CN101798034B - 络筒机卷绕防叠控制方法、装置及包括该装置的络筒机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种络筒机卷绕防叠控制方法、装置及包括该装置的络筒机，其中，络筒机卷绕防叠控制方法包括：检测络筒机的卷绕比，根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内，当络筒机位于所述重叠卷绕区间内时，改变槽筒的转动速度和/或改变筒纱与槽筒之间的接触压力。本发明对各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用，通用性很好。

Description

络筒机卷绕防叠控制方法、装置及包括该装置的络筒机

技术领域

本发明涉及络筒机防叠控制领域，尤其涉及一种络筒机卷绕防叠控制方法、装置及包括该装置的络筒机。

背景技术

络筒作为织造准备阶段的第一道工序，两个主要目的：一是将小容量的管纱或绞纱制成容量大、密度均匀、成形良好的筒子；二是通过络筒过程检查纱线直径，消除纱线上的杂质、粗细节、尘屑等疵点，以使条干均匀，保证织造时良好的织物外观效应。

为了达到筒纱成型良好的目的，络筒机可以采用平行卷绕或者交叉卷绕。但平行卷绕方式下每层绕纱圈数多，密度大，纱圈不容易稳固在筒纱两端，容易脱落，在后道工序退绕时只能从切线方向退绕。而交叉卷绕方式筒纱的各层纱圈交叉并且有一定间隙，外层纱圈紧压内层纱圈，抱合力大，容纱量大，在后道工序时轴向退绕，适应高速。在追求高质高产的今天，交叉卷绕受到了业界的青睐。

筒纱上的纱线是按照螺旋线的形式一层一层卷绕起来的，纱线每一次运动，绕上筒子表面的纱圈应该对它前面的纱圈有一定位移量，这样，纱圈就会均匀地分布在筒子的表面。但如果纱圈的位移量恰好等于零，那么，后次导纱周期绕上筒子表面的纱圈仍在前次导纱周期绕在筒子表面的纱圈位置上，这种现象就称为纱圈的重叠卷绕。

重叠筒子会引起一系列问题：筒子上凹凸不平的重叠条带使筒子与滚筒接触不良，凸起部分的纱线受到过度摩擦而损伤，造成后加工工序纱线断头，纱身起毛。重叠的纱条会引起筒子卷绕密度不匀，筒子卷绕容量减小；重叠筒子的纱线退绕时，由于纱线相互嵌入或紧密堆叠，以致退绕阻力增加，还会产生脱圈和乱纱；重叠过于严重的筒子将会妨碍染液渗透，以致染色不匀。正是由于纱圈重叠有如此多的弊端，所以阻止其发生就成了络筒机必须要解决的问题。

基于不同的考虑，自动络筒机卷绕防叠方式目前主要有以下几种：

1.电子防叠，即在位移量为零时，通过周期性控制槽筒电机转速的变化，使槽筒和筒纱之间产生一定滑移来完成防叠。此种方法应用最为普遍，能大大改善纱线卷绕过程中产生的重叠现象，适用于普通摩擦系数比较大的纱线品种，但对于摩擦系数比较小的纺纱品种，防叠效果不太好。

2.通过改变槽筒沟槽的圈数从而转移重叠区间的方法。此种方法增加了制造槽筒的成本，并且在圈数改变后筒纱硬度同时产生了变化，纱线毛羽和断头率都会增加导致后道工序效率降低，在生产一般容易防叠的纱线品种时实际意义不大。

3.通过机械控制筒架摇摆，改变筒纱与槽筒之间的角度实现防叠。此种方法机械损耗比较大，耗电量高，在生产摩擦系数较小的纱线时容易产生滑边(蛛网纱)。

络筒机上每个槽筒都是由单独的电机来驱动的，而筒纱是靠与槽筒之间的摩擦而加速。为了以最快速度运转起来，除了与纱线本身的材料有关，筒纱和槽筒之间的接触压力也是一个很大的因素。接触压力越大，在特定条件下筒纱加速越快，这样使得筒纱达到最终速度的时间越少。纱层在筒纱表面固定得越好，增加了接触压力，卷绕质量提高，使后道工序筒纱退绕质量高。所以上面的三种防叠方法都需要调整到合适的接触压力。

发明内容

鉴于现有技术的上述问题，本发明的目的是提供一种对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用的络筒机卷绕防叠控制方法、装置及包括该装置的络筒机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种络筒机卷绕防叠控制方法，包括：

检测络筒机的卷绕比，

根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内，

当络筒机位于所述重叠卷绕区间内时，改变槽筒的转动速度和/或改变筒纱与槽筒之间的接触压力。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种络筒机卷绕防叠控制装置，包括：

卷绕比检测器、控制器和变速变压机构；

所述卷绕比检测器与所述控制器电连接，用于检测筒纱与槽筒之间的卷绕比，

所述控制器用于根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内，当络筒机位于所述重叠卷绕区间内时，向所述变速变压机构发出信号，

所述变速变压机构与所述控制器电连接，用于接收所述控制器发出的信号并改变槽筒的转动速度和/或改变筒纱与槽筒之间的接触压力。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种络筒机，其使用上述的络筒机卷绕防叠控制装置。

本发明的有益效果是：在电子防叠的基础上，周期性的改变筒纱与槽筒之间的接触压力，使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠，对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用，并且没有增加额外成本。

附图说明

图1是本发明的络筒机卷绕防叠控制方法的实施例一的流程图。

图2是本发明的络筒机卷绕防叠控制方法的实施例二的流程图。

图3是筒纱表面速度分解示意图。

图4是卷绕比＝7/3时的重叠原理示意图。

图5是实施例二中槽筒的转动速度变化示意图。

图6是本发明的络筒机卷绕防叠控制装置的实施例三的结构示意图。

图7是本发明的络筒机卷绕防叠控制装置的实施例三中气缸与筒纱支架的连接示意图。

图8是图7中槽筒与筒纱之间的接触示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

实施例一：

如图1所示的络筒机卷绕防叠控制方法的实施例一的流程图，包括：

S11，检测络筒机的卷绕比。筒子上的纱线是以螺旋线的形式卷绕进去的，该运动由旋转运动和往复运动两个运动叠加而成。对于筒纱表面某点来说，旋转运动产生卷绕转速V1，往复运动产生导纱往返速度V2，这两个速度矢量之间的夹角称为卷绕角，它们的合成速度称为络筒速度，它们之间的关系如图3所示。

纱线是靠槽筒和筒纱之间的摩擦而卷绕进去的，也就是说该卷绕机构是由往复导纱机构和卷取机构组成。对于络筒机而言，卷绕机构一般是槽筒，而往复导纱机构则由筒纱以及槽筒本身的沟槽等组成，假设槽筒卷绕角速度为N1，筒纱卷绕角速度为N，槽筒沟槽数为M(由槽筒本身制造工艺决定)，于是

就表示纱线沿槽筒沟槽往复一圈时间内筒纱卷绕的圈数，即卷绕比i。

假设槽筒是两沟槽的，纱线在槽筒上运行一个来回，槽筒要转四圈，即M＝4。在络纱过程中，控制器通过卷绕比检测器不断检测当前的卷绕比。

当卷绕比为整数n时，纱线在槽筒上往复运行一个来回，筒纱转了n圈，第(n+1)层纱圈就和第一层纱圈相重叠，即每次往复运动都将引起重叠。当n值很小时，如果不进行阻止，这个重叠将是很严重的。

当卷绕比不是整数时，纱线在槽筒上往复运行一个来回，筒纱所转圈数不是整数，纱线要经过若干个往复运动后，后层纱圈才会与第一层纱圈相重叠，跟卷绕比为整数时相比，重叠会轻微一点。

比如，当卷绕比i＝2时，纱线在槽筒上运行一个来回，筒纱转两圈，这样每隔一层纱圈将出现重叠，这种重叠是很严重的。

又比如，当卷绕比i＝3时，纱线在槽筒上运行一个来回，筒纱转三圈，这样每隔两层纱圈将出现重叠，这种重叠也比较严重。

再比如，当卷绕比i＝7/3时，表示纱线在槽筒上运行一个来回，筒纱运行了2个整圈与

个不完整的圈。前后两次导纱往复中，纱线在筒纱端面的折回点之间产生了

周的相位差，即120°。

如图4所示，设起始点为I1，筒纱以顺时针旋转，那么下次折回点依次为I2、I3，它们相隔120°。那么再下一次往复时，折回点I4就和起始点I1重合。

这说明经过三次往复，筒纱转了七圈后，纱线的第八层纱圈和第一层纱圈重合，从而实现了重叠，但这与i＝2和i＝3的情况相比重叠轻微一些。

鉴于络筒机实际工作情况，卷绕比i＝1的情况可以不用考虑。当卷绕比i比较大时，也不需要采取特殊措施。

S12，根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内。如果卷绕比没有位于重叠卷绕区间，是不需要采取措施的，如果位于重叠卷绕区间，则需要采取防叠措施。从上面的分析我们知道，卷绕比为整数时，都是重叠点，此时纱线卷绕到筒纱上后，后层纱圈对前层纱圈存在压力，会导致筒纱有不同程度的变形，从而卷绕比检测器检测卷绕比就存在一定的误差，考虑到这个因素，我们定义重叠卷绕区间为：

卷绕比＝n×(1±a％)，其中n为自然数，a∈[1，10]。

n＝2和n＝3时，即卷绕比＝2×(1±a％)和卷绕比＝3×(1±a％)时重叠是最为严重的，需要采取特殊措施。

S13，当络筒机位于所述重叠卷绕区间内时，改变槽筒的转动速度和/或改变筒纱与槽筒之间的接触压力。对于一般的重叠区间，改变槽筒的转动速度即能使筒纱与槽筒之间产生相对滑移而防叠。但是对于卷绕比＝2×(1±a％)和卷绕比＝3×(1±a％)的特殊情况，则需要在改变槽筒转动速度的同时，改变筒纱与槽筒之间的接触压力，这就加剧了筒纱与槽筒之间的速度差，从而使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠。

实施例二：

在实施例一的基础上，本实施例中给出了一种具体的改变槽筒的转动速度和改变筒纱与槽筒之间的接触压力的方法，如图2所示的络筒机卷绕防叠控制方法的实施例二的流程图和图5所示的槽筒的转动速度变化示意图，S13进一步包括：

S131，第一次匀加速提高槽筒的转动速度(图5中匀速段T1变到加速段T2)，加速时间可以根据需要设置。

S132，匀速保持所述第一次匀加速后槽筒的转动速度(加速段T2变到匀速段T3)，匀速保持时间可以根据需要设置。

S133，正弦曲线加速提高所述匀速保持后槽筒的转动速度(匀速段T3变到加速段T4)，加速时间可以根据需要设置。

S134，第二次匀加速提高所述正弦曲线加速后槽筒的转动速度(加速段T4变到加速段T5)，直到转动速度达到最大值。

S135，匀减速降低所述第二次匀加速后槽筒的转动速度直到恢复到正常的转动速度(加速段T5变到减速段T6)，从而完成一个变速防叠周期。

S136，在所述重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起筒纱支架。效果最好的是当槽筒的转动速度最大时以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架，即S134完成、S135开始前的槽筒最大转动速度的时候，筒纱抬起时间为50毫秒到90毫秒之间。在整个重叠卷绕区间内特别是卷绕比＝2×(1±a％)和卷绕比＝3×(1±a％)，重复进行。如此一来，最大限度地加剧了筒纱与槽筒之间的速度差，从而使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠。

实施例三：

为了将上述方法应用到络筒机上，本实施例提供了一种络筒机卷绕防叠控制装置，如图6至图8所示，络筒机卷绕防叠控制装置包括：

卷绕比检测器31、控制器32和变速变压机构33；

所述卷绕比检测器31与所述控制器32电连接，用于检测筒纱1与槽筒2之间的卷绕比，

所述控制器32用于根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内，当筒纱位于所述重叠卷绕区间内时，向所述变速变压机构33发出信号。

所述变速变压机构33与所述控制器32电连接，用于接收所述控制器32发出的信号并改变槽筒2的转动速度和/或改变筒纱1与槽筒2之间的接触压力。所述变速变压机构33包括与筒纱支架3相连接的气缸4，所述气缸4用于根据所述控制器32发出的信号在重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架3以改变筒纱1与槽筒2之间的接触压力。变速变压机构33还包括与所述槽筒2连接的无刷电机，它们受控制器32的控制，转速可以发生改变。当然，在本发明的启发下，本领域人员还可以采取类似的变速变压机构实现防叠，都不能脱离本发明的保护范围。

这种络筒机卷绕防叠控制装置能最大限度地加剧筒纱与槽筒之间的速度差，从而使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠。

如果在络筒机上使用这种络筒机卷绕防叠控制装置，在电子防叠的基础上，改变筒纱与槽筒之间的接触压力，使得筒纱与槽筒之间产生较大的相对滑移而防叠，对于各种摩擦系数的纺纱品种均能起到很好的防叠作用。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由附加的权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种络筒机卷绕防叠控制方法，其特征在于，包括：

检测络筒机的卷绕比，

根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内，

当络筒机位于所述重叠卷绕区间内时，改变槽筒的转动速度和改变筒纱与槽筒之间的接触压力；

所述的改变槽筒的转动速度进一步包括：

第一次匀加速提高槽筒的转动速度，

匀速保持所述第一次匀加速后槽筒的转动速度，

正弦曲线加速提高所述匀速保持后槽筒的转动速度，

第二次匀加速提高所述正弦曲线加速后槽筒的转动速度，

匀减速降低所述第二次匀加速后槽筒的转动速度直到恢复到正常的转动速度；

所述的改变筒纱与槽筒之间的接触压力进一步包括：在所述重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起筒纱支架；

当槽筒的转动速度增加到最大时以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架。

2.根据权利要求1所述的络筒机卷绕防叠控制方法，其特征在于，所述抬起时间为50毫秒到90毫秒之间。

3.根据权利要求1所述的络筒机卷绕防叠控制方法，其特征在于，所述重叠卷绕区间包括：

卷绕比＝n×(1±a％)，其中n为自然数，a∈[1，10]。

4.根据权利要求3所述的络筒机卷绕防叠控制方法，其特征在于，其中，n＝2，3。

5.一种络筒机卷绕防叠控制装置，其特征在于，包括：

卷绕比检测器、控制器和变速变压机构；

所述卷绕比检测器与所述控制器电连接，用于检测筒纱与槽筒之间卷绕比，

所述控制器用于根据所述卷绕比判断络筒机是否位于重叠卷绕区间内，当络筒机位于所述重叠卷绕区间内时，向所述变速变压机构发出信号，

所述变速变压机构与所述控制器电连接，用于接收所述控制器发出的信号并改变槽筒的转动速度和改变筒纱与槽筒之间的接触压力；

所述变速变压机构包括与筒纱支架相连接的气缸，所述气缸用于根据所述控制器发出的信号在重叠卷绕区间内重复地以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架以改变筒纱与槽筒之间的接触压力，具体地当槽筒的转动速度增加到最大时以设定的抬起时间快速抬起所述筒纱支架。

6.一种络筒机，其特征在于，包括如权利要求5所述的络筒机卷绕防叠控制装置。

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