络筒纱运用智能成包机应用实践

沈桥庆,沈铭婕,卞克玉

(1.常州虹纬纺织有限公司,江苏 常州 213018;2.江苏理工学院,江苏 常州 213001;3.常州纺织服装职业技术学院,江苏 常州 213020)

络筒是纺纱生产最后一道生产工序,也是前织准备的第一道工序,起着承上启下的作用,因而在纺织领域中占有至关重要的地位[1]。我公司近年和有关科研单位、大专院校、生产厂家共同合作研发络筒成品纱智能成包机,并运用计算机视觉和人工智能等科技新技术,采用PLC可编程序控制器、气压驱动、智能机器人等技术,完成了络筒成品纱自动成包机设计研发、调试和应用,实现了络筒成品纱外观检验、套薄膜袋、自动装入塑料编织袋(纸箱)、封口、贴标签、捆扎、堆垛的自动化作业,使用效果良好。

1 络筒纱成包现状

纺纱生产的最后一道工序即络筒,络筒机生产的成品纱(筒子纱)成包大多以2人一组配合完成,并以手工作业为主,即1人(一般为女工)完全凭经验通过目测和手感检验筒子纱的外观质量、筒纱松紧程度、纸管质量及纸管编号(或纸管颜色标识)并按照12个筒子纱25公斤/袋配置称重,另1人(一般为男工)负责复核筒子纱的外观质量、重量,手工用塑料编织袋装入12个筒子成品纱并缝袋口,在专用手工打包机作业平台用塑料带捆扎牢固后,推送到筒子纱存放区域,并根据生产线要求连续完成每包25公斤的筒子纱包装。

根据观察和统计分析,人工成包作业存在较多的不确定因素:需要2人一组配合且为手工作业,并会受到员工身体状况、情绪波动、出勤率等因素影响。成品纱最后一道的检验会因员工手感、目光、经验存在差异,不易严格掌控。筒纱成包松紧、规整等外观质量的稳定性、一致性存在较多不确定性。因需要连续成包、搬运、码垛,职工劳动强度大、伴有腰肌劳损等职业病隐患,并存在员工流失风险。

2 筒子纱智能成包作业流程特点

由人工在自动成包机输入口位置放入一定数量的络筒成品纱,通过2通道(或1通道,可根据客户要求或筒子纱的品种选择、设定模式)自动输送带实现筒纱从输送、配重、纸管识别、筒纱外观识别、套膜套塑料编织袋、装袋自动缝口、扎带自动捆扎、机械手码垛等工序的自动化,替代传统手工筒纱灌装打包工序。由电脑统计产量,现场成包速度可达每小时1.2吨～1.8吨筒纱,只需要1人操作即可完成整个筒子纱的成包、堆垛等作业。因采用模块化设计,有关功能可以根据不同品种需求设定不同模式。智能成包机工作流程示意图见图1,相关功能简介见表1。

表1 智能成包相关功能简介

图1 智能成包机工作流程示意图

3 智能成包机优势

避免了重体力劳动和频繁弯腰等动作,员工只需手工放纱和拉垛移动;由电脑执行成包作业产量统计,生产信息实时采集、统计和传输, 数据统计且与ERP系统对接,入库产量信息可以和销售系统等共享,精准把控存储和出货量,提高管理效率;运用人工智能与计算机视觉识别技术,有效控制筒子纱错支与筒子纱2端的脱圈、蛛网等外观瑕疵,杜绝混支夹片,提升质量;装纱后的编织袋自动缝口与自动捆绑扎腰带、自动粘贴标签,动作快捷可靠、安全。

使用络筒纱智能成包机后只需要1名女工即可完成筒子纱从检验到成包、堆垛的作业,用工少,安装5套智能成包机即可节约用工5人。年节约人工工资等各种费用60余万元,且避免了人为因素引起的成品纱质量、包装质量等波动,确保出厂筒子纱包装的质量一致性。在筒纱检验时运用计算机视觉识别和人工智能技术手段检测纸管、筒纱,避免了错支、混支隐患。

4 结语

传统的筒子纱成包属于纯手工模式,在运用智能成包机作业后可有效提高产品质量的一致性和生产效率,有利于改善纺纱作业环境,有利于提升员工劳动积极性,避免由于各种不确定因素导致员工情绪波动、缺勤等情况,也可有效缓解劳动密集型行业的招工难题,助力企业长远发展,值得相关纺纱企业推广。