本发明涉及一种纱管纱线生头设备及方法。
背景技术：
在运输过程中，纱管相互摩擦、碰撞，极易产生纱线头缠绕、杂线粘附等问题。在落纱工艺收尾阶段，会在纱管表面形成复绕纱和包脚纱，可有效减少以上现象的产生。但为满足后序络筒纱的喂纱需求，需对纱管进行前处理，去除包脚纱、复绕纱、缠绕的杂纱（下称缠绕纱线），将纱头统一安置在纱管管口附近，便于后序喂纱工艺。现有技术中多为人工处理，效率低，成本高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种纱管纱线生头设备及方法，实现自动化生头，无需人工作业，提高作业效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种纱管纱线生头设备，所述设备包括基台、托盘、包脚纱线退绕装置和生头装置，包脚纱线退绕装置和生头装置分别与基台连接，使用时，纱管插在托盘上。
作为优选例，所述包脚纱线退绕装置包括第一纱管旋转装置和第一吸引剪切装置，第一纱管旋转装置和第一吸引剪切装置分别与基台连接。
作为优选例，所述包脚纱线退绕装置还包括第一托盘夹紧装置，第一托盘夹紧装置与基台连接；所述第一托盘夹紧装置用于将托盘夹紧。
作为优选例，所述第一托盘夹紧装置包括第一主动摩擦轮、第一从动摩擦轮和第一执行机构，第一主动摩擦轮和第一从动摩擦轮位于托盘两侧，第一主动摩擦轮与托盘相接触，第一从动摩擦轮和第一执行机构连接，第一执行机构固定在基台上。
作为优选例，所述第一纱管旋转装置包括第二执行机构和主动摩擦轮，第二执行机构和主动摩擦轮连接，带动主动摩擦轮旋转；
第一纱管旋转装置中的主动摩擦轮和第一托盘夹紧装置中的第一主动摩擦轮为同一部件。
作为优选例，所述包脚纱线退绕装置还包括第一纱管表面摩擦装置，第一纱管表面摩擦装置与基台连接；所述第一纱管表面摩擦装置用于使纱管上的纱线松弛，并去除表面缠绕纱线。
作为优选例，所述第一纱管表面摩擦装置包括第三执行机构和第一摩擦件，第三执行机构固定连接在基台上，第一摩擦件和第三执行机构连接；第三执行机构带动第一摩擦件运动。
作为优选例，所述第一吸引剪切装置包括含有第一吸引口的第一吸引腔体、第一吸引通道、第一吸引动力源，以及位于第一吸引口的纱线剪切机构和第四执行机构，第一吸引通道或者第一吸引腔体与基台固定连接，第一吸引口与纱管下部相对，第一吸引腔体通过第一吸引通道与第一吸引动力源连接，第四执行机构和纱线剪切机构连接；第四执行机构与基台固定连接，或者纱线剪切机构与基台连接。
作为优选例，所述包脚纱线退绕装置还包括第一吹气装置，第一吹气装置与基台连接；所述第一吹气装置包括含有第一吹气口的第一吹气管、第一调节阀，第一吹气管固定连接在基台上；第一吹气口与纱管下部表面相对，且第一吹气口与第一吸引剪切装置相对；第一调节阀位于第一吹气管中。
作为优选例，所述包脚纱线退绕装置还包括第一顶压装置，所述第一顶压装置包括第五执行机构和第一顶压部件，第一顶压部件与第五执行机构连接，第五执行机构带动第一顶压部件直线运动，第五执行机构固定连接在基台上；第一顶压部件与纱管顶端相对。
作为优选例，所述生头装置包括剪切装置，以及分别与基台连接的第二吹气装置、上吸引装置和下吸引装置；剪切装置与基台或者上吸引装置连接。
作为优选例，所述第二吹气装置位于待处理纱管下部；所述第二吹气装置包括含有第二吹气口的第二吹气管、第二调节阀，第二吹气口与待处理纱管相对，且第二吹气口倾斜向上；第二吹气管与基台固定连接，第二调节阀位于第二吹气管中。
作为优选例，所述上吸引装置位于待处理纱管上方；所述上吸引装置包括第二吸引通道和上吸引动力源；上吸引动力源和第二吸引通道的上端连通。
作为优选例，所述上吸引装置还包括可伸缩套筒和第六执行机构，第二吸引通道的下端和可伸缩套筒的上端连接，可伸缩套筒与第二吸引通道相通；可伸缩套筒的下端与第六执行机构连接，第六执行机构带动可伸缩套筒上下移动。
作为优选例，所述可伸缩套筒的下部设有喷气孔，喷气孔的开口朝向可伸缩套筒内腔。
作为优选例，所述剪切装置包括剪切部件和第七执行机构，第七执行机构与基台或上吸引装置固定连接，剪切部件位于上吸引装置内腔中，剪切部件和第七执行机构连接，第七执行机构带动剪切部件启闭。
作为优选例，所述生头装置还包括检测装置，检测装置位于上吸引装置中，用于检测待处理纱管的纱头是否进入上吸引装置中。
作为优选例，所述下吸引装置位于待处理纱管下方；所述下吸引装置包括含有第二吸引口的第二气管、第二调节阀、下吸引动力源，第二吸引口与待处理纱管的中空腔底端相对，第二气管与下吸引动力源连接，且第二调节阀连接在第二气管与下吸引动力源之间，第二气管与基台固定连接。
作为优选例，所述生头装置还包括压线装置，压线装置与基台连接，压线装置用于压住待处理纱管上管口附近的纱线；
所述压线装置包括第八执行机构和压线部件，所述压线部件与第八执行机构连接，压线部件与待处理纱管上部相对，且靠近上管口。
作为优选例，所述的纱管纱线生头设备，还包括捕捉装置，捕捉装置与基台连接；且捕捉装置位于包脚纱线退绕装置和生头装置之间。
作为优选例，所述捕捉装置包括第二纱管旋转装置和第二吸引剪切装置；第二纱管旋转装置和第二吸引剪切装置分别与基台连接。
作为优选例，所述捕捉装置还包括第二托盘夹紧装置，第二托盘夹紧装置与基台连接；所述第二托盘夹紧装置包括第二主动摩擦轮、第二从动摩擦轮和第九执行机构，第二主动摩擦轮和第二从动摩擦轮位于托盘两侧，第二主动摩擦轮与托盘相接触，第二从动摩擦轮和第九执行机构连接，第九执行机构固定在基台上。
作为优选例，所述第二纱管旋转装置包括第十执行机构和主动摩擦轮，第十执行机构和主动摩擦轮连接，带动主动摩擦轮旋转；第二纱管旋转装置中的主动摩擦轮和第二托盘夹紧装置中的第二主动摩擦轮为同一部件。
作为优选例，所述捕捉装置还包括第二纱管表面摩擦装置，第二纱管表面摩擦装置与基台连接；所述第二纱管表面摩擦装置包括第十一执行机构和第二摩擦件，第十一执行机构固定连接在基台上，第二摩擦件与第十一执行机构连接；第十一执行机构带动第二摩擦件作往复运动。
作为优选例，所述捕捉装置还包括缠绕纱剥离装置，缠绕纱剥离装置与基台连接；所述缠绕纱剥离装置包括第十二执行机构和剥离部件，第十二执行机构固定连接在基台上，剥离部件和第十二执行机构连接。
作为优选例，所述第二吸引剪切装置包括含有第二吸引口的第二吸引腔体、第三吸引通道、第二吸引动力源，以及位于第三吸引通道中的纱线剪切机构、第十三执行机构和检测机构，第三吸引通道或者第二吸引腔体与基台固定连接，第二吸引口与纱管相对，第二吸引腔体通过第三吸引通道与第二吸引动力源连接，检测机构固定连接在第三吸引通道内壁上，第十三执行机构和纱线剪切机构连接，第十三执行机构与第三吸引通道固定连接。
作为优选例，所述捕捉装置还包括第三吹气装置，用于将纱管上的复绕纱吹向第二吸引剪切装置；所述第三吹气装置包括含有第三吹气口的第三吹气管、第三调节阀，第三吹气管固定连接在基台上，第三吹气口与工作时的纱管表面相对，且第三吹气口与第二吸引剪切装置相对，第三调节阀位于第三吹气管中。
作为优选例，所述捕捉装置还包括第三顶压装置；所述第三顶压装置包括第十四执行机构和第三顶压部件，第三顶压部件与第十四执行机构连接，第十四执行机构带动第三顶压部件直线运动，第十四执行机构固定连接在基台上；第三顶压部件与纱管顶端相对。
作为优选例，所述的纱管纱线生头设备，其特征在于，还包括输送装置，基台位于输送装置两侧，托盘位于输送装置上。
作为优选例，所述的纱管纱线生头设备，还包括托盘限位装置，托盘限位装置与基台连接；所述托盘限位装置包括第十五执行机构和限位块，第十五执行机构与基台固定连接，限位块与第十五执行机构连接；第十五执行机构可带动限位块移动至输送装置上方，阻止托盘移动。
作为优选例，所述托盘限位装置分别位于包脚纱线退绕装置、生头装置和捕捉装置前方。
作为优选例，所述的纱管纱线生头设备，还包括质检装置，质检装置连接在基台上，且位于生头装置后方。
另一方面，本发明实施例还提供一种纱管纱线生头方法，包括：
步骤10）将纱管包脚纱线进行退绕；
步骤20）将纱管的新纱头吸引进入待处理纱管的中空腔内。
作为优选例，所述步骤10）包括：
步骤101）旋转托盘，使得位于托盘上的纱管旋转，托盘旋转方向为包脚纱线退绕方向；
步骤102）利用第一吸引剪切装置吸引包脚纱头，并将纱线剪断；
步骤103）将第一纱管旋转装置和第一吸引剪切装置停止工作，并返回起始位置待命，完成纱管上的包脚纱去除。
作为优选例，所述的纱管纱线生头方法，还包括：在步骤101）之前，将输送装置上的托盘夹紧；并利用第一顶压装置将纱管压住，防止纱管上下移动。
作为优选例，所述步骤101）还包括：接触摩擦纱管表面的包脚纱线和缠绕纱线，使包脚纱线松弛，去除全部或部分缠绕纱线。
作为优选例，所述步骤102）还包括：还包括启动第一吹气装置，将包脚纱头吹向第一吸引剪切装置。
作为优选例，所述步骤20）包括：
步骤201）当待处理纱管位于生头工位时，启动第二吹气装置，从待处理纱管底部向斜对侧吹风；
步骤202）利用上吸引装置，将纱头吸引进入上吸引装置中；
步骤203）利用剪切装置将位于上吸引装置中的纱线剪断，形成新纱头；并调节上吸引装置内气流的通断；
步骤204）关闭上吸引装置，开启下吸引装置，将新纱头吸引进入待处理纱管的中空腔内。
作为优选例，所述步骤202）包括：利用上吸引动力源在第二吸引通道中产生负压，将纱头吸引进入第二吸引通道中。
作为优选例，所述步骤202）还包括：开启第六执行机构，第六执行机构带动可伸缩套筒沿待处理纱管表面做上下运动，并通过可伸缩套筒的喷气孔，向纱管吹气，使得待处理纱管的纱头进入可伸缩套筒中，再进入第二吸引通道中。
作为优选例，所述步骤203）中，利用剪切装置将位于上吸引装置中的纱线剪断之前，启动压线装置，利用压线装置将位于待处理纱管上部的纱线压紧。
作为优选例，所述步骤204）中，将新纱头吸引进入待处理纱管的中空腔内之后，关闭下吸引装置，并且将压线部件回位。
作为优选例，所述的纱管纱线生头方法，还包括步骤15）：从退绕后的纱管上，获取纱管的新纱头；步骤15）位于步骤10）和步骤20）之间。
作为优选例，所述步骤15）包括：
步骤151）旋转托盘，使得位于托盘上的纱管旋转，托盘旋转方向为退绕方向；
步骤152）吸引复绕纱，并将复绕纱切断。
作为优选例，所述步骤152）包括：利用第三吹气装置将纱管上的复绕纱吹向第二吸引剪切装置，当检测机构检测到纱线进入第三吸引通道中后，启动第十三执行机构，控制纱线剪切机构闭合，将纱线剪断，并截断吸引通道中的气流，使得位于纱线剪切机构下方的纱线下落。
作为优选例，所述步骤151）之前，将输送装置上的托盘夹紧，并将纱管纵向定位，防止纱管上下窜动。
作为优选例，所述步骤151）还包括：通过接触摩擦，使纱管表面的复绕纱和缠绕纱松弛，且使得复绕线退绕。
作为优选例，所述步骤151）还包括：将缠绕纱从纱管表面剥离，并通过摩擦去除纱管表面的缠绕纱。
作为优选例，所述的纱管纱线生头方法，还包括步骤25）：检测纱管是否生头成功：若纱管生头成功，则将托盘和纱管输送至下一工位；若纱管生头失败，则将托盘输送至下一工位，将纱管输送至回收装置中。
作为优选例，所述步骤10）之前，利用流量控制装置（10）调控托盘数量。
有益效果：与现有技术相比，本发明实施例的一种纱管纱线生头设备及方法，实现了自动化作业，大大提高了作业效率。本发明实施例中，包脚纱线退绕装置可实现将纱管上的包脚纱线自动退绕。生头装置可实现将纱管上的线头找出并导入纱管中空腔内。纱管插在托盘上。当托盘进入包脚纱线退绕工位后，本实施例的包脚纱线退绕装置开始工作，将纱管上的包脚纱线自动退绕。在完成包脚纱线自动退绕后，纱管进入生头工位，生头装置将纱管上的线头找出并导入纱管中空腔内。整个过程中，不需要任何人工作业，完全实现了自动化，大大提高了作业效率。
附图说明
图1是本发明实施例的生头装置示意图；
图2是本发明实施例中包脚纱线退绕装置的结构示意图；
图3是在退绕之前，纱管上的纱线示意图；
图4是在退绕之后，纱管上的纱线示意图；
图5是本发明实施例中纱管生头装置的结构示意图；
图6是在生头之前，纱管上的纱线示意图；
图7是在生头之后，纱管上的纱线示意图；
图8是本发明实施例中捕捉装置的结构示意图；
图9是在捕捉之前，纱管上的纱线示意图；
图10是在捕捉之后，纱管上的纱线示意图。
图中有：基台1、托盘2、包脚纱线退绕装置3、第一托盘夹紧装置304、第一主动摩擦轮30401、第一从动摩擦轮30402、第一执行机构30403、第一纱管旋转装置305、第二执行机构30501、第一纱管表面摩擦装置306、第三执行机构30601、第一摩擦件30602、第一吹气装置307、第一吹气口30701、第一吹气管30702、第一调节阀30703、第一吸引剪切装置308、第一吸引口30801、第一吸引腔体30802、第一吸引通道30803、第一吸引动力源30804、纱线剪切机构30805、第四执行机构30806、第一顶压装置310、第五执行机构31001、第一顶压部件31002、生头装置4、第二吹气装置404、第二吹气口40401、第二吹气管40402、第二调节阀40403、上吸引装置405、第二吸引通道40501、可伸缩套筒40502、第六执行机构40503、上吸引动力源40504、喷气孔40505、剪切装置406、剪切部件40601、第七执行机构40602、下吸引装置407、第二吸引口40701、第二气管40702、第二调节阀40703、下吸引动力源40704、检测装置408、压线装置410、第八执行机构41001、压线部件41002、捕捉装置5、第二托盘夹紧装置504、第二主动摩擦轮50401、第二从动摩擦轮50402、第九执行机构50403，第二纱管旋转装置505、第十执行机构50501、第二纱管表面摩擦装置506、第十一执行机构50601、第二摩擦件50602、缠绕纱剥离装置507、第十二执行机构50701、剥离部件50702、第二吸引剪切装置508、第二吸引口50801、第二吸引腔体50802、第三吸引通道50803、第二吸引动力源50804、纱线剪切机构50805、第十三执行机构50806、检测机构50807、第三吹气装置510、第三吹气口51001、第三吹气管51002、第三调节阀51003、第三顶压装置511、第十四执行机构51101、第三顶压部件51102、托盘限位装置6、第十五执行机构601、限位块602、质检装置7、输送装置8、纱管9、流量控制装置10、机械手11。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例的技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本发明实施例的一种纱管纱线生头设备，包括基台1、托盘2、包脚纱线退绕装置3和生头装置4，包脚纱线退绕装置3和生头装置4分别与基台1连接，使用时，纱管9插在托盘2上。
上述实施例的纱管纱线生头设备实现了自动化作业。包脚纱线退绕装置3可实现将纱管上的包脚纱线自动退绕。生头装置4可实现将纱管9上的线头找出并导入纱管9中空腔内。纱管9插在托盘2上。当托盘进入包脚纱线退绕工位后，本实施例的包脚纱线退绕装置3开始工作，将纱管上的包脚纱线自动退绕。在完成包脚纱线自动退绕后，纱管进入生头工位，生头装置4将纱管9上的线头找出并导入纱管9中空腔内。整个过程中，不需要任何人工作业，完全实现了自动化，大大提高了作业效率。工作过程中，不会损坏纱管。
作为优选例，如图2所示，包脚纱线退绕装置3包括第一纱管旋转装置305和第一吸引剪切装置308，第一纱管旋转装置305和第一吸引剪切装置308分别与基台1连接。
当托盘进入包脚纱线退绕工位后，包脚纱线退绕装置3开始工作。第一纱管旋转装置305用于旋转纱管9。在纱管9旋转时，纱管表面摩擦装置306与纱管9表面接触摩擦，使纱管9上的纱线松弛，并去除表面缠绕纱线。缠绕纱线俗称杂线，其缠绕在纱管表面，使纱线无法正常退绕。在纱管9旋转的同时，将退绕的包脚纱线在吹气装置307作用下趋于伸直,并将退绕纱线吹向第一吸引剪切装置308。第一吸引剪切装置308用于吸引纱管9上的退绕纱线，并剪断纱线，形成新的纱线头，去除退绕纱线。这个过程中，不需要任何人工作业，完全实现了自动化。
作为优选例，包脚纱线退绕装置3还包括第一托盘夹紧装置304，第一托盘夹紧装置304与基台1连接。第一托盘夹紧装置304用于将托盘2夹紧。优选的，第一托盘夹紧装置304包括第一主动摩擦轮30401、第一从动摩擦轮30402和第一执行机构30403，第一主动摩擦轮30401和第一从动摩擦轮30402位于托盘2两侧，第一主动摩擦轮30401与托盘2相接触，第一从动摩擦轮30402和第一执行机构30403连接，第一执行机构30403固定在基台1上。第一执行机构30403可采用气缸。以下以气缸为例进行说明。第一主动摩擦轮30401与托盘2相接触。气缸带动第一从动摩擦轮30402向托盘2靠近，直至与托盘2相接触。通过气缸施加压力，使得第一主动摩擦轮30401和第一从动摩擦轮30402将托盘2夹紧。除了采用气缸以外，第一执行机构30403还可采用电缸、齿轮、电磁铁吸附等。
上述实施例中，第一纱管旋转装置305用于旋转纱管9。由于纱管9位于托盘2上，因此旋转托盘2，可以起到旋转纱管9的目的。第一纱管旋转装置305可以采用多种结构，实现旋转纱管9目的。本优选例中，作为优选例，第一纱管旋转装置305包括第二执行机构30501和主动摩擦轮，第二执行机构30501和主动摩擦轮连接，带动主动摩擦轮旋转；第一纱管旋转装置305中的主动摩擦轮和第一托盘夹紧装置304中的第一主动摩擦轮为同一部件。
该优选例中，第二执行机构30501调控主动摩擦轮转动。由于第一主动摩擦轮30401和第一从动摩擦轮30402将托盘2夹紧，因此当第一主动摩擦轮30401转动时，托盘2和第一从动摩擦轮30402也随之转动。第二执行机构30501可采用电机。电机与主动摩擦轮连接，实现动力的传递。除了采用电机以外，第二执行机构30501还可采用旋转气缸，齿轮，同步带等结构。第二执行机构30501也可直接连接托盘，通过电机旋转直接带动托盘旋转。
作为优选例，包脚纱线退绕装置3还包括第一纱管表面摩擦装置306，第一纱管表面摩擦装置306与基台1连接；第一纱管表面摩擦装置306用于使纱管9上的纱线松弛，并去除表面缠绕纱线。第一纱管表面摩擦装置306与纱管9表面接触摩擦或者同时摩擦和拍打，使得使纱线松弛。第一纱管表面摩擦装置306的结构可以有多种，本优选例选择以下结构：第一纱管表面摩擦装置306包括第三执行机构30601和第一摩擦件30602，第三执行机构30601固定连接在基台1上，第一摩擦件30602和第三执行机构30601连接；第三执行机构30601带动第一摩擦件30602运动。第三执行机构30601带动第一摩擦件30602运动，为间隙往复旋转运动，或者间隙往复直线运动。第三执行机构30601带动第一摩擦件30602运动作间隙往复直线运动，可实现对纱管摩擦。优选的，第三执行机构30601带动第一摩擦件30602运动作间歇往复旋转运动。这可实现第一摩擦件30602对纱管既拍打又摩擦，更易使纱管9上的纱线松弛，并去除表面缠绕纱线。
上述实施例中，第一吸引剪切装置308用于吸引纱管9上的退绕纱线，并剪断纱线，形成新的纱线头，去除退绕纱线。作为优选例，第一吸引剪切装置308包括含有第一吸引口30801的第一吸引腔体30802、第一吸引通道30803、第一吸引动力源30804，以及位于第一吸引口30801的纱线剪切机构30805和第四执行机构30806，第一吸引通道30803或者第一吸引腔体30802与基台1固定连接，第一吸引口30801与纱管9下部相对，第一吸引腔体30802通过第一吸引通道30803与第一吸引动力源30804连接，第四执行机构30806和纱线剪切机构30805连接；第四执行机构30806与基台1固定连接，或者纱线剪切机构30805与基台1连接。
该优选例中，当开启第一吸引动力源30804时，在第一吸引口30801附近形成负压。在第一吹气装置307的作用下，位于纱管9下部的包脚纱线被吹向第一吸引剪切装置308。又由于第一吸引口30801附近形成负压，有利于包脚纱线进入第一吸引腔体30802和第一吸引通道30803中。当包脚纱线进入第一吸引腔体30802中后，利用纱线剪切机构30805将包脚纱线剪断。第四执行机构30806用于控制纱线剪切机构30805操作，剪断纱线。第四执行机构30806可选用高速电机，也可选用气缸。
作为优选例，包脚纱线退绕装置3还包括第一吹气装置307，第一吹气装置307与基台1连接。第一吹气装置307包括含有第一吹气口30701的第一吹气管30702、第一调节阀30703，第一吹气管30702固定连接在基台1上；第一吹气口30701与纱管9下部表面相对，且第一吹气口30701与第一吸引剪切装置308相对；第一调节阀30703位于第一吹气管30702中。
该优选例中，通过第一吹气管30702向纱管9下部吹起，使得包脚纱线在风力的牵引下，流向第一吸引剪切装置308中。第一调节阀30703用于调节风力的大小。第一吹气口30701可位于纱管9下方，呈倾斜设置。第一吹气口30701与纱管9下部相对，且与第一吸引剪切装置308相对。这样，从第一吹气口30701出来的风力将纱管下部的包脚纱线吹向第一吸引剪切装置308。
为避免在工作过程中，纱管9上下窜动，纱管包脚纱线退绕装置，还包括第一顶压装置310，用于对纱管9纵向定位，防止纱管9上下移动。第一顶压装置310的结构可以采用多种，本优选例优选以下结构：第一顶压装置310包括第五执行机构31001和第一顶压部件31002，第一顶压部件31002与第五执行机构31001连接，第五执行机构31001带动第一顶压部件31002直线运动，第五执行机构31001固定连接在基台1上；第一顶压部件31002与纱管9顶端相对。
该优选例中，第五执行机构31001可采用气缸，也可采用电缸、齿轮齿条、连杆机构等。以下以气缸为例，说明工作过程。气缸连接在基台1上。气缸带动第一顶压部件31002向下移动，将纱管9压在托盘2上，使得纱管9无法上下窜动。第一顶压部件31002可采用橡胶件，避免硬质材料对纱管9造成损害。第一顶压部件31002也可以是组合件，外壳为硬件，内侧卡入一个软质橡胶垫。
作为优选例，如图5所示，生头装置4包括剪切装置406，以及分别与基台1连接的第二吹气装置404、上吸引装置405和下吸引装置407；剪切装置406与基台1或者上吸引装置405连接。
上述实施例的生头装置实现了自动化作业。该装置可实现将纱管9上的线头找出并导入纱管9中空腔内。当托盘2进入生头工位后，上吸引装置405位于待处理纱管9上方，上吸引装置405用于吸引待处理纱管9的纱头。剪切装置406位于待处理纱管9上方，剪切装置406用于剪切位于上吸引装置405中的纱线。下吸引装置407位于待处理纱管9下方，下吸引装置407用于将待处理纱管9的纱头吸引进入待处理纱管9的中空腔内。整个过程中，不需要任何人工作业，完全实现了自动化，大大提高了作业效率。
作为优选例，第二吹气装置404用于将待处理纱管9上垂落的纱头向上吹起。第二吹气装置404的结构可以有多种。本优选例中，第二吹气装置404位于待处理纱管9下部。第二吹气装置404包括含有第二吹气口40401的第二吹气管40402、第二调节阀40403，第二吹气口40401与待处理纱管9相对，且第二吹气口40401倾斜向上；第二吹气管40402与基台1固定连接，第二调节阀40403位于第二吹气管40402中。
该优选例中，通过第二吹气管40402向纱管9吹气，使得线头在风力的牵引下，向上飘动。第二调节阀40403用于调节风力的大小。第二吹气口40401可位于纱管9下方，呈倾斜设置。第二吹气口40401与纱管9表面相对。这样，从第二吹气口40401出来的风力将位于纱管下部的线头向上吹起。
上述实施例中，上吸引装置405用于吸引待处理纱管9的纱头。上吸引装置405的结构有多种。本优选例中，上吸引装置405位于待处理纱管9上方。上吸引装置405包括第二吸引通道40501和上吸引动力源40504；上吸引动力源40504和第二吸引通道40501的上端连通。启动上吸引动力源40504，在第二吸引通道40501中产生负压。位于纱管上的线头，在第二吹气装置404的作用下，易被吸引进入第二吸引通道40501中。
如果线头没有被吸引进入第二吸引通道40501中，那么本实施例还提供另一优选例，上吸引装置405还包括可伸缩套筒40502和第六执行机构40503，第二吸引通道40501的下端和可伸缩套筒40502的上端连接，可伸缩套筒40502与第二吸引通道40501相通；可伸缩套筒40502的下端与第六执行机构40503连接，第六执行机构40503带动可伸缩套筒40502上下移动。该优选例中，启动上吸引动力源40504，由于可伸缩套筒40502和第二吸引通道40501连通，因此在可伸缩套筒40502的端口产生负压。通过第六执行机构40503带动可伸缩套筒40502上下移动，使得纱管9上的线头易于进入可伸缩套筒40502和第二吸引通道40501中。可伸缩套筒502位于纱管9的上方。第六执行机构40503可以采用气缸，还可以采用电缸、丝杠、同步带等部件。
第六执行机构40503控制可伸缩套筒40502下伸，沿纱管9表面做上下往复运动。当可伸缩套筒40502内的检测装置检测到纱线，可伸缩套筒502缩回初始位置待命。
作为优选例，可伸缩套筒40502的下部设有喷气孔40505，喷气孔40505的开口朝向可伸缩套筒40502内腔。可伸缩套筒40502上的喷气孔40505与外部气源连接，向喷气孔40505中通入气体。气流从喷气孔40505开口流出，吹向纱管。在随可伸缩套筒40502上下运动的过程中，在纱管表面局部产生巨大的吹气，迫使纱头上扬，提高生头成功率。同时，在第二吹气装置404的作用下，使得位于纱管上的线头易于被吸引进入套筒40502。
上述实施例中，剪切装置406用于剪切位于上吸引装置405中的纱线，并控制上吸引装置405内气流的通断。剪切装置406的结构可以有多种。本优选例中，剪切装置406包括剪切部件40601和第七执行机构40602，第七执行机构40602与基台1或上吸引装置405固定连接，剪切部件40601位于上吸引装置405内腔中，剪切部件40601和第七执行机构40602连接，第七执行机构40602带动剪切部件40601启闭。第七执行机构40602控制剪切部件40601张开或者闭合；当剪切部件40601闭合时，将上吸引装置405内气流截断。
该优选例中，当上吸引装置405将飘起的线头吸入可伸缩套筒40502和第二吸引通道40501之后，启动第二执行机构40602。通过剪切部件40601将纱线剪断。
作为优选例，生头装置4还包括检测装置408，检测装置408位于上吸引装置405中，用于检测待处理纱管9的纱头是否进入上吸引装置405中。检测装置408可以采用传感器。当检测装置408检测到有纱线进入上吸引装置405中后，启动剪切装置406。
上述实施例中，下吸引装置407用于将待处理纱管9的纱头吸引进入待处理纱管9的中空腔内。下吸引装置407结构可以有多种。本优选例中，下吸引装置407位于待处理纱管9下方；所述下吸引装置407包括含有第二吸引口40701的第二气管40702、第二调节阀40703、下吸引动力源40704，第二吸引口40701与待处理纱管的中空腔底端相对，第二气管40702与下吸引动力源40704连接，且第二调节阀40703连接在第二气管40702与下吸引动力源40704之间，第二气管40702与基台1固定连接。
当剪切装置406将纱线剪断后，上吸引装置405停止工作，并回位。启动下吸引动力源40704。由于第二吸引口40701与纱管9的中空腔底端相对，所以在纱管9的中空腔顶端产生负压，将线头吸引进入纱管9的中空腔内。
作为优选例，纱管生头装置还包括压线装置410，压线装置410与基台1连接，压线装置410用于压住待处理纱管9上管口附近的纱线。线头进入上吸引装置405中后，为避免纱管9上的纱线全部被上吸引装置405吸引，利用压线装置410将纱管9上管口附近的纱线压住。这样，位于纱管9下管口和纱管9中部的纱线被上吸引装置405吸引进入吸引通道40501和可伸缩套筒40502中。
优选的，压线装置410包括第八执行机构41001和压线部件41002。压线部件41002与第八执行机构41001连接，压线部件41002与待处理纱管9上部相对，且靠近上管口。启动第三执行机构1001，使得压线部件1002压住纱管9上部。压线部件1002与第三执行机构1001之间可直接连接，也可通过连接件连接。例如，通过连杆机构连接压线部件1002和第三执行机构1001。第三执行机构1001可通过连杆机构控制压线部件1002旋转，实现与纱管9上部触碰抵压或者分离。第三执行机构1001可采用气缸，也可采用电缸、推杆、齿轮齿条、连杆机构等部件。
设置包脚纱线退绕装置3后，如果不能顺利获得纱管的新纱头，那么需要设置捕捉装置5，以获取纱管的新纱头。优选的，生头设备还包括捕捉装置5。捕捉装置5与基台1连接，且捕捉装置5位于包脚纱线退绕装置3和生头装置4之间。
作为优选例，如图8所示，捕捉装置5包括第二纱管旋转装置505和第二吸引剪切装置508；第二纱管旋转装置505和第二吸引剪切装置508分别与基台1连接。
上述实施例的捕捉装置实现了自动化作业。该捕捉装置可捕捉纱管上的线头。纱管9插在托盘2上。托盘2位于输送装置3上。当托盘2进入捕捉线头工位后，本实施例的捕捉装置开始工作。第二纱管旋转装置505用于旋转纱管9。第二吸引剪切装置508用于吸引复绕纱，并将复绕纱切断。这个过程中，不需要任何人工作业，完全实现了自动化，大大提高了作业效率。
作为优选例，捕捉装置5还包括第二托盘夹紧装置504，第二托盘夹紧装置4与基台1连接。第二托盘夹紧装置504包括第二主动摩擦轮50401、第二从动摩擦轮50402和第九执行机构50403，第二主动摩擦轮50401和第二从动摩擦轮50402位于托盘2两侧，第二主动摩擦轮50401与托盘2相接触，第二从动摩擦轮50402和第九执行机构50403连接，第九执行机构50403固定在基台1上。
第九执行机构50403可采用气缸。以下以气缸为例进行说明。第二主动摩擦轮50401与托盘2相接触。气缸带动第二从动摩擦轮50402向托盘2靠近，直至与托盘2相接触。通过气缸施加压力，使得第二主动摩擦轮50401和第二从动摩擦轮50402将托盘2夹紧。除了采用气缸以外，第九执行机构50403还可采用电缸、齿轮、电磁铁吸附等。
上述实施例中，第二纱管旋转装置505用于旋转纱管9。由于纱管9位于托盘2上，因此旋转托盘2，可以起到旋转纱管9的目的。第二纱管旋转装置505可以采用多种结构，实现旋转纱管9目的。本优选例中，第二纱管旋转装置505包括第十执行机构50501和主动摩擦轮，第十执行机构50501和主动摩擦轮连接，带动主动摩擦轮旋转；第二纱管旋转装置505中的主动摩擦轮和第二托盘夹紧装置504中的第二主动摩擦轮为同一部件。
该优选例中，第十执行机构50501调控主动摩擦轮转动。由于主动摩擦轮和第二从动摩擦轮50402将托盘2夹紧，因此当主动摩擦轮转动时，托盘2和第二从动摩擦轮50402也随之转动。第十执行机构50501可采用电机。电机通过联轴器与主动摩擦轮连接，实现动力的传递。除了采用电机以外，第十执行机构50501还可采用旋转气缸，齿轮，同步带等结构。
上述实施例中，纱管线头捕捉装置还包括第二纱管表面摩擦装置506，第二纱管表面摩擦装置506与基台1连接。第二纱管表面摩擦装置506用于与纱管9表面接触摩擦，使纱线松弛，便于复绕线退绕，以及通过摩擦去除纱管9表面缠绕纱。第二纱管表面摩擦装置506的结构可以有多种，本优选例选择以下结构：第二纱管表面摩擦装置506包括第十一执行机构50601和第二摩擦件50602，第十一执行机构50601固定连接在基台1上，第二摩擦件50602与第十一执行机构50601连接；第十一执行机构50601带动第二摩擦件50602作往复运动。
上述优选例中，第十一控制部件50601带动第二摩擦件50602运动，使得第二摩擦件50602与纱管9表面接触摩擦。由于纱管9在旋转，所以第二摩擦件50602能够整个纱管表面接触。第十一控制部件50601带动第二摩擦件50602作往复运动。往复运动可以往复旋转运动。通过往复旋转运动，第二摩擦件50602对纱管9拍打和摩擦。通过间歇接触改变摩擦面积、摩擦力大小、拍打力大小，防止缠绕纱堆积形成死结。优选的，往复运动为往复直线运动。通过往复直线运动，第二摩擦件50602和纱管9间歇接触，改变摩擦面积、摩擦力大小，防止缠绕纱堆积形成死结。若第二摩擦件50602和纱管9一直接触摩擦，会因高速摩擦发热，损害纱线。通过第二摩擦件50602使得纱管9表面的纱线松弛，并去除纱管9表面的缠绕线。第十一控制部件50601可采用气缸。当然，第十一执行机构50601还可采用电机、齿轮，同步轮等。
上述实施例中，捕捉装置还包括缠绕纱剥离装置507，缠绕纱剥离装置507与基台1连接。缠绕纱剥离装置507用于将缠绕纱从纱管9表面剥离。缠绕纱剥离装置507的结构可以有多种。本优选例中，
缠绕纱剥离装置507包括第十二执行机构50701和剥离部件50702，第十二执行机构50701固定连接在基台1上，剥离部件50702和第十二执行机构50701连接。
上述优选例中，第十二执行机构50701控制剥离部件50702工作，利用剥离部件50702将纱管9表面的缠绕线从纱管9表面剥离。由于纱管9处于旋转状态，利用纱管表面摩擦装置506将剥离的缠绕线从纱管9上清除。第十二执行机构50701可以采用气缸，当然也可以采用其他部件，例如，第十二执行机构可选用高速电机。
上述实施例中，第二吸引剪切装置508用于吸引复绕纱，并将复绕纱切断。作为优选例，第二吸引剪切装置508包括含有第二吸引口50801的第二吸引腔体50802、第三吸引通道50803、第二吸引动力源50804，以及位于第三吸引通道50803中的纱线剪切机构50805、第十三执行机构50806和检测机构50807，第三吸引通道50803或者第二吸引腔体50802与基台1固定连接，第二吸引口50801与纱管9相对，第二吸引腔体50802通过第三吸引通道50803与第二吸引动力源50804连接，检测机构50807固定连接在第三吸引通道50803内壁上，第十三执行机构50806和纱线剪切机构50805连接，第十三执行机构50806与第三吸引通道50803固定连接。
该优选例中，第十三执行机构50806控制纱线剪切机构50805张开或者闭合。纱线剪切机构50805闭合就是实施剪切动作。当纱线剪切机构50805闭合时，将第三吸引通道50803隔断。此时，由于第三吸引通道50803被隔断，所以第二吸引动力源50804无法在第二吸引腔体50802中产生负压。与纱管仍连接的纱线自由下落。当纱线剪切机构50805张开时，将第三吸引通道50803打开。此时，第二吸引腔体50802和第三吸引通道50803在第二吸引动力源50804的作用下，在内腔中产生负压，吸引纱线。
当开启吸引动力源50804时，在第二吸引口50801附近形成负压。在第三吹气装置510的作用下，位于纱管9上的复绕纱被吹向第二吸引剪切装置508。又由于第二吸引口50801附近形成负压，有利于复绕纱进入第二吸引腔体50802和第三吸引通道50803中。当检测机构50807检测到复绕纱进入第二吸引腔体50802中后，利用纱线剪切机构50805将复绕纱剪断。第十三执行机构50806用于控制纱线剪切机构50805操作，剪断纱线。第十三执行机构50806可选用高速电机，也可选用气缸。
上述实施例中，捕捉装置还包括第三吹气装置510，用于将纱管9上的复绕纱吹向第二吸引剪切装置508。通过设置第三吹气装置510，提高复绕纱进入第二吸引剪切装置508概率。优选的，所述第三吹气装置510包括含有第三吹气口51001的第三吹气管51002、第三调节阀51003，第三吹气管51002固定连接在基台1上，第三吹气口51001与工作时的纱管9表面相对，且第三吹气口51001与第二吸引剪切装置508相对，第三调节阀51003位于第三吹气管51002中。
该优选例中，通过第三吹气管51002向纱管9吹风，使得位于纱管9表面的复绕纱在风力的牵引下，飘向第二吸引剪切装置508中。第三调节阀51003用于调节风力的大小。第三吹气口51001可位于纱管9下方，呈倾斜设置。第三吹气口51001与纱管9相对，且与吸引剪切装置508相对。这样，从第三吹气口51001出来的风力将纱管9上的复绕纱吹向第二吸引剪切装置508。
为避免在工作过程中，纱管9上下窜动，捕捉装置5还包括第三顶压装置511。第三顶压装置511用于对纱管9纵向定位，防止纱管9上下移动。第三顶压装置511的结构可以采用多种，本优选例优选以下结构：第三顶压装置511包括第十四执行机构51101和第三顶压部件51102，第三顶压部件51102与第十四执行机构51101连接，第十四执行机构51101带动第三顶压部件51102直线运动，第十四执行机构51101固定连接在基台1上；第三顶压部件51102与纱管9顶端相对。
该优选例中，第十四控制部件51101可采用气缸，也可采用电缸、齿轮齿条、连杆机构等。以下以气缸为例，说明工作过程。气缸连接在基台1上。气缸带动第三顶压部件51102向下移动，将纱管9压在托盘上，使得纱管9无法上下窜动。第三顶压部件51102可采用橡胶件，避免硬质材料对纱管9造成损害。第三顶压部件51102也可以是组合件，外壳为硬件，内侧卡入一个软质橡胶垫。
作为优选例，纱管纱线生头设备还包括输送装置8，基台1位于输送装置8两侧，托盘2位于输送装置3上。托盘2通过输送装置8输送。基台1设置在输送装置8两侧。
作为优选例，纱管纱线生头设备还包括托盘限位装置6，托盘限位装置6与基台1连级。托盘限位装置6用于调控进入工位的托盘。托盘限位装置6的结构有多种，作为优选，托盘限位装置6包括第十五执行机构601和限位块602，第十五执行机构601与基台1固定连接，限位块602与第十五执行机构601连接。第十五执行机构601可带动限位块602移动至输送装置8上方，阻止托盘2移动。
当需要阻止托盘进入工位时，利用第十五执行机构601将限位块602伸出，位于输送装置8上方，使得位于输送装置8上的托盘被限位块602拦截，不再随输送装置8移动。当工位中没有托盘时，利用第十五执行机构601将限位块602缩回，偏离输送装置8，使得位于输送装置8的托盘随输送装置8移动，进入工位。
优选的，上述托盘限位装置6分别位于包脚纱线退绕装置3、生头装置4和捕捉装置5前方。在每个工位前方都设置托盘限位装置6，以分别调节进入响应工位中的托盘数量。
优选的，纱管纱线生头设备还包括质检装置7，质检装置7连接在基台1上，且位于生头装置4后方。纱管纱线生头设备对纱管生头，如果生头失败，那么该纱管无法进行插纱。因此，设置质检装置7对纱管的生头结果进行检测。检测生头成功的纱管，进入后续工位。检测生头失败的纱管，则可利用机械手11将纱管抓至回收装置中。
本发明实施例还提供一种纱管纱线生头方法，包括：
步骤10）将纱管包脚纱线进行退绕；
步骤20）将纱管的新纱头吸引进入待处理纱管9的中空腔内。
上述生头方法可以实现自动生头。首先将纱管包脚纱线进行退绕。包脚纱线退绕后，形成新纱头。然后将纱管的新纱头吸引进入待处理纱管9的中空腔内。
作为优选，步骤10）包括：
步骤101）旋转托盘2，使得位于托盘2上的纱管9旋转，托盘（2）旋转方向为包脚纱线退绕方向；
步骤102）利用第一吸引剪切装置308吸引包脚纱头，并将纱线剪断；
步骤103）将第一纱管旋转装置305和第一吸引剪切装置308停止工作，并返回起始位置待命，完成纱管9上的包脚纱去除。
上述实施例中，通过步骤101）～步骤103）,实现了纱管包脚纱线的自动退绕。如图3所示，在退绕之前，纱管9上的纱线示意图。如图4所示，在本发明的退绕方法实施之后，纱管9上的纱线示意图。从图3和图4对比来看，本实施例的步骤10），去除了纱管上全部的包脚纱，并去除全部或大部分缠绕纱线。
上述实施例中，优选的，在步骤101）之前，将输送装置8上的托盘2夹紧；并利用第一顶压装置310将纱管9压住，防止纱管9上下移动。这利于后续工作的顺利进行。优选的，步骤101）还包括：接触摩擦纱管9表面的包脚纱线和缠绕纱线，使包脚纱线松弛，去除全部或部分缠绕纱线。接触摩擦纱管9表面的包脚纱线和缠绕纱线，可通过摩擦或者同时拍打和摩擦的方式，使包脚纱线松弛，易于退绕。优选的，步骤102）还包括：还包括启动第一吹气装置307，将包脚纱头吹向第一吸引剪切装置308。更优选的，接触摩擦纱管表面与将包脚纱头吹向第一吸引剪切装置308步骤相结合，更有利于将纱线吹向第一吸引剪切装置308中。
作为优选例，步骤20）包括：
步骤201）当待处理纱管9位于生头工位时，启动第二吹气装置404，从待处理纱管9底部向斜对侧吹风；
步骤202）利用上吸引装置405，将纱头吸引进入上吸引装置405中；
步骤203）利用剪切装置406将位于上吸引装置405中的纱线剪断，形成新纱头；并调节上吸引装置405内气流的通断；
步骤204）关闭上吸引装置405，开启下吸引装置407，将新纱头吸引进入待处理纱管9的中空腔内。
上述实施例中，通过步骤201）～步骤204）,实现了纱管线头的自动生成。如图6所示，在生头之前，纱管9上的纱线示意图。如图7所示，在本发明的生头方法实施之后，纱管9上的纱线示意图。
上述实施例中，步骤202）包括：利用上吸引动力源40504在第二吸引通道40501中产生负压，将纱头吸引进入第二吸引通道40501中。
优选的，步骤202）还包括：开启第六执行机构40503，第六执行机构40503带动可伸缩套筒40502沿待处理纱管9表面做上下运动，并通过可伸缩套筒40502的喷气孔40505，向纱管吹气，使得待处理纱管9的纱头进入可伸缩套筒40502中，再进入吸引通道40501中。
该优选例中，利用第六执行机构40503带动可伸缩套筒40502上下移动，并通过喷气孔40505向纱管吹气，使得位于纱管上的线头易于被吸引进入可伸缩套筒40502中。该方法提高了吸引线头的几率。
优选的，工作时，先利用上吸引装置405将纱头吸引进入上吸引装置405中。其中，上吸引装置405将纱头吸引进入上吸引装置405中使用的时间可以事先设定。如果在设定时间内没有成功吸引纱头，则通过第六执行机构40503带动可伸缩套筒40502沿待处理纱管9表面做上下运动，以将纱头吸引进入上吸引装置405中。可伸缩套筒40502沿待处理纱管9表面做上下运动的次数可以事先设定。如果到达设定次数，仍然无法吸引纱头，则不再进行生头，退出生头工位。
作为优选例，所述步骤203）中，利用剪切装置406将位于上吸引装置405中的纱线剪断之前，启动压线装置410，利用压线装置410将位于待处理纱管9上部的纱线压紧。该步骤可以避免纱管上的纱线全部被吸引进入上吸引装置405中。通过压线装置410，使得被压线装置410压住的纱线始终缠绕在纱管9上。
上述实施例中，所述步骤204）中，将新纱头吸引进入待处理纱管9的中空腔内之后，关闭下吸引装置407，并且将压线部件41002回位。
上述步骤10）中，纱管包脚纱线进行退绕后，如果形成新纱头，则直接进入步骤20），如果没有形成新的纱头，则进入步骤15）。步骤15）：从退绕后的纱管上，获取纱管的新纱头；步骤15）位于步骤10）和步骤20）之间。
优选的，所述步骤15）包括：
步骤151）旋转托盘（2），使得位于托盘（2）上的纱管（9）旋转，托盘（2）旋转方向为退绕方向；
步骤152）吸引复绕纱，并将复绕纱切断。
上述步骤15）中，通过步骤501）～步骤502）,实现了纱管线头的捕捉。如图9所示，在捕捉之前，纱管9上的纱线示意图。如图10所示，在本发明的捕捉方法实施之后，纱管9上的纱线示意图。从图9和图10对比来看，通过本实施例的方法，去除纱管上全部的复绕纱，使纱线自由下坠状态，并去除纱管上全部的缠绕纱。
优选的，所述步骤152）包括：
利用第三吹气装置510将纱管9上的复绕纱吹向第二吸引剪切装置508，当检测机构50807检测到纱线进入第三吸引通道50803中后，启动第十三执行机构50806，控制纱线剪切机构50805闭合，将纱线剪断，并截断第三吸引通道50803中的气流，使得位于纱线剪切机构50805下方的纱线下落。
纱线剪切机构50805不仅起到将纱线剪断的作用，还起到可将第三吸引通道50803隔断的作用。在纱线剪切机构50805剪切纱线时，纱线剪切机构50805闭合。此时，第三吸引通道50803被纱线剪切机构50805一分为二。与第二吸引动力源50804连通的部分第三吸引通道50803继续产生负压。与第二吸引腔体50802连通的部分第三吸引通道50803则没有负压。位于该部分第三吸引通道50803中纱线，由于没有负压，则下落。
优选的，所述步骤151）之前，将输送装置8上的托盘2夹紧，并将纱管9纵向定位，防止纱管9上下窜动。将输送装置8上的托盘2夹紧。这样，在进行线头捕捉过程中，夹紧托盘2，避免托盘2移动。将纱管9纵向定位，防止纱管9上下窜动。
优选的，所述步骤151）还包括：通过接触摩擦，使纱管9表面的复绕纱和缠绕纱松弛，且使得复绕线退绕。
优选的，所述步骤151）还包括：将缠绕纱从纱管表面剥离，并通过摩擦去除纱管表面的缠绕纱。
作为优选例，所述的纱管纱线生头方法，还包括步骤25）：检测纱管是否生头成功：若纱管生头成功，则将托盘和纱管输送至下一工位；若纱管生头失败，则将托盘输送至下一工位，将纱管输送至回收装置中。
作为优选例，所述步骤10）之前，利用流量控制装置10调控托盘数量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。