淺談自動絡筒機之QAD-Ⅲ自動落筒小車

青島宏大紡織機械有限責任公司 閆新虎/文

1 引言

隨著“中國智造2025”的落地實施，《紡織行業“十四五”發展綱要》的發布，作為中國傳統支柱產業的中國紡織行業在傳統紡織技術與新技術之間的差距不斷拉大的情況下也在進行著一場變革。自動絡筒機作為紡紗的關鍵設備，因其技術含量高，開發難度大，曾被列為國家“八六三”計劃、“兩機”項目、未來紡織工業發展裝備的“重中之重”。

設備適用于環錠紡紗，用于將環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，并保證紗線接頭質量。

深耕國內市場，拓展國際市場，和世界頂尖的自動絡筒機制造商站在同一個舞臺上PK，隨著自動絡筒機自動化程度的不斷升級，隨著人性化設計等要求的提出，集中紗庫型和細絡聯等產品越來越受到市場的青睞，對于集中紗庫型和細絡聯絡筒機，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，對整機的穩定性要求會很高。

落筒小車的主要用途包括：提高自動絡筒機自動化程度、降低工人勞動強度。落筒小車向發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聯型、集中紗庫型自動絡筒機。

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

通過上述機構，實現以下新功能：①根據需要，進行二次以及多次分管；②當前錠位無筒管時，去一定范圍內的單錠進行借管功能；③根據需要，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顯示屏點動調試功能。

由于落筒小車的動作都是復合空間動作，結構復雜，且要適應12～72錠不同的單錠位置變化，因此要求動作可調節性強、定位準確、兼容性好、穩定性好等，并且與之相關聯的“單錠―旗桿―導軌―儲管器”等相對一致性要好，除了控制零件質量外，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規格

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計、實施，按照繼承QAD-II落筒小車的部分功能，重新設計新增功能。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。當小車抓紗氣缸抓紗完成返回原點時，單錠驅動小吸嘴、大吸嘴依次返回原點。主要包括以下幾點：

4.1 硬軟分離，借鑒經驗

QAD-Ⅲ自動落筒小車電氣設計充分借鑒QAD-II型小車的成熟經驗，同時在接口明確的基礎上，將電氣軟件、硬件設計進行分離，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、循環兩個部分。兩個部分的軟件分別進行編寫，使兩部分內容相互獨立，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；循環控制方面嚴格按照順序流程控制，避免多個接口切入循環，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

當上位機上設置洗車功能時，需進一步設置“滿筒后落筒”還是“全部落筒”，如果設置為“滿筒后落筒”，則小車仍然遵循原落筒規則，在單錠滿筒后，根據滿筒信號的指示到對應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。如果設置為“全部落筒”，則小車從當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

當上位機設置換批功能時，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行無筒紗落筒時小車所采用的落筒循環，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時，單錠再次給小車發送滿筒信號（由于第一次落筒時的落筒循環動作與第二次落筒循環動作有差異，因此該信號與第一次所發送的滿筒信號有區別，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。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更長時間，具有更好的適應性，提高自動絡筒機產量和效率。

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也將失敗，降低落筒小車落筒成功率，降低自動絡筒機效率。QAD-Ⅲ落筒小車對分管動作進行單獨驅動，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筒機效率。還可以根據實際需要，設置多次分管功能。

4.9 QAD-III點動調試功能

自動落筒小車功能復雜，很多位置都是通過調試實現動作和功能正常的，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動作的，在調試過程中，每調一個動作，都需要將自動落筒小車運行好幾個循環過程。QAD-III自動落筒小車增加了電動調試功能，調試人員可以根據實際需要調試的功能位置，單獨驅動該動作，只需在顯示屏上進行點動操作，可大幅提高調試效率和調試準確率。

5 總結

紡織工業是我國重要的傳統支柱產業，但目前國內外激烈的市場競爭使許多紡織企業步履艱難，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勞動力的短缺和勞動力成本的不斷提高，這就要求企業不但要在提高產品質量上下功夫，走高檔路線，同時又要提高勞動生產率，減少用工，而采用自動化程度更高的設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筒機輔機和自動絡筒機一起出售，其經濟效益不僅存在于產品本身，主要在于紗庫型、細絡聯型和集中紗庫型自動絡筒機配置后，能提高其自動化程度，提高國內外市場競爭力。配置功能齊全落筒小車的自動絡筒機，是未來市場的必然趨勢，也是市場競爭的必然配置，否則企業在未來市場的競爭能力或將大大削弱。