CN103789880A - 全自动气流纺纱机卷绕抬升装置 - Google Patents
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Abstract
全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，属于纺织机械技术领域。现有卷绕抬升装置动力消耗大、机构损耗大，本发明包括启动触发机构、单锭独立驱动的驱动电机、联动轴、筒子架连轴板、摇臂、抬升杆、凸轮连杆组合机构和控制系统，联动轴由卷绕装置架支撑活动安装，筒子架连轴板和摇臂一端分别固定安装于联动轴的两端，筒子架安装于筒子架连轴板上，抬升杆成竖向设置并由凸轮连杆组合机构驱动升降，抬升杆上端部与摇臂通过轴活动连接，凸轮通过传动机构与驱动电机传动连接；控制系统的控制电板根据启动触发机构的启动信号向制动电板发送驱动电机运行信号，由制动电板控制单锭独立设置的驱动电机运行和停止，空转能耗浪费小，筒子架位置控制精确。
Description
技术领域
本发明属于纺织机械技术领域，尤其与一种用于筒子架抬升的全自动转杯纺纱机单锭抬升装置有关。
背景技术
气流纺纱机在机架顶部设置将纱线卷绕成筒子的卷绕装置，卷绕装置大都通过摩擦驱动筒子旋转来实现卷绕。筒子达到设定的卷装容量时，需要将满装筒子取下，换上空筒管，当筒子达到设定卷装容量前发生断纱时需要完成断纱接头后再重新卷绕。在换筒子或断纱接头时都需要将筒子抬升脱离驱动卷绕旋转的罗拉，使筒子停止旋转，接头不成功时也需要重新将筒子抬升。现有的纱线制造机械的卷绕抬升装置采用机头电机通过抬升传动机构集中提供抬升动力，每一纺纱锭位通过电磁离合装置与抬升传动机构连接，机头电机处于连续工作状态，需要卷绕抬升的锭位电磁离合装置与抬升传动机构吸合。这样的集中动力抬升装置使得整机动力消耗大，相关机构的损耗也大。
发明内容
本发明的目的就是为了现有全自动气流纺纱机卷绕抬升装置动力消耗大、机构损耗大的缺陷，提供一种能空间占用小、操作简便、机构损耗小并能大幅减低整机能耗、精确控制筒子架抬升位置的全自动气流纺纱机单锭抬升装置。
为此，本发明采用以下技术方案：全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征是，所述的单锭抬升装置包括启动触发机构、单锭独立驱动的驱动电机、联动轴、筒子架连轴板、摇臂、抬升杆、凸轮连杆组合机构和控制系统，联动轴由卷绕装置架支撑活动安装，筒子架连轴板和摇臂一端分别固定安装于联动轴的两端，实现联动轴旋转和筒子架连轴板、摇臂的摆动同时联动，筒子架安装于筒子架连轴板上，由筒子架连轴板摆动带动筒子架摆动实现筒子架上的筒子抬升或下降；所述的抬升杆成竖向设置并由所述凸轮连杆组合机构驱动升降，抬升杆上端部与所述摇臂通过轴活动连接，抬升杆的升降运动带动摇臂摆动，所述凸轮连杆组合机构的凸轮通过传动机构与驱动电机传动连接，由驱动电机驱动凸轮旋转；控制系统包括控制电板和制动电板，控制电板根据启动触发机构的启动信号向制动电板发送驱动电机运行信号，制动电板根据控制电板的运行信号控制驱动电机运行和停止。
作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。
所述的凸轮连杆组合机构包括凸轮机构、连杆和横向设置的拉板，连杆下端与凸轮机构的从动摆杆铰接，凸轮旋转驱动从动摆杆摆动，从动摆杆驱动连杆升降，拉板左端设置支撑安装孔，支撑安装孔中穿装与支撑安装孔间隙配合的竖向支撑杆，支撑杆下端固定，支撑杆上套装顶撑于拉板下方的弹簧，支撑杆上端设有限位件，使拉板不会从支撑杆上端脱出，拉板作用于所述的抬升杆下端，所述的连杆上端作用于拉板，通过凸轮驱动连杆升降，连杆通过拉动拉板带同抬升杆下降，抬升杆下降拉动摇臂向下摆动，通过联动轴带动筒子架连轴板向上摆动抬升筒子架。
所述的拉板设置连杆通孔，连杆通孔和所述的支撑安装孔之间设置抬升杆通孔，抬升杆下端穿装于抬升杆通孔，连杆上端穿装于连杆通孔，所述的抬升杆与抬升杆通孔内壁之间具有间隙，使拉板不受拉时抬升杆能自由通过抬升杆通孔；所述的连杆通孔为长槽孔，使连杆上端可以在连杆通孔中摆动，连杆上端设有限位件，限制连杆不从连杆通孔中脱出；当不进行驱动抬升时，随着纱筒直径逐渐增大，筒子架会自然抬升，抬升杆自由通过抬升杆通孔下降；当对筒子架进行驱动抬升时，拉板受到连杆拉动，拉板发生倾斜，使抬升杆通孔内壁与抬升杆接触卡住抬升杆，拉板继续受拉下降就会带同抬升杆下降，实现对筒子架的抬升驱动。
所述的启动触发机构包括能向所述的控制电板发送启动信号的断纱感应器，在纱线卷绕过程中，断纱感应器感应到纱线断纱后即向控制电板发送启动信号，由控制电板向制动电板发送驱动电机运行信号。
所述的启动触发机构还包括能向所述的控制电板发送启动信号的启动开关和开闭该启动开关的启动按件，启动按件包括启动按钮、触发启动开关的触发件以及连接于启动按钮与触发件之间的连接件，在按下按钮时，通过连接件传递使触发件触发启动开关，通过启动开关向控制电板发送启动信号，控制电板通过制动电板控制驱动电机运行，拉板在连杆拉动下倾斜卡住抬升杆下端后继续下降，带同抬升杆下降，实现对筒子架的抬升驱动。
所述的连接件包括一旋转件，所述的触发件和旋转件由一安装于卷绕装置架的转轴连接同步旋转，旋转件上设置一突起压靠于所述的拉板右端，在按下启动按钮时，旋转件被驱动摆转，旋转件上的所述凸起将拉板右端下压，拉板倾斜，使抬升杆通孔内壁与抬升杆接触卡住抬升杆，能使拉板在连杆拉动下立即下降。
所述的启动触发机构还包括能向所述的控制电板发送启动信号的满装自停开关和开闭该满装自停开关的自停按件，自停按件包括自停触发件、转盘、驱动转盘旋转并连接于所述的摇臂的转盘驱动件以及旋转板，旋转板和自停触发件由一安装于卷绕装置架的转轴连接同步旋转摆动，旋转板上设置弧形长槽孔，转盘上设置一穿入所述弧形长槽孔的短轴，转盘旋转可以带动短轴在弧形长槽孔中移动，长槽孔的长度由筒子卷装直径大小决定，在筒子卷装直径逐渐增大过程中，摇臂随筒子架不断旋转摆动，通过转盘驱动件驱动转盘旋转，带动短轴在长槽孔中移动，当筒子卷装直径接近设定值时，短轴抵靠到长槽孔端部孔壁，转盘的转动就会通过短轴带动旋转板转动，自停触发件同步旋转摆动，触发自停开关，向控制电板发送启动信号，控制电板通过制动电板控制驱动电机运行，拉板在连杆拉动继续下降，带同抬升杆下降，实现对筒子架的抬升驱动。
所述的制动电板采用耗能制动形式，制动电板包括电机电源插口、耗能电阻、继电器和具有信号输入接口、电源输入接口的输入插口，电机电源插口通过继电器分别与电源输入接口和耗能电阻组成由继电器控制择一通断的两条电路，信号输入接口与继电器连通，电机电源插口连接所述的驱动电机。卷绕装置正常工作时，继电器不吸合，电机电源插口与耗能电阻连通；筒子架启动抬升时，启动触发开关向控制电板发送启动触发信号，控制电板向制动电板信号输入接口发送运行信号，继电器在运行信号控制下吸合，导通电源输入接口和电机电源插口，驱动电机通电旋转，控制电板向向制动电板信号输入接口发送一段时间的运行信号后停止，继电器又不再吸合，电机电源插口和耗能电阻导通，将驱动电机中的电能导出由耗能电阻消耗，实现驱动电机快速停转，达到筒子架位置精确控制。
所述的制动电板还可以采用反接制动形式，制动电板包括电机电源插口、Q1三极管、Q2三极管、Q3三极管、电容、继电器和具有信号输入接口、电源输入接口、接地端的输入插口，Q1、Q2、Q3三个三极管都是NPN型三极管并且其集电极都与输入插口的电源输入接口连接，用于连接24V工作电源，三个三极管的发射极都接地，Q2三极管和Q3三极管的基极并联并与输入插口的信号输入接口连接，所述的电容、Q1三极管的基极依次串接于Q2三极管的集电极，电机电源插口通过继电器分别与电源输入接口和Q3三极管的发射极组成由继电器控制择一通断的两条电路。卷绕装置正常工作时，继电器不吸合，电机电源插口与Q3三极管的发射极连通；启动抬升时，启动触发开关向控制电板发送启动触发信号，控制电板向制动电板信号输入接口发送运行信号，Q2三极管和Q3三极管导通，Q1三极管截止，继电器无动作，Q2三极管和Q3三极管将运行信号分解，所述电容通过Q2三极管集电极储能，通过Q3三极管发射极驱动电机得到正转电源，正方向转动；当运行信号断开时， Q2三极管和Q3三极管截止，Q1三极管导通，使继电器吸合工作，电机电源插口与输入电源连通，驱动电机得到反转电源，快速停转， 并且由所述电容来控制反转电源时间，经过测试电容取值22uf 可以控制继电器吸合得到反转电源时间在400毫秒左右，有效制动，400毫秒之后Q1三极管自动截止，继电器停止吸合工作，由于Q3三极管仍然处于截止状态，所以驱动电机没有输入电源，停止不转，实现驱动电机快速停转，达到筒子架位置精确控制。
使用本发明可以达到以下有益效果：本发明单锭独立设置驱动电机作为抬升驱动动力，可以实现筒子架单锭独立控制自动抬升，避免了集中提供抬升动力方式的空转能耗浪费，大幅减低整机能耗；采用凸轮连杆组合结构的抬升机构，结构紧凑、操作简便、机构损耗小；通过制动电板实现驱动电机快速制动，实现了筒子架位置的精确控制。
附图说明
图1是本发明的立体图。
图2是本发明筒子卷绕状态的主视图。
图3是本发明的后视图。
图4是本发明筒子架抬升转台的主视图。
图5是耗能制动形式制动电板电路制动状态图。
图6是反接制动形式制动电板电路非制动状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1～图4所示，本发明包括包括启动触发机构、单锭独立驱动的驱动电机18、联动轴15、筒子架连轴板23、摇臂16、抬升杆2、凸轮连杆组合机构和控制系统，联动轴15由轴承支撑活动安装卷绕装置架1，筒子架连轴板23和摇臂16一端分别固定安装于联动轴15的两端，实现联动轴旋转和筒子架连轴板、摇臂的摆动同时联动，筒子架14安装于筒子架连轴板23上，由筒子架连轴板摆动带动筒子架摆动实现筒子架上的筒子抬升或下降。凸轮连杆组合机构包括凸轮机构、连杆7和横向设置的拉板5，拉板5从左端开始依次设置支撑安装孔、抬升杆通孔和连杆通孔，支撑安装孔中穿装与支撑安装孔间隙配合的竖向支撑杆11，支撑杆11下端固定于卷绕装置架1，支撑杆11上套装顶撑于拉板下方的弹簧10，支撑杆11上端设有螺母限位件，使拉板不会从支撑杆上端脱出；抬升杆2成竖向设置，抬升杆2上端部与所述摇臂16中部通过轴活动连接，抬升杆2下端穿装于抬升杆通孔，抬升杆2与抬升杆通孔内壁之间具有间隙，使拉板不受拉时抬升杆能自由通过抬升杆通孔，所述的连杆通孔为长槽孔，连杆7上端穿装于连杆通孔，可以在连杆通孔中摆动，连杆上端设有限位件，限制连杆不从连杆通孔中脱出，连杆7下端与凸轮机构的从动摆杆9铰接，凸轮旋转驱动从动摆杆摆动，从动摆杆驱动连杆升降，凸轮机构的凸轮6通过齿轮传动机构与驱动电机18传动连接，由驱动电机驱动凸轮旋转，齿轮传动机构的从动齿轮8与凸轮6安装于同一转轴；当对筒子架进行驱动抬升时，拉板受到连杆拉动，拉板发生倾斜，使抬升杆通孔内壁与抬升杆接触卡住抬升杆，拉板继续受拉下降就会带同抬升杆下降，实现对筒子架的抬升驱动。控制系统包括控制电板和制动电板，控制电板根据启动触发机构的启动信号向制动电板发送驱动电机运行信号，制动电板根据控制电板的运行信号控制驱动电机运行和停止。
所述的启动触发机构包括能向所述的控制电板发送启动信号的断纱感应器、能向所述的控制电板发送启动信号的启动开关21和开闭该启动开关的启动按件、能向所述的控制电板发送启动信号的满装自停开关20和开闭该满装自停开关的自停按件；所述启动按件包括启动按钮13、触发启动开关的触发件22以及连接于启动按钮与触发件之间的连接件，连接件包括一旋转件3，触发件22和旋转件3由一安装于卷绕装置架的转轴连接同步旋转，旋转件3上设置一突起压靠于所述的拉板右端；自停按件包括自停触发件19、转盘、旋转板4和驱动转盘旋转并一体连接于摇臂16的转盘驱动件17，旋转板4和自停触发件19由一安装于卷绕装置架的转轴连接同步旋转摆动，旋转板4上设置弧形长槽孔12，转盘上设置一穿入所述弧形长槽孔的短轴，转盘旋转可以带动短轴在弧形长槽孔中移动，长槽孔的长度由筒子卷装直径大小决定。
在纱线卷绕过程中，筒子卷装直径逐渐增大，摇臂随筒子架不断旋转摆动，通过转盘驱动件驱动转盘旋转，带动短轴在长槽孔中移动，当筒子卷装直径接近设定值时，短轴抵靠到长槽孔端部孔壁，转盘的转动就会通过短轴带动旋转板4转动，自停触发件19同步旋转摆动，触发自停开关20，向控制电板发送启动信号，由控制电板向制动电板发送驱动电机运行信号，通过制动电板控制驱动电机运行，拉板在连杆拉动继续下降，带同抬升杆下降，实现对筒子架的抬升驱动，筒子架抬升后进行落纱换管。纺纱过程中发生断纱时，断纱感应器感应到纱线断纱后即向控制电板发送启动信号，由控制电板向制动电板发送驱动电机运行信号，筒子架抬升后进行接头操作。如果接头不成功，则按下按钮13，通过连接件传递使触发件22触发启动开关21，通过启动开关向控制电板发送启动信号，控制电板通过制动电板控制驱动电机运行，拉板在连杆拉动下倾斜卡住抬升杆下端后继续下降，带同抬升杆下降，实现对筒子架的抬升驱动。
所述的制动电板采用耗能制动形式，如图5所示，制动电板包括电机电源插口、耗能电阻、继电器和具有信号输入接口、电源输入接口的输入插口，电机电源插口通过继电器分别与电源输入接口和耗能电阻组成由继电器控制择一通断的两条电路，信号输入接口与继电器连通，电机电源插口连接所述的驱动电机。卷绕装置正常工作时，继电器不吸合，电机电源插口与耗能电阻连通；筒子架启动抬升时，启动触发开关向控制电板发送启动触发信号，控制电板向制动电板信号输入接口发送运行信号，继电器在运行信号控制下吸合，导通电源输入接口和电机电源插口，驱动电机通电旋转，控制电板向向制动电板信号输入接口发送一段时间的运行信号后停止，继电器又不再吸合，电机电源插口和耗能电阻导通，将驱动电机中的电能导出由耗能电阻消耗，实现驱动电机快速停转，达到筒子架位置精确控制。
所述的制动电板还可以采用反接制动形式，如图6所示，制动电板包括电机电源插口、Q1三极管、Q2三极管、Q3三极管、电容、继电器和具有信号输入接口、电源输入接口、接地端的输入插口，Q1、Q2、Q3三个三极管都是NPN型三极管并且其集电极都与输入插口的电源输入接口连接，用于连接24V工作电源，三个三极管的发射极都接地，Q2三极管和Q3三极管的基极并联并与输入插口的信号输入接口连接，所述的电容、Q1三极管的基极依次串接于Q2三极管的集电极，电机电源插口通过继电器分别与电源输入接口和Q3三极管的发射极组成由继电器控制择一通断的两条电路。卷绕装置正常工作时，继电器不吸合，电机电源插口与Q3三极管的发射极连通；启动抬升时，启动触发开关向控制电板发送启动触发信号，控制电板向制动电板信号输入接口发送运行信号，Q2三极管和Q3三极管导通，Q1三极管截止，继电器无动作，Q2三极管和Q3三极管将运行信号分解，所述电容通过Q2三极管集电极储能，通过Q3三极管发射极驱动电机得到正转电源，正方向转动；当运行信号断开时， Q2三极管和Q3三极管截止，Q1三极管导通，使继电器吸合工作，电机电源插口与输入电源连通，驱动电机得到反转电源，快速停转， 并且由所述电容来控制反转电源时间，经过测试电容取值22uf 可以控制继电器吸合得到反转电源时间在400毫秒左右，有效制动，400毫秒之后Q1三极管自动截止，继电器停止吸合工作，由于Q3三极管仍然处于截止状态，所以驱动电机没有输入电源，停止不转，实现驱动电机快速停转，达到筒子架位置精确控制。
Claims (9)
1. 全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的单锭抬升装置包括启动触发机构、单锭独立驱动的驱动电机（18）、联动轴（15）、筒子架连轴板（23）、摇臂（16）、抬升杆（2）、凸轮连杆组合机构和控制系统，联动轴（15）由卷绕装置架（1）支撑活动安装，筒子架连轴板（23）和摇臂（16）一端分别固定安装于联动轴（15）的两端，实现联动轴旋转和筒子架连轴板、摇臂的摆动同时联动，筒子架（14）安装于筒子架连轴板（23）上；所述的抬升杆（2）成竖向设置并由所述凸轮连杆组合机构驱动升降，抬升杆（2）上端部与所述摇臂（16）通过轴活动连接，所述凸轮连杆组合机构的凸轮（6）通过传动机构与驱动电机（18）传动连接；控制系统包括控制电板和制动电板，控制电板根据启动触发机构的启动信号向制动电板发送驱动电机运行信号，制动电板根据控制电板的运行信号控制驱动电机运行和停止。
2.根据权利要求1所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的凸轮连杆组合机构包括凸轮机构、连杆（7）和横向设置的拉板（5），连杆（7）下端与凸轮机构的从动摆杆（9）铰接，拉板（5）左端设置支撑安装孔，支撑安装孔中穿装与支撑安装孔间隙配合的竖向支撑杆（11），支撑杆（11）下端固定，支撑杆（11）上套装顶撑于拉板（5）下方的弹簧（10），支撑杆（11）上端设有限位件，拉板（5）作用于所述的抬升杆（2）下端，所述的连杆（7）上端作用于拉板（5）。
3.根据权利要求2所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的拉板（5）设置连杆通孔，连杆通孔和所述的支撑安装孔之间设置抬升杆通孔，抬升杆（2）下端穿装于抬升杆通孔，连杆（7）上端穿装于连杆通孔，所述的抬升杆与抬升杆通孔内壁之间具有间隙，使拉板不受拉时抬升杆能自由通过抬升杆通孔；所述的连杆通孔为长槽孔，使连杆上端可以在连杆通孔中摆动，连杆上端设有限位件。
4.根据权利要求3所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的启动触发机构包括能向所述的控制电板发送启动信号的断纱感应器。
5.根据权利要求4所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的启动触发机构还包括能向所述的控制电板发送启动信号的启动开关（21）和开闭该启动开关的启动按件，启动按件包括启动按钮（13）、触发启动开关的触发件（22）以及连接于启动按钮与触发件之间的连接件。
6.根据权利要求5所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的连接件包括一旋转件（3），所述的触发件（22）和旋转件（3）由一安装于卷绕装置架的转轴连接同步旋转，旋转件上设置一突起压靠于所述的拉板右端。
7.根据权利要求5或6所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的启动触发机构还包括能向所述的控制电板发送启动信号的满装自停开关（20）和开闭该满装自停开关的自停按件，自停按件包括自停触发件（19）、转盘、旋转板（4）和驱动转盘旋转并连接于所述的摇臂的转盘驱动件（17），旋转板（4）和自停触发件（19）由一安装于卷绕装置架的转轴连接同步旋转摆动，旋转板（4）上设置弧形长槽孔（12），转盘上设置一穿入所述弧形长槽孔的短轴，转盘旋转可以带动短轴在弧形长槽孔中移动，长槽孔的长度由筒子卷装直径大小决定。
8.根据权利要求7所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的制动电板采用耗能制动形式，制动电板包括电机电源插口、耗能电阻、继电器和具有信号输入接口、电源输入接口的输入插口，电机电源插口通过继电器分别与电源输入接口和耗能电阻组成由继电器控制择一通断的两条电路，信号输入接口与继电器连通，电机电源插口连接所述的驱动电机。
9.根据权利要求7所述的全自动气流纺纱机卷绕抬升装置，其特征在于：所述的制动电板采用反接制动形式，制动电板包括电机电源插口、Q1三极管、Q2三极管、Q3三极管、电容、继电器和具有信号输入接口、电源输入接口、接地端的输入插口，Q1、Q2、Q3三个三极管都是NPN型三极管并且其集电极都与输入插口的电源输入接口连接，用于连接24V工作电源，三个三极管的发射极都接地，Q2三极管和Q3三极管的基极并联并与输入插口的信号输入接口连接，所述的电容、Q1三极管的基极依次串接于Q2三极管的集电极，电机电源插口通过继电器分别与电源输入接口和Q3三极管的发射极组成由继电器控制择一通断的两条电路。
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