絡筒紗運用智能成包機應用實踐

沈橋慶,沈銘婕,卞克玉

(1.常州虹緯紡織有限公司,江蘇 常州 213018;2.江蘇理工學院,江蘇 常州 213001;3.常州紡織服裝職業技術學院,江蘇 常州 213020)

絡筒是紡紗生產最后一道生產工序,也是前織準備的第一道工序,起著承上啟下的作用,因而在紡織領域中占有至關重要的地位[1]。我公司近年和有關科研單位、大專院校、生產廠家共同合作研發絡筒成品紗智能成包機,并運用計算機視覺和人工智能等科技新技術,采用PLC可編程序控制器、氣壓驅動、智能機器人等技術,完成了絡筒成品紗自動成包機設計研發、調試和應用,實現了絡筒成品紗外觀檢驗、套薄膜袋、自動裝入塑料編織袋(紙箱)、封口、貼標簽、捆扎、堆垛的自動化作業,使用效果良好。

1 絡筒紗成包現狀

紡紗生產的最后一道工序即絡筒,絡筒機生產的成品紗(筒子紗)成包大多以2人一組配合完成,并以手工作業為主,即1人(一般為女工)完全憑經驗通過目測和手感檢驗筒子紗的外觀質量、筒紗松緊程度、紙管質量及紙管編號(或紙管顏色標識)并按照12個筒子紗25公斤/袋配置稱重,另1人(一般為男工)負責復核筒子紗的外觀質量、重量,手工用塑料編織袋裝入12個筒子成品紗并縫袋口,在專用手工打包機作業平臺用塑料帶捆扎牢固后,推送到筒子紗存放區域,并根據生產線要求連續完成每包25公斤的筒子紗包裝。

根據觀察和統計分析,人工成包作業存在較多的不確定因素:需要2人一組配合且為手工作業,并會受到員工身體狀況、情緒波動、出勤率等因素影響。成品紗最后一道的檢驗會因員工手感、目光、經驗存在差異,不易嚴格掌控。筒紗成包松緊、規整等外觀質量的穩定性、一致性存在較多不確定性。因需要連續成包、搬運、碼垛,職工勞動強度大、伴有腰肌勞損等職業病隱患,并存在員工流失風險。

2 筒子紗智能成包作業流程特點

由人工在自動成包機輸入口位置放入一定數量的絡筒成品紗,通過2通道(或1通道,可根據客戶要求或筒子紗的品種選擇、設定模式)自動輸送帶實現筒紗從輸送、配重、紙管識別、筒紗外觀識別、套膜套塑料編織袋、裝袋自動縫口、扎帶自動捆扎、機械手碼垛等工序的自動化,替代傳統手工筒紗灌裝打包工序。由電腦統計產量,現場成包速度可達每小時1.2噸～1.8噸筒紗,只需要1人操作即可完成整個筒子紗的成包、堆垛等作業。因采用模塊化設計,有關功能可以根據不同品種需求設定不同模式。智能成包機工作流程示意圖見圖1,相關功能簡介見表1。

表1 智能成包相關功能簡介

圖1 智能成包機工作流程示意圖

3 智能成包機優勢

避免了重體力勞動和頻繁彎腰等動作,員工只需手工放紗和拉垛移動;由電腦執行成包作業產量統計,生產信息實時采集、統計和傳輸, 數據統計且與ERP系統對接,入庫產量信息可以和銷售系統等共享,精準把控存儲和出貨量,提高管理效率;運用人工智能與計算機視覺識別技術,有效控制筒子紗錯支與筒子紗2端的脫圈、蛛網等外觀瑕疵,杜絕混支夾片,提升質量;裝紗后的編織袋自動縫口與自動捆綁扎腰帶、自動粘貼標簽,動作快捷可靠、安全。

使用絡筒紗智能成包機后只需要1名女工即可完成筒子紗從檢驗到成包、堆垛的作業,用工少,安裝5套智能成包機即可節約用工5人。年節約人工工資等各種費用60余萬元,且避免了人為因素引起的成品紗質量、包裝質量等波動,確保出廠筒子紗包裝的質量一致性。在筒紗檢驗時運用計算機視覺識別和人工智能技術手段檢測紙管、筒紗,避免了錯支、混支隱患。

4 結語

傳統的筒子紗成包屬于純手工模式,在運用智能成包機作業后可有效提高產品質量的一致性和生產效率,有利于改善紡紗作業環境,有利于提升員工勞動積極性,避免由于各種不確定因素導致員工情緒波動、缺勤等情況,也可有效緩解勞動密集型行業的招工難題,助力企業長遠發展,值得相關紡紗企業推廣。