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科技成果展示

计算机和机电一体化的技术在纺织工业中应用

信息来源:  发布时间: 2016-04-06 10:22:22 计算机和机电一体化的技术在纺织工业中应用

一、计算机织物辅助设计系统


1.项目介绍
  中国纺织科学研究院开发的织物仿真CAD系统是将计算机图形技术和织造工艺结合起来的高科技产品,适用于毛纺织厂和色织厂的织物辅助设计。该系统具有很强的织物仿真模拟功能,在很大程度上能代替织物的小样机打样工作。它具有极好的织物组织输入和纱线设计功能,可以设计单色纱、混纺纱、合股纱、竹节纱、毛粒子纱,并能模拟由这些纱线织成的织物,可以随意调整纱线的颜色,甚至可以模拟起毛拉毛后整理加工后织物的表面状态,并能在高级彩色喷墨打印机上打印出逼真的织物模拟图像的纸样。它不但能用于普通组织的织物设计,而且可用于复杂组织如纬二重、经二重、双层组织包括表里换层组织的织物设计。该系统产生一幅织物模拟图只需几十秒钟到几分钟,而且组织、纱线排列、纱线种类、颜色等均可随意变换,大大缩短了设计周期和减少了工作量,效率是普通手工打样的几十倍甚至几百倍。它开阔了设计人员的思路,提供了一个设计人员自由驰骋的空间。近两年来,中国纺织科学研究院开发的织物仿真CAD系统已有一百多套在全国二十二个省市自治区的纺织工厂里投入使用,产生了很好的经济效益和社会效益。该项目获纺织工业部1991年科技进步三等奖,首届全国CAD应用工程展览会和第二届全国电子信息应用展览会优秀奖。在九六年十二月举行的全国CAD工作会议上获得国家科委、国家技术监督局、全国电子信息系统办公室颁发的CAD应用工程先进单位的奖状。1997年又获中国纺织总会科技进步三等奖。

2.主要功能和特点
  1)纱线设计、存储和读取,可自建纱线库;
  2)多种组织输入方法和复杂组织的生成和存储、读取;
  3)织物模拟图像的自动生成和织物起毛表面状态的模拟;
  4)织物设计数据文件的存储和读取;
  5)织物设计数据显示;
  6)上机图设计,照图穿综或自动穿综,自动生成纹板图;
  7)织物模拟图像的彩色打印输出,可以获得和实物1∶1的密度和花型;

3.规格
  1)组织循环≤200×120;色纱排列循环 1024×768根; 
  2)综片数≤20;
  3)彩色打印输出1670万色,提供8000色(20页)色卡;

4.设备
  1)PentiumⅡ或Ⅲ 微型计算机 32M以上内存 4.3G以上硬盘 4M以上图形卡
  2)15"高分辨彩色显示器
  3)高分辨彩色激光打印机或彩色喷墨打印机

5.价格
  硬件+软件+培训+售后服务 ¥4.5~7万 (其中软件为3.2万)。 

二、梳棉机自调匀整器



1.项目介绍
  自调匀整器是棉纺清梳联系统的一个重要组成部分。对减小生条的重量不匀,降低重量偏差起到关键作用。中国纺织科学研究院研制的梳棉机自调匀整装置采用微机控制的混合环控制系统,能够同时改善生条长,短片段不匀,已经在郑州纺织机械厂的FA221A、FA221B、FA223、FA225型梳棉机上广泛使用,并且出口到墨西哥、泰国。经过多年的研究与开发,本装置指标已达到或接近同类进口设备水平,满足棉纺生产的需要。本装置还可以配备监控计算机,形成一台上位机控制多台下位机的控制系统。

2.装置技术指标
  1)匀整范围:≤30%
  2)重量不匀:5米片段不匀 CV≤2.0%;25米片段不匀 CV≤1.5%;100米片段不匀 CV≤1.0%
  3)生条合格率:生条定量±0.8克/5米为合格,≥95%
  4)无故障工作时间:开车后无故障工作时间不少于6000小时

3.装置主要结构
  本装置共分为三大部分,即检测机构,控制机构,执行机构。
  本装置的检测机构由安装在给棉板处的棉条粗细检测机构和道夫速度检测三部分组成。
  控制机构由微机自调匀整控制器组成。
  执行机构采用变频器和给棉电机。

4.装置特点
  1)采用微机控制器,数字控制通讯技术,具有无温漂,零漂的特点。
  本装置采用了微机控制器,检测信号进入控制器后,所有的模拟信号转换为数字信号,进行数字操作和运算,从而避免了模拟控制器岁不可避免的温漂,零漂现象,提高了系统稳定性。
  2)采用了混合环的控制方式,可改善长,短片段的不匀与重偏。
  采用了开环的控制方式,不匀的片段可控制到较短的片段上,但是开环控制方式本身对于控制系统的静态误差的作用较差,体现在控制品质上就是反映在重量偏差较大。闭环的控制方式则相反,起控制静态误差的作用较好,而由于梳棉机本身存在的较大的纯滞后环节,所控制的片段较长,单采用闭环控制,甚至在较短的片段对不匀具有破坏的作用。本装置采用开环和闭环相结合的混合环控制方式,从而利用二者的长处,避免了二者的不足,可改善长、短片段的不匀,同时在不同片段的重偏控制上也达到了满意的效果。
  3)稳定性,可靠性好。
任何实用的自调匀整装置,起稳定性和可靠性是最重要的指标。在软硬件总体设计上重视了抗干扰性能和稳定可靠性设计;在微机电源部分,过程通道以及电路板设计上采用了大量的电磁兼容措施;在执行机构采用了变频调速的技术。通过以上工作,自调匀整器在稳定性和可靠性方面有较大的提高,通过了国家计算机质量监督检验中心的干检测,在纺织厂的现场运行表明本装置达到无故障工作时间6000小时以上的要求,能够完成在工厂环境下进行实时控制的任务。
  4)单机采用数字显示装置,可直接显示机台运行状况和生条质量情况,也可以配备计算机监控系统,进行多机集中控制。
  5)调试简单,操作方便。
  本装置通过键盘和数字显示构成人机对话界面,进行工作参数设定,同时采用了口令保护,避免了无关人员的操作。挡车工在开车以后不需进行任何操作。
  6)除以上特点外,本装置是国内独立开发、生产的,具有我国自主的知识产权。与国外同类产品比较,价格较低,易于在棉纺厂推广。

三、清梳联计算机网络监控系统


1.项目介绍
  在企业管理与控制的信息系统建设中,实时生产信息监控系统起着非常重要的作用,它可以采集控制生产过程中的实时数据,是管理者在办公室里就可以通过本监控网观察现场生产设备的正常运转,提高了产品质量,降低了成本。

2.特点
  本系统有计算机与各单机之间通过通讯接口连接,可以监控梳棉机的棉条定量,出条速度,棉条的CV值,牵伸比,棉箱压力以及各清花单机的运行情况和工艺参数,对梳棉管道压力,管道风速,抓棉机的抓棉情况和行走速度,多仓混棉机的换仓压力,开清棉机的打手转素生产管理优化时用,我们还可以根据用户的要求对系统做进一步补充与完善。

四、清花成卷机自调匀整器


1.项目介绍
  中国纺织科学研究院与中丽制机公司合作研制了清花机自调匀整控制器。该控制器使用十六位的单片机,采用长、短片段相结合的混合环控制方式,运用数字控制技术,应用在郑州纺织机械厂的FA141成卷机上,使棉卷重量差异降低,正卷率提高,棉卷重量不匀率得到明显改善,机物料消耗降低,节约了用棉,生条重量不匀率得到明显改善,并条班中换牙轮次数减少,成纱质量显著提高,用户反映良好。

2.特点
  本装置调试简单,可靠性高,价格低廉,既可与新成卷机配套,也可用于老机改造,适合纺织厂选用。

五、无梭织机机电一体化主要关键部件


1.项目介绍
  我国现有各类织机100多万台,但我国当前国产无梭织机和国外先进无梭织机相比差距在于某些关键零部件的性能。纺机企业急需质量好、价格合理的国内配套件,以求在保证质量的前提下降低成本,提高市场竞争力。同时,许多纺织企业进口多年的织机已有部分零部件到了更换的时期,这些纺织企业也需要价廉质优的国产配件。为了适应国产织机生产和纺织企业设备维修日益增长的需要,我们确定了剑杆织机关键部件进行研制,经过努力,电子选纬装置、电磁阀和挡纱销项目已经完成,并投入小批量推广使用。

2.剑杆织机电子选纬装置
  1)选纬针驱动:该装置每个选纬针往复上下运动分别由各自独立的步进电机驱动,步进电机轴作120度往复运动和停转,通过连杆使选纬针往复运动和静止在送纬纱的位置。 
  2)步进电机运动控制:本装置各自独立的步进电机的驱动控制可以采集织机电控箱的信号;对于不具有选纬器驱动控制信号的织机或者无法取出该信号的织机,则采用一套接近开关信号来控制选纬器运动。
  3)步进电机的驱动:在极短的时间里要求步进电机往复运动一方面要求步进电机性能很好,另一方面它对步进电机驱动程序的编制要求很高。
  4)所开发的电子选纬装置有自己的特点和自主的知识产权,其功能达到了国外同类产品的水平。

3.喷气织机电磁阀
  该电磁阀的技术指标要求高,技术性能要求一致性好、稳定;互换性强:多种组件与进口产品可互换;适用性强:适用于气体、液体两种介质。该电磁阀可以接近国外同类产品的性能指标。在喷气织机上与国外同类产品完全可以互换,经用户使用之后,证实了这一点。 

4.喷气织机挡纱销
  该产品在喷气织机上试用、织机速度700r/min,该织机混纬装两个储纬器,我们在一个储纬器上装日本挡纱销,在另一个储纬器上装我们的该挡纱销,在同一台织机上试验,从显示屏上显示表明从两个储纬器上引出的纬纱出梭口到达时间均无差异。

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