НАСТИЛОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Известное в настоящее время оборудование для настилания материа­лов можно разделить на три группы: с ручным управлением, работающее в полуавтоматическом и автоматическом режимах.

/'Настилочные каретки с ручным управлением (первая группа) пе­ремещают по направляющим вдоль настилочного стола один или два опе­ратора, осуществляя разматывание рулона. С помощью таких кареток можно выполнять все способы укладывания полотен, настилать любые мате ри алы и достигать высоты настилания в среднем 200 мм.

(Масса рулона настилаемого материала может быть до 150 кг, диаметр рулона практически не ограничен, ширина материала 850-2400 мм.

^Настилочные каретки с ручным управлением оснащаются чаще всего электронными или механическими датчиками выравнивания кромок, кон­цевыми линейками для зажима и обрезания полотен. Производительность такого оборудования (при обрезке концов настилаемого полотна) 200 - 350 м/ч. Настилочные каретки с ручным управлением выпускают отечественные машиностроительные предприятия и ряд зарубежных фирм - Bullmer (Германия), Rimoldi (Италия), Vens (Франция) и др. \

Ко второй группе относится настилочное оборудование (машины), перемещающееся вдоль стола от электродвигателя с регулируемыми ско­ростями. В нем имеется пульт управления, с помощью которого осущест­вляется пуск и останов машины, обрезание полотна в начале и в конце на­стила, поворот держателя рулона и т. п. )

Некоторые элементы настилания могут выполняться в автоматическом режиме. Например, настилание материалов зигзагом («в книжку») от мо­мента пуска до останова машины. Сочетание автоматического протекания отдельных этапов настилания и ручного управления создает полуавтома­тический режим работы оборудования.

Такое оборудование может использоваться для настилания любых ма­териалов различными способами^ Максимальная скорость настилания со­ставляет 120 м/мин, масса рулона - до 150 кг, диаметр рулона - 500 - 800 мм, ширина настилаемых материалов - до 3040 мм, высота настила - до 250 мм. Точность выравнивания кромки ± (1 - 2) мм достигается с помощью фо­тоэлектронного устройства.»

Производительность полуавтоматических настилочных машин зависит от свойств материала, длины и высоты настила. При настилании ткани с обрезкой в конце настила она составляет около 450 м/ч. с^ТГолуавтоматические настилочные машины входят в программу таких фирм, как Suteau, Vens (Франция), Rimoldi (Италия) и др. \

Наиболее полно достижения современной науки и техники использу­ются при создании настилочного оборудования третьей группы. При­менение в нем(микропроцессорного управления для программирования и контроля процесса настилания обеспечивает выполнение практически лю­бой программы настилания в автоматическом режиме.,

\На^ автоматизированных настилочных машинах имеется микротерми­нал, с помощью которого задается программа настила./Как правило^в на­чале выполнения настила оператор задает координаты начальной (нуле­вой) точки, с которой начинается настилание, длину настила, количество полотен, способ их укладывания и т.п. Количество задаваемых параметров определяется степенью автоматизации машины.у

(Современные автоматизированные настиЛбчные машины работают со скоростью 100 - 120 м/мин, изготавливают настилы высотой до 300 мм и используют рулоны диаметром до 600 мм, массой до 120 кг. j

\Р_азработкой и изготовлением автоматизированного настилочного обо­рудования занимаются фирмы Bullmer, Curis (Германия), Suteau, Setec (Франция), CRA (США) и др.

По лицензии фирмы Bullmer в г. Жуковском Московской области (см. п. 2.6.1) налажен выпуск автоматизированной настилочной машины «Ко­мета». Она выполняет настилы всеми способами укладывания полотен, имеет оптическое устройство для равнения кромки материала. Скорость настилания машины «Комета» достигает 60 м/мин; максимальная высота настила - 185 мм.

/ Независимо от вида применяемого для настилания оборудования в нем можно выделить основные механизмы:

■ загрузки рулонов в приемное устройство;

■ размотки материала и продвижения его по настилочному столу;

■ равнения полотен;

■ скрепления и отрезания концов полотен;

■ определения расположения текстильных пороков на материале при
его настилании.

Рассмотрим работу указанных механизмов в оборудовании с различ­ной степенью механизации и автоматизации настилания.

Загрузка рулонов в приемное устройство настилочного оборудования. За1рузка может осуществляться ручным, механизированным и автомати­зированным способами.

 

132

Рис. 4.13. Устройство ESV-20 для раз­грузки и съема рулонов фирмы Bullmer

В настоящее время ряд зару­бежных фирм выпускает различ­ные варианты устройств для за­грузки рулонов материала в на­стилочные машины. На рис. 4. 13 показано поворотное устройство для загрузки и съема рулонов 1 (мод. ESV-20 фирмы Bullmer), которое монтируется в торце настилочного стола. Устройство управляется оператором с помощью кнопочного пульта 2. Специальными захватами рулон мягко переносится из транспортной тележки 3 и загружается в на­стилочную машину 4. Если он настилается не полностью, то аналогичным образом может быть возвращен обратно.

На рис. 4. 14 представлен универсальный промежуточный склад-магазин (мод. STAE-40 фирмы Bullmer) для хранения рулонов материала перед их настиланием. Как правило, склад комплектуется устройством W50 или ESW-20 для замены рулонов в настилочной машине и устройст­вом типа В 60 для загрузки рулонов в склад-магазин. В магазин загружа­ются все рулоны (с транспортной тележки), предназначенные для исполь­зования в одном или нескольких настилах. Вызов нужного рулона и за­грузка в настилочную машину производятся загрузочным устройством автоматически с предварительным позиционированием следующего.

Время смены рулона около 8 - 10 с. Использование установки экономит до 60 % вспомогательного времени по сравнению с традиционным подъ­емным устройством. Автоматизация процесса загрузки рулонов позволяет уменьшить затраты на настилание материала на 12 - 27 % (по данным фирмы Bullmer).

Размотка и продвижение материала. От работы этого механизма в значительной степени зависит качество настилания, а именно, деформация растяжения полотен в настиле. В практике стран ближнего и дальнего за­рубежья используется настилочное оборудование с механизмами размотки двух видов:

1) размоточное устройство с рулоном размещается стационарно у пе­
реднего конца настилочного стола;

2) размоточное устройство с рулоном крепится к настилочной машине
и перемещается вместе с ней.

Устройства первого вида являются наименее эффективными. При их использовании деформация полотен наибольшая. Это связано с тем, что разматывание рулона происходит за счет протягивания материала по на­стилочному столу. Чем выше скорость настилания и длиннее настил, тем больше натягивается полотно, а следовательно, больше его остаточная деформация после укладывания в настил.

Преимуществом настилочных машин с таким устройством размотки является то, что при многонастильном использовании кусков материалов упрощается замена рулона (его не нужно загружать в машину). Однако это преимущество проявляется лишь при ручной загрузке рулонов.

В связи с изложенным размоточные устройства со стационарным кре­плением у переднего конца настилочного стола применяются в основном в простейших ручных или механизированных тележках (каретках) для на­стилания тяжелых материалов.

Современные настилочные машины имеют размоточный механизм второго вида, так как он обеспечивает меньшую деформацию растяжения материала. Это достигается тем, что процессы размотки и настилания раз­делены, т. е. протекают автономно.

Такой механизм может иметь разное конструктивное исполнение: ру­лон материала надевается на размоточный вал приемного устройства либо укладывается в специальную колыбель.

В механизмах первого вида (рис. 4.15) материал разматывается с руло­на в результате его вращения вместе с размоточным валом за счет сил трения между тканью и валом. Для повышения коэффициента трения вал может покрываться специальным составом. Используются также специ­альные валы с шипами, которые выдвигаются после наматывания некото­рого количества материала и предотвращают его проскальзывание на валу.

135

Основной недостаток такого размоточного уст­ройства состоит в том, что в результате умень­шения радиуса рулона в процессе его размотки натяжение материала также изменяется.

В размоточных устройствах второго вида рулон / укладывается в колыбель. Рабочее пространство колыбели ограничено двумя транспортными систе­мами 2, образованными рядами ремней (рис. 4.16, б). Транспортные сис­темы движутся таким образом, что рулон разматывается, причем их ско­рость синхронизирована со скоростью перемещения машины. При загруз­ке рулона колыбель поворачивается так, что одна из транспортных систем занимает горизонтальное положение.

Применение колыбели предупреждает выскакивание рулона из рабоче­го пространства, обеспечивает равномерную размотку рулона даже не аб­солютно круглой формы и наименьшую деформацию материала.

Необходимо отметить, что для настилочных машин с устройствами размотки обоих видов характерен следующий недостаток. Деформация материала является достаточно небольшой и стабильной лишь в период установившегося движения машины, т. е. в средней части настила, а в мо­мент пуска и останова увеличивается.

6 у¹ 1

г

В отдельных моделях автоматизированных на­стилочных машин для устранения указанного не­достатка узел размотки и продвижения материала усовершенствован сле­дующим образом. Приемное устройство для рулона имеет накопитель, ку­да материал предварительно сматывается под контролем микропроцессо­ра. С помощью вибратора снимаются остаточные напряжения в материа­ле, в результате чего он настилается практически в свободном состоянии.

При работе с труднотранспортируемыми материалами используются системы, обеспечивающие расправление полотен струями воздуха, посту­пающими из форсунок в направлении движения настилаемых материалов.

В отдельных случаях материалы подаются на настилание сложенными «в книжку» (чаще всего трикотажные полотна с кругловязальных машин). Для них используются настилочные машины, конструктивно приспособ­ленные для этих целей (рис. 4.17).

В современных автоматизированных настилочных машинах механизм размотки и продвижения материала в автоматическом режиме выполняет следующие функции:

■ отделение конца материала при заправке в машину и его центриро­
вание;

■ обратная подача материала для вырезания участков с текстильными
пороками;

■ плавное торможение и останов машины, ее обратный ход;

■ подача сигнала о том, что материал закончился;

■ подсчет количества полотен и останов после выполнения настила;

■ учет расхода материала и передача данных в склад хранения кусков.

Равнение материала. Для выравнивания материала в настилочных ма­шинах предусмотрены специальные устройства - ровнители. В них ис­пользуются датчики, сигналы от которых передаются механизму переме­щения материала.

 

•0. Зак. 604

В большинстве настилочных машин равнение материала производится по одной кромке. При этом хорошее качество настила достигается лишь в том случае, когда кромка прямолинейная. Зачастую материал имеет вол­нистую кромку, выравнивание которой в настиле приводит к перекосу ни­тей основы в полотнах. В результате того, что деформация нитей основы в разных полотнах неодинакова, одноименные детали, вырезанные из на­стила у неравняемой кромки, могут иметь разные размеры и перекос. В этом случае необходимо предусматривать операцию уточнения кроя. Для исключения этого явления ЦНИИШПом разработано специальное устрой­ство для равнения полотен в настиле по средней линии. Устройство ведет слежение за обеими кромками полотна и распределяет его ширину по обе стороны от средней линии. Несмотря на то что использование устройства значительно уменьшает деформацию полотен по ширине, оно не нашло пока широкого применения.

В настилочных машинах производства стран дальнего зарубежья при­меняется принцип выравнивания материала по кромке с использованием вычислительных устройств. Проблема деформации полотен по ширине из-за перекоса нитей основы практически не возникает. Это связано с тем, что выпускаемые промышленностью этих стран материалы имеют доста­точно высокое качество: стабильную ширину, ровную кромку, незначи­тельное количество текстильных пороков и т. п.

Скрепление и отрезание концов полотен. При настилании материалов вручную и механизированным способом настилочные столы оборудуют устройствами для фиксации и отрезания концов полотен.

Для фиксации задних концов полотен в нужном месте настилоч­ного стола устанавливается концевая прижимная линейка (расстояние

от нее до переднего конца настилочного стола равно длине настила). Для разре­зания ткани по ширине и зажима переднего конца по­лотна служит концевая отрезная линейка. Механи­ческий нож крепится на ка­ретке, совершающей воз­вратно-поступательное дви­жение. После каждого рабо­чего хода каретки концевая линейка зажимает отрезан­ный конец полотна. Прин­цип использования ком­плекта прижимных линеек показан на рис. 4.18.

В автоматизированных настилочных машинах концевые прижимные линейки или другие ограничители хода машин могут не применяться. Длина настила, т. е. координаты нулевой точки, количество полотен в на­стиле, способ их укладывания, скорость настилания и некоторые другие переменные величины вводятся оператором. Машина движется к указан­ному месту, после чего начинается настилание. В конце настила машина плавно замедляет ход с помощью системы тормозов, останавливается и происходит автоматическое отрезание полотна дисковыми ножами. По­лотно шириной 1,5 м отрезается за 1,5 с.

Определение расположения текстильных пороков. В современных за­рубежных настилочных машинах имеется комплекс средств автоматиза­ции для определения места расположения текстильных пороков в полот­нах и принятия решений о наилучшем использовании таких участков ма­териала во время настилания и раскроя. Примером такого оборудования является установка Apakor (Германия), принцип работы которой состоит в следующем.

На настилочном столе монтируется оптическая система, передвигаю­щаяся вдоль стола одновременно с настилаемым материалом. Рядом со столом установлен дисплей, на экране которого изображается раскладка лекал, по ней должен раскраиваться настил. Обнаружив текстильный по­рок, оператор отмечает его оптической меткой с помощью специального пульта. Автоматически определяются координаты порока на настиле, и метка выносится на экран. Установив место расположения порока в рас­кладке, оператор принимает решение о способе наилучшего использова­ния данного участка полотна: наложение лоскута на порок, вырезание куска материала с пороком, разрезание и сдвиг полотна.

Наиболее совершенной в плане учета текстильных пороков при насти­лании является система «Gerber Saver» фирмы Gerber (США). Принцип ее действия аналогичен изложенному. Отличие состоит в том, что система автоматически вычисляет наиболее рациональное действие оператора по использованию полотна с пороками.

Весьма интересной и перспективной является система учета текстиль­ных пороков, разработанная фирмой Eastmann Machine (США). Система предусматривает выполнение настила, создание раскладки лекал и авто­матический раскрой настила.

При настилании материала система выделяет в нем расположение по­роков. При этом используется высокоразрешающая камера с широко­угольным объективом. Контуры и площадь пороков накапливаются в па­мяти микроЭВМ и воспроизводятся на экране с помощью контрастных цветов. Затем во время перемещения настила в зону раскроя подключается САПР раскладок, и в течение нескольких минут проектируется раскладка лекал с условием попадания всех пороков в межлекальные отходы.

 

138

Применение системы сокращает продолжительность процессов подго­товки и настилания материалов, упрощает их. Однако неизбежны лишние потери материала на участках, расположенных над или под пороками. В связи с этим использование системы целесообразно лишь при небольшом количестве текстильных пороков в материале.

Рассмотрим способы укладывания полотен при использовании насти­лочных машин. Для этого движение машины представим состоящим из двух повторяющихся элементов: движение от нулевой точки до конца на­стила (прямой ход) и обратный ход машины.

Для обеспечения укладывания полотен «лицом вниз» настилание про­изводится во время прямого хода машины; обратный ход при этом холо­стой. Настилание материала может производиться как на прямом, так и на обратном пути без изменения расположения рулона. В этом случае полот­на укладываются «лицом к лицу» в разных направлениях («в книжку»), что приемлемо не для всех материалов. Недостатком настилочных машин, работающих по такому принципу, является невозможность укладывания полотен «лицом к лицу» в одном направлении.

Для устранения этого недостатка платформу, на которой крепится раз­моточное устройство для рулона, выполняют поворотной. Такие модели настилочных машин могут работать, многократно повторяя следующий цикл:

■ прямой ход машины и укладывание полотна «лицом вверх»;

■ обратный ход машины (холостой) и поворот платформы с рулоном
на 180°;

■ прямой ход машины и укладывание полотна «лицом вниз»;

■ обратный ход машины (холостой) и поворот платформы с рулоном
на 180°.

В результате осуществляется укладывание полотен «лицом к лицу» в одном направлении. Если из цикла исключить поворот платформы, машина будет укладывать материал «лицом внго» в одном направлении (с холостым ходом) и «лицом к лицу» в разных направлениях (без холостого хода).

Таким образом, наиболее эффективными являются настилочные ма­шины, обеспечивающие все способы укладывания полотен. К ним отно­сятся, например, отдельные модели машин «ECONOMIC» фирмы Bullmer.

Как правило, при использовании настилочных столов стандартной длины производительность настилочных машин не может быть использо­вана полностью. Это связано с тем, что во время обработки настилов (об-меловка, рассекание на части) настилочные машины простаивают.

Производительность машин может быть увеличена, если их использо­вать в комплексе с другими механизмами, облегчающими настилание, а также при соответствующей организации труда. Это достижимо при ис-

пользовании настилочных столов увеличенной длины (до 30 м). Если же размеры цеха не позволяют устанавливать длинные столы, целесообразно задействовать несколько столов обычной длины, расположенных парал­лельно. В этом случае машина с помощью специально устроенного для этих целей механизма перемещается от одного настилочного стола к дру­гому. Во время обработки одного настила машина может быть применена для настилания другой партии материала.

Данный принцип был реализован в механизированных настилочных комплексах МНК-1 и МНК-2. Однако входящие в их состав настилочные машины морально устарели.

В настоящее время совершенствование оборудования для настилания текстильных материалов ведется в следующих направлениях:

■ уменьшение натяжения материала в процессе настилания;

■ обеспечение ровноты укладывания поверхности полотен;

■ выравнивание полотен по ширине и уменьшение деформации нитей
основы;

■ изготовление различных видов настилов;

■ повышение степени механизации и автоматизации вспомогательных
приемов и непосредственно процесса настилания.

Следует отметить, что эффективное использование настилочных ма­шин на отечественных предприятиях в настоящее время не обеспечивает­ся. Причинами этого являются небольшие величины заказов на изготовле­ние моделей и невысокое качество материалов для одежды, выпускаемых отечественными текстильными предприятиями.

Первая причина обусловливает то, что основная масса настилов не достигает максимальной технически возможной высоты и имеет неболь­шую длину — до 10 м. Невысокое качество материалов (небольшая длина кусков, наличие значительного количества текстильных пороков) влекут за собой частые остановы настилочного оборудования, отматывание ру­лонов назад и устранение дефектных участков материала, перезаправку рулонов и т. п.