

PN301=0 （位置命令型式，方向+脈沖）

PN302=8192（電子齒輪比分母）

PN306=5000（電子齒輪比分子）

PN313=0 （位置一次平滑時間）

QN401=80 （速度回路增益）

QN402=10（速度回路積分時間）

QN405=100 （位置回路增益）

QN407=10 （前饋增益）

三、結論

當前國內眾多劍桿織機制造商的伺服選擇以進口品牌為主，在業內用戶認可其產品質量的同時，也在承受著不小的成本壓力。東元伺服在劍桿織機的成功應用堅定了臺安科技做過內最好伺服的信念，其優良的性價比必將得到更多織機廠商的信賴。