CN113122976A - 一种环锭纺纱机纱线搭接系统和方法及纱线的处理工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环锭纺纱机纱线搭接系统和方法及纱线的处理工具用于环锭细纱机纺纱工位上断线时辅助接线，所述纱线搭接系统包括：纱线供给装置和纱线控制装置。本发明的有益效果是：提供可靠快速的穿线和接头操作，提高辅助纱线自由端的卷绕操作的可靠性。

Description

一种环锭纺纱机纱线搭接系统和方法及纱线的处理工具

技术领域

本发明属于环锭纺纱机生产辅助系统的技术范畴，尤其涉及应用于在环锭细纱机的纺纱工位发生断头时，对纱线进行接头的一种环锭纺纱机纱线搭接系统和方法及纱线的处理工具。

背景技术

目前，环锭纺纱机工位断头进行自动接头的设备或系统中，当在环锭纺纱机上发生断头时，断头后纱线的断头就缠绕在筒管上，在系统中，自动纱线处理装置通过连接到真空源的吸管来检测纱线的断头，吸管安装在自动服务站上，该服务站沿一排纺纱站可移动地布置，并且可以选择停在需要进行保养操作的选定纺纱站上。

在上述已知的纱线接头系统中，为了在断头后恢复纺纱，将纱头吸入到真空管中，通过该真空管将纱头相对于筒管定位，然后，通过形成纱线末端的穿线部分来进行穿线操作。穿线部分位于环的凸出边缘处，纺纱机环上的钢丝圈通过压缩空气而运动，以便将其放到纱头的穿线部分上，并将纱头穿入钢丝圈中。一旦穿完线，纱线末端就通过同一根吸管进行定位，以便与从粗纱输送罗拉出来的粗纱粘连在一起。

处理纱线断头的纱线接头系统的缺点在于，当在锭子管仍没有纱线的情况下更换纱线筒，发生纱线断头时，很难检测到断头。同样地，折断的末端是否仍然缠绕在纺纱机的环形导轨下方的纺锤管的一部分上也很难检测。当两个纺纱工位需要同时进行操作并且自动工位花费的时间比操作第二纺纱工位所需的时间更长时，就会出现这种情况，从而使第二纺纱工位的锭子管的很大一部分在环形导轨上方没有纱线。

为了解决纱线接头系统纱线断头的缺点，已经开发出了已知的接头系统，通过将辅助纱线的自由端供应到旋转锭子的锭子管上来改善接头过程，该自由端将在该锭子管上被包裹。那些已知的纱线接头系统可以省去检测纱线断头的步骤。

JP03199436A公开了一种所述已知的纱线接头系统，其具有可定位在纺纱站处的自动服务站，用于将辅助纱线的自由端从辅助纱线源供应到旋转的锭子轴，该锭子轴具有锭子管，该锭子管提供将要缠绕到其上的纱线的卷绕自由表面。辅助纱线的自由端从喂纱嘴供应，该喷嘴将辅助纱线的自由端与空气一起推动到旋转锭子的锭子管。该系统还设有指状元件，以将辅助纱线的自由端缠绕到锭管上后，将辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外部，以形成穿线部分。为此，设置有自动处理装置以处理喂纱嘴和指状元件两者以进行穿线操作。一旦穿线，辅助纱线的末端就通过另一个指状元件进行定位，以将其接头到从牵伸组件前罗拉所产生的粗纱上。

JP03199436A公开的纱线接头系统具有几个缺点。 所述缺点之一是由于辅助纱线的自由端到锭子管的表面的粘附性差而导致辅助纱线的自由端到锭子管的缠绕操作失败，特别是当锭子管处于旋转状态时，落纱后排空纱线。另一个缺点是，在主轴管保持旋转以保持适当的张力的同时进行穿线操作，该辅助管作用在喂纱喷嘴外侧的辅助纱线上，并防止了穿线部分下垂。然而，实际上发现，由于锭子管的旋转，在定位纱线时，穿线要求高精度，因此穿线操作更加困难和复杂。

因此，迫切需要提供一种用于接头辅助纱线的接头系统来克服现有技术中存在的缺陷，从而提供一种快速解决的系统，以解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

本发明要实现的目标是：提供可靠快速的穿线和接头操作，提高辅助纱线自由端的卷绕操作的可靠性，这一操作包括在空的锭子管的卷绕操作。

为了实现上述目标，本发明提供。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种环锭纺纱机纱线搭接系统，用于环锭细纱机纺纱工位上断线时辅助接线，所述纱线搭接系统包括：

-纱线供给装置，用于将辅助纱线的自由端提供给旋转的锭子上的纱管，并辅助所述自由端缠绕在所述纱管上，所述纱线供给装置包括喂纱器喷嘴，用于将所述辅助纱线的自由端吹送送到所述旋转锭子上的纱管上。

-纱线控制装置，包括空气抽吸装置和控制模块，空气抽吸装置控制空气抽吸到喂纱器喷嘴，控制模块向空气抽吸装置提供激活信号，控制辅助纱线的自由端缠绕到纱管上，并控制主轴管的旋转。

与已知的纱线搭接系统相反，本发明提出的系统中包括纱线供给装置工具，其中至少安装有喂纱器喷嘴，通过喂纱器喷嘴喷出的气流带动辅助纱线的自由端缠绕到纱管，而其中纱线控制装置，则来控制气流和纱线的进给动作。

其中，空气的吸入发生在纱线进给喷嘴本身中，该空气进给用于供给辅助纱线的自由端，因此，在穿线和接头期间，能够将纱线供给喷嘴外侧的辅助纱线保持为适当的张力，而无需使锭管旋转，也不会从辅助源卷绕辅助纱线，以这种方式，显著的提高了穿线和接头操作的可靠性。

另外，在所要求保护的系统中，喂纱喷嘴安装在纱线处理工具上，该纱线处理工具适合处理纱线固定装置，例如抓持元件，该纱线固定装置涉及在喂纱喷嘴的外部形成穿线部分。 因此，由于可以使用相同的处理工具进行穿线和接头操作，因此大大提高了纱线处理的精确度。

作为本发明的进一步改进，所述纱线供给装置包括：

-吹气装置，其将空气注入到喂纱器喷嘴中。

-纱线保持装置，在接头周期开始时，将预定长度的辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧。

-控制模块向所述空气抽吸装置提供激活信号，以将辅助纱线的所述预定长度的自由端吹到喂纱器喷嘴，且纱线固定装置接近旋转的主轴管。

-纱线固定装置，用于将辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧，使辅助纱线的自由端形成辅助纱线的穿线部分并缠绕在纱管上。

由于所述纱线保持装置的存在，在接头周期开始时，预定长度的辅助纱线可被保持在喂纱喷嘴外侧的适当位置，优选地，保持装置构造成通过与滑动板接触而将纱线的一部分保持在适当的位置，通过将空气吹到喂纱嘴中，在喂纱工具接近旋转的钢领的同时，在喂纱嘴外侧预定长度的辅助纱线的自由端可以切向地定位在旋转的主轴管的表面上，以这种方式，增加了自由端粘附到旋转的主轴管的表面上的可能。

有利的，与已知的将接头的纱线朝着旋转的主轴管喷射或推进以围绕其缠绕的纱线接头系统相反，所要求保护的系统不推进或排出辅助纱线，而只是吹出预定长度的保持在适当位置的辅助纱线。在喂纱嘴的外面。可以使预定长度的辅助纱线切向地相对于纺锤轴管的表面摆动，以通过使附接至自动处理装置的纱线处理工具振动而进一步促进纱线的自由端的粘附，一旦辅助纱线的自由端附着在旋转的主轴管的表面上，围绕主轴管运行的纱线的张力就无法通过提起滑板来保持。

此外，在所要求保护的系统中，喂纱喷嘴安装在纱线处理工具上，该纱线处理工具适合处理纱线固定装置，例如抓持元件，该纱线固定装置涉及在喂纱喷嘴的外部形成穿线部分。 因此，由于可以使用相同的处理工具进行穿线和接头操作，因此大大提高了纱线处理的精确度。

作为本发明的进一步改进，所述纱线固定装置包括至少一个用于将所述辅助纱线紧固在所述喂纱器喷嘴外侧上的夹持元件，以及所述夹持元件被布置在纱线处理工具上以形成辅助纱线的穿线部分。

所谓夹持元件，是指用于将纱线保持或夹持在喂纱喷嘴外侧的元件，该夹持元件可以被构造为附接到纱线处理工具的突出部或套管或者转轮等相似的结构，被构造成或适于将纱线的一部分保持或抓持在纱线进给喷嘴的外部。

作为本发明的进一步改进，所述纱线固定装置和所述纱线喂纱器喷嘴两者一体地安装在所述纱线控制装置的中固定结构的端部。

纱线固定装置，可以是一个或多个，其中至少一个抓持元件和喂纱器喷嘴一体地附接到所述纱线处理工具的结构的端部。

作为本发明的进一步改进，所述固定结构的所述端部设置成凹型结构，使所述端部偏向或弯曲以容纳吸收所述纱线接头位置的钢领。

凹型结构可以容纳纱线接头位置的钢领，其中，固定结构的端部还构造成公差吸收结构，以使所述端部倾斜或弯曲以吸收纱线接头系统的操作公差。例如，端部结构包括柔性金属带。

借助于这种柔性的端部结构，所要求保护的纱线接头系统防止了自动处理装置在纱线喂入喷嘴或夹持元件意外与环形导轨碰撞时自动停止。此外，已经发现，该柔性端部结构构成公差吸收结构，如果操作工具未放置在正确的位置，则该公差吸收结构有助于减少穿线操作的失败。

作为本发明的进一步改进，所述纱线控制装置包括附接至机械臂的纱线处理工具。

作为本发明的进一步改进，所述机械臂具有至少六个运动自由度，以操控所述纱线紧固装置形成所述穿线部分的辅助穿线。

机械臂上固定用于处理纱线的纱线控制工具，更为有利的是，机械臂具有至少六个运动自由的点，以允许例如纱线固定装置的运动。至少一个夹持元件，用于将辅助纱线固定在喂纱嘴的外侧，以形成辅助纱线的穿线部分。

在所要求保护的系统中，纱线控制工具被附接到机械臂，并且处理和控制装置被配置为向机械臂提供运动信号。

-允许纱线固定装置，例如至少一个整体固定在处理工具上的抓持元件，将辅助纱线固定在喂纱嘴的外侧，以形成穿线部分。

-将纱线的穿线部分定位在环的钢领上，以使所述穿线部分穿入环状钢丝圈。

通过仅使用附接到机械臂的一个处理工具就可以进行穿线和接头操作，其中，喂纱喷嘴和纱线固定装置优选地整体地附接到安装在机械臂上的处理工具。

作为本发明的进一步改进，所述空气抽吸装置包括第一文丘里管和空气喷射器组件，所述空气喷射器组件接收到激活信号时将空气抽吸到所述喂纱器喷嘴中。

该第一文丘里管和空气喷射器组件安装在操作工具上，并且优选地，使得文丘里管与纱线进给喷嘴基本对准。

优选的，所述空气抽吸装置包括第二文丘里管和空气喷射器组件，所述空气喷射器组件从控制模块接收激活信号。

一旦接收到激活信号时，其处理和控制装置吹气，或将空气吹入纱线进给喂纱器喷嘴。

该第二文丘里管和空气喷射器组件也安装在操作工具上，优选地，与第一文丘里管和喂纱喷嘴的安装位置基本对准。

优选的，辅助纱线依次经过所述第一文丘里管或所述第二文丘里管和空气喷射器组件的文丘里管，及喂纱器喷嘴供给所述旋转锭子的纱管。

作为本发明的进一步改进，所述纱线保持装置设置在第一文丘里管和第二文丘里管与空气喷射器组件之间。

特别地，纱线保持装置还可以被布置在相对于第二文丘里管和喷射器组件以及相对于纱线进给喂纱喷嘴的后部位置。

这种配置，不仅能精确地控制进给，而且还能非常有效的通过纱线供给装置的的纱线进给喷嘴，精确地控制辅助纱线的操纵。

作为本发明的进一步改进，所述纱线保持装置包括：

-装有弹簧的滑板，将预定长度的辅助纱线固定在喂纱器喷嘴的外侧。

-活塞和气缸组件，用于驱动至少一个压缩弹簧推动滑动板。

优选地，纱线保持装置包括装有弹簧的滑板，以通过与配合的固定板接触而将预定长度的辅助纱线在纱线进给喷嘴的外侧上保持在适当的位置，以及活塞和气缸组件，布置成驱动至少一个压缩弹簧抵靠在滑板上的导纱器。

当辅助纱线的自由端粘附到旋转的纱管的表面上，被缠绕的纱线的拉力就会通过抬起弹簧加载的滑板而使纱线无法保持。因此，另一段辅助纱线通过喂纱喷嘴被喂入，以缠绕在锭子管上，装有弹簧的滑板的弹簧压力调节为允许纱线滑动而不会引起纱线断裂。

优选的，所述纱线供给装置包括第一文丘里管、第二文丘里管和空气喷射器组件，第一文丘里管和第二文丘里管同轴的固定在所述纱线控制装置的中固定结构的侧部，所述固定结构在第一文丘里管和第二文丘里管之间设有凹型槽，使所述固定结构在凹型槽处偏向或弯曲，以容纳吸收所述纱线接头位置的钢领，辅助纱线在凹型槽处形成辅助纱线的穿线部分，其中，第一文丘里管和第二文丘里管的间距大于所述旋转锭子的直径。

得益于这设计，所述穿线部分设置在第一文丘里管和第二文丘里管之间，使得辅助纱线的中段在第一文丘里管和第二文丘里管之间形成穿线部分，而非辅助纱线的自由端形成穿线部分，进而在不采用所述纱线固定装置的情况下，实现穿线结构的功能，简化了搭接系统的结构。特别的，这种设计还可以设置在第二文丘里管和空气喷射器组件之间，其中，第二文丘里管和空气喷射器组件之间的间距大于所述旋转锭子的直径。

作为本发明的进一步改进，所述纱线供给装置还设有切断装置，用于切断所述辅助纱线。

采用这种设计，在固定保持辅助纱线的前提下，还可以实现对辅助纱线的切断功能，切断装置可设置在机械臂的顶部或者侧方。

特别的，切断装置设置在凹型槽处，，简化了现有辅助纱线切断结构，简化系统结构。

作为本发明的进一步改进，所述控制模块包括：

-提供信号以驱动所述纱线保持装置的活塞和气缸组件，在预定时间后释放预定长度的辅助纱线到喂纱器喷嘴的外侧，超过预定时间没有将辅助纱线的自由端缠绕到锭管上的情况下，重复上述动作。

-提供信号指导机械臂动作，保证在未穿过定位操纵工具由喂纱器喷嘴供给锭子的第二预定长度的辅助纱线始终位于喂纱器喷嘴的外侧。

-向所述纱线保持装置的活塞和气缸组件提供信号，以在接头周期开始时将第二预定长度的辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧。

更为有利地，纱线控制装置还被配置为向所述吹气装置提供激活信号，以在所述纱线处理工具的同时将所述第二预定长度的辅助纱线的自由端吹到所述喂纱喷嘴接近旋转主轴的外侧。

在接头周期的开始，不同长度的辅助纱线可能适合于接近转轴。根据要粘附在锭子管表面上的纱线的类型以及要缠绕纱线的表面的摩擦系数，需要更长或更短的预定长度的辅助纱线，所要求保护的特征允许优化花费的时间和缠绕操作的质量。

一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线处理工具，所述处理工具包括：

-可装在机械臂上的所述固定结构。

-所述固定结构的端部或侧部。

-附接在固定结构的端部上的喂纱器喷嘴，以提供辅助纱线的自由端。

-固定在固定结构的端部上的固定装置，用于将辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧，或固定固定结构侧部的凹型槽用于将辅助纱线固定在第一文丘里管和第二文丘里管之间，以操控所述纱线紧固装置形成所述穿线部分的辅助穿线。

-空气抽吸装置，其优先将空气抽吸到喂纱喷嘴中。

-空气吹入装置，其将空气注入到喂纱喷嘴中。

-纱线保持装置，用于将预定长度辅助纱线保持在喂纱喷嘴外侧。

作为本发明的进一步改进，所述紧固装置和所述喂纱嘴两者一体地连接到固定结构的端部，固定结构设有连接到机械臂的安装结构，优选地，纱线固定装置，比如至少一个抓持元件和喂纱嘴，是固定的，一体地附接到处理工具的端部。

作为本发明的进一步改进，，所述固定结构的所述端部设置成凹型结构，使所述端部偏向或弯曲以容纳吸收所述纱线接头的旋转的锭子。固定结构的端部还构造成公差吸收结构，以使所述端部倾斜或弯曲以吸收纱线接头系统的操作公差。例如，端部结构包括柔性金属带。

借助于这种柔性的端部结构，所要求保护的纱线接头系统防止了自动处理装置在纱线喂入喷嘴或夹持元件意外与环形导轨碰撞时自动停止。此外，已经发现，该柔性端部结构构成公差吸收结构，如果操作工具未放置在正确的位置，则该公差吸收结构有助于减少穿线操作的失败。

作为本发明的进一步改进，所述纱线保持装置设置在所述吸气装置和所述吹气装置之间。吸气装置包括第一文丘里管和空气喷射器组件，其被布置在处理工具上，当接收到来自纱线接头系统的处理和控制装置的激活信号时，将空气吸入到喂纱喷嘴中，这种结构不仅能够用于精确控制供给，而且辅助纱通过操纵工具的喂纱嘴的处理也是非常有效。

有利的，纱线保持装置包括弹簧加载的滑动板，通过与第二板接触，将预定长度的辅助纱线在纱线进给喷嘴的外侧上保持在适当的位置，活塞和气缸组件，被布置成驱动至少一个压缩弹簧抵靠在滑板上的导纱器。

更为有利的，操纵工具还包括空气导管，该空气导管将空气推进到纺纱机的环上，以在穿线操作期间使环行器在环的凸缘上有意地运动。

一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，

-步骤a）通过设置在机械臂上的的纱线处理工具上的喂纱器喷嘴来供给辅助纱线的自由端。

-步骤b）使辅助纱线的自由端接近旋转锭子上的纱管，以保证辅助纱线的自由端缠绕在纱管上。

-步骤c）停止旋转主轴管的旋转。

-步骤d）在步骤c）之后，将空气吸入到喂纱器喷嘴中。

-步骤e）在将空气吸入到喂纱器喷嘴中的同时，定位纱线处理工具以进行穿线和接头操作，其中，穿纱操作包括将辅助纱线固定，形成辅助纱线的穿线部分。

本发明提供了一种用于对辅助纱线的自由端进行接头的方法，与已知的接头方法相比，该方法允许在适当的纱线张力下进行穿线和接头操作而不会下垂，并且无需旋转主轴管。以这种方式，显着提高了穿线和接头操作的可靠性和精确性。

此外，所要求保护的方法大大简化了接头过程，因为只用一个纱线处理工具，更好的是，一个可连接至机械臂的纱线处理工具就可以进行穿线和接头操作。具有至少六个运动自由关节的机械臂，而大多数已知方法需要一个以上的纱线处理工具来执行穿线和接头操作。因此，在现有技术的系统中需要控制和同步几种纱线处理工具。

本方法的另一个优点在于：由于辅助纱的自由端被供应到用于缠绕的锭子管上，因此它既适合用于空的锭子管（落纱后），也可以用于有纱线的锭子管（纱线卷装）。

综上所述，处理纱线断头的搭接系统的缺点是，在落纱之后当锭子管仍没有纱线时，纱线断头很难检测到，同样地，折断的末端是否仍然缠绕在纺纱机的环形导轨下方的纺锤管的一部分上也很难检测。

作为本发明优选的：

-步骤a）将预定长度的辅助纱线固定在喂纱器喷嘴的外部。

-步骤b）将空气吹入纱线进给喷嘴中，以将预定长度的辅助纱线切向地定位在主轴管上，以辅助包裹。

-步骤e）后还包括步骤f），步骤f）为将搭接完成发辅助纱线采用切断装置切断。

对于该方法的一个实施案例，步骤a）包括将预定长度（L0）的辅助纱线保持在纱线进给喷嘴的外部，步骤b）包括将空气吹入纱线进给喷嘴以定位预定长度（L0）、与纺纱锭子管相切的辅助纱线，以帮助包裹。

与已知方法相反：所要求保护的方法没有将辅助纱线的自由端朝向旋转锭子弹出，而是预定长度的辅助纱线在喂纱喷嘴的外部接近旋转的锭子，预定长度的辅助纱线通过布置在纱线处理工具上的纱线保持装置保持在适当的位置。通过将空气吹入喂纱嘴以辅助包裹，将这段辅助纱线的长度与锭子管的表面相切。

作为本发明的进一步改进，在将空气吹入所述喂纱器喷嘴的同时，使所述纱线处理工具摆动地运动。

优选地，步骤b）包括以下步骤：以振荡的方式移动纱线处理工具，同时将空气吹入纱线进给喷嘴中，以使所述辅助纱线的长度相切地定位在锭子管的表面上并处于不同的管高度。

已经发现，随着这种振荡运动，辅助纱线的自由端被缠绕在锭子管的表面上的机会会大大增加。

作为本发明的进一步改进，将所述辅助纱线紧固在所述喂纱器喷嘴的外侧以形成所述穿线部分的步骤，包括紧固辅助纱线借助于至少一个整体地附接到纱线处理工具上的抓持元件来系住纱线。

在步骤e）中，将辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧以形成辅助纱线的穿线部分的步骤包括：通过诸如至少一个抓持元件一体地附接到纱线处理工具上。

因此，根据所要求保护的优选实施案例的方法，仅一个纱线处理工具负责在喂纱喷嘴的外侧形成辅助纱线的穿线部分，并在所述穿线部分的环的凸缘处处理穿线部分，旋入环锭细纱机的环锭细纱机中。所述纱线处理工具需要纱线处理工具的精确运动，以使抓持元件将辅助纱线保持或抓握在纱线进给喷嘴的外侧。更好的是，使用附有纱线处理工具的机械手来作为纱线处理工具。

有利地是，要求保护的方法包括在步骤e）的接头操作之后切割辅助纱线以提供辅助纱线的自由端的步骤，所述切割步骤包括将纱线处理工具定位在距切割工具预定距离处以获得 辅助纱线的预定长度位于喂纱嘴的外侧。

因此，在将辅助纱与牵伸罗拉的粗纱合股之后，将处理工具相对于切割工具进行定位，以允许切割工具在适合于获得一根的位置上在喂纱喷嘴的外侧切割辅助纱线。预定长度（L0）的辅助纱线。以这种方式，系统准备在新的纺纱工位开始新的接头周期，在新的纺纱工位检测到纱线断裂。

优选的，步骤e）在将空气吸入到喂纱器喷嘴中的同时，定位纱线处理工具以进行穿线和接头操作，其中，穿纱操作包括将辅助纱线紧固在喂纱器喷嘴的外侧，形成辅助纱线的穿线部分。

优选的，步骤e）在将空气吸入到喂纱器喷嘴中的同时，定位纱线处理工具以进行穿线和接头操作，其中，穿纱操作包括将辅助纱线紧固在第一文丘里管和第二文丘里管之间，形成辅助纱线的穿线部分。

本发明的积极效果是：

1.预定长度的辅助纱线在喂纱喷嘴的外部接近旋转的锭子，预定长度的辅助纱线通过纱线保持装置保持在适当的位置，通过将空气吹入喂纱嘴以辅助包裹，辅助纱线的长度与锭子管的表面相切完成搭接，提供了一种简答有效的搭接方法，显着提高了穿线和接头操作的可靠性。

2.仅一个纱线处理工具负责在喂纱喷嘴的外侧形成辅助纱线的穿线部分，并在所述穿线部分的环的凸缘处处理穿线部分，旋入环锭细纱机的环锭细纱机中，通过简单的机构有效的解决了搭接穿线问题。

3.穿纱操作包括将辅助纱线紧固在第一文丘里管和第二文丘里管之间，形成辅助纱线的穿线部分，提供了多种更为简便的穿线结构和方法。

4.通过文丘里管和提供了一种喂纱器喷嘴以及纱线保持装置，提供了更为简单的搭接工具。

5.与多关节机器人配合使用，实现了搭接系统的自动化和智能化。

6.节省了人工，提高了搭接的效率和准确率，进而降低了纺纱的生产成本，挺高了产品的竞争力。

附图说明

图1展示了本发明纱线处理工具的实施案例的透视图，其展示出了预定长度的辅助纱线的长度L0保持在纱线进给喷嘴的外部的适当位置，并且抓握元件和纱线进给喷嘴一体地附接到处理工具的结构上；

图2展示了图1的纱线处理工具的透视图，其中预定长度L0的辅助纱线的自由端被吹到喂纱喷嘴的外部，同时被纱线保持装置保持在适当的位置；

图3是图1的纱线处理工具的示意性俯视图，展示出了吸气装置和吹气装置的各个文丘里管。纱线保持装置布置在那些文丘里管之间。可以看出，辅助纱线在到达喂纱喷嘴之前先经过文丘里管。为了清楚起见，该图未显示用于将空气注入文丘里管的空气注入器；

图4是图1的实施案例的纱线处理工具的示意性分解图；

图5是图1的实施案例的纱线处理工具的另一透视图；

图6是本发明纱线处理工具的第二种实施方案的透视图；

图7是本发明纱线处理工具的第三种实施方案的透视图；

图8展示出了机械臂的透视图，其中附接有纱线处理工具以用于执行纱线接头系统。机械臂设置在行走机构50上，沿着环锭细纱机的一排纺纱单元可移动地安装，可以将机械臂停在特定的纺纱单元上，以进行操作；

图9是机械臂在行走机构上的透视图；

图10是图9局部A的放大图，连接到机械臂并接近空的旋转的锭子管的纱线处理工具的透视图，其中预定长度（L0）的纱线与纺锤管的表面相切，以帮助纱线包裹在锭子管上。

图11展示出了附接至机械臂的纱线处理工具的透视图。

图12是机械臂在行走机构上的另外一个透视图；

图13是图12局部B的放大图,附接到机械臂的纱线处理工具的透视图，展示出了在纱线进给喷嘴和夹持元件之间的螺纹部分“ S”。喂纱嘴旁边的箭头以图形方式表示吸入到喂纱嘴中的空气。

图14是机械臂在行走机构上的第三个透视图；

图15是图14局部C的放大图,附接至机械臂的纱线处理工具的透视图，而辅助纱线的穿线部分“ S”将由环形钢丝圈进行穿线。 附着在纱线处理工具表面的空气导管推动空气，使环行器在环的法兰上移动。在不停止主轴管旋转的情况下进行攻丝操作。

图16展示出了纱线处理工具的示意性透视图，该纱线处理工具附接至机械臂并且被定位成用于将辅助纱线拧入气囊收缩环中。

图17展示出了纱线处理工具的示意性透视图，该纱线处理工具附接至机械臂并且被定位成用于将辅助纱线拼接在发出前牵伸罗拉的粗纱上。为了清楚起见，未示出粗纱，并且仅示出了牵伸组件的前牵伸罗拉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

具体实施例：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

以下是参考图1至图17的附图对所要求保护的发明的描述，图1至图17是适用于环锭纺纱机的本发明的示例性实施例，该环锭纺纱机包括彼此相邻布置的一排纺纱工位和共同的环形导轨（如图所示），可上下移动地安装在行走机构50上，行走机构50即工业机器人的行走第七轴，为业内技术人员所熟知，在此不再累述。

在每个纺纱工位，机械臂在自动对中效准后，可进行断纱的搭接操作，在旋转的锭子上放置纱管4，在纱管4上通过以公知的方式纺丝形成纱线的纱卷，在纺纱过程中，环形钢丝圈2和其中穿过的纱线绕着环1的钢领3上的纱管4绕行，以便将纱线缠绕到纱管4的表面上，在旋转的纱管4上方布置有一个环5，导纱器和牵伸组件，其包括后、中和前牵伸罗拉，从中牵伸粗纱。

机械臂7，其可以附接有纱线处理工具8以用于执行纱线搭接系统和方法，机械臂7沿着环锭细纱机的成排的细纱单元可移动地安装在行走机构50上。所要求保护的系统包括控制模块，该控制模块置被配置为向机械臂7提供信号，以便当所述控制模块接收到来自机械臂7的信号时，机械臂7自动沿着一排纺纱工位移动到特定的纺纱位置，传感器元件检测相应纺纱位置处的纱线断裂，机械臂7具有至少六个运动自由度，以允许仅一个纱线处理工具8自己产生辅助纱线12的穿线部分。

如前面所述，本发明涉及一种纱线接头系统和方法，其中接头过程是通过将辅助纱线12的自由端12a供应到旋转锭子的纱管4上而进行的，因此，所要求保护的系统和方法不处理接头纱线的断头，而是处理将辅助纱线12的自由端12a接头在旋转的纱管4上。

可附接到机械臂7的纱线处理工具8本身构成本发明的可要求保护的方面。 纱线处理工具8包括可附接到机械臂7的固定结构9，以及附接到固定结构9的端部9a的纱线进给喂纱器喷嘴10和夹持元件11，夹持元件11和喂纱器喷嘴10一体地安装在机械臂8上。

喂纱器喷嘴10用于将辅助纱线12的自由端12a供应到旋转的锭子的纱管4上，辅助纱线的自由端12a将被缠绕在其上，当机械臂7执行特定且精确的运动以使所述夹持元件11保持或夹持辅助纱线12并形成穿线部分时，夹持元件11用于将辅助纱线12紧固在喂纱器喷嘴10的外部，完成辅助纱线12的“ S”型穿线动作。

此外在图6、图7、图13和图15所示的内中展示了另外一种穿结构，该结构无需使用夹持元件11即可完成将辅助纱线12紧固在喂纱器喷嘴10的外部，形成辅助纱线12的“ S”型穿线动作：

该结构的特点在于在固定结构9中的侧方设置凹型槽9A,凹型槽9A设置在第一文丘里管13和第二文丘里管14之间,与纱线保持装置“ R”共同作用，喂纱器内部形成半开放式的穿线部分，完成辅助纱线12的“ S”型穿线动作。

对于所示的案例，在纱线处理工具8上还布置有空气吸入装置和空气吹出装置，以分别允许将空气吸入和将空气注入到纱线进给喂纱器喷嘴10中。纱线保持装置构造成将纱线保持装置的预定长度L0保持在适当位置。在喂纱器喷嘴10外侧的辅助纱线12也布置在吸气和吹气装置之间的纱线处理工具8上。

与已知的系统和方法相反，辅助纱线的自由端12a不朝着旋转的纱管4排出，而是由纱线保持装置“ R”保持并通过吹气切向地定位在纱管4的表面上 ：将辅助纱线引入到喂纱器喷嘴10中，一旦辅助纱线12的自由端12a粘附到旋转的纱管4的表面上，绕在纱管4周围的纱线的拉力就不能通过保持力来保持。提升弹簧加载的滑板15。因此，另一段辅助纱线12通过纱线喂纱器喷嘴10喂入，以便缠绕在纱管4上。活塞和气缸组件16的行程配置为驱动多根辅助纱线12。压缩弹簧17抵靠在滑板15上，从而使辅助纱线12发生滑动而不会引起纱线断裂。

纱线处理工具8的端部9a在固定结构9中被配置为公差吸收结构，其包括附接到两个板20a，20b的柔性金属带18，以使固定结构9的端部9a弯曲，以吸收纱线接头系统的操作公差，这样，即使喂纱器喷嘴10或把持元件11中的任一个意外地与环锭纺纱机的齿圈碰撞，也能够防止机械臂7停止工作，保证搭接动作的连续性，此外，在机械臂7未将纱线处理工具8对应于可动环轨定位在正确的位置的情况下，公差吸收结构有助于减少穿线操作的失败。

下面，参照附图对所要求保护的用于辅助纱线接头的方法进行描述：

一旦在环锭细纱机的一个纺纱工位上检测到纱线断头，机械臂7就从系统的处理和控制装置接收信号，沿着纺纱工位移动并居中位于锭子管的前面纱线断头的纺纱工位。

在第一步中，预定长度的辅助纱线L0被供应到喂纱器喷嘴10，并通过弹簧加载的滑板15将辅助纱线12的一部分抵靠在第二纱线上而保持在喂纱器喷嘴10的外部的适当位置。

在第二步中，空气被注入到第二文丘里管14和空气喷射器组件，吹辅助纱线12供给喂纱器喷嘴10对准纱管4的辅助纱线12的长度L0的自由端部12a。

在第三步中，机械臂7使纱线处理工具8到达旋转的纱管4，从而通过将空气吹入喂纱器喷嘴10而将辅助纱线12的预定长度L0切向地定位在纱管4的表面上， 为了确保辅助纱线的自由端12a被正确地缠绕在轴管4的表面上，该纱线处理工具8由振荡垂直辅助纱线12的长度L0是在不同的管的高度切向定位。

然后，辅助纱线12的自由端12a没有缠绕在纱管4的表面上时，控制模块便发出信号，纱线保持装置的活塞和气缸组件16释放预定长度L0 在辅助纱线12的预定长度的第二预定长度上，机械臂7动作，辅助纱线12向后或向前定位操纵工具8的纱线供给喷嘴10相对于辅助纱线12的位置，辅助纱线12的第二预定长度保持在适当的位置上，该信号被提供给新的信号时，纱线保持装置“ R”的活塞和气缸组件16动作，以将这次的第二预定长度的辅助纱线12保持在纱线供给喷嘴10的外部。

保留在喂纱器喷嘴10外部的辅助纱线12的长度L0主要取决于要包裹纱线的表面的摩擦系数。例如，如果纱管4的表面没有纱线，则辅助纱线12的较长的长度L0对于辅助包裹纱线可能是必要的，而如果自由端12a将位于其上的表面则需要最短的长度L0。

辅助纱线12的自由端12a的缠绕触发纱管4的停止旋转并启动空气抽吸装置以将空气抽吸到纱线进给喷嘴10内。对于所示的实施案例，空气的抽吸通过注入空气来进行。进入第一文丘里管13和空气喷射器组件。此外，也可以设计其他的空气抽吸装置，用于将空气抽吸到喂纱器喷嘴10中。

在所要求保护的系统和方法中，在纱线喂纱器喷嘴10内部吸入的空气将辅助纱线12保持在适当的张力下，并允许纱线处理工具8相对于用于夹持元件11的辅助纱线12进行调整，以保证在喂纱嘴10的外侧保持或抓住辅助纱线12。

与已知方法相反，所要求保护的方法允许仅通过一个可附接到机械臂7的纱线处理工具8来执行穿线和接头操作。控制模块被配置为向运动装置提供运动信号。 机械手7将螺纹部分“ S”定位在环1的钢领3上，以便将螺纹部分“ S”拧入环形钢丝圈2中。

在纱线处理工具8上布置有空气导管21，用于将空气推向环1，从而在运行过程中使环形钢丝圈2在环1的钢领3上转动。

一旦将辅助纱线穿入环形钢丝圈2中，机械臂7就将纱线处理工具8移位并定位，以将辅助纱线12穿入纱环5中，然后，机械臂7对纱线处理工具8进行定位，以使喂纱器喷嘴10外部的辅助纱线12与前导纱罗拉辊6的粗纱交接。所有这些操作都是在纱管4不旋转的情况下进行的，以便获得最大的精度。

对于，保证纱管4不旋转的情况下进行这些操作，系统中还设有控制主轴转动的控制装置60。

在该方法的最后步骤中，机械臂7将纱线处理工具8定位在与切断装置9C相距预定距离处，所述切割工具将辅助纱线12切割在构造成重新获得预定长度L0的位置处。 然后准备好等检测到纱线断裂的新纺纱工位后，开始新的接头周期。

如前面所述，在处理过程中，夹持元件11或喂纱器喷嘴10中的任何一个与振荡的环形导轨发生意外碰撞，则纱线处理工具8的端部9a与固定结构9可能会弯曲以允许组件重新定位，以便避免机械臂7出现任何故障或停止。

对于未示出的实施案例，不使用机械臂，并且将纱线固定装置布置在自动处理装置的第二工具上。在这种情况下，要求保护的纱线处理工具将包括：

-可附接到自动处理装置7的结构9。

-所述固定结构9的端部9a。

-安装在结构9的端部9a上的喂纱器喷嘴10，用于供给辅助纱12的自由端12a。

-空气吸入装置13，其用于将空气吸入到纱线喂入喷嘴10中，同样也是。

-布置成将空气注入送纱喷嘴10送风装置14和纱线保持装置“R”配置在适当位置保留辅助纱线12上的纱线供给喷嘴10外侧的预定长度（L0）。

-辅助纱线的切断装置9C，切断装置9C可设计为两种形式：

第一种，如图9所示，在行走机构50的上方设置支架，在支架的上部设有两个垂直布置的气缸，一个负责水平移动，一个负责竖直方向的移动，在竖直方向运动的气缸上固定一个切断刀，通过电机或者气缸驱动切断刀动作，这种设计，确保切断装置位于机械臂7的外侧，在不妨碍机械臂运动前提下，完成切断辅助纱线。

第二种，如图6所示，切断装置9C设置在第一文丘里管13和第二文丘里管14之间，通过电磁铁、或电动推杆、或气缸等方式，实现切断装置中刀片的直线动作，完成切断辅助纱线，这种设计，确保切断装置位于纱线供给装置内部，不妨碍机械臂运动同时减小了整个系统的结构和体积。

在该未示出的实施案例中，纱线固定装置可以构造为附接在第二工具上的钳状吸管，以将辅助纱线12固定在喂纱喷嘴的外侧，并帮助纱线处理工具8进行穿线和接头操作。

本领域技术人员可以在所描述的实施案例中进行改变和修改，而不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的范围。例如，尽管已经公开了将纱线紧固装置构造为附接至纱线处理工具8的抓持元件11的实施方式，但是可以提供其中将纱线紧固装置构造为钳子的另一实施方式，或者作为抽吸管，其设置在要求保护的纱线处理工具上或自动处理装置的另一工具上。

前述内容已经宽泛地概述出各个实施例的一些方面和特征，其应该被解释为仅是各个潜在应用的说明。其他有益结果可以通过以不同方式应用公开的信息或通过组合公开的实施例的各个方面来获得。在由权利要求限定的范围的基础上，结合附图地参考对示例性实施例的具体描述可获得其他方面和更全面的理解。

此外本发明还公开了以下技术方案：

方案一：在机械臂7的手臂上设置辅助纱线的导纱钩，用于辅助纱线穿线，防止辅助纱线缠绕在机械臂7上。

上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种环锭纺纱机纱线搭接系统，用于环锭细纱机纺纱工位上断线时辅助接线，其特征在于：所述纱线搭接系统包括：

-纱线供给装置，用于将辅助纱线的自由端提供给旋转的锭子的纱管，并辅助所述自由端缠绕在所述纱管上，所述纱线供给装置包括喂纱器喷嘴，用于将所述辅助纱线的自由端吹送送到所述旋转锭子的纱管上；

-纱线控制装置，包括空气抽吸装置和控制模块，空气抽吸装置控制空气抽吸到喂纱器喷嘴，控制模块向空气抽吸装置提供激活信号，控制辅助纱线的自由端缠绕到纱管上，并控制主轴管的旋转。

2.根据权利要求1所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线供给装置包括：

-吹气装置，其将空气注入到喂纱器喷嘴中；

-纱线保持装置，在接头周期开始时，将预定长度的辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧；

-控制模块向所述空气抽吸装置提供激活信号，以将辅助纱线的所述预定长度的自由端吹到喂纱器喷嘴，且纱线固定装置接近旋转的主轴管；

-纱线固定装置，用于将辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧，使辅助纱线的自由端形成辅助纱线的穿线部分并缠绕在纱管上。

3.根据权利要求2所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线固定装置包括至少一个用于将所述辅助纱线紧固在所述喂纱器喷嘴外侧上的夹持元件，以及所述夹持元件被布置在纱线处理工具上以形成辅助纱线的穿线部分。

4.根据权利要求3所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线固定装置和所述纱线喂纱器喷嘴两者一体地安装在所述纱线控制装置的中固定结构的端部。

5.根据权利要求4所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述固定结构的所述端部设置成凹型结构，使所述端部偏向或弯曲以容纳吸收所述纱线接头位置的钢领。

6.根据权利要求5所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线供给装置包括附接至机械臂的纱线处理工具。

7.根据权利要求6所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述机械臂具有至少六个运动自由度，以操控所述纱线紧固装置形成所述穿线部分的辅助穿线。

8.根据权利要求7所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述空气抽吸装置包括第一文丘里管和空气喷射器组件，所述空气喷射器组件接收到激活信号时将空气抽吸到所述喂纱器喷嘴中。

9.根据权利要求8所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述空气抽吸装置包括第二文丘里管和空气喷射器组件，所述空气喷射器组件从控制模块接收激活信号。

10.根据权利要求9所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，辅助纱线依次经过所述第一文丘里管或所述第二文丘里管和空气喷射器组件的文丘里管，及喂纱器喷嘴后供给所述旋转锭子的纱管。

11.根据权利要求10所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线保持装置设置在第一文丘里管和第二文丘里管与空气喷射器组件之间。

12.根据权利要求11所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线保持装置包括：

-装有弹簧的滑板，将预定长度的辅助纱线固定在喂纱器喷嘴的外侧。

-活塞和气缸组件，用于驱动至少一个压缩弹簧推动滑动板。

13.根据权利要求1所述一种环锭纺细纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线供给装置包括第一文丘里管、第二文丘里管和空气喷射器组件，第一文丘里管和第二文丘里管同轴的固定在所述纱线控制装置的中固定结构的侧部，所述固定结构在第一文丘里管和第二文丘里管之间设有凹型槽，使所述固定结构在凹型槽处偏向或弯曲，以容纳吸收所述纱线接头位置的钢领，辅助纱线在凹型槽处形成辅助纱线的穿线部分，其中，第一文丘里管和第二文丘里管的间距大于所述旋转锭子的直径。

14.根据权利要求13所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述纱线供给装置还设有切断装置，用于切断所述辅助纱线。

15.根据权利要求1至14其中任意一项所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统，其特征在于，所述控制模块包括：

-提供信号以驱动所述纱线保持装置的活塞和气缸组件，在预定时间后释放预定长度的辅助纱线到喂纱器喷嘴的外侧，超过预定时间没有将辅助纱线的自由端缠绕到锭管上的情况下，重复上述动作。

-提供信号指导机械臂动作，保证在未穿过定位操纵工具由喂纱器喷嘴供给锭子的第二预定长度的辅助纱线始终位于喂纱器喷嘴的外侧。

-向所述纱线保持装置的活塞和气缸组件提供信号，以在接头周期开始时将第二预定长度的辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧。

16.一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线处理工具，其特征在于，所述处理工具包括：

-可装在机械臂上的所述固定结构。

-所述固定结构的端部或侧部。

-附接在固定结构的端部上的喂纱器喷嘴，以提供辅助纱线的自由端。

-固定在固定结构的端部上的固定装置，用于将辅助纱线固定在喂纱喷嘴的外侧，或固定固定结构侧部的凹型槽用于将辅助纱线固定在第一文丘里管和第二文丘里管之间，以操控所述纱线紧固装置形成所述穿线部分的辅助穿线。

-空气抽吸装置，其优先将空气抽吸到喂纱喷嘴中。

-空气吹入装置，其将空气注入到喂纱喷嘴中。

-纱线保持装置，用于将预定长度辅助纱线保持在喂纱喷嘴外侧。

17.根据权利要求16所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线处理工具，其特征在于，所述紧固装置和所述喂纱嘴两者一体地连接到固定结构的端部，固定结构设有连接到机械臂的安装结构。

18.根据权利要求17所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线处理工具，其特征在于，所述固定结构的所述端部设置成凹型结构，使所述端部偏向或弯曲以容纳吸收所述纱线接头的旋转的锭子。

19.根据权利要求18所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线处理工具，其特征在于，所述纱线保持装置设置在所述吸气装置和所述吹气装置之间。

20.一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，其特征在于，

-步骤a）通过设置在机械臂上的的纱线处理工具上的喂纱器喷嘴来供给辅助纱线的自由端。

-步骤b）使辅助纱线的自由端接近旋转锭子的锭子管，以保证辅助纱线的自由端缠绕在锭子管上。

-步骤c）停止旋转主轴管的旋转。

-步骤d）在步骤c）之后，将空气吸入到喂纱器喷嘴中。

-步骤e）在将空气吸入到喂纱器喷嘴中的同时，定位纱线处理工具以进行穿线和接头操作，其中，穿纱操作包括将辅助纱线固定，形成辅助纱线的穿线部分。

21.根据权利要求19所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，其特征在于，

-步骤a）将预定长度的辅助纱线固定在喂纱器喷嘴的外部。

-步骤b）将空气吹入纱线进给喷嘴中，以将预定长度的辅助纱线切向地定位在主轴管上，以辅助缠绕。

-步骤e）后还包括步骤f），步骤f）为将搭接完成发辅助纱线采用切断装置切断。

22.根据权利要求20所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，其特征在于，在将空气吹入所述喂纱器喷嘴的同时，所述纱线处理工具摆动地运动。

23.根据权利要求21所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，其特征在于，将所述辅助纱线紧固在所述喂纱器喷嘴的外侧以形成所述穿线部分的步骤，包括紧固辅助纱线借助于至少一个整体地附接到纱线处理工具上的抓持元件来系住纱线。

24.根据权利要求20所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，其特征在于，步骤e）在将空气吸入到喂纱器喷嘴中的同时，定位纱线处理工具以进行穿线和接头操作，其中，穿纱操作包括将辅助纱线紧固在喂纱器喷嘴的外侧，形成辅助纱线的穿线部分。

25.根据权利要求20所述一种环锭纺纱机纱线搭接系统的纱线搭接方法，其特征在于，步骤e）在将空气吸入到喂纱器喷嘴中的同时，定位纱线处理工具以进行穿线和接头操作，其中，穿纱操作包括将辅助纱线紧固在第一文丘里管和第二文丘里管之间，形成辅助纱线的穿线部分。

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