在傳統紡紗體系中，一般由熟條紡成細紗約需要150倍以上的牽伸，普通環錠細紗機牽伸倍數只能在60倍以下，因此，粗紗機是傳統紡紗中熟條紡成細紗的必經工序。雖然80年代后德國緒森公司研制開發了Ringcan熟條直紡細紗的超大牽伸環錠細紗機，但在紡紗支數及品種適應性，紗線品質等方面還達不到普通的環錠細紗機的水平，因此，粗紗機仍是傳統紡紗體系中不可缺少的工序，對于粗紗機紡紗性能等方面的技術進步，國內外做了許多研究，并取得一些巨大發展，尤其在20世紀后期，由于電子計算機技術，變頻調整技術及傳感技術等在粗紗機的應用，以及粗紗機牽伸，加壓、卷繞成形等紡紗技術的不斷改進，當代新型粗紗機發展成高速度、高質量、高產、高效的現代化粗紗機，如青澤670、豐田FL100、意大利FT1—D、F T1型及我國FA491、FA467型粗紗機等。歸納起來，現代化粗紗機具有如下特征： 一、四單元傳動取代傳統的單機傳動系統，粗紗機由電子計算機控制四個變頻調速控制的電機，分別傳動牽伸系統，錠子系統、錠翼系統及龍筋升降系統，使粗紗的牽伸、卷繞成形完全受控于電子計算機，計算機根據粗紗工藝及卷繞成形的軟件指令各電機的速度，精確完成粗紗的卷繞。這種新式四單元傳動技術具有如下優點： 1、簡化了粗紗機傳動的機構：傳統的粗紗機單機傳動方式是一個主電機經過若干輪系分別傳動牽伸機構，錠子、錠翼及龍筋升降系統，并經過錐輪，差微等機械變速系統實現對粗紗機的卷繞成形，各種輪系傳動都需要許多齒輪等，機構十分復雜，一方面傳動效果并不精確，另一方面耗用較多的動力，因此新型四單元傳動是對傳統粗紗機傳動技術完美的改革。 2、消除了由于機械傳動造成粗紗開關車細節，大大提高了粗紗質量。以往由于粗紗機前羅拉引出線速度與粗紗卷繞線速度在機械傳動系統中不同步，瞬間差異大而產生細節，而且關車細節比開車細節要嚴重，尤其在傳統粗紗機上為了調整斷頭后的錠翼壓掌位置，便于生頭或接頭，機上設有微動開頭，從而造成的細節十分嚴重，這些細節使紗線存在許多強力弱環。 　　在當代機織及針織技術高整運轉條件下，紗線退繞張力峰值很高，對紗線強力的要求，不僅平均強力要達到一定水平，強力不勻率要低，強力分布離散程度要小，而且還要求紗線強力弱環要少，經測試，噴氣織機由于細紗強力弱環的存在造成的斷頭中，細節造成的斷頭占61%，因此，在紡紗過程中如何減少工藝及設備上造成的細紗細節的問題是現代化高速度紡織生產的主要課題。　 　　以往在傳統粗紗機上加裝防細節裝置，用機械或電氣控制來調整粗紗卷繞與前羅拉線速度之間的差異，如加裝電磁離合器，使前羅拉線速度與卷繞線速度趨于一致；也有在主電機上加裝變頻調速系統，使主電機軟啟動，從而緩沖兩種線速度的差異；此外，有些企業加強粗紗以前半制品質量控制，減少斷頭甚至不斷頭，以此來消除一落紗中粗紗開關車及點動發生，杜絕由此產生的開關車細節。還有采用高效假捻器及適當提高粗紗捻系數。也有采用液力偶合器技術，以延緩機器升降速度造成前羅拉線速度與卷繞線速度之間的差異傳動。但在傳統的單傳機傳動系統中總不能很好的解決粗紗機產生開關車細節問題，粗紗機開關造成的細節在不同程度上依然存在。 　　新型四單元傳動技術使四種速度：即前羅拉引出線速度與卷繞速度在電子計算機控制下始終保持在一定張力水平上同步，使粗紗機紡紗正常，開關車不會產生細節。 　　四單元傳動粗紗機對品種支數的適應性很好，改變品種時紡紗卷繞張力不必重新設定，能自動選擇最佳的紡紗張力，開關車時能保持卷繞線速度與牽伸前羅拉引出線速度同步，關車時卷繞機構先停，牽伸機構后停，使前羅拉至錠翼之間的粗紗略有松弛，開車時張力又恢復正常。新型粗紗機徹底消除了粗紗細節，這是粗紗機的重大進步。 3、精確的調節卷繞張力： 　　新型粗紗機由于采用四單元傳動技術，使卷繞速度與前羅拉引出線速度之間始終保持一定的張力值，卷繞速度略大于引出線速度1%，不論大紗、中紗、小紗或車間相對濕度的變化，經計算機控制的卷繞張力始終保持恒定，這是四單元傳動的優勢。 　　普通單電機傳動帶有錐輪變速的粗紗機的張力調節麻煩，而且也不準確，在正常狀態下，鐵炮皮代基本上是等距離移動，不能因粗紗卷繞直徑變化而對卷繞張力進行相應調整，像青澤660，瑞士F1／1A及一些國產新型粗紗機A456、A458等，都屬單電傳動的粗紗機，張力調節靠不等距移動鐵炮皮帶在鐵炮上的位置來補償卷繞張力的變化，瑞士F1／1A為軌道式張力補償裝置，我國FA401或日本粗紗機應用調節輪或張力補償系統來進行張力調節，FL—16粗紗機應用偏心齒輪或張力補償裝置，日本RMK—2型粗紗機采用差動靠模板式調節裝置等，所有這些張力調節裝置數基本原理都靠移動鐵炮皮帶的位置進行張力調節。此外，在無級變速的粗紗機上還采用了電子脈沖式微調裝置，各有優缺點，但歸根結底是張力調節不精確。粗紗條干平均CV%值為5.54%，大、中、小紗伸長差異率為0.26%，電子式微調條干CV%值為4.63%，大、中、小紗伸長率差異較小。新型粗紗機上應用了張力傳感器自動控制與調節卷繞張力控制系統（CCD裝置），實質是在線主動控制粗紗大、中、小紗及卷繞高低位置的粗紗張力的自動調整粗紗張力動態的張力微調技術，張力調節效果明顯；如果在四單元傳動技術基礎同時應用在線張力微調（CCD技術），粗紗機的張力差異將更加理想。 　　除了全機張力調節實現計算機控制的微小無極在線調節外，粗紗機前后排的粗紗張力也存在差異，因為前后排粗紗導紗角不同，伸長也不同，意大利的一些毛紡粗紗機把粗紗牽伸機構由水平位置改為垂直位置，使牽伸羅拉與卷繞線在一條直線上，以此來消除錠與錠，特別是前后排錠子的張力差異。棉紡粗紗機也有將后排錠翼臺高，消除前后排導紗角差異而引起的卷繞張力差異。目前實踐認為粗紗錠翼上加裝高效假捻器，提高了粗紗抗伸長能力，前后張力差異已基本滿足要求，尤其在新型四羅拉雙皮圈牽伸型式的粗紗機上引出粗紗線條寬度小，由于加裝了小開口集合器及高效假捻器，前后排張力差異問題已基本上達到要求。 　　總之，由于四單元傳動粗紗機的出現，對杜絕開關車粗紗細節，精確控制卷繞張力，嚴格控制大、中、小紗數伸長差異等方面也得到令人滿意的解決，因此，可認為當代新型粗紗機技術進步的重要特征是實現了四單元變頻電機傳動并由電子計算機控制系統設計應用的成功，不僅提高本工序生產效率，產品質量，更重要 為下游工序高速運行及提高產品質量創造了堅實的條件。 二、牽伸及加壓系統的技術進步： 　　牽伸與加壓系統的配置，是保證粗紗質量的關鍵，20世紀后半期國內外新型粗紗機已普遍采用雙皮圈式牽伸形式，淘汰了羅拉式牽伸。皮圈牽伸形式能更有效的控制纖維運動，獲得優良的產品質量，也淘汰了杠桿重垂式加壓方式，改為彈簧搖臂加壓，牽伸部件也相應采用了許多新技術，提高了牽伸倍數和產品質量。 1、牽伸形式的改進：目前新型粗紗機采用三羅拉雙短皮圈、三羅拉長短皮圈及四羅拉雙短皮圈等牽伸形式，國外像青澤660、青澤668及我FA401、日本FL16、FL100等粗紗機均有以上牽伸形式的配置。 ①以FA401為例，三對羅拉組成兩個牽伸區，前區為主牽伸區，羅拉中心距46—90毫米，有上下銷、上下皮圈、隔距塊等組成的皮圈控制元件，后區牽伸1.12—1.48倍,全牽伸5—12倍，適紡長度22—65毫米，其他還有國產粗紗機如FA454系列等。雙短皮圈的磨擦力界分布較合理，比三羅拉式牽伸優異，但不宜生產定量過重的粗紗，定量過重，皮圈控制不好，纖維須條容易分層。 ②三羅拉長短皮圈牽伸:瑞士F1/1A型粗紗機屬三羅拉長短皮圈牽伸與青澤660型，日本FL16型及國產A454G型、A451G型等與三羅拉雙短皮圈相比較，三羅拉長短皮圈運轉較平穩，對產品質量改善有利，但容易發生吊皮圈現象，清潔機構（吸塵管）失去應有的空間位置，設計比較困難。 ③四羅拉雙短皮圈牽伸：國產FA421型粗紗機屬于雙短皮圈牽伸，其它如日本FL16、青澤668等也有四羅拉雙短皮圈的應用，也稱D型牽伸，我國新開發的FA491粗紗機也采用四羅拉雙短皮圈牽伸，實質上四羅拉雙皮圈有三個牽伸區，但1—2羅拉之間的牽伸倍數只有1.05倍為正理區，主牽伸區在2—3羅拉之間，前集棉器放置在整理區，主牽伸區不放置集棉器，實現牽伸不集中束，集束不牽伸的要求，以達到提高條干均勻度的目的。四羅拉牽伸整理區使主牽伸區牽伸后的纖維在整理凝聚區起到集束作用，因此普通三羅拉雙皮圈的總牽伸倍數4—18倍，一般為5—12倍的工藝效果好，當牽伸倍數18倍以上時四羅拉雙皮圈的牽伸形式比較適應，四羅拉雙皮圈形式對于重定量的粗紗經過集束作用使生產出來的粗紗毛羽少而光潔，但生產輕定量的粗紗，在牽伸倍數不大的情況下，三羅拉雙皮圈牽伸倍數不大，已能滿足要求，不必再增加一個正理區，使機構復雜。 ④三羅拉雙短皮圈及四羅拉雙短皮圈也有長短皮圈配置.雙短皮圈中的下皮圈尺寸要求十分嚴格，其過松過緊對粗紗均勻度產生影響，下短皮圈無張力控制，再加上皮圈長度誤差及其它另部件制造裝配誤差使下皮圈運動線速不一，從而造成粗紗錠間的誤差，并產生纖維分層現象，還會產生下皮圈下凹現象而在長短皮圈牽伸機構中，長皮圈有張力控制，其運動線速度均勻正常，對纖維控制能力好，纖維運動比較穩定，紡紗質量較好，但雙短皮圈比長短皮圈維護保養方便，吸塵設置空間較大，此外，長皮圈在使用過程中，還發生吊皮圈問題。雙短皮圈與長短皮圈形式相比較各有優缺點，主要在于按裝維護及相關配件（如上、下銷等）質量好壞而異。目前國內外先進粗紗機多采用四羅拉雙短皮圈，即D型牽伸。 ⑤皮輥皮圈質量在牽伸部件中占重要地位，皮圈要有一定彈性，厚度要均勻，上下皮圈搭配厚度合適，否則會影響粗紗CV%值，一般下皮圈是主動件，上皮圈是被動的，上皮圈線速度小于下皮圈<