CN113604919B - 一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，包括吹气绕纱装置、备用纱退绕装置、纱线送出与柔性牵引装置；所述吹气绕纱装置可将备用纱稳定卷绕至断纱纱管上；所述备用纱退绕装置可以控制备用纱的输出长度与速度；所述纱线送出与柔性牵引装置装配在工业机器人末端，用于完成备用纱的运送、备用纱的柔性持握与牵引。本发明为自动接头中引纱接头方式提供了一种稳定可靠的备用纱绕纱装置，解决了现有引纱接头技术中绕纱不稳定、成功率低的问题。

Description

一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置

技术领域

本发明涉及一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，属于环锭纺细纱自动接头技术领域。

背景技术

细纱是纺纱工艺中的重要工序，细纱工序中断纱将直接影响纺纱的生产效率，目前断纱接头工作仍依靠大量技术熟练的挡车工人手动完成，环锭纺细纱自动接头一直是国内外纺纱界追求的目标。

国内外现有自动接头方法主要分为找纱接头和引纱接头两种，其中找纱接头在原有断纱纱管上找到断头完成接头动作，例如中国专利CN108842239A中设计的“一种环锭细纱机自动接头机器人及其方法”；引纱接头省去了在原纱管上找断头的动作，使用一段备用纱卷绕在断纱纱管上完成接头，是目前自动接头主要使用的方法，例如中国专利CN112111817A中设计的“一种环锭细纱机自动接头方法”、中国专利CN105019077A中设计的“环锭细纱断头自动智能接头方法与装置”、中国专利CN102560770A中设计的“一种细纱自动检测断头、自动接头方法及装置”等。现有引纱接头方法与装置在备用纱绕纱时存在的问题主要有：

（1）现有引纱接头技术中备用纱绕纱装置绕纱不稳定，难以将备用纱成功卷绕在断纱纱管上，导致后续接头动作无法继续。

（2）现有引纱接头方法与装置均使用刚性机构持握并牵引纱线，在实际接头过程中容易出现持握不稳定、牵引多度导致拉断纱线或由于牵引不足导致纱线在自身捻度下扭结等问题；

（3）现有引纱接头方法与装置难以解决纱线易飘动、易退捻、易断裂等特点，接头过程纱线质量不一，断纱现象会再次发生造成接头效率下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：使用引纱接头技术的自动接头装置中备用纱绕纱不稳定、成功率低。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，其特征在于，包括吹气绕纱装置、备用纱退绕装置、纱线送出与柔性牵引装置以及工业机器人；纱线送出与柔性牵引装置装配在工业机器人末端；吹气绕纱装置与备用纱退绕装置分别位于纱线送出与柔性牵引装置两侧，且备用纱退绕装置与纱线送出与柔性牵引装置用软管相连，其中：

备用纱退绕装置用于提供自动接头所需的备用纱；

工业机器人控制纱线送出与柔性牵引装置运动至指定位置后，由纱线送出与柔性牵引装置将备用纱退绕装置提供的备用纱送出并牵引至吹气绕纱装置的断纱纱管；纱线送出与柔性牵引装置包括反向安装在工业机器人末端的正向喷嘴和反向喷嘴，通过控制通入正向喷嘴和反向喷嘴的气流实现对备用纱的牵引；向正向喷嘴通入气流后，备用纱从反向喷嘴的喷嘴口进入，并从正向喷嘴的喷嘴口输出至吹气绕纱装置，并不断向前牵引备用纱运动，向吹气绕纱装置提供自动接头所需的备用纱；向反向喷嘴通入气流后，为断纱纱管与正向喷嘴之间的备用纱反向施加张力，以便于后续自动接头工作的进行；

吹气绕纱装置用于将备用纱卷绕至断纱纱管上。

优选地，所述备用纱退绕装置包括备用纱管、退绕锭子和步进电机一，步进电机一用于驱动退绕锭子旋转，进而退绕锭子带动放置其上的备用纱管转动，从而向外提供所述备用纱。

优选地，所述吹气绕纱装置包括旋转锭子、环形气流罩、步进电机二及断纱纱管，步进电机二驱动旋转锭子旋转，进而由旋转锭子带动放置其上的断纱纱管转动；环形气流罩环绕在断纱纱管外，环形气流罩用于提供环形气流，备用纱在该环形气流的作用下贴近断纱纱管表面并卷绕在断纱纱管上。

优选地，所述环形气流罩包括沿所述断纱纱管周向布置的N个条形气流柱，N≥3，每个条形气流柱沿轴向设有M个出风口，M≥3，所有出风口均与设于所述吹气绕纱装置上的进风口相连通；每个出风口均对准所述断纱纱管外圈的切线方向，从而使得从N个条形气流柱吹出的气流形成所述环形气流。

优选地，所述正向喷嘴和所述反向喷嘴的结构相同，包括本体及喷嘴，正向喷嘴和反向喷嘴的喷嘴反向布置，所述备用纱通过反向喷嘴的喷嘴进入反向喷嘴的本体，出反向喷嘴的本体后进入正向喷嘴的本体，最后自正向喷嘴的喷嘴喷出；本体与进气口相连通，本体内设有锥形结构，锥形结构的小端对准喷嘴；备用纱自反向喷嘴的锥形结构的小端进入后，从大端出反向喷嘴的锥形结构；并且，备用纱自正向喷嘴的锥形结构的大端进入后，从小端出正向喷嘴的锥形结构；喷嘴内设有双螺旋形结构，由进气口通入的气体经由锥形结构进入双螺旋形结构内，使得锥形结构的小端处压力大于大端处压力；气流进入双螺旋形结构后，在喷嘴内形成双螺旋气流，进入喷嘴的备用纱在该双螺旋气流的作用下增加捻度。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，具有如下有益效果：

（1）所设计的环形气流罩可以在断纱纱管周围形成环形气流，大大提高了备用纱绕纱的成功率，为引纱接头提供了切实可行的备用纱绕纱方案；

（2）纱线送出与柔性牵引装置上的纱线喷嘴设计的双螺旋形锥式分流机构，使得备用纱在被吹出时仍具有一定捻度，平衡纱线的强力与张力；

（3）纱线送出与柔性牵引装置上的反向喷嘴在完成备用纱绕纱后为纱管与纱线送出喷嘴之间的纱线提供张力，可确保在接头过程中纱线不发生由于自身捻度导致的扭结现象，同时确保接头过程中纱线处于可自由移动的状态防止断纱。

附图说明

图1是本发明实施例中备用纱绕纱装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中备用纱退绕装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中纱线送出与柔性牵引装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中吹气绕纱装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中吹气绕纱装置的第二种结构示意图；

图6是本发明实施例中双螺旋形锥式分流机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明提供的一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，包括吹气绕纱装置1、备用纱退绕装置2、纱线送出与柔性牵引装置3以及工业机器人4。吹气绕纱装置1将备用纱5卷绕至断纱纱管14上。备用纱退绕装置2提供自动接头所需备用纱5。纱线送出与柔性牵引装置3完成纱线的牵引和绕纱等动作。工业机器人4控制纱线送出与柔性牵引装置3运动至指定位置，工业机器人4可实现高精度作业完成自动接头整个过程。

吹气绕纱装置1与备用纱退绕装置2位于纱线送出与柔性牵引装置3两侧。备用纱退绕装置2与纱线送出与柔性牵引装置3用软管相连。纱线送出与柔性牵引装置3装配在工业机器人4末端。

如图2所示，备用纱退绕装置2包括备用纱管21、退绕锭子22和步进电机一23。退绕锭子22安装在步进电机一23上，备用纱管21放置在退绕锭子22上。开始工作时，步进电机一23反向转动带动备用纱管21转动，备用纱5退绕提供自动接头所需的备用纱5。

如图3所示，纱线送出与柔性牵引装置3包括正向喷嘴31和反向喷嘴32。正向喷嘴31和反向喷嘴32以相反的方向安装在工业机器人4末端。向正向喷嘴31通入气流后，备用纱5从反向喷嘴32的喷嘴口进入，并从正向喷嘴31的喷嘴口输出，并不断向前牵引备用纱5运动，提供自动接头所需的备用纱5。

如图4、图5所示，吹气绕纱装置1包括旋转锭子11、环形气流罩12、步进电机二13、断纱纱管14、条形气流柱15、进风口16和出风口17。旋转锭子11安装在步进电机二13上，断纱纱管14放置在旋转锭子11上。本实施例中，环形气流罩12由五个在周向上环绕断纱纱管14的条形气流柱15组成。每个条形气流柱15上设有沿轴向布置的多个出风口17，每个出风口17对准断纱纱管14外圈的切线方向。所有条形气流柱15的所有出风口17均与进风口16相连通，所有条形气流柱15的所有出风口17吹出的气流形成环形气流。步进电机二13正向转动带动断纱纱管14转动，环形气流罩12通入气流后，环形气流罩12产生的环形气流使备用纱5贴近断纱纱管14表面并卷绕在断纱纱管14上，实现绕纱的动作。

如图6所示，在正向喷嘴31和反向喷嘴32内均设计有双螺旋形锥式分流机构，正向喷嘴31和反向喷嘴32包括本体及喷嘴。正向喷嘴31和反向喷嘴32的喷嘴反向布置。备用纱5通过反向喷嘴32的喷嘴进入反向喷嘴32的本体，出反向喷嘴32的本体后进入正向喷嘴31的本体，最后自正向喷嘴31的喷嘴喷出。本体与进气口313相连通，本体内设有锥形结构312，锥形结构312的小端对准喷嘴。备用纱5自反向喷嘴32的锥形结构312的小端进入后，从大端出该锥形结构312。备用纱5自正向喷嘴31的锥形结构312的大端进入后，从小端出该锥形结构312。喷嘴内设有双螺旋形结构311，由进气口313通入的气体经由锥形结构312进入双螺旋形结构311内，使得锥形结构312的小端处压力大于大端处压力。气流进入双螺旋形结构311后，在喷嘴内形成双螺旋气流，进入喷嘴的备用纱5在该双螺旋气流的作用下增加捻度。

绕纱完成后，步进电机二13和步进电机一23停止转动，断纱纱管14和备用纱管21随之停止转动，停止向正向喷嘴31通入气流并向反向喷嘴32通入气流为断纱纱管14与正向喷嘴31之间的备用纱5反向施加张力，便于后续自动接头工作的进行。

在后续接头过程中，随着工业机器人4的运动，断纱纱管14和备用纱管21中间段的备用纱5处于过于张紧或过于松弛状态，通过步进电机一23的转动控制备用纱5的状态，保持接头过程的稳定。

上述备用纱绕纱装置的工作过程如下：

步骤一：将断纱纱管14放置于旋转锭子11上；

步骤二：纱线送出与柔性牵引装置3移动至环形气流罩12缺口处，正向喷嘴31口距离纱管表面3-5cm；

步骤三：向正向喷嘴31通入气流，将纱线向前吹出，使用退绕锭子22的旋转来控制备用纱的输出长度；

步骤四：向环形气流罩12通入气流，通过五根条形气流柱15在纱管表面形成顺时针的环形气流；

步骤五：旋转锭子11顺时针转动，退绕锭子22逆时针转动，使备用纱5进入纱线卷绕装置1并在环形气流作用下卷绕在断纱纱管14上；

步骤六：绕纱完成后，停止向正向喷嘴31和环形气流罩12通入气流，向反向喷嘴32通入气流，为断纱纱管14与正向喷嘴31之间的备用纱添加张力，整个绕纱动作完成。

Claims (4)

1.一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，其特征在于，包括吹气绕纱装置、备用纱退绕装置、纱线送出与柔性牵引装置以及工业机器人；纱线送出与柔性牵引装置装配在工业机器人末端；吹气绕纱装置与备用纱退绕装置分别位于纱线送出与柔性牵引装置两侧，且备用纱退绕装置与纱线送出与柔性牵引装置用软管相连，其中：

备用纱退绕装置用于提供自动接头所需的备用纱；

工业机器人控制纱线送出与柔性牵引装置运动至指定位置后，由纱线送出与柔性牵引装置将备用纱退绕装置提供的备用纱吹出至吹气绕纱装置的断纱纱管表面；纱线送出与柔性牵引装置包括反向安装在工业机器人末端的正向喷嘴和反向喷嘴，通过控制通入正向喷嘴和反向喷嘴的气流实现对备用纱的送出与牵引；向正向喷嘴通入气流后，备用纱从反向喷嘴的喷嘴口进入，并从正向喷嘴的喷嘴口输出至吹气绕纱装置，并不断送出备用纱；向反向喷嘴通入气流后，为断纱纱管与正向喷嘴之间的备用纱反向施加张力，以便于后续自动接头工作的进行；

吹气绕纱装置用于将备用纱卷绕至断纱纱管上；

所述吹气绕纱装置包括旋转锭子、环形气流罩、步进电机二及断纱纱管，步进电机二驱动旋转锭子旋转，进而由旋转锭子带动放置其上的断纱纱管转动；环形气流罩环绕在断纱纱管外，环形气流罩用于在断纱纱管表面形成环形气流，备用纱在该环形气流的作用下贴近断纱纱管表面并卷绕在断纱纱管上。

2.如权利要求1所述的一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，其特征在于，所述备用纱退绕装置包括备用纱管、退绕锭子和步进电机一，步进电机一用于驱动退绕锭子旋转，进而退绕锭子带动放置其上的备用纱管转动，从而向外提供所述备用纱。

3.如权利要求1所述的一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，其特征在于，所述环形气流罩包括沿所述断纱纱管周向布置的N个条形气流柱，N≥3，每个条形气流柱沿轴向设有M个出风口，M≥3，所有出风口均与设于所述吹气绕纱装置上的进风口相连通；每个出风口均对准所述断纱纱管外圈的切线方向，从而使得从N个条形气流柱吹出的气流形成所述环形气流。

4.如权利要求1所述的一种用于环锭纺细纱自动接头的备用纱绕纱装置，其特征在于，所述正向喷嘴和所述反向喷嘴的结构相同，包括本体及喷嘴，正向喷嘴和反向喷嘴的喷嘴反向布置，所述备用纱通过反向喷嘴的喷嘴进入反向喷嘴的本体，出反向喷嘴的本体后进入正向喷嘴的本体，最后自正向喷嘴的喷嘴喷出；本体与进气口相连通，本体内设有锥形结构，锥形结构的小端对准喷嘴；备用纱自反向喷嘴的锥形结构的小端进入后，从大端出反向喷嘴的锥形结构；并且，备用纱自正向喷嘴的锥形结构的大端进入后，从小端出正向喷嘴的锥形结构；喷嘴内设有双螺旋形结构，由进气口通入的气体经由锥形结构进入双螺旋形结构内，使得锥形结构的小端处压力大于大端处压力；气流进入双螺旋形结构后，在喷嘴内形成双螺旋气流，进入喷嘴的备用纱在该双螺旋气流的作用下增加捻度。

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