智能落紗小車的應用體會

侯長勇

（山東聊城華潤紡織有限公司，山東聊城，252000）

當前紡織企業勞動強度大，用工多，生產效率低，已阻礙了紡織行業的發展，導致企業面臨招工難、用工成本高的問題。有資料統計：現在約有80%左右的紗錠安裝在細紗短車上，大部分依靠人工落紗［1］。而人工成本的增加會制約企業的快速發展，因此減少用工已成為紡織企業面臨的首要任務。面對這些現狀，必須通過設備技術改造和創造良好的工作環境來緩解用工緊張的現象，其中智能落紗小車在細紗短車上的改造占有一定的優勢，普遍受到中小紡織企業的青睞。以我公司使用的SOBONE-S9 型智能落紗小車為例，介紹其應用效果。

1 應用效果

1.1 自動落紗和插管

SOBONE-S9 型智能落紗小車是集機、電、氣、儀等進行自動控制，傳感器檢測信號對機械動作進行準確定位，經PLC 控制，由伺服電機、氣動元件等進行工作，通過兩臺伺服電機聯合拔紗，一臺電機控制落紗小車勻速行走，同時機械抓手向下運動抓住管紗頂部，拔紗后自動將紗管放到專用的紗框內；另一臺電機控制著機械抓手勻速向小車運行的反方向運行，抓手運行精度高，在拔紗過程中，錠子只受到向上的軸向力，徑向受力為零，有效保護錠子軸承，對錠子起到保護作用，延長了錠子的使用壽命。落紗小車對拔滿管、插空管的全過程進行自動控制，使用普通錠子就能實現自動落紗。

1.2 效率高

SOBONE-S9 型智能落紗小車可以實現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432 錠細紗短車兩側同時進行落紗，約90 s 左右完成，明顯比人工拔紗用時短，同時也減輕了員工的勞動強度，節約了落紗時間，減少了停臺，落紗后開車留頭率可達到95%左右。由于落紗小車拔紗動作是垂直拔紗，不會對錠子造成損傷，而采用人工拔紗，由于每個落紗工的操作水平不同，拔紗的動作會有差異，有的造成拔紗時人為操作斷頭，增加了斷頭率。由于智能落紗小車采用伺服電機、傳感器等電子裝置拔紗，拔紗的動作、角度和插管相互協調，使拔紗后紗線留尾一致，落紗留頭率相對于人工拔紗要高，提高了細紗機的運轉效率。

1.3 減少落紗用工

使用智能落紗小車可以實現左右兩側同時進行落紗，一人從細紗機車頭向車尾落紗，另一人從車尾向車頭落紗，兩邊同時進行落紗，插管拔紗由落紗小車自動完成，可減少落紗用工。落紗用工減少的人數，具體要根據紡紗品種來確定，一般可節約30%～50%，且落紗小車操作簡易、省力，減輕了落紗工的勞動強度，在整個落紗過程中，智能落紗小車拔紗部件不與紗線接觸，不會對紗線造成損傷，也提高了紗線的品質。

1.4 實現垂直拔紗

SOBONE-S9 型智能落紗小車在前進中能實現垂直拔紗的原因：一是系統中的飛剪子程序在拔管階段進行，使從軸跟蹤主軸，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紗管保持相對靜止；二是另外兩臺伺服電機負責聯合控制拔紗裝置，使其按規定路線做弧線補差，這樣定位更準確，能確保垂直拔紗［2］，對錠子能起到有效保護作用。

2 3 種落紗方式的比較

2.1 人工拔紗

有資料統計：國內環錠紡細紗機約有1.3 億多紗錠，而采用全自動集體落紗的細紗長車只有1 000 多萬紗錠，采用人工落紗方式約占全國紡織企業總紗錠數的90%以上，人工落紗占主流。細紗是紡織企業用工較多的工序，人工落紗需要大量的落紗工，持續地拔紗導致落紗工的勞動強度大，造成企業萬錠用工多，成本增加，已不適應企業的快速發展。因此，人工落紗被自動落紗取代勢在必行，也是自動化的具體表現。自動落紗既能降低工人的勞動強度，又能緩解當前的用工緊張。

2.2 全自動集體落紗

目前新安裝的細紗長車一般都配用全自動集體落紗，其落紗效率高、斷頭率少。當細紗機收到落紗信號后開始落紗，整個落紗過程全自動完成，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效率。但如果對細紗機進行全自動集體落紗改造，應用的機配件和電氣元件較多，企業一次性投資較大，改造成本高。同時，由于機配件較多，需要保持良好的運行狀態，后期維護投入也較多，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，會導致落紗效率降低。由于原細紗短車的生產廠家不同，機型型號、設計和制造精度也不同，而棉紡企業使用的保養維修情況各有差異，造成主機運行狀態標準不一樣，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，從而影響到細紗短車改造集體落紗的效果、落紗的穩定性及落紗效率。如果原細紗短車制造精度達不到改造全自動集體落紗的要求，就會使改造后全自動集體落紗容易出現各種問題。還會由于細紗短車的規格、錠數不同，在改造時有的短車需要拼成長車，使企業增加了很多的改造成本，企業前期投入大。以前安裝的FA506 型細紗短車，兩車之間的距離設計小，如果在該機上安裝集體落紗裝置，需按規定距離移裝，短車改造全自動集體落紗需要更換鋁襯錠子和相適應的紗管及相配套的設施，也增加了改造的費用。車間場地的制約和改造費用的增加，使全自動集體落紗裝置不適合在細紗短車上進行大批量改造。

2.3 智能落紗小車落紗

與全自動集體落紗改造相比，智能落紗小車是在不改變細紗短車的基礎上，只是增加了小車獨立運行裝置和相應的軌道，與原細紗機的制造精度、質量關系不大［3］。每臺車投入的機配件較少，使后期維護的成本降低。智能落紗小車應用條件受限小，它的市場優勢較大，發展前景較好，且1 臺智能落紗小車可供多臺細紗機使用，減少了企業的投資成本。智能落紗小車對細紗機中心距的要求低于全自動集體落紗；智能落紗小車空間優勢大，但兩種落紗方式都能達到降低工人勞動強度和減少用工的效果，一般可減少落紗工1/3～1/2。從兩種落紗改造費用方面分析：采用全自動集體落紗改造時，每臺改造費用約8 萬元～10 萬元，每萬錠細紗機改造的總費用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，每萬錠改造費用約60 萬元～70 萬元，按1 臺智能落紗小車供1 萬紗錠細紗短車落紗計算，每錠改造費為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利用原有細紗機設備投資相對小的最大優點。

一些大型企業和擴建的紡織企業主要以長車全自動集體落紗為主，但對于細紗短車占主流的中小紡織企業，采用智能落紗小車會更有優勢。在當前用工緊張、成本增加的情況下，通過不斷地技術創新，運用新的工藝，使智能落紗小車更加自動化、智能化，提高了落紗效率，最終使落紗小車成為細紗短車重要的輔機，在落紗方面發揮更大的優勢。中小紡織企業通過選用智能落紗小車對細紗短車進行改造，來緩解用工緊張的現象，提高了紡紗的效率和產量，使企業不斷地快速發展。

有資料統計，全國已有越來越多的紡紗企業使用SOBONE-S9 型智能落紗小車，從使用情況來看，其在提高生產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 臺供多臺細紗短車落紗使用，維護保養起來非常方便，也提高了落紗小車的使用效率，它的缺點是一旦出現故障，維修不及時將影響到多臺落紗的效率。

智能落紗小車和全自動集體落紗都是未來落紗技術的發展方向，全自動集體落紗是更加自動化、智能化的落紗方式，更能減少用工和勞動強度。智能落紗小車投資少、見效快，尤其適用于細紗短車機型，能夠充分發揮智能落紗小車的技術特點和優勢。但未來棉紡織企業是以細紗長車為主流，都配有全自動集體落紗，全自動集體落紗系統將成為細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鍵性指標，它影響落紗小車的使用和運行效率，也影響細紗主機的生產效率和員工的勞動強度，是衡量落紗小車使用好壞的一個重要標志。“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強度和減少用工。智能制造業要不斷地提高落紗小車“三率”指標，使落紗小車更好地服務于生產落紗，減輕員工的勞動量。SOBONE-S9 型智能落紗小車進入軌道后，首先通過電磁感應定位控制系統對機械手的位置進行微調，確保機械手與錠子上的紗管能達到同軸狀態，保證拔紗率。紡織企業在落紗小車的使用上要維護好、保養好、管理好，使智能落紗小車不斷保持良好的運行狀態，企業在使用中出現的問題和一些革新改造建議要及時反饋給生產廠家，使生產廠家能不斷地對落紗小車進行創新，從而進一步提高落紗小車的“三率”指標和各項性能，使落紗小車保持良好的運行狀態。

4 強化管理

4.1 加強檢修與保養

由于智能落紗小車機、電、氣一體化程度高，機、電、氣結合的部件多，一些機械傳動過程靠電、氣控制，應定期對智能落紗小車進行保養，做好智能落紗小車及關鍵部位的清潔和維護。要求維修人員既要懂機械部分，還要懂電氣部分，加強培訓機、電、氣維修人員，進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范操作，掌握機電氣一體化相關的知識；落紗工要及時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進行解決并采取相應的措施；強化周期檢測保養工作，對易損壞的配件按周期進行更換，以減少智能落紗小車的故障。

平時要加強對落紗有關設備部件的檢查，注意落紗軌道、鋼領板、導紗板的高度，校正好“三同心”，使“三自動”保持良好的工作狀態，根據紡紗品種調整好尾紗位置和圈數，以提高留頭率。智能落紗小車在運行中要平穩，阻力小，一旦出現故障要及時關閉開關，待故障解除后再進行操作。

4.2 改變操作方式

由于智能落紗小車的應用減少了落紗用工，需要調整落紗工相應的崗位職責。根據落紗的要求和特點，對落紗崗位人員的工作進行了細化，除落紗還要做別的工作，如機臺清潔、整理紗管、換粗紗等。落紗前一定要處理膠輥、羅拉等纏花現象，根據紡紗品種可調整為3 人為1 組進行落紗，其中2 人負責跟蹤落紗小車，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行良好，另1 人負責開車接頭，提高落紗的速度和效率。落紗工落完紗后，要及時對智能落紗小車進行清潔，對落紗過程中智能落紗小車出現的異常現象要及時反饋給維修人員，便于維修人員進行修理和保養，將多余出來的落紗工調整到其他崗位，使人員安排更加合理，更有利于提高生產效率。

4.3 制定管理考核標準

要制定智能落紗小車的使用管理制度和相應的考核標準，要求操作工熟練落紗小車的操作原理、流程，并進行規范安全操作；在交接班時對落紗小車主要部件進行檢查，防止有損壞或缺少；要求維修人員平時要加強對細紗機錠鉤的檢查，防止錠鉤失效，落紗時將錠子拔掉，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出現高管；根據智能落紗小車的特點和使用要求，制定相應的管理方法和合理的維護周期，做好落紗小車的清潔和保養；做好伺服電機和氣缸等部件的檢查，要保證拔紗和插管定位準確，充分發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。加強對智能落紗小車的保養維護，保證智能落紗小車良好的運行狀態。

5 結語

紡織企業使用智能落紗小車和全自動集體落紗都能減輕員工的勞動強度、減少用工，還能節約成本，人工落紗被自動落紗取代是發展的必然趨勢，而細紗短車宜選擇智能落紗小車改造。在智能落紗小車的應用中，要注意它的維護和保養，強化管理，總結使用經驗，提高操作技能，減少設備的故障率，真正發揮智能落紗小車的作用，更好地服務于生產。紡織行業的智能控制技術保證了落紗小車在整個落紗過程的穩定運行，實現了落紗的自動化，提高了生產效率，在緩解用工等方面發揮著巨大的作用。無論是選用智能落紗小車還是全自動集體落紗改造，要根據細紗機的機型特點、性能和企業的產品定位、企業的資金實力來選用，以充分發揮自動落紗的作用。