粗細聯輸送系統的現狀與分析

山西貝斯特機械制造有限公司 宋立平/文

隨著用工形勢的日益嚴峻和產業升級的迫切需求，以清梳聯、粗細聯、細絡聯為主的自動化紡紗流程逐漸被行業企業所關注。

粗細聯是聯接粗紗機與細紗機的粗紗管輸送系統，可以降低用工成本，壓縮粗紗占用空間，減少人為因素形成的紗疵、毛羽等質量缺陷，減少調度操作造成的錯號等嚴重質量問題，也是今后紡紗企業技術進步的一個發展方向。

粗細聯系統按控制和操作方式可分為手動系統與自動系統。手動系統是粗紗管的輸送、交換、清潔全部由人工完成。實際配置的系統中多個過程可以實現自動化。

粗細聯系統按結構可分為：1軌道，2換向，3紗庫，4支架，5鏈車，6鏈車驅動，7控制，8尾紗清理，紗管篩選，9粗紗機滿空管交換，10細紗機滿空管交換等幾大部分。下面分別加以介紹：

1 軌道

1.1 軌道尺寸：直道長度一般不超過6000mm，彎道半徑一般300～700mm，坡道一般不超過25°。

1.2 軌道截面和連接通常有三種形式：

1）鋼板C型截面軌道：鋼板C型截面軌道由法蘭連接，以意大利UTIT公司產品為代表；

2）鋁合金C型截面軌道：該類型由T型槽連接，德國SOHLER、青澤、青島環球以及天津宏大等公司采用；

3）鋁合金工型截面軌道：鋁合金工型截面軌道靠燕尾槽連接。瑞士立達、山西貝斯特公司等采用。

1.3 幾種形式的特點：

1）鋼板成型制造成本低，連接牢固。鋁合金成型表面光滑美觀，重量輕；

2）C型截面軌道彎曲成型不易，工型截面導軌便于彎曲成型；

3）C型截面軌道工作面在內部，平時不易積花，但總會有飛花從開口處進入，半封閉截面，容易擠死滑車，相應的清潔裝置較為復雜，每節滑車有一對支撐輪和一對導向輪。工型截面導軌工作面在外側，呈45°斜面，自清潔效果好，開放截面，不會擠死滑車，清潔裝置較為簡單，每節滑車僅有一對支撐輪兼顧導向。

2 換向機構

1）C型截面軌道的換向采用弧形的活動心軌繞固定軸擺動實現，較為簡潔。驅動力較小，手動或者電磁鐵驅動容易實現；

2）工型截面導軌的換向較為復雜，工型心軌由凸輪機構驅動，除左右擺動，還有上下擺動。驅動力略大，手動和氣動容易實現，電磁驅動要考慮力和行程。

3 紗庫

紗庫實現粗紗的存儲和中轉，是粗紗與細紗工序之間的緩沖區，需要根據工序的生產節拍和生產品種進行配置。根據人工和自動不同的控制方式，紗庫的設計也有所差異。

4 支架

支架是整個系統安裝的基礎，由鋼管，型鋼制造的立柱和橫梁聯結而成，與軌道一樣都是現場安裝的主要工作。

5 鏈車

鏈車是粗紗管的移動載體，由多組鏈桿，滑車，吊錠等構成。每節鏈桿一般懸掛2到3個吊錠，鏈桿之間有萬向鉸接，掛在滑車架上，在軌道上移動。鏈車錠數等于單臺粗紗機錠數，手動時還可以為1/2粗紗機錠數。根據粗紗卷裝直徑的不同，鏈車錠距分為140mm，165mm、175mm、185mm等多種規格。同時還要考慮傾斜軌道坡度，坡度越大、紗徑越大，則錠距需要越大。這些參數直接影響導軌的彎曲半徑，紗庫的排布和整體布局，粗紗分段的更換操作等。鏈車長度也決定紗庫長度，驅動間距，傳感器位置等。

6 鏈車驅動

1）手動系統用手牽引粗紗鏈車行走；

2）自動系統靠電機驅動摩擦輪輸送。考慮定位的準確性，運行的可靠性和系統的工作效率，不同的區段按不同速度運行，交換紗管處速度一般不超過10m/min，滿紗管輸送速度一般不超過22m/min，空紗管輸送速度一般不超過50m/min。

7 系統控制

1）手動系統：根據紡紗生產的安排，由人工完成指定的粗紗空管和滿管，在指定的粗紗機、指定的紗庫軌道、指定的細紗機之間運輸；

2）自動系統：根據紡紗生產的安排，整個輸送過程采用模塊化程序控制，采用PLC技術、現場總線技術，RFID射頻識別技術，聯網通信系統實時監控粗紗的供需情況，設備則通過遠程模塊和主機實現通訊，減少了布線的距離，使整個電器控制系統更加簡單可靠。采用人機界面實現參數設置、故障檢測和運行監控，實現滿管與空管的自動輸送控制。控制軟件的適應性和可靠性是整個系統的關鍵點。

8 尾紗清理，紗管篩選

1）手動系統：靠手工清理，也可以用電動清理機。壞紗人工割除。人工識別不合格紗管，剔除換新；

2）自動系統：配置自動尾紗清除機，清理完的粗紗管自動輸送至紗庫備用。

自動尾紗清除機的主要工作方式是電機驅動摩擦輪帶動鏈車運動，當光電檢測到管上有紗，控制電機使粗紗管準確定位停止，然后升降電機通過皮帶傳動，使筒管軸上升到規定高度，將粗紗管轉移到自動尾紗清除機上，緊接著筒管軸上的電機開始旋轉，吸嘴通過氣缸移動靠近紗管，配合筒管軸的上下移動自動找頭，在風機負壓的作用下配合筒管軸的旋轉來退繞粗紗，所有的粗紗管都清除完成后，升降電機再次升高到規定位置，將清理好粗紗管轉移到輸送軌道上。對于清理不徹底或無法通過機器清理的尾紗管，則通過紗管篩選機，靠光電傳感器來識別未清理完紗管，靠旋轉機械手交換清潔紗管，未清理完紗管之后再人工處理。

自動尾紗清除機與紗管篩選系統需要根據清理速度和清理效率，結合紡紗品種進行配備，保證系統整體運行效率。一臺合格的尾紗清除機必須具備下列條件：

A取放紗管的成功率不小于99%；

B尾紗清除成功率不小于95%；

C尾紗清除機的回花，纖維沒有損傷，完全開松，能直接回用。

9 粗紗機滿空管交換

1）手動系統：粗紗機人工落紗，人工從滑車鏈上取下空管，掛上滿管；

2）自動系統：粗紗機集體落紗實現空滿管交換，再通過一個交換裝置與粗細聯實現滿空管交換。粗紗機自動換紗技術是提高自動化程度、提高生產率降低勞動強度、實現紡紗連續化的關鍵技術之一。

10 細紗機滿空管交換

1）手動系統：人工換粗紗，手動生頭；

2）自動系統：細紗機整列換粗紗，配合自動生頭機器人。

粗細聯系統的實施需要考慮粗紗機與細紗機的錠數和排列位置，物流的分配方式，控制方式等等因素，設置紗庫的位置和數量，布置相應的連接軌道，為用戶量身定做。可以對現有生產線進行改造，也可以新廠設計時統一布局。

目前國內外粗細聯系統有多種方案在應用，還沒有大面積推廣。粗細聯系統的應用，改變了傳統紡紗廠的管理和運行模式，省去了人工推粗紗，明顯減輕了勞動強度、降低了人力成本。粗紗和空管在輸送軌道上，節省了占地面積，改善了工作環境，較好地消除了人工搬運對紗疵、毛羽的影響，保證了粗紗質量，提高了成紗品質。同時，使用粗細聯系統需要加強員工培訓，掌握操作和維護的要領。粗細聯系統的功能也需要進一步完善，運行效率和可靠性也有待進一步的提升。

貝斯特公司以細紗機生產為主，經過多年不斷的改進優化，長車集體落紗細紗機各方面均達到了國內的先進水平，得到用戶的好評。為進一步減輕了工人勞動強度，緩解紡織企業的用工難問題，提升產品質量，促進技術進步，貝斯特近年來也開發了粗細聯輸送系統來滿足客戶需求，并將對行業的發展做出新的貢獻。