1移动式落纱机发展现状
1)第一代移动式落纱机是由我国发明的,该机称为“落纱小车”。这是我国最早的落纱机,属纯机械式原始机型。原为手推式操作,单盘拔纱,后来加一套带弹性夹管的落纱盘装置,最大亮点是其构思巧妙的创新性,可以代替手工落纱,效率很高,问题也很多,如刚性不足,稳定性、可靠性欠缺,需要配备技术熟练的保养工经常维修。
2)第二代移动式落纱机属半自动形式,由一台电机驱动车轮沿着固装在细纱机上的导轨,一边自动向前行进,一边拔起满纱管,仍然需要手工辅助操作,如预松拔纱盘部件进出工作位置不能实现自动,拔纱盘材质的结构单一、工作方式等对棉纱与锭杆有损伤。虽然第二代移动式落纱机是一款比较成熟的机型,但与国外自动落纱小车或集体式落纱装置相比,尚有很大差距。1986年,经纬纺机厂在国内纺织厂自制的圆盘式落纱小车基础上,设计制造了国内首台移动式自动落纱机[2],2010年又改进设计并申报了发明专利,重点以机电一体化技术提高自动化程度,在落纱机上增加电气控制箱,在细纱机上加装定位开关等,其核心传动部件、拔纱插管部件实现了半自动落纱,是第二代的升级版,成功实现了全部过程的自动化。第二代移动式落纱机与国外移动式自动落纱机相比,结构简单很多,价格低廉;开始应用机电一体化技术,完善了纺织厂广泛使用的落纱小车的功能,在拔纱部件自动化机构等方面有了新的突破。对于大多数使用短型细纱机老企业,在用集体落纱装置空间不允许的情况下,移动式更加适用落纱自动化,可减轻工人劳动强度,提高生产效率,是适合我国国情的另一种选择形式。但其也有弱点,如长期使用的稳定性、可靠性尚需加强,操作技术要求较高,周期性维修工作量较大等,机电一体化程度比第一代大大提高。
3)第三代追求智能型的移动式自动落纱机是在近几年,其机电一体化技术水平空前提高,其功能完备性、自动控制性能日臻完善。经纬榆次分公司开发的全自动落纱机新机型,改变了拔纱形式,采用全新型的多头连续自动抓管器沿三维空间曲线轨道、垂直升降导轨,按照数控程序从锭杆上拔下升起、运转至合适位置后,释放满纱锭,落在储纱箱里,解决了双圆盘式机型拔纱盘对棉纱及锭子损伤较大、不适用于纺制高级棉纱、拔纱动作不流畅等问题。采用PLC程序控制、触摸屏设定参数、故障报警和自停等先进技术,动作周而复始,使细纱机落纱工作过程流畅可靠,实现了全自动操作,提高生产效率,设计原理构思新颖,落纱机移动方式继承二代机升级版,即在细纱机两侧沿细纱机上轨道,边行走边落纱插管,落纱动作连续、迅速,锭位控制准确可靠,适用范围更广泛。智能型的移动式自动落纱机成为纺机厂大力推广的移动式落纱机。
2技术成熟的全自动集体落纱机
目前,国内外的长型细纱机(一般1000锭以上)无例10:11:19外地全部采用固定式集体自动落纱机,此型落纱机发展历史较长,技术成熟,机电一体化技术水平最高,虽然程序动作复杂,但由于自动控制系统设计先进,使得落纱过程准确可靠,效率最高,代表了细纱机自动化落纱技术发展的方向。2010年,经纬榆次分公司根据细纱机的发展趋势、产品现状、市场需求等,成功研发了新一代集体落纱机。重点以数字化、机电一体化技术提高集体落纱机的稳定可靠性,目标是取消保全工,大幅降低使用成本,减少用工人数,提高劳动生产率,并采用节能设计,实现高速、高效、低耗运行,可满足用户对新型细纱机高速、高稳定性、高可靠性的要求。在机械设计方面,为适应稳定可靠要求,改进气架升降的动力之源———丝杠传动系统的减速箱,加大减速比,提高传动精度,布局更合理;气架部件臂由推改为拉,受力更合理,避免推力造成气架变形,采用整体短臂,摆臂座、凸盘输送导轨直接装在中墙板上,销钉定位。托盘输送汽缸设计在整机中段,优化撑条的受力状况,左右两侧撑条在车头、车尾的弧形导轨下相连,可保证两侧托盘同步,不错位。撑条与导轨以中墙板逐段定位,完全消除累积误差,确保了托盘不错位。摆管理落管机采用新型结构,调整方便,调好后长期稳定。采用45°提升角的管纱输送机构,并且置于机器外侧,调整管理非常方便;新型理管机实现全自动。在电气自动控制上,细纱机电气控制系统由主控制系统和集体落纱系统构成,集体落纱系统位于车尾电气箱内,由可编程控制器、主轴变频器、集体落纱伺服控制系统和各种控制器件组成,集体落纱伺服控制器和气动控制系统共同完成集体落纱的动作,由触摸式显示屏作为人机界面提供人机交互系统,完成参数的设定、显示和手动控制操作等。以可编程控制器(PLC)作为主控器件,外围输入器件包括按钮、传感器等,输出执行器件包括变频器、伺服控制器等,各种器件相互配合,完成整套落纱插管复杂的机械动作的控制完成。集体落纱系统和主控制系统使用同一PLC,通过控制伺服驱动器完成集体落纱气架的升降;通过控制气缸完成气架的里外摆,各个停顿位置由接近开关的输出信号确定。集体落纱系统可以在满纱后自动完成落满纱、插空管、落空管的整套落纱动作,也可以在停车后,按“自动落纱开始”按钮后开始运行自动落纱动作,还可以通过面板上的按钮手动操作落纱过程的各个分解动作,便于调试。手动操作按钮也全部集成在显示屏中,与面板上的按钮功能相同。
总之,集体落纱电气控制系统融电气、机械、气动等为一体,传感器众多,控制复杂,设计先进,对整机动作控制可靠;并配备联网接口,可搭建工业网络;界面操作方便,图文并茂,生动形象,使用方便自如,是高水平的机电一体化典范之一。与移动式自动落纱机相比,集体落纱机基本无瑕疵,但目前短机领域还未推广,主要是成本问题。
作者:杨端秀 单位:经纬纺织机械股份公司榆次分公司