一种熔体纺丝和纱线卷绕的方法以及用于实现该方法的设备与流程

本发明涉及一种熔体纺丝和纱线卷绕的方法，以及用于实现该方法的设备。

背景技术：

熔体纺丝系统中，热塑性塑料熔体通过喷丝板的喷丝细孔在一定的压强下被喷出。沿着重力方向被喷出的连续细长熔体在强制冷却风的作用下形成连续长丝。单体或者低聚物很容易附着在喷丝组件的喷丝板表面上，在冷却风的作用下凝固形成影响喷丝质量的杂质或者结焦物。因此，有必要对喷丝板进行定期清理。通常，一个纺丝区域指定一名操作人员负责对该区域内的喷丝板进行清理。清理的大致流程为，首先对喷丝板表面进行刮铲，然后向喷丝板表面喷硅油，之后进行第二次刮铲，再进行第二次喷硅油。一般在每个纺丝位具有五个或者十个包含喷丝板的喷丝组件的配置中，操作人员的清理任务显得十分繁重，也存在效率较低的问题。

技术实现要素：

在充分考虑到现有技术缺陷前提下，本发明通过提供一种熔体纺丝和纱线卷绕的方法以及用于实现该方法的设备来解决上述问题。用于实现此目的的技术方案如下列出：

一种熔体纺丝和纱线卷绕的方法，其中，聚合物熔体通过纺丝泵被输送至若干个喷丝组件，所述喷丝组件将所述聚合物熔体分别挤出成多根纱线，其中，所述纱线被卷绕装置卷绕成多个丝饼，其中，通过对喷丝板清理来实现对所述喷丝组件定期维护，至少一个所述喷丝板的维护通过手动按下与机器控制单元相连的清理按钮来触发，所述机器控制单元因此产生控制命令并将所述控制命令传输给清理机器人。

使用清理机器人替代操作人员实现了自动化的喷丝板清理工作。将清理机器人与纺丝控制系统结合实现了由操作人员来开始清理机器人的清理工作。

进一步地，手动按下所述清理按钮后，所述机器控制单元检测所述卷绕装置是否处于卷绕状态，所述机器控制单元基于不同的检测结果发送不同的控制命令给所述清理机器人。

清理机器人开始清理工作前，需要知道卷绕装置所处的状态，因为喷丝板的清理工作需要在不影响在卷绕装置上的丝饼成形的情况下进行。

基于上述原因，如果所述机器控制单元检测到所述卷绕装置处于卷绕状态，所述机器控制单元发送命令给所述清理机器人，让所述清理机器人等待，直到所述丝饼满卷后开始清理动作。

另一种可能性是，如果所述机器控制单元检测到所述卷绕装置处于非卷绕状态，所述机器控制单元发送命令给所述清理机器人，使所述清理机器人立即开始清理动作。

进一步地，所述清理机器人可从基站点移出并自我定位到需要进行维护的位置上。清理机器人在非清理时间内停留在靠近纺丝区域的基站点处，在操作人员按下相应纺丝位的清理按钮后，清理机器人可以通过定位的形式移动到对应的纺丝位处。

为实现前述的方法，本发明进一步提供可实现喷丝板自动化清理的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备，包括具有至少一个纺丝泵、若干个喷丝组件和用于容纳可拆卸安装的所述喷丝组件的纺丝箱体的纺丝装置，以及具有用于将纱线卷绕成若干个丝饼的卷绕装置和至少与所述卷绕装置的卷绕控制单元连接的机器控制单元，其中，所述纺丝泵由纺丝泵控制单元控制，清理按钮与所述机器控制单元连接，所述机器控制单元与清理机器人的机器人控制单元连接，其中，所述清理机器人可沿着与所述喷丝组件平行的方向运动。

进一步地，所述机器控制单元具有检测单元，所述检测单元与所述卷绕装置的卷绕控制单元连接以检测所述卷绕装置是否处于卷绕状态。基于不同的检测结果，所述机器控制单元发送不同的控制命令给所述清理机器人的机器人控制单元。

附图说明

图1示意性地示出，当清理机器人停在基站点时，本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的正视图；

图2示意性地示出，当清理机器人处于清理位置时，本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的正视图；

图3示意性地示出，当清理机器人处于清理位置并且清理开始前，本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的局部侧视图；

图4示意性地示出，当清理机器人处于清理位置并且清理开始后，本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的局部侧视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的正视图，并示意性地示出了并排的两个纺丝装置1.1、1.2。由于纺丝装置1.1下方的卷绕装置与纺丝装置1.2下方的卷绕装置14具有相同的构造，因此为了简洁的描述，只示出纺丝装置1.2下方的卷绕装置14。

由于相同构造的纺丝装置1.1、1.2，因此下面主要以纺丝装置1.2为例进行描述。所述纺丝装置1.2包括具有加热功能的纺丝箱体23。所述纺丝箱体23的下侧上保持有多个喷丝组件6.1至6.5。在该实施例中，五个喷丝组件被安置在所述纺丝箱体23下侧。所述纺丝箱体23的上方设置有纺丝泵2.1，所述纺丝泵2.1被设计为多头泵。所述纺丝泵2.1经独立的熔体管道与所述喷丝组件6.1至6.5连接。所述熔体管道以及可拆卸的所述喷丝组件6.1至6.5被设置在所述纺丝箱体23内，以保证熔体被挤出前保持熔融状态。熔融状态的聚酯熔体在纺丝泵2.1产生的压强作用下经所述熔体管道被输送到所述喷丝之间6.1至6.5。所述纺丝泵2.1经由纺丝泵驱动器3.1控制。所述纺丝泵驱动器3.2经由纺丝泵控制单元4.1控制。所述喷丝组件6.1至6.5具有多个内部具有喷丝细孔的喷丝板，以将熔体从所述喷丝细孔挤出。在未示出的冷却装置的冷却作用下，熔体被挤出后形成连续的长丝丝束。

为了对长丝丝束进行牵伸，所述纺丝装置1.2下方设置有两个导丝辊7。所述长丝丝束部分地环绕所述两个导丝辊7。所述导丝辊7由分别由导丝辊驱动器8驱动。

为了接收被牵伸的长丝丝束，卷绕装置14被使用以对长丝丝束进行卷绕。所述卷绕装置3被设计成具有两个筒管轴11、12。所述两个筒管轴11、12被保持在可旋转的转动架13上，这样筒管轴11、12可以交替处于卷绕状态，从而保证纱线卷绕的连续性。所述筒管轴11由筒管轴驱动器11.1驱动，所述筒管轴12由筒管轴驱动器12.1驱动。所述转动架13由转动架驱动器13.1驱动。为了能获得交叉卷绕的筒管，所述卷绕装置14的入口区域内布置有横动装置9，所述横动装置9为每根纱线提供一个横动的导丝器。所述横动装置14由横动装置驱动器9.1驱动。所述筒管轴驱动器11.1、筒管轴驱动器12.1、转动架驱动器13.1、横动装置驱动器9.1经由卷绕控制单元15控制。

为了控制和检测纺丝泵2.1、卷绕装置14的驱动器，所述设备还设有机器控制单元16。所述机器控制单元16优选由pc形式的微处理器构成。所述机器控制单元16与所述纺丝泵控制单元4.1以及所述卷绕控制单元15相连。

为了实现本发明的目的，本设备进一步设置有可沿所述喷丝组件6.1至6.5设置方向平行移动的清理机器人19。所述清理机器人19可移动地设置在与所述喷丝组件6.1至6.5设置方向平行的移动导轨20上。非工作状态下，所述清理机器人19位于纺丝区域外部的基站点上。该基站点为所述清理机器人19每次完成清理工作后最终返回的位置。所述移动导轨20的长度可被选择以覆盖所有纺丝装置的喷丝板。从图1的正视图视角来看，所述移动导轨20的高度低于所述喷丝组件6.1至6.5。

附图3示意性地示出了，当清理机器人移动到纺丝装置1.2的位置并且清理开始前，本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的局部侧视图。所述清理机器人19处于所述纺丝箱体23的下方靠近外侧的位置，以使在非清理时间内，所述清理机器人19不会对正常纺出的长丝产生干扰。所述清理机器人19的上端两侧安装有行进轮22，所述行进轮22由未示出的电机驱动。所述行进轮22可在电机的驱动下沿着所述移动导轨20的长度方向移动。所述清理机器人19面对长丝的一侧设置有可被控制以伸缩的第一伸缩手臂25，所述第一伸缩手臂25的端部设置有基座26。所述基座26中设置有可被控制以伸缩的第二伸缩手臂27。清理元件24.1设置在所述第二伸缩手臂27的端部。所述清理机器人19经由机器人控制单元28控制。

如图3所述，所述喷丝组件6.1被保持在所述纺丝箱体23的下侧。所述喷丝组件6.1的底部设有喷丝板29.1。所述喷丝板29.1位于所述纺丝箱体23，以使所述清理机器人19能够清理所述喷丝板29.1的下表面。

为了使清理机器人19能够在移动到需要清理的纺丝位上，每个纺丝位上设置有一个清理按钮5.1、5.2，如图1所示。所述清理按钮5.1、5.2分别与所述机器控制单元16电连接。所述机器控制单元16上设置有无线信号发射器18以发射控制信号，对应地，所述机器人控制单元28上设置无线信号接收器21以接收从所述无线信号发射器18发射的控制信号。所述机器人控制单元28根据控制信号控制上述清理机器人19的动作。

进一步地，所述机器控制单元16具有检测单元17。所述检测单元17与所述卷绕装置14的卷绕控制单元15连接，以检测所述卷绕装置14的工作状态。基于上述检测单元17的检测结果，所述机器控制单元16发送相应的控制信号给所述清理机器人19的所述机器人控制单元28。

下面将对本发明的一种熔体纺丝和纱线卷绕的方法进行具体描述。首先，操作人员根据经验和观察判断某个纺丝位的喷丝组件的喷丝板需要被清理，例如包括喷丝组件6.1至6.5的纺丝位，则按下对应纺丝位的清理按钮，例如清理按钮5.1。所述清理按钮5.1传输电信号给所述机器控制单元16的所述检测单元17。所述检测单元17与所述卷绕装置14的卷绕控制单元15通讯，判断上述卷绕装置14是否处于卷绕工作状态。如果所述检测单元17检测到所述卷绕装置14不处于卷绕工作状态，意味着所述喷丝组件6.1至6.5处没有长丝被纺出，则所述机器控制单元16通过上述无线信号发射器18发送立即开始清理的控制命令信号给所述机器人控制单元28的所述无线信号接收器21，同时所述机器控制单元16将纺丝位的位置信号发送给所述清理机器人的机器人控制单元28。所述清理机器人19在所述机器人控制单元28的控制下自我定位到所述纺丝装置1.2对应的位置上进行清理工作。如果所述检测单元17检测到所述卷绕装置14正处于卷绕工作状态，则所述机器控制单元16发送一个让所述清理机器人等待直到所述丝饼满卷后开始清理动作的控制命令。所述检测单元17保持与所述卷绕控制单元15的通讯，直到所述卷绕控制单元15发送所述卷绕装置14已结束卷绕的信号。随后，所述机器控制单元16中断纺丝工作，并与所述纺丝泵控制单元4.1通讯以停止实施纺丝泵2.1。同时，所述机器控制单元16与所述机器人控制单元28通讯，使机器人控制单元28控制所述清理机器人19开始移动以及清理工作。

附图4示意性地示出了，当清理机器人移动到纺丝装置1.2的位置并且清理开始后，本发明的一种具有用于熔体纺丝和纱线卷绕的设备的局部侧视图。当所述清理机器人19到达所需要清理的纺丝位时，如图4所示，所述第一伸缩手臂25在未示出的驱动器的作用下向外伸长，直到所述清理元件24.1被推到位于所述喷丝组件6.1的正下方的位置。所述第二伸缩手臂27在未示出的驱动器的作用下向上伸长，以使所述清理元件24.1能够与所述喷丝板29.1的下表面接触。所述清理元件24.1优选可由可旋转的铜刷以及可喷射硅油的喷射器组成。所述清理元件24.1可被控制按顺序执行第一次刮铲—第一次喷硅油—第二次刮铲—第二次喷硅油的动作。

图2示意性地示出了当清理机器人自我定位到需要清理的纺丝位上时，本发明的正视图。作为优选，所述清理机器人19具有五个清理元件24.1至24.5。所述五个清理元件24.1至24.5依次隔开设置，每个所述清理元件24.1至24.5可与所述喷丝组件6.1至6.5一一对齐，以保证在清理时五个喷丝板能同时被清理。这样可提高清理效率、减少每个纺丝位的清理时间。

清理工作结束后，所述第一伸缩手臂25和实施第二伸缩手臂27分别在未示出的驱动器的作用下回缩，所述清理机器人19在所述机器人控制单元28的控制下返回到所述基站点。