侯長勇

(山東聊城華潤紡織有限公司，山東 聊城 252000)

0 引言

傳統(tǒng)手動磨膠輥機用工多、效率低，全自動磨膠輥機磨削速度快、精度高、質(zhì)量好，相比手工操作效率高，紡紗質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約用工。筆者公司有20萬錠集聚紡，膠輥保養(yǎng)周期短、回磨量大，使用2臺全自動磨膠輥機才能滿足日常膠輥調(diào)換、保養(yǎng)和紡紗質(zhì)量的要求[1]。

1 全自動磨膠輥機的工作原理

全自動磨膠輥機擁有大容量儲料箱和落料箱、測量系統(tǒng)、磨削系統(tǒng)、紫外線光照系統(tǒng)、自動分檢系統(tǒng)等，是集機、電、儀一體化的自動化設(shè)備。它采用PLC控制，操作員將待處理膠輥放入儲料箱后，啟動旋轉(zhuǎn)夾具將膠輥自動放入軌道內(nèi)，再由膠輥托架將其放入膠輥夾具內(nèi)并自動夾緊，經(jīng)測量系統(tǒng)測量后，根據(jù)顯示屏設(shè)定的磨礪直徑進行磨削，磨削結(jié)束后對膠輥表面進行空氣清潔，確保無殘留粉塵后，進入紫外線光照系統(tǒng)，進行表面處理，之后對不同直徑的膠輥做好管頭標記，自動分揀到塑料托盤上，實現(xiàn)整個過程的全自動操作，提高了工作效率。

2 全自動磨膠輥機的特點

2.1 磨削膠輥尺寸范圍廣

全自動磨膠輥機磨礪膠輥的最大外徑為42 mm，最小外徑為24 mm；磨礪緒森倚麗紡(Suessen Elite)、羅卡斯(Rocos)或其他集聚紡用膠輥，只需根據(jù)膠輥鐵芯的型號和尺寸調(diào)節(jié)道軌、調(diào)換相配套的膠輥鐵芯夾具即可。

2.2 磨削方式可選

全自動磨膠輥機可根據(jù)紡紗品種要求選擇不同的膠輥磨削方式：指定直徑磨削或不同直徑磨削。當采用指定直徑磨削方式時，磨礪后的膠輥直徑統(tǒng)一，既能穩(wěn)定紡紗質(zhì)量，也便于上機管理。磨削參數(shù)可以在顯示屏上全程顯示，并且有自測功能。如磨削緒森倚麗紡用膠輥，直徑設(shè)置為41.00 mm，磨削后膠輥直徑偏差不大于0.02 mm，膠輥大小頭也不大于0.02 mm，磨削精度大幅提高。同型號膠輥可根據(jù)紡紗質(zhì)量要求，選擇不同的磨削方式，也可根據(jù)要求自行調(diào)節(jié)磨削參數(shù)，以保證最佳的膠輥表面粗糙度Ra值。

2.3 自動分檢膠輥

上機膠輥經(jīng)過2～3個月運轉(zhuǎn)后需下機回磨，其中包含周轉(zhuǎn)或調(diào)換的膠輥，直徑可能會有差異，人工分檢費時費力，但全自動磨膠輥機能迅速測量每個膠輥直徑，并根據(jù)設(shè)定的最大直徑尺寸和最小直徑尺寸，將不符合條件的膠輥自動分揀、放置到廢料箱內(nèi)。用戶也可以對同鐵芯上的2只膠輥直徑進行差異設(shè)置，如果超過設(shè)定值也會被測量系統(tǒng)檢出，以保證磨礪膠輥直徑的一致性，減少紗線的錠間差異。

2.4 自動清潔和修磨砂輪

隨著回磨膠輥數(shù)量的增多，磨膠輥機砂輪被粉塵堵塞，使膠輥表面粗糙度Ra值惡化，嚴重時上機會造成纏繞從而影響紡紗質(zhì)量，而全自動磨膠輥機可根據(jù)實際設(shè)置清潔砂輪套數(shù)(50～500)和修磨砂輪套數(shù)(2000～20 000)，當膠輥的磨削數(shù)量達到設(shè)定數(shù)值后會自動清潔、修磨砂輪，以保持砂輪的清潔和鋒利，穩(wěn)定膠輥的表面粗糙度Ra值。

全自動修磨砂輪系統(tǒng)可以對砂輪進行周期性自動修磨，修磨量可根據(jù)砂輪的使用情況設(shè)定，也可自行設(shè)定，以保證砂輪圓柱度，穩(wěn)定回磨膠輥質(zhì)量。采用80粒、直徑×寬度為2000 mm×200 mm的大氣孔砂輪，轉(zhuǎn)速高達3 kr/min，相比傳統(tǒng)砂輪速度提高1 kr/min以上，可在極短時間內(nèi)磨去膠輥表面凹痕，減少膠輥與砂輪表面接觸時間，防止砂輪高溫灼傷膠輥表面，避免影響膠輥的表面粗糙度Ra值。

2.5 可調(diào)的膠輥磨削表面粗糙度Ra值

全自動磨膠輥機由機械手夾持膠輥進行磨削，夾手往復(fù)移動速度為50 mm/min～200 mm/min，喂入速度為7 mm/min～120 mm/min，膠輥與砂輪、羅拉的運動可以有不同的組合，以滿足不同的膠輥表面粗糙度Ra值的要求，供紡紗品種選用。表1為全自動磨膠輥機磨礪不同膠輥的部分參數(shù)。

表1 全自動磨膠輥機磨礪參數(shù)(部分)

膠輥型號邵爾A硬度/度往復(fù)移動速度/(mm·min-1)喂入速度/(mm·min-1)J-463A63100～15050～70J-490A8350～8010～20WRC-36565100～15050～70WRC-9757280～11030～40

此外，可根據(jù)紡紗品種要求進行多次試紡，找尋最佳的膠輥表面粗糙度Ra值，并據(jù)此確定全自動磨膠輥機往復(fù)移動速度和喂入速度的設(shè)定值，以保證磨礪效果。

2.6 配有紫外線光照系統(tǒng)

為滿足不同紡紗品種對膠輥的表面狀態(tài)不同要求全自動磨膠輥機配備了紫外線光照系統(tǒng)。膠輥磨削后直接進入紫外線光照系統(tǒng)進行表面光照處理，使橡膠分子結(jié)構(gòu)重新排列，以提高膠輥表面質(zhì)量，既節(jié)約了膠輥表面處理的空間和時間，還避免了其他因素對膠輥表面產(chǎn)生影響。此外，光照時間可在菜單中依據(jù)膠輥硬度、紡紗品種要求等設(shè)定。

2.7 點動和遠程控制功能

點動功能：可以把全自動磨膠輥機的連續(xù)動作分解成單步動作，可對設(shè)備動作的每一步進行檢查和調(diào)節(jié)，故障查找、維修非常方便。

此外，全自動磨膠輥機具備監(jiān)測功能，其顯示器可顯示各種應(yīng)用參數(shù)，實現(xiàn)機、電、儀一體化，配備遠程控制功能，通過網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)人員聯(lián)系，解決使用過程中的突發(fā)問題，節(jié)約維修時間。

2.8 配有大容量儲料箱和故障顯示功能

多層設(shè)計的超大儲料箱：可容納膠輥300多套，前儲料箱有一個機械手將膠輥從料箱里逐個取出放置在軌道上等待磨削，膠輥自喂入到輸出全自動操作，省工省時。

全自動磨膠輥機一旦出現(xiàn)故障，顯示屏上就會自動顯示故障時間、故障內(nèi)容和故障代碼，操作工根據(jù)顯示的故障代碼查找說明書，采取對應(yīng)措施加以排除后，自動磨削重新開始，方便快捷。

3 全自動磨膠輥機的應(yīng)用效果

3.1 膠輥表面光滑、表面粗糙度Ra值小

由于全自動磨膠輥機上下料、檢測、磨礪、砂輪清潔、修磨等動作全部自動完成，生產(chǎn)效率高且無外在因素影響，加之采用大氣孔砂輪、轉(zhuǎn)速快，散熱性良好，修磨后砂輪的圓柱度高，自清潔系統(tǒng)又能確保砂輪鋒利度的均勻性，磨礪后的膠輥表面狀態(tài)良好。FU804型磨膠輥機和全自動磨膠輥機，回磨J-463A型膠輥的表面粗糙度Ra值測試對比見表2。

表2 采用不同磨膠輥機磨礪膠輥的表面粗糙度Ra值對比

單位：μm

從表2可以看出，全自動磨膠輥機相比FU804型磨膠輥機，磨礪膠輥的表面粗糙度Ra值較低、手感較光滑。全自動磨膠輥機無粗磨和精磨之分，只需1～2個往復(fù)，即可達到紡紗要求的表面粗糙度Ra值，直徑偏差小于0.01 mm。膠輥彈性決定牽伸時對纖維的握持和控制，周期回磨可保證膠輥表面彈性的恢復(fù)，全自動磨膠輥機磨礪過程中與砂輪接觸的時間很短，對膠輥的沖擊大幅減小，充分保護了膠輥的原有彈性和抗靜電性[2]。而FU804型磨膠輥機由人工修磨砂輪，難以保證砂輪表面始終處于優(yōu)良狀態(tài)，易使膠輥表面粗糙度Ra值發(fā)生變化。

3.2 磨削效率高，軌道調(diào)節(jié)方便

FU804型磨膠輥機磨一套細紗膠輥約需50 s，人工控制磨礪往復(fù)次數(shù)，全自動磨膠輥機僅需20 s(膠輥表面和砂輪接觸約8 s)，效率是前者的2倍以上，節(jié)約用工。在磨礪新套制膠輥時，其直徑差異一般為0.1 mm～0.2 mm，可省略測量工序，效率更高；磨礪不同型號膠輥，只需根據(jù)鐵芯型號更換相應(yīng)夾具和調(diào)節(jié)道軌，方便快捷。

3.3 封閉式磨削，安全可靠

全自動磨膠輥機封閉式磨礪膠輥，安全門只有在砂輪運轉(zhuǎn)停止時才能打開，可確保人身安全，且安全門配備透明玻璃，當發(fā)現(xiàn)磨削粉塵多時，可隨時停機清潔粉塵，以保證磨礪效果。

3.4 不同磨膠輥機磨礪膠輥的紡紗質(zhì)量對比

采用全自動磨膠輥機與FU804型磨膠輥機磨礪的膠輥紡CJ 5.3 tex紗，質(zhì)量指標分別見表3和表4。從結(jié)果可見，全自動磨膠輥機回磨膠輥上機后的紡紗指標明顯優(yōu)于FU804型磨膠輥機。

表3 全自動磨膠輥機磨礪膠輥的成紗質(zhì)量

測試次數(shù)CV/%U/%細節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個·km-1H115.0011.9177.562.580.02.16215.2712.1572.565.0112.52.01315.0811.9667.567.590.02.11415.3212.1882.582.5100.01.95514.7811.7547.537.590.02.13615.5012.3197.552.575.01.93715.2612.1485.080.0102.52.10814.7511.6967.550.032.51.96915.0311.9260.045.075.01.961015.4912.3060.072.5112.52.09均值15.1512.0371.861.587.02.04

3.5 參數(shù)設(shè)置方便

可根據(jù)紡紗品種要求和膠輥硬度，在磨削菜單中合理設(shè)置磨礪工藝、磨削時間及光照時間，方便、快捷，能保證合適的膠輥表面粗糙度Ra值。

表4 FU804型磨膠輥機磨礪膠輥的成紗質(zhì)量

測試次數(shù)CV/%U/%細節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個·km-1H115.3012.1495.055.087.52.11215.2212.89120.0117.5107.52.05315.4812.2882.592.592.52.16415.4512.2692.567.5105.02.17515.4812.2890.072.5115.02.11615.5512.33102.580.0107.52.07715.7512.36107.595.085.02.07815.2212.3195.067.582.52.04915.3612.1780.075.0115.02.191015.4212.3292.550.092.52.05均值15.4212.3395.877.399.02.10

4 全自動磨膠輥機的日常保養(yǎng)

由于該機自動化程度高，平時只要做好道軌和機械夾手的清潔，并在夾手兩側(cè)運動部位加入少量錠子油，那么出現(xiàn)故障的概率就會很小。如：每天用抹布擦拭機械手、軌道內(nèi)、光柵和反射板上的粉塵，清除抽屜內(nèi)、機器內(nèi)的磨削粉塵，對y軸防塵罩中的雜質(zhì)定期清潔、軌道表面擦拭少許潤滑脂，觀察氣壓表的指針狀態(tài)(不低于0.6 MPa)，定期對機械手兩側(cè)、運動部位的鏈條加入潤滑油；定期檢查皮帶是否松動，傳動部位是否異響，對異響和松動的部位及時進行維修；此外，注意隨著砂輪直徑的減小，要相應(yīng)移動防護罩位置。

5 結(jié)語

全自動磨膠輥機具有優(yōu)良的磨削性能且調(diào)節(jié)方便，整個磨礪過程自動完成、效率高，目前已被多家紡紗企業(yè)使用，既滿足了紡紗需求，又節(jié)約了用工。在新一輪紡織行業(yè)質(zhì)量升級改造過程中，紡織企業(yè)要不斷地通過技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，實施“智能應(yīng)用”，進一步提升輔機智能化、品牌化和高新化水平，提高輔機配置檔次，使紡織器材發(fā)揮最大作用，進一步提高紡紗質(zhì)量。