西安駿泰印花裝備技術(shù)服務有限公司 張丹/文

影響圓網(wǎng)印花精度的因素

西安駿泰印花裝備技術(shù)服務有限公司 張丹/文

影響圓網(wǎng)印花精度的因素很多，大致可分為：印花系統(tǒng)綜合精度，印花系統(tǒng)響應性，印花系統(tǒng)穩(wěn)定性，印花系統(tǒng)中人的因素幾個方面。

圓網(wǎng)印花 速差 印花精度

圖1 傳統(tǒng)機械傳動式圓網(wǎng)印花機示意圖

圓網(wǎng)印花機是印染廠的關(guān)鍵設備，也是機械電氣高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一的重要設備之一，圓網(wǎng)印花機顧名思義就是負責印花的設備，其印花精度的好壞就顯得尤為重要。然而，影響圓網(wǎng)印花精度的因素有很多，在筆者看來，目前的圓網(wǎng)印花機都是機械、電氣高度結(jié)合的整體，分析影響印花精度不能簡單的按照機械、電氣問題進行簡單的劃分，而應該將圓網(wǎng)印花看作一個系統(tǒng)來分析。

本文結(jié)合作者多年的現(xiàn)場服務經(jīng)驗，將影響印花精度的因素分為以下幾個方面進行分析：

1 印花系統(tǒng)的綜合精度

大家都清楚：傳統(tǒng)機械傳動式印花機的印花精度主要是通過良好的機械配合來保證，傳統(tǒng)的機械傳動印花機要達到圓網(wǎng)同導帶的同步，也就是要將圓網(wǎng)鎳網(wǎng)的運行速度，無論在導帶穩(wěn)速或變速的情況下，嚴格地控制在導帶運行速度的-0.2%至-3%范圍內(nèi)，即：通常所講圓網(wǎng)同導帶間的速差穩(wěn)定。因此，我們必須在設計時分別考慮主電機帶輪、過渡軸帶輪、蝸輪蝸桿減速箱、主輥直徑、導帶或織物厚度等影響導帶速度的因素；還同時需要考慮圓網(wǎng)同導帶間隙、網(wǎng)頭、網(wǎng)頭傳動齒輪的速比、網(wǎng)頭傳動齒輪箱速比等影響圓網(wǎng)速度的因素。

當然，除此之外，機械配合公差、傳動磨損也是需要研究的，最后使得圓網(wǎng)和導帶在運轉(zhuǎn)起來達到同步，同步精度達到正負0.1mm， 其實現(xiàn)難度可想而知。接下來則是一些簡單的電氣邏輯控制來滿足其操作、調(diào)速、同步要求。 （如圖1所示。）

圖1中，若主輥或?qū)г诟鼡Q時直徑或厚度變化Δr’，圓網(wǎng)速度不變（機械傳動沒辦法變），那么導帶線速變化為ΔV=ω(r+Δr’)-ωr=ωΔr’，設備運轉(zhuǎn)越快，這個變化對印花精度的影響就越大，實際生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的印花不準，拖色、甚至斷網(wǎng)，并隨著車速的提高而加劇的現(xiàn)象就很好解釋了。

西安德高印染自動化工程有限公司開發(fā)的獨立傳動、自動對花系統(tǒng)，可以對圓網(wǎng)速度進行大范圍精確的調(diào)整，這樣一來，以往因主輥直徑、導帶或織物厚度的變化帶來的影響，就可以通過相應修正圓網(wǎng)速度來進行彌補，這也是企業(yè)產(chǎn)品可暢銷的一個重要原因。

圓網(wǎng)印花是一個大的傳動系統(tǒng)，系統(tǒng)的綜合精度，取決于系統(tǒng)中每一個影響因素，各因素之間是“與”的關(guān)系，如同：0.99100=0.366。我們需要力求每一個環(huán)節(jié)，每一個因素都達到100%完好。

2 印花系統(tǒng)的響應性

獨立傳動式圓網(wǎng)印花機的核心是獨立傳動系統(tǒng)，通過對導帶速度的檢測，一般采用加裝光電編碼器進行信號采樣，再建立一系列數(shù)據(jù)模型，通過控制板卡控制驅(qū)動器來驅(qū)動電機使得圓網(wǎng)以相同與導帶的速度運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)精確對花。

編碼器安裝位置的選擇直接影響到系統(tǒng)的響應速度，從而影響印花精度?？梢苑治鐾华毩鲃涌刂葡到y(tǒng)，其印花機運行的速度（導帶速度）不是絕對恒定的，即使是在我們通常所說的“某一固定車速下”。

為便于分析，我們截取其運行過程中某一時間點的狀態(tài)來分析。由于，電機至導帶之間有同步帶或三角帶、導帶傳動的柔性傳動，有齒輪箱或蝸輪蝸桿箱傳動，圓網(wǎng)則是由步進或伺服電機經(jīng)精密行星減速機傳動或直驅(qū)電機直接驅(qū)動，而電氣信號傳輸速度要遠遠大于機械傳動鏈的傳動響應速度的。因此，假設編碼器分別安裝在主電機上和編碼器安裝在被動輥兩種情況，前者圓網(wǎng)是超前導帶運行的，后者圓網(wǎng)則是滯后導帶運行的。這樣，某一瞬時的圓網(wǎng)速度和導帶速度就出現(xiàn)了超前或滯后的現(xiàn)象。因而，編碼器安裝位置選擇不當，整個圓印花系統(tǒng)中圓網(wǎng)的響應速度就會受到影響，從而導致印花精度不理想。

綜上，在圓網(wǎng)控制系統(tǒng)設計中，應當重視系統(tǒng)響應性的設計，能在系統(tǒng)設計中引入超前滯后控制，可同時改善系統(tǒng)的瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能，即兼有快速響應特性和良好穩(wěn)態(tài)精度。引入超前滯后控制后，圓網(wǎng)響應性可調(diào)，對實際改造過程中，由于現(xiàn)場原因?qū)幋a器安裝位置的調(diào)整有十分重要的意義。同時，系統(tǒng)響應性可控制，在不穩(wěn)定系統(tǒng)中的作用更為突出：如升降速過程，低速時的不平穩(wěn)運行。

3 印花系統(tǒng)的穩(wěn)定性

系統(tǒng)穩(wěn)定性是一個十分重要的問題。對上述的超前或滯后問題來講，假設導帶以一恒定速度運行，即導帶每一時間點的速度都是恒定的，那么從一定程度上講，圓網(wǎng)超前還是滯后問題就不存在了，圓網(wǎng)和導帶間的相對運動的速差就是恒定的，也就可以實現(xiàn)精確印花。否則，無論超前還是滯后就會出現(xiàn)，圓網(wǎng)和導帶間的速差的變化，從而出現(xiàn)整體性錯花。理解這一點是尤為重要的，這樣就很容易解釋，國外圓網(wǎng)為什么選擇大功率直流或伺服電機來拖動導帶，目的是為了提高導帶的穩(wěn)定性。某一印花機升降速跑花，為什么延長升降速時間可以緩解跑花？升降速時間的延長使得圓網(wǎng)印花機在單位時間內(nèi)的速度更加趨于穩(wěn)定。

當然，穩(wěn)定性的概念還可以延伸：諸如，氣壓、張力的穩(wěn)定與否、漿料液位，機械傳動配合間隙，導帶的橫向偏移、縱向的伸長等諸多方面均會對印花產(chǎn)生一定的影響，因此，提高圓網(wǎng)印花機穩(wěn)定性企業(yè)還有許多工作要去做。

4 印花系統(tǒng)中人的因素

當然，系統(tǒng)中人的因素是最重要的，同樣的事不同的人去做會出現(xiàn)不同的結(jié)果。設計人員對印花機認識的深淺，安裝人員的技能水平、操作人員優(yōu)劣，實踐經(jīng)驗的多少，工藝安排得當與否，操作人員工作態(tài)度的好壞，對設備理解的層次，維護人員的負責與否均可以影響到印花的精度。

綜上所述，在印花這個大系統(tǒng)里，我們作為設備提供商和服務商扮演著重要的一環(huán)，只有系統(tǒng)地學習、思考，不懈的努力才能不斷地提升圓網(wǎng)的印花精度。