CN107988631A - 一种蚕丝打结去糙处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蚕丝打结去糙处理装置，该装置针对蚕丝在生产提取过程中的杂质进行机械化打结去糙处理，装置包括提蚕机构、压蚕机构、打结机构和脱蚕机构。各个机构相互独立驱动并相互协调合作完成蚕丝打结去糙功能，提蚕机构实现提取含有杂质蚕丝功能；压蚕机构由压蚕机构由压蚕电机、压蚕杆和压蚕电机连接板组成，实现压制含有杂质的蚕丝到打结钳嘴表面功能；打结机构由打结电机、打结电机座、锥齿轮组、偏心圆柱、打结钳嘴、打结刀臂和弹簧片组成，采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的原理，实现含有杂质蚕丝的打结功能；脱蚕机构的割断杆上的电热丝用于割断蚕丝去除杂质，脱蚕杆用于脱落蚕丝形成蚕丝结。

Description

一种蚕丝打结去糙处理装置
技术领域
本发明涉及机电一体化技术领域，具体涉及一种蚕丝打结去糙处理装置。
背景技术
丝绸行业是我国的传统产业，作为丝绸行业的基础和重要组成部分，蚕丝业更是中国的瑰宝。蚕丝在生产过程中含有不满足需求的杂质，目前均由人工进行打结去糙处理，导致耗时长、蚕丝生产效率低、蚕丝浪费较严重等问题。因此想要提高蚕丝的生产效率、降低蚕丝在生产过程中的浪费，完成蚕丝杂质的去除由人工向自动化的转变是迫切需要的。
实现蚕丝的自动化打结去糙处理具有很大的工程意义，在降低蚕丝的生产成本、缩短蚕丝的生产时间的前提下，大幅度提高了蚕丝的生产效率。由于蚕丝的力学性能特殊，在打结去糙过程中必须保证蚕丝的张力、强度等性能，因此如何保证蚕丝的张力、强度以及采用何种打结去糙方式完成处理是蚕丝打结去糙处理装置的核心。
目前采用机械化打结的方式主要有三种：海带打结、空气捻接器以及牧草打结。海带打结采用扭转打结法原理，以气动方式完成海带的打结，打结成功率高、打结速度快，但因其最终形成单节，对于蚕丝打结去糙无法适用；空气捻接器采用对螺旋状的绳索类物件进行退捻、接合、加捻的方式完成打结，打结速度快，但成结率不高同时绳结易脱落，导致效率低等问题，无法适用于蚕丝打结；牧草打结多采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的原理完成牧草捆绳的打结，该打结方式将两根绳索相接成结，成结率高，成结稳定，因此适用于蚕丝打结。
牧草打结机构多为D型打结器，其结构复杂，零件加工成本较高，尤其对于D型打结器的机架、钳嘴等复杂结构的部件加工更是难上加难。因此本发明在利用钳嘴旋转一周形成“φ”环的打结原理基础上，针对蚕丝打结去糙处理装置的需求对其机构进行分化，使得每个子机构相互独立且相互协调完成蚕丝的机械化打结去糙处理；为了缩小蚕丝打结去糙处理装置尺寸，采用内嵌式钳嘴装置完成蚕丝的打结，大幅度降低装置尺寸，便于安装和拆卸。
发明内容
本发明目的在于提出了一种蚕丝打结去糙处理装置，对蚕丝进行机械化打结去糙处理，实现蚕丝杂质的去除由人工向自动化的转变，提高蚕丝的生产效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种蚕丝打结去糙处理装置，该装置采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的打结原理完成蚕丝的打结同时利用电热丝进行蚕丝杂质的去除。
蚕丝打结去糙处理装置针对蚕丝进行杂质去除，可将蚕丝打结去糙过程分为如下四个阶段：
1)提蚕：提取含有杂质的蚕丝，为后续工作做准备；
2)压蚕：压制含有杂质的蚕丝至打结钳嘴上，防止打结钳嘴仅缠绕一根蚕丝，造成蚕丝打结去糙的失败；
3)打结：采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的打结原理完成对含有杂质的蚕丝的打结；
4)去糙并成结：割断蚕丝去除杂质，脱落蚕丝形成蚕丝结。
针对上述过程，可将蚕丝打结去糙装置分为四大机构，分别为提蚕机构、压蚕机构、打结机构以及脱蚕机构，各个机构相互独立并相互协调完成蚕丝的机械化打结去糙处理。
所述提蚕机构由提蚕电机、提蚕电机螺杆固定板、提蚕电机直线运动连接杆、提蚕钩和提蚕电机座组成。提蚕电机采用贯通式直线步进电机并通过提蚕电机座与机架相连，提蚕钩则置于提蚕电机螺杆上实现提取蚕丝功能；为了保证提蚕电机螺杆的直线往复运动，提蚕电机螺杆固定板一侧通过顶丝与提蚕电机螺杆连接阻止螺杆旋转，另一侧则套在提蚕电机直线运动杆上。
所述压蚕机构由压蚕电机、压蚕杆和压蚕电机连接板组成。压蚕电机采用步进电机并通过压蚕电机连接板与机架相连，压蚕杆与压蚕电机输出轴通过顶丝相连实现将蚕丝压制到打结钳嘴表面的功能，防止后续打结时打结钳嘴仅缠绕一根蚕丝。
所述打结机构由打结电机、打结电机座、锥齿轮组、偏心圆柱、打结钳嘴、打结刀臂和弹簧片组成。打结电机采用步进电机并通过打结电机座与偏心圆柱相连；偏心圆柱穿过机架上的斜圆孔并利用顶丝与机架固连；锥齿轮组用于连接打结钳嘴和打结电机，使得打结电机直接驱动打结钳嘴；打结钳嘴通过轴承与偏心圆柱相连；打结刀臂、打结钳嘴与弹簧片通过铆钉铆接，并置于偏心圆柱内部形成内嵌式钳嘴结构，大幅度减小装置尺寸；为了形成所述的“φ”环，需要打结刀臂在打结过程中具有开合功能，其开合则通过与偏心圆柱的配合完成，弹簧片用于调节打结刀臂在运动过程中的开合张力同时顶紧打结刀臂防止其发生晃动。
所述脱蚕机构包括脱蚕电机、脱蚕电机座、脱蚕套筒、脱蚕杆和割断杆。脱蚕电机采用步进电机并通过脱蚕电机座与机架相连接；脱蚕杆及割断杆利用顶丝与脱蚕套筒连接，割断杆用于割断蚕丝去除杂质、脱蚕杆用于蚕丝脱落成结；脱蚕套筒则通过顶丝与脱蚕电机输出轴连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
1、本发明通过将蚕丝打结去糙处理装置分化，将其分为四大机构，各机构相互独立且相互协调完成蚕丝的机械化打结去糙处理，装置便于安装和拆卸，同时装置中各个零件易于加工。
2、本发明通过采用内嵌式钳嘴装置完成蚕丝的打结，大幅度缩小整体机构的尺寸；通过合理设计偏心圆柱即可实现打结刀臂在运行过程中的开合动作。
3、本发明通过电热丝方式割断蚕丝，与传统的割刀相比，可顺利割断蚕丝。
附图说明
图1蚕丝打结去糙处理装置的整体构成示意图。
图2提蚕机构的提蚕原理示意图。
图3提蚕钩的结构设计示意图。
图4蚕丝打结去糙处理装置中压蚕机构的结构示意图。
图5蚕丝打结去糙处理装置中打结机构的结构示意图。
图6打结机构的打结刀臂开合原理示意图。
图7脱蚕机构的脱蚕原理示意图。
图中：1、提蚕电机螺杆固定板，2、提蚕电机直线运动连接杆，3、机架，4、脱蚕套筒，5、割断杆，6、脱蚕杆，7、压蚕杆，8、压蚕电机连接板，9、压蚕电机，10、提蚕电机座，11、偏心圆柱，12、锥齿轮组，13、打结电机座，14、打结电机，15、弹簧片，16、打结刀臂，17、打结钳嘴，18、脱蚕电机座，19、脱蚕电机，20、提蚕电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
蚕丝打结去糙处理装置整体机构如图1所示。蚕丝打结去糙处理装置针对蚕丝杂质的去除，将蚕丝打结去糙分为提蚕、压蚕、打结、脱蚕四个过程，针对四个过程将蚕丝打结去糙装置分为提蚕机构、压蚕机构、打结机构以及脱蚕机构，四大机构相互独立并相互协调完成蚕丝的机械化打结去糙功能。提蚕机构实现提取蚕丝功能；压蚕机构实现压制蚕丝到打结嘴表面功能，防止打结时打结钳嘴只缠绕一根蚕丝；打结机构采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的原理实现蚕丝的打结功能；脱蚕机构实现割断蚕丝去除杂质并且脱落蚕丝形成蚕丝结的功能。
所述提蚕机构由提蚕电机(20)、提蚕电机座(10)、提蚕电机螺杆固定板(1)、提蚕电机直线运动杆(2)和提蚕钩组成。提蚕电机(20)采用贯通式直线步进电机并通过提蚕电机座(10)与机架(3)相连；为了实现提取蚕丝功能，需要令提蚕电机(20)螺杆上下运动，因此将提蚕电机螺杆固定板(1)一侧采用顶丝与提蚕电机(20)的螺杆相连接防止螺杆旋转，另一侧则套在提蚕电机直线运动杆(2)上，实现提蚕电机(20)螺杆的上下往复运动；提蚕电机(20)的螺杆与提蚕钩相连接完成提蚕动作，其提蚕原理如图2所示，提蚕钩(图2中提钩形状)以速度V1向下运动，当提蚕钩下表面触碰蚕丝(图2中圆环所示)后，由于提蚕钩继续向下运动，蚕丝则顺势沿着提蚕钩下表面向上运动，当蚕丝运动过提蚕钩钩尖后，蚕丝会因自身张力的存在而顺势掉落在提蚕钩空隙内，完成提蚕动作。
由于在缫丝机提取蚕丝的过程中，丝鞘的存在十分重要，丝鞘不仅可以甩干蚕丝中的水分；同时可以将蚕丝拧成螺旋状增加蚕丝抱合力，因此在提取蚕丝过程中应保持丝鞘不消失。如图3所示，为了在提蚕过程中提蚕钩提取蚕丝的近丝鞘侧长度小于近蚕茧侧长度，令近丝鞘侧角度θ1>>近蚕茧侧θ2，使得在提蚕过程中近丝鞘侧蚕丝提取阻力大，而近蚕茧侧蚕丝提取阻力小，保证了尽可能多的蚕丝来自近蚕茧端。
所述压蚕机构如图4所示，主要由压蚕电机(9)、压蚕杆(6)和压蚕电机连接板(8)组成。压蚕电机(9)采用步进电机并通过压蚕电机连接板(8)与机架相连；压蚕杆(6)与压蚕电机(9)输出轴利用顶丝顶紧，保证压蚕杆(6)不发生晃动、脱落现象。提蚕机构完成提蚕动作后，压蚕机构通过压蚕电机(9)驱动压蚕杆(6)实现将蚕丝压制于打结钳嘴(17)表面的功能，保证打结钳嘴(17)缠绕两根蚕丝。为了方便压蚕机构压蚕同时缩短压蚕杆(6)尺寸，在压蚕电机连接板(8)上设计了一个U型槽。
所述打结机构如图5所示，主要由打结电机(14)、打结电机座(13)、锥齿轮组(12)、偏心圆柱(11)、打结钳嘴(17)、打结刀臂(16)和弹簧片(15)组成。打结电机(14)采用步进电机并通过打结电机座(13)与偏心圆柱(11)相连；偏心圆柱(11)穿过机架(3)上的斜圆孔并通过顶丝与机架(3)固连；锥齿轮组(12)用于连接打结电机(14)和打结钳嘴(17)，使得打结机构直接驱动打结钳嘴(17)；打结钳嘴(17)则安装在偏心圆柱(11)中并通过轴承(21)相连接，减小打结钳嘴(17)与偏心圆柱(11)之间的摩擦力，为了防止打结钳嘴(17)发生沿着偏心圆柱(11)轴线防线的晃动，在偏心圆柱(11)和打结钳嘴(17)上分别设计环形凹槽并利用卡簧卡紧；弹簧片(15)、打结钳嘴(17)和打结刀臂(16)利用铆钉(22)铆接，并置于偏心圆柱(11)内部形成所述的内嵌式钳嘴结构，大幅度缩小装置尺寸。
偏心圆柱(11)和打结钳嘴(17)、打结刀臂(16)和弹簧片(15)组成的钳嘴机构是打结机构的核心部件同时是蚕丝打结去糙处理装置的核心部件。为了形成所述的“φ”环，需要打结刀臂(16)在打结过程中具有开合功能，其开合则通过与偏心圆柱(11)的配合完成。打结刀臂(16)在钳嘴机构转动过程中的开合原理如图6所示，打结刀臂(16)顶端分别运动到近偏心圆端时，形成图6a与图6b的形态，此时由于偏心圆柱(11)顶住打结刀臂的顶端即可实现打结刀臂(16)的张开与闭合动作；弹簧片(15)则用于调节打结刀臂的开合张力同时顶紧打结刀臂(16)防止其发生晃动。
所述脱蚕机构由脱蚕电机(19)、脱蚕电机座(18)、脱蚕套筒(4)、割断杆(5)和脱蚕杆(6)组成。脱蚕电机(19)采用步进电机并通过脱蚕电机座(18)与机架相连；脱蚕杆(6)和割断杆(5)通过顶丝与脱蚕套筒(4)相连，电热丝放置于割断杆(5)上用于割断蚕丝去除杂质；脱蚕套筒通过顶丝与脱蚕电机(19)输出轴相连接。脱蚕机构则采用图7所示原理完成蚕丝的脱落成结过程，图7中点划线为脱蚕杆(6)的运动轨迹，当脱蚕杆(6)触碰到蚕丝时，由于蚕丝处于打结钳嘴(17)表面，脱蚕杆(6)会促使蚕丝脱离打结钳嘴(17)表面，此时蚕丝的受力较小不易断丝。

Claims (6)

1.一种蚕丝打结去糙处理装置，其特征在于：该装置采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的打结原理完成蚕丝的打结同时利用电热丝进行蚕丝杂质的去除；
蚕丝打结去糙处理装置针对蚕丝进行杂质去除，可将蚕丝打结去糙过程分为如下四个阶段：
1)提蚕：提取含有杂质的蚕丝，为后续工作做准备；
2)压蚕：压制含有杂质的蚕丝至打结钳嘴上，防止打结钳嘴仅缠绕一根蚕丝，造成蚕丝打结去糙的失败；
3)打结：采用钳嘴旋转一周形成“φ”环的打结原理完成对含有杂质的蚕丝的打结；
4)去糙并成结：割断蚕丝去除杂质，脱落蚕丝形成蚕丝结。
2.根据权利要求1所述的一种蚕丝打结去糙处理装置，其特征在于：蚕丝打结去糙装置分为四大机构，分别为提蚕机构、压蚕机构、打结机构以及脱蚕机构，各个机构相互独立并相互协调完成蚕丝的机械化打结去糙处理。
3.根据权利要求2所述的一种蚕丝打结去糙处理装置，其特征在于：所述提蚕机构由提蚕电机、提蚕电机螺杆固定板、提蚕电机直线运动连接杆、提蚕钩和提蚕电机座组成；提蚕电机采用贯通式直线步进电机并通过提蚕电机座与机架相连，提蚕钩则置于提蚕电机螺杆上实现提取蚕丝功能；为了保证提蚕电机螺杆的直线往复运动，提蚕电机螺杆固定板一侧通过顶丝与提蚕电机螺杆连接阻止螺杆旋转，另一侧则套在提蚕电机直线运动杆上。
4.根据权利要求2所述的一种蚕丝打结去糙处理装置，其特征在于：所述压蚕机构由压蚕电机、压蚕杆和压蚕电机连接板组成；压蚕电机采用步进电机并通过压蚕电机连接板与机架相连，压蚕杆与压蚕电机输出轴通过顶丝相连实现将蚕丝压制到打结钳嘴表面的功能，防止后续打结时打结钳嘴仅缠绕一根蚕丝。
5.根据权利要求2所述的一种蚕丝打结去糙处理装置，其特征在于：所述打结机构由打结电机、打结电机座、锥齿轮组、偏心圆柱、打结钳嘴、打结刀臂和弹簧片组成；打结电机采用步进电机并通过打结电机座与偏心圆柱相连；偏心圆柱穿过机架上的斜圆孔并利用顶丝与机架固连；锥齿轮组用于连接打结钳嘴和打结电机，使得打结电机直接驱动打结钳嘴；打结钳嘴通过轴承与偏心圆柱相连；打结刀臂、打结钳嘴与弹簧片通过铆钉铆接，并置于偏心圆柱内部形成内嵌式钳嘴结构，大幅度减小装置尺寸；为了形成所述的“φ”环，需要打结刀臂在打结过程中具有开合功能，其开合则通过与偏心圆柱的配合完成，弹簧片用于调节打结刀臂在运动过程中的开合张力同时顶紧打结刀臂防止其发生晃动。
6.根据权利要求2所述的一种蚕丝打结去糙处理装置，其特征在于：所述脱蚕机构包括脱蚕电机、脱蚕电机座、脱蚕套筒、脱蚕杆和割断杆；脱蚕电机采用步进电机并通过脱蚕电机座与机架相连接；脱蚕杆及割断杆利用顶丝与脱蚕套筒连接，割断杆用于割断蚕丝去除杂质、脱蚕杆用于蚕丝脱落成结；脱蚕套筒则通过顶丝与脱蚕电机输出轴连接。
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