织物导向(对中)装置检测
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发布时间:2025-07-25 08:49:03 更新时间:2025-07-25 00:24:30
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在纺织染整、无纺布制造、涂层复合等连续化生产线上,织物导向装置(通常称为“对中装置”或“展边器”)扮演着至关重要的角色。其核心功能是自动检测布边的实时位置,并通过机械或气动执行机构,动态调整导布辊或整幅辊的角度或位移,确保织物在运行过程中始终保持相对稳定的中心线位置(即“对中”)。高效的织物导向装置能显著减少因跑偏导致的卷边、折痕、刮伤、张力不均、门幅变化等质量问题,提升良品率,降低损耗,保障生产线的连续、稳定、高效运行。因此,对织物导向装置进行科学、规范的检测,验证其精确度、灵敏度、响应速度与稳定性,是设备维护、工艺优化和质量控制中不可或缺的一环。
针对织物导向装置的检测,应重点关注以下核心性能指标:
1. 静态对中精度: 在特定速度下,装置将织物引导并稳定在设定中心位置的能力,通常测量实际中心线与理论中心线的最大偏移量(单位:毫米)。
2. 动态响应特性: * 灵敏度/分辨率: 装置能够检测并响应的最小布边偏移量。 * 响应时间: 从布边发生偏移到执行机构开始有效纠正动作所需的时间。 * 超调量/振荡: 装置在纠正偏移后是否能在设定位置稳定下来,有无过冲或来回振荡现象。
3. 跟踪稳定性: 装置在长时间运行或不同速度下,维持对中精度的能力,考察其抗干扰性(如张力波动、织物特性变化)和漂移情况。
4. 传感器性能: 检测布边位置传感器的线性度、重复精度、抗环境干扰能力(如灰尘、水汽、光线变化)。
5. 执行机构性能: 驱动导布辊或整幅辊的机械或气动系统(如气缸、伺服电机)的位移精度、速度、推力/扭矩以及密封性(气动系统)。
6. 控制系统性能: 控制器(如PLC)算法的有效性、参数设置的合理性以及与传感器、执行机构的匹配度。
准确的检测需要依赖专业的仪器设备:
1. 高精度位移传感器: 如激光位移传感器、拉绳编码器或高精度光栅尺。用于非接触或接触式测量导布辊实际位移量、布边位置偏移量。
2. 线阵CCD/光电对边传感器: 模拟或直接使用被测装置自身的传感器,精确测量布边位置。常需配合标准测试样布(具有清晰、稳定的布边)使用。
3. 动态信号分析仪/高速数据采集卡: 用于采集传感器(位移、位置)、执行机构反馈(如伺服电机编码器信号、气缸位置信号)的实时数据,记录整个响应过程。
4. 示波器: 观察传感器信号波形、控制器输出指令信号、执行机构反馈信号的实时性和质量。
5. 测速仪/编码器: 精确测量织物运行线速度。
6. 气压/流量计: 对于气动对中装置,检测气源压力稳定性、气缸动作速度及耗气量。
7. 标准测试平台/工装: 能够精确、可重复地模拟布边偏移(如通过精密移动滑台控制测试样布位置)。
8. 力/扭矩传感器: (可选)测量执行机构输出的力或扭矩。
检测通常在模拟生产环境或专用测试台上进行:
1. 阶跃响应测试: * 让织物在稳定速度下运行并对中。 * 使用测试平台人为制造一个已知幅度(如±10mm, ±20mm)的瞬时布边偏移(阶跃输入)。 * 通过高速数据采集系统,记录布边位置、导布辊位移随时间变化的完整曲线。 * 分析曲线:计算响应时间、稳定时间、超调量、稳态误差(静态精度)等参数。
2. 正弦扫描/动态跟踪测试: * 使用测试平台使布边按预设频率和幅度的正弦波规律持续偏移。 * 记录装置跟踪这种变化的能力,分析其在不同频率下的增益和相位滞后(通过频域分析),评估其带宽(最高有效跟踪频率)和动态精度。
3. 长时间稳定性测试: * 在设定速度下长时间连续运行(如数小时)。 * 监测对中精度的变化(漂移)、执行机构动作的平稳性、系统有无异常噪音或发热。 * 可人为引入微小干扰(如轻触布料、短暂改变张力)观察恢复能力。
4. 不同速度下的性能测试: 在设备允许的范围内,选择多个典型速度点(低速、中速、高速),重复进行阶跃响应或稳定性测试,评估装置的速度适应性。
5. 传感器校准与验证: 使用已知精度的位移基准(如块规、步进平台)校验布边位置传感器的线性度和精度。
6. 执行机构特性测试: 在脱离控制系统的情况下,测试执行机构(如气缸推力/速度与气压关系、伺服电机定位精度)的基本性能。
虽然针对织物导向装置本身可能缺乏单一的全球统一标准,但其检测可参考或借鉴以下相关领域的标准原则和规范:
1. 机械/机电性能: * ISO 230 (系列): 机床检验通则。其中关于定位精度、重复定位精度、几何精度的测试方法可借鉴用于执行机构位移精度的测量。 * IEC 60034 (系列): 旋转电机。伺服电机的性能测试(如转矩、转速、响应)可参考。 * ISO 6358: 气压传动 - 使用可压缩流体元件的流量特性测定。用于评估气动执行元件。
2. 传感器性能: * VDI/VDE 2630: 光学三维测量系统特性描述。对光学测量系统的精度、重复性等有定义。 * IEC 60947 (系列): 低压开关设备和控制设备。相关传感器(如光电开关)的通用要求。
3. 控制系统性能: * IEC 61131 (系列): 可编程控制器 (PLC) 的标准。 * 控制工程通用原则: 阶跃响应、频率响应的分析指标(上升时间、调节时间、超调量、带宽、相位裕度等)是通用的评价准则。
4. 行业/企业标准: * 纺织机械制造商通常有内部的企业标准或技术规范,规定其生产的导向装置应达到的性能指标(如对中精度±1mm @ xx m/min)。 * 大型纺织工厂也会根据自身工艺要求制定更严格的设备验收和维护检测标准。
5. 安全标准: * ISO 13849 / IEC 62061: 与机械安全相关的控制系统安全部件设计标准。确保装置本身及其控制系统的安全性符合要求。
进行检测时,最重要的是根据设备的设计目标、制造商的技术规格以及实际生产工艺的需求,制定具体的、量化的检测方案和验收标准,并采用科学严谨的方法进行验证,确保织物导向装置始终处于最佳工作状态,为高效优质的纺织品生产保驾护航。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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