SOBonE-S12型环锭纺智能落纱机应用分析

李水有, 张 毅

(1.常山县明达线业有限公司，浙江 常山 324200；2.浙江省常山纺织有限责任公司，浙江 常山 324200)

SOBonE-S12型环锭纺智能落纱机应用分析

李水有1, 张 毅2

(1.常山县明达线业有限公司，浙江 常山 324200；2.浙江省常山纺织有限责任公司，浙江 常山 324200)

着重探讨细纱机智能落纱机性能特点，分析智能落纱机的工作效能。通过智能落纱机和人工落纱对比，结果表明：使用智能落纱机能节约落纱时间，保证成纱质量，降低工人的劳动强度，提高劳动生产率，是解决当前纺织业招工难和用工成本高等问题的有效途径。

环锭纺：智能落纱机；落纱时间；留头率；落纱工

据统计我国现有棉纺纱锭达到1.2亿锭，而民间统计为1.3亿锭左右[1]。除了一些先进的大锭数的细纱机采用集体落纱外，不少于95%的纱锭安装在480锭及以下的细纱机上[2]，大多数仍沿用人工落纱的方式，只有极少部分使用传统落纱小车。

本公司在1990年新纺纱车间投产时，购置了4台国产电动落纱小车，期望能推广应用，但由于落纱时对锭子和管纱损伤较严重，加上落纱小车故障多，使用不久就放弃，其中有2台落纱小车还未拆箱，又重新恢复手工落纱。

传统细纱落纱小车通过预松盘和拔纱盘拔纱管，易对锭子和管纱表面造成损伤，而且部件易走位、机械稳定性差。而智能落纱机，采用气囊抓取纱管顶部，通过充放压缩空气的方法，实现抓放纱管的目的，同时做到垂直拔管，垂直插管，不损伤锭子，使落纱工、落纱机和细纱机融为一体，系集电磁感应、光、机、电、气全程自动控制的三维机器人。与国外智能落纱机相比，国产的智能落纱机具有适应性强，落纱机可不分左右手车，适用国内各种型号细纱机和不同锭子；拔管时模拟人工落纱方法，先搓旋使纱管预先脱离锭子，然后再拔纱，不伤锭子和管纱；应用高性能飞剪与空间圆弧插补控制算法技术；应用高可靠性的直角三坐标直线运动机器人技术；多功能的气囊式抓管机构设计；高效率的旋转留尾纱技术设计等[3]。2014年全国主要生产智能落纱机厂家，全年销售了230台左右，可供约150万锭细纱落纱[4]。据了解，铜陵松宝智能落纱机2011年8月首家通过了中国纺织工业协会组织的鉴定后，目前全国已有100多家纺纱企业使用铜陵松宝生产的S9型智能型落纱小机[5]。本文就国产SOBONE-S12型环锭纺智能落纱机使用情况入手，测试分析智能落纱机和人工落纱的工作效能。

1 主要技术参数

适用细纱机 国产各种机型；

锭子 光杆锭子或铝锭子；

每次落纱管数 12只；

每次工作时间 4s；

拔管率 100%；

插管率 98%(即要求420锭/台的细纱机落纱后没插上空管的锭子单面不超过4根)；

使用功率 0.7kW;

用电量 0.28 kW·h;

气源供应 0.6MPa ;

压缩空气消耗量 0.02 m3/次。

2 机台配置及纺纱品种

SOBONE-S12型环锭纺智能落纱机2台。

FA506(420锭)紧密纺细纱机24台；TDM129(420锭)细纱机24台。

纺纱品种为纯棉色纺纱9.8～29tex。

落纱工2人/组，三个班总6人，其中男工3人。

3 智能落纱机工作效能分析

长期生产实践表明，实现细纱自动落纱的主要功能[2]：

a) 脱开锭子与筒管的嵌合；

b) 落下满纱管的同时剪断尾纱并留好生头纱；

c) 将满纱管收藏，插上空纱管并将空纱管整理成相同高度并压好生头纱。

3.1 操作流程及工作时间分析

a) 落纱前准备：将落纱机移至细纱机旁，上扇形空管箱、放入满纱筐，将落纱机移至车尾附近插入气源插座再插入电源插头，后按电源及气源按钮，实现通电、通气，将落纱机上导轨，打开下档管钩以准备落纱，该过程时间约需23s。

b) 落纱：一次同时拔12个管纱，割纱刀架快速运动割断纱，伺服电机控制传动小车匀速向前移动时陆续插入12只纱管，在行进中拔管纱和连续逐锭插管，落纱机开始工作至210锭落纱完毕需70s。

c) 落纱机返回：落纱完成后从排管筒拿出1～2个空纱管，用于落纱后没插上空管的锭子，按返回按钮，落纱机返回到车尾上位处，自动升起，将落纱机从上导轨上拉开，按下拖链座上的电源气源开关，落纱机自动落下，该过程需约28s。

d) 落纱机返回的同时即可开车，钢领板复位开机用时10s。

从落纱前准备到完成落纱任务，落纱机返回时开机生头，整个落纱过程中停机时间为80s。总用时间为103s。

3.2 人工落纱情况

FA506型细纱机420锭，人工落纱每组4人(公司熟练女工)。

a) 落纱前准备：落纱桶、纱管箱到位所需时间20s。

b) 4人落纱：拔管纱、插空管，所需时间73s。

c) 倒管纱回车头位置用时20s。

d) 钢领板复位开机用时10s。

从落纱准备到完成落纱任务，整个落纱过程中停机时间为103s，回位开机生头，总用时间为123s。

由于落纱机是电机驱动自动返回，因此，为了减少细纱机停车时间，落纱工在落纱机返回时就可以钢领板复位开车，此时相比人工落纱节省停车时间23s。从测试结果分析，智能落纱机净落纱时间比人工落纱少用3s。

3.3 落纱后留头率分析

人工落纱时，由于手握持管纱拔取，接触管纱表面，易产生人为操作断头，拔管时拉断纱留的尾纱，长短不一，位置参差不齐，造成开车时断头多。SOBONE-S12型环锭纺智能落纱机抓管器采用抓手气襄，握持纱管顶部的拔纱方式，在整个落纱过程中抓管器不接触管纱的表面，管纱入满纱框后，割纱刀架快速运动割断纱，尾纱长短一致，因此管纱成型不受破坏，不会损伤纱线，保证了纱的质量。表1和表2为智能落纱机和人工落纱留头率测试数据。

表1 智能落纱机留头率

表2 人工落纱留头率

SOBONE-S12型智能落纱机配置了2台伺服电机负责联合控制拔纱装置，播管传感器射出光点来确认落纱机位置，控制电磁式打管器，使12只拔纱器和陆续播管能精确、可靠地按规定的运行轨迹完成拔管、插管动作，达到了定位准、快、稳，运行更可靠，确保垂直拔纱、插管[6]，实现了落纱后较高的留头率。比较表1、表2数据，智能落纱机相比人工落纱留头率高出8.5个百分点。

4 落纱工万锭用工分析

4.1 落纱次数估算

以本公司细纱机96台(420锭)为例，日平均开95台，每天运转22.5h，三班二运转，月平均生产纱线线密度19.5tex、月产量450t计算，平均日产15t，细纱机每落纱质量为23kg，每天落纱次数652次，每班落纱次数326次，落纱管数136 920只。

4.2 人工落纱万锭用工测算

a) 按照棉纺织厂用工定员计算，每日八小时制，细纱落纱工5 000只/人班，落纱工用于落纱时间为4h，占总工作时间的53.3%，其他时间做清洁、防捉纱疵。折算成12h制，7 500只/人班，每班需配落纱工18.3人/班，实配20人/班，分5个落纱小组，落纱工万锭用工5人/班。

落纱工用于落纱的时间：每次细纱机落纱后生头开出平均5min，总落纱时间27.17h，如分五个小组，每组落纱工作时间为5.4h，占总工作时间48%。

b) 公司实际配备落纱人数：分四个落纱小组，配落纱工16人，落纱管数8 558只/人班，落纱工万锭用工为4人/班。总用于落纱时间6.8h，占总工作时间60.4%。

4.3 智能落纱车万锭用工测算

采用智能落纱车，每组每次落纱后生头开出时间平均4.5min，以3h为一个周期，落32次纱，落纱时间2.4h，即服务32台细纱机，每班最少可落109落纱，根据使用情况，一般每班可配3个落纱组，用工6人，落纱工万锭用工1.5人/班。

总用于落纱时间为8.2h，占总工作时间72.7%，由于采用智能落纱车是专职落纱，没有时间做清洁工作。鉴于人工落纱时，落纱工约用20%的时间做清洁工，因此采用智能落纱车后，需配专职清洁工每班1人/万锭，因此万锭用工为2.5人/班。

经以上计算可知，公司采用智能落纱车后每班少6人，三班节约落纱工18人，减少用工37.5%。

5 经济效益分析

5.1 人员工资

以公司4万纱锭规模测算：全年节约用工18人，按人均年收入3.6万元测算，全年少支出工资64.8万元。

5.2 提高生产效率

a) 智能落纱机整个落纱过程停机时间为80s，人工落纱过程停机时间为103s，节省23s，如按每天652次落纱次数计算，细纱机增加运转时间4.17h，增加产量29.26kg/d，按2014年棉纱销售利润率4.8%，销售单价5万元/t测算，年增加收入2.46万元。

b) 以纺19.5tex纱为例，实测细纱前罗拉速度195r/min，运转22.5h，理论产量169.3kg/(台d)，而实际产量157.9kg/(台d)(细纱机吸风箱回花率3%，其他1 %)，实际运转时间21.85h，停机时间0.65h/(台d)，扣除落纱停机时间0.2h/(台d)、品种翻改0.11h/(台d)和机台保养时间0.1h/(台d)，算出细纱机满纱待落的时间为0.24h/(台d)，95台细纱机全天损失产量171.5kg，全年减少收入约14万元，采用智能落纱机后，工人劳动强度大幅降低，满纱待落的现象基本消除，细纱效率大幅提高。

c) 智能落纱机维护成本估计4 000元/万锭。

d) 智能落纱机投资估算: 智能落纱机6台142.5万元，落纱机轨道及辅件20元/锭，计80.64万元，其他费用3万元，总投资226.14万元。

综上所述，采用智能落纱机，全年可为企业创收80万元，预计3年内可收回投资。

6 结 语

细纱落纱工的主要任务是落纱、生头、做清洁、防捉纱疵。因此，缩短停台时间，减少断头，少出皮辊花，提高落纱质量是细纱落纱工的基本任务[7]。

a) 落纱工减少后，原落纱工清洁、防捉纱疵工作应重新按排人员，按原落纱工人数20%～30%配置。

b) 智能落纱机毕竟是技术含量和价值比较高的设备，维护和操作者素质要求较高，除做好日常维护保养外，落纱工能及时发现问题和处理简单故障，最好用一半男工。

c) 为充分发挥智能落纱机效能，可考虑落纱工和生头工分开，扩大落纱机服务机台，减少企业成本。

d) 由于落纱机较重，运行没有人工落纱方便，除合理安排落纱区域外，更要科学计划细纱机落纱时间。

e) 建议制造厂家和相关企业制订合理的操作规范并加强标准化宣传推广。

在当前我国纺织业用工紧张的情况下，智能落纱车取代了人工落纱，大大降低落纱工的劳动强度，能提高企业生产效率和纱线品质，缓解用工数量不足，解决用工成本高、招工难等问题。

[1] 林志务.纺机发展模式亟待改变[N].中国纺织报，2014-02-10.

[2] 高秀满.新型细纱自动落纱机功能分析[J].纺织导报，2011(1)：56-57.

[3] 缪定蜀.集体长车自动化程度高[N].中国纺织报，2013-09-02.

[4] 高 玲.落纱小车：搭上机器换人快车[N].中国纺织报，2014-10-22.

[5] 章友鹤.落纱小车改造性价比高[N].中国纺织报，2013-09-02.

[6] 郑可昌.新型小车落纱机性能探讨[J].棉纺织技术，2012，40(1)：64-65.

[7] 无锡纺织机械试验中心.FA系列棉纺设备值车操作指导:细纱、并纱、倍捻操作[M]北京：中国纺织出版社，2001：56-57.

(责任编辑：张祖尧)

Analysis of Application of SOBonE-S12 Ring Spinning Intelligent Doffer

LIShuiyou1,ZHANGYi2

(1.Changshan Mingda Garment Co.,Ltd., Changshan 324200, China;2.Zhejiang Changshan Textile Co.,Ltd., Changshan 324200, China)

This paper discusses the property characteristics of spinning machine intelligent doffer and analyzes the working efficiency of intelligent doffer. The results of comparing intelligent doffer and manual doffing indicate intelligent doffer can save doffing time, ensure yarn quality, reduce workers’ labor intensity and improve labor productivity. It is an effective method to solve labor shortage of textile enterprises and high labor cost.

ring spinning; intelligent doffer; doffing time; yarn reserve rate; doffer

2015-01-18

李水有(1963—)，男，浙江常山人，工程师，大学本科，主要从事棉纺织设备管理。

TS103,231

B

1009-265X(2015)03-0040-03