浅谈自动络筒机之QAD-Ⅲ自动落筒小车

青岛宏大纺织机械有限责任公司 闫新虎/文

1 引言

随着“中国智造2025”的落地实施，《纺织行业“十四五”发展纲要》的发布，作为中国传统支柱产业的中国纺织行业在传统纺织技术与新技术之间的差距不断拉大的情况下也在进行着一场变革。自动络筒机作为纺纱的关键设备，因其技术含量高，开发难度大，曾被列为国家“八六三”计划、“两机”项目、未来纺织工业发展装备的“重中之重”。

设备适用于环锭纺纱，用于将环锭纺细纱管纱加工成容量较大、适合下道工序退绕的筒纱卷装形式，清除其中的纱疵，自动完成纱线接头动作，并保证纱线接头质量。

深耕国内市场，拓展国际市场，和世界顶尖的自动络筒机制造商站在同一个舞台上PK，随着自动络筒机自动化程度的不断升级，随着人性化设计等要求的提出，集中纱库型和细络联等产品越来越受到市场的青睐，对于集中纱库型和细络联络筒机，自动落筒小车都是必不可少的部分。

目前世界上主要有四个公司在生产制造自动落筒小车，日本村田QPRO EX机型、意大利SAVIO的POLAR―E机型、德国Autoconer的X6机型，以及青岛宏大的VCRO系列机型，市场竞争很激烈，对整机的稳定性要求会很高。

落筒小车的主要用途包括：提高自动络筒机自动化程度、降低工人劳动强度。落筒小车向发出满筒信号的单锭移动，定位然后进行落筒，将满筒卸下，将空筒放在支臂大小端之间，然后进行生头，单锭重新启动后落筒小车移向下一个满筒目标单锭，如果没有满筒单锭，则移向当前筒纱最长单锭处等待落筒。

2 自动落筒小车整体介绍

自动落筒小车使用范围主要是：适应3°30′～5°57′锥度的筒纱，可落直径从140mm到300mm的筒纱。主要用于后弯弓细络联型、集中纱库型自动络筒机。

落筒小车需要做到：①分管动作单独驱动；②抓管动作单独驱动；③大气缸推纱动作单独驱动；④大气缸到达执行寸动动作位置单独驱动；⑤支臂抬起和支臂打开动作单独驱动。

通过上述机构，实现以下新功能：①根据需要，进行二次以及多次分管；②当前锭位无筒管时，去一定范围内的单锭进行借管功能；③根据需要，二次抓纱以及多次抓纱功能；④自动换批次功能；⑤单独更换筒纱功能；⑥落筒小车运行状况以及报警信息，汉字显示功能；⑦显示屏点动调试功能。

由于落筒小车的动作都是复合空间动作，结构复杂，且要适应12～72锭不同的单锭位置变化，因此要求动作可调节性强、定位准确、兼容性好、稳定性好等，并且与之相关联的“单锭―旗杆―导轨―储管器”等相对一致性要好，除了控制零件质量外，还需要配合制作一些工装来保证上述要求。

3 自动落筒小车主要技术规格

表1

4 自动落筒小车主要功能介绍

QAD-Ⅲ自动落筒小车电气部分的设计、实施，按照继承QAD-II落筒小车的部分功能，重新设计新增功能。小车到达准备落筒单锭并定位完成，且单锭通过大吸嘴和小吸嘴的动作将尾纱准备到大吸嘴位置时，小车进行落筒循环。当小车抓纱气缸抓纱完成返回原点时，单锭驱动小吸嘴、大吸嘴依次返回原点。主要包括以下几点：

4.1 硬软分离，借鉴经验

QAD-Ⅲ自动落筒小车电气设计充分借鉴QAD-II型小车的成熟经验，同时在接口明确的基础上，将电气软件、硬件设计进行分离，减少电气件之间的干扰影响。从机械角度将气路、电路分配分开，既能便于装配，也便于故障排查。

4.2 分功能设计，化繁为简

将QAD-Ⅲ自动落筒小车按照功能性分为行走、循环两个部分。两个部分的软件分别进行编写，使两部分内容相互独立，互不干扰。同时降低控制程序编写的难度。行走控制方面充分借鉴电梯控制程序进行控制，加强控制可靠性；循环控制方面严格按照顺序流程控制，避免多个接口切入循环，增强程序的可靠性。

4.3 人机界面，推陈出新

QAD-Ⅲ自动落筒小车采用显示屏代替原7段码显示，一方面可以丰富落筒小车人机界面的显示内容，将以往晦涩难懂的代码显示变更为文字加图片显示，使用户使用时更加友好；另一方面可以将部分功能移植到显示屏中，同时可为小车增加部分新的功能，增强小车智能化程度。

4.4 QAD-III洗车功能

当上位机上设置洗车功能时，需进一步设置“满筒后落筒”还是“全部落筒”，如果设置为“满筒后落筒”，则小车仍然遵循原落筒规则，在单锭满筒后，根据满筒信号的指示到对应的单锭上进行落筒动作。该动作仅仅将满筒纱放入到等待位中，不放置空纸管。如果设置为“全部落筒”，则小车从当前锭开始对全部单锭进行轮询，将所有单锭上的筒纱放入到等待位中，且不放置纸管。

4.5 QAD-III换批功能

当上位机设置换批功能时，小车忽略满筒信号，直接对所有单锭进行轮询，并在每一个单锭处执行无筒纱落筒时小车所采用的落筒循环，将所有单锭上的满筒推入到等待位中，并在支臂上放入新的空管。

4.6 QAD-III二次落筒功能[1]

自动落筒小车在落筒完成后，单锭判断小车落筒是否成功，若落筒不成功且单锭处于停止状态时，单锭再次给小车发送满筒信号（由于第一次落筒时的落筒循环动作与第二次落筒循环动作有差异，因此该信号与第一次所发送的满筒信号有区别，不能采用相同的信号），小车会再次到该单锭位置定位，并进行落筒循环。若两次落筒均失败，则由单锭进行报警，小车也不再对该单锭进行处理。

4.7 QAD-III自动落筒小车借管功能

当前单锭缺少筒管时，落筒小车会自行移动到有筒管的锭位，进行筒管借取，具有该功能的落筒小车，可以使小车在无人值守的情况下运转更长时间，具有更好的适应性，提高自动络筒机产量和效率。

4.8 QAD-III二次分管功能[2]

每个储管器可以放置4～5个筒管，在自动落筒小车落筒过程中，需要先将第一个筒管和其余筒管分离，再进行后期动作。如果分管动作失败后，落筒小车本次落筒循环也将失败，降低落筒小车落筒成功率，降低自动络筒机效率。QAD-Ⅲ落筒小车对分管动作进行单独驱动，在第一次分管失败的情况，进行二次分管，有效的提高了落筒小车的落筒成功率，同时也提高了自动络筒机效率。还可以根据实际需要，设置多次分管功能。

4.9 QAD-III点动调试功能

自动落筒小车功能复杂，很多位置都是通过调试实现动作和功能正常的，但是由于以前的自动落筒小车都是靠凸轮来完成整个落筒循环动作的，在调试过程中，每调一个动作，都需要将自动落筒小车运行好几个循环过程。QAD-III自动落筒小车增加了电动调试功能，调试人员可以根据实际需要调试的功能位置，单独驱动该动作，只需在显示屏上进行点动操作，可大幅提高调试效率和调试准确率。

5 总结

纺织工业是我国重要的传统支柱产业，但目前国内外激烈的市场竞争使许多纺织企业步履艰难，一方面，纱线受到国外市场的低价冲击，另一方面又面临国内劳动力的短缺和劳动力成本的不断提高，这就要求企业不但要在提高产品质量上下功夫，走高档路线，同时又要提高劳动生产率，减少用工，而采用自动化程度更高的设备是达到这一要求的重要手段。

自动落筒小车是作为自动络筒机辅机和自动络筒机一起出售，其经济效益不仅存在于产品本身，主要在于纱库型、细络联型和集中纱库型自动络筒机配置后，能提高其自动化程度，提高国内外市场竞争力。配置功能齐全落筒小车的自动络筒机，是未来市场的必然趋势，也是市场竞争的必然配置，否则企业在未来市场的竞争能力或将大大削弱。