CN117512903A - 基于物联网的可分布均匀式纱线整理机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机，包括上浆壳体，其特征在于：所述上浆壳体的内部两侧设置有一组走料电机，一组所述走料电机的一侧设置有输出轴，所述输出轴的一端设置有走料辊，所述上浆壳体的内部中间设置有一组上浆电机，一组所述上浆电机的一侧设置有上浆轴，所述上浆轴的一侧设置有上浆辊，所述上浆壳体的内部设置有加热板，所述上浆壳体的右侧设置有烘干壳，所述上浆壳体的左侧设置有加湿壳，所述加湿壳的左侧设置有雾化口，所述加湿壳的右侧设置有一组压缩气缸，所述压缩气缸的一侧设置有凝脂板，本发明，具有可以对纱线的张力进行调整和可以对线的走线速率进行微调的特点。

Description

基于物联网的可分布均匀式纱线整理机
技术领域
本发明涉及纱线整理技术领域，具体为一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机。
背景技术
纱线上浆旨在防止或减少纱、线在织造时产生断头，提高工作效率，将纱、线用浆料进行处理以增加其强度，称为上浆。浆料分天然的与合成的两类。前者有淀粉、改性淀粉、海藻胶等。后者用羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯等。两者也可相互配成混合浆料。
纱线在成型后，其上或多或少的存在没有被拧到纱线主体上的纤维，这种纤维称之为飞羽，飞羽的数量对上浆存在巨大的影响；平衡回潮率即经过若干时间，单位时间内被纤维吸收的水分子数等于从纤维内脱离返回大气的水分子数时，纤维的回潮率才会趋于一个稳定值。处于平衡状态的回潮率称为平衡回潮率。
而现有的上浆装置无法对纱线的张力进行适当的调整，且现有的上浆装置的无法对纱线的走线速率进行微调。
因此，设计可以对纱线的张力进行调整和可以对线的走线速率进行微调的一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机，包括上浆壳体，其特征在于：所述上浆壳体的内部两侧设置有一组走料电机，一组所述走料电机的一侧设置有输出轴，所述输出轴的一端设置有走料辊，所述上浆壳体的内部中间设置有一组上浆电机，一组所述上浆电机的一侧设置有上浆轴，所述上浆轴的一侧设置有上浆辊，所述上浆壳体的内部设置有加热板，所述上浆壳体的右侧设置有烘干壳，所述上浆壳体的内部轴承连接有两个滚轮。
根据上述技术方案，所述上浆壳体的左侧设置有加湿壳，所述加湿壳的左侧设置有雾化口，所述加湿壳的右侧设置有一组压缩气缸，所述压缩气缸的一侧设置有凝脂板，所述加湿壳的左侧设置有检测筒，所述检测筒的内部设置有图像分析仪，所述检测筒的左侧设置有张力控制壳，所述张力控制壳的内部设置有两组张力辊，所述张力控制壳的内部下端设置有张力气缸，所述张力气缸的一侧设置有调节杆，所述调节杆的一端设置有调节球。
根据上述技术方案，所述纱线整理机使用的系统为纱线整理系统，所述纱线整理系统包括浆纱模块、张力控制模块、检测模块、控制模块，所述检测模块与控制模块电连接，所述检测模块与浆纱模块电连接；
所述浆纱模块的作用在于带动纱线进入上浆壳体中完成上浆过程，所述张力控制模块的作用在于控制纱线上浆的张力，所述检测模块的作用在于检测纱线的飞羽量、外界环境的温度及湿度，所述控制模块的作用在于控制走料辊的温度及加湿壳的内部湿度。
根据上述技术方案，所述浆纱模块包括走线单元、上浆单元，所述张力控制模块包括控制单元、张力调节单元；
所述走线单元的作用在于运送纱线，所述上浆单元的作用在于为纱线上浆，所述控制单元的作用在于综合纱线的材质及规格参数，对张力进行计算，所述张力调节单元的作用在于将纱线的张力调整到一定值。
根据上述技术方案，所述检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、飞羽检测单元，所述控制模块包括加湿单元、温度控制单元，所述温度检测单元与走线单元电连接，所述飞羽检测单元与加湿单元电连接，所述湿度检测单元与加湿单元电连接；
所述温度检测单元的作用在于检测外部环境的温度，所述湿度检测单元的作用在于检测外部环境的湿度，所述飞羽检测单元的作用在于检测纱线上飞羽的数量，所述加湿单元的作用在于控制加湿壳内部的湿度，所述温度控制模块的作用在于控制走料辊的温度。
根据上述技术方案，所述纱线整理系统的工作过程包括如下步骤：
S1：输入纱线的规格、材质参数；
S2：根据纱线的规格、材质参数及外界的环境湿度确定纱线的张力；
S3：将纱线的张力调整到指定值；
S4：检测调整完张力的纱线的飞羽数量，根据飞羽数量确定纱线的处理手段；
S5：根据纱线的规格、材质参数及外界的环境温度、湿度确定走料辊的温度，并将走料辊调整到相应的温度；
S6：根据纱线的规格、材质参数确定纱线的走线速率，保证纱线的上浆效率；
S7：完成上浆的纱线，经过烘干壳烘干后排出。
根据上述技术方案，上述步骤S2中，在上浆过程中，必须对张力进行严格控制，当张力过大时，容易导致纱线断线、起毛，而当纱线的张力过小时又会导致纱线之间相互滚绞，故而要根据纱线的规格即纱线的直径及纱线的材料特性来计算张力，同时，湿度会影响纱线的摩擦力，湿度越大摩擦力相应的减小，使纱线更容易发生相互滚绞，进而可以得出纱线的张力F的计算公式为：
式中：为纱线的材质系数，D为纱线的直径，n为外界环境的湿度，/>为纱线在该湿度下的平衡回潮率，/>为纱线的线密度，g为重力加速度。
根据上述技术方案，所述步骤S4中，根据图像分析仪器可以得出纱线的飞羽量k，用纱线的飞羽量k除以纱线的直径得到纱线的比飞羽量，根据比飞羽量的大小就可以得出其处理手段；
当时，判断纱线的飞羽量较为正常，不需要进行其他的操作；
当时，判断此时纱线的飞羽量较多，需要对其进行进一步的处理，避免飞羽量较多的纱线经过上浆后反而降低的上线的相关性能，此时需要根据k的大小对湿度进行调控，k越大时，是湿度越大，且在调节完湿度后，通过压缩气缸、凝脂板来对纱线进行压缩，将其上的飞羽压缩到纱线本体上；
当时，判断此时纱线的飞羽量已经超标，在调节湿度并压缩飞羽的同时，反过来影响张力，避免张力对飞羽的影响过大，且调节时，还需要避免纱线松弛，上浆壳体的长度越长，纱线越容易松弛，故还需要考虑上浆壳体的长度对张力的影响，张力的调节计算式为：
式中：F调为调整后的张力大小，为调整系数，l为上浆壳体的长度。
根据上述技术方案，上述步骤S5中，需要对纱线进行预热，提高上浆的效率，而预热温度又与纱线的规格与材质相关，纱线直径越高需要的预热温度越高，而纱线的股数与每股纤维的直径的乘积越高，空隙就越大，需要的预热温度就越低，且在预热的过程中还需考虑外界环境的温度，当外界环境温度较高时可以适当降低走料辊的温度，进而可以得出走料辊的温度计算式为：
式中：J为纱线的股数T外为外界环境的温度，r为纤维的直径，T室为外界环境的室温。
根据上述技术方案，上述步骤S6中，需要根据纱线的直径、股数等对走线速率进行调整，在保证上浆效率的同时保证上浆的质量，当纱线的直径越大时，需要的走线速率越低，而当直径一定时，纱线的股数越多，需要的走线速率越低，且当并对走线速率进行调整，而当/>时，需要将走线速率调低，避免在上浆的过程中，使飞羽情况更加严重。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，可以根据纱线的规格材质及外界环境的湿度对纱线的张力进行微调，且会通过图像分析仪分析纱线的比飞羽量进而确定纱线的处理手段，且能调节纱线的预热温度及走线速率，在保证上浆效率的同时保证上浆质量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体立体结构示意图；
图2是本发明的整体正面结构示意图；
图3是本发明的系统结构示意图；
图中：1、上浆壳体；2、张力控制壳；21、张力辊；22、调节球；23、张力气缸；24、调节杆；3、走料辊；4、烘干壳；5、加热板；6、上浆辊；7、上浆轴；8、加湿壳；81、雾化口；82、压缩气缸；83、凝脂板；9、检测筒；10、走料电机；11、上浆电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供技术方案：一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机，包括上浆壳体1，其特征在于：上浆壳体1的内部两侧设置有一组走料电机10，一组走料电机10的一侧设置有输出轴，输出轴的一端设置有走料辊3，上浆壳体1的内部中间设置有一组上浆电机11，一组上浆电机11的一侧设置有上浆轴7，上浆轴7的一侧设置有上浆辊6，上浆壳体1的内部设置有加热板5，上浆壳体1的右侧设置有烘干壳4，上浆壳体1的内部轴承连接有两个滚轮12；走料电机10带动输出轴转动，进而带动走料辊3转动，实现带动纱线移动的目的，上浆电机11带动上浆轴7转动，进而带动上浆辊6挤压纱线，增大上浆效率，加热板5用于加热上浆壳体1内部的浆液。
上浆壳体1的左侧设置有加湿壳8，加湿壳8的左侧设置有雾化口81，加湿壳8的右侧设置有一组压缩气缸82，压缩气缸82的一侧设置有凝脂板83，加湿壳8的左侧设置有检测筒9，检测筒9的内部设置有图像分析仪，检测筒9的左侧设置有张力控制壳2，张力控制壳2的内部设置有两组张力辊21，张力控制壳2的内部下端设置有张力气缸23，张力气缸23的一侧设置有调节杆24，调节杆24的一端设置有调节球22；雾化口81用于喷出水雾，增大加湿壳8内部的湿度，压缩气缸82带动凝脂板83做伸缩，挤压纱线，张力辊21带动纱线移动，张力气缸23带动调节杆24伸出缩回，进而带动调节球22移动，调节纱线的张力。
纱线整理机使用的系统为纱线整理系统，纱线整理系统包括浆纱模块、张力控制模块、检测模块、控制模块，检测模块与控制模块电连接，检测模块与浆纱模块电连接；
浆纱模块的作用在于带动纱线进入上浆壳体1中完成上浆过程，张力控制模块的作用在于控制纱线上浆的张力，检测模块的作用在于检测纱线的飞羽量、外界环境的温度及湿度，控制模块的作用在于控制走料辊3的温度及加湿壳8的内部湿度。
浆纱模块包括走线单元、上浆单元，张力控制模块包括控制单元、张力调节单元；
走线单元的作用在于运送纱线，上浆单元的作用在于为纱线上浆，控制单元的作用在于综合纱线的材质及规格参数，对张力进行计算，张力调节单元的作用在于将纱线的张力调整到一定值。
检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、飞羽检测单元，控制模块包括加湿单元、温度控制单元，温度检测单元与走线单元电连接，飞羽检测单元与加湿单元电连接，湿度检测单元与加湿单元电连接；
温度检测单元的作用在于检测外部环境的温度，湿度检测单元的作用在于检测外部环境的湿度，飞羽检测单元的作用在于检测纱线上飞羽的数量，加湿单元的作用在于控制加湿壳8内部的湿度，温度控制模块的作用在于控制走料辊3的温度。
纱线整理系统的工作过程包括如下步骤：
S1：输入纱线的规格、材质参数；
S2：根据纱线的规格、材质参数及外界的环境湿度确定纱线的张力；
S3：将纱线的张力调整到指定值；
S4：检测调整完张力的纱线的飞羽数量，根据飞羽数量确定纱线的处理手段；
S5：根据纱线的规格、材质参数及外界的环境温度、湿度确定走料辊3的温度，并将走料辊3调整到相应的温度；
S6：根据纱线的规格、材质参数确定纱线的走线速率，保证纱线的上浆效率；
S7：完成上浆的纱线，经过烘干壳4烘干后排出。
上述步骤S2中，在上浆过程中，必须对张力进行严格控制，当张力过大时，容易导致纱线断线、起毛，而当纱线的张力过小时又会导致纱线之间相互滚绞，故而要根据纱线的规格即纱线的直径及纱线的材料特性来计算张力，同时，湿度会影响纱线的摩擦力，湿度越大摩擦力相应的减小，使纱线更容易发生相互滚绞，进而可以得出纱线的张力F的计算公式为：
式中：为纱线的材质系数，D为纱线的直径，n为外界环境的湿度，/>为纱线在该湿度下的平衡回潮率，/>为纱线的线密度，g为重力加速度。
步骤S4中，根据图像分析仪器可以得出纱线的飞羽量k，用纱线的飞羽量k除以纱线的直径得到纱线的比飞羽量，根据比飞羽量的大小就可以得出其处理手段；
当时，判断纱线的飞羽量较为正常，不需要进行其他的操作；
当时，判断此时纱线的飞羽量较多，需要对其进行进一步的处理，避免飞羽量较多的纱线经过上浆后反而降低的上线的相关性能，此时需要根据k的大小对湿度进行调控，k越大时，是湿度越大，且在调节完湿度后，通过压缩气缸82、凝脂板83来对纱线进行压缩，将其上的飞羽压缩到纱线本体上；
当时，判断此时纱线的飞羽量已经超标，在调节湿度并压缩飞羽的同时，反过来影响张力，避免张力对飞羽的影响过大，且调节时，还需要避免纱线松弛，上浆壳体1的长度越长，纱线越容易松弛，故还需要考虑上浆壳体1的长度对张力的影响，张力的调节计算式为：
式中：F调为调整后的张力大小，为调整系数，l为上浆壳体的长度。
上述步骤S5中，需要对纱线进行预热，提高上浆的效率，而预热温度又与纱线的规格与材质相关，纱线直径越高需要的预热温度越高，而纱线的股数与每股纤维的直径的乘积越高，空隙就越大，需要的预热温度就越低，且在预热的过程中还需考虑外界环境的温度，当外界环境温度较高时可以适当降低走料辊3的温度，进而可以得出走料辊3的温度计算式为：
式中：J为纱线的股数T外为外界环境的温度，r为纤维的直径，T室为外界环境的室温。
上述步骤S6中，需要根据纱线的直径、股数等对走线速率进行调整，在保证上浆效率的同时保证上浆的质量，当纱线的直径越大时，需要的走线速率越低，而当直径一定时，纱线的股数越多，需要的走线速率越低，且当并对走线速率进行调整，而当时，需要将走线速率调低，避免在上浆的过程中，使飞羽情况更加严重。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机，包括上浆壳体（1），其特征在于：所述上浆壳体（1）的内部两侧设置有一组走料电机（10），一组所述走料电机（10）的一侧设置有输出轴，所述输出轴的一端设置有走料辊（3），所述上浆壳体（1）的内部中间设置有一组上浆电机（11），一组所述上浆电机（11）的一侧设置有上浆轴（7），所述上浆轴（7）的一侧设置有上浆辊（6），所述上浆壳体（1）的内部设置有加热板（5），所述上浆壳体（1）的右侧设置有烘干壳（4），所述上浆壳体（1）的内部轴承连接有两个滚轮（12）；
所述上浆壳体（1）的左侧设置有加湿壳（8），所述加湿壳（8）的左侧设置有雾化口（81），所述加湿壳（8）的右侧设置有一组压缩气缸（82），所述压缩气缸（82）的一侧设置有凝脂板（83）；
所述纱线整理机使用的系统为纱线整理系统，所述纱线整理系统包括浆纱模块、张力控制模块、检测模块、控制模块，所述检测模块与控制模块电连接，所述检测模块与浆纱模块电连接，所述浆纱模块包括走线单元、上浆单元，所述张力控制模块包括控制单元、张力调节单元，所述检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、飞羽检测单元，所述控制模块包括加湿单元、温度控制单元，所述温度检测单元与走线单元电连接，所述飞羽检测单元与加湿单元电连接，所述湿度检测单元与加湿单元电连接；
所述纱线整理系统的工作过程包括如下步骤：
S1：输入纱线的规格、材质参数；
S2：根据纱线的规格、材质参数及外界的环境湿度确定纱线的张力；
在上浆过程中，必须对张力进行严格控制，当张力过大时，容易导致纱线断线、起毛，而当纱线的张力过小时又会导致纱线之间相互滚绞，故而要根据纱线的规格即纱线的直径及纱线的材料特性来计算张力，同时，湿度会影响纱线的摩擦力，湿度越大摩擦力相应的减小，使纱线更容易发生相互滚绞，进而得出纱线的张力F的计算公式为：
式中：为纱线的材质系数，D为纱线的直径，n为外界环境的湿度，/>为纱线在该湿度下的平衡回潮率，/>为纱线的线密度，g为重力加速度；
S3：将纱线的张力调整到指定值；
S4：检测调整完张力的纱线的飞羽数量，根据飞羽数量确定纱线的处理手段；
根据图像分析仪器得出纱线的飞羽量k，用纱线的飞羽量k除以纱线的直径得到纱线的比飞羽量，根据比飞羽量的大小得出其处理手段；
当时，判断纱线的飞羽量较为正常，不需要进行其他的操作；
当时，判断此时纱线的飞羽量较多，需要对其进行进一步的处理，避免飞羽量较多的纱线经过上浆后反而降低的上线的相关性能，此时需要根据k的大小对湿度进行调控，k越大时，是湿度越大，且在调节完湿度后，通过压缩气缸（82）、凝脂板（83）来对纱线进行压缩，将其上的飞羽压缩到纱线本体上；
当 时，判断此时纱线的飞羽量已经超标，在调节湿度并压缩飞羽的同时，反过来影响张力，避免张力对飞羽的影响过大，且调节时，还需要避免纱线松弛，上浆壳体（1）的长度越长，纱线越容易松弛，故还需要考虑上浆壳体（1）的长度对张力的影响，张力的调节计算式为：
式中：F调为调整后的张力大小，为调整系数，l为上浆壳体（1）的长度；
S5：根据纱线的规格、材质参数及外界的环境温度、湿度确定走料辊（3）的温度，并将走料辊（3）调整到相应的温度；
需要对纱线进行预热，提高上浆的效率，而预热温度又与纱线的规格与材质相关，纱线直径越高需要的预热温度越高，而纱线的股数与每股纤维的直径的乘积越高，空隙就越大，需要的预热温度就越低，且在预热的过程中还需考虑外界环境的温度，当外界环境温度较高时适当降低走料辊（3）的温度，进而得出走料辊（3）的温度计算式为：
式中：J为纱线的股数T外为外界环境的温度，r为纤维的直径，T室为外界环境的室温；
S6：根据纱线的规格、材质参数确定纱线的走线速率，保证纱线的上浆效率；
需要根据纱线的直径、股数对走线速率进行调整，在保证上浆效率的同时保证上浆的质量，当纱线的直径越大时，需要的走线速率越低，而当直径一定时，纱线的股数越多，需要的走线速率越低，且当并对走线速率进行调整，而当/>时，需要将走线速率调低，避免在上浆的过程中，使飞羽情况更加严重；
S7：完成上浆的纱线，经过烘干壳（4）烘干后排出；
所述走线单元的作用在于运送纱线，所述上浆单元的作用在于为纱线上浆，所述控制单元的作用在于综合纱线的材质及规格参数，对张力进行计算，所述张力调节单元的作用在于将纱线的张力调整到一定值。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的可分布均匀式纱线整理机，其特征在于：所述温度检测单元的作用在于检测外部环境的温度，所述湿度检测单元的作用在于检测外部环境的湿度，所述飞羽检测单元的作用在于检测纱线上飞羽的数量，所述加湿单元的作用在于控制加湿壳（8）内部的湿度，所述温度控制单元的作用在于控制走料辊（3）的温度。
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