噴氣織機作為一種織造（織布）設(shè)備，依靠氣流完成引緯，從設(shè)計伊始就具備高速、高效的特點，經(jīng)過近60年的發(fā)展，日趨完善。是有梭布機、老式劍桿織機最有效的替代者，這在業(yè)界已形成共識。在所有織造設(shè)備中，噴氣織機的自動化、智能化、產(chǎn)能效率均是最高的，符合國家紡織產(chǎn)業(yè)升級換代向工業(yè)4.0智能制造邁進的引導(dǎo)政策。屬于政府優(yōu)先支持和發(fā)展的紡織機械產(chǎn)品。
1.前言
    國產(chǎn)噴氣織機經(jīng)過三十多年的艱苦發(fā)展，在國內(nèi)的市場份額從小到忽略不計增長到目前占據(jù)半壁江山的局面，取得了長遠(yuǎn)的進步。這是幾代紡織人為追求強國夢想艱苦奮斗、自強不息的結(jié)果。
    在看到進步的同時，我們更應(yīng)該清楚地意識到不足：雖然局部有創(chuàng)新，但國產(chǎn)織機的基本結(jié)構(gòu)還處在仿制日系產(chǎn)品階段，自主創(chuàng)新能力較差，缺乏核心技術(shù)；同質(zhì)化、低水平競爭嚴(yán)重，企業(yè)盈利能力差，研發(fā)投入不足；而在機械、結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域，各專件的配套廠家整體質(zhì)量控制意識不強， 距離做精做細(xì)的要求還有很長路要走。我們也不能否認(rèn)前期國內(nèi)市場需求的單一性，使得國產(chǎn)織機性能較簡單，電控整體水平不高，而隨著國際貿(mào)易的興起，新興的紡織區(qū)域、企業(yè)面對國際客戶需要更為精準(zhǔn)、高端、高效的織機解決方案。
2.研發(fā)背景
    CA082八色噴氣織機是陜西長嶺精銳紡機根據(jù)多年的技術(shù)革新和經(jīng)驗積累，開發(fā)出的高效高集成化的噴氣織機產(chǎn)品，是國內(nèi)首家實現(xiàn)八色引緯織造的噴氣織機。它的研制成功，改變了多色織造行業(yè)進口機器一統(tǒng)天下的局面。該織機主要針對國內(nèi)高檔色織織機市場，具有完全獨立知識產(chǎn)權(quán)，更適合國內(nèi)織造環(huán)境，并已為用戶裝備使用。
    CA082八色噴氣織機是在六噴機型基礎(chǔ)上研制出來的產(chǎn)品，配備我公司自主研制的新一代PZK608電控系統(tǒng)。該系統(tǒng)按織機功能重新劃分單元、優(yōu)化設(shè)計，確保了控制的可靠性和準(zhǔn)確性。雖然在織造原理上沒有本質(zhì)的區(qū)別，但相對于四噴到六噴，要實現(xiàn)六噴到八噴的技術(shù)難度和織造難度就要大得多。它不僅僅是一個數(shù)量的疊加，在有限的空間內(nèi)要確保完成由紗線到布匹的完美蛻變，在蛻變和轉(zhuǎn)化間，大與小的差異顯而易見，數(shù)量繁多的龐大儲緯器面對的是小小的噴嘴，密密麻麻排列的噴嘴面對的是更為細(xì)微、精準(zhǔn)的唯一的織口，在對紗線的控制中，長嶺人保證從機械結(jié)構(gòu)到電氣控制全新設(shè)計，以適應(yīng)多噴織造環(huán)境。為市場、為中國紡織業(yè)做了新的的嘗試與創(chuàng)新：八噴緯紗織造，八噴一拖二電磁閥精準(zhǔn)控制，八噴探緯分類探測，八噴氣路排列設(shè)計，八噴噴嘴安裝設(shè)計等等。
3.織機特點
    噴氣織機作為一個需要機械和電氣嚴(yán)密配合的精密機械，任何一部分的缺陷都會對織造環(huán)節(jié)形成不利的影響。因此我們在多色（八色）噴氣織機的設(shè)計初始就是從機械和電氣兩方面著手，注重織造流程的每個環(huán)節(jié)，確?？棛C運行的可靠、穩(wěn)定。
3.1機械設(shè)計
    在多噴織機機械設(shè)計領(lǐng)域，其難點之一就是氣路設(shè)計。隨著數(shù)量增加下的空間局限性，必須通過對噴嘴結(jié)構(gòu)、噴嘴安裝位置、噴嘴安裝角度、氣路排列等進行嚴(yán)密的設(shè)計、控制，從而從結(jié)構(gòu)上保證引緯氣流的順暢以及引緯環(huán)節(jié)的高效。全新的八噴主噴嘴（專利號：CN201620260114.4）、輔噴嘴結(jié)構(gòu)及角度、流速設(shè)計確保對緯向紗線的廣泛適應(yīng)性及可靠的引緯成功率。引緯器件的設(shè)計和選用件主要指固定主噴嘴和擺動主噴嘴。相對于微小的氣流以及紗線，噴嘴安裝角度、位置細(xì)微的差別對引緯的影響將會是巨大的，這是真實意義上的“差之毫厘，謬以千里”。
    相比六噴及以下數(shù)量配置的主噴嘴，它的體積增大了許多，但由于引緯空間和剪刀剪紗位置的相對固定和有限空間，對每一路噴嘴的空間布局和噴射角度要求更加嚴(yán)格和精確。八噴噴嘴是經(jīng)過多次失敗和現(xiàn)場分析后重新設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式，可以看到它的各路噴嘴布局并不是對稱的，每一個噴嘴角度都是經(jīng)過嚴(yán)密分析和精確計算得到的，目的就是為了兼顧每一路噴射角度，使之都能達到高效接力引緯的效果。在后期織機的裝配、安裝中也是嚴(yán)格考核的項目。
    而隨著噴嘴數(shù)目增加，機械設(shè)計中的其它部分也需要做出相應(yīng)的調(diào)整。包括八色引緯供紗架的設(shè)計。供紗架的設(shè)計應(yīng)考慮占地面積和擋車工操作方便性，根據(jù)選色供紗架的實際使用情況，八色引緯供紗架可選用兩套四色組合使用。在儲緯器采用IRO蠕動式儲緯系統(tǒng)的情況下，儲緯架可采用我公司目前生產(chǎn)的IRO儲緯架，并增加儲緯器的防氣圈裝置。
3.2電氣控制
    電氣控制作為多噴（八色）織機的動力、主動部分，其合理、可靠、穩(wěn)定的設(shè)計是織機織造過程、織物風(fēng)格的關(guān)鍵。而此次八噴織機的電控設(shè)計主要著手于引緯、探緯、花色編輯、人機界面幾方面的設(shè)計應(yīng)用。引緯系統(tǒng)采用全新八色智能引緯算法設(shè)計，依托強大的FPGA硬件資源，智能計算每緯的引緯接力角度及合理的引緯完成區(qū)間，精準(zhǔn)控制高頻電磁閥的開閉時間，提供織機所需的各種定時信號，實現(xiàn)定交換/自由交換的緯紗選擇。通過PID算法實現(xiàn)主噴嘴、輔助主噴嘴、與輔噴嘴電磁閥的順序開啟控制、擋紗銷的開閉定時控制及自動角度調(diào)整，在一定的氣壓波動范圍內(nèi)提高引緯成功率和降低耗氣量，從而實現(xiàn)高效引緯、低氣流損耗，從而確保電氣控制的高效節(jié)能。
    八噴探緯即針對八噴織物紗線種類、顏色的多樣性，將之前的所有緯向紗線參數(shù)統(tǒng)一設(shè)定，從而統(tǒng)一識別、測試的狀態(tài)改為分類探測。意味著針對不同顏色、支數(shù)、材料的紗線，需要考慮到紗線自身條件形成的不同反射率、環(huán)境光源以及不同鋼筘背景、鋼筘振動的探緯環(huán)境，通過現(xiàn)場實時測試從而提供不同的探緯基準(zhǔn)回報，為用戶調(diào)整探緯機構(gòu)提供數(shù)字依據(jù)，甚至于對于特殊需求的織物還可以間歇性關(guān)閉探緯裝置，可實現(xiàn)諸如簾子布風(fēng)格織物的織造，使探緯機構(gòu)從現(xiàn)實意義上實現(xiàn)數(shù)字化分類調(diào)節(jié)。而探緯機構(gòu)八色分類處理的結(jié)果就避免了色織行業(yè)因紗線顏色豐富、種類繁多導(dǎo)致的探緯失誤率、織機誤停，從而影響織機運行效率以及布面質(zhì)量的現(xiàn)狀。
    全新數(shù)字化的緯向花色品種編輯系統(tǒng)，簡單清晰，配合嵌套式的精簡數(shù)據(jù)處理，存儲算法設(shè)計，使得工藝單向織造過程轉(zhuǎn)化的最簡化，從而最大意義上的實現(xiàn)了復(fù)雜緯向花色的編輯、織造。支持超過60000步花色及四種緯密的實時切換。擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)確保八噴花色在織造切換過程中的可靠性以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性?；贑AN總線、以太網(wǎng)絡(luò)的全雙工織機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，抗干擾性強，且用線量少，場地適應(yīng)性強，屬于國內(nèi)首創(chuàng)。該系統(tǒng)可提供織機現(xiàn)場實時狀態(tài)監(jiān)控、歷史報表統(tǒng)計、數(shù)據(jù)存儲、分析等功能，可為企業(yè)相關(guān)行業(yè)如：保全、工藝、人力資源等人員提供便利、可靠的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程管理，符合現(xiàn)代紡織企業(yè)物流網(wǎng)信息化建設(shè)的初步構(gòu)建。
    通過此次在八噴織機上的改進和試驗， CA082八色噴氣織機單臺耗氣量可節(jié)省20%，色織品種適用面更為廣闊，符合現(xiàn)代紡織企業(yè)基于環(huán)保、高效的發(fā)展要求。下圖是八噴織機織造的剪花布樣布展示。上面為剪花布的正面，下圖為反織展示的剪花布反面。
4.結(jié)束語
    目前，國際先進的噴氣織機電氣控制系統(tǒng)在朝著高速、節(jié)能、智能化、品種多樣化的方向發(fā)展。CA082八色噴氣織機是我公司在自主開發(fā)的新一代噴氣織機產(chǎn)品，在目前國內(nèi)自主設(shè)計的無梭織機屬于領(lǐng)先水平。它的研制順應(yīng)發(fā)展潮流，對提升我公司織機技術(shù)水平，增強市場競爭力具有巨大的作用。而國產(chǎn)八噴織機的投入使用，打破進口織機多色織造一統(tǒng)天下局面的同時，更為重要的是大大降低了國內(nèi)紡織企業(yè)在多色織造領(lǐng)域的設(shè)備采購、維修費用，從而降低織物成本，提升織物檔次，提高了國產(chǎn)織物在國際市場的競爭優(yōu)勢，滿足用戶出口創(chuàng)匯的需求。是國產(chǎn)色織市場設(shè)備采購的大方向。