一种用于纺丝智能化设备中的纱锭中转系统的制作方法

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本发明涉及纺丝智能设备技术领域，具体的说，是一种用于纺丝智能化设备中的纱锭中转系统。

背景技术：

化纤行业是我国重要的支柱产业，也是我国重要的出口创汇行业，我们化纤行业产值达到8000亿元以上，在国民经济中占有重要地位；“十二五”期间，我国化纤工业持续推进结构调整和产业升级，行业整体保持平稳、可持续的发展态势，奠定了纤维强国的基础。“十三五”期间，大力实施创新驱动战略，加快结构调整，大力推进化纤产业由“中国制造”向“中国智造”的转型升级，提升全球资源配置运营能力，是“十三五”期间化纤工业把握机遇、应对挑战，建设化纤强国的必然选择。而dty纱锭的包装与物流系统由于不仅对产品的影响大，同时还影响整体效率，因此开发化纤dty纱锭全自动智能包装配套物流系统对于化纤行业整体竞争力的提升具有重要意义。

目前，涤纶长丝行业的发展已进入供求关系再平衡期、存量产能优化调整期和高品质增量适度发展期的“三期叠加阶段”，行业受国内外市场需求不足、涤纶长丝行业自身产能惯性增长等因素影响，进入低速增长、竞争加剧的新常态，部分常规产品的生产能力存在阶段性、结构性过剩，产能过剩和市场过度竞争所带来的运行风险加大；自主创新能力弱，引领市场需求的高附加值产品占比低，订单的“碎片化”和生产规模化的矛盾日益显现，生产服务业发展滞后；此外资源和环境约束日益趋紧，劳动力等生产要素成本持续上升等制约，企业生存和发展困难，涤纶长丝行业的利润率在2％到3％，严重影响行业的持续健康发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于纺丝智能化设备中的纱锭中转系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于纺丝智能化设备中的纱锭中转系统，包含蛇形轨道，纱锭暂存区，暂存轨道，纱锭补充小车，包装区和数据处理中心；所述的纱锭暂存区设置在蛇形轨道旁边，包装区设置在蛇形轨道末尾段；暂存轨道的一端与蛇形轨道连接，暂存轨道的另一端与暂存区相连；暂存轨道上设置有纱锭补充小车；数据处理中心以局域网的形式与蛇形轨道，纱锭暂存区，暂存轨道，纱锭补充小车和包装区进行连接；蛇形轨道呈“s”型空间排布；纱锭暂存区包含纱锭取拿系统和暂存区，暂存区由多个相互独立的暂存库组成，且每一个独立的暂存库具有唯一的空间位置编码，通过数据处理中心数据指令使纱锭取拿系统对独立的暂存库中纱锭进行拿去作业。

所述的蛇形轨道上均匀分布有导轨，导轨成圆柱形，可以进行自动旋转，从而带动纱锭向前运动；

蛇形轨道的设置提高厂房的空间利用效率，同时利用能够进行空间记录的圆柱形导轨的自旋转，带动纱锭的运动，对每一个纱锭运动的空间位置信息进行实时的记录，提高纱锭信息的精确性和实时性；同时蛇形轨道成“s”形，避免了目前有采用“o”形轨道，影响内部空间利用，同时“s”形还可以通过外接的轨道，起到分流的目的，便于纱锭的运输和分类和分流作业。

所述的纱锭补充小车在暂存轨道上进行来回运动，纱锭补充小车具有空间位置定位和数据存取功能，可以通过数据处理中心数据指令进行空间运动和纱锭补充。

纱锭补充小车能够进行来回运动，便于纱锭的运输工作，同时利用数据中心的数据分析功能，指挥纱锭补充小车的作业，同时对于运输的纱锭进行信息的暂存处理，记录纱锭的空间位置信息；同时纱锭补充小车本身的信息记录功能，也保证了纱锭运输与在运输，同时也保证了独立的暂存库的再一次利用，进行再次的暂存。

所述的纱锭暂存区包含纱锭取拿系统和暂存区，所述的暂存区由多个相互独立的暂存库组成，且每一个独立的暂存库具有唯一的空间位置编码；可以通过数据处理中心数据指令使纱锭取拿系统对独立的暂存库中纱锭进行拿去作业。

具有独立的暂存库，每一个暂存库具有唯一的空间位置编码，对应的信息具有唯一性，在纱锭暂存过程中，能够实时记录暂存库中的纱锭信息和质量，利于纱锭小车的纱锭补充；通过数据处理中心的数据收集和分析处理，指挥纱锭拿去系统，拿去存在区中的纱锭，提供给纱锭小车补充运输工作。

所述的包装区包含自动码垛，包装，激光打印系统和自动套袋装箱系统；能够对纱锭进行自动码垛和包装，并对包装纱锭产品进行产品质量以及信息进行记录，并通过计算机中心的数据传输线进行数据传输以及保存。

所述的自动套袋装箱系统包含自动装箱装置，信息记录装置；通过自动套袋装置对纱锭产品进行装箱套袋，并对产品的信息通过信息记录装置进行收集，并传输给计算机中心，进行数据处理和收集；经自动套袋装箱系统后纱锭产品输送到仓储系统进行保存。

所述的数据处理中心采用微型局域网控制整套系统的运行，能够对整套系统中的各项子设备和系统的数据进行收集、记录、判断、处理、保存、监控，同时根据系统的运行随时提供分析处理结果。

纱锭包装是化纤企业用作最多，也是用工最为繁琐的一个环节，而随着经济的发展，用工成本的增加，年轻劳力也不想进行包装过程操作，对企业的生产效率和生产成本带来巨大压力，因此纱锭过程的自动化智能化也是解决化纤企业整体行业的转型，由我国“化纤制造”到“化纤智造”的重要环节；同时目前采用的是3×3×3的27个纱锭仪器进行包装，但在包装过程中难免会出现，纱锭不满，或者纱锭的规格不同，难以进行满垛包装，因此需要人工以及多个包装口进行包装，从而解决满垛的问题，而本发明采用在包装之前设置一个纱锭暂存库，能够对纱锭包装之前是否达到满垛的纱锭进行分析运输与暂存，通过纱锭小车的运动把未达到满垛的纱锭运输到暂存区中的唯一的独立暂存库，然后利用数据中心的处理，分析判断，下一次经过纱锭小车与蛇形轨道之间的纱锭是否达到满垛包装，达到则不进行补充小车的截流运输，未达到满垛包装，可以通过纱锭小车从暂存库补充质量相同的纱锭，达到满垛包装的目的；解决目前由于纱锭未由于未满垛，而不能一次包装，从而增加包装流程，提高包装的工作量。

工作原理：

当纱锭进入系统后，从蛇形轨道的入口进入，通过蛇形轨道的导轨的旋转，带动纱锭在蛇形导轨上向前输送，当达到暂存轨道与蛇形轨道的接口附近，纱线补充小车对纱锭信息进行读取和收集，如果满足包装条件，则放过纱锭使其向前输送，最后进行包装；当判断不满足包装条件时，纱锭补充小车把纱锭，运输到暂存轨道上，通过纱锭补充小车的信息读取装置，对纱锭的批次，质量，纱锭个数等数据进行读取，然后再运输到相对应的暂存区进行暂存，当纱锭再进行输送时，在纱锭达到暂存轨道与蛇形轨道的接口附近，纱锭补充小车再运动到纱锭附近，对纱锭信息进行读取，得到纱锭要达到包装要求所需的纱锭信息，然后纱锭补充小车，运动到暂存区对相应质量，个数和批次的纱锭进行运输，并且运输到蛇形轨道上的纱锭进行组合，形成满足包装要求的组合纱锭，然后再通过蛇形轨道上的导轨旋转，使组合的纱锭向前输送到包装区，实现纱锭的包装暂存过程。

所述的蛇形轨道和纱锭暂存轨道上均设置防腐层，其制备方法的具体步骤为：

(1)防腐助剂的制备：

采用超声分散的方法，把石墨烯分散在苯基三甲氧基硅烷溶液中，制备得到石墨烯分散液；然后再加入甲基三乙氧基硅烷和催化剂进行水解缩合反应，制备得到防腐助剂；

防腐助剂的各组份及其质量百分比为：

其中催化剂为ph为2.6的酸性溶液，其中酸性为植酸，磷酸和全氟辛酸组成的混合溶液；其中植酸，磷酸和全氟辛酸的质量比为1:1:7；

植酸，磷酸中含有磷酸根基团，能够与其他的金属离子形成耦合离子，既可以提高与基体的附着力，同时还可以作为耦合剂，把涂料中的其他金属离子耦合，形成稳定耦合离子，降低其他活性金属离子的含量，提高防腐蚀效果；并且全氟辛酸作为酸性介质，既可以作为催化剂使用，同时还可以作为表面活性剂作用，降低表面活性剂的应用量，并在涂料和助剂中起到流平剂的作用，提高表面流平效果，从而提高耐腐蚀性尤其是水汽的耐腐蚀作用，全氟辛酸为低表面能试剂，成膜后，其为疏水表面，既可以作为提高耐磨助剂，同时还可以降低表面疏水疏油性，从而提高对基体轨道的保护作用，提高耐磨耐腐蚀性能；

所述的水解缩合过程中，水解温度为45～60℃，水解时间为45～60min，缩合温度为65～75℃，缩合温度为45～60min；

石墨烯是由碳原子六元环紧密构成的两维晶体，具有重复周期性的蜂窝状点阵结构，它可以翘曲成零维富勒烯，卷成一维的碳纳米管或堆积成三维的石墨，因此人们也把石墨烯看作是构成副勒烯、碳纳米管和石墨的基本单元。石墨烯具有超强的导电、导热性，以及与单壁碳纳米管相当的力学性能。石墨烯具有优异的物理防腐性，通过石墨烯填充到涂料的孔洞和缺陷中，阻止和延缓腐蚀介质浸入基体，增强涂层的物理隔绝作用。同时石墨烯的片层结构，在涂料中层层叠加，形成致密的物理隔绝层，腐蚀介质很难通过这层致密的隔绝层，起到了物理隔绝作用。并且石墨烯与水的接触角很大，对水的浸润性差，防水性阻止水分子通过涂层进入基体表面，降低了表面腐蚀。同时石墨烯具有化学防腐(电化学保护)的性能，其可以起到电化学保护的作用，提高材料的耐腐蚀效果；但是由于石墨烯是以碳原子进行致密排列的碳材料，本身为低表面能材料，本身结构上与其他的溶剂难以结合，因此存在分散困难，尤其是在应用时分散困难；本申请利用石墨烯本身的六元环碳结构的共轭效应，以苯基三甲氧基硅烷为分散溶剂，利用苯环的共轭作用，通过苯基与石墨烯上六元环碳结构的共轭作用，实现对石墨烯的共轭作用力，达到分散石墨烯的目的，并且利用苯基三甲氧基硅烷的可反应性，从而达到石墨烯的分散并在涂料基体中的均匀利用。

二、防腐涂料的制备：

以甲基三甲氧基硅烷、氧化锆溶胶、醇溶剂、防腐助剂、表面功能助剂为原料，通过第一步甲基三甲氧基硅烷和在表面功能助剂和氧化锆溶胶溶液中进行溶胶-凝胶的水解缩合反应，制备得到耐磨耐腐蚀涂料的前驱体，然后在前驱体中加入醇溶剂和防腐助剂，进行熟化反应，制备得到防腐涂料；其中，

三甲氧基硅烷在防腐涂料中的质量分数为48％；

氧化锆溶胶在防腐涂料中的质量分数为12％；

醇溶剂在防腐涂料中的质量分数为20％；

防腐助剂在防腐涂料中的质量分数为15％；

表面功能助剂在防腐涂料中的质量分数为5％；

所述的表面功能助剂以全氟辛酸和环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷为原料，在120～135℃，进行酯化反应，其中控制全氟辛酸和环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:0.5，酯化反应时间为45～60min；

氧化锆溶胶表面具有大量的活性羟基，能够与硅羟基等材料进行反应，同时氧化锆溶胶具有高硬度，耐磨的特性，因此在涂料组分中添加，能够提高涂料的耐腐蚀和耐磨特性，从而提高对基体的耐磨和耐腐蚀性；

所述的溶胶-凝胶的水解缩合反应中，反应温度为45～50℃，反应时间为45～60min。

所述的熟化反应为反应温度为45～60℃，反应时间为90～120min。

全氟辛酸具有优异的低表面能特性，而其羧酸结构能够与环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷反应生成低表面能的硅氧烷结构，提高表面功能助剂的疏水性能，并且保留了硅氧烷结构的可反应性，利用环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷的三甲氧基硅烷结构提高其疏水的持久和可反应性；并且表能功能助剂中多余的全氟辛酸还可以作为酸性结构，作为溶胶-凝胶的水解缩合反应的催化剂，从而提高了含氟结构在体系的含量和持久性，避免了常规的含氟处理对基体保护性差，导致耐腐蚀耐磨性差，尤其是含氟材料为软质材料，耐磨性差，并且避免了含氟材料本身在剪切过程中常出现孔洞结构，因此对水汽的耐腐蚀性差；而申请利用含氟材料与硅氧烷材料反映，实现含氟材料添加的基础上，实现含氟材料的固定作用，提高表面的疏水特性，并且含氟材料本身的低表面能特性，使成膜材料表面光滑，进一步提升表面的耐磨性能。

所述的氧化锆溶胶的氧化锆粒径为50～60nm，氧化锆溶胶中氧化锆质量分数为20～25％，所述的氧化锆溶胶ph为4～5；

所述的醇溶剂为乙醇，异丙醇，正丁醇的混合溶剂，优选的为乙醇与异丙醇的体积比为1:1。

三、防腐的蛇形轨道和暂存轨道的制备

先对蛇形轨道和暂存轨道的钢轨工件进行酸洗、碱洗、水清洗和吹干等步骤，然后把钢轨工件放在60℃条件下预热10min，再采用表面喷涂的工艺，在钢轨工件上喷涂一层防腐涂料，然后在180～220℃条件下进行干燥30min制备得到具有防腐功能的蛇形轨道和暂存轨道。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本申请能够有效的利用包装过程中的空间和人工，同时通过暂存区的设置，能够解决由于未满垛的纱锭的暂存处理，然后利用纱锭补充小车的再次运输，进行满垛包装，避免了纱锭未满垛而不能包装，只能运输到下一环节，增加包装流程；同时本专利顺应了当前我国各地以“机器换人”为抓手的产业转型升级潮流，也一定程度上给业界提供了一个典型示范。“机器换人”将使公司先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合，将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理，提供整体解决方案，以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理，从而提升企业核心竞争力。

专利有效解决了企业用工密集、生产效率低、产品质量稳定性差、车间生产管理水平低等制约我国化纤企业可持续发展的瓶颈问题，打破了国外厂商在我国化纤高端制造装备领域的垄断地位，对我国化纤行业的装备创新和转型升级起到了积极的示范和引领作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

附图中的标记为：1为蛇形轨道，2为纱锭暂存区，3为暂存轨道，4为纱锭补充小车，5为包装区。

具体实施方式

以下提供本发明一种用于纺丝智能化设备中的纱锭中转系统的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种用于纺丝智能化设备中的纱锭中转系统，包含蛇形轨道1，纱锭暂存区2，暂存轨道3，纱锭补充小车4，包装区5和数据处理中心；所述的纱锭暂存区设置在蛇形轨道旁边，包装区设置在蛇形轨道末尾段；暂存轨道的一端与蛇形轨道连接，暂存轨道的另一端与暂存区相连；暂存轨道上设置有纱锭补充小车；数据处理中心以局域网的形式与蛇形轨道，纱锭暂存区，暂存轨道，纱锭补充小车和包装区进行连接；蛇形轨道呈“s”型空间排布；纱锭暂存区包含纱锭取拿系统和暂存区，暂存区由多个相互独立的暂存库组成，且每一个独立的暂存库具有唯一的空间位置编码，通过数据处理中心数据指令使纱锭取拿系统对独立的暂存库中纱锭进行拿去作业。

所述的蛇形轨道上均匀分布有导轨，导轨成圆柱形，可以进行自动旋转，从而带动纱锭向前运动。

纱锭补充小车能够进行来回运动，便于纱锭的运输工作，同时利用数据中心的数据分析功能，指挥纱锭补充小车的作业，同时对于运输的纱锭进行信息的暂存处理，记录纱锭的空间位置信息；同时纱锭补充小车本身的信息记录功能，也保证了纱锭运输与在运输，同时也保证了独立的暂存库的再一次利用，进行再次的暂存；