絡(luò)筒紗運(yùn)用智能成包機(jī)應(yīng)用實(shí)踐

沈橋慶,沈銘婕,卞克玉

(1.常州虹緯紡織有限公司,江蘇 常州 213018;2.江蘇理工學(xué)院,江蘇 常州 213001;3.常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 常州 213020)

絡(luò)筒是紡紗生產(chǎn)最后一道生產(chǎn)工序,也是前織準(zhǔn)備的第一道工序,起著承上啟下的作用,因而在紡織領(lǐng)域中占有至關(guān)重要的地位[1]。我公司近年和有關(guān)科研單位、大專院校、生產(chǎn)廠家共同合作研發(fā)絡(luò)筒成品紗智能成包機(jī),并運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能等科技新技術(shù),采用PLC可編程序控制器、氣壓驅(qū)動(dòng)、智能機(jī)器人等技術(shù),完成了絡(luò)筒成品紗自動(dòng)成包機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)、調(diào)試和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了絡(luò)筒成品紗外觀檢驗(yàn)、套薄膜袋、自動(dòng)裝入塑料編織袋(紙箱)、封口、貼標(biāo)簽、捆扎、堆垛的自動(dòng)化作業(yè),使用效果良好。

1 絡(luò)筒紗成包現(xiàn)狀

紡紗生產(chǎn)的最后一道工序即絡(luò)筒,絡(luò)筒機(jī)生產(chǎn)的成品紗(筒子紗)成包大多以2人一組配合完成,并以手工作業(yè)為主,即1人(一般為女工)完全憑經(jīng)驗(yàn)通過(guò)目測(cè)和手感檢驗(yàn)筒子紗的外觀質(zhì)量、筒紗松緊程度、紙管質(zhì)量及紙管編號(hào)(或紙管顏色標(biāo)識(shí))并按照12個(gè)筒子紗25公斤/袋配置稱重,另1人(一般為男工)負(fù)責(zé)復(fù)核筒子紗的外觀質(zhì)量、重量,手工用塑料編織袋裝入12個(gè)筒子成品紗并縫袋口,在專用手工打包機(jī)作業(yè)平臺(tái)用塑料帶捆扎牢固后,推送到筒子紗存放區(qū)域,并根據(jù)生產(chǎn)線要求連續(xù)完成每包25公斤的筒子紗包裝。

根據(jù)觀察和統(tǒng)計(jì)分析,人工成包作業(yè)存在較多的不確定因素:需要2人一組配合且為手工作業(yè),并會(huì)受到員工身體狀況、情緒波動(dòng)、出勤率等因素影響。成品紗最后一道的檢驗(yàn)會(huì)因員工手感、目光、經(jīng)驗(yàn)存在差異,不易嚴(yán)格掌控。筒紗成包松緊、規(guī)整等外觀質(zhì)量的穩(wěn)定性、一致性存在較多不確定性。因需要連續(xù)成包、搬運(yùn)、碼垛,職工勞動(dòng)強(qiáng)度大、伴有腰肌勞損等職業(yè)病隱患,并存在員工流失風(fēng)險(xiǎn)。

2 筒子紗智能成包作業(yè)流程特點(diǎn)

由人工在自動(dòng)成包機(jī)輸入口位置放入一定數(shù)量的絡(luò)筒成品紗,通過(guò)2通道(或1通道,可根據(jù)客戶要求或筒子紗的品種選擇、設(shè)定模式)自動(dòng)輸送帶實(shí)現(xiàn)筒紗從輸送、配重、紙管識(shí)別、筒紗外觀識(shí)別、套膜套塑料編織袋、裝袋自動(dòng)縫口、扎帶自動(dòng)捆扎、機(jī)械手碼垛等工序的自動(dòng)化,替代傳統(tǒng)手工筒紗灌裝打包工序。由電腦統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量,現(xiàn)場(chǎng)成包速度可達(dá)每小時(shí)1.2噸～1.8噸筒紗,只需要1人操作即可完成整個(gè)筒子紗的成包、堆垛等作業(yè)。因采用模塊化設(shè)計(jì),有關(guān)功能可以根據(jù)不同品種需求設(shè)定不同模式。智能成包機(jī)工作流程示意圖見(jiàn)圖1,相關(guān)功能簡(jiǎn)介見(jiàn)表1。

表1 智能成包相關(guān)功能簡(jiǎn)介

圖1 智能成包機(jī)工作流程示意圖

3 智能成包機(jī)優(yōu)勢(shì)

避免了重體力勞動(dòng)和頻繁彎腰等動(dòng)作,員工只需手工放紗和拉垛移動(dòng);由電腦執(zhí)行成包作業(yè)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì),生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)采集、統(tǒng)計(jì)和傳輸, 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)且與ERP系統(tǒng)對(duì)接,入庫(kù)產(chǎn)量信息可以和銷售系統(tǒng)等共享,精準(zhǔn)把控存儲(chǔ)和出貨量,提高管理效率;運(yùn)用人工智能與計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別技術(shù),有效控制筒子紗錯(cuò)支與筒子紗2端的脫圈、蛛網(wǎng)等外觀瑕疵,杜絕混支夾片,提升質(zhì)量;裝紗后的編織袋自動(dòng)縫口與自動(dòng)捆綁扎腰帶、自動(dòng)粘貼標(biāo)簽,動(dòng)作快捷可靠、安全。

使用絡(luò)筒紗智能成包機(jī)后只需要1名女工即可完成筒子紗從檢驗(yàn)到成包、堆垛的作業(yè),用工少,安裝5套智能成包機(jī)即可節(jié)約用工5人。年節(jié)約人工工資等各種費(fèi)用60余萬(wàn)元,且避免了人為因素引起的成品紗質(zhì)量、包裝質(zhì)量等波動(dòng),確保出廠筒子紗包裝的質(zhì)量一致性。在筒紗檢驗(yàn)時(shí)運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別和人工智能技術(shù)手段檢測(cè)紙管、筒紗,避免了錯(cuò)支、混支隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的筒子紗成包屬于純手工模式,在運(yùn)用智能成包機(jī)作業(yè)后可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和生產(chǎn)效率,有利于改善紡紗作業(yè)環(huán)境,有利于提升員工勞動(dòng)積極性,避免由于各種不確定因素導(dǎo)致員工情緒波動(dòng)、缺勤等情況,也可有效緩解勞動(dòng)密集型行業(yè)的招工難題,助力企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,值得相關(guān)紡紗企業(yè)推廣。