本发明涉及细纱机纺纱过程中接头相关的技术，具体为一种环锭纺细纱接头装置，所述环锭纺细纱接头装置包含第一移动平台、出纱装置、绕纱装置、抬导纱钩装置、压纱装置及刹锭装置，所述环锭纺细纱接头装置将具有弹性的接头纱一端缠绕在中空结构绕纱保持架外侧形成多边形或圆形纱圈，将接头纱穿过钢丝圈后，利用绕纱保持架将纱圈套在管纱外侧，再将接头纱穿过导纱钩后“绕皮辊”接头，与现有技术相比，本发明所述环锭纺细纱接头装置在接头之前提前将接头纱绕在绕纱保持架上，利于缩短接头时间，由于采用弹性接头纱接头，纱圈弹性收缩而包裹在管纱上，便于实现接头自动化，还可用于留头不成功情况下的生头。
背景技术：
1、在纺织行业，环锭纺细纱机是最重要的生产设备之一，细纱机纺纱断纱后，一般情况下需要挡车工将管纱从锭子上拔下来，找到管纱上的细纱纱头，将纱头穿过钢丝圈后将管纱插到锭子上，并将细纱穿过导纱钩后捻接至前罗拉输出的须条上，这样，一管细纱无论其间有多少个接头，其是一根连续的细纱，这种接头过程比较复杂，特别是捻接接头难于实现接头过程的自动化。
2、从二十世纪七十年代开始，环锭纺自动接头技术就已经开始出现，但当时的技术不够完善，很难在工厂生产中得以推广利用。上世纪七八十年代，曾经出现过瑞士希斯潘的希斯潘型自动接头装置、德国青泽的fil-a-mat型自动接头装置、意大利卡梅的filasol自动接头装置。其中青泽的fil-a-mat型自动接头装置是基于青泽320型细纱机配套开发的，这套接头装置配备有一个u型轨道，轨道环绕在纺纱机的外圈，接头装置自动地在轨道上前进，发现锭子出现断头时，接头装置会停止在对应的锭子前，固定在钢领板上，伸出用于接头操作的支架，首先寻找纱管上的断头，钢丝圈由一套定位系统固定在确定位置，经过一摆动杆引纱穿过各个位置，最终将纱线引入输出罗拉，完成接头。接头完成后会再次由光电检测装置判断接头是否成功。filasol自动接头装置可以自动检查接头、停转有关锭子，从纱管上找出断头，穿过钢丝圈和导纱钩，前罗拉钳口前完成接头。希斯潘型自动接头装置先将锭子制动，再将纱管拔出，找出纱头后握持纱头，管纱重新插管、穿钢丝圈、气圈环、导纱钩。2019年，瑞士rieter公司推出了配套于g38环锭纺细纱机的robospin 自动接头机器人，利用机械手先将断头从纱管上取出，再依次穿过钢丝圈和导纱钩，最终将纱线引入到前罗拉的钳口处，完成接头。西班牙品特公司以及印度的朗威公司均推出了断头接头设备。
3、尽管目前已经开发出了用于环锭纺细纱机的自动接头装置，能够完成环锭纺细纱的自动接头，国内外也有一些环锭纺自动接头的相关专利，但实际的可行性、操作的成功率等方面还存在明显的问题，一方面，自动接头成功率不够高，接头耗时较长，特别是细纱断头后在管纱上将断头找出来的成功率不够高，导致有找头环节的自动接头技术的接头成功率较低，另一方面，接头装置结构复杂，价格高昂，不适于大范围推广应用。近些年来，细络联技术以及自动络筒机配套的自动送管、理管、生头、喂管技术逐步成熟并得以大规模推广应用，假设一个管纱上包含多段不连续的细纱，在络筒工序络筒时，管纱上最后纺的一段细纱首先被络至筒子纱上，之后管纱被络筒机排出，由络筒机的自动输送系统输送至自动生头位置处重新生头，之后再次进入落筒工位重新络筒，将第二段细纱络至筒子上，这个过程一直重复至管纱上所有的细纱均被络完。也就是说，目前自动络筒机配套的空纱管自动识别分拣、管纱自动输送、管纱自动生头及管纱自动喂入系统有能力自动处理分段纺成的细纱管纱。
4、鉴于以上问题及背景，本发明公开一种环锭纺细纱接头装置，当环锭纺纱断纱时，环锭纺细纱接头装置利用一段弹性接头纱接头，首先将弹性接头纱中部位置挂入钢丝圈，根据纺纱的捻向将弹性接头纱的一端包络到管纱上，将弹性接头纱另一端迅速向上穿过导纱钩后绕入前罗拉与皮辊之间实现接头并继续纺纱。与现有的环锭纺细纱接头技术相比，本发明所述环锭纺细纱接头装置降低了接头操作的复杂度，不用拔管、找纱头等操作，工作更稳定可靠，利于实现环锭纺细纱断头后的自动接头，还可用于一落纱纺完后留头不成功情况下的生头。
技术实现思路
1、对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种环锭纺细纱接头装置，其解决方案是：
2、一种环锭纺细纱接头装置，其包含第一移动平台、出纱装置、绕纱装置、抬导纱钩装置、压纱装置及刹锭装置，
3、所述第一移动平台至少具有沿细纱机长度方向水平移动的自由度，是所述环锭纺细纱接头装置的安装基础部件，用于承载环锭纺细纱接头装置的其他部分；
4、所述出纱装置包含导纱口、导纱口运动装置及纱线握持装置；所述导纱口为具有细纱能进出的开口的环状部件，导纱口通过导纱口运动装置安装在第一移动平台上；所述导纱口运动装置驱动导纱口具有相对于第一移动平台沿三个正交方向移动的自由度以及一个摆动自由度或相对于纱线握持装置的铅垂方向移动自由度，导纱口相对于第一移动平台的三个正交运动方向分别为铅垂方向、平行于细纱机长度方向的水平方向以及垂直于细纱机长度方向的水平方向，所述导纱口摆动自由度优选为绕细纱机长度方向水平轴的摆动；所述纱线握持装置包含纱线握持部件、纱线握持驱动部件及纱线握持导向部件，所述纱线握持部件是一对具有相对贴合与分开运动的部件，纱线握持驱动部件驱动纱线握持部件做相对贴合与分开运动以握持及松开其间通过的接头纱，纱线握持导向部件导向纱线握持部件的运动，所述纱线握持装置通过导纱口运动装置与导纱口相邻安装在第一移动平台上，纱线握持装置与导纱口相邻，接头纱经过纱线握持装置后经过导纱口。
5、纱线握持装置握持住接头纱被罗拉及皮辊拉断时，接头纱在纱线握持装置处的留头长度不确定，不利于提高接头可靠性，为了控制好接头纱在纱线握持装置处的留头长度，在所述出纱装置的导纱口与纱线握持装置之间设置纱线切断装置，所述纱线切断装置包含纱线切断刀具及切断驱动装置，切断驱动装置驱动切断刀具切断接头纱，所述纱线切断装置通过导纱口运动装置与导纱口相邻安装在第一移动平台上；导纱口、纱线切断装置与纱线握持装置相邻安装，接头纱依次经过纱线握持装置及纱线切断装置后经过导纱口，导纱口运动装置驱动导纱口、纱线切断装置及纱线握持装置相对于第一移动平台沿铅垂方向、平行于细纱机长度方向的水平方向以及垂直于细纱机长度方向的水平方向运动。
6、所述绕纱装置包含绕纱保持装置及绕纱移动装置，绕纱保持装置通过绕纱移动装置安装在第一移动平台上，绕纱移动装置驱动绕纱保持装置相对于第一移动平台具有沿铅垂方向、平行于细纱机长度方向的水平方向以及垂直于细纱机长度方向的水平方向运动的自由度。
7、所述绕纱保持装置包含绕纱保持架及挑纱圈部件，所述绕纱保持架为能套在管纱外侧的爪式结构或圆筒状结构的中空部件，所述爪式结构是指绕纱保持架具有至少三根平行设置、顶部连接在一起的杆状部件，沿平行于杆状部件方向(杆状部件的长度方向)看，杆状部件位于一个与钢领直径相当的圆上，所述圆筒状结构是指绕纱保持架为与钢领直径相当的圆筒状部件，绕纱保持架上具有能夹持接头纱的取纱头夹持结构，取纱头夹持结构夹持住接头纱端部后将后续接头纱绕到绕纱保持架的外侧，所述能夹持接头纱的取纱头夹持结构优选采用两个部件的开合运动夹持接头纱或者采用弹性结构夹持接头纱；
8、所述挑纱圈部件是安装在绕纱保持架上的具有定位接头纱结构的部件，所述挑纱圈部件具有定位接头纱结构是指挑纱圈部件上具有钩状结构或能握持纱线的夹持结构，用于需要时能将经过挑纱圈部件的接头纱保持在定位接头纱结构中，挑纱圈部件优选位于比绕纱保持架上的接头纱纱圈更接近细纱机的位置，对于爪式结构绕纱保持架，从三根杆状部件长度方向看，挑纱圈部件优选位于爪式结构绕纱保持架三根杆状部件所处圆的切线上更接近细纱机的位置；对于圆筒状结构绕纱保持架，从圆筒状轴心线方向看，挑纱圈部件优选位于圆通状结构的切线上更接近细纱机的位置；
9、所述压纱装置包含压纱部件及压纱部件移动装置，压纱部件通过压纱部件移动装置安装在第一移动平台上或绕纱保持架上，所述压纱部件安装在绕纱保持架上时，压纱部件相对于绕纱保持架至少具有铅垂方向的运动自由度，压纱部件铅垂向下运动至其极限位置时将绕纱保持架上的纱圈从绕纱保持架上推下；压纱部件安装在第一移动平台上时，压纱部件移动装置驱动压纱部件相对于第一移动平台至少具有垂直于细纱机长度方向的水平方向运动自由度，所述压纱部件沿水平方向运动至其接近细纱机的极限位置时能压住套在管纱外侧绕纱保持架上的接头纱，压纱部件接触接头纱的部分的材料优选为弹性材料，压纱部件接触接头纱的部分的材料与接头纱之间的摩擦系数大于接头纱与绕纱保持架之间的摩擦系数。
10、所述刹锭装置包括压刹锭器部件及刹锭驱动装置，所述压刹锭器部件是通过刹锭驱动装置安装在第一移动平台上的杆状或板状部件，所述刹锭驱动装置驱动压刹锭器部件相对于第一移动平台至少具有刹锭方向运动自由度，所述刹锭方向为利用刹锭器刹锭时需要在刹锭器手柄上施加力的方向，刹锭方向取决于环锭细纱机锭子所配刹锭器的种类，如果抬升刹锭器手柄为刹锭时，刹锭驱动装置驱动压刹锭器部件在刹锭器手柄下方将刹锭器手柄顶起刹锭，反之，如果下压刹锭器手柄为刹锭时，刹锭驱动装置驱动压刹锭器部件在刹锭器手柄上方将刹锭器手柄下压刹锭，另外，如果向细纱机内侧方向按压刹锭器手柄为刹锭时，刹锭驱动装置驱动压刹锭器部件在刹锭器手柄外侧将刹锭器手柄向细纱机内侧方向按压刹锭。
11、新的环锭细纱机上基本都选配有单锭断头检测系统，单锭断头检测传感器上靠近钢领的末端一般都安装有磁钢，当环锭纺细纱断头后，单锭断头检测传感器上的磁钢能捕捉住旋转的钢丝圈，使其停留在钢领上远离细纱机的一侧，对于没有安装单锭断头检测传感器的环锭纺细纱机，可以在钢领板外侧靠近钢领远离细纱机的一侧安装捕捉钢丝圈的磁钢，用于断头后捕捉住钢丝圈，便于所述环锭纺细纱接头装置挂钢丝圈。
12、为了能将所述环锭纺细纱接头装置用于没有钢丝圈捕捉磁钢的环锭纺细纱机上，所述环锭纺细纱接头装置含有找钢丝圈装置，所述找钢丝圈装置包含钢丝圈抓手、钢丝圈抓手驱动装置以及钢丝圈定位部件，钢丝圈抓手通过钢丝圈抓手驱动装置安装在第一移动平台上，钢丝圈抓手驱动装置驱动钢丝圈抓手具有相对于第一移动平台沿铅垂方向以及垂直于细纱机长度方向的水平运动的自由度，同时有绕铅垂方向轴线转动的自由度，钢丝圈抓手转动自由度附加在铅垂方向及垂直于细纱机长度方向的水平运动自由度上；
13、所述钢丝圈抓手为能套在管纱外侧的空心圆筒状部件或杆状部件，钢丝圈抓手转动形成的轨迹为直径与钢领相当的筒状，钢丝圈抓手转动过程中通过其与钢领顶面接近位置将钢丝圈定位在钢领远离细纱机的一侧，圆筒状钢丝圈抓手与钢领接触的材料优选为柔性材料，杆状钢丝圈抓手靠近钢丝圈顶面一端含有磁钢；
14、所述钢丝圈定位部件为钢丝圈阻挡部件或钢丝圈检测部件，所述钢丝圈阻挡部件是安装在钢丝圈抓手驱动装置上、位于钢丝圈抓手外远离细纱机一侧的、铅垂方向的杆状部件；
15、所述钢丝圈检测部件是安装在钢丝圈抓手驱动装置上直接或间接检测钢丝圈是否运动至钢领远离细纱机一侧的钢丝圈检测传感器，钢丝圈检测传感器检测钢丝圈抓手转动过程中钢丝圈的移动位置，当钢丝圈移动到所需位置时钢丝圈抓手停止转动；钢丝圈抓手为杆状部件时，钢丝圈检测部件还可以是安装在钢丝圈抓手驱动装置上检测钢丝圈抓手转动位置的传感器，通过检测钢丝圈抓手转动位置间接地检测钢丝圈的位置；
16、如果抬导纱钩装置安装在绕纱装置的绕纱保持架上，在安装钢丝圈抓手的钢丝圈驱动装置上也需要安装抬导纱钩装置，所述抬导纱钩装置与安装在绕纱保持架上的抬导纱钩装置相同，用于将钢丝圈抓手套入管纱时抬起导纱钩。
17、导纱钩与管纱顶端之间的间隙如果不能通过所述绕纱装置或找钢丝圈装置，当绕纱装置或找钢丝圈装置套到管纱外侧的过程中需要将导纱钩抬起来，以免与绕纱装置或找钢丝圈装置干涉，这种情况下，所述环锭纺细纱接头装置配置有抬导纱钩装置，所述抬导纱钩装置包括抬导纱钩部件以及抬导纱钩驱动机构，所述抬导纱钩部件为能伸到导纱钩下方将导纱钩抬起来的杆状或板状部件，抬导纱钩部件通过抬导纱钩驱动机构安装在第一移动平台上，抬导纱钩驱动机构驱动抬导纱钩部件相对于第一移动平台至少具有沿铅垂方向以及垂直于细纱机长度方向的水平方向两个正交方向的移动自由度；
18、为了简化驱动导向机构，可以将绕纱移动装置作为抬导纱钩驱动机构的一部分，将抬导纱钩装置安装在绕纱装置的绕纱保持架上，抬导纱钩部件除具有绕纱保持架的运动自由度外，抬导纱钩部件相对于绕纱保持架具有沿垂直于细纱机长度的水平方向运动自由度；绕纱保持架从接头纱纱圈中向上撤出后，向远离细纱机方向运动撤出锭子所在的纺纱区域时，为了防止抬导纱钩部件与管纱干涉，抬导纱钩部件末端包含沿细纱机长度方向的转动横杆，所述转动横杆具有绕铅垂方向轴线摆动的自由度，转动横杆依靠弹性力处于与细纱机长度方向平行的极限位置，转动横杆远离摆动轴线的末端可以向接近细纱机方向摆动，当所述转动横杆上受朝向接近细纱机方向的力时，会绕其转动轴摆动，当所述转动横杆上受朝向远离细纱机方向的力时，会保持在处于细纱机长度方向平行的极限位置；
19、为了能比较精确的确定钢领板相对于第一移动平台在铅垂方向的高度位置，以提高接头操作的可靠性，为环锭纺细纱接头装置配置钢领板检测装置，所述钢领板检测装置为检测钢领板与第一移动平台之间或着随钢领板上下运动的随动部件与第一移动平台之间在铅垂方向相对位置的钢领板检测传感器，
20、所述随动部件是通过随动部件驱动装置安装在第一移动平台上的杆状部件，所述随动部件驱动装置驱动随动部件相对于第一移动平台至少具有铅垂方向的运动自由度，所述钢领板检测传感器安装在第一移动平台上或随动部件上，
21、随动部件驱动装置在铅垂方向上只有升起随动部件的作用，随动部件下降是凭借其自重下降，当随动部件沿铅垂方向自高于钢领板的最高极限位置开始降落时，随动部件可以在降落过程中搭在钢领板上，钢领板托着随动部件使其跟随钢领板做级升运动，当钢领板上安装单锭断头检测传感器时，随动部件可能会搭在单锭断头检测传感器上；
22、籍由以上机构与装置，所述环锭纺细纱接头装置的工作原理为：
23、将绕有弹性细纱的管纱或筒纱安放在第一移动平台上，弹性的接头纱自管纱或筒纱上退绕下来后穿入一根导纱管，经导纱管引导至出纱装置的纱线握持装置入口位置处，接头纱经导纱管是为防止接头纱在移动过程中与其他部件发生剐蹭影响接头纱移动，将接头纱由导纱管中拉出，依次穿过纱线握持装置、纱线切断装置及导纱口，切断驱动装置驱动纱线切断刀具运动至剪切接头纱的位置，接头纱在纱线切断装置位置处被切断，如果所述环锭纺细纱接头装置没有配置纱线切断装置，则不需要纱线切断动作，接头纱被纱线握持装置握持住后将接头纱拉断即可，此时，纱线握持装置握持住退绕出来的接头纱的端部，该状态为初始状态，所述环锭纺细纱接头装置每次接头都是由此状态开始，接完一次头后也会恢复至此状态。
24、绕纱装置的绕纱移动装置驱动绕纱装置的绕纱保持架运动至出纱装置的纱线握持装置与导纱管之间，利用绕纱保持架上的取纱头夹持结构握持住导纱管出口与纱线握持装置之间的接头纱，纱线握持驱动部件驱动纱线握持部件松开接头纱，如果有纱线切断刀具，切断驱动装置驱动纱线切断刀具分开至不剪切纱线的位置，绕纱移动装置驱动绕纱装置的绕纱保持架牵引着接头纱经过纱线切断装置后穿过(绕入)导纱口，绕纱保持架继续将接头纱牵引出一段后，导纱口运动装置驱动导纱口摆动至竖直向上方向或者沿铅垂方向向上运动将接头纱挑起来，出纱装置和绕纱装置配合相对运动将接头纱由导纱口拉出来绕在绕纱保持架上，绕纱过程中，接头纱持续的从导纱管中被拉出，绕纱结束后，导纱口带动接头纱由绕纱保持架外侧的挑纱圈部件的定位接头纱结构处通过，挑纱圈部件的定位接头纱结构定位或握持接头纱，导纱口与挑纱圈部件之间的弹性接头纱用于在后续接头过程中穿钢丝圈。至此，完成了接头纱的准备。
25、当环锭纺细纱纺纱过程中发生断头时，将第一移动平台移动至与断头锭位对应的位置处定位停止。通过单锭断头检测传感器、安装在钢领板上的磁钢或找钢丝圈装置将钢丝圈定位在钢领上远离细纱机一侧。
26、挑纱圈部件和导纱口在铅垂方向跟随钢领板运动并将其间的弹性接头纱拉伸成与钢领直径尺寸大致相同的直线段并将其挂入钢丝圈中，接头纱被挂入钢丝圈中是由挑纱圈部件和导纱口配合运动将其间的接头纱贴着钢领远离细纱机一侧的外缘由下向上运动，接头纱便挂到钢丝圈内。如果环锭纺细纱接头装置配置有检测纲领板高度位置的钢领板检测装置，将接头纱挂到钢丝圈内时采用钢领板检测装置检测钢领板的位置，如果环锭纺细纱接头装置没有配置钢领板检测装置，可以在细纱机上安装检测钢领板位置的传感器并将钢领板位置信息传输给环锭纺细纱接头装置，在细纱机上检测钢领板的位置非常容易。
27、如果细纱机配有气圈环，绕保持架上的挑纱圈部件将钢丝圈与绕纱保持架之间的接头纱绕入气圈环。
28、抬导纱钩装置的抬导纱钩部件运动至略高于纱管顶端高度，抬导纱钩装置的抬导纱钩部件插入到导纱钩下方后升起将导纱钩抬起，绕纱保持架运动至其上所绕的接头纱形成的纱圈中心位于纱管正上方后下降运动，绕纱保持架套在管纱外侧，绕纱保持架下降至临近钢领的高度位置。
29、刹锭驱动装置驱动压刹锭器部件按住刹锭器手柄刹住锭子。
30、压纱部件安装在第一移动平台上时，压纱装置的压纱部件移动装置驱动压纱部件铅垂方向运动至压纱部件对准绕纱保持架上的纱圈后，压纱部件迅速压向绕纱保持架外侧缠绕的接头纱，将绕纱保持架外缠绕的接头纱压紧在绕纱保持架或管纱外侧，绕纱保持架迅速向上运动，由于接头纱被压纱部件压住，并不会跟随绕纱保持架运动，将绕纱保持架外侧接头纱绕成的纱圈包络在纱管或管纱表面，由于接头纱具有较好的弹性，接头纱由于弹性收缩会缠绕在管纱或纱管表面，并且将弹性接头纱的纱头以及原纱线的断头包络在纱圈接头纱的内部，保证纺纱时不会因为纱头离心力甩出而影响正常纺纱，绕纱装置向远离细纱机方向水平移动至不影响后续接头及纺纱位置。当压纱部件安装在绕纱保持架上时，压纱部件将绕纱保持架上的接头纱纱圈自纱圈顶部向下推动至纱圈脱离绕纱保持架套在管纱外侧。
31、如果细纱机配有气圈环，出纱装置上的导纱口牵引接头纱将钢丝圈与导纱口之间的接头纱段绕入气圈环。
32、导纱口在导纱口运动装置驱动下将接头纱绕入导纱钩。压刹锭器部件松开刹锭器，出纱装置的导纱口继续牵引接头纱至罗拉、皮辊位置将弹性接头纱喂入前罗拉与皮辊之间，出纱装置的纱线握持装置握持住接头纱，接头纱便被罗拉及皮辊拉断，或者纱线握持装置握持住接头纱，纱线切断装置将弹性接头纱切断，断开的接头纱靠近导纱口的一端被罗拉及皮辊拉走纺纱，靠近纱线握持装置的一端被纱线握持装置握持住，导纱口位置复位至其初始位置。
33、上述过程完成整个接头过程，并为下一次接头保留可夹持的接头纱的纱头，下次接头之前，绕纱装置的绕纱保持架运动至出纱装置的纱线握持装置与导纱管之间，利用绕纱保持架的取纱头夹持结构握持住导纱管与握持装置之间的接头纱，重新开始将接头纱穿过导纱口后缠绕到绕纱保持架上。
34、在接头之前提前将接头纱绕在绕纱保持架上，利于缩短接头时间，并且对于始纺生头失败导致纱管上没有生头纱的纱锭也能接头，由于采用具有弹性的接头纱，即使在绕纱保持架外绕成的纱圈直径大于管纱直径，纱圈也会由于接头纱弹性收缩而包裹在管纱上。