集體落紗高效 智能小車省人

　　使用落紗小車還是使用集體自動落紗裝置？不同的企業會根據自己的實際情況做出不同的選擇。經緯紡機股份有限公司榆次分公司、上海二紡機股份公司、銅陵松寶公司、陜西恒鑫精密紡織機械公司等是國內較早涉足這些領域的企業，它們的產品已經獲得行業的普遍認可。我們將這些企業的有關產品研發過程和特點介紹給廣大用戶企業，希望可以給紡織企業選取設備提供一些參考和幫助。
　　集體落紗裝置
　　經緯紡織機械股份有限公司榆次分公司
　　2001年研發出了F1520型集體落紗細紗機長車，開啟了中國集落細紗機的時代。
　　每年萬錠減少人工支出30多萬元
　　經緯紡織機械股份有限公司榆次分公司是中國最早開發集體落紗長車的公司，早在上世紀90年代末就開發生產出了第一代集落長車——F1518。該集體落紗系統借鑒了豐田和蘇遜集體落紗裝置的優點，但由于中國基礎工業的緣故，該機型早些年并沒有大量推廣。2001年，公司研發出了F1520型集體落紗細紗機長車，開啟了中國集落細紗機的時代。經過10年完善改進，F1520細紗機集體落紗裝置趨于成熟和穩定。公司又于2004年10月研制成功帶緊密紡的F1530型集體落紗細紗機長車，2011年研制成功新一代JWF1562系列集體落紗細紗機長車。經緯榆次公司目前年產設備6000余臺，其中年產集體落紗細紗長車2000多臺。
　　與傳統機型相比，JWF1562系列對集體落紗設備做了革命性的改造和提升。該系列設備采用高靈敏、中慣量伺服電機驅動新型減速箱，帶動新型絲桿傳動機構實現氣架升降，左右絲桿通用，安裝簡單快捷；采用新型氣架部件，人字臂由推改為拉，解決了推桿的彎曲造成氣架走形的問題；采用整體短臂，擺臂座直接裝到中墻板上通過銷孔定位；采用新型氣架里外擺機構，運行更穩定、更可靠。JWF1562系列設備的人字臂采用無間隙連接，車頭首個人字臂支撐座采用開口式，解決了人字臂滑移難題，避免了氣架懸伸，氣架壓管一致，即使長期使用也不會發生變形；凸盤輸送導軌，直接裝在中墻板上，采用銷子定位，采用新型撐爪，可保證每個撐爪都能正常工作，徹底避免托盤錯位。目前，JWF1562系列集體落紗裝置的集體落紗拔管率大于99.5%、集體落紗的插管率為100%、集體落紗后細紗機的開車留頭率大于97%（紡中支紗）、集體落紗停機時間為3.5分鐘。
　　生產表明，使用集落長車的用戶企業萬錠落紗工平均為1.5人，與短車相比，每年萬錠可減少人工支出30多萬元，同時很大程度上降低了落紗工的勞動強度。集體落紗長車還縮短了落紗時間，留頭率相對較高，減少了斷頭，從而提高了勞動生產率；使用長車可以減少占地面積，降低投資成本（廠房投資可減少20%）；使用長車還能夠有效減少紗線機臺間的差異，提高紗線品質。
　　上海二紡機股份有限公司
　　從上世紀90年代就已經開始了集體落紗細紗機的研制工作。
　　可減少用工人數40%~50%
　　上海二紡機股份有限公司集體落紗細紗機研發工作從上世紀90年代就已經開始了。在最初的10年中，由于集體落紗裝置的技術研究和積累處于起步階段，受技術方案、電機控制及各機電配套等因素的限制，集體落紗裝置的穩定性和可靠性不盡如人意，設備僅在試驗室和展覽會上運行，無法進入紡織廠正常運行和使用。直到2004年，公司對集體落紗裝置進行了二次開發，對技術方案進行了重新評定，并且在用戶廠家的合作下，重新開發了集體落紗細紗機。此后，集體落紗細紗機正式投入批量生產，并進入用戶廠使用。目前集體落紗細紗機已經成為公司常態化、批量化的商品，并逐漸成為公司的主導產品，同時出口多個國家。
　　集體落紗細紗機的集體落紗拔管、插管率的行業標準指標為99.5%，公司的企業內控標準指標為100%；開車留頭率的行業標準指標為96%，公司的企業內控標準指標為98%。集體落紗裝置的落紗時間3分鐘、紗管輸送時間45分鐘。與普通細紗機相比，使用集體落紗細紗機可減少用工人數40%~50%，同時可大大減輕操作人員的勞動強度，所以采用集體落紗細紗機對減員增效，改善勞動者的工作條件均大有益處。
　　上海二紡機股份有限公司的細紗設備目前已實現單機自動化，下一步將實現聯合機組，即粗紗機、細紗機、絡筒機進行聯機，實現紡紗工序間的自動化。
　　細紗機集體落紗裝置為紡織業的操作自動化提供了裝備，為企業減員增效作出了貢獻。但目前行業內尚有大量無集體落紗裝置的細紗機有待實現自動化升級，還須作進一步的探索和實踐，以期尋找出一個適合的方案。新細紗機配集體落紗和實現粗、細、絡聯是紡紗設備自動化發展的趨勢，探索紡紗設備的智能化也是細紗機發展的另一個發展方向。
　　落紗小車裝置
　　安徽銅陵市松寶機械有限公司
　　主導產品環錠紡智能落紗機于2009年誕生，該機落紗拔管率達100%，插管準確率達98%。
　　減少用工維護費用低
　　多年前，銅陵松寶機械有限公司與清華大學、合肥工業大學等多家國內科研機構和企業著手研發S9型環錠紡智能落紗機。該環錠紡智能落紗機于2009年誕生。
　　該機采用先進的可編程自動化運動控制器(PAC)電氣控制系統和交流伺服電機驅動控制系統，機械抓手采用三維直角坐標機器人控制平臺技術，實現了拔管、插管、返回的全程自動化?？傮w來說，該機主要解決了三大問題：一是方便老機改造，無須改變錠子和筒管；二是服務于多臺落紗，最大限度地利用了落紗機使用效率；三是完全取代了人工拔、插落紗環節，減輕了落紗工的勞動強度。該機的研發成功顛覆了國內外自動落紗只能適應鋁套管錠子的難題，并且該技術填補了國內外空白。目前，該機共申請專利28項，其中發明專利9項，已授權發明專利4項。
　　該機在提高生產效率的同時極大改善了管紗的留頭率和紗線損壞問題。該落紗機落紗拔管率達100%，插管準確率達98%，開車留頭率達97%，落紗所需用工比手工落紗用工減少2/3以上，且落紗質量遠遠好于手工落紗。據行業專家介紹，一臺480錠的細紗機配集體落紗裝置與松寶公司智能落紗機的投入有不小差距。比如，480錠短車集體落紗裝置設備投入約160元/錠，僅僅適用于一臺480錠細紗機的落紗，雖然用工減少明顯，但后期維護和耗材費用較高；S9型智能落紗機設備投入(根據所紡支數和承擔落紗的機臺數不等)約合50元/錠~75元/錠，2臺落紗機為一組，落紗范圍可達5760錠~21000錠，落紗用工可減少1/2人數且后期維護和耗材費用較低。
　　陜西恒鑫精密紡織機械有限公司
　　HX-L78型智能落紗小車是新一代可代替人工的智能落紗小車。
　　萬錠細紗落紗用工可節省12～14人
　　HX-L78型智能落紗小車是陜西恒鑫精密紡織機械有限公司根據市場發展需求，廣泛吸取國內外相關領域的先進技術，運用全新設計理念，高起點、高標準開發出來的新一代可代替人工的智能落紗小車。恒鑫精密紡機公司開發的HX-L78型智能落紗小車重量180千克，其留頭率大于95%、開機斷頭率小于5%，拔管率、插管率均大于99.5%，據預測萬錠細紗落紗用工可節省12～14人。
　　公司副總經理馬巖認為，伴隨人們對高品質紡織品需求不斷增加，紡紗企業間的競爭日趨劇烈，紡制高檔產品的企業逐漸增多，對設備的要求也在不斷提高。為減少半制品在操作、工序間運送等過程中因觸摸、摩擦、碰撞等對成紗造成紗疵、毛羽影響，減少用工、提高生產效率，全自動落紗系統正在成為未來幾年的發展趨勢。目前，國外幾家生產粗紗機的企業已經相繼開發了自動落紗系統以及自動運輸線，包括粗細聯等技術，國內企業也在開發了自己的機型。隨著用工成本的提高，全自動的帶自動落紗的細紗機已經在市場上有了一定的需求，這也是未來發展的必然趨勢，在不久的將來必將被紡紗企業廣發應用。他同時表示，由于現有老設備細紗機短車改造市場空間很大，但真正能做的企業并不多，所以陜西恒鑫要加快智能落紗小車的研制和改進速度，抓住這個市場契機為推進我國的細紗機智能化、自動化做出貢獻。
　　三種新型落紗小車性能比較
　　□中國紡織機械和技術進出口有限公司鄭可昌
　　近幾年，國內有幾家公司先后推出了智能落紗機、落紗機器人和落紗小車。其中較早推出的有3家公司，分別為安徽銅陵松寶機械公司生產的SOBONE-S9型智能落紗機(以下簡稱SOBONE-S9型落紗機)，無錫集聚智能紡織機械有限公司生產的落紗機器人(以下簡稱無錫集聚落紗機器人)，江陰華方新技術科研有限公司生產的HFLS708型落紗小車(以下簡稱HFLS708型落紗小車)?？梢钥闯?，這3種新型小車落紗機的拔管率、插管率及留頭率等幾項性能指標基本上差異不大，但落紗時間、功率、外形尺寸及重量等幾項性能指標略有不同。
　　SOBONE-S9型落紗機
　　銅陵松寶機械有限公司研制生產的SOBONE-S9型環錠紡智能落紗機，一側安裝光桿錠子，另一側安裝鋁套管錠子。該機的抓管器垂直于龍筋拔紗，有利于提高紡紗質量。我們知道現有電動落紗機是采用預松盤和落紗盤來鏟拔并提升紗管的，與水平面呈一定傾斜角的預松盤和落紗盤在隨小車行進中，除了產生拔紗的垂直分力外，還產生水平分力，水平分力可能撞壞錠子和損傷管紗表面，這是紡制高品質紗線所不能接受的。為徹底解決這一問題，該機采用抓管器握持紗管頂部且垂直于龍筋頂面拔紗，錠桿橫向不受力，不會損壞錠子，而抓管器拔紗時不接觸管紗的表面，因此管紗也不會受損。
　　松寶智能落紗機在自動落紗和插管的方法及其結構和控制上應用了專利技術，使落紗小車在技術上有了重大突破。小車在行進中實現垂直拔紗的關鍵有兩點：一是系統中的飛剪子程序在拔管階段運行使從軸跟蹤主軸，即當主軸伺服電機傳動小車勻速向前移動的同時，從軸伺服電機跟蹤主軸使拔紗裝置反向勻速移動，這樣拔紗裝置同正在拔的管紗保持相對靜止；二是另外兩臺伺服電機負責聯合控制拔紗裝置，使其按規定路線作弧線插補。這樣定位更準更快，運行更可靠，從而確保垂直拔紗。由于該機是在行進中拔管和連續逐錠插管，因此落紗速度大大提高，480錠機臺的落紗時間約為2分鐘(左右各一臺同時落紗)。
　　華方HFLS708落紗小車
　　江陰華方新技術科研有限公司推出的落紗小車采用固定安裝形式，即每次落紗結束，小車不從軌道上推下來，而是停放在細紗機車尾，等待下一落紗。該機采用人工輔助移動式，即兩臺落紗小車為一組，可同時供多臺細紗機使用。
　　該機拔紗時采取先預松的方式，并且采用模擬人工的旋轉方式進行預松。由于搓旋是在筒管頂部或底部進行，不觸及紗，所以預松中不會損傷紗。另外采用搓旋的方式使用較小外力，就能將紗管和錠桿脫離，這時偏心輪盤適時將管紗帶出，即實現落紗。由于管紗已被預松，所以落紗所需外力較小，并且偏心輪盤等零件與錠子及管紗接觸的表面采用包覆軟橡膠處理，因此也可做到不損傷錠子和筒紗。松寶環錠紡智能落紗機和無錫集聚落紗機器人拔紗裝置均不先預松，這對光桿錠子來說，拔紗力較大，不僅使功耗大，而且易損壞機件。
　　該機在落紗時不需要翻轉隔紗板（電動落紗機要翻轉隔紗板），這不僅簡化了落紗時的操作，而且也可減少翻轉隔紗板故障，提高落紗效率。該機落紗不用倒隔紗板與偏心輪盤的結構設計有關。這種設備采用間隙可控式插管方式，小車每移動一錠距離，輸管和插管裝置送出一只空管并插管一次，輸管和插管整個過程通過精確計算，固化比例，并設置了雙圓弧軌道，確保插管準確穩定。該機采用逐錠拔管、逐錠插管同步進行，因此減少了操作環節，有利于提高落紗效率。拔管、插管部件與機架采用懸浮結構設計。這種懸浮機構設計，既滿足了拔管插管的運作要求，也降低了小車對細紗車間地面落差的要求。該機整個系統的運轉由一臺直流電機傳動，并由磷酸鐵鋰充電電池供電，因此不需要外接電、氣、液等動力，結構也相對簡單明了，具有改造安裝工作量小，周期短、費用低等優點。本機落紗前在紗筐架上放置兩只紗筐，其中一只紗筐處于接收紗管的位置，當其裝滿時，換位裝置使其自動退位，而另一紗筐自動進入接收管紗的位置，這樣可提高小車效率，減輕工人勞動強度，也有利增加紗筐的存紗量，這在紡大卷裝紗時顯得尤為重要。
　　無錫集聚落紗機器人
　　無錫集聚公司推出的兩代落紗機器人產品在拔紗的方法、結構等方面有很大不同，前者的拔紗機械手在拔紗時要柔和地接觸管紗表面，而后者則是采用類似集體落紗的拔紗形式，拔管器握持紗管頂部垂直拔紗，可實現落紗既不傷紗，又不損錠。
　　拔管器垂直于龍筋頂面拔紗。這種落紗機器人采用拔管器拔紗，這方面和集體落紗相似。該機每次可拔6個、8個或12個紗，具體每次拔紗數量多少與兩個羅拉座之間的錠數、落紗機器人的外形尺寸等有關，須視用戶的需求和細紗機的車間情況等來確定。該機拔紗時，落紗小車完全是靜止的，這一點和日本豐和公司的HAD-S型小車落紗機拔紗方式相同。因為是在小車靜止狀態拔紗，所以更易實現用抓管器垂直拔紗，拔紗時既不損錠，也不傷紗。
　　無錫集聚公司早期推出的全自動落紗機器人是固定安裝式的，即兩臺小車固定安裝在一臺細紗機上使用，可實現全自動落紗。其缺點是萬錠配置的小車多，并在不工作時小車要占據細紗機車頭、車尾的一部分位置，可能會造成操作、維護等不便。后來公司又推出了輔助移動式落紗裝置，落紗時兩名落紗工分別人工輔助小車在多臺細紗機（須是同一種規格的筒管）間移動，一般每20臺細紗機（≤516錠/臺）為一組。當細紗機紡紗號數較低時，如紡11.7tex紗，則可擴大50臺細紗機為一組。由于該機采用間隙式拔紗方式拔紗，所以其落紗時間要比松寶智能落紗機長些。
　　集體落紗細紗機如何更經濟可靠
　　集體落紗細紗機是近幾年推出的主要紡紗設備，其整個紡紗過程可實現全自動操作，縮短落紗時間，省去了空紗管的人工整理工作，其整理設備自動化程度高，勞動生產率高，工人勞動強度低。目前，集體落紗細紗長車運行的可靠性、穩定性是困擾設備制造企業和紡織企業的一個重要問題，為了實現集體落紗裝置的經濟、可靠運行運行，本期欄目就湖北武漢江南實業集團有限公司、經緯股份有限公司榆次分公司等單位的做法進行了介紹。
　　方法一加強保養維護
　　發揮集體落紗裝置效果
　　□湖北武漢江南實業集團有限公司 計萬平
　　2010年我公司相繼安裝了61臺集體落紗裝置，正常運行以來，企業生產效率、紡紗質量均有所提高，基本扭轉了公司細紗工序用工多、勞動強度高、生產效率低的局面，取得了較好的使用效果。通過使用我們發現，加強集體落紗部分維護可以使集體落紗裝置發揮更大的效果。
　　我們對集體落紗部分主要從以下幾個方面進行維護。設備按鈕由專人操作，禁止不熟悉的人操作設備；禁止碰撞任何信號開關及開關座，防止電氣信號產生位移而造成誤動作；禁止隨意移動開關的位置及調整光電開關的靈敏度。
　　白班和運轉班維修人員要按時檢查凸盤及抓管器。抓管器更換不及時易造成漏氣，影響正常運行。凸盤損壞后要及時更換，禁止隨意增減凸盤，以免造成凸盤錯位。
　　每個運轉班要經常檢查鏟紗運行、落紗裝置運行是否正常，如果發現異常現象，應及時停止落管，排除問題后再繼續運行落紗。集體落紗運行前，應檢查機器兩側通道是否有障礙物，導紗板上是否有雜物；滿紗管和空紗管是否輸送完畢，左右兩側凸盤和抓管器的位置是否對正；檢查中間位管栓上面是否插有紗管；控制好落紗時間，盡量避免相鄰兩臺車同時使用集體落紗裝置，以免造成人員傷害。
　　集體落紗運行時，禁止在集體落紗未完成時將空紗管插入錠子，以免撞壞抓管器；集體落紗自動運行時，要安排人員監護。通過這些保養可以看出，在JWF1520型細紗機紡紗速度高出18.5%的情況下，其成紗質量仍明顯優于FA506型細紗機，尤其是千錠時斷頭降低幅度明顯。
　　方法二改進中間位安裝技術
　　提高集體落紗的可靠性
　　□經緯股份有限公司榆次分公司 婁棠云
　　經過生產實踐我們發現，影響集體落紗裝置質量的關鍵裝配環節主要有：錠子中心縱向的直線度；氣架高低、進出的一致性；托盤的直線度；中間位管栓的定位和調整精度；電氣控制系統和檢測裝置的調整質量。為了進一步提高集體落紗的可靠性，我們主要對其中間位安裝位置及要求進行了研究。
　　中間位管栓的安裝位置直接影響到抓管器插拔紗管。為了解決此問題，我們制作了鉆孔工具裝置，以確保每個管栓的中心距公差為±0.1毫米，保證了中間位管栓的定位。中間位的成型為輥軋成型，后加工長短，應反復校直，保證了其直線度、平面度要求。同時還要嚴格控制管栓注塑同軸度。通過對管栓結合件注塑模具的精度控制、螺栓的定位控制，加強注塑工藝及檢驗機制以保證管栓塑件的質量，避免組合后中間位管栓的偏移、歪斜現象。
　　安裝設計改進通過對結構及存在問題進行分析，重新設計了產品結構和裝配關系。支架由原先的外翻式改為內翻式，組合后中間位支架接觸面增加，并且受力由向外的拉力改為向下的壓力，緩解了原先結構氣架下壓后的受力變形。
　　托座結構改進后增加了支架支撐面。調整時用氣架抓起紗管，下降到紗管底部距管栓頂部5毫米時，初次調整每錠的中間位管栓居于紗管居中，然后下降氣架將紗管放到管栓上，在紗管頂部拉線檢查中間位管栓的直線度。如果某段中間位管栓偏離可調整這段的管栓支架。經過分析研究，通過對中間位的加工工藝、安裝方法及結構的改進，可以從根本上克服以往存在的問題，有效提高了集體落紗長車運行的可靠性。
　　方法三設計自動落紗裝置
　　改造舊式細紗機
　　□南昌航空大學航空制造工程學院 朱保利
　　目前，我國除了一些先進的大錠數、長細紗機采用集體自動落紗外，還存在大量不帶集體自動落紗的舊式細紗機。帶集體自動落紗裝置的細紗機造價過高，不少紡織企業無力承受這么高的價格，大部分細紗機仍然采用人工落紗方式，但仍存在用工多，勞動強度大，生產效率較低等不足，開發適合舊式細紗機的自動落紗裝置成為當務之急。
　　總體設計方案主要由抓管部分、放空管部分、行進部分、蓄電池組組成。自動落紗裝置箱體部分由角鐵焊出骨架，外面裝有面板，可以打開；箱體左右裝有扶手，用于手動推拉自動落紗裝置。自動落紗裝置裝有定位電磁鐵，定位電磁鐵上裝有定位電極，自動落紗裝置到達停車位置時，電磁鐵通電推出定位電極與短路環接觸，以停止行進。自動落紗裝置的滑輪安裝板上裝有輪轂、凹槽的定向滑輪，用于連接細紗機的定向導軌，行進由兩只前輪驅動，后輪為萬向從動輪。當自動落紗裝置上的紅外接收裝置接收到細紗機上紅外發射裝置發送來的落紗完成信號時，自動落紗裝置開始工作。抓管機構完成抓滿紗管的工作，放管機構完成放空紗管工作，控制器完成用戶指令的輸入、運行顯示、工作狀態指示、蓄電池電壓監測等功能。
　　放空管部分由空管箱、空管推桿組和旋轉托盤3部分組成?？展芟涞牡撞块_10個鋸齒形狀的槽并與旋轉托盤水平對齊，旋轉托盤上設計10個裝空紗管的空位，在空管箱的另一側安裝3組空管推桿組，空管箱的底部鋸齒形狀槽與推桿組水平對齊，步進電動機驅動推桿組從空管箱的底部鋸齒形狀槽通過，將空管箱的空紗管推入旋轉托盤空紗管空位中。