专利名称：试样整经机纱层定幅规整卷绕机构的制作方法
技术领域：
本发明属于纺织领域，它涉及到一种试样整经机的纱层定幅规整卷绕的机构。
背景技术：
随着市场竞争的日益激烈，纺织品的花样繁多且更新极快，试样整经机逐渐受到纺织企业的青睐，由于它简化了原有的耗纱量大、工艺流程长、响应速度慢的加工环节，因此该机器是新品开发和织物小样试织的强有力工具，图1为传统的固定式筒子架试样整经机，由交流变频电动机10通过齿形轮11、齿形带12、齿形轮11’带动驱动轴13回转，再由驱动轴13回转而带动绕纱杆7转动，由伺服电动机14经链轮15、链条16、链轮15’、链轮15”、链条16’、齿轮箱17和装在滚筒A的轮辐18上的齿形轮11”，驱动齿形传送带9，齿形传送带9与斜块8连为一体，除伺服电动机14外，该传动系统共有16套。其工作过程是，纱线1从筒子2抽出，经过导纱板3，张力器4，张力环5，绕过支撑盘6，被绕纱杆7的绕纱指71卷绕到滚筒A上的斜块8，直至滑落在沿滚筒A圆周分布的16根齿形传送带9上，然后，齿形传送带9载着纱线1向右端运动，形成纱层，每当绕纱杆7旋转了预先设置的圈数n’(n’为织轴整经长度除以滚筒周长之商)后，齿形传送带9会移动一定距离(织轴上两根经纱的中心距)，这种传统的纱层卷绕方法称为定幅卷绕方法，在实际卷绕过程中，无法实现纱层规整卷绕，使得经纱层倒塌的情况十分严重，如果整经长度加长的话(圈数n’增加)，滚筒A上纱线堆垒次序紊乱，织轴卷绕时滚筒上纱线退绕受阻，整经效果会很差，因此，整经长度通常只有30～40米。
为了增加整经长度，出现了一种纱层规整卷绕方法——直接卷绕法(Direct Winding)，如图2所示，图中，斜块8是固定在滚筒A上的，它作为纱层稳定的依托，随着卷绕的进行，绕纱指71和销轴25、导纱板26不断向右移动，同时导纱板25绕销轴26作旋转摆动进行排纱，纱层的堆垒结构比较规整，其退绕效果良好，有利于增大整经长度，然而这种方法不能按照工艺设计的整经密度进行排纱，因此不可定幅，对织轴再卷带来较大的麻烦，同时，其结构复杂，占地面积大，在现有的试样整经机上不易移植改造。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种纱层定幅规整卷绕的机构，不仅可以定幅和规整卷绕，而且机构简单，易于对现有的试样整经机进行移植改造。
本发明解决技术问题的技术方案如下一种试样整经机纱层定幅规整卷绕机构，它包括筒子架B、导向板3、张力盘4、张力环5、支撑盘6、绕纱杆7、绕纱指71、斜块8、齿形传送带9、交流变频电动机10、齿形轮11，11’、齿形带12、驱动轴13、伺服电动机14、链轮15，15’，15”、链条16，16’、齿轮箱17、轮辐18、滚筒A、基座Y，其特征在于它还包括导向棒框架19，它的内壁为均布的导向棒191，它的外圈在左下右三处伸有三根齿条192，它通过左下右三根齿条192与左下右三只齿轮20相啮合、左下右三只齿轮20既分别固定在左下右三只步进电动机21轴端又与左下右三根齿条192相啮合、左下右三只步进电动机21，它的轴端与左下右三只齿轮20固连，它的底部固定在基座Y上；所述的导向棒框架19采用轻质碳纤维复合材料。
与现有技术相比本发明的优点是(1)织轴整经幅宽可控；(2)纱层堆垒规整有序，成形稳定，退绕效果好，整经长度可达200m；(3)机构简单，安装方便；(4)适于在现有试样整经机上移植改造。
图1为传统固定式筒子架试样整经机示意图1-纱线，2-筒子，3-导向板，4-张力盘，5-张力环，6-支撑盘，7-绕纱杆，71-绕纱指，8-斜块，9-齿形传送带，10-交流变频电动机，11、11’-齿形轮，12-齿形带，13-驱动轴，14-伺服电动机，15、15’、15”-链轮，16、16’-链条，17-齿轮箱，18-轮辐，A-滚筒，B-筒子架，Y-基座；图2为直接卷绕法主要结构示意图1-纱线，8-斜块，25-销轴，26-导纱板，71-绕纱指，A-滚筒；图3为试样整经机定幅规整卷绕机构示意图1-纱线，2-筒子，3-导向板，4-张力盘，5-张力环，6-支撑盘，7-绕纱杆，71-绕纱指，8-斜块，9-齿形传送带，10-交流变频电动机，11、11’-齿形轮，12-齿形带，13-驱动轴，14-伺服电动机，15、15’、15”-链轮，16、16’-链条，17-齿轮箱，18-轮辐，19-导向棒框架，191-导向棒，192-齿条，20-齿轮，21-步进电动机，A-滚筒，B-筒子架，Y-基座；图4为导向棒框架示意图19-导向棒框架，191-导向棒，192-齿条，20-齿轮，21-步进电动机，Y-基座；图5为伺服电动机及步进电动机控制示意图14-伺服电动机，21-步进电动机，22-步进电动机驱动器，23-伺服电动机驱动器，24-可编程序控制器；图6为一个实例的排纱过程示意图1-纱线，8-斜块，9-齿形传送带，191-导向棒，α-斜块8倾角，1A～6A-第一根纱的各圈纱，1B～6B-第二根纱的各圈纱，1C～6C-第三根纱的各圈纱，1D～6D-第四根纱的各圈纱，1E～6E-第五根纱的各圈纱；图7为判断移动距离程序的逻辑图d-纱线直径，k-当前绕纱圈数(1～整经圈数)，L-织轴上两根经纱之间的中心距，n-当前卷绕根数(1～整经根数)，P’-织轴上两根经纱之间的中心距除以纱线直径之商并四舍五入取整，s-整经圈数，x-每绕1圈纱后导向棒191移动距离，y-临时参数，z-临时参数。
具体实施例方式
一种试样整经机纱层定幅规整卷绕机构，它包括筒子架B、导向板3、张力盘4、张力环5、支撑盘6、绕纱杆7、绕纱指71、斜块8、齿形传送带9、交流变频电动机10、齿形轮11，11’、齿形带12、驱动轴13、伺服电动机14、链轮15，15’，15”、链条16，16’、齿轮箱17、轮辐18、滚筒A、基座Y，其特征在于它还包括导向棒框架19，它的内壁为均布的导向棒191，它的外圈在左下右三处伸有三根齿条192，它通过左下右三根齿条192与左下右三只齿轮20相啮合、左下右三只齿轮20既分别固定在左下右三只步进电动21轴端又与左下右三根齿条192相啮合、左下右三只步进电动机21，它的轴端与左下右三只齿轮20固连，它的底部固定在基座Y上；所述的导向棒框架19采用轻质碳纤维复合材料。
如图3、图4、图5所示，第一路由交流变频电动机10通过齿形轮11、齿形带12、齿形轮11’带动驱动轴13回转，再由驱动轴13回转而带动绕纱杆7转动；第二路由可编程序控制器24通过伺服电动机驱动器23驱动伺服电动机14，再由伺服电动机14经链轮15、链条16、链轮15’、链轮15”、链条16’、齿轮箱17和装在滚筒A的轮辐18上的齿形轮11”驱动齿形传送带9，齿形传送带9与斜块8连为一体，除伺服电动机14外，该传动系统共有16套；第三路由可编程序控制器24通过左下右三只步进电动机驱动器22驱动左下右三只步进电动机21，由左下右三只步进电动机21分别传动左下右三只齿轮20，带动与齿轮20相啮合的在导向棒框架19外圈左下右三处伸有的齿条192，进而使导向棒框架19作往复运动。本发明的工作过程如图3，图4所示，纱线1从筒子2抽出，经过导纱板3，张力器4，张力环5，绕过支撑盘6，被绕纱杆7上的绕纱指71卷绕到导向棒框架19的导向棒191上，然后滑落至滚筒A上齿形传送带9上，导向棒框架19按照设计的程序来回往复变速移动，引导每根纱线的每个纱圈落至相应位置，使其紧密相邻，不会坍塌，达到规整目的，同时齿形传送带9与其配合向右移动，按照整经密度布置每根纱线的整体位置，达到定幅的目的，因此导向棒框架19完成定幅规整排纱。
现以六圈纱为具体实例(织轴上两根经纱中心距为两根纱直径)对定幅规整排纱作进一步说明，如图6所示，斜块8倾角为α，纱线直径为d，导向棒191从初始位置出发(虚线标识)，每绕一圈纱线，向右移动一段距离(沿水平方向排纱，移动距离为d；沿α角方向排纱，移动距离为dcosα)，绕完一根纱线后(6圈)，导向棒191回到初始位置，进行下根纱线的排纱，同时，齿形传送带9向右移动的距离为织轴上两根经纱之间的中心距，排纱过程中有相应的程序(如图7)判断其移动距离(绕完当前纱圈后，进行移动距离的判断)，整个整经过程分初始阶段和循环阶段。本例中，前3根纱排纱状态不同，为初始阶段；从第4根起，纱圈层层相叠，排纱状态相同，为循环阶段。
判断移动距离程序的逻辑如图7所示。
1.先判断当前绕纱圈数k是否等于整经圈数s(本例中为6)，符合则知此根纱已绕完，导向棒191返回初始位置，齿形传送带9向右移动织轴上两根经纱之间的中心距L，然后跳出本程序模块，否则进行第2步动作；2.判断(n-1)与P’(织轴上两根经纱中心距L除以纱线直径d之商并四舍五入取整，本例中为2)之积是否小于整经圈数s(本例中为6)，符合则说明绕纱处于初始阶段，进行第3步动作，否则说明绕纱处于循环阶段，跳到第4步动作；3.判断当前绕纱圈数k是否小于(n-1)与P’之积，符合则进行第4步动作，否则导向棒191移动距离x为dcosα，然后跳出本程序模块；4.设置临时参数z，z等于k除以P’的余数；5.判断z是否等于0，符合则临时参数y＝0，导向棒191沿α角方向排纱，否则临时参数y＝1，导向棒191沿水平方向排纱；6.导向棒191移动距离x等于dcosα+y×d(1-cosα)。
图6中，绕第1根纱即1A至6A时，首先程序的第1步判断当前此根纱是否绕完，当前绕纱圈数不等于整经圈数s(本例中为6)，则运行程序的第2步，判断(n-1)×P’是否小于s，本例中P’等于2，如小于则此时绕纱处于初始阶段，否则处于循环阶段。在初始阶段中则运行程序的第3步，如当前绕纱圈数k大于(n-1)×P’，则确定导向棒191移动距离为dcosα，如当前绕纱圈数k小于(n-1)×P’，运行程序的第4，5，6步；在循环阶段中则运行程序的第4，5、6步。
以此类推卷绕第2根纱即1B至6B、第3根纱即1C至6C、第4根纱即1D至6D、第5根纱即1E至6E，直至整经结束。
上述具体实施例仅用于说明，并不能限制本发明的实施范围。
在原有卷绕机构的基础上，通过本发明所构思的导向棒框架和通过本专业人员所熟知的程序控制或机械控制，能实现既能定幅又能规整排列的排纱效果，在绕纱运行中，纱层排列平行、整齐，纱圈排列稳定，不易缠绕，使整经长度大大增加，同时它又可控制纱层幅宽，满足工艺设计的要求。该机构结构简单，安装方便，易于在现有机型上改造。
权利要求
1.一种试样整经机纱层定幅规整卷绕机构，它包括筒子架(B)、导向板(3)、张力盘(4)、张力环(5)、支撑盘(6)、绕纱杆(7)、绕纱指(71)、斜块(8)、齿形传送带(9)、交流变频电动机(10)、齿形轮(11，11’)、齿形带(12)、驱动轴(13)、伺服电动机(14)、链轮(15，15’，15”)、链条(16，16’)、齿轮箱(17)、轮辐(18)、滚筒(A)、基座(Y)，其特征在于它还包括导向棒框架(19)，它的内壁为均布的导向棒(191)，它的外圈在左下右三处伸有三根齿条(192)，它通过左下右三根齿条(192)分别与左下右三只齿轮(20)相啮合、左下右三只齿轮(20)既分别固定在左下右三只步进电动机(21)轴端又与左下右三根齿条(192)相啮合、左下右三只步进电动机(21)，它的轴端与左下右三只齿轮(20)固连，它的底部固定在基座(Y)上。
2.根据权利要求1所述的试样整经机纱层定幅规整卷绕机构，其特征在于所述的导向棒框架(19)采用轻质碳纤维复合材料。
全文摘要
本发明属于纺织领域，它公布了一种试样整经机纱层定幅规整卷绕机构，它包括筒子架、导向板、张力盘、张力环、支撑盘、绕纱杆、绕纱指、斜块、齿形传送带、交流变频电动机、齿形轮、齿形带、驱动轴、伺服电动机、链轮、链条、齿轮箱、轮辐、滚筒、基座，其特征在于它还包括导向棒框架，它的内壁为均布的导向棒，它的外圈在左下右三处分别伸有三根齿条、以及左下右三处的三只齿轮和三只步进电动机。本发明实现了定幅规整排纱方法，在绕纱运行中，纱层排列平行、整齐，纱圈排列稳定，不易缠绕，使整经长度大大增加，同时它又可控制纱层幅宽，满足工艺设计的要求，该机构结构简单，安装方便，易于在现有机型上改造。
文档编号D02H3/00GK1482295SQ0314178
公开日2004年3月17日 申请日期2003年7月24日 优先权日2003年7月24日
发明者夏飞, 朱苏康, 夏 飞 申请人:东华大学