智能落紗小車的應(yīng)用體會(huì)

侯長勇

（山東聊城華潤紡織有限公司，山東聊城，252000）

當(dāng)前紡織企業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，用工多，生產(chǎn)效率低，已阻礙了紡織行業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致企業(yè)面臨招工難、用工成本高的問題。有資料統(tǒng)計(jì)：現(xiàn)在約有80%左右的紗錠安裝在細(xì)紗短車上，大部分依靠人工落紗［1］。而人工成本的增加會(huì)制約企業(yè)的快速發(fā)展，因此減少用工已成為紡織企業(yè)面臨的首要任務(wù)。面對這些現(xiàn)狀，必須通過設(shè)備技術(shù)改造和創(chuàng)造良好的工作環(huán)境來緩解用工緊張的現(xiàn)象，其中智能落紗小車在細(xì)紗短車上的改造占有一定的優(yōu)勢，普遍受到中小紡織企業(yè)的青睞。以我公司使用的SOBONE-S9 型智能落紗小車為例，介紹其應(yīng)用效果。

1 應(yīng)用效果

1.1 自動(dòng)落紗和插管

SOBONE-S9 型智能落紗小車是集機(jī)、電、氣、儀等進(jìn)行自動(dòng)控制，傳感器檢測信號對機(jī)械動(dòng)作進(jìn)行準(zhǔn)確定位，經(jīng)PLC 控制，由伺服電機(jī)、氣動(dòng)元件等進(jìn)行工作，通過兩臺(tái)伺服電機(jī)聯(lián)合拔紗，一臺(tái)電機(jī)控制落紗小車勻速行走，同時(shí)機(jī)械抓手向下運(yùn)動(dòng)抓住管紗頂部，拔紗后自動(dòng)將紗管放到專用的紗框內(nèi)；另一臺(tái)電機(jī)控制著機(jī)械抓手勻速向小車運(yùn)行的反方向運(yùn)行，抓手運(yùn)行精度高，在拔紗過程中，錠子只受到向上的軸向力，徑向受力為零，有效保護(hù)錠子軸承，對錠子起到保護(hù)作用，延長了錠子的使用壽命。落紗小車對拔滿管、插空管的全過程進(jìn)行自動(dòng)控制，使用普通錠子就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)落紗。

1.2 效率高

SOBONE-S9 型智能落紗小車可以實(shí)現(xiàn)1 次多錠（有8 錠、10 錠、12 錠）拔紗和逐錠插管，有效地提高了落紗速度，1 臺(tái)432 錠細(xì)紗短車兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行落紗，約90 s 左右完成，明顯比人工拔紗用時(shí)短，同時(shí)也減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了落紗時(shí)間，減少了停臺(tái)，落紗后開車留頭率可達(dá)到95%左右。由于落紗小車拔紗動(dòng)作是垂直拔紗，不會(huì)對錠子造成損傷，而采用人工拔紗，由于每個(gè)落紗工的操作水平不同，拔紗的動(dòng)作會(huì)有差異，有的造成拔紗時(shí)人為操作斷頭，增加了斷頭率。由于智能落紗小車采用伺服電機(jī)、傳感器等電子裝置拔紗，拔紗的動(dòng)作、角度和插管相互協(xié)調(diào)，使拔紗后紗線留尾一致，落紗留頭率相對于人工拔紗要高，提高了細(xì)紗機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

1.3 減少落紗用工

使用智能落紗小車可以實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行落紗，一人從細(xì)紗機(jī)車頭向車尾落紗，另一人從車尾向車頭落紗，兩邊同時(shí)進(jìn)行落紗，插管拔紗由落紗小車自動(dòng)完成，可減少落紗用工。落紗用工減少的人數(shù)，具體要根據(jù)紡紗品種來確定，一般可節(jié)約30%～50%，且落紗小車操作簡易、省力，減輕了落紗工的勞動(dòng)強(qiáng)度，在整個(gè)落紗過程中，智能落紗小車拔紗部件不與紗線接觸，不會(huì)對紗線造成損傷，也提高了紗線的品質(zhì)。

1.4 實(shí)現(xiàn)垂直拔紗

SOBONE-S9 型智能落紗小車在前進(jìn)中能實(shí)現(xiàn)垂直拔紗的原因：一是系統(tǒng)中的飛剪子程序在拔管階段進(jìn)行，使從軸跟蹤主軸，當(dāng)主軸伺服電機(jī)傳動(dòng)小車勻速向前移動(dòng)的同時(shí)，從軸伺服電機(jī)跟蹤主軸使拔紗裝置反向勻速移動(dòng)，這樣拔紗裝置同正在拔的紗管保持相對靜止；二是另外兩臺(tái)伺服電機(jī)負(fù)責(zé)聯(lián)合控制拔紗裝置，使其按規(guī)定路線做弧線補(bǔ)差，這樣定位更準(zhǔn)確，能確保垂直拔紗［2］，對錠子能起到有效保護(hù)作用。

2 3 種落紗方式的比較

2.1 人工拔紗

有資料統(tǒng)計(jì)：國內(nèi)環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)約有1.3 億多紗錠，而采用全自動(dòng)集體落紗的細(xì)紗長車只有1 000 多萬紗錠，采用人工落紗方式約占全國紡織企業(yè)總紗錠數(shù)的90%以上，人工落紗占主流。細(xì)紗是紡織企業(yè)用工較多的工序，人工落紗需要大量的落紗工，持續(xù)地拔紗導(dǎo)致落紗工的勞動(dòng)強(qiáng)度大，造成企業(yè)萬錠用工多，成本增加，已不適應(yīng)企業(yè)的快速發(fā)展。因此，人工落紗被自動(dòng)落紗取代勢在必行，也是自動(dòng)化的具體表現(xiàn)。自動(dòng)落紗既能降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又能緩解當(dāng)前的用工緊張。

2.2 全自動(dòng)集體落紗

目前新安裝的細(xì)紗長車一般都配用全自動(dòng)集體落紗，其落紗效率高、斷頭率少。當(dāng)細(xì)紗機(jī)收到落紗信號后開始落紗，整個(gè)落紗過程全自動(dòng)完成，無需人工操作，大約需要4 min～5 min，更有利于減少用工和提高落紗生產(chǎn)效率。但如果對細(xì)紗機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)集體落紗改造，應(yīng)用的機(jī)配件和電氣元件較多，企業(yè)一次性投資較大，改造成本高。同時(shí)，由于機(jī)配件較多，需要保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，后期維護(hù)投入也較多，特別是集體落紗裝置每錠都要配置抓紗器、凸盤，并保證每錠的抓紗器拔紗、抓管都能運(yùn)行良好，以提高拔插管率；如果維修技能跟不上，造成損壞較多，會(huì)導(dǎo)致落紗效率降低。由于原細(xì)紗短車的生產(chǎn)廠家不同，機(jī)型型號、設(shè)計(jì)和制造精度也不同，而棉紡企業(yè)使用的保養(yǎng)維修情況各有差異，造成主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)不一樣，使改造后的集體落紗裝置與原配集體落紗性能有一定的差異，從而影響到細(xì)紗短車改造集體落紗的效果、落紗的穩(wěn)定性及落紗效率。如果原細(xì)紗短車制造精度達(dá)不到改造全自動(dòng)集體落紗的要求，就會(huì)使改造后全自動(dòng)集體落紗容易出現(xiàn)各種問題。還會(huì)由于細(xì)紗短車的規(guī)格、錠數(shù)不同，在改造時(shí)有的短車需要拼成長車，使企業(yè)增加了很多的改造成本，企業(yè)前期投入大。以前安裝的FA506 型細(xì)紗短車，兩車之間的距離設(shè)計(jì)小，如果在該機(jī)上安裝集體落紗裝置，需按規(guī)定距離移裝，短車改造全自動(dòng)集體落紗需要更換鋁襯錠子和相適應(yīng)的紗管及相配套的設(shè)施，也增加了改造的費(fèi)用。車間場地的制約和改造費(fèi)用的增加，使全自動(dòng)集體落紗裝置不適合在細(xì)紗短車上進(jìn)行大批量改造。

2.3 智能落紗小車落紗

與全自動(dòng)集體落紗改造相比，智能落紗小車是在不改變細(xì)紗短車的基礎(chǔ)上，只是增加了小車獨(dú)立運(yùn)行裝置和相應(yīng)的軌道，與原細(xì)紗機(jī)的制造精度、質(zhì)量關(guān)系不大［3］。每臺(tái)車投入的機(jī)配件較少，使后期維護(hù)的成本降低。智能落紗小車應(yīng)用條件受限小，它的市場優(yōu)勢較大，發(fā)展前景較好，且1 臺(tái)智能落紗小車可供多臺(tái)細(xì)紗機(jī)使用，減少了企業(yè)的投資成本。智能落紗小車對細(xì)紗機(jī)中心距的要求低于全自動(dòng)集體落紗；智能落紗小車空間優(yōu)勢大，但兩種落紗方式都能達(dá)到降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和減少用工的效果，一般可減少落紗工1/3～1/2。從兩種落紗改造費(fèi)用方面分析：采用全自動(dòng)集體落紗改造時(shí)，每臺(tái)改造費(fèi)用約8 萬元～10 萬元，每萬錠細(xì)紗機(jī)改造的總費(fèi)用200 萬元～240 萬元，折算到每錠為 200 元～240 元；而采用智能落紗小車改造時(shí)，每萬錠改造費(fèi)用約60 萬元～70 萬元，按1 臺(tái)智能落紗小車供1 萬紗錠細(xì)紗短車落紗計(jì)算，每錠改造費(fèi)為60 元～70 元左右，是改造集體落紗的1/3［4］，這也是智能落紗小車?yán)迷屑?xì)紗機(jī)設(shè)備投資相對小的最大優(yōu)點(diǎn)。

一些大型企業(yè)和擴(kuò)建的紡織企業(yè)主要以長車全自動(dòng)集體落紗為主，但對于細(xì)紗短車占主流的中小紡織企業(yè)，采用智能落紗小車會(huì)更有優(yōu)勢。在當(dāng)前用工緊張、成本增加的情況下，通過不斷地技術(shù)創(chuàng)新，運(yùn)用新的工藝，使智能落紗小車更加自動(dòng)化、智能化，提高了落紗效率，最終使落紗小車成為細(xì)紗短車重要的輔機(jī)，在落紗方面發(fā)揮更大的優(yōu)勢。中小紡織企業(yè)通過選用智能落紗小車對細(xì)紗短車進(jìn)行改造，來緩解用工緊張的現(xiàn)象，提高了紡紗的效率和產(chǎn)量，使企業(yè)不斷地快速發(fā)展。

有資料統(tǒng)計(jì)，全國已有越來越多的紡紗企業(yè)使用SOBONE-S9 型智能落紗小車，從使用情況來看，其在提高生產(chǎn)效率和減少用工方面均取得了可喜的成果。智能落紗小車能夠1 臺(tái)供多臺(tái)細(xì)紗短車落紗使用，維護(hù)保養(yǎng)起來非常方便，也提高了落紗小車的使用效率，它的缺點(diǎn)是一旦出現(xiàn)故障，維修不及時(shí)將影響到多臺(tái)落紗的效率。

智能落紗小車和全自動(dòng)集體落紗都是未來落紗技術(shù)的發(fā)展方向，全自動(dòng)集體落紗是更加自動(dòng)化、智能化的落紗方式，更能減少用工和勞動(dòng)強(qiáng)度。智能落紗小車投資少、見效快，尤其適用于細(xì)紗短車機(jī)型，能夠充分發(fā)揮智能落紗小車的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢。但未來棉紡織企業(yè)是以細(xì)紗長車為主流，都配有全自動(dòng)集體落紗，全自動(dòng)集體落紗系統(tǒng)將成為細(xì)紗長車重要的組成部分。

3 智能落紗小車的“三率”

拔管率、插管率、留頭率稱為智能落紗小車的“三率”，“三率”是智能落紗小車的關(guān)鍵性指標(biāo)，它影響落紗小車的使用和運(yùn)行效率，也影響細(xì)紗主機(jī)的生產(chǎn)效率和員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，是衡量落紗小車使用好壞的一個(gè)重要標(biāo)志。“三率”越高，落紗小車的使用效率也越高，越能降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少用工。智能制造業(yè)要不斷地提高落紗小車“三率”指標(biāo)，使落紗小車更好地服務(wù)于生產(chǎn)落紗，減輕員工的勞動(dòng)量。SOBONE-S9 型智能落紗小車進(jìn)入軌道后，首先通過電磁感應(yīng)定位控制系統(tǒng)對機(jī)械手的位置進(jìn)行微調(diào)，確保機(jī)械手與錠子上的紗管能達(dá)到同軸狀態(tài)，保證拔紗率。紡織企業(yè)在落紗小車的使用上要維護(hù)好、保養(yǎng)好、管理好，使智能落紗小車不斷保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，企業(yè)在使用中出現(xiàn)的問題和一些革新改造建議要及時(shí)反饋給生產(chǎn)廠家，使生產(chǎn)廠家能不斷地對落紗小車進(jìn)行創(chuàng)新，從而進(jìn)一步提高落紗小車的“三率”指標(biāo)和各項(xiàng)性能，使落紗小車保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

4 強(qiáng)化管理

4.1 加強(qiáng)檢修與保養(yǎng)

由于智能落紗小車機(jī)、電、氣一體化程度高，機(jī)、電、氣結(jié)合的部件多，一些機(jī)械傳動(dòng)過程靠電、氣控制，應(yīng)定期對智能落紗小車進(jìn)行保養(yǎng)，做好智能落紗小車及關(guān)鍵部位的清潔和維護(hù)。要求維修人員既要懂機(jī)械部分，還要懂電氣部分，加強(qiáng)培訓(xùn)機(jī)、電、氣維修人員，進(jìn)一步提高他們的維修技能，要熟練落紗小車的操作流程并規(guī)范操作，掌握機(jī)電氣一體化相關(guān)的知識(shí)；落紗工要及時(shí)反饋落紗小車在使用中的一些問題，維修人員對存在的問題要及時(shí)進(jìn)行解決并采取相應(yīng)的措施；強(qiáng)化周期檢測保養(yǎng)工作，對易損壞的配件按周期進(jìn)行更換，以減少智能落紗小車的故障。

平時(shí)要加強(qiáng)對落紗有關(guān)設(shè)備部件的檢查，注意落紗軌道、鋼領(lǐng)板、導(dǎo)紗板的高度，校正好“三同心”，使“三自動(dòng)”保持良好的工作狀態(tài)，根據(jù)紡紗品種調(diào)整好尾紗位置和圈數(shù)，以提高留頭率。智能落紗小車在運(yùn)行中要平穩(wěn)，阻力小，一旦出現(xiàn)故障要及時(shí)關(guān)閉開關(guān)，待故障解除后再進(jìn)行操作。

4.2 改變操作方式

由于智能落紗小車的應(yīng)用減少了落紗用工，需要調(diào)整落紗工相應(yīng)的崗位職責(zé)。根據(jù)落紗的要求和特點(diǎn)，對落紗崗位人員的工作進(jìn)行了細(xì)化，除落紗還要做別的工作，如機(jī)臺(tái)清潔、整理紗管、換粗紗等。落紗前一定要處理膠輥、羅拉等纏花現(xiàn)象，根據(jù)紡紗品種可調(diào)整為3 人為1 組進(jìn)行落紗，其中2 人負(fù)責(zé)跟蹤落紗小車，處理落紗過程中的換紗筐、上管及簡單的故障等工作，保證小車在落紗過程中運(yùn)行良好，另1 人負(fù)責(zé)開車接頭，提高落紗的速度和效率。落紗工落完紗后，要及時(shí)對智能落紗小車進(jìn)行清潔，對落紗過程中智能落紗小車出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象要及時(shí)反饋給維修人員，便于維修人員進(jìn)行修理和保養(yǎng)，將多余出來的落紗工調(diào)整到其他崗位，使人員安排更加合理，更有利于提高生產(chǎn)效率。

4.3 制定管理考核標(biāo)準(zhǔn)

要制定智能落紗小車的使用管理制度和相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)，要求操作工熟練落紗小車的操作原理、流程，并進(jìn)行規(guī)范安全操作；在交接班時(shí)對落紗小車主要部件進(jìn)行檢查，防止有損壞或缺少；要求維修人員平時(shí)要加強(qiáng)對細(xì)紗機(jī)錠鉤的檢查，防止錠鉤失效，落紗時(shí)將錠子拔掉，清潔錠子上回絲和檢查不良的紗管，防止管紗成形不良或插管時(shí)出現(xiàn)高管；根據(jù)智能落紗小車的特點(diǎn)和使用要求，制定相應(yīng)的管理方法和合理的維護(hù)周期，做好落紗小車的清潔和保養(yǎng)；做好伺服電機(jī)和氣缸等部件的檢查，要保證拔紗和插管定位準(zhǔn)確，充分發(fā)揮每一組智能落紗小車的作用，提高它的使用效率，最大限度地減少用工。加強(qiáng)對智能落紗小車的保養(yǎng)維護(hù)，保證智能落紗小車良好的運(yùn)行狀態(tài)。

5 結(jié)語

紡織企業(yè)使用智能落紗小車和全自動(dòng)集體落紗都能減輕員工的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少用工，還能節(jié)約成本，人工落紗被自動(dòng)落紗取代是發(fā)展的必然趨勢，而細(xì)紗短車宜選擇智能落紗小車改造。在智能落紗小車的應(yīng)用中，要注意它的維護(hù)和保養(yǎng)，強(qiáng)化管理，總結(jié)使用經(jīng)驗(yàn)，提高操作技能，減少設(shè)備的故障率，真正發(fā)揮智能落紗小車的作用，更好地服務(wù)于生產(chǎn)。紡織行業(yè)的智能控制技術(shù)保證了落紗小車在整個(gè)落紗過程的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了落紗的自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率，在緩解用工等方面發(fā)揮著巨大的作用。無論是選用智能落紗小車還是全自動(dòng)集體落紗改造，要根據(jù)細(xì)紗機(jī)的機(jī)型特點(diǎn)、性能和企業(yè)的產(chǎn)品定位、企業(yè)的資金實(shí)力來選用，以充分發(fā)揮自動(dòng)落紗的作用。