随着市场对成纱质量要求的不断提高，用户厂对纺机设备的要求也越来越高，对并条机的要求就是加装短片段自调匀整装置。因为并条机的并合作用，对长片段重量偏移和短片段周期性质量波动是无法解决的，而且并条机对棉条产生牵伸不匀。而在加装自调匀整装置后，就能自动有效地检测喂入棉条不匀并能实行在线检测、在线调节牵伸倍数，从而控制输出棉条的质量。因此可以看出，并条机加装自调匀整装置对控制成纱质量具有重要的意义，也是并条机发展的一个必然趋势。HY31型并条机是我公司2003年的重点招标项目，该机为单眼高速并条机，最高出条速度可达1000m/min。为适应市场需要，提高成纱质量，我们选用了中国航空工业第一集团公司第六一三研究所研制开发的BYD-Ⅲ型短片段自调匀整装置。
BYD-Ⅲ型自调匀整装置是一种适合高速并条机的开环式短片段自调匀整装置，通过高效的控制系统和高性能的微机系统，能够精确检测喂入棉条中的短片段不匀，通过使用快速响应的全数字交流伺服系统实现对棉条支数偏差的快速匀整。它采用定长检测、定长控制的匀整方式，对并条机进行控制，能够对喂入棉条中最短至1mm以上长度的片段进行检测和控制，具有完善的系统自检测功能和棉条在线检测功能，能够在线显示多项工艺、质量、产量等数据，并能根据用户设定的质量极限发出报警，自动停车。
图1简要表示了BYD-Ⅲ型自调匀整装置的组成及匀整原理，根据各个组成部件在系统中所承担的任务，可以把该系统分成三个部分，即：检测系统、控制系统和执行机构。该装置的工作过程如下：喂入的棉条经过凹凸罗拉测量部件的加压后，其厚度信号可以代表其线密度信号，凹凸罗拉中的凸罗拉随着喂入棉条压缩后的厚度变化而发生移动，位移传感器把这个代表喂入棉条线密度变化的位移信号转换成电信号后送入计算机，计算机将该信号与设定的标准值进行比较，计算出差值，并存储下来，当该信号对应的喂入棉条到达主牵伸区的纤维变速点时，控制系统发出信号，使伺服电机的转速发生变化，从而改变中罗拉的转速，进而改变并条机的主牵伸倍数，修正喂入棉条的偏差，使喂入棉条得以匀整。
图1
牵伸完成后的输出棉条在出条处被出条传感器测量，计算机根据测量的数据进行指标计算，并在液晶显示器上显示出来。
检测系统
BYD-Ⅲ型自调匀整装置的检测系统包括入条检测、出条检测、和速度检测三个部分。由于在整个匀整系统的控制过程中，都是以喂入棉条的重量偏差为调节基准的，因此，喂入棉条检测的准确性，对整个系统至关重要。该机构位于机后棉条喂入处，包括凹凸罗拉检测机构和测量精度在0.1%以上的入条检测位移传感器。其工作原理是凹罗拉固定不动，凸罗拉通过气动加压紧靠在凹罗拉上，形成一测量钳口。由于钳口中输入棉条粗细的变化，使凸罗拉的位置也相应发生变化，凸罗拉的位移由一套连杆机构传递到位移传感器上，使位移传感器产生与棉条厚度相关的电压信号。该机构实际检测的截面积就是凹罗拉的沟槽宽度与检测厚度的乘积，凹罗拉的沟槽宽度为恒值，变化的只是棉条的厚度它与喂入棉条的线密度必须有良好的线性关系。因此要根据不同的原料、品种、喂入量来选择不同规格的凹凸罗拉及加压压力。同时要严格按照要求安装相关的零件和电气元件，消除人为因素，提高测量精度。这种机构的优点是测量稳定可靠，不易受外界干扰，操作使用方便。出条检测机构位于圈条盘的上方，包括阶梯罗拉和位移传感器。其工作原理与入条检测相似，所不同的就是阶梯罗拉的是用弹簧加压，而不是气动加压。该机构能直接测量出输出棉条的质量，并将所测结果显示在屏幕上，包括棉条的乌斯特条干CV%值、5米片段棉条的重量偏差A%、5米片段棉条的重量不匀率H%以及光谱图等质量指标。这对系统调试和质量监控具有重要意义。速度检测包括测速齿轮和响应频率大于10KHz的测速传感器，全机共有三套，一套安装在凹凸罗拉下面的传动链上，用于检测入条速度，一套安装在输出压辊的轴上，用于检测并条机的生产速度，另一套安装在主电机到差速齿轮箱之间的传动轴上，用于检测输入差速齿轮箱的固定速度。
控制系统
控制系统是整个匀整系统的核心部分，其中的A/D板和CPU板是进行匀整运算的主要元件。该系统具有强大的数据运算处理功能，实时性好。所有传感器的信号直接进入控制系统，其中位移传感器输出的电压信号进入A/D变换器，位移量的电压信号经A/D变换成数字信号进行处理。速度传感器的信号为脉冲信号，直接进入控制单元。控制单元与外界的信号联系是通过KZ模块来实现的，对伺服系统的控制信号通过KF和DJ模块输出的。从而控制伺服电机的转速。
执行机构
该机构由差速齿轮箱、伺服电机及伺服控制器组成。从图1中可以看出，输入差速齿轮箱的速度是恒定的，而伺服电机的转速是变化的，这样使得差速齿轮箱的输出转速发生变化，从而改变了中罗拉以后的传动机构的转速，也就改变了主牵伸区的牵伸倍数。以达到对棉条匀整的目的。这里重要的是伺服系统的精度、响应时间、动态特性等参数。对伺服系统的要求是：惯性小、转矩大、免维护、响应速度快等。本装置选用的是日本SANYO公司的交流伺服系统，精度高，响应速度快，动态性能好。满足了系统的使用要求。
随着现代纺纱生产技术的不断提高，并条机自调匀整技术的应用已十分重要，其技术和作用已成为并条工序现代化的关键所在。并条机在安装BYD-Ⅲ型自调匀整装置后，对棉条短片段有较好的匀整作用，乌斯特条干应明显好于无匀整状态，对成纱质量有一定的提高。但由于我公司的HY31型并条机刚刚安装结束，正在开机试运转，对该装置的实际效果，还待以后做棉纺试验时做进一步的验证。
