CN112919245B - 一种自动成球机及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动成球机及其运行方法，包括机架和控制器，所述机架上设置有进线机构、缠绕管和缠绕芯棒，所述缠绕管与所述进线机构连通，所述缠绕芯棒通过角度调节机构与所述机架连接，所述控制器分别与所述进线机构、缠绕管、缠绕芯棒、角度调节机构电性连接。本发明通过将进线机构、缠绕管和缠绕芯棒设置在竖直工作面内，解决了操作人员需要前后跑的问题，简化了人工操作，提高了工作效率；本发明可直接将染色的绞纱进行成球工序，简化了传统纺织过程中的倒筒工序；本发明从纱线进线到最后成球可实现完成自动化，自动化程度高。

Description

一种自动成球机及其运行方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体为一种自动成球机及其运行方法。

背景技术

纺织原意是取自纺纱与织布的总称，但是随着纺织知识体系和学科体系的不断发展和完善，特别是非织造纺织材料和三维复合编织等技术产生后，现在的纺织已经不仅是传统的手工纺纱和织布，也包括无纺布技术，现代三维编织技术，现代静电纳米成网技术等生产的服装用、产业用、装饰用纺织品。

传统的纺织过程为绞纱→染色→倒筒→成球→贴标，整个工艺过程的工序较多，生产效率较低。其中，传统成球机的结构如图1所示，其具有诸多缺点，具体如下：

1)机器虽然具有多工位，但是所有工位都是统一工作的，无法独立运行。当一轮成球工序完成后，需要人为地将所有成球的纱线取下后才能进行下一轮成球工序，期间所有工位都只能停止运行，整体工作效率较低。

2)机器的工作面为平面，且机器的前后宽度较大，通常需要至少2个操作员前后进行操作，一人在机器前端将倒筒上纱线的线头导入机器内，另一人在机器后端将线头穿过缠绕器并缠绕在缠绕芯棒上，人工操作较多，人工成本较高，且进一步降低了工作效率。

3)在机器前端工作的操作员需要额外的吹气枪才能将线头吹入机器内。

4)缠绕芯棒由气缸控制，只能有两个角度的调整，可控性较低。

5)无法对成球纱线进行精准的定重控制。

因此，急需一种自动化程度高、工作效率高、工序步骤简单、能够对成球纱线进行精准定重控制的自动成球机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动成球机及其运行方法，通过将进线机构、缠绕管和缠绕芯棒设置在竖直工作面内，解决了操作人员需要前后跑的问题，简化了人工操作，提高了工作效率；本发明可直接将染色的绞纱进行成球工序，简化了传统纺织过程中的倒筒工序；本发明从纱线进线到最后成球可实现完成自动化，自动化程度高。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种自动成球机，包括机架和控制器，所述机架上设置有进线机构、缠绕管和缠绕芯棒，所述缠绕管与所述进线机构连通，所述缠绕芯棒通过角度调节机构与所述机架连接，所述控制器分别与所述进线机构、缠绕管、缠绕芯棒、角度调节机构电性连接。

优选的，所述进线机构、缠绕管、缠绕芯棒上下设置，处于一竖直工作面内，操作人员可一人完成操作，不再需要前后跑动，缠绕管直接与进线机构连通，简化了进线过程。

优选的，还包括回转纱架，所述回转纱架上的纱线从所述进线机构进入所述缠绕管，并在所述缠绕芯棒上绕卷成球。本发明不对回转纱架的设置位置进行限定，本领域技术人员可根据需要设置回转纱架的位置，回转纱架可以设置在机架上，也可以通过其他机构设置在机架附近，只要回转纱架上的纱线能够从进线机构进入缠绕管即可。

优选的，所述进线机构包括进线管和吹气孔，所述吹气孔开设在所述进线管的内壁上，所述吹气孔倾斜向下设置。所述吹气孔通过气管与气源连接，气源与控制器电性连接实现了自动吹气，不再需要额外的吹气枪进行吹气进线。

优选的，所述进线机构还包括第一红外线传感器，所述第一红外线传感器用于检测是否有纱线进入所述进线管。

优选的，所述缠绕管与所述进线机构之间设置有缠绕管驱动机构，所述缠绕管驱动机构驱动所述缠绕管旋转。所述缠绕管驱动机构为本领域技术人员的常用技术手段，通常包括驱动电机和传动带，通过驱动电机带动传动带，传动带再带动缠绕管转动。较佳地，所述缠绕管绕着竖直的旋转轴旋转。

优选的，所述角度调节机构包括角度调节架和角度调节电机，所述缠绕芯棒设置在所述角度调节架上，所述缠绕芯棒的底部设置有芯棒电机。所述缠绕芯棒设置在所述缠绕管的下方。

优选的，所述机架上设置有纱架阻尼器，所述纱架阻尼器与所述回转纱架的转轴连接。所述回转纱架在纱线的带动下被动旋转，在纱线的拉扯下，由于惯性，回转纱架的转速很容易超过纱线拉扯的速度，使得纱线提前脱离回转纱架而积压在进线机构处，导致堵塞。本发明通过在回转纱架的转轴连接处设置纱架阻尼器，以避免上述纱线提前脱离情况的发生。

优选的，所述回转纱架可拆卸地设置在所述机架的顶部，所述机架顶部设置有放置所述回转纱架转轴的放置槽，从而回转纱架、进线机构、缠绕管、缠绕芯棒上下设置，处于一竖直工作面内，进一步地提高了操作的便捷性。

优选的，所述回转纱架转轴的一端与所述纱架阻尼器上分别设置有磁吸，以相互吸引。磁吸结构便于回转纱架的更换。上述磁吸机构能够在纱线交错卡死等极端情况下相互脱离，防止设备损坏。

优选的，所述自动成球机还包括夹持机构，所述夹持机构设置在所述缠绕管出口端的下方位置，所述夹持机构与所述控制器电性连接，所述夹持机构包括两个夹持爪。

优选的，所述夹持机构还包括第二红外线传感器，所述第二红外线传感器用于检测所述缠绕管的出口端是否有纱线外露。

优选的，所述夹持爪的内侧设置有锯齿，以提高与纱线之间的摩擦力，保证能够抓牢纱线。

本发明另一方面还提供了一种自动成球机的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述回转纱架放置在所述机架顶部，以使所述回转纱架与所述纱架阻尼器连接；

(2)将绕卷在所述回转纱架上的纱线的线头放入所述进线管内；

(3)所述第一红外线传感器检测到所述进线管内有纱线后，所述控制器启动所述吹气管进行吹气，将所述纱线吹入所述缠绕管内；

(4)所述第二红外线传感器检测到所述缠绕管出口端有纱线外露后，所述控制器控制所述夹持机构夹持住纱线，同时所述控制器关闭所述吹气管；

(5)所述控制器启动所述缠绕管驱动机构，以使所述缠绕管驱动机构带动所述缠绕管转动，将纱线绕卷在位于初始位置的所述缠绕芯棒上，之后所述夹持机构放开纱线；

(6)所述控制器启动所述角度调节电机调节所述缠绕芯棒的角度，并且启动所述芯棒电机驱动所述缠绕芯棒转动。本领域技术人员可根据需要设置缠绕芯棒的角度位置，例如通过将缠绕芯棒调节至内层角度位置和外层角度位置，来实现纱线成球后的不同纹路。

优选的，在步骤(2)之前，还包括：将所述缠绕管调节至初始位置，调节所述角度调节机构以使所述缠绕芯棒处于初始位置。较佳地，缠绕芯棒的初始位置为竖直位置，缠绕管的初始位置为最接近夹持机构的位置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明通过将进线机构、缠绕管和缠绕芯棒设置在竖直工作面内，解决了操作人员需要前后跑的问题，简化了人工操作，提高了工作效率。

(2)在染色工序前，通常需要将定重的纱线形成绞纱，因此染色的绞纱为定重的绞纱，本发明可直接将染色的绞纱进行成球工序，也就是能够对成球的纱线进行定重控制，还能够简化传统纺织过程中的倒筒工序。

(3)本发明从纱线进线到最后成球可实现完成自动化，自动化程度高。

(4)本发明也可设置多个工位，每个工位之间不会相互影响，可有效提供工作效率。

附图说明

图1为现有技术中传统成球机的结构示意图；

图2为本发明一实施例的结构示意图；

图3和图4为本发明另一实施例的结构示意图；

图5为本发明一实施例的进线机构的结构示意图；

图6为本发明一实施例的纱架阻尼器的结构示意图；

图7为本发明一实施例的夹持机构的结构示意图；

图8为本发明一实施例的电连接框图；

图9为本发明一实施例的运行方法的流程图。

图中：100、机架；110、纱架阻尼器；120、放置槽；200、控制器；210、第一红外线传感器；220、第二红外线传感器；300、回转纱架；400、进线机构；410、线管；420、吹气孔；510、缠绕管；520、缠绕芯棒；530、缠绕管驱动机构；540、芯棒电机；600、角度调节机构；610、角度调节架；620、角度调节电机；700、夹持机构；710、夹持爪。

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。

图2示出了本发明一实施例的自动成球机的结构示意图，包括机架100和控制器200，机架100上设置有进线机构400、缠绕管510和缠绕芯棒520，缠绕管510与进线机构400连通，缠绕芯棒520通过角度调节机构600与机架100连接，控制器200分别与进线机构400、缠绕管510、缠绕芯棒520、角度调节机构600电性连接。

在一较佳地实施例中，如图3和图4所示，机架100的顶部设置有回转纱架300，回转纱架300、进线机构400、缠绕管510、缠绕芯棒520从上至下依次设置，处于一竖直工作面内，操作人员可一人完成操作，不再需要前后跑动，缠绕管510直接与进线机构400连通，简化了进线过程。需要注意的是，本发明实施例仅为示例作用，不对回转纱架300的设置位置进行限定，本领域技术人员可根据需要设置回转纱架300的位置，回转纱架300可以设置在机架100上，也可以通过其他机构设置在机架100附近，只要回转纱架300上的纱线能够从进线机构400进入缠绕管510即可。在其他实施例中，进线机构400、缠绕管510、缠绕芯棒520也可以设置在一水平工作面上。

如图5所示，进线机构400包括进线管410和吹气孔420，吹气孔420开设在进线管410的内壁上，吹气孔420倾斜向下设置。吹气孔420通过气管与气源连接，气源与控制器200电性连接实现了自动吹气，不再需要额外的吹气枪进行吹气进线。

进线机构400还包括第一红外线传感器210，第一红外线传感器210用于检测是否有纱线进入进线管410。

缠绕管510与进线机构400之间设置有缠绕管驱动机构530(图中未示出)，缠绕管驱动机构530驱动缠绕管510旋转，缠绕管驱动机构530与控制器200电性连接。缠绕管驱动机构530为本领域技术人员的常用技术手段，通常包括驱动电机和传动带，通过驱动电机带动传动带，传动带再带动缠绕管510转动。较佳地，缠绕管510绕着竖直的旋转轴旋转。

角度调节机构600包括角度调节架610和角度调节电机620(图中未示出)，缠绕芯棒520设置在角度调节架610上，缠绕芯棒520的底部设置有芯棒电机540(图中未示出)，缠绕芯棒520设置在缠绕管510的下方，角度调节电机620和芯棒电机540分别与控制器200电性连接。其中，缠绕芯棒520的伞状结构的启闭为本领域技术人员的常用技术手段，在此不再详述。

如图6所示，机架100的顶部设置有纱架阻尼器110，纱架阻尼器110与回转纱架300的转轴连接。回转纱架300在纱线的带动下被动旋转，在纱线的拉扯下，由于惯性，回转纱架300的转速很容易超过纱线拉扯的速度，使得纱线提前脱离回转纱架300而积压在进线机构400处，导致堵塞。本发明通过在回转纱架300的转轴连接处设置纱架阻尼器110，以避免上述纱线提前脱离情况的发生。

回转纱架300可拆卸地设置在机架100的顶部，机架100顶部设置有放置回转纱架300转轴的放置槽120。回转纱架300转轴的一端与纱架阻尼器110上分别设置有磁吸，以相互吸引。磁吸结构便于回转纱架300的更换。上述磁吸机构能够在纱线交错卡死等极端情况下相互脱离，防止设备损坏。

如图7所示，自动成球机还包括夹持机构700，夹持机构700设置在缠绕管510出口端的下方位置，夹持机构700与控制器200电性连接，夹持机构700包括两个夹持爪710。夹持爪710的内侧设置有锯齿，以提高与纱线之间的摩擦力，保证能够抓牢纱线。

夹持机构700还包括第二红外线传感器220，第二红外线传感器220用于检测缠绕管510的出口端是否有纱线外露。

图9示出了本实施例的自动成球机的运行方法，包括如下步骤：

(1)将回转纱架300放置在机架100顶部，以使回转纱架300与纱架阻尼器110连接；

(2)将绕卷在回转纱架300上的纱线的线头放入进线管410内；

(3)第一红外线传感器210检测到进线管410内有纱线后，控制器200启动吹气管进行吹气，将纱线吹入缠绕管510内；

(4)第二红外线传感器检测到缠绕管510出口端有纱线外露后，控制器200控制夹持机构700夹持住纱线，同时控制器200关闭吹气管；

(5)控制器200启动缠绕管驱动机构530，以使缠绕管驱动机构530带动缠绕管510转动，将纱线绕卷在位于初始位置的缠绕芯棒520上，之后夹持机构700放开纱线；

(6)控制器200启动角度调节电机620调节缠绕芯棒520的角度，并且启动芯棒电机540驱动缠绕芯棒520转动，在此过程中缠绕管驱动机构530持续带动缠绕管510转动。本领域技术人员可根据需要设置缠绕芯棒520的角度位置，例如通过将缠绕芯棒520调节至内层角度位置和外层角度位置，来实现纱线成球后的不同纹路。

其中，在步骤(2)之前，还包括：将缠绕管510调节至初始位置，调节角度调节机构600以使缠绕芯棒520处于初始位置。较佳地，缠绕芯棒520的初始位置为竖直位置，缠绕管510的初始位置为最接近夹持机构700的位置。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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 (13)

1.一种自动成球机，其特征在于，包括机架和控制器，所述机架上设置有进线机构、缠绕管和缠绕芯棒，所述缠绕管与所述进线机构连通，所述缠绕芯棒通过角度调节机构与所述机架连接，所述控制器分别与所述进线机构、缠绕管、缠绕芯棒、角度调节机构电性连接；

所述自动成球机的运行方法，包括如下步骤：

(1)将回转纱架放置在机架顶部，以使回转纱架与纱架阻尼器连接；

(2)将绕卷在回转纱架上的纱线的线头放入进线管内；

(3)第一红外线传感器检测到进线管内有纱线后，控制器启动吹气管进行吹气，将纱线吹入缠绕管内；

(4)第二红外线传感器检测到缠绕管出口端有纱线外露后，控制器控制夹持机构夹持住纱线，同时控制器关闭吹气管；

(5)控制器启动缠绕管驱动机构，以使缠绕管驱动机构带动缠绕管转动，将纱线绕卷在位于初始位置的缠绕芯棒上，之后夹持机构放开纱线；

(6)控制器启动角度调节电机调节缠绕芯棒的角度，并且启动芯棒电机驱动缠绕芯棒转动。

2.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述进线机构、缠绕管和缠绕芯棒从上至下依次设置。

3.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述回转纱架上的纱线从所述进线机构进入所述缠绕管，并在所述缠绕芯棒上绕卷成球。

4.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述进线机构包括进线管和吹气孔，所述吹气孔开设在所述进线管的内壁上，所述吹气孔倾斜向下设置。

5.根据权利要求4所述的自动成球机，其特征在于，所述进线机构还包括第一红外线传感器，所述第一红外线传感器用于检测是否有纱线进入所述进线管。

6.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述缠绕管与所述进线机构之间设置有缠绕管驱动机构，所述缠绕管驱动机构驱动所述缠绕管旋转。

7.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述角度调节机构包括角度调节架和角度调节电机，所述缠绕芯棒设置在所述角度调节架上，所述缠绕芯棒的底部设置有芯棒电机。

8.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述机架上设置有纱架阻尼器，所述纱架阻尼器与所述回转纱架的转轴连接。

9.根据权利要求8所述的自动成球机，其特征在于，所述回转纱架可拆卸地设置在所述机架的顶部。

10.根据权利要求8所述的自动成球机，其特征在于，所述回转纱架转轴的一端与所述纱架阻尼器上分别设置有磁吸，以相互吸引。

11.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，所述自动成球机还包括夹持机构，所述夹持机构设置在所述缠绕管出口端的下方位置，所述夹持机构与所述控制器电性连接，所述夹持机构包括两个夹持爪。

12.根据权利要求11所述的自动成球机，其特征在于，所述夹持机构还包括第二红外线传感器，所述第二红外线传感器用于检测所述缠绕管的出口端是否有纱线外露。

13.根据权利要求1所述的自动成球机，其特征在于，在步骤(2)之前，还包括：将所述缠绕管调节至初始位置，调节所述角度调节机构以使所述缠绕芯棒处于初始位置。

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