CN107902485A - 一种束状经纱分经制筒的方法及应用该方法的束经上筒机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种束状经纱分经制筒的方法及应用该方法的束经上筒机，绳染束状经纱穿过导纱孔，经过张力架获得张力后，在PLC系统的同步协作下，由机头牵导，将经纱送出穿在分纱装置上，最后到达筒子架，并且在筒子架的主动牵拉下，将经纱送出，通过筒子架上的绕纱机构摩擦传动，卷绕成筒子纱；PLC系统通过设置在机头上的检测装置，来检测机头的送纱速度，并且PLC系统根据检测到的机头的送纱速度，通过与绕纱机构连接的动力装置，来控制绕纱机构的绕纱速度，即筒子架上的绕纱机构的速度伺从机头的送纱速度。本发明使得束状经纱、分经制筒一步完成，大大缩短了传统的工艺流程，达到高效节能的目的。

Description

一种束状经纱分经制筒的方法及应用该方法的束经上筒机

技术领域

本发明涉及纺织领域，尤其涉及一种束状经纱分经制筒的方法及应用该方法的束经上筒机。

背景技术

当今社会纺织市场竞争激烈，尤其于纺织机器与工艺流程方面的技术创新更是必不可少。目前，由于机器的局限性，在绳染工艺流程方面，依然按照传统染色后进行分经，卷绕在车头主轴上再人工拖拉到筒子架进行制筒。分经与制筒工序的分离，不仅耗时，更是浪费了人力物力，过程中耗损头尾经纱的现象严重，增大了企业生产的成本，不利于提高生产的效率和降低成本的目的。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种束状经纱分经制筒的方法及应用该方法的束经上筒机，从而使得束状经纱、分经制筒一步完成，大大缩短了传统的工艺流程，达到高效节能的目的。

为实现本发明目的而提供的一种束状经纱分经制筒的方法，绳染束状经纱穿过导纱孔，经过张力架获得张力后，在PLC系统的同步协作下，由机头牵导，将经纱送出穿在分纱装置上，最后到达筒子架，并且在筒子架的主动牵拉下，将经纱送出，通过筒子架上的绕纱机构摩擦传动，卷绕成筒子纱；PLC系统通过设置在机头上的检测装置，来检测机头的送纱速度，并且PLC系统根据检测到的机头的送纱速度，通过与绕纱机构连接的动力装置，来控制绕纱机构的绕纱速度，即筒子架上的绕纱机构的速度伺从机头的送纱速度。

作为上述方案的进一步改进，包括有张力架以及与张力架连接的机头，所述张力架用以接受绳染后的束状经纱，为其提供张力并将其送往所述机头，所述机头用以将染色后的束状经纱分开成片状纱，所述机头连接有分纱装置，所述分纱装置用以将机头输出的片状经纱分开成多个单纱，其特征在于：所述分纱装置连接有筒子架，所述筒子架设置有绕纱机构，所述绕纱机构用以缠绕所述单纱，还包括有PLC系统，所述PLC系统连接有设置在所述机头上的检测装置，以检测所述机头的送纱速度，并且所述PLC系统连接有设置在所述绕纱机构上的动力装置，以控制所述绕纱机构的绕纱速度。

作为上述方案的进一步改进，所述机头包括有车头主轴以及导纱辊，所述检测装置包括有第一编码器以及第二编码器，所述第一编码器与所述车头主轴连接并且用以检测车头主轴的转速；所述第二编码器与所述导纱辊连接并且用以检测纱线经过导纱辊的长度，所述第一编码器和第二编码器均与所述PLC系统电性连接。

作为上述方案的进一步改进，所述机头包括有拨纱带，所述拨纱带上设置有拨纱针，所述拨纱针用以将束状经纱分开成多片片状纱。

作为上述方案的进一步改进，所述分纱装置包括有至少一组分纱架，所述分纱架每组有多列导纱孔，每列所述导纱孔用以通过一根纱线，以使所述片状纱分开成单纱。

作为上述方案的进一步改进，所述绕纱机构包括有槽筒轴以及连接在槽筒轴上的槽筒，所述槽筒连接有绕纱管，所述槽筒与所述绕纱管通过摩擦传动。

作为上述方案的进一步改进，所述动力装置包括有电动机以及与电动机连接的制筒传动箱，所述制筒传动箱的输出轴连接有传动轴，所述传动轴通过同步带传动连接所述槽筒轴。

作为上述方案的进一步改进，所述张力架与所述机头之间设置有储纱架，所述储纱架包括有上、下运动架以及安装在上、下运动架上的多个张力辊，所述上、下运动架连接有气缸并且受气缸的驱动而运动。

作为上述方案的进一步改进，所述筒子架前连接有张力补偿储纱自停装置,所述张力补偿储纱自停装置包括有塑料绝缘支架以及设置在塑料绝缘支架上的平衡杆轴，所述平衡杆轴铰接有金属平衡杆，所述金属平衡杆端部固定连接有导纱瓷器，所述塑料绝缘支架还固定连接有导纱棒以及导电铜棒，所述导纱棒以及导电铜棒分别位于所述平衡杆轴的上方、下方，纱线从所述导纱瓷器的中心穿出，从所述导纱棒上方的绕过送出，当所述纱线张力变小时，所述金属平衡杆下摆对所述纱线张力补偿；当所述金属平衡杆与所述导电铜棒接触时，所述机头停车。

作为上述方案的进一步改进，所述槽筒前连接有无摩擦旋转式换向张力器，所述无摩擦旋转式换向张力器包括有张力支架、小轴、轴承以及换向导筒，所述小轴固定安装在张力支架上，所述换向导筒通过所述轴承与小轴连接，所述单纱通过所述换向导筒实现换向。

本发明的有益效果是：

本发明绳染束状经纱穿过导纱孔，经过张力架获得张力后，在PLC系统的同步协作下，由机头牵导，将经纱送出穿在分纱装置上，最后到达筒子架，并且在筒子架的主动牵拉下，将经纱送出，通过筒子架上的绕纱机构摩擦传动，卷绕成筒子纱；PLC系统通过设置在机头上的检测装置，来检测机头的送纱速度，并且PLC系统通过与绕纱机构连接的动力装置，来控制绕纱机构的绕纱速度，其中PLC系统根据检测到的机头的送纱速度来控制绕纱机构的绕纱速度，即筒子架上的绕纱机构的速度伺从机头的送纱速度。本发明使得束状经纱、分经制筒一步完成，大大缩短了传统的工艺流程，达到高效节能的目的。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中机头送纱速度的工作原理图；

图3为本发明中机头气动部件的结构示意图；

图4为本发明中机头传动部件的结构示意图；

图5为本发明中送纱速度与绕纱速度同步控制原理图；

图6为本发明中张力补偿储纱自停装置结构示意图；

图7为本发明中无磨擦旋转式换向张力器的结构示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为本发明中储纱架的结构示意图；

图10为本发明中机头的结构示意图；

图11为本发明中分纱装置以及张力补偿储纱自停装置的结构示意图；

图12为本发明中筒子架的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图12所示，本发明设计的一种束状经纱分经制筒的方法包括有以下步骤：绳染束状经纱穿过导纱孔，经过张力架101获得张力后，在PLC系统的同步协作下，由机头104牵导，将经纱送出穿在分纱装置105上，最后到达筒子架107，并且在筒子架107的主动牵拉下，将经纱送出，通过筒子架107上的绕纱机构摩擦传动，卷绕成筒子纱；PLC系统通过设置在机头104上的检测装置，来检测机头104的送纱速度，并且PLC系统通过与绕纱机构连接的动力装置，来控制绕纱机构的绕纱速度，其中PLC系统根据检测到的机头104的送纱速度来控制绕纱机构的绕纱速度，即筒子架107上的绕纱机构的速度伺从机头104的送纱速度。本发明使得束状经纱、分经制筒一步完成，大大缩短了传统的工艺流程，达到高效节能的目的。

本发明设计的一种束经上筒机由张力架101、储纱架103、机头104、分纱装置105、张力补偿储纱自停装置106、筒子架107组成，本发明设计的一种束经上筒机包括有纱筒102以及与纱筒102连接的张力架101，张力架101由张力架机架1、滚筒5、电磁制动器4、气动夹纱架2、绕辊3等组成。在张力架机架1的立柱上垂直安装有上、下两只滚筒5，在两只滚筒5中间安装了一台电磁制动器4。可通过改变电流来改变滚筒5卷绕时的张力大小。在两只滚筒5的轴上也安装有电磁制动器4，用于停车时滚筒5的制动。在张力架101下部安装有一套气动夹纱装置，在停车或倒车时，束状纱线33由于运动惯性会产生的过大松弛，气动夹纱装置主要作用是防止分经。

纱筒102用以将绳染后的束状经纱送往张力架101，张力架101连接有储纱架103，储纱架103连接机头104，储纱架103是纱线33的中转装置，它可以进一步对纱线33的张力进行调节，使纱线33输送更顺畅。储纱架103的工作原理是固定梁9和活动梁10分别装置在储纱器机架8左、右侧，活动梁10用导套连接在固定在储纱器机架8上的导柱上。导纱辊组11、12固定在固定梁9和活动梁10的内侧，两组导纱辊组11、12水平错位设置。齿轮机构15中的两齿轮装置在活动梁10两端，两齿轮用同步轴14相连接，两齿条17装置在储纱器机架8的左侧相应位置处，齿轮与齿条17啮合。两气缸活塞杆与活动梁10两端相连接，两气缸座与储纱器机架8底部相连接。储纱架导纱轮18固定在储纱器机架8四周，过纱架20装置于储纱器机架8上部。气缸动作，带动活动梁10上、下移动。活动梁10下移时，活动梁10上的导纱辊组11、12压动纱线33下移张紧、储纱；活动梁10上移时，纱线33在其张紧力的拉动下上移、放纱。活动梁10上移至设定位置时，行程开关发出信号，气缸下部进气，活动梁10上移至起始位置，使纱线33处于与两导纱辊组11、12完全脱开状态。

机头104是主要关键部分，在整个流程中起到承上启下的作用，机头104是由左、右箱体、车头部件、传动部件、气动部件等组成。车头部件由车头座、车头主轴24、车头主轴套、滚动轴承、接合齿、拍开拍合机构、钳式制动器48、拨纱带轮49、车头主轴24、锁紧机构等组成。车头主轴24安装在车头主轴套内，车头主轴套安装在车头座内，车头主轴24上安装有滚动轴承，在车头尾部安装了一对向心轴承，用以承受拨纱带轮49的传动拉力及制动时的惯性力距，从而保证了车头主轴24在最高转速时的刚性。锁紧机构只有在接合齿拍开拍合时，才放松，其余时间均为锁紧状态。锁紧机构的夹持力由气缸推动杠杆获得。接合齿的拍开拍合由一对拍开拍合气缸44来完成，其拍开拍合的时间可调节拍开拍合气缸44的进气口的针阀来达成。在车头尾部安装有一对强有力的钳式制动器48。该制动系统能在极短的响应时间内，产生足够的制动力距，确保在分经最高线速度时候，也即纱线33断头时候的制动距离比较短，便于后续处理断纱。传动部件由导纱辊31、链轮、传动箱、拨纱带6、伸缩筘13等组成。伸缩筘13包括有筘针，筘针用以使送入机头104的束状经纱通过，伸缩筘13连接有多台永磁同步电动机，永磁同步电动机的正反转，使得筘针伸开或缩小，调节通过的束状经纱的宽度；另外一台永磁同步电动机的正反转，使得筘针移动，对位束状经纱。导纱辊31由合金铝制作而成，由于导纱辊31是合金制成的，所以转动可以十分轻快。传动箱由箱体、伸缩筘调节电机46、锥齿轮16、丝杆47等组成。伸缩筘调节电机46的输出轴连接锥齿轮16，锥齿轮16连接丝杆47，丝杆47连接伸缩筘13。拨纱带6为无接头复合带，在拨纱带6上每间隔一段距离装有拨纱针，当片状经纱依次经过导纱辊31、装在导纱辊31另一端的链轮，传动至传动箱上的鼓轮，使拨纱带6产生运动。束状经纱在拨纱带6上的拨纱针作用下将咬纱拨开。气动部件：有盘头夹紧气缸、车头锁紧气缸43、拍开拍合气缸44、落轴气缸45、二位五通电磁阀、三位五通电磁阀等，二位五通电磁阀处于常通状态，只要有压缩电源，车头锁紧气缸43推动推杆使车头主轴24处于锁紧状态，即使压缩气源暂时中断，由于杠杆位置的作用，在无外力作用下，锁紧机构也不会松开。盘头夹紧气缸，拍开拍合气缸44由三位五通电磁阀控制，其动作是一端拍合气缸先动作到位后，另一端再动作。拍开时则两端气缸同时动作。落轴气缸45，由三位五通电磁阀控制上下动作。本发明还设置有PLC系统，PLC系统是机器的心脏，它既控制着繁琐的机器动作，还不断处理和临控着隔工艺参数。机头104包括有车头主轴24以及导纱辊31，车头主轴24连接有第一编码器，第一编码器用以检测车头主轴24转速；导纱辊31连接有第二编码器，第二编码器用以检测纱线33经过导纱辊31的长度，第一编码器和第二编码器均与PLC系统电性连接，然后这些信息反馈到PLC系统计算，得出车头主轴24的送纱速度，PLC系统再把这个送纱速度传达到筒子架107的电机上，通过PLC系统来修正和调整筒子架107卷绕量，从而使卷绕的速度、张力、密度、长度等达到工艺要求。

机头104连接有分纱装置105，分纱装置105是由两组分纱架构成，分纱架每组有四列导纱孔25，每孔只通过一根纱线33，以使片状纱分开成单纱，使得每条纱线33相互之间平行通过不交叉。

分纱装置105连接有张力补偿储纱自停装置106，张力补偿储纱自停装置106使得经纱在上筒前再获得一个张力调节的机会，经纱断经或松经后会自动停车。张力补偿储纱自停装置106是由三个自停装置组成，每个自停装置由导纱瓷器26、金属平衡杆37、导纱棒27、平衡杆轴35、导电铜棒39、塑料绝缘支架38组成，塑料绝缘支架38上固定有平衡杆轴35，导纱棒27设置在平衡杆轴35上方，导电铜棒39设置在平衡杆轴35下方，平衡杆轴35铰接有金属平衡杆37，金属平衡杆37可以绕平衡杆轴35转动，金属平衡杆37远离平衡杆轴35的一端固定连接有导纱瓷器26，纱线33从导纱瓷器26中心穿出，绕过导纱棒27送出，当纱线33在运行中，张力变小时，纱线33会下垂，此时金属平衡杆37在重力作用下而下摆，对纱线33保持一定的张力补偿，不因纱线33下垂而与其它纱线33纠在一起而引起断头，影响正常开车，当金属平衡杆37下摆到一定的角度时，金属平衡杆37与导电铜棒39接触而发出停车信号而停车，并处理断纱接头。多档串联组合使用，从而实现增大储纱量，以利绕纱机构32的筒子卷绕均衡。

张力补偿储纱自停装置106连接有筒子架107，筒子架107是经纱制成筒子纱的一个关键机构，筒子架107包括有电动机36以及与电动机36连接的制筒传动箱，制筒传动箱依次连接有传动轴34、同步带链，同步带链连接槽筒轴28。筒子架107有一个主动牵拉经纱的传动速度，通过PLC系统，将筒子架107的卷绕速度与机头104的输出速度同步，即筒子架107的速度伺从机头104的速度运作。筒子架107上的卷绕装置是由框架、主传动机构、副传动机构、绕纱机构等组成。采用框架式、多层多节槽筒(或圆柱型辊筒)组合式，结构紧凑，筒子数量多、容量大。使用无极调速电机，通过变速箱，由传动轴34驱动绕纱机构两侧的带轮(或链轮等)，直接带动槽筒轴28转动，槽筒轴28转动，带动槽筒转动，槽筒再通过摩擦传动使得绕纱管30转动，实现绕纱。在绕纱机构前侧连接张力补偿储纱自停装置106，张力补偿储纱自停装置106用以在纱线33运行中调节张力的波动，检测到有严重浪纱和断头时自行停车。

在槽筒前侧采用无摩擦旋转式换向张力器41，其中无摩擦旋转式换向张力器41由支架、小轴40、轴承19、换向导筒7组成，换向导筒7的侧面为光滑曲面，换向导筒7的侧面设置为弧形面，小轴40固定在支架上，换向导筒7通过轴承19与小轴40连接，换向导筒7可在小轴40上旋转，纱线33通过换向导筒7实现换向。因为纱线33在向槽筒运行时，需作90度的换向，由于靛蓝色易磨损，换向导筒7与纱一同旋转，无摩擦旋转式换向张力器41代替了传统的压力盘立柱式张力器，减小了因换向时对靛蓝纱表面的磨损。

绕纱机构32包括有绕纱管30以及槽筒，绕纱管30与槽筒紧贴安装，通过槽筒摩擦传动绕纱管30，而实现绕纱，绕纱管30与槽筒贴合的位置可以任意调整。用传感器21检测槽筒的转速反馈给电脑控制中心，使机头104的送纱速度与卷绕速度成比例关系，保持同步一致，实现控制卷绕张力和密度。

此外，本发明还外接有电脑控制中心，电脑控制中心主要是通过触摸显示屏，将制筒的主要工艺参数输入PLC系统，通过PLC系统控制机头104的送纱速度和绕纱机构32的卷绕速度，使得绕纱机构32的卷绕速度和机头104的送纱速度保持同步一致。

本发明在分纱装置105后连接有筒子架107，筒子架107设置有绕纱机构，在机头104设置有PLC系统，机头104包括有车头主轴24以及导纱辊31，车头主轴24连接有第一编码器，第一编码器用以检测车头主轴24的转速；导纱辊31连接有第二编码器，第二编码器用以检测纱线33经过导纱辊31的长度，第一编码器和第二编码器均与PLC系统电性连接，然后这些信息反馈到PLC系统计算，得出车头主轴24的送纱速度，再把这个送纱速度通过PLC传达到筒子架107的电动机36上，PLC系统根据检测到的机头104的送纱速度，来控制绕纱机构的绕纱速度。第一编码器和第二编码器不断检测与反馈信息给PLC系统，经由PLC系统计算，把相关的速度传达到筒子架107的电动机36上，这样车头主轴24的送纱速度和绕纱机构卷绕速度在PLC系统的控制下实现同步和协调，并根据工艺要求，在卷绕情况下设定程序运行，以保证纱线33卷绕的速度、张力、密度、长度及成形达到设定要求，从而达到制筒的目的。具体工作流程如下：通过绳染后的束状经纱，由纱筒102引出纱条，经过张力架101的多组绕辊3，再经过滚筒5，目的是通过摩擦获得张力。纱条经过张力架101滚筒5后，牵拉到储纱架103,纱条经过储纱架导纱轮18导出后，牵拉回张力架101的分纱辊42，将纱条初步展开成片纱。然后再经过机头104的伸缩筘组22和拨纱管23，完全把纱分成片状。经纱通过摩擦力带动导纱辊31转动，在车头主轴24的积极牵拉，把纱线33送往后面的分纱装置105。在片状的纱线33经过车头主轴24时，纱线33与车头主轴24形成一个包角，故而产生摩擦力，在车头主轴24积极旋转下，带动经纱往后送出。车头主轴24送出的经纱，穿过分纱装置105的导纱孔25，片纱被分成单纱，单纱往后面的张力补偿储纱自停装置106输送，单纱从张力补偿储纱自停装置106的导纱瓷器26，穿过筒子架107上的导纱器29，到达无摩擦旋转式换向张力器41换向后，进入绕纱机构32，槽筒摩擦传动使得绕纱管30转动，完成绕纱。本发明提供的一种束经上筒机，可以达到缩短工艺流程，降低企业生产成本的目的。

以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种束状经纱分经制筒的方法，其特征在于：绳染束状经纱穿过导纱孔，经过张力架获得张力后，在PLC系统的同步协作下，由机头牵导，将经纱送出穿在分纱装置上，最后到达筒子架，并且在筒子架的主动牵拉下，将经纱送出，通过筒子架上的绕纱机构摩擦传动，卷绕成筒子纱；PLC系统通过设置在机头上的检测装置，来检测机头的送纱速度，并且PLC系统根据检测到的机头的送纱速度，通过与绕纱机构连接的动力装置，来控制绕纱机构的绕纱速度，即筒子架上的绕纱机构的速度伺从机头的送纱速度。

2.根据权利要求1所述的束经上筒机，包括有张力架以及与张力架连接的机头，所述张力架用以接受绳染后的束状经纱，为其提供张力并将其送往所述机头，所述机头用以将染色后的束状经纱分开成片状纱，所述机头连接有分纱装置，所述分纱装置用以将机头输出的片状经纱分开成多个单纱，其特征在于：所述分纱装置连接有筒子架，所述筒子架设置有绕纱机构，所述绕纱机构用以缠绕所述单纱，还包括有PLC系统，所述PLC系统连接有设置在所述机头上的检测装置，以检测所述机头的送纱速度，并且所述PLC系统连接有设置在所述绕纱机构上的动力装置，以控制所述绕纱机构的绕纱速度。

3.根据权利要求2所述的束经上筒机，其特征在于：所述机头包括有车头主轴以及导纱辊，所述检测装置包括有第一编码器以及第二编码器，所述第一编码器与所述车头主轴连接并且用以检测车头主轴的转速；所述第二编码器与所述导纱辊连接并且用以检测纱线经过导纱辊的长度，所述第一编码器和第二编码器均与所述PLC系统电性连接。

4.根据权利要求3所述的束经上筒机，其特征在于：所述机头包括有拨纱带，所述拨纱带上设置有拨纱针，所述拨纱针用以将束状经纱分开成多片片状纱。

5.根据权利要求4所述的束经上筒机，其特征在于：所述分纱装置包括有至少一组分纱架，所述分纱架每组有多列导纱孔，每列所述导纱孔用以通过一根纱线，以使所述片状纱分开成单纱。

6.根据权利要求2所述的束经上筒机，其特征在于：所述绕纱机构包括有槽筒轴以及连接在槽筒轴上的槽筒，所述槽筒连接有绕纱管，所述槽筒与所述绕纱管通过摩擦传动。

7.根据权利要求6所述的束经上筒机，其特征在于：所述动力装置包括有电动机以及与电动机连接的制筒传动箱，所述制筒传动箱的输出轴连接有传动轴，所述传动轴通过同步带传动连接所述槽筒轴。

8.根据权利要求2-7中任一所述的束经上筒机，其特征在于：所述张力架与所述机头之间设置有储纱架，所述储纱架包括有上、下运动架以及安装在上、下运动架上的多个张力辊，所述上、下运动架连接有气缸并且受气缸的驱动而运动。

9.根据权利要求8所述的束经上筒机，其特征在于：所述筒子架前连接有张力补偿储纱自停装置,所述张力补偿储纱自停装置包括有塑料绝缘支架以及设置在塑料绝缘支架上的平衡杆轴，所述平衡杆轴铰接有金属平衡杆，所述金属平衡杆端部固定连接有导纱瓷器，所述塑料绝缘支架还固定连接有导纱棒以及导电铜棒，所述导纱棒以及导电铜棒分别位于所述平衡杆轴的上方、下方，纱线从所述导纱瓷器的中心穿出，从所述导纱棒上方的绕过送出，当所述纱线张力变小时，所述金属平衡杆下摆对所述纱线张力补偿；当所述金属平衡杆与所述导电铜棒接触时，所述机头停车。

10.根据权利要求6所述的束经上筒机，其特征在于：所述槽筒前连接有无摩擦旋转式换向张力器，所述无摩擦旋转式换向张力器包括有张力支架、小轴、轴承以及换向导筒，所述小轴固定安装在张力支架上，所述换向导筒通过所述轴承与小轴连接，所述单纱通过所述换向导筒实现换向。