CN117248322A - 一种自动化控制数字储纱器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种自动化控制数字储纱器，包括设于安装壳一端的入线模组，驱动电机的电机轴贯穿安装壳，安装壳内设有测纱长模块与电机轴连接，电机轴末端连接有送纱轮，入线模组和送纱轮间设有断纱机构，送纱轮一侧设有纱线板；安装壳一侧面设有数显模块，数显模块设有数字屏和微控制器，数显模块或安装壳上游端面设有警报器，微控制器与驱动电机、检测张力模组、测纱长模块和警报器电信号连接。该储纱器能够根据产品制备需要改变驱动电机的运行速度，调整送纱量和纱线的张力值，满足产品制备过程中不同工艺对送纱量和纱线张力值的要求，制备出更加丰富的针织产品，具有结构简单、操作方便、测试精度高、智能化程度高、适用范围广等特点。

Description

一种自动化控制数字储纱器

技术领域

本申请属于纺织技术领域，尤其涉及一种自动化控制数字储纱器。

背景技术

在纺织生产中，储纱器是针织机上的重要部件。将纱线按照要求输送入编织区，通过储纱器可控制纱线长度或保持纱线输送张力一致，从而使编织物符合生产要求。纱线的输送量和张力直接影响着织物的质量，尤其是纱线张力直接关系着织物的松紧和密实度，所以对于精准获取和控制纱线的输送量和张力对织物质量的提升有着及其重要的作用。但由于单台大圆机中设置的储纱器数量较多，少则几十个，多则上百个，现有的做法是对每根纱线采用张力测试仪进行检测，或者在运行中织物出现异常时认为判定对某个区域的纱线进行张力检测；现有储纱器虽然有进行断纱报警，但实质上并不能判定纱线的张力异常情况，而且无法实现对张力的调节和控制，限制了应用范围。由于储纱器为通用部件，需要考虑安装空间和成本问题，在上百路针织线路的情况，部件过大则无法进行排布，而且线路走向是固定的，对结构进行改进容易造成与现有大圆机无法匹配的问题。另外由于储纱器统一采用皮带共同驱动，容易造成皮带传动弹性变形造成送纱轮转动不同步，从而送纱长量和张力值改变，织物产品出现质量问题；而且该种统一采用皮带带动的储纱器各纱线的张力值和送纱量统一，无法适应需要不同送纱量和张力值产品的制备，如带提花的织物，限定了其应用范围。

发明内容

本申请提供了一种结构简单、张力检测精度高、监测范围可调、送纱量和张力值可调、数字显示的自动化控制数字储纱器，可以有效解决上述问题。

本申请是这样实现的：

一种自动化控制数字储纱器，包括安装壳及由安装壳上游端向下游端依次设置的入线模组、驱动电机和检测张力模组，所述入线模组设于安装壳一端，所述驱动电机设于安装壳上端，所述驱动电机的电机轴竖直贯穿安装壳，所述安装壳内设有测纱长模块与电机轴连接，所述电机轴末端连接有送纱轮，所述入线模组和送纱轮之间设有断纱机构与安装壳连接，所述送纱轮与检测张力模组之间设有纱线板，所述纱线板上设有纱线孔；所述安装壳一侧面设有数显模块，所述数显模块设有数字屏和微控制器，所述数显模块或安装壳上游端面设有警报器，所述数字屏倾斜向下设置，所述安装壳的入线模组的相对端设有取电模块与微控制器电连接，所述微控制器与驱动电机、检测张力模组、测纱长模块和警报器电信号连接。所述数字屏用于显示检测张力模组测定的张力值，并控制在一定张力值范围内通过报警器实现监控。

作为进一步改进的，所述检测张力模组设有张力传感器、检测杆和辅助杆，所述张力传感器固定于安装壳内与微控制器电信号连接，所述检测杆与张力传感器连接并伸出安装壳，所述辅助杆分别设于检测杆上下游侧与安装壳连接，所述检测杆和辅助杆上设有滑轮。

作为进一步改进的，所述检测杆和辅助杆上设有一个或多个高度不同的滑轮。

作为进一步改进的，所述检测张力模组的下游端也设有断纱机构。

作为进一步改进的，所述断纱机构设有固定座、偏移板和霍尔传感器，所述固定座固定于安装壳上，所述偏移板为直角弯折板，偏移板直角处与固定座铰接；所述偏移板一端设有配重块和磁片，另一端至少设有一个高度的线孔；所述霍尔传感器设于与磁片相对的安装壳内，所述霍尔传感器与微控制器电信号连接。

作为进一步改进的，所述测纱长模块设有码盘和光电感应器，所述码盘固定于电机轴上，所述光电感应器设于安装壳上与码盘匹配，所述光电感应器与微控制器电信号连接。

作为进一步改进的，所述安装壳远离入线模组端设有卡槽，所述卡槽上设有固定螺栓。

作为进一步改进的，所述卡槽为倒U型，所述卡槽的安装壳内侧设有取电模块，所述固定螺栓设于取电模块相对的卡槽上。

作为进一步改进的，所述数字屏上设有按钮设定张力范围值，所述数字屏用于显示编号、张力值、纱长值和送纱速度。

一种针织机，包括针织机本体，所述针织机本体至少设有两台储纱器，所述储纱器的驱动电机和微控制器连接有主控制器、移动设备或电脑，用于设定驱动电机的转速和微控制器监控参数适应性调整，各储纱器转速和参数可以相同或不同，实行监控。

本申请的有益效果是：本申请通过在储纱器上布局驱动电机、入线模组、检测张力模组、测纱长模块、数显模块、警报器等机构，该储纱器能够根据产品制备需要改变驱动电机的运行速度，调整送纱量和纱线的张力值，满足产品制备过程中不同工艺对送纱量和纱线张力值的要求，制备出更加丰富的针织产品。在保证纱线稳定传输的情况下，获取纱线的传送速度、传送长度和张力信息，通过微控制器转化为实时的张力值、纱长值和送纱速度，并在速度或张力值异常的情况下发出警报，方便工作人员快速识别查看和处理，工作人员能够更加直观的判定纱线运行情况，并作出针对性的处理；在出现断纱的情况下，发出警报并停止送纱。进一步的检测张力模组和断纱机构上的纱线路径可以根据不同产品的生产要求进行调整，确保获取准确的纱线张力范围值及避免发生警报器误报的现象。该储纱器结构简单、操作方便、测试精度高、智能化程度高、适用范围广，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种自动化控制数字储纱器的整体结构示意图；

图2是本发明一种自动化控制数字储纱器的内部结构示意图；

图3是图2中A的放大示意图；

图4是本发明一种自动化控制数字储纱器的内部结构示意图；

图5是图4中B的放大示意图；

图6是本发明一种自动化控制数字储纱器的结构示意图；

图7是图6中C的放大示意图；

图8是本发明一种自动化控制数字储纱器的结构示意图；

图9是本发明一种自动化控制数字储纱器的另一走线示意图；

图10是本发明一种自动化控制数字储纱器的另一结构示意图。

附图标记：

安装壳10；卡槽11；固定螺栓12；取电模块13；取电柱14；入线模组20；导纱杆21；导纱孔22；导纱轮23；夹纱盘24；驱动电机30；送纱轮31；检测张力模组40；张力传感器41；检测杆42；辅助杆43；滑轮44；测纱长模块50；码盘51；光电感应器52；断纱机构60；固定座61；偏移板62；配重块621；磁片622；线孔623；霍尔传感器63；纱线板70；纱线孔71；数显模块80；数字屏81；微控制器82；警报器90。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

参照图1-10所示，一种自动化控制数字储纱器，包括安装壳10及由安装壳10上游端向下游端依次设置的入线模组20、驱动电机30和检测张力模组40，所述入线模组20设于安装壳10一端，所述驱动电机30设于安装壳10上端，所述驱动电机30的电机轴竖直贯穿安装壳10，所述安装壳10内设有测纱长模块50与电机轴连接，所述电机轴末端连接有送纱轮31，所述入线模组20和送纱轮31之间设有断纱机构60与安装壳10连接，所述送纱轮31与检测张力模组40之间设有纱线板70，所述纱线板70上设有纱线孔62371；所述安装壳10一侧面设有数显模块80，所述数显模块80设有数字屏81和微控制器82，所述数显模块80或安装壳10上游端面设有警报器90，所述数字屏81倾斜向下设置，所述安装壳10的入线模组20的相对端设有取电模块13与微控制器82电连接，所述微控制器82与驱动电机30、检测张力模组40、测纱长模块50和警报器90电信号连接。所述数字屏81用于显示检测张力模组测定的张力值，并控制在一定张力值范围内通过报警器90实现监控。数字屏81可以显示检测张力模组40检测获得的实时张力值，并控制在一定范围值内，超出该范围值时警报器90发生报警，工作人员即可根据数字屏81显示测定的张力值清楚的获得张力情况，从而对纱线的张力情况做出清楚的判定，并做出相应的调整，大大提升了工作效率。具体的，工作人员通过数字屏81查看实时的张力情况，一方面便于织布前的各纱线张力的调节，另一方面便于在工作中对纱线工作张力的查看，掌握织布情况；并且将张力值控制在一定范围内，如正常张力值为10，张力值在10.5-9.5之间波动属于正常，超出范围则发出报警，提醒工作人员进行处理。并且可以通过驱动电机30控制转速，实现对张力和送纱速度的控制，对于不同的储纱器则可以分别控制不同驱动电机30的参数值，实现不同张力值的控制，从而针织出不同类型的布料，也可以在张力值超出范围时，实现自动调节驱动电机30的转速，对张力值的调节，精准控制，提高织布效果。

入线模组20是将纱线引入到储纱器中，通常设置导纱杆21，导纱杆21设置导纱孔22，并通过导纱轮23和夹纱盘24来提升平整度和光洁度。

接着通过断纱机构60将纱线引入到送纱轮31，断纱机构60的线孔623一方面起到引导走线的作用，将纱线引导到送纱轮31上，另一方面断纱机构60通过霍尔传感器63判定发生断纱现象。

纱线缠绕在送纱轮31上，通过送纱轮31控制纱线的走线量，送纱轮31通过驱动电机30的转动实现联动。同时测纱长模块50通过测量电机轴单位时间转动的圈数计算出纱线的输送速度和输送量。驱动电机30为变频电机或伺服电机。

送纱轮31的纱线输出端由于具有位置要求，需要采用纱线板70确保纱线在送纱轮31上顺利缠绕，通常需要确保送纱轮31两端的处于不同的高度，且位于送纱轮31的缠绕范围内，避免缠绕过程脱出送纱轮31的问题。

最后纱线通过检测张力模组40采用三角拉力测试的方法，并换算成纱线的张力值。

数显模块80用于设定需要控制的张力、纱线量等参数值，并时间监测显示测量获得的送纱量、送纱速度和张力值，与警报器90连接，在异常的情况下发出警报。数字屏81倾斜向下设置是指屏幕朝向前下方，由于储纱器装配与大圆机上时是高于人员高度的，查看是需要抬头仰望，为了便于查看则需要向前倾斜设置，且便于按键设置操作，数字屏81的水平倾斜角度通常设置为30-60°，较优的设置成45°角。

警报器90可以设置视觉警报器90和声音警报器90，视觉警报器90通常为报警灯，报警灯可以设置于数字屏81上，也可以设置于安装壳10上游端面上，储纱器安装于大圆机上时使得报警灯位于前端位置，从而便于人员查看到，报警灯可以根据事件的紧急情况设定不同亮度或不用颜色灯或闪烁连续性不同来区分，如张力值超出第一范围值时间隔1s闪烁一次，超出第二范围值时0.5秒闪烁一次，发生断纱时则常亮，还可配合声音报警来实现不同情况的报警。

取电模块13设有取电柱14伸入卡槽11内，储纱器安装于大圆机架上时，取电柱14连通电源。

进一步地，所述检测张力模组40设有张力传感器41、检测杆42和辅助杆43，所述张力传感器41固定于安装壳10内与微控制器82电信号连接，所述检测杆42与张力传感器41连接并伸出安装壳10，所述辅助杆43分别设于检测杆42上下游侧与安装壳10连接，所述检测杆42和辅助杆43上设有滑轮44。

纱线通过检测杆42和辅助杆43的滑轮44的走线，形成辅助杆43向下拉扯或向上提升检测杆42的作用力，从而反应到与检测杆42连接的张力传感器41上，在通过微控制器82换算成纱线的张力显示。两侧的辅助杆43的高度及与检测杆42的间距通常设置成一致，从而平衡水平方向的作用力。

进一步地，所述检测杆42和辅助杆43上设有一个或多个高度不同的滑轮44。

设置多个滑轮44，是由于进行不同产品的生产中纱线的张力不同，在纱线在检测杆42和辅助杆43上的绕线不变的情况下，张力传感器41承受的是竖直向下的作用力，如果纱线的张力存在较大差异，过大的张力可能会损坏张力传感器41，过小的张力则可能导致无法获取到准确的张力数值，采用精度高的张力传感器41则容易造成损坏；所以本申请通过设置不同高度的滑轮44，实现不同高度差的绕线方式，使得分配到竖直方向检测杆42上的张力值不用，即对于纱线张力值较大的情况，选择检测杆42和辅助杆43上高度差小的滑轮44进行走线，如使得纱线竖直角度呈60°角，对于纱线张力值较大的，则选择高度差大的走线，使得分配到数值方形的力增加，在通过微控制器82换算成纱线张力值显示，需要注意的是在进行滑轮44选择的同时需要进行数字屏81的同步设定，可以通过角度选择或模式选择来实现。

进一步地，所述检测张力模组40的下游端也设有断纱机构60。

进一步地，所述断纱机构60设有固定座61、偏移板62和霍尔传感器63，所述固定座61固定于安装壳10上，所述偏移板62为直角弯折板，偏移板62直角处与固定座61铰接；所述偏移板62一端设有配重块621和磁片622，另一端至少设有一个高度的线孔623；所述霍尔传感器63设于与磁片622相对的安装壳10内，所述霍尔传感器63与微控制器82电信号连接。

偏移板62在没有纱线作用力的情况下，在配重块621的作用下向下运动，使得磁片622与霍尔传感器63分离，实现报警。

进一步地，所述测纱长模块50设有码盘51和光电感应器52，所述码盘51固定于电机轴上，所述光电感应器52设于安装壳10上与码盘51匹配，所述光电感应器52与微控制器82电信号连接。

测纱长模块50的工作原理是电机轴带动码盘51旋转，码盘51上设置有光电感应器52的检测点，码盘51转动一周则获取一次信号，从而计算出码盘51的转动圈数，再通过圈数换算出纱线的长度及速度。

进一步地，所述安装壳10远离入线模组20端设有卡槽11，所述卡槽11上设有固定螺栓12。

卡槽11便于将储纱器安装于大圆机固定架上。

进一步地，所述卡槽11为倒U型，所述卡槽11的安装壳10内侧设有取电模块13，所述固定螺栓12设于取电模块13相对的卡槽11上。提升安装的稳定性和效率。

进一步地，所述数字屏81上设有按钮设定张力范围值，所述数字屏81用于显示编号、张力值、纱长值和送纱速度。

通过直观的方式显示出各参数值，更有利于工人掌握纺织情况，并且及时发现异常情况，也能够根据参数情况快速对设备进行调整，提升工作效率和上产质量。

一种针织机，包括针织机本体，所述针织机本体至少设有两台储纱器，所述储纱器的驱动电机30和微控制器82连接有主控制器、移动设备或电脑，用于设定驱动电机的转速和微控制器监控参数适应性调整，各储纱器转速和参数可以相同或不同，实行监控。主控制器、移动设备或电脑与储纱器的微控制器82可以通过有线或无线的方式进行信号传输，有线则通过通信导线连接，无线则通过增设无线通信模块进行信号传输。

通过主控制器、移动设备或电脑设置不同驱动电机30的参数值，甚至在生产过程中的不同时间通过控制驱动电机30的速度来调整送纱量或张力值，不同储纱器的驱动电机30的速度可以不同，同一储纱器的驱动电机30在不同时期也可以发生变化，从而满足复杂工艺的针织加工；由于不同工作情况的参数值是不同的，所以也需要对监控参数值进行适应性的调整，避免出现误报。

以上所述仅为本申请的优选实施方式而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化控制数字储纱器，包括安装壳及由安装壳上游端向下游端依次设置的入线模组、驱动电机和检测张力模组，所述入线模组设于安装壳一端，所述驱动电机设于安装壳上端，所述驱动电机的电机轴竖直贯穿安装壳，所述安装壳内设有测纱长模块与电机轴连接，所述电机轴末端连接有送纱轮，所述入线模组和送纱轮之间设有断纱机构与安装壳连接，所述送纱轮与检测张力模组之间设有纱线板，所述纱线板上设有纱线孔，其特征在于，所述安装壳一侧面设有数显模块，所述数显模块设有数字屏和微控制器，所述数显模块或安装壳上游端面设有警报器，所述数字屏倾斜向下设置，所述安装壳的入线模组的相对端设有取电模块与微控制器电连接，所述微控制器与驱动电机、检测张力模组、测纱长模块和警报器电信号连接，所述数字屏用于显示检测张力模组测定的张力值，并控制在一定张力值范围内通过报警器实现监控。

2.根据权利要求1所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述检测张力模组设有张力传感器、检测杆和辅助杆，所述张力传感器固定于安装壳内与微控制器电信号连接，所述检测杆与张力传感器连接并伸出安装壳，所述辅助杆分别设于检测杆上下游侧与安装壳连接，所述检测杆和辅助杆上设有滑轮。

3.根据权利要求2所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述检测杆和辅助杆上设有一个或多个高度不同的滑轮。

4.根据权利要求1所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述检测张力模组的下游端也设有断纱机构。

5.根据权利要求1或4所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述断纱机构设有固定座、偏移板和霍尔传感器，所述固定座固定于安装壳上，所述偏移板为直角弯折板，偏移板直角处与固定座铰接；所述偏移板一端设有配重块和磁片，另一端至少设有一个高度的线孔；所述霍尔传感器设于与磁片相对的安装壳内，所述霍尔传感器与微控制器电信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述测纱长模块设有码盘和光电感应器，所述码盘固定于电机轴上，所述光电感应器设于安装壳上与码盘匹配，所述光电感应器与微控制器电信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述安装壳远离入线模组端设有卡槽，所述卡槽上设有固定螺栓。

8.根据权利要求7所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述卡槽为倒U型，所述卡槽的安装壳内侧设有取电模块，所述固定螺栓设于取电模块相对的卡槽上。

9.根据权利要求1所述的一种自动化控制数字储纱器，其特征在于，所述数字屏上设有按钮设定张力范围值，所述数字屏用于显示编号、张力值、纱长值和送纱速度。

10.一种针织机，其特征在于，包括针织机本体，所述针织机本体至少设有两台如权利要求1-9中任一项的储纱器，所述储纱器的驱动电机和微控制器连接有主控制器、移动设备或电脑，用于设定驱动电机的转速和微控制器监控参数适应性调整，各储纱器转速和参数可以相同或不同，实行监控。