1、 1 引言 随着科学技术的迅猛发展和人类生活节奏的加快,在工业生产中的各种参数 为控制目的,实现各种过程控制,在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能 充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作,即工业自动化生产,越来 越受到人们的重视。 通过工业自动化生产具有较高的经济效益;缩短生产周期,加速资金流动周 转;减少在制品量,降低了生产成本;保证和提高了加工质量;便于生产管理。 近年来,由于自动化控制技术的迅猛发展使得装配自动化成为可能,并呈现不断 完善和普及的趋势。 锭子的作用是卷绕成形,即将纺成的细纱按一定的成形要求卷绕在筒管上, 便于运输储藏和加工。随着纺织技术的发展,各种新型的纺纱
2、方法不断出现,但 传统的环锭纺纱方法在纺织生产中仍然占有很重要的地位。直到目前为止,环锭 纺纱仍处于统治地位。而在环锭纺纱中又大量使用锭子,所以锭子在纺织工业中 仍占有极其重要的地位。 细纱工序是棉纺工业的主要工序,而棉纺细纱锭子是细纱机的主要加捻元 件,是细纱机的心脏,是纺纱工业的象征。因而通常以拥有的细纱锭子数量来衡 量纺纱厂的设备规模。 细纱机要实现高速高产,需要不断地改进锭子的设计和制造水平。锭子的 数量决定了纺织工业的生产规模,是生产力的最主要标志。目前我国拥有细纱纱 锭 7500 万锭,居世界首位。然而,目前锭杆锭盘压配过程生产主要靠人工方式 来将锭杆和锭盘组装在一起,人工分组选配
3、杆盘后,由工人控制压力机的动作, 并将定长套筒轮流套在选配好的锭杆锭盘结合件上,如果合格则放入夹具中,然 后用脚踩控制阀来完成压配,这样的装配方法远远不能满足现代化生产的需要, 更不能保证产品的质量,并且工人劳动强度大,容易出现事故。 而随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用,为锭子的生产提供了 一个新的平台。因而,锭子的自动化流水线生产显得越来越重要,如果在锭子生 产中使用自动化化流水线,可以使我们的锭子生产再上一个新的高度。为此我们 建立有关细纱机锭子杆盘压配自动化生产研制课题组, 寻求解决锭杆锭盘压配过 程出现的生产效率低、质量低和劳动强度大等一系列问题。 课题组来源于河南二纺机股
4、份有限公司, 是对锭杆锭盘压配过程生产进行研 究设计,生产线包括锭盘自动选送料机构和多工位回转式工作台。 本课题主要解决杆盘自动机构设计, 本课题属于细纱机锭子杆盘压配自动化 生产线研制课题组的重要环节。 本课题主要是对锭杆锭盘零件的顺序送料机构选 择和设计。锭盘送料机构方案主要通过楔形推杆和选别孔组合实现自动送料;由 油缸活塞顶起工作台,蜗轮蜗杆通过轴带动工作台回转,最后由钢球实现分度定 位。 2 1 课题概述 1.1 课题来源 本课题来源于河南二纺机股份有限公司,在对企业实习调研中发现,目前的 锭子装配生产主要靠人工方式来完成。人工方式不仅浪费了大量的人力,而且由 于人为因素的大量存在,
5、也不能保证产品的质量。 为了增加产量, 降低生产成本, 提高产品档次,增强市场竞争能力,我们必须要采取一种更加科学的手段来代替 过多的人工行为,这也是适应现代化生产的需要。为此我设计了锭盘自动选送料 机构和多工位回转工作台以实现锭子的自动装配。 本课题主要研究的是杆盘自动 送料机构设计和多工位回转工作台。 1.2 国内外发展现状 1.2.1 国外技术发展 细纱机锭速经历了由几千 r/min 到 12000m/min,再到 1800 m/min,直至目 前的 20000 m/min 以上的纺纱速度,纺纱卷装管长由最初的 180mm 增至 260mm。 随着细纱机的机电一体化应用水平和自动化程度越
6、来越高, 锭子由最初的滑动轴 承转为滚动轴承,近期出现径向、轴向支承分离的“分体式锭底” 。支承结构形 式由刚性支承向弹性支承(下支承弹簧)及向双弹性支承(上下支承均有弹性) 。 比如德国绪森公司 NASA 型锭子,HP368 型锭子及 SKF 公司的 Csis 锭子, 其结构都是世界先进水平的, 锭速可开到30000转/分, 噪音比普通锭子低67%。 耗能低,每锭每年可节能 24W,使用寿命达 10 年以上。欧洲一些锭子生产厂 商,IJSKFNOVIBRO,生产的锭子外观十分精美,运转非常平稳,转速为 25 万转分,且能耗水平较低。使用寿命长,是国产锭子的 45 倍。免维护,加 油周期半年以上,国产锭子加油周期为半个月。国内把此类锭子称为高速锭子, 经测定 20000 转分时单锭功率小于 6w另外,在生产中大力推行自动化流水 线生产,大大提高了生产效率,降低了人为因素对产品质量的影响。 1.2.2 国内锭子发展 目前,我国的生产线自动化程度较低,而且还精度低,效率分配不合适,致 使各部位工作不协调。自动生产线设计往往没有自主知识产权,仅是在原有基础 上改进,