全自動集體落紗的應用效果

侯長勇

（山東聊城華潤紡織有限公司，山東聊城，252000）

現代細紗機正朝著高效、自動化、智能化、省工、提高生產效率等方面發展，特別是細紗機長車都帶有全自動集體落紗裝置，減少了落紗用工，也提高了落紗效率。全自動集體落紗是一種自動化程度很高的落紗設備，當落紗系統收到落紗信號后，落紗裝置會將全部滿管紗自動拔下，同時把空管插入到錠子中，落完紗后自動完成紗管的輸送。它采用氣缸控制、伺服系統、驅動落紗等，動作定位準確。采用PLC 自動檢測整個落紗過程，在落紗中自動操作，即自動插管、自動拔紗等，采用頂部抓取方式避免對紗線質量造成損傷，它落紗效率高，斷頭少，節約了落紗用工。由于全自動集體落紗省工、省時，已經被越來越多的紡紗企業所使用。我公司細紗機長車帶集體自動落紗已擁有9 萬多紗錠，一臺車落紗時間大約需要5 min，斷頭率2%以下。全自動集體落紗系統涉及到機械、電氣、氣動控制部分和檢測技術等機電一體化方面的知識。它涉及到的方面較多，一旦某一項出現問題，若維修不及時，將直接影響落紗效率。對于全自動集體落紗經常出現的一些故障，平時應加強維護和保養，以減少故障的產生。

1 主要控制元件及作用

全自動集體落紗裝置主要由電器控制系統、氣動系統、伺服系統、紗管喂入部分、落紗部分、紗管輸送部分、滿紗管收集部分、紗管箱部分等組成。

1.1 電磁閥

電磁閥受可編程控制器（以下簡稱PLC）的控制，它的作用是通過PLC 來控制電磁閥以及氣缸來執行動作的。電磁閥主要是起換向或者通斷作用，它控制氣缸的往復運動和通過氣缸使人字臂擺進和擺出，也可以控制氣路的通斷，將電氣信號轉換為機械動作［1］。在全自動集體落紗上，由于落一個紗管兩側氣缸就要完成一個循環動作，頻繁的往復動作容易造成電磁閥吸合不到位，產生動作故障。全自動集體落紗是由幾個電磁閥組成一個電磁閥體。每個電磁閥控制一個動作單元，每一個動作單元是通過壓縮空氣驅動氣缸來實現的，而壓縮空氣是通過PLC 來控制電磁閥的，哪一個動作有問題，就要檢測相對應的電磁閥及其運行的動作，如果無相應的運行動作，則該電磁閥有可能出現了故障，要根據具體的實際情況來綜合判斷。要保持供應的壓縮空氣干凈、穩定的壓力狀態、電磁閥體表面干凈，避免飛花和雜質浸入，影響工作狀態。

1.2 氣缸

氣缸是由電磁閥控制氣流推動送行的器件，它的作用是把壓縮空氣的壓力能轉化為機械能，不能出現泄漏現象，否則將影響氣缸的能量轉化效率，降低了氣缸的輸出能量或推拉力，使氣缸容易出現故障［2］。氣缸一般由缸體、活塞、密封圈、環組成，壓縮空氣推動活塞運動，并通過改變進氣方向來改變活塞桿的運動方向。氣缸在正常工作時是不斷進行往復運動的，在氣缸內加入少量的潤滑油，一方面可減少摩擦阻力，另一方面保護密封圈不受水解的作用，使氣缸內運動部件受力均勻。氣缸端蓋上設有進排氣筒口，要根據所需要力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力，各個氣缸由不同的電磁閥進行控制，氣缸運行的快慢可根據相應的節流閥來進行調節，氣缸出現故障，一般是氣缸內部的活塞出現漏氣現象，使壓縮空氣送入氣缸后，其作用力達不到相應的動程要求，造成氣缸無法完成這個循環工作，下一個動作循環也無法完成。影響因素主要是氣缸內密封圈磨損、潤滑不良、供氣量不足、壓縮空氣含有水分雜質等，使氣缸的運行動作達不到正常的要求，執行動作不到位，將停留在某個位置。對出現問題的氣缸拆下進行修復，裝上后重新校正氣缸的推拉位置，以達到需要的動程。

1.3 電子元件

全自動集體落紗在執行動作的過程中，需要用傳感器對氣缸的運行進行限位檢測，使PLC 對設備的運行狀態進行控制。一般情況下，感應傳感器安裝在氣缸兩端的某一位置，氣缸活塞環上裝有磁環傳遞檢測信號，不同規格的傳感器測量的距離也不同，應對感應距離進行相應調整和檢測，在PLC 中應有相應的傳遞信號指示。限位開關是保護人字臂上升或下降過程中不要超位（最高位、最低位），以免損壞人字臂等其他配件，起到保護的作用。

全自動集體落紗配有錠子上遺留紗管的檢測、滿管拔紗時遺留管的檢測（當錠子上還有滿紗管沒有被抓下，滿紗管檢測光電開關沒有輸出，升降臂不會進行下一步動作）、氣架升降過程中上下限和過載保護的檢測，充分保證了全自動集體落紗在使用過程中一旦出現故障，就會對其自動進行檢測和保護，以實現自動落紗的自動插管、自動拔紗、自動保護、自動開車紡紗等。

1.4 伺服系統

伺服系統是自動落紗中重要的運動部件，它是控制全自動集體落紗伺服電機運行速度和運動方向，檢測運算集體落紗人字臂升降的最高位、最低位，以保證抓紗器抓紗管正好到位和拔紗升起的最高位。要保證伺服系統渦輪箱渦輪、絲桿的潤滑正常，兩側傳動軸伸縮要靈活，不打頓，以免造成伺服系統配件損壞。

2 運行原理

當細紗機發出滿紗信號后，氣架下降抓空管，升起到外擺位，然后上升到超出中間位管栓20 mm，中間氣缸工作后內擺下降預放空管，等待鋼領板下降，全機自動適位停車，導紗板兩側翻起，凸盤前進，自動落紗開始。氣架上升到滿紗管頂上30 mm 時先外擺，氣架下降到零位后內擺，下降、放氣、延時；將滿紗管放入凸盤上，氣架上升到零位外擺，在上升到超出中間位空管管尖15 mm，中間位氣缸工作后內擺下降抓空管，然后上升到最高位外擺，中間位氣缸復位后里擺，氣架下降，插空管到錠子上，空管到位后放氣，氣架上升到最高位外擺，下降到零位里擺，兩側導紗板落下，風機啟動，鋼領板上升到開車位，主機啟動，鋼領板下降到始紡位，紡紗開始，集體落紗自動運行到抓滿紗管后下降到零位，落紗機構自動落管開始到紗管走完，中間無需人工操作，出現問題后會出現不同的報警代碼，報警解除后，繼續走紗管。全自動集體落紗是體現細紗機自動化程度的主要部分，一般采用編程、氣缸控制和伺服系統，安裝時提高驅動落紗氣架絲桿傳動的安裝精度和運行精度，有效解決氣架高低擺進擺出一致性的問題，而且升降平穩，動作定位精確，整個落紗時間一般在5 min 左右［3］，節約了落紗用工，提高了落紗效率。

3 影響抓管和拔紗的關鍵部件

3.1 抓紗器

抓紗器是自動落紗中抓管和拔紗的重要部件，抓紗器中活塞進出的靈活性、密封性對抓、拔紗管起著決定的作用，要求密封圈的密封效果良好、不漏氣，活塞動作既靈活又能保證從錠子上抓起紗管［4］，要逐個檢查抓紗器的漏氣情況，對抓紗器不能抓起的紗管要查找原因，及時修理，抓紗器的中心定位與錠尖應正好對齊，以保證抓拔紗管不錯位，以免損壞抓紗器。

3.2 氣架的位置

兩側氣架的高度位置要一致，氣架的擺進擺出位置也要一致，防止有的紗管不能抓起，抓起的紗管也要平齊，兩者的一致性是影響抓拔紗管效率的重要因素，氣架在升降過程中要保持平穩。

3.3 紗管和錠子

細紗機長車一般都采用鋁襯套錠子，要求紗管和錠子的配合性要好，主要是通過錠子上部的三個彈力殼和細紗管接觸，在彈力的作用下頂住紗管內壁，以實現錠子和紗管的緊配合。錠子上不能有回絲，避免紗管和錠子配合過緊，拔紗管時，紗管仍停留在錠子上，影響拔紗效率。

4 自動落紗的常見故障分析和排除方法

4.1 滿紗信號發出后，自動落紗不工作

原因分析:細紗機機器開關有可能不在自動檔上，氣架升降位置不在零限位上，導紗板兩側沒有同時翻起或翻起不到位。

排除故障措施:把細紗機的機器開關翻到自動擋上，校正氣架的零限位開關，使氣架的位置在零位上，檢查導紗板翻起情況，兩側的導紗板都要翻起，且導紗板兩側的傳感器信號指示燈都要有信號，如果導紗板沒有全翻起，要檢查氣缸運行是否順暢，動程運行是否控制到位，檢查傳感器的螺釘是否松動，在PLC 中要找到相應的指示信號，調節氣缸的節流閥，要確保氣缸運行平穩到位。要經常檢查電磁閥和氣管是否漏氣，氣缸上的傳感器、電磁閥運行是否正常。要保證電磁閥、氣缸、傳感器的配合到位。

4.2 抓紗器抓起紗管放入中間托架上時部分紗管落地

原因分析:有可能是部分抓紗器與中間的托架位置不在同一條直線上，也有可能是擺進氣缸的位置不正確，氣架位置的高低不一致。

排除故障措施:首先檢查抓紗器的位置與中間托架的位置是否對齊，哪一段不對齊調整哪一段，直至紗管全部能正確放入到中間托架上；調節擺進氣缸的位置，使抓紗器對齊中間托架的位置；重新校正氣架的高低位置，使其保持一致。

4.3 人字臂升起后不擺進或擺進擺出不到位

原因分析:有可能是中間位氣缸上傳感器的位置不正確或傳感器信號指示燈不亮，使PLC 接觸不到信號。

排除故障措施:要檢查中間氣缸傳感器的位置和信號指示燈，保證位置正確、信號指示燈亮，在PLC 中有信號，使擺進擺出靈活、到位。

4.4 自動落紗不落管或插不到凸盤上時出現卡管現象

原因分析:有可能是滾筒上出現了卡管造成不落管，也有可能是凸盤的位置不正確，紗管上纏有回絲，光電開關感應不到等，也有可能是送管通道與凸盤定位不準確，造成紗管落不到凸盤上。

排除故障措施:理管箱內要有足夠的空管，要求擺放整齊，空管保持清潔，不允許纏有回絲，剔除損壞的；觀察落管時光電開關的位置，保證紗管落下時，光電開關能夠感應到，紗管大頭朝下落在凸盤上，保證光電開關的位置準確，要及時拿出滾筒內的卡管，保持光電開關清潔；檢查凸盤與凸盤的位置，以及軌道中總凸盤的數量，使紗管在下降過程中正好插到凸盤上。凸盤的輸出運動是采用左右兩側氣缸通過分段撥叉來實現的，每次行程70 mm，使凸盤與錠子中心對中。

4.5 抓紗管效率低

原因分析:抓紗器有可能有損壞的，密封圈有可能漏氣，抓紗器中活塞伸縮不靈活；抓紗器與紗管的位置不正確；錠桿上有回絲，氣架的高低位置不一致。

排除故障措施:抓紗器對于抓管、拔紗、放管具有決定性的作用，抓紗器中活塞的靈活性、密封性直接影響抓管、拔紗的效率，檢查所有的抓紗器，包括抓紗器中的密封圈，保證不漏氣，所有的抓紗器都要完好無損，保證抓紗器中的活塞進出靈活，密封性好。全自動集體落紗一般都采用鋁襯套錠子，要保證紗管和錠子合理的間隙配合，不能太緊或太松；校正氣架的高低位置要求從車頭到車尾都要校正，且高低都一致，檢查擺進擺出位置是否一致。它們都是影響抓管、插管效率的重要因素，校正時必須使用專用工具調整人字臂的位置，擺進擺出要一致，防止空管插不到位或滿紗管放不到位，還需要校正左右歪斜位置，調整人字臂上的螺釘，調整一致，一般使人字臂距離細紗機羅拉座（200±5）mm 左右。

5 提高操作維修人員的技能

由于全自動集體落紗具有電氣控制、氣動控制、機械傳動、顯示屏操作等系統。它自動化、智能化程度高，一定要嚴格按照設備的說明要求操作。要求操作人員掌握它的基本運行原理和機電一體化的基礎知識，通過維修實踐，熟悉各個傳感器、電磁閥、氣缸、伺服系統等元件的控制原理和各自作用，熟悉最基本的故障排除方法，認真分析查找產生故障的原因和解決問題的方法，特別是機、電、氣相結合的一些故障，要一步步的查找原因和分析，必要時請相關的電氣專業人員一起參加討論、研究解決，來提高維修效率，以減少自動落紗的故障發生。

6 全自動集體落紗日常的維護和保養

（1）平時要經常觀察氣壓表的壓力指示，應在0.4 MPa～0.6 MPa 之間，定期清除壓力表中的水分和雜質，保持壓力表中清潔，以保證抓管和拔紗的效率。

（2）落紗前，應檢查氣架是否在零限位上、滿紗管和空管是否輸送完畢、導紗板上是否有雜物、左右兩側凸盤和抓紗器的位置是否對正、中間位管栓上是否插有紗管、凸盤是否缺少，禁止隨意增減凸盤，以免造成凸盤錯位，清理散落在機器地下的紗管，做好傳感器、接近開關、光電開關、凸盤轉角處的清潔。

（3）全自動集體落紗在落紗過程中，一旦出現誤操作或其他事故，操作工要及時把顯示屏上的自動擋開關打到手動檔上，按手動進行操作，完畢后，要及時處理故障。

（4）維修工每班都要對凸盤及抓紗器進行檢查，對損壞的抓紗器和凸盤要及時進行更換，觀察凸盤在運行中的情況，出現運轉不良現象時要進行檢修。

（5）要經常檢查觀察電磁閥、氣缸、伺服系統等運行情況，氣缸要運行到位，伺服系統要運行正常。每月檢查一次車尾絲杠傳動處左右兩側同步齒形帶的運行情況，磨損的、缺齒的要及時進行更換，保證兩側氣架在上升或下降過程中同步運行，要求蝸輪蝸桿、絲杠的潤滑良好。

（6）定期檢修、校正氣架的高低和里外居中、兩側氣架要求高低位置一致、氣架的擺進擺出位置和人字臂的運行情況。氣架上升到機梁外擺進，保持氣架鋁合金內側到機梁的外側面距離是（137.5±0.5）mm，檢查抓紗器的完好情況，包括抓紗器中的密封件是否漏氣、活塞伸縮是否靈活，必要時要進行更換；抓紗器和錠子、中間托架管栓的位置是否對齊，必要時要進行調整；及時清理錠桿上的回絲，保持錠桿光潔，能夠提高自動落紗插管效率和拔紗效率，清潔軌道凸盤上的雜質、飛花，光電開關和傳感器表面應清潔。定期檢修凸盤下面推拉桿撐爪的靈活性和往復程度，每一個往復要保證凸盤前進一個錠距，使紗管正好落入凸盤中，凸盤與凸盤之間運行靈活，防止凸盤錯位，插管不到位，造成堵管。

（7）經常檢查氣架的零限位、上限位、下限位和光電開關的位置，以保護氣架的抓管、拔紗升降的位置，氣架上升的最高位置、下降的最低位置，防止造成其他配件的損壞。

7 結束語

全自動集體落紗是自動化、智能化程度很高的落紗設備，代替了傳統的人工落紗環節，減輕了落紗工的工作量，也節約了用工。當全自動集體落紗裝置接收到細紗機的落紗信號后，會同時將兩排紗管同時拔起，經過一系列的動作，最后把空管插到錠子上，開車紡紗，完成紗管的輸出與處理，整個過程全自動操作。由于全自動集體落紗自動化程度高，需要維修者掌握機電一體化的基本知識，操作人員一定要嚴格按照設備說明要求去操作，維修人員要做好平時的清潔、保養、維修工作，如保持凸盤軌道內的清潔、清理錠桿上的回絲等。檢查各個光電開關和傳感器的位置，各個氣缸的運行狀況，伺服系統的傳動和潤滑情況，氣架擺進擺出的一致性，兩側氣架的高低等。現在理落管已采用新型技術，進一步提高了理落管的速度和準確率。我們要做好精細化全面管理，平時應注意加強對全自動集體落紗的保養，以減少落紗過程中出現的故障，全面提高全自動落紗的落紗效率。紡織業未來必將從勞動密集型轉向技術密集型，“自動化、智能化”時代會更具有競爭力和吸引力。