CN114890237A - 一种智能型自动理丝接丝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及编织理丝技术领域，具体涉及一种智能型自动理丝接丝装置，包括：吸丝装置、分丝模块、取丝模块、接丝模块、运动执行设备；所述的吸丝装置，是由吸丝器、第一气缸、滑台、第一电磁阀及第一支架构成，所述吸丝器在所述运动执行设备的控制下由所述气缸驱动，沿着滑轨运行；所述分丝模块包括前分丝模块和后分丝模块及前置格栅模块三个模块组成，各个模块分别由丝杆、滑轨、气缸、第二电磁阀、电磁铁及第二支架构成，分丝杆在控制设备的控制下由气缸驱动，沿着滑轨运动，用以将丝束分开并固定丝束在空间中的位置；本发明大大提高了工作效率和降低了工人的劳动强度，节省人工成本。

Description

一种智能型自动理丝接丝装置
技术领域
本发明涉及编织理丝技术领域，尤其涉及一种智能型自动理丝接丝装置。
背景技术
在涤纶FDY、DTY等生产中，需要对产品进行预检处理及染色试验。该产品是3-10kg的丝饼，下线后被暂放在丝饼小车上，丝饼小车有两个侧面，每个侧面一般存放有15-48个丝饼。目前的做法是首先对丝饼逐个剥丝，以去掉丝饼外层脏污、受损的部分，然后进行编织染色试验。即首先要对每个丝饼的丝束进行一定长度剥丝和一定长度的染色前的编织袜筒(织袜，以下用该简称)，以便进行染色试验。染色试验是这类化纤产品的一项重要的物理指标的测试，国内的生产厂家，基本都会对丝饼逐个进行织袜。
对于一条年产20万吨的FDY生产装置，每天大约有5万只以上的丝饼需要织袜，需要有16人/每班的织袜工和6人/每班的剥丝工，每天三个班分别需要织袜工48人，波斯共18人，总共需要66人。织袜岗位的劳动强度在检验工段劳动强度是最高的。DTY需要的工作人员更多。
织袜时，需要人工从丝饼小车上一个丝饼一个丝饼的找取丝束头，等待前一个丝饼按定长织袜完毕后切断丝束，再接上下一个丝饼的丝头，即接丝，这样一个一个的织成连续的袜带。织袜机本身在设定好所织袜带的定长后，不再需要人工干预，可以一直进行织袜，只需要人工把不同的丝饼的丝束头接续上即可。由于按定长织一个丝饼总共需要6-9秒钟，人工接丝只需要3秒钟左右，所以织袜速度远低于人工接丝的速度，但接丝后3-6秒的时间间隔人员又不能离开进行其他的工作，这样工作效率就很低，从而导致成本更高。
发明内容
本发明提供一种智能型自动理丝接丝装置，用以解决上述背景中提到的问题。
一种智能型自动理丝接丝装置，包括：吸丝装置、分丝模块、取丝模块、接丝模块、运动执行设备；
所述的吸丝装置，是由吸丝器、第一气缸、滑台、第一电磁阀及第一支架构成，所述吸丝器在所述运动执行设备的控制下由所述气缸驱动，沿着滑轨运行；
所述分丝模块包括前分丝模块和后分丝模块及前置格栅模块三个模块组成，各个模块分别由丝杆、滑轨、气缸、第二电磁阀、电磁铁及第二支架构成，分丝杆在控制设备的控制下由气缸驱动，沿着滑轨运动，用以将丝束分开并固定丝束在空间中的位置；
所述的取丝模块，是由取丝器、连接设备、电动滑台、第三电磁阀及第三支架构成，用以将分丝模块上的丝束分别取走并提供至接丝模块；
所述接丝模块，是由气动打结器、气缸、滑轨、导丝器、夹丝器、第四电磁阀及第四支架构成，用以将丝束通过打结的方式进行连接；
所述运动执行设备包括中央处理单元和输入、输出单元，用以对分丝模块和取丝模块进行运动控制。
优选地，所述吸丝器的吸嘴直径为8至20mm之间，所需压缩空气压力在0.4至1.2MPa之间。
本发明可以把丝车上一个侧面的丝饼的每个丝束全部自动剥丝，并把各个丝饼的丝束整理好，自动一个一个的把丝束连接起来，全自动织袜机就可以不需人工分理丝路和接丝直接进行连续织袜。这样，织袜岗位的48人可以全部不用。即剥丝、织袜两道工序只用剥丝一个工序的人工就可完成。大大提高了工作效率和降低了工人的劳动强度，节省人工成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明中分丝模块结构示意图；
图2为本发明中取丝模块结构示意图；
图3为本发明中接丝模块结构示意图；
图4为本发明中理丝和接丝工作结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
结合附图1-4所示，本发明涉及一种智能型自动理丝接丝装置包括吸丝装置、分丝模块、取丝模块、接丝模块、运动执行设备；
所述的吸丝装置，是由吸丝器、第一气缸、滑台、第一电磁阀及第一支架构成，所述吸丝器在所述运动执行设备的控制下由所述气缸驱动，沿着滑轨运行；
所述分丝模块包括前分丝模块和后分丝模块及前置格栅模块三个模块组成，各个模块分别由丝杆、滑轨、气缸、第二电磁阀、电磁铁及第二支架构成，分丝杆在控制设备的控制下由气缸驱动，沿着滑轨运动，用以将丝束分开并固定丝束在空间中的位置；
所述的取丝模块，是由取丝器、连接设备、电动滑台、第三电磁阀及第三支架构成，用以将分丝模块上的丝束分别取走并提供至接丝模块；
所述接丝模块，是由气动打结器、气缸、滑轨、导丝器、夹丝器、第四电磁阀及第四支架构成，用以将丝束通过打结的方式进行连接；
所述运动执行设备包括中央处理单元和输入、输出单元，用以对分丝模块和取丝模块进行运动控制。
进一步地，
本发明需要人工从丝车上把丝饼的丝束取下，放进专用吸丝器的吸嘴，剥丝、理丝、接丝工作的人工部分就结束了。剥丝的长度通过控制设备来控制，自动完成。在完成剥丝后，理丝和接丝工序也随之由机械手按照预先设定好的程序自动完成。
所述的丝车是用于存放FDY或DTY丝锭的可移动设备，有两个侧面可以存放丝锭，每个侧面可以存放15-48个丝锭，人工推行或机车牵引。
分丝模块分前分丝模块和后分丝模块。分丝模块的作用是通过前后两个分丝模块把做三维运动的多个丝束彼此按固定的间距分开，使丝束只做向X轴方向的一维运动。待分丝完成后由电磁铁把丝束加紧。为了避免丝束在分丝模块的沟槽内运动时产生毛丝，分丝模块的沟槽内镶嵌导丝器。
取丝模块分前取丝模块和后取丝模块。取丝模块的作用是通过前后取丝模块把分丝模块分开的丝束(丝束在前、后分丝模块中间)夹住，并保持住丝束空间的位置不动。
打结信号由织袜机发出，接丝模块由接丝水平运动气缸把接丝支架送到标准丝位置或待接丝的位置。由接丝垂直运动气缸带动接丝支架上下运动使待接丝束进入打结器。通过控制设备控制电磁阀的通断供给打结器气源进行打结，通过气动打结器把要接的丝束同在织袜的丝束打成网络结的方式连接起来。实现自动打结。
打结信号由织袜机发出，接丝模块由接丝水平运动气缸把接丝支架送到标准丝位置或待接丝的位置。由气缸带动接丝支架上下运动使待接丝束进入打结器。通过控制设备控制电磁阀的通断供给打结器气源进行打结，通过气动打结器把要接的丝束同在织袜的丝束打成网络结的方式连接起来，实现自动打结。
在实际应用过程中还需用到丝束探测器，用以检测丝束是否在正确的位置，送控制设备进行处理，实现有效接丝、故障报警及接丝状态的检测。
丝饼是按一定的间隔放置在丝车上的，彼此间隔很小，大约50mm左右。剥丝时使用吸丝器，吸丝器是剥丝的常用设备。吸丝器和丝车的距离在3-5m之间，吸丝器的吸嘴直径15mm左右，剥丝时，越靠近吸丝器的吸嘴，丝束间的间距越小。丝饼直径大约在260mm-420mm之间。
剥丝时，丝束在丝饼上由静止变为运动，需要外力，外力有吸丝器产生。静止的丝束和运动的丝束之间将产生张力(吸丝器的吸力)，并产生加速度，使运动的丝束趋于沿直线方向行进。由于吸丝器基本在丝车的前方中心位置，这样丝束在张力的作用下，在丝束前进的方向上，丝束的运动轨迹是每隔与丝饼半径相等的距离上，就有一个圆锥形的轨迹，总体轨迹像莲藕状。在丝饼前方100mm-200mm处第一个锥底直径只有丝饼直径的0.5-0.6倍左右，所以相邻丝束间将会有260mm左右的间隔。这样，所有被吸丝器吸住的丝束同丝车上的排列一样，分层、分列成纺锤状向吸丝器运动。由于剥丝一般只有6-30秒就可以完成一个丝车侧面的所有丝饼的剥丝工序，而完成丝车上一个侧面所有丝饼的织袜累计需要200秒左右。所以，利用剥丝时丝车上各个丝饼的丝束被吸丝器吸引时丝束产生的分层、分列的排布，用一套设备把他固定住，并保持一定的时间，就可由全自动织袜机的取丝装置准确找到丝束的位置，从而实现自动连续织袜，由机械手实现人工分理丝路的功能。本发明的分丝模块和取丝模块通过驱动装置和相应的控制就可实现丝路的分理工作。
在吸丝器前方600mm-1000mm处，相邻丝束间的间隔有40mm-160mm左右。在此处进行分理丝路比较理想。因为，越靠近丝车的位置，虽然丝束的间距比较大，便于分丝模块、取丝模块的插入，但占用空间太大，设备的强度也要增大；分丝模块、取丝模块的尺寸过大时，其运行稳定性差，同时驱动设备需要比较大的推力，造成设备成本升高，运行能量消耗也大。从这方面来考虑，整体尺寸应该越小越好，这就要求分丝模块、取丝模块尽量靠近吸丝器的位置。但是，越靠近吸丝器的位置，丝束间距越小，丝束又是在三维空间内抖动的，分丝模块、取丝模块就很难插入每行、每列的空间内，容易造成分丝错行或错列。从这方面来说，又要求整个丝束相互间的间距越大越好，即尽量的靠近丝车的位置。因此需要在吸丝器和丝车之间寻找一个分丝模块、取丝模块插入的最佳位置。根据试验，当丝车与吸丝器间距2-4m，分丝模块、取丝模块距离吸丝器600mm-1000mm处的位置放置分丝模块、取丝模块，是较为合适的。
分丝模块运动气缸使用SMC CDM2BZ20型和CDM2BZ32型；取丝器动夹片运动气缸使用CJPB6*10-H6型号。取丝模块电动滑台使用力姆泰克DTH80型。
运动设备在滑轨上运行，滑轨使用上银滑轨。所用的型号有MGN12C和MGW12C为了便于分理丝束，分丝模块是可以沿着丝束运动的水平方向前后移动的。
吸丝时，人工按动吸丝启动按钮，把丝束放到吸丝器的吸口，检查所有丝束都被吸进吸丝器后，再按动吸丝器移动按钮，剥丝、织袜的人工操作部分就完成了。
控制设备的电磁阀使用SMC一进16出电磁阀，专用控制器由中央控制单元及外围电路组成。以上所有装置、部件的运动都由气缸上的活塞连杆带动或电动滑台带动。气缸由相应的电磁阀的通断来连通或切断气源驱动气缸活塞运动，电磁阀的通断由控制器来控制。为了能够驱动电磁阀，控制器的输出模块是专用的输出驱动电路。
本发明利用剥丝工序吸丝器对丝束产生的拉力，使丝束在运行中按行列整齐排列，插入分丝、夹丝装置，当剥丝结束时，丝束按照一定的间距被整齐的固定在夹丝装置上，从而实现分理丝路的目的。由于丝束空间位置固定并可知，就可以由机械手在程序的控制下自动完成取丝、接丝，从而取消织袜工序的人工工作。大量使用丝束探测器，通过控制设备处理，输出丝束在分丝模块、取丝模块、接丝模块的状态，接受输入指令，实现人机信息交换这样，依靠人工智能代替人工完成织袜的理丝、取丝、接丝工作，而织袜本身是不需要人工干预的。
就国内来说，有200-300套10-20万吨/年的FDY生产线，每套生产线需要8-12台这样的设备，可以减少7000人左右。国内有200-300套10-20万吨/年的POY生产线POY产品基本都会进行假捻(DTY)，假捻产品也需要编制染色试验，需要的织袜设备和人工是FDY产品的3倍多，可以减少用人20000人左右。该项发明投放市场，将会产生10亿元/年以上的社会效益。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种智能型自动理丝接丝装置，其特征在于，包括：吸丝装置、分丝模块、取丝模块、接丝模块、运动执行设备；
所述的吸丝装置，是由吸丝器、第一气缸、滑台、第一电磁阀及第一支架构成，所述吸丝器在所述运动执行设备的控制下由所述气缸驱动，沿着滑轨运行；
所述分丝模块包括前分丝模块和后分丝模块及前置格栅模块三个模块组成，各个模块分别由丝杆、滑轨、气缸、第二电磁阀、电磁铁及第二支架构成，分丝杆在控制设备的控制下由气缸驱动，沿着滑轨运动，用以将丝束分开并固定丝束在空间中的位置；
所述的取丝模块，是由取丝器、连接设备、电动滑台、第三电磁阀及第三支架构成，用以将分丝模块上的丝束分别取走并提供至接丝模块；
所述接丝模块，是由气动打结器、气缸、滑轨、导丝器、夹丝器、第四电磁阀及第四支架构成，用以将丝束通过打结的方式进行连接；
所述运动执行设备包括中央处理单元和输入、输出单元，用以对分丝模块和取丝模块进行运动控制。
2.根据权利要求1所述的一种智能型自动理丝接丝装置，其特征在于，所述吸丝器的吸嘴直径为8至20mm之间，所需压缩空气压力在0.4至1.2MPa之间。
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