内容提要：20世纪80年代起，国内外粗纱机加快了技术进步的步伐，实现了四单元变频调速传动，取消铁炮锥轮及差微系统，简化了传动系统，从根本不消除粗纱细节，实现卷绕张力微调，提高了纺织质量，经过粗纱吊绽机构的实施、清洁系统的改进及电子计算机控制等先进技术的应用，使粗纱机锭速从800转/分上升上1800转/分左右，负荷运转速度达到1500转/分左右，产品质量进一步提高。新型粗纱机还实现了半自动落纱或全自动落纱，发达国家实现了粗一细联，总之在电子计算机技术，传感技术术及变频调速技术与粗纱纺纱技术的结合下，使现代粗纱机步入高科技的范畴。
关键词：四单元传动，粗纱细节，张力微调，吊锭纺翼，四罗拉牵伸、板簧式加压机构，自动清洁系统，自动控制系统，荧屏显示。
在传统纺纱体系中，一般由熟条纺成细纱约需要150倍以上的牵伸，普通环锭细纱机牵伸倍数只能在60倍以下，因此，粗纱机是传统纺纱中熟条纺成细纱的必经工序。虽然80年代后德国绪森公司研制开发了Ringcan熟条直纺细纱的超大牵伸环锭细纱机，但在纺纱支数及品种适应性，纱线品质等方面还达不到普通的环锭细纱机的水平，因此，粗纱机仍是传统纺纱体系中不可缺少的工序，对于粗纱机纺纱性能等方面的技术进步，国内外做了许多研究，并取得一些巨大发展，尤其在20世纪后期，由于电子计算机技术，变频调整技术及传感技术等在粗纱机的应用，以及粗纱机牵伸，加压、卷绕成形等纺纱技术的不断改进，当代新型粗纱机发展成高速度、高质量、高产、高效的现代化粗纱机，如青泽670、丰田FL100、意大利FT1—D、F T1型及我国FA491、FA467型粗纱机等。归纳起来，现代化粗纱机具有如下特征：
一、四单元传动取代传统的单机传动系统，粗纱机由电子计算机控制四个变频调速控制的电机，分别传动牵伸系统，锭子系统、锭翼系统及龙筋升降系统，使粗纱的牵伸、卷绕成形完全受控于电子计算机，计算机根据粗纱工艺及卷绕成形的软件指令各电机的速度，精确完成粗纱的卷绕。这种新式四单元传动技术具有如下优点：
1、简化了粗纱机传动的机构：传统的粗纱机单机传动方式是一个主电机经过若干轮系分别传动牵伸机构，锭子、锭翼及龙筋升降系统，并经过锥轮，差微等变速系统实现对粗纱机的卷绕成形，各种轮系传动都需要许多齿轮等，机构十分复杂，一方面传动效果并不精确，另一方面耗用较多的动力，因此新型四单元传动是对传统粗纱机传动技术完美的改革。
2、消除了由于传动造成粗纱开关车细节，大大提高了粗纱质量。以往由于粗纱机前罗拉引出线速度与粗纱卷绕线速度在传动系统中不同步，瞬间差异大而产生细节，而且关车细节比开车细节要严重，尤其在传统粗纱机上为了调整断头后的锭翼压掌位置，便于生头或接头，机上设有微动开头，从而造成的细节十分严重，这些细节使纱线存在许多强力弱环。
在当代机织及针织技术高整运转条件下，纱线退绕张力峰值很高，对纱线强力的要求，不仅平均强力要达到一定水平，强力不匀率要低，强力分布离散程度要小，而且还要求纱线强力弱环要少，经测试，喷气织机由于细纱强力弱环的存在造成的断头中，细节造成的断头占61%，因此，在纺纱过程中如何减少工艺及设备上造成的细纱细节的问题是现代化高速度纺织生产的主要课题。
以往在传统粗纱机上加装防细节装置，用或电气控制来调整粗纱卷绕与前罗拉线速度之间的差异，如加装电磁离合器，使前罗拉线速度与卷绕线速度趋于一致；也有在主电机上加装变频调速系统，使主电机软启动，从而缓冲两种线速度的差异；此外，有些企业加强粗纱以前半制品质量控制，减少断头甚至不断头，以此来消除一落纱中粗纱开关车及点动发生，杜绝由此产生的开关车细节。还有采用高效假捻器及适当提高粗纱捻系数。也有采用液力偶合器技术，以延缓机器升降速度造成前罗拉线速度与卷绕线速度之间的差异传动。但在传统的单传机传动系统中总不能很好的解决粗纱机产生开关车细节问题，粗纱机开关造成的细节在不同程度上依然存在。
新型四单元传动技术使四种速度：即前罗拉引出线速度与卷绕速度在电子计算机控制下始终保持在一定张力水平上同步，使粗纱机纺纱正常，开关车不会产生细节。
四单元传动粗纱机对品种支数的适应性很好，改变品种时纺纱卷绕张力不必重新设定，能自动选择最佳的纺纱张力，开关车时能保持卷绕线速度与牵伸前罗拉引出线速度同步，关车时卷绕机构先停，牵伸机构后停，使前罗拉至锭翼之间的粗纱略有松弛，开车时张力又恢复正常。新型粗纱机彻底消除了粗纱细节，这是粗纱机的重大进步。
3、精确的调节卷绕张力：
新型粗纱机由于采用四单元传动技术，使卷绕速度与前罗拉引出线速度之间始终保持一定的张力值，卷绕速度略大于引出线速度1%，不论大纱、中纱、小纱或车间相对湿度的变化，经计算机控制的卷绕张力始终保持恒定，这是四单元传动的优势。
普通单电机传动带有锥轮变速的粗纱机的张力调节麻烦，而且也不准确，在正常状态下，铁炮皮代基本上是等距离移动，不能因粗纱卷绕直径变化而对卷绕张力进行相应调整，像青泽660，瑞士F1／1A及一些国产新型粗纱机A456、A458等，都属单电传动的粗纱机，张力调节靠不等距移动铁炮皮带在铁炮上的位置来补偿卷绕张力的变化，瑞士F1／1A为轨道式张力补偿装置，我国FA401或日本粗纱机应用调节轮或张力补偿系统来进行张力调节，FL—16粗纱机应用偏心齿轮或张力补偿装置，日本RMK—2型粗纱机采用差动靠模板式调节装置等，所有这些张力调节装置数基本原理都靠移动铁炮皮带的位置进行张力调节。此外，在无级变速的粗纱机上还采用了电子脉冲式微调装置，各有优缺点，但归根结底是张力调节不精确。粗纱条干平均CV%值为5.54%，大、中、小纱伸长差异率为0.26%，电子式微调条干CV%值为4.63%，大、中、小纱伸长率差异较小。新型粗纱机上应用了张力传感器自动控制与调节卷绕张力控制系统（CCD装置），实质是在线主动控制粗纱大、中、小纱及卷绕高低位置的粗纱张力的自动调整粗纱张力动态的张力微调技术，张力调节效果明显；如果在四单元传动技术基础同时应用在线张力微调（CCD技术），粗纱机的张力差异将更加理想。
除了全机张力调节实现计算机控制的微小无极在线调节外，粗纱机前后排的粗纱张力也存在差异，因为前后排粗纱导纱角不同，伸长也不同，意大利的一些毛纺粗纱机把粗纱牵伸机构由水平位置改为垂直位置，使牵伸罗拉与卷绕线在一条直线上，以此来消除锭与锭，特别是前后排锭子的张力差异。棉纺粗纱机也有将后排锭翼台高，消除前后排导纱角差异而引起的卷绕张力差异。目前实践认为粗纱锭翼上加装高效假捻器，提高了粗纱抗伸长能力，前后张力差异已基本满足要求，尤其在新型四罗拉双皮圈牵伸型式的粗纱机上引出粗纱线条宽度小，由于加装了小开口集合器及高效假捻器，前后排张力差异问题已基本上达到要求。
总之，由于四单元传动粗纱机的出现，对杜绝开关车粗纱细节，精确控制卷绕张力，严格控制大、中、小纱数伸长差异等方面也得到令人满意的解决，因此，可认为当代新型粗纱机技术进步的重要特征是实现了四单元变频电机传动并由电子计算机控制系统设计应用的成功，不仅提高本工序生产效率，产品质量，更重要 为下游工序高速运行及提高产品质量创造了坚实的条件。
二、牵伸及加压系统的技术进步：
牵伸与加压系统的配置，是保证粗纱质量的关键，20世纪后半期国内外新型粗纱机已普遍采用双皮圈式牵伸形式，淘汰了罗拉式牵伸。皮圈牵伸形式能更有效的控制纤维运动，获得优良的产品质量，也淘汰了杠杆重垂式加压方式，改为弹簧摇臂加压，牵伸部件也相应采用了许多新技术，提高了牵伸倍数和产品质量。
1、牵伸形式的改进：目前新型粗纱机采用三罗拉双短皮圈、三罗拉长短皮圈及四罗拉双短皮圈等牵伸形式，国外像青泽660、青泽668及我FA401、日本FL16、FL100等粗纱机均有以上牵伸形式的配置。
①以FA401为例，三对罗拉组成两个牵伸区，前区为主牵伸区，罗拉中心距46—90毫米，有上下销、上下皮圈、隔距块等组成的皮圈控制元件，后区牵伸1.12—1.48倍,全牵伸5—12倍，适纺长度22—65毫米，其他还有国产粗纱机如FA454系列等。双短皮圈的磨擦力界分布较合理，比三罗拉式牵伸优异，但不宜生产定量过重的粗纱，定量过重，皮圈控制不好，纤维须条容易分层。
②三罗拉长短皮圈牵伸:瑞士F1/1A型粗纱机属三罗拉长短皮圈牵伸与青泽660型，日本FL16型及国产A454G型、A451G型等与三罗拉双短皮圈相比较，三罗拉长短皮圈运转较平稳，对产品质量改善有利，但容易发生吊皮圈现象，清洁机构（吸尘管）失去应有的空间位置，设计比较困难。
③四罗拉双短皮圈牵伸：国产FA421型粗纱机属于双短皮圈牵伸，其它如日本FL16、青泽668等也有四罗拉双短皮圈的应用，也称D型牵伸，我国新开发的FA491粗纱机也采用四罗拉双短皮圈牵伸，实质上四罗拉双皮圈有三个牵伸区，但1—2罗拉之间的牵伸倍数只有1.05倍为正理区，主牵伸区在2—3罗拉之间，前集棉器放置在整理区，主牵伸区不放置集棉器，实现牵伸不集中束，集束不牵伸的要求，以达到提高条干均匀度的目的。四罗拉牵伸整理区使主牵伸区牵伸后的纤维在整理凝聚区起到集束作用，因此普通三罗拉双皮圈的总牵伸倍数4—18倍，一般为5—12倍的工艺效果好，当牵伸倍数18倍以上时四罗拉双皮圈的牵伸形式比较适应，四罗拉双皮圈形式对于重定量的粗纱经过集束作用使生产出来的粗纱毛羽少而光洁，但生产轻定量的粗纱，在牵伸倍数不大的情况下，三罗拉双皮圈牵伸倍数不大，已能满足要求，不必再增加一个正理区，使机构复杂。
④三罗拉双短皮圈及四罗拉双短皮圈也有长短皮圈配置.双短皮圈中的下皮圈尺寸要求十分严格，其过松过紧对粗纱均匀度产生影响，下短皮圈无张力控制，再加上皮圈长度误差及其它另部件制造装配误差使下皮圈运动线速不一，从而造成粗纱锭间的误差，并产生纤维分层现象，还会产生下皮圈下凹现象而在长短皮圈牵伸机构中，长皮圈有张力控制，其运动线速度均匀正常，对纤维控制能力好，纤维运动比较稳定，纺纱质量较好，但双短皮圈比长短皮圈维护保养方便，吸尘设置空间较大，此外，长皮圈在使用过程中，还发生吊皮圈问题。双短皮圈与长短皮圈形式相比较各有优缺点，主要在于按装维护及相关配件（如上、下销等）质量好坏而异。目前国内外先进粗纱机多采用四罗拉双短皮圈，即D型牵伸。
⑤皮辊皮圈质量在牵伸部件中占重要地位，皮圈要有一定弹性，厚度要均匀，上下皮圈搭配厚度合适，否则会影响粗纱CV%值，一般下皮圈是主动件，上皮圈是被动的，上皮圈线速度小于下皮圈速度，会使皮圈间的纤维分层滑移，破坏条干，因此要尽力做到上下皮圈间滑溜率要小，并保持线速同步，长短皮圈线速差小，产品质量要优于双短皮圈。
此外，皮辊硬度要适当，目前大都采用软弹胶辊，尤其前皮辊硬度在65—72°之间时，粗纱CV%值优于硬度85°的胶辊，无套差皮辊优于小套差的胶辊。
⑥其它像上肖弹簧压力及皮圈钳口也很关键，尤其皮圈钳口隔距对粗纱条干CV%值影响较为显著，应慎重选择开口隔距。
集棉器口径选用要妥当，也对粗纱CV%值影响显著，前区集棉器对粗纱CV%值的影响更显著，工艺配置时，应认真设定。
2、加压机构的讨论：目前国内外加压形式有SKF弹簧摇臂加压；瑞士R2P气动加压；德国绪森公司的HP型加压三种：
①国产粗纱机大都采用YJ1—150、YJ2—190及YJ4—190等SKF弹簧摇架加压；国外SKF，PK1500、PK589型弹簧加压应用较普遍。SKF弹簧摇臂加压创始于20世纪50年代，经过不断改进已趋成熟，日本平田FL16、意大利马佐里BC16，德国青泽660等也都应用SKF系列弹簧加压。我国三罗拉四罗拉双短皮圈及长短皮圈牵伸都应用SKF系列的国产摇臂加压。SKF摇臂的优点是结构轻巧，支承简单，加压卸压方便，加压机构趋于系列化、通用化、互换性很强，如国产PK1500—962、614型用于三罗拉双短皮圈牵伸系统，PK1500—DW938型用于四罗拉双短皮圈牵伸装置。
国内外实践证明，弹簧加压工艺性能完善，产品质量优良。
三罗拉加压重量分布：前20、25、30daN；中10、15、20 daN；后15、20、25 daN。罗拉直径28×25×28毫米。
四罗拉加压重量分布：前9、12、15 daN；二、-15、20、25 daN；三、-10、15、20 daN；四、-10、15、20 daN。下罗拉直径从前到后分别为28×28×25×28，也有30×30×25×30毫米。弹簧加压的最大缺点是使用一定周期后，弹簧的弹性变形转换为缓弹性变形及塑性变形，使加压力减少会造成锭子之间加压差异并恶化条干。因此，使用一定时间后的弹簧要予以更换，否则牵伸不匀率增加。
②瑞士立达公司生产的粗纱机为气动加压，如F1/1A型粗纱机采用气动加压的压力均匀，锭差很小，压力调节方便，停车时（总电源切断）会自动释压，保持摇架呈半释压状态，再开车时不会造成粗细节，还可减少皮辊变形，半释压压力控制在0.2—0.3pa。
气动加压形式不因使用时间的长短而产生压力衰减，造成压力锭差，保证了产品质量，但粗纱机必须配备气源贮气柜及气路。相对于SKF加压形式增加了一些附属系统和加压系统的配置。气动加压产生的效果优于SKF加压，但气动加压对摇架加压的要求较高；如精度高、互换性强，以免造成压力分配和各锭之间的差异，此外，当相邻摇架释压后，压力产生变化，不可能恒定一致，增加了其它锭子的压力，从而影响粗纱的条干均匀度。
③80年代德国绪森公司研制开发了HP型板簧加压机构，粗纱板簧加压摇架为HP-A410型，应用在棉纺翼锭粗纱机上的双皮圈牵伸系统上，4罗拉双皮圈牵伸系统国外应用较多，国内如无锡、丹阳、南通等地的纺织厂也有应用。HP-A410摇架包括摇架体加压杆，3或4个压力组合件及清洁绒辊
托架等。四罗拉双短皮圈牵伸系统带有集束区。加压力，前罗拉18.5、23、28daN；二罗拉17.5、22、27 daN；三罗拉10.5、13.5、16.5 daN；后罗拉17.5、22、27 daN。
每个皮辊上由加压组合组合件握持，加压组合件包括弹簧架板簧及上皮辊握持座组成，这种握持座有较宽的握持区，以保证上皮辊有可靠的平行度，定向性好，加压组合件使皮辊处在直接而无摩擦的压力下，板簧可防止皮辊侧间运动，上皮辊握持座是整个加压件，在组装后再行精细加工的，以保证上皮辊与下罗拉平行，而且不需要调整。在摇架加压的情况下，只要松开固定罗综，就能把加压件调到所需要的位置。
此外，全部上皮辊均可进行部分卸压，只要将加压杆打开到一半位置即可实现半卸压，使上皮辊压
力减少到8—18daN之间，半卸压可防止皮辊在长时间停车时产生变形。
绪森HP-C式上肖及HP-R上皮辊都是专门设计的，具有很好的功能。
绪森公司设计的HP—A410摇架，主要特点是板簧加压，加压稳定，弹性比SKF圈式弹簧经久耐用，长时间不会产生缓弹性或塑性变性，真正实现重加压，强控制，控制精确的要求，HP系列板簧加压可精确保持四个罗拉握持线的精确平行以及浮游区距离最小，这种牵伸机构的牵伸倍数可高达18倍以上，（四罗拉），纺纱质量好。
与SKF圈式弹簧加压相比较，HP板簧加压效率高，持久耐用，尤其四个罗拉（或三个罗拉）钳口线平行度比SKF摇架好；板簧加压的压力不易产生衰退，在相同压力上，板簧变形只有圈簧变形的8.72%。而圈式弹簧国外的优质弹簧应用四年后，弹簧压力出现衰退，会使粗纱不匀率增加。
与气动加压相比较HP加压系统的加压机构比较简单，机面容易清洁，而且每个摇架的压力比气动加压稳定，锭与锭之间压力不相互干扰。
绪森公司生产的Ringcan超大牵伸细纱机的加压机构也是板簧加压，牵伸倍数超过100倍以上，HP板簧加压机构应当成为我国粗细纱乃至并条摇架加压形式的研究与推广应用的方向。
目前我国FA506细纱机型改装成紧密纺技术的牵伸部分及加压部件均由绪森公司配套供应成套专件，也是板簧加压机构，可做为我国研制生产时的参数。
三、新型粗纱机的纺纱速度：
提高粗纱机的纺纱速度，必须解决以下几个方面的问题：
1、传动机构要简化：新型四单元传动的粗纱机取消了许多轮系，速度变化由变频调速来完成，传动机构大大简化，减少动力消耗和噪音。
2、粗纱锭翼制约了粗纱锭速的提高，我国A400系列平锭粗纱机锭速800转/分以下，这是因为锭翼材料较差，不适于高速，速度高锭翼会扩张变形；而且托锭翼的方式在高速时锭翼很不稳定。改为吊锭后，锭翼可加装培林以适应高速，但速度超过1000转/分时，锭翼会出现扩张变形，因此，锭翼材料及几何尺寸的设计必须相应改进，日本FL16、RMK型粗纱机的吊锭锭翼，引纱臂为开槽形式，接头时必须用尼龙钩操作，德国FB11型粗纱锭翼也为悬吊锭翼，引纱臂为全封闭式。我国在吸收消化国外先进基础上设计的GDY型锭翼也属封闭式吊锭锭翼。新型封闭式锭翼有以下优点：
①锭翼材料选用高强度合钢；
②锭翼外形设计合理，锭翼臂上端刚度大，并采用斜肩式，翼臂长度缩短，弹性变形小，抗高速扩张力强；
③流线型翼臂断面，符合空气动力学要求，回转时阻力小，气流稳定适于高速；
④锭端都配有高效假捻器，假捻效果明显；
⑤锭翼表面涂有极光滑的特殊材料涂层，减少空气阻力和挂花；
⑥锭翼内腔表面十分光滑，为不锈钢材料，光滑耐磨，不挂花，粗纱进入内腔不用导纱工具即可从锭翼下端出头，运转时粗纱阻力很小，减少不必要的纺纱张力；
⑦全封闭式锭翼上下端都有支承，锭翼两臂封闭成环，高速回转时不易变形，运转平稳。
目前新型粗纱机的吊锭翼都适于高速，一般在1400—1800转分。
3、粗纱卷绕尺寸也要进行优选设计：大卷装粗纱可以提高粗细纱的工效，减少落纱、换纱周期，但在高速卷绕成形时，随着粗纱直径的加大，离心力相应增加，对粗纱品质产生负面影响，另外过大的粗纱成形，会使粗纱锭距加大，细纱机上的粗纱排列都产生问题，因此，粗纱卷装容量数的大小要顾虑一些相关问题。目前最大锭速为1800转/分，粗纱重量5公斤/只。
新型粗纱机已全部采用吊锭锭翼，国外青泽660、日本FL16、意大利BC16、英国泼拉脱FH、FG、FJ型及国产FA400系列粗纱机也都是吊锭，托锭已被淘汰，粗纱重量也达到5Kg。
我国最新型FA491粗纱机，具有四单元传动，四罗拉牵伸，SKF加压及吊锭翼等项新技术，速度1500—1800转/分，一般负荷工艺速度开在1500转/分以内。
四、粗纱机的清洁系统：
老式粗纱机上下绒辊、绒板积聚的大量短绒，要靠人工定期清除，此外，车弄里飞花很多，生产环境差，锭壳上挂花现象严重，所有这些都影响产品质量及工人工作环境。
清洁装置在粗纱技术进步中不断改进。新型粗纱增加了许多负压吸尘点。清洁系统的设立，能及时清除罗拉，皮辊、皮圈等处的短绒及杂质，防止纤维缠绕罗拉等部件，并保证不出现由于积花短绒及飞花造成的纱疵。此外，新式粗纱机具有自身净化环境的能力，降低生产区的空气含尘、含飞花量，随着粗纱机车速的不断提高，清洁工作越要加强，以保证产品质量的稳定提高，减轻挡车工清洁工作的劳动强度。
1、如我国FA400系列、日本FL16粗纱机除了配备积极回转式清洁绒布外，还配有自动负压吸风系统，及时清洁上下绒板绒布的棉尘及短绒。像青泽、瑞士等粗纱机都配有负压吸尘系统，在上下罗拉，皮圈等部分加装吸风口，将这些部位的棉尘，短绒吸走，并在粗纱机机尾处配有过滤网箱，使过滤后的清洁空气循环回到生产区。由于采用连续负压吸风，使牵伸及卷捻系统的飞花，短绒及棉尘等都及时吸走，车间生产区含尘量很低。
2、新型粗纱机上还配有断头吸棉及自停装置，在前罗拉下面，装有断头吸棉装置，可解决断头后飘头造成在邻纱产生双纱及其它纱疵。国外新型粗纱机都配有这种技术系统。此外还配有吸棉电感自停系统，一方面将断头吸入管道，另方面可使机器停车待处理。当发生断头时，被吸入机尾干管的短绒、花衣、被传感器检测，当检测量超限时，立即通知机器停车。新型粗纱机的上下清洁装置与断头吸棉装置构成一个清洁系统，使粗纱质量及生产环境的净化水平，得到提高。
3、环锭纺纱系统对粗纱质量要求及评价，主要取决于纺纱最终产品质量，因此要求粗纱机上要有一套能够对牵伸区进行连续清洁的联合巡回清洁系统，使粗纱生产达到高度净化。瑞士立达公司研制开发了一种对牵伸、锭翼部分及地板的联合直接吹吸清洁体系，能稳定有规律的自动巡回，并对粗纱机进行自动清洁，这种粗纱联合清洁体系（uniclean-F）可对牵伸区的飞花及尘屑等自动连续吸取并进入固定的汇集箱中。结构紧凑、精巧，并实现人机对话控制的空气导流装置，可与全自动或半自动落纱机及细—粗联相结合，形成粗纱机生产内部自我清洁体系。
吸尘管道的轨道，装在导条架上或单独从地板竖立的支架上，将收集的垃圾废料经过圆柱形过泸箱，进入飞花接受站的气流与中央风扇相连接。
配有电子式自动控制系统的联合清洁系统，可保证粗纱机发生断头时，吹风停止向机台吹风而转向天花板方向，断头飞花由吸风吸入负压管道内。因此，吹吸风联合机构不会损坏或干扰粗纱正常纺纱。
如果将自动落纱机体系或管纱自动运输线与自动吹吸风装置相联接，设立特殊结点的传感器。当粗纱机满纱准备落纱时，吹吸风自动进入停止位置，不会防碍落纱动作顺利进行。机上还配有紧急故障及转换开关、键盘式按钮开关等。
我国新生产的FA400系列粗纱机，如FA421、FA481等新型粗纱机，尤其新近通过国家鉴定的FA491型粗纱机的清洁系统，十分完善，达到国际先进水平，产品质量得到保障。
五、粗纱机的自动落纱技术：
1、粗纱机自动落纱技术是提高自动化程度，提高生产率降低劳动强度，实现传统纺纱连续化及自动生产线的关键技术。国外发达国家纺织工人人均工时工资很高，如美国12美元/工时，日本28美元/工时，法国、瑞士、德国、瑞典等国家，人均工时工资已高达16—27美元。因此，如何进一步实现环锭纺纱系统的全自动化，对高工资国家十分重要。20世纪末，美国对环锭纺纱连续化自动生产线的技术改造，实现了每4万个纱锭全厂用工100人（包括挡车工、技术人员、管理人员及厂部人员），做到这一点必须实现纺纱车间生产的全自动化，包括清梳联、梳并联、并粗联、粗细联以及细络联等。形成纺纱自动生产线。其中粗细联耗资最高，自动化技术最复杂。
美国1998年曾组织科技人员及企业家对意大利、瑞士、比利时、日本及发达国家进行调研考查，世界用工水平分三个档次（以三万锭生产19.5Tex纯棉或涤棉纱折算，包括行政管理，生产管理技术人员及维修人员，三班运转操作人员在内）：
第一种为普通环境锭纺纱厂189人；第二种为中等环锭纺纱厂116人；第三种为世界级环锭纺纱厂63人（现代化全自动环锭纺纱厂）。
世界级纺纱厂比普通环锭纺纱厂用人减少2/3，劳动力占总成本7%，基本上与不发达国家低工资用工成本相接近，因此，发达国家必须在少用工上花功夫，以降低工资总额在生产成本中的比例，才能与低工资国家的产品成本相竞争。
美国在20世纪后20年投资200亿美元，将现有的环锭纺纱企业进行全自动化改造，实现了每4万锭用工不超过100人的目标。
发达国家与不发达国家用工差距很大，不发达国家（发展中国家）吨纱用工29人，发达国家平均用工为10人，美国为4人，这种差距与纺纱生产自动化程度是分不开的。
据美国统计报导，完全实现自动化的纺织厂，自动化投资费用占总投资的30%（还不包括细络联的费用），如一个纺纱厂总设备投资为2000万美元，用于实现自动化费用要占600万美元，可见纺纱厂实现自动化（包括自动落纱、自动落桶、自动运输及自动生头等项）的费用是很高的，尤其粗纱要实现自动落纱、自动运纱及粗细联自动化，由于粗纱机本身的复杂性和粗纱容量的限制（每个粗纱最重为5公斤），一台粗纱机锭数及分配到每台细纱机的供应线等因素，使粗纱机实现全自动化十分困难，耗资也高，自动化投资费用几乎无法收回，但即使如此，像美国等发达国家仍然对环锭纺纱系统进行全自动化的改造，包括对粗纱自动落纱、自动运输及粗细联自动化技术的实施。
2、半自动络纱：粗纱机的半自动落纱技术比较成熟，尤其四单元传动的新型粗纱机，其半自动或自动落纱操作上要简便的多。不需要再考虑铁炮皮带的复位等问题。国产新型粗纱机，大都是半自动落纱，当粗纱卷绕到一定长度后，计算机指令停车，下龙筋降至落纱位置，人工取纱换上空管，下龙筋再上升生头位置，搭头重新启动纺纱。带有铁炮锥轮的老式粗纱机还有皮带自动复位的动作。
3、全自动落纱机的技术特点是当纺满一定长度的粗纱机，自动停车，下龙筋降到落纱位置，自动落纱及换管后下龙筋复位，粗纱自动搭头，形成新一轮纺纱，落纱时间4—5分钟，落下的粗纱集中运到粗纱运输系统待运，像青泽670、Rawemat型粗纱机为内置式全自动落纱装置，更加先进。自动落纱技术为实现粗纱无人操作创造条件，但这种自动落纱技术装备价格昂贵，对于发展中国家粗纱全自动落纱技术可暂不必考虑。
4、国外企业家在我国办的纺纱厂都没有建立自动落粗纱的体系，我国棉纺设备自动化水平不比国外高，但工人工资较低，产品质量差距较小，出口量大，在国际市场上的占有率、竞争力仍很高，因此在考虑纺纱厂自动化时，除了清梳联及细络联的工序自动化对产品质量有显著影响外，粗纱机自动落纱，自动运输等问题可不必考虑。
结语：现代化粗纱机，大都实现了计算机控制系统的四单元传动技术，从而简化了粗纱成型机构，使机器结构简化，四单元变频电机在PLC控制指令下运行，从根本上消除了开关车粗纱细节，实现了精细的粗纱卷绕张力调节，并步入粗纱卷绕技术的高科技化。四单元传动技术使粗纱机成为高科技水平的纺纱。现代化粗纱机采用彩色荧屏显示及触摸屏，可直接输入设立的各种参数及修定的有关参数，随时显示机器运转的各种数据并可自动报警，显示并排除故障，使各项操作简化易行。此外还有完善的清洁系统，悬挂式的封闭锭翼及可靠的安全防护。像国产FA491、FA426等粗纱机与世界先进粗纱机，如青泽670、668、日本FL100等性能接近，运行稳定可靠，FA491型粗纱机已通过国家鉴定。特别牵伸系统采用三罗拉双短皮圈及四罗拉双短皮圈。SKF摇臂加压系统使产量，质量稳定提高，如果能把绪森公司的HP板簧加压技术在今后广为应用，产品质量及纺纱范围的适应性将会更进一步的提高。
参考文献：
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②日本丰田FL100粗纱机 纺织科普译文
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