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【技术】智能自络上纱系统的创新与展望

2020-09-19 14:52:03评论:0 来源:中国纱线网   
核心摘要:当前我国纺织企业正处于转型升级的关键时期,作为劳动密集型行业,存在着劳动力流失严重,用工紧、招工难、成本高的问题,严重制约了企业的发展。目前纺很多织企业的自动络筒机属于纱库式,理管、插管、收管、送管等工作都需要人工,尤其是插管(即上纱)是纱库式自络挡车工工作量最大的工作,因此成为络筒工序降低用工必须

当前我国纺织企业正处于转型升级的关键时期,作为劳动密集型行业,存在着劳动力流失严重,用工紧、招工难、成本高的问题,严重制约了企业的发展。目前纺很多织企业的自动络筒机属于纱库式,理管、插管、收管、送管等工作都需要人工,尤其是插管(即上纱)是纱库式自络挡车工工作量最大的工作,因此成为络筒工序降低用工必须进行升级改造的项目,目前已有多家纺机企业推出了自络上纱系统的改造服务。





一、展会展出的四大自络上纱系统




2019上海纺机展属于展会小年,展出的设备较少,但有四家企业展出了自络上纱系统,在展会上也算是比较亮眼,展台上人头攒动,大家都看得十分仔细。其中江阴凯业、铜陵松宝展出的设备完全模拟了纺纱企业的实战状态,喂入人工落纱的管纱(包括成形不良、带尾纱等管纱),管纱分拣、自动挑头找头、自动输送、自动插管或者机械手投纱等动作一气呵成,动作完美。有的棉纺厂带着人工落纱管纱检验找头可靠性,也获得了满意的效果。杭州锐冠、常州长荣采取以自络上纱系统、底托运行,加自动络筒模拟装置的形式展现,别具一格。


二、各家自络上纱系统的特点




四家企业从开始研发自络投纱系统至今均已有4年左右的时间,期间也都根据纺织企业的试用反馈情况不断进行改进,去年纺机展已有三家企业展出了自络上纱系统样品机,但在这一年多的时间里,除了长荣纺机在湖北、山东、江苏等多省推出产品外,其余几家企业都比较谨慎,并没有在纺纱企业大面积推广。同样,纺织企业也对自络上纱系统改造比较小心,有的棉纺企业特地带了尾纱圈数偏多的管纱到几家企业的自络上纱系统展台上来进行现场测试。


目前四家企业的设备已经基本定型,分别是江阴凯业KYLT-500型;铜陵松宝AYL18A型;常州长荣FY1701型;杭州锐冠ML-Ⅱ型;据相关报道,浙江宝耀BY131型插纱机器人正在研发中。


2.1 常州长荣FY1701

2017年10月份,长荣第三代纱库式自络自动投纱系统落户淄博银仕来,生产40S纱一个挡车工的看台能力可达到2.5~3台。


FY1701最大的特点是结构简单,构思独特,将原来封闭的圆盘纱库设计成半开放的模拟纱库,由原来的垂直插纱改为管纱水平方向直接进入纱库,省去了机械手抓取,单锭可任意拆卸,单锭投纱器的后期维护成本较低。如果纱管规格改变(如由230mm改为205mm),则模拟纱库需要全部更换,增加了改纺成本和时间,经常更换品种的纺纱企业选用或受到一定的影响。

此外,FY1701对纱管的精度要求较高,如果纱管变形或管纱成型不良,吸头和投纱的稳定性就会影响。


基本配置:2个找头装置,管纱中部输送,可同时做2个品种,总找头能力40个/分左右(人工落纱)。车头找头装置的外形尺寸为1.5×1.9m,改造后自络筒操作面的宽度比改造前多出180mm,不会对自络挡车工的换管操作造成影响


2.2 杭州锐冠ML-Ⅱ

2017年,锐冠开发出的第一代机型为移动式机械手。而第二代机型改变为单锭式机械手。


最大特点是运用高清工业CCD检测、快速自适应算法等电控系统。单元化设计,可独立单锭改造和操作,维修保养方便。整体结构、形式与江阴凯业相近,机械手一次上管,配有理管自动喂入装置。


基本配置:2个找头装置,管纱中部输送,单通道,做1个品种,总找头能力40个/分左右(人工落纱),触摸屏人机交流,简单易懂。


2.3 铜陵松宝AYL18A

铜陵松宝开发自络上纱系统起步较早,设计方案几经更改,目前的定型机型在江苏某知名企业试用。


最大特点是保留了原有的纱库形式,尽可能少占有操作空间。是唯一家将管纱输送系统放在设备下部的机型,通过机械手将管纱提升后投纱,有利于单锭维修,能适应多品种生产的要求。


基本配置:配有3个找头装置和理管自动喂入装置,具有预处理纱管内外回丝及包脚纱的功能,管纱下部输送,双通道,可根据生产品种的数量加装智能视觉识别装置,能同时生产多个品种,总找头能力60个左右/分(人工落纱)。


2.4 江阴凯业KYLT-500

江阴凯业研发自络上纱系统研发起步也较早,产品一直在山东某知名纺织企业试用,不断提高系统的可靠性和稳定性。


基本配置:找头系统根据手工落纱管纱的特点定制传感器,性能可靠。具有预处理纱管内外回丝及包脚纱功能,可有效降低因管纱缠回丝造成的找头困难的问题。管纱中部输送,机械抓手柔性夹纱。配备双找头系统、双通道,双处理中心,可同时做2个品种,总找头能力50个左右/分(人工落纱)。具有故障点拍照在线显示功能,故障处理简单快捷。





三、络筒上纱技术,任重道远




纺织企业是每天24小时运转,对设备的可靠性、稳定性要求极高。近两年部分纺织企业已经在试用自络上纱系统,系统稳定性、品种适应性比想象中有更高要求:


(1)虽然托盘式自动络筒技术已经相当成熟,但自络上纱系统要想借用这一技术,还存在很多困难,因为自络上纱是一项系统复杂、逻辑性很强的工程,不仅涉及到机电一体化、智能自动化等技术,还包括软件系统精细的逻辑性程序要求,并且与原有主机连接后还要保证协调性和同步性。


(2)国外的托盘式自动络筒机,管纱运行路线从从纱库式的中部向下投改为输送至络纱单锭下方原插纱座的位置。而国内一些纺机企业设计的自络上纱系统,将管纱输送机构放在与原纱库盘底同一水平(即中部连续输送)的位置,有利于利用原纱库的构件,但对设备维修和值车工操作可能会带来一些影响。


(3)络筒是纱线生产的最后一道工序,产量配置要与细纱机密切对接,挡车工是以产量核算薪酬的,因此如果系统不稳定,一旦出现问题是纺织企业无法容忍的。


(4)我国很多中小纺织企业的装备技术落后,人就采用人工落纱,而且管纱成型不规范,这给自络上纱系统找头带来很多难题。


(5)很多纺织企业是多品种生产,需要自络上纱系统快速、准确地区分不同纤维和支数的纱线,适应不同成型尺寸的管纱。


(6)自络上纱系统设备研发投入较高,市场存在不确定性,纺机企业研发要承担很大的风险。而纺织企业对纱库式络筒机进行上纱系统改造,既考虑改造后系统运行的可靠性,又必须测算投资回收期,对系统的性价比提出了较高的要求。





四、共同推动,互利共赢




据测算,目前我国需要进行技术升级改造的纱库式自动络筒至少有2.4万台,业内同仁们最关心的是如何推动自络上纱系统改造项目尽快为纺织企业带来节支增效的实际效果。针对目前纺织企业的现状,笔者认为必须做到:


(1)自络上纱系统的改造要与细纱集体落纱改造结合进行,集体落纱的管纱成型好,有利于自络上纱系统更加稳定可靠地运行。很多中小棉纺企业的细纱机为短车,目前适合国情的短车集落改造技术及性价比已经取得了突破性的进展,也为自络上纱系统改造提供了良好的条件。


(2)纺机企业应进一步提升上纱系统的可靠性和稳定性,所有关键部位必须采用高质量的精品配件,不能为了降低生产成本而粗制滥造。


(3)纺织企业要加强质量管理工作,特别是要保证管纱成型质量,为用好自络上纱系统提供良好的基础条件。对络筒剔出的成型不良管纱和质量疵点管纱,要通过质量追溯查找到问题的根源并彻底解决,以提高上纱系统的运行效率。


(4)对使用时间较长(比如超过十年)、生产效率偏低(低于70%)的老型号的自络设备,如村田N07-Ⅱ型(第二代),意大利SAVIO ORION型、ESPERO(第二代),德国赐来福AC228型(第二代)及青岛宏大SMORO第二代等,不建议进行上纱系统改造,应制定计划逐步淘汰。

总之,纺机企业应高瞻远瞩,致力于打造精品设备,不要陷入新一轮的价格战,更不能为了降低生产成本而配置不合格元器件,砸了牌子,毁了信誉。要让纺织企业在未来实践中进行检验和考核,让市场给出公正的评判。





五、纺织企业选择自络上纱系统需考虑的几个因素




(1)找头成功率和找头速度是关键。找头速度决定适纺品种的范围,若自络的生产速度为一分钟一个管纱,按60锭测算,那么上纱系统找头的速度必须至少达到60个/分以上,如果配置两个找头装置,每个找头机构的速度要达到30个/分钟,目前市场上多数20个/分,日本自络最快也只能做到26~27个/分。如果生产21S纱以下的粗支纱,一定充分考虑找头速度的问题。


(2)机械手的动作要快捷,管纱与纱管的输送与交换要顺畅高效。


(3)手工落纱和集体落纱会自络上纱系统运行的可靠性和稳定性有很大的影响,业内一位研发人员指出:采用集体落纱的管纱,上纱系统找头率几乎可以达到100%;而人工落纱的管纱,找头率能够稳定在95%左右水平就很难了,进口托盘式自络有时也未必能做到。因此,采用手工落纱的企业进行自络上纱系统改造,要充分考虑这个问题。


(4)不同品种的管纱,上纱系统的找头率差异较大,色纺纱、包芯纱找头成功率相对较低。有些品种,进口自络的找头成功率也偏低。


(5)上纱系统生产2个品种时相对效率较高,同时生产多个品种时机构和软件相对较为复杂,运行的稳定性和可靠性会受到一定的影响,故障率会增高,维修成本也会增加,因此棉纺企业进行上纱系统改造时,尽量不要考虑一台出生产多个品种的配置。


(6)早期的自络维修保养时需要拆卸单锭,而新型自络基本上无机械传动部分,保养一般无需拆卸单锭,按周期清洁关键部位即可。对确需移出单锭进行保养的自络,从缩短维修时间考虑,改造后应调整现有的维修模式,可以采取预先整修好的部件甚至单锭进行更换。


(7)机械手夹纱前的吸纱不同形式,换管时产生的回丝长度也不同,会对自络制成率和生产成本产生一定的影响,这也是纺织企业在选择自络上纱系统时应考虑的一个因素。





六、结  语




对纱库式自络进行上纱系统改造,是解决当前纺织企业络筒工序招工难、用工贵难题的一个有效途径,纺机企业、纺织企业应通力协作,尽快完善自络上纱系统的功能,提升自络上纱系统运行的稳定性和可靠性,为推动我国纺织行业的技术进步而共同努力。

作者:缪定蜀 苏州市纺织工程学会



(责任编辑:小编)
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