淺談自動絡(luò)筒機之QAD-Ⅲ自動落筒小車

青島宏大紡織機械有限責(zé)任公司 閆新虎/文

1 引言

隨著“中國智造2025”的落地實施，《紡織行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》的發(fā)布，作為中國傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)的中國紡織行業(yè)在傳統(tǒng)紡織技術(shù)與新技術(shù)之間的差距不斷拉大的情況下也在進行著一場變革。自動絡(luò)筒機作為紡紗的關(guān)鍵設(shè)備，因其技術(shù)含量高，開發(fā)難度大，曾被列為國家“八六三”計劃、“兩機”項目、未來紡織工業(yè)發(fā)展裝備的“重中之重”。

設(shè)備適用于環(huán)錠紡紗，用于將環(huán)錠紡細紗管紗加工成容量較大、適合下道工序退繞的筒紗卷裝形式，清除其中的紗疵，自動完成紗線接頭動作，并保證紗線接頭質(zhì)量。

深耕國內(nèi)市場，拓展國際市場，和世界頂尖的自動絡(luò)筒機制造商站在同一個舞臺上PK，隨著自動絡(luò)筒機自動化程度的不斷升級，隨著人性化設(shè)計等要求的提出，集中紗庫型和細絡(luò)聯(lián)等產(chǎn)品越來越受到市場的青睞，對于集中紗庫型和細絡(luò)聯(lián)絡(luò)筒機，自動落筒小車都是必不可少的部分。

目前世界上主要有四個公司在生產(chǎn)制造自動落筒小車，日本村田QPRO EX機型、意大利SAVIO的POLAR―E機型、德國Autoconer的X6機型，以及青島宏大的VCRO系列機型，市場競爭很激烈，對整機的穩(wěn)定性要求會很高。

落筒小車的主要用途包括：提高自動絡(luò)筒機自動化程度、降低工人勞動強度。落筒小車向發(fā)出滿筒信號的單錠移動，定位然后進行落筒，將滿筒卸下，將空筒放在支臂大小端之間，然后進行生頭，單錠重新啟動后落筒小車移向下一個滿筒目標單錠，如果沒有滿筒單錠，則移向當(dāng)前筒紗最長單錠處等待落筒。

2 自動落筒小車整體介紹

自動落筒小車使用范圍主要是：適應(yīng)3°30′～5°57′錐度的筒紗，可落直徑從140mm到300mm的筒紗。主要用于后彎弓細絡(luò)聯(lián)型、集中紗庫型自動絡(luò)筒機。

落筒小車需要做到：①分管動作單獨驅(qū)動；②抓管動作單獨驅(qū)動；③大氣缸推紗動作單獨驅(qū)動；④大氣缸到達執(zhí)行寸動動作位置單獨驅(qū)動；⑤支臂抬起和支臂打開動作單獨驅(qū)動。

通過上述機構(gòu)，實現(xiàn)以下新功能：①根據(jù)需要，進行二次以及多次分管；②當(dāng)前錠位無筒管時，去一定范圍內(nèi)的單錠進行借管功能；③根據(jù)需要，二次抓紗以及多次抓紗功能；④自動換批次功能；⑤單獨更換筒紗功能；⑥落筒小車運行狀況以及報警信息，漢字顯示功能；⑦顯示屏點動調(diào)試功能。

由于落筒小車的動作都是復(fù)合空間動作，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且要適應(yīng)12～72錠不同的單錠位置變化，因此要求動作可調(diào)節(jié)性強、定位準確、兼容性好、穩(wěn)定性好等，并且與之相關(guān)聯(lián)的“單錠―旗桿―導(dǎo)軌―儲管器”等相對一致性要好，除了控制零件質(zhì)量外，還需要配合制作一些工裝來保證上述要求。

3 自動落筒小車主要技術(shù)規(guī)格

表1

4 自動落筒小車主要功能介紹

QAD-Ⅲ自動落筒小車電氣部分的設(shè)計、實施，按照繼承QAD-II落筒小車的部分功能，重新設(shè)計新增功能。小車到達準備落筒單錠并定位完成，且單錠通過大吸嘴和小吸嘴的動作將尾紗準備到大吸嘴位置時，小車進行落筒循環(huán)。當(dāng)小車抓紗氣缸抓紗完成返回原點時，單錠驅(qū)動小吸嘴、大吸嘴依次返回原點。主要包括以下幾點：

4.1 硬軟分離，借鑒經(jīng)驗

QAD-Ⅲ自動落筒小車電氣設(shè)計充分借鑒QAD-II型小車的成熟經(jīng)驗，同時在接口明確的基礎(chǔ)上，將電氣軟件、硬件設(shè)計進行分離，減少電氣件之間的干擾影響。從機械角度將氣路、電路分配分開，既能便于裝配，也便于故障排查。

4.2 分功能設(shè)計，化繁為簡

將QAD-Ⅲ自動落筒小車按照功能性分為行走、循環(huán)兩個部分。兩個部分的軟件分別進行編寫，使兩部分內(nèi)容相互獨立，互不干擾。同時降低控制程序編寫的難度。行走控制方面充分借鑒電梯控制程序進行控制，加強控制可靠性；循環(huán)控制方面嚴格按照順序流程控制，避免多個接口切入循環(huán)，增強程序的可靠性。

4.3 人機界面，推陳出新

QAD-Ⅲ自動落筒小車采用顯示屏代替原7段碼顯示，一方面可以豐富落筒小車人機界面的顯示內(nèi)容，將以往晦澀難懂的代碼顯示變更為文字加圖片顯示，使用戶使用時更加友好；另一方面可以將部分功能移植到顯示屏中，同時可為小車增加部分新的功能，增強小車智能化程度。

4.4 QAD-III洗車功能

當(dāng)上位機上設(shè)置洗車功能時，需進一步設(shè)置“滿筒后落筒”還是“全部落筒”，如果設(shè)置為“滿筒后落筒”，則小車仍然遵循原落筒規(guī)則，在單錠滿筒后，根據(jù)滿筒信號的指示到對應(yīng)的單錠上進行落筒動作。該動作僅僅將滿筒紗放入到等待位中，不放置空紙管。如果設(shè)置為“全部落筒”，則小車從當(dāng)前錠開始對全部單錠進行輪詢，將所有單錠上的筒紗放入到等待位中，且不放置紙管。

4.5 QAD-III換批功能

當(dāng)上位機設(shè)置換批功能時，小車忽略滿筒信號，直接對所有單錠進行輪詢，并在每一個單錠處執(zhí)行無筒紗落筒時小車所采用的落筒循環(huán)，將所有單錠上的滿筒推入到等待位中，并在支臂上放入新的空管。

4.6 QAD-III二次落筒功能[1]

自動落筒小車在落筒完成后，單錠判斷小車落筒是否成功，若落筒不成功且單錠處于停止狀態(tài)時，單錠再次給小車發(fā)送滿筒信號（由于第一次落筒時的落筒循環(huán)動作與第二次落筒循環(huán)動作有差異，因此該信號與第一次所發(fā)送的滿筒信號有區(qū)別，不能采用相同的信號），小車會再次到該單錠位置定位，并進行落筒循環(huán)。若兩次落筒均失敗，則由單錠進行報警，小車也不再對該單錠進行處理。

4.7 QAD-III自動落筒小車借管功能

當(dāng)前單錠缺少筒管時，落筒小車會自行移動到有筒管的錠位，進行筒管借取，具有該功能的落筒小車，可以使小車在無人值守的情況下運轉(zhuǎn)更長時間，具有更好的適應(yīng)性，提高自動絡(luò)筒機產(chǎn)量和效率。

4.8 QAD-III二次分管功能[2]

每個儲管器可以放置4～5個筒管，在自動落筒小車落筒過程中，需要先將第一個筒管和其余筒管分離，再進行后期動作。如果分管動作失敗后，落筒小車本次落筒循環(huán)也將失敗，降低落筒小車落筒成功率，降低自動絡(luò)筒機效率。QAD-Ⅲ落筒小車對分管動作進行單獨驅(qū)動，在第一次分管失敗的情況，進行二次分管，有效的提高了落筒小車的落筒成功率，同時也提高了自動絡(luò)筒機效率。還可以根據(jù)實際需要，設(shè)置多次分管功能。

4.9 QAD-III點動調(diào)試功能

自動落筒小車功能復(fù)雜，很多位置都是通過調(diào)試實現(xiàn)動作和功能正常的，但是由于以前的自動落筒小車都是靠凸輪來完成整個落筒循環(huán)動作的，在調(diào)試過程中，每調(diào)一個動作，都需要將自動落筒小車運行好幾個循環(huán)過程。QAD-III自動落筒小車增加了電動調(diào)試功能，調(diào)試人員可以根據(jù)實際需要調(diào)試的功能位置，單獨驅(qū)動該動作，只需在顯示屏上進行點動操作，可大幅提高調(diào)試效率和調(diào)試準確率。

5 總結(jié)

紡織工業(yè)是我國重要的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，但目前國內(nèi)外激烈的市場競爭使許多紡織企業(yè)步履艱難，一方面，紗線受到國外市場的低價沖擊，另一方面又面臨國內(nèi)勞動力的短缺和勞動力成本的不斷提高，這就要求企業(yè)不但要在提高產(chǎn)品質(zhì)量上下功夫，走高檔路線，同時又要提高勞動生產(chǎn)率，減少用工，而采用自動化程度更高的設(shè)備是達到這一要求的重要手段。

自動落筒小車是作為自動絡(luò)筒機輔機和自動絡(luò)筒機一起出售，其經(jīng)濟效益不僅存在于產(chǎn)品本身，主要在于紗庫型、細絡(luò)聯(lián)型和集中紗庫型自動絡(luò)筒機配置后，能提高其自動化程度，提高國內(nèi)外市場競爭力。配置功能齊全落筒小車的自動絡(luò)筒機，是未來市場的必然趨勢，也是市場競爭的必然配置，否則企業(yè)在未來市場的競爭能力或?qū)⒋蟠笙魅酢?/p>