封面设计说明：封面以工业科技蓝为主色调，紧扣 “转杯纺集体自动留尾–生头–接头” 核心技术主题，直观呈现PLC 控制系统与智能算法对纺纱器内给棉罗拉、分梳辊、气流通道、转杯、引纱罗拉、卷绕成形等关键部件的时序化协同控制，清晰展示断电自动留尾、再启动自动生头与自动接头的完整工作流程。画面核心呈现：给棉罗拉与分梳辊输送纤维流，经气流通道进入转杯凝聚槽，与预先留存的尾纱重叠交汇、加捻成纱，精准对应转杯凝聚槽内种子纱与纤维流 “交汇重叠–加捻成纱–引纱络筒” 的动态接头全过程。辅以类脑模型、AI 算法映射等视觉元素，展现基于PLC 程序控制 + UPS 备用电源实现的 “整机停车—精准留尾—储纱准备—种子纱释放—重叠捻合—连续引纱卷绕” 全自动接头闭环。背景采用科技网格与凝聚须条图案，呼应纺纱周期性工作环境，揭示通过精准调控留尾长度、种子纱重叠长度与捻合时间实现不停机自动接头的创新机制，传递纺纱全流程智能制造的学科发展方向。
主要内容介绍
近年来，随着高速直驱、自动接头、自动络筒等技术在转杯纺纱机上的普及应用，转杯纺纱正朝着高速高产、多锭长车、适纺原料与支数范围拓宽、节能降耗方向发展。其中，断纱自动留尾、自动生头、自动接头技术，是衡量转杯纺纱机自动化水平的核心指标。当前半自动转杯纺纱机在临时停车、断电停车时，整机各锭位会同步出现纱线断头，需挡车工逐锭生头、接头、重启设备，不仅耗费大量人力与时间，还导致设备运行效率偏低、原料浪费严重。
针对半自动转杯纺纱机因临时停车、断电停车引发整机断头、逐锭处理耗时、人工成本高、劳动强度大、经济效益受损等问题，江南大学薛元教授团队以实现转杯纺集体自动留尾–生头–接头为目标，提出基于UPS 备用电源 + PLC 控制器的纺纱器各部件时序化协同控制方案，在半自动转杯纺纱机上成功实现集体自动留尾、生头与接头功能。
在断电停车或临时停车的条件下，构建调控纺纱器内纤维残留质量与其可纺长度的数学模型，控制相关各部件有序动作实现集体自动留尾功能；构建调控引纱长度、尾纱储纱长度及停留位置的数学模型，控制相关各部件有序动作实现集体自动生头功能；构建基于留尾种子纱与新喂入纤维流的接头长度与加捻时间调控接头形态及强度的数学模型，控制相关各部件有序动作实现集体自动接头功能。整机接头成功率为96.7%，接头强度达到正常纱线强力的85%，有效提升了半自动纺纱机的连续化生产能力，减少了挡车工用工数量，降低了人工成本。
研究团队介绍
江南大学薛元教授团队长期聚焦数字化智能纺纱与新型纺织装备关键技术研究，同浙江泰坦股份有限公司开展深度产学研协同攻关。在混色纺纱与数字化纺纱领域，创新提出 “全色域配色与数控混色纺纱装备及关键技术”，构建多元基色体系与全色域混色模型，研发多电机协同驱动装备与智能颜色预测算法，突破传统人工配色瓶颈，实现数字化精准配色与自动化生产，支持小批量、多花色敏捷制造，多项核心技术获国内外发明专利并实现产业化应用。团队以 “纤维材料–纺纱装备–数控技术–智能制造” 全链条协同创新为特色，面向纺织行业智能化、数字化转型重大需求，持续研发具有自主知识产权的新型纺纱方法与核心装备，助力我国纺纱技术高质量发展。团队负责人薛元为江南大学二级教授、博士生导师，兼任江南大学数字化智能纺纱技术研究团队负责人、浙江泰坦股份有限公司泰坦研究院院长。主持国家科技支撑计划子课题、国家自然科学基金等项目 16 项；发表学术论文 300 余篇，获授权专利 300 余项；荣获上海市技术发明奖、浙江省科技进步奖、中国纺织工业联合会科技进步奖等科研奖励 8 项。
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