為了實(shí)現(xiàn)精密交叉卷繞，“單錠控制驅(qū)動(dòng)器”通過(guò)實(shí)時(shí)采集卷繞電機(jī)反饋編碼器脈沖信號(hào)計(jì)算其實(shí)時(shí)速度，根據(jù)精密卷繞工藝要求，用獨(dú)特?cái)?shù)控算法得出橫動(dòng)伺服電機(jī)的速度給定指令，以保證橫動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速與卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)速按照卷繞比的定義保持一定關(guān)系，讓紗線以空間螺旋線的形狀往復(fù)繞在紗筒上。通過(guò)精密控制卷繞比，往復(fù)卷繞的紗線彼此交叉，不重疊，也就是說(shuō)巧妙采用電子齒輪和電子凸輪取代機(jī)械齒輪和凸輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)紗筒的精密卷繞。
為了實(shí)現(xiàn)精密卷繞的高速性能，需要橫動(dòng)伺服電機(jī)在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠快速換向，這就要求伺服電機(jī)具備較高的轉(zhuǎn)矩慣量比，為此對(duì)橫動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)行了獨(dú)特優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量盡可能小。同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)控制算法在高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性方面也做了針對(duì)性的設(shè)計(jì)，采用PID控制結(jié)合模糊控制算法，保證伺服電機(jī)速度在不產(chǎn)生超調(diào)的情況下，盡可能短時(shí)間內(nèi)完成換向。
由于橫動(dòng)電機(jī)換向時(shí)，不論多快，都會(huì)因?yàn)閾Q向加減速造成有硬邊現(xiàn)象出現(xiàn)，按照機(jī)械式絡(luò)筒機(jī)硬邊消除原理，在“單錠控制驅(qū)動(dòng)器”中嵌入了差動(dòng)凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律算法，周期性地實(shí)時(shí)變換橫動(dòng)導(dǎo)紗器的換向點(diǎn)，完成硬邊消除功能。同時(shí)可以根據(jù)不同紗線特性，選擇不同的差動(dòng)凸輪曲線，設(shè)置差動(dòng)周期和幅度。
圓網(wǎng)印花機(jī)是紡織機(jī)械中運(yùn)用伺服系統(tǒng)比較集中的地方，在多套色印花時(shí)，如何保證每套色所印的花色能準(zhǔn)確無(wú)誤地套在前一套色上，是印花控制系統(tǒng)的主要功能之一。第一套花色印制后，各套花色的印制要保證對(duì)印花精度達(dá)到工藝要求，實(shí)際生產(chǎn)中絕大多數(shù)都安裝有伺服電機(jī)，以代替以前人工盤(pán)頭耗時(shí)耗力的工藝方法�，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求紡織產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量都有大幅度提升的趨勢(shì)，在圓網(wǎng)印花機(jī)上為了使各種套色的圓網(wǎng)準(zhǔn)確在運(yùn)動(dòng)的花布上進(jìn)行準(zhǔn)確定位，每個(gè)套色圓網(wǎng)筒上均裝配一個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制，所控制的參數(shù)包括速度和位置的精確計(jì)算，以確保不出現(xiàn)套色重疊和錯(cuò)位的現(xiàn)象。
圖表2：圓網(wǎng)印花機(jī)伺服機(jī)構(gòu)示意圖
現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，每個(gè)圓網(wǎng)有一個(gè)套色，多的達(dá)16種顏色的圓網(wǎng)，但大多在8種顏色以下。輥?zhàn)映掷m(xù)帶動(dòng)花布前進(jìn)，圓網(wǎng)準(zhǔn)確在花布相應(yīng)位置印上花紋，不能出現(xiàn)花色重疊或錯(cuò)位的現(xiàn)象，保證位置的跟蹤非常精準(zhǔn)。以前的工藝是，要求人工在機(jī)器停下來(lái)后，手工盤(pán)頭以確保圓網(wǎng)印花的準(zhǔn)確性，這樣既浪費(fèi)生產(chǎn)時(shí)間，又浪費(fèi)人工，生產(chǎn)效率很低。
伺服技術(shù)基本解決了這個(gè)問(wèn)題。現(xiàn)在，工廠在每一根圓網(wǎng)上都配備一臺(tái)伺服電機(jī)，保證速度和位移都精確跟蹤，在整機(jī)運(yùn)行不太快的情況下，肉眼基本上就能分辨出花色印花的準(zhǔn)確性，這樣就保證了更高的生效率和印花質(zhì)量。
在平網(wǎng)印花機(jī)上也有伺服技術(shù)的應(yīng)用。平網(wǎng)與圓網(wǎng)的最大區(qū)別在于前者靠平板印花網(wǎng)的升降來(lái)對(duì)花布進(jìn)行印染，工藝不是連續(xù)進(jìn)行，而是輥?zhàn)訖C(jī)械裝置帶動(dòng)導(dǎo)帶上的花布進(jìn)行間歇性前進(jìn)。停歇過(guò)程中，上部的平板印花網(wǎng)下降，將各種花色印在指定的區(qū)域，在平板印花網(wǎng)的升降過(guò)程中就用到伺服電機(jī)，這樣可以保證印花網(wǎng)精確運(yùn)動(dòng)，不致出現(xiàn)偏差，從而保證所生產(chǎn)的都是正品布匹。
伺服的另一個(gè)應(yīng)用案例是在紡織機(jī)械中的假捻變形機(jī)。假捻變形機(jī)機(jī)身比較長(zhǎng)，內(nèi)中安裝有一根細(xì)長(zhǎng)軸，運(yùn)動(dòng)時(shí)很難保證兩端的同步運(yùn)行，這樣就可能出現(xiàn)絲線斷裂而被迫停工，所以若只在一端進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)，軸的另一端就很容易抖動(dòng)，不能確保整個(gè)軸的穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)就需要在另一端裝上從動(dòng)伺服電機(jī)，由主電機(jī)提供運(yùn)動(dòng)信號(hào)，保證長(zhǎng)軸兩端的同步穩(wěn)定運(yùn)行，避免因?yàn)檩S端的跳動(dòng)導(dǎo)致絲線的斷裂影響整體設(shè)備的穩(wěn)定性。
