一种纤维条自动接头和独立驱动的新型粗纱机的制作方法

本发明涉及纺织机械，尤其是粗纱机，一种每个纺纱单元独立驱动且带有导条架的纤维条自动接头功能的新型粗纱机。

背景技术：

粗纱机是纺纱流程中一道工序设备，将有并条机或者梳棉机的纤维条，经过进一步的牵伸和保护性的加捻，达到适合细纱机使用的目标重量。目前传统的粗纱机原理是：装载纤维条的条筒被置放在粗纱机的导条架，然后经过粗纱机的牵伸系统的牵伸，在旋转的锭翼加上捻度，卷绕在粗纱管上。比如专利“cn110629333a”提出一种粗纱机，由于牵伸后的纤维条是通过旋转地锭翼来加捻，目前这种加捻方式已经到了极限，一般不会超过3500转/分。这个极限值限制了粗纱的生产速度进一步的提高。

近年来，随着涡流纺纱机的成功，尤其是涡流喷嘴采用高速旋转的气流给纤维条加捻，形成纱线的方式，极大的解放了纺纱的生产速度。借助了同样的原理，一种新型的涡流纺粗纱机出现，如专利申请号cn106460252a，克服了传统粗纱机的锭翼加捻须条的局限性，采用了涡流喷嘴的加捻机构，给粗纱机的纤维条进行保护性的加捻，达到了传统的锭翼加捻方式达到的效果，同时，由于高速旋转的气流，没有机械方面的限制，相对于旋转的锭翼，极大提高了粗纱机的生产速度。但是这个发明中，作为牵伸系统的3个底罗拉的驱动方式，喂棉罗拉的驱动方式以及卷绕粗纱管的驱动方式都没有提及。随着自动化和智能化的纺纱工厂的发展，纺纱单元独立驱动也日益变得重要，尤其对于纺纱单元的独立化和智能化。

进一步，专利“cn109790649a”，对于这种利用涡流喷嘴的一种粗纱机，提出一种导条架的备用纤维条和纤维条筒的喂入方法。对于一个纺纱单元，一个纤维条正常喂入给牵伸系统，另一个纤维条置于准备位置，当纤维条进行更换的时候，处于准备位置的纤维条尾端与先前正常生产的纤维条尾端结合一起喂入纺纱单元，从而保证纤维条的连续的供给。虽然这个发明至少部分实现了纤维条的连续供给，不足之处是：纤维条需要操作工预先从梳棉机或者并条机搬运过来，并且人工的置于准备位置；另一个不足之处是：纤维条尾端的结合部分纤维条粗细无法保证跟原先纤维条一般的粗细，需要借助通过控制牵伸系统的牵伸比的改变来消除纤维条尾端结合的粗节部分。进一步，当纤维条在喂入过程中，发生断头，该发明也没有提出解决方案。

技术实现要素：

为了克服以上的缺陷，实现高速独立纺纱驱动和具有智能化纤维条接头的新型的粗纱机，本发明提出一种新的粗纱机：每个纺纱单元取代传统的锭翼加捻方式，采用涡流喷嘴对纤维条进行加捻；每个纺纱单元都是独立驱动，其中牵伸单元的3个前中后底罗拉分别由3个独立电机驱动，纤维条喂入单元的喂入罗拉由独立的电机驱动，粗纱卷绕单元由独立的电机驱动；在纤维条喂入单元的导条架喂入部分，有纤维条自动接头单元；在更换条筒的时候，将新条筒和上一个条筒的纤维条尾端（即将用完的条筒里的纤维条尾端）接合一起，而且形成如原纤维条粗细的接头；在条筒里的纤维条断头的时候，将条筒里的断裂纤维条尾端和导条架上的断裂纤维条尾端接合在一起，形成如原纤维条粗细的接头。

本发明有益之处是：采用涡流喷嘴加捻实现高速的生产粗纱；每个纺纱单元的喂入罗拉、牵伸底罗拉、卷绕单元都由独立电机驱动，实现了独立智能化的驱动；导条架有纤维条自动接头单元，实现了更换条筒或者条筒里纤维条断头时，自动进行纤维条接头，且形成如原纤维条般粗细的纤维条接头，进而实现了纤维条连续性的生产。

本发明的具体技术方案是：一种新型粗纱机，由一个个相邻的独立驱动纺纱单元组成，优选地是，纺纱单元的数量从2到200个范围。每个纺纱单元包括纤维条喂入单元、牵伸单元、喷嘴加捻单元、粗纱卷绕单元。所述纺纱单元优选的偶数个数（比如4/6/8/10/12/14直到200）。所述粗纱机即可以是一种单侧粗纱机，所有的纺纱单元在机器的同一侧；也可是一种双侧粗纱机，所有纺纱单元对称的分布在机器的两侧，这种结构在沿着设备的长度方向有减少占地空间的优势。

进一步，所述每个纺纱单元的纤维条喂入单元包括由电机独立驱动的喂入罗拉；纺纱单元的牵伸单元采用3上3下的牵伸形式，3个前、中、后底罗拉分别由独立电机驱动。相对于传统的粗纱机，导条架的喂入单元的喂入罗拉和每个纺纱单元的3上3下牵伸单元都是由车头或者车尾的电机集中驱动，这种方式虽然在成本上有优势，但是缺乏灵活性，尤其是对于本发明所述的新型粗纱机，每个纺纱单元采用独立驱动的理念，有更好的灵活性和适纺性。

进一步，所述纺纱单元的粗纱卷绕单元包括由独立电机驱动的卷绕部分。这样，对应于所述每个纺纱单元的独立驱动，每个独立的粗纱管能够独立卷绕每个纺纱单元的粗纱，更为有利的是，每个纺纱单元可以生产不同的品种的粗纱，每个纺纱单元之间互相之间没有影响。

本发明所述的纤维条接头单元，采用不同的实现方式。一个或者多个纺纱单元共有一个或者多个纤维条接头单元。作为一种高效率和高灵活性的配置，每个纺纱单元配有一个纤维条接头单元，所述的接头单元负责该纺纱单元的纤维条接头。一种经济的实现方式，所述的纺纱单元共有一个纤维条接头单元，所述纤维条接头单元在导条架的滑轨上移动，定位到需要接头的纺纱单元，完成接头过程，然后移动到下一个纺纱单元，如此循环工作。所述的纤维条接头单元，包括第一纤维条抓取单元、第二纤维条抓取单元和接头单元。

作为本发明的一个优选实施方式，所述每个纺纱单元的每个喂入罗拉由独立的电机驱动；所述的每个纺纱单元的牵伸单元的第一底罗拉、第二底罗拉、和第三底罗拉分别由独立的电机驱动；所述的每个纺纱单元的卷绕单元由独立的电机驱动。纤维条从导条架的条筒被牵引，经过独立驱动的喂入罗拉对，进入独立驱动的牵伸单元，在第一底罗拉对、第二底罗拉对和第三底罗拉对组成的3上3下牵伸系统作用，纤维条被牵伸到预先设定的纤维条重量。进一步，被牵伸后的纤维条进入涡流喷嘴，进行保护性的加捻作用。经过加捻后的粗纱条在卷绕单元的独立驱动的电机作用下，卷绕在筒管上，形成粗纱卷装，完成有纤维条到粗纱条的形成过程。在这个实施方式中，每个纺纱单元完全独立由独立电机驱动，所述电机包括：喂入罗拉的电机、第一底罗拉电机、第二第罗拉电机、第三底罗拉电机、卷绕驱动电机，作为优选纺纱，所述电机是伺服电机或者变频电机。有益之处是：每个纺纱单元互相不容影响，可以同时独立的生产同样或者不同的粗纱品种。比如，对于双侧粗纱机来说，一侧生产棉纤维的粗纱条，另一侧生产黏胶粗纱条，对于纺纱来说，增加设备的灵活性和适纺性。

作为本发明的一个优选实施方式，所述纤维条接头单元，由第一纤维条尾抓取臂、第二纤维条尾抓取臂和纤维条接头部件组成。所述第一纤维条抓取臂抓取导条架上的纤维条尾，第二纤维条尾抓取不抓取条筒里纤维条尾，所述纤维条接头部件将第一纤维条抓取臂和第二纤维条抓取臂抓取并送入纤维条接头部件的纤维条尾进行搓合，形成如原纤维条粗细的纤维条接头，保证纤维条持续不间断的从条筒里被牵引，进行牵伸和加捻，形成粗纱。

作为本发明的一个优选实施方式，所述每个纺纱单元配备一个所述的纤维条接头单元。所述纤维条接头单元固定在所述纺纱单元的导条架区域。

作为本发明的一个优选实施方式，所述一台粗纱机所有的纺纱单元，共同由一个纤维条接头单元负责纤维条断条和更换条筒时的纤维条接头工作。

作为本发明的一个优选实施方式，所述粗纱机是一种双侧粗纱机。每侧的纺纱单元由各自独立的电机驱动。每侧的导条架共有一个纤维条接头单元，负责该侧纺纱单元的纤维条的接头工作。这样一来，两侧粗纱机，可以由两个纤维条接头单元负责接头工作，是一种较为经济的解决方案。

作为本发明的一个优选实施方式，所述粗纱机是一种双侧粗纱机，每侧的每个纺纱单元有一个负责该纺纱单元纤维条接头工作的纤维条接头单元。进一步的是，由于每侧的纺纱单元都是独立驱动，所以对于双侧粗纱机来说，每侧可以同时生产不同品种的粗纱，非常容易实现。

作为本发明的一个优选实施方式，所述粗纱机是一种单侧粗纱机。所述粗纱机的所有纺纱单元共有一个纤维条接头单元。所述纤维条接头单元安装在导条架区域的一个滑轨上。所述纤维条接头单元在滑轨上移动，定位到需要接头的纺纱单元。在完成所述纺纱单元的接头工作后，等候命令或者移至下一个纺纱单元进行接头工作。

作为本发明的一个优选实施方式，所述粗纱机的条筒是通过agv车进行搬运和更换条筒，借助agv车自动搬运条筒和本发明所述的纤维条自动接头单元一起工作，实现了完全的自动条筒运输和更换，以及纤维条的自动接头，从而提出一种自动化和智能化的粗纱机。用agv车和更换条筒，已经在纺织行业得到实现和应用。在本发明中，agv车搬运和更换条筒，配合纤维条接头单元自动接头，实现了全自动的粗纱机。

作为本发明的一个优选实施方式，所述粗纱机的每个纺纱单元有一个涡流喷嘴，对经过牵伸后的纤维条进行加捻，达到下道工序所要求的粗纱条。

本发明的有益之处是：一方面采用独立驱动的纺纱单元和涡流喷嘴加捻形式，实现了一种高速和灵活性的新型粗纱机；一方面采用了纤维条接头单元实现了纤维条发生断头和更换条筒时纤维条的接头功能，完全避免了人工去接头，从而保证了纤维条不间断的连续生产，实现了一种纤维条自动接头和独立驱动的高速和涡流喷嘴加捻的新型粗纱机，尤其是结合目前已经实现的agv车条筒搬运功能，实现了高速的自动化粗纱机。

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，用来解释本专利，并不构成对本专利的限制。在附图中：

图1是本发明的一个纺纱单元的独立驱动的示意图

图2是本发明的带有独立纺纱单元的粗纱机示意图

图3表示本发明的纤维条自动接头装置接头第一步示意图

图4表示本发明的粗纱机纤维条自动接头装置接头第二步示意图

图5表示本发明的粗纱机纤维条自动接头装置接头第三步示意图

图6表示本发明的粗纱机纤维条自动接头装置接头第四步示意图

图7是本发明的一个实施例的纤维条自动接头装置在条筒上巡游示意图

附图标记说明：

1.条筒；

2.纤维条；

3.喂入底罗拉；

4.喂入罗拉皮辊；

5.第三底罗拉；

6.第二底罗拉；

7.第一底罗拉；

8.第三皮辊；

9.第二皮辊；

10.第一皮辊；

11.涡流喷嘴；

12.粗纱条；

13.粗纱卷装；

14.粗纱卷绕部件

15.第一纤维条尾端；

16.滑轨；

17.第一纤维条尾抓取臂；

18.第二纤维条尾抓取臂；

19.纤维条接头部件；

20.滑轮；

21.第二纤维条尾端；

m1.喂入罗拉电机；

m2.第三底罗拉电机；

m3.第二底罗拉电机；

m4.第一底罗拉电机；

m5.粗纱卷绕部件电机；

p1.第一纺纱单元；

p2.第二纺纱单元；

p3.第三纺纱单元；

pn-2.第n-2纺纱单元；

pn-1.第n-1纺纱单元；

pn.第n纺纱单元；

c1.第一条筒；

c2.第二条筒；

c3.第三条筒；

cn-2.第n-2条筒；

cn-1.第n-1条筒；

cn.第n条筒；

g．纤维条自动接头装置；

g1．第一纤维条自动接头装置；

g2.第二纤维条自动接头装置；

s．第一纤维条尾端和第二纤维条尾端的接头；

f1.纤维条自动接头装置移动方向；

f2.纤维条自动接头装置移动方向；

f3.纤维条自动接头装置移动方向。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的实施方式。

在图1中，是本发明的一个独立纺纱单元的独立驱动的示意图。它展示了纤维条2从条筒1中牵引，在喂入底罗拉3和喂入罗拉4组成的罗拉对的牵引下，所述纤维条2被喂入由第一底罗拉7和第一皮辊10、第二第罗拉6和第二皮辊9、第三底罗拉5和第三皮辊8组成的牵伸系统。在经过牵伸作用后，所述纤维条2进一步进入涡流喷嘴11中，在高速的旋转涡流作用下，纤维条2被加上保护性的捻度，形成粗纱条12。

进一步，所述粗纱条12，在粗纱卷绕部件电机m5驱动的卷绕部件14作用下，卷绕形成粗纱卷装13。在本实施例中，每个纺纱单元的驱动结构是：喂入底罗拉3由一个独立的喂入罗拉电机m1驱动，第一底罗拉7由一个独立的第一底罗拉电机m4驱动，第二底罗拉6由一个独立的第二底罗拉电机m3驱动，第三底罗拉5由一个独立的第三底罗拉电机m2驱动，粗纱卷绕部件14由一个独立的粗纱卷绕部件电机m5驱动。

这样有益之处是：纤维条2从条筒1中被牵引出来，经过独立驱动的牵伸系统和卷绕系统，形成粗纱条卷绕在筒管上，这个过程中，每个纺纱单元时独立的，互相不影响的，从而实现独立驱动的理念和高度的灵活性。理论上，每个纺纱单元可以生产不同的粗纱品种。

在图2中，进一步展示由这样一个个独立的纺纱单元（p1、p2、…pn）组成的本发明的一种粗纱机。每个纺纱单元（p1、p2、…pn）包括条筒1、纤维条2、第三底罗拉5、第二底罗拉6、第一底罗拉7、涡流喷嘴11、粗纱条12、粗纱卷装13和粗纱卷绕部件14组成。

每个纺纱单元（p1、p2、…pn）都是采用图1所示的独立驱动的理念，从而组成一个完全独立驱动的粗纱机。所述粗纱机的纺纱单元由1到n个纺纱单元组成。作为一种优选的实施方式，在本实施例中，n是100。从而本实施例中，由100个纺纱单元组成的高速独立粗纱机。当然，可以根据实际纺纱厂情况，纺纱单元的个数也可以增加或者减少。优选的n一般不超过200。

进一步，图3至图6，展示本发明实例的纤维条自动接头装置具体的自动接头步骤过程。在图3、图4、图5和图6中，所述纤维条自动接头装置g由第一纤维条抓取臂17、第二纤维条抓取臂18和纤维条接头部件19组成。所述纤维条自动接头装置g，在滑轮20作用下，在滑轨16上移动。所述滑轮20与纤维条自动接头装置g连接。

本发明的一个实施例的纤维条自动接头装置g的接头步骤是如下所述。

步骤一：如图3所示，条筒1有一个第二纤维条尾端21。第一纤维条尾端15是在喂入底罗拉3和喂入罗拉皮辊4的一侧。第一纤维条尾端15，为了更利于接头，一般是位于由喂入底罗拉3和喂入罗拉皮辊4组成的罗拉对之前，如图所示，在图示的喂入罗拉对（3、4）的左侧。如图3所示，当纤维条自动接头装置g得到接头指令，沿着f1的方向，借助滑轮20在滑轨16上移至条筒1的上方、第一纤维条尾端15和第二纤维条尾端21的上方区域。

步骤二：如图4所示，纤维条自动接头装置g，第一纤维条尾抓取臂17抓取第一纤维条尾端15，第二纤维条尾抓取臂18抓取第二纤维条尾端21，准备送入纤维条接头部件19。

步骤三：如图5所示，第一纤维条尾抓取臂17将第一纤维条尾端15送入接头部件19中，准备接头；第二纤维条尾抓取臂18将第二纤维条尾端21送入接头部件19中，准备接头。

步骤四：如图6所示，第一纤维条尾端15和第二纤维条尾端21在接头部件19中形成如原来纤维条粗细的接头s（如图所示），所述第一纤维条尾端和第二纤维条尾端的接头s的大小和长度，可以在纤维条接头部件19中进行控制和调节，优选地是，所述接头s接近原来纤维条的粗细和强度。当纤维条自动接头装置g完成接头后，沿着f2的方向在滑轨上移动，进行下个动作的准备。

在图7中，是本发明的一个粗纱机的两个纤维条接头装置（g1、g2）巡游的实施例示意图。所述粗纱机由一个个独立的纺纱单元（p1、p2、p2、…、pn-2、pn-1、pn）组成，对应的喂入条筒分别是条筒c1、c2、c3、…、cn-2、cn-1、cn。两个纤维条自动接头装置g1、g2在滑轨16上，沿着f3的方向来回巡游。纤维条自动接头装置g1和g2可以分别控制各自的纺纱单元区域，互相不干涉。当发现条筒（c1、c2、c3、…、cn-2、cn-1、cn）中纤维条断头，或者条筒（c1、c2、c3、…、cn-2、cn-1、cn）需要更换条筒时候需要接头时，所述纤维条自动接头装置g1和g2分别移至该条筒上方，进行接头工作。在本实施例中n是指纺纱单元和对应的条筒的个数，根据实际生产情况，优选的n的范围是2-200之间。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不限制本发明的保护范围有权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明新型做出各种修改或者等同替换，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，这种修改或等同替换也应该为落在本发明的保护范围内。