并条机质量波动的闭环控制“中枢”：自调匀整机构解析

一、定义  

自调匀整机构，是现代高性能并条机的核心智能控制系统。它是一个集成了在线检测、信号处理、伺服驱动与执行反馈的闭环自动控制单元。它通过传感器（如凹凸罗拉）在线检测棉条粗细，控制器将检测信号与设定值对比并计算出纠偏指令，最后由伺服机构改变罗拉速度以调整实时牵伸倍数，实现对波动片段的“定点修正”。这套系统将质量控制从“
事后检验”提升为“过程干预”。

二、主要功能  

1. 对并合作用的补充：

• 并合的局限：通过多根棉条随机并合，主要改善中长片段不匀，但对超长片段不匀、牵伸波和机械波作用有限。

• 匀整的优势：能够主动检测并纠正从超长片段到较短片段的连续不匀，特别是能有效应对因原料、前道工序漂移等引起的超长片段（数十米至百米级）重量偏差，将熟条重量不匀率稳定控制在极低水平。

2. 两种核心检测与匀整方式：

• 定时制匀整：

• 原理：系统按固定时间间隔（如10ms）采样检测棉条厚度。

• 特点：匀整片段长度与出条速度成正比。速度越高，两次采样间棉条走过的长度越长，匀整片段也越长。

• 定长制匀整：

• 原理：系统按棉条走过固定长度（如1.5mm）进行采样检测。

• 特点：匀整片段长度恒定，与出条速度无关。这是目前的主流方式，能提供更稳定的匀整精度，尤其适合高速生产。

三、工艺质量控制  

1. 检测单元——凹凸罗拉系统：

• 传感器精度：位移传感器需具备高精度和长期稳定性。

• 加压稳定：凹凸罗拉对棉条的压力必须足够且恒定，确保检测信号真实反映棉条厚度（而非因压力波动导致的假信号）。

• 该检测基于“棉条密度恒定”的前提。因此，当原料密度、回潮率发生显著变化时，必须重新标定系统，否则检测值将偏离真实定量。

2. 工艺参数——延时：

• 从检测点（凹凸罗拉）到匀整执行点（通常为后罗拉变速点）之间存在一段机械距离。系统必须准确计算并等待被检测的棉条片段运行到执行点后，再启动变速，此即“延时”。延时不准（超前或滞后）会导致纠正作用错位，严重恶化条干

• 延时需在更换品种、定量或速度时重新调整。

• 常用校验方法：在机后人为增加或减少一根喂入棉条，制造一个已知突变，若输出条干曲线波动被控制在极窄范围内（如在标准线上下1格内），则延时正确。曲线波动越小，匀整效果越好。

3. 控制参数——放大倍数：

• 由于纤维性状等原因，检测到的厚度波动信号可能与棉条实际定量波动存在差异。放大倍数即是此信号的补偿系数，用于决定最终执行机构的调节量。

• 设定原则：必须通过试验精确设定。放大倍数过大会导致“过调”，引发新的周期性波动；过小则纠偏不足，匀整效果不显。两者均会导致输出定量偏离设定值。

四、维护保养  

1.日常与周期性维护：

• 必须保证凹凸罗拉齿面、齿隙及传感器探头绝对清洁，无纤维、油污附着。定期检查齿形磨损、轴承间隙。

• 定期检查伺服电机、减速齿轮、同步带等是否存在磨损、松动或间隙，确保动作精准、响应迅速。

• 必须依据手册，定期对检测信号的零点与线性、延时时间、放大倍数进行整体标定和验证。尤其在原料、温湿度重大变化后，必须重新标定。

2.常见质量问题：

匀整后条干CV%反而恶化，出现规律波动：通常是放大倍率设置过高导致“过调”，或机械传动存在间隙。

• 匀整效果不稳定或失效：检查检测区是否污染、延时设定是否漂移（尤其在更换工艺后）、或传感器信号是否受干扰。

• 系统对定量突变（如断一根）响应错误：基本可判定为延时时间设置不准确，需立即使用“增/减喂入根数法”重新校准。

五、结语