片梭織機(jī)具有打緯力大、緯紗適應(yīng)范圍廣、可織特寬、特窄、特疏、特密織物等功能特點(diǎn)，是劍桿織機(jī)、噴氣織機(jī)、噴水織機(jī)等其他無梭織機(jī)不可比擬的，在織機(jī)設(shè)備中具有舉足輕重的地位。而其他選色機(jī)構(gòu)是片梭織機(jī)的重要組成部分，它直接影響到生產(chǎn)產(chǎn)品的品種規(guī)格與質(zhì)量。蘇爾壽·魯?shù)俟旧a(chǎn)的PU、P7100片梭織機(jī)的選色機(jī)構(gòu)主要有WM型混緯機(jī)構(gòu)，ZSD型二色變換機(jī)構(gòu)，VSD、VSK、VSI型四色變換機(jī)構(gòu)，SSD型六色變換機(jī)構(gòu)等多種選色機(jī)構(gòu)。我公司于1994年引起了蘇爾壽·魯?shù)俟旧a(chǎn)的PU、P7100片梭織機(jī)54臺(tái)，其中一部分織機(jī)的選色機(jī)構(gòu)是機(jī)械1：1混緯的WM型機(jī)械，只能織造一些常規(guī)品種，對(duì)經(jīng)緯組織變化大、附加值高的產(chǎn)品不能生產(chǎn)，不能及時(shí)適應(yīng)花色品種多變的市場(chǎng)需求，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面臨被淘汰的境地，因此對(duì)PU、P7100型片梭織機(jī)1：1混緯的選色機(jī)械進(jìn)行改造就具有了現(xiàn)實(shí)意義。
長(zhǎng)期以來，對(duì)PU、P7100型片梭織機(jī)選色機(jī)構(gòu)的改造，國(guó)內(nèi)與國(guó)外都著重于機(jī)械選色機(jī)構(gòu)的機(jī)械改造，不能根本地解決問題。針對(duì)這一情況，山東王子紡織股份有限公司的技術(shù)人員結(jié)合近幾年來的自動(dòng)控制技術(shù)成果和多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，借鑒電子多臂織機(jī)、劍桿織機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，研制生產(chǎn)了WM型片梭織機(jī)自動(dòng)可變選緯裝置，用于片梭織機(jī)的選色機(jī)構(gòu)的改造，使其由原來的1：1混緯變?yōu)閮煞N緯紗的自由選緯，實(shí)現(xiàn)了按工藝設(shè)計(jì)要求自動(dòng)控制緯紗的根數(shù)與顏色，能形成各種不同的組織；并由PLC控制電子制緯器的開關(guān)時(shí)間，合理的控制了織造過程中的張力，對(duì)解決布面的緯縮、百腳有明顯效果，從而實(shí)現(xiàn)了PU、P7100型片梭織機(jī)選色功能上的一大飛躍。
該裝置部件由PLC軟件、驅(qū)動(dòng)器、編程器、伺服電機(jī)、開關(guān)電源、齒輪、常用的電子元器件、機(jī)械托腳等組成，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理。其技術(shù)特征如下：
1、該裝置首次將伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)用于片梭織機(jī)的高速選色領(lǐng)域，改變了原有片梭織機(jī)單純1：1混緯的結(jié)構(gòu)。
原PU、P7100型片梭織機(jī)選色方式為機(jī)械方式選色，各部件連接固定不變，A、B兩個(gè)遞緯器運(yùn)行的方式即1：1混緯是恒定的，只能按照A1→B1→A1→B1→A1……這種簡(jiǎn)單的方式引緯，生產(chǎn)品種單一，不能滿足市場(chǎng)變化的要求。而本裝置由PLC從織機(jī)控制系統(tǒng)采集相關(guān)的控制信號(hào)，如角度、織機(jī)運(yùn)行、停車、斷緯等，經(jīng)PLC的軟件判斷處理后發(fā)出控制指令，使伺服電機(jī)按照工藝設(shè)計(jì)要求運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)遞緯器A、B協(xié)同動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了自由選緯。
伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)與原機(jī)械選色方式相比，不僅使其達(dá)到了組織、顏色任意可變，而且顯著提高了選色速度和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少了故障的發(fā)生，延長(zhǎng)了織機(jī)使用壽命，提高了易維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)性。
2、本產(chǎn)品通過軟件編程，由PLC控制電子制緯器的開關(guān)時(shí)間，合理的控制織造過程中的張力，對(duì)解決布面的緯縮、百腳有明顯效果。
PLC軟件采用了帶短路保護(hù)功能的晶體管，I/O注釋可以跟程序一同寫入本體，大幅度提高了系統(tǒng)保存功能。PID控制指令化，可以進(jìn)行自整定，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、高性能的控制程序方式：梯形圖控制方式、循環(huán)運(yùn)算方式。程序容量12000步，運(yùn)算速度0.4us/步，脈沖捕捉輸入8點(diǎn)。編制的軟件在此PLC上運(yùn)行，最大掃描周期1.5ms，平均0.7ms，伺服電機(jī)達(dá)到在1秒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)5轉(zhuǎn)的速度，能夠巧妙的與原機(jī)配合起來。軟件編程控制實(shí)現(xiàn)了脈沖的頻率可調(diào)，占空比可調(diào)，數(shù)量可控制的脈寬調(diào)制波，以及高速下的精確定位功能。從而實(shí)現(xiàn)了位置控制，合理的控制織造過程中的張力，對(duì)解決布面的緯縮、百腳有明顯效果。
PLC具有運(yùn)行速度快、可靠性高、組合靈活、編程容易、安裝簡(jiǎn)單、維修方便，適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、沖擊和振動(dòng)等惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，符合現(xiàn)代工業(yè)控制智能化、數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化的方向。
3、選色機(jī)構(gòu)傳動(dòng)傳動(dòng)改造，設(shè)計(jì)合理，增強(qiáng)傳動(dòng)效率，且與原機(jī)配合緊湊。
原機(jī)的選色系統(tǒng)是經(jīng)過主軸傳動(dòng)過來的一根側(cè)軸上裝有一個(gè)24齒的小齒輪，這個(gè)齒輪與一個(gè)48齒的大齒輪嚙合，48齒的大齒輪帶動(dòng)連桿去驅(qū)動(dòng)遞緯器A和遞緯器B交替動(dòng)作，由于這種結(jié)構(gòu)各部件連接關(guān)系是固定不變的，因此限定了組織的變化。因此，要實(shí)現(xiàn)選緯的自動(dòng)可變，就必須對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)加以改造。改造的措施就是把側(cè)軸上的小齒輪去掉，而另外由伺服電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)24齒的小齒輪，通過軟件控制電機(jī)的動(dòng)作來改變選色器，達(dá)到能夠任意改變緯紗的根數(shù)的目的。
原機(jī)簡(jiǎn)圖（見圖1）與改造后的簡(jiǎn)圖（見圖2）對(duì)比如下：

該裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，體積小巧，適合于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安裝與維護(hù)。
4、合理設(shè)計(jì)電子齒輪比，有效地控制伺服電機(jī)溫升。
由于伺服電機(jī)處于連續(xù)工作狀態(tài)，產(chǎn)生熱量很高，達(dá)到70-80℃之間，影響了電機(jī)正常工作。經(jīng)過合理的運(yùn)算和動(dòng)態(tài)分析，得出了最優(yōu)化的電子齒輪比和負(fù)荷慣量比，并利用外加風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻等措施有效的降低了電機(jī)的發(fā)熱量，而且使傳動(dòng)效率顯著提高。
5、工藝參數(shù)設(shè)置方便，操作簡(jiǎn)便易行。
工藝參數(shù)的改變?nèi)∠思y板而代之于編程器或觸摸屏，使輸入或修改工藝參數(shù)變得方便，緯紗排列輸入程序簡(jiǎn)單，易于品種的更換，從而減輕了操作員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，提高了生產(chǎn)效率。
整套裝置功能流程圖（見圖3）如下：

工藝參數(shù)由觸摸屏輸入PLC，同時(shí)PLC實(shí)時(shí)地采集原機(jī)的織機(jī)運(yùn)行信號(hào)（ML信號(hào)）、角度信號(hào)（WIS信號(hào)）、斷緯信號(hào)（SFW信號(hào)）等，并實(shí)時(shí)地跟預(yù)置的工藝參數(shù)相比較，一旦條件滿足，PLC就發(fā)出控制指令，使伺服電機(jī)按預(yù)置的選色要求轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)選色器轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到選色的目的。同時(shí)，選色器及時(shí)的將位置信號(hào)反饋給PLC，調(diào)節(jié)織造過程中的張力，如此循環(huán)往復(fù)動(dòng)作。
WM型片梭織機(jī)自動(dòng)可變選緯裝置，摒棄了傳統(tǒng)的研究方法，順應(yīng)國(guó)際發(fā)展趁勢(shì)，采用全新的設(shè)計(jì)和研究思路，借助電子自動(dòng)控制技術(shù)的研究成果，在不改變?cè)袡C(jī)型的基礎(chǔ)上，成功的實(shí)現(xiàn)了片梭織機(jī)的再改造。該裝置已順利通過了樣機(jī)測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的審查，性能指標(biāo)測(cè)試參照瑞士?jī)缮珯C(jī)構(gòu)2Q、洛飛LFB公司的技術(shù)性能指標(biāo)測(cè)試，達(dá)到技術(shù)性能可比。并經(jīng)山東王子紡織股份有限公司實(shí)際應(yīng)用，在瑞士蘇爾壽·魯?shù)俟旧a(chǎn)的P7100型片梭織機(jī)上，采用270r/min的織造速度，成功的織造了雙色彩格牛仔布（采用5根紅緯紗，2根綠緯紗）、緯向竹節(jié)彈力牛仔布（緯紗采用150D+70D2根，16tex竹節(jié)紗2根）和緯半彈牛仔布（緯紗采用2根10tex紗，1根10tex+70D紗）等多個(gè)品種的牛仔布。一等品率達(dá)到了99.1%，比改造前的出口一等品率95.5%提高了3.6%，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
WM型片梭織機(jī)自動(dòng)可變緯裝置經(jīng)過我公司科研人員的不懈努力，現(xiàn)技術(shù)已基本成熟，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)。該裝置性能穩(wěn)定，能耗較低，操作簡(jiǎn)便易行，且安裝簡(jiǎn)單，使用可靠，廣泛適用于國(guó)內(nèi)1：1混緯機(jī)構(gòu)的片梭織機(jī)，既可節(jié)約大量新設(shè)備購(gòu)置資金，又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的大幅度提升，具有廣闊的發(fā)展前景，在激烈的紡織行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中必將會(huì)越來越受到重視。