浆纱机自动调浆系统的制作方法

本实用新型属于纺织技术领域，具体涉及一种浆纱机自动调浆系统。

背景技术：

纺织业中经纱上浆是织前准备的最后一道重要工序，上浆浆液含固率的稳定是坯布质量提高的重要保证。而浆液含固率的大小直接取决于调配浆液这一工序，因此调浆过程中各配料量的精准添加变得尤为重要。其中浆液的配方根据纱线的品种而定，主要有PVA、淀粉、变性淀粉等粉末状配料和柔软润滑剂、渗透剂等液体配料。

在现有的生产实践中，浆纱机浆液的调配工序采用人工称重配料，投入调浆桶，调浆完成后由输浆泵送至浆纱机浆槽。这种调浆方式存在以下诸多缺点：

1.人工称重配料易出错。称重配料是一个枯燥的机械重复式动作，人易疲劳导致配料误差大，而且不同的人配料误差也不同，很难达到精准配料。

2.浆纱机浆槽中浆液的含固率随生产过程不断变化，需要添加的调配浆液含固率应根据此时原浆槽中浆液的含固率而定，这使操作工人无法精准把握应调浆液的含固率，造成调浆误差大。

3.劳动强度大，人力成本高。

4.各化工配料对操作工人的身体健康存在安全隐患。

因此，人工配料保证不了浆液含固率的稳定，满足不了高质量浆纱工艺的要求，同时也不符合当代自动化发展的趋势。

技术实现要素：

针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型的目的是提供一种能保证浆液含固率稳定的自动化程度高的浆纱机自动调浆系统。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种浆纱机自动调浆系统，包括控制器、上位机、浓度计传感器、液位仪和配料单元，浓度计传感器和液位仪安装在浆槽内，并与控制器连接；控制器与上位机连接；所述配料单元包括给料组件、送料组件和配料组件，给料组件的料仓通过送料组件的配料小车与配料组件的调浆桶相对应，调浆桶通过输送泵与浆槽连通；给料组件的料仓的给料机构与控制器的输出端连接；送料组件的步进电机与控制器的输出端连接；配料组件的液体计量泵和输送泵分别与控制器的输出端连接。

所述给料组件包括若干并联设置的料仓和液体助剂料仓，在料仓的料口安装有给料机构，给料机构与控制器的输出端连接；液体助剂料仓的料口与配料组件的液体计量泵连接。在料仓和液体助剂料仓内均安装有物料传感器，物料传感器检测料仓内是否有物料，如无则控制器控制声光报警器进行报警。

所述送料组件包括轨道，配料组件的调浆桶位于轨道之间，在轨道之间远离调浆桶的一端安装有步进电机，步进电机通过联轴器与滚动轴承Ⅰ连接，丝杠的一端安装在滚动轴承Ⅰ，丝杠的另一端安装在滚动轴承Ⅱ内，滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ分别安装在轴承座内；配料小车下端的丝杠螺母与丝杠螺纹连接；且配料小车通过轨道轮的轮槽装卡在轨道上；所述配料小车包括上大下小的接料仓，在接料仓的外侧固定安装有两个相互平行的支撑杆，在支撑杆的两端分别安装有称重传感器；称重传感器与控制器的输入端连接；在接料仓的外侧固定安装有两个相互平行的转动轴，转动轴与支撑杆垂直，在转动轴的两端分别安装有轨道轮；在接料仓的下端设置有若干放料口，在每个放料口处均安装有卸料电磁阀；卸料电磁阀与控制器的输出端连接。

所述配料组件包括调浆桶、液体计量泵、输送泵和三通管道，调浆桶的进口与配料小车相对应，调浆桶的出口通过输送泵与浆槽连通；三通管道的第一通道与给料组件的液体助剂料仓的料口连接，且在第一通道和液体助剂料仓之间安装有液体计量泵；三通管道的第二通道与调浆桶连通；三通管道的第三通道与外部水源连接，且在第三通道上安装有阀门。

所述控制器的输出端连接有声光报警器。

所述控制器为PLC。

所述上位机通过互联网与移动终端无线连接。

所述上位机为工业PC机。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型工作稳定可靠，适用范围广。以工业PC和PLC为控制中枢，对整个调浆系统进行闭环控制，以螺旋给料和丝杠传动接料，配合相关执行驱动器件，使系统可自动运行并对系统运行状态实时监控，保证了系统运行的稳定可靠性。本实用新型自动化程度高，也适用于其他医疗、化工等行业需要高精度粉末状和液体原料配料的生产。特别是对原浆液含固率随浆液的损耗不断变化，需要补充调配新浆液的生产，精度高，效果好。

2.本实用新型提高了配料精度和效率。由工业PC和PLC联合控制。当液体配料时，外部水源与液体计量泵用三通管道连接至调浆桶，液体计量泵计量达到所需值时，开启阀门向调浆桶注入定量的水，采用这种结构可有效规避由于液体配料残留管道而造成的配料误差。本实用新型最终实现在基于原浆液含固率数据上调配补充浆液，使混合后浆液含固率达到工艺需求的最佳值，显著提高上浆质量。因此本实用新型提高了配料的效率和精度。

3.本实用新型操作使用方便，降低了对操作工人的化学危害。由于浆纱过程中一种配料单独使用一般不能满足浆纱工艺的需求，因此须根据经纱品种、号（支）数、织物规格选用多种配料以合适的比例配合并调制成均匀的浆液，方能适用。根据经纱品种、工艺要求制订浆液配方，建立数据库存储在工业PC中，操作工人只需在工业PC上选定纱线类型即可完成自动调浆工序。与传统人工称重调浆相比，此实用新型操作使用方便，减少了人力劳动成本。同时减少了操作工人与化学浆料的接触，降低了化学危害。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理框图。

图2为本实用新型的配料单元的结构示意图。

图3为本实用新型的步进电机和传动丝杠的装配示意图。

图4为本实用新型配料小车的主视图。

图5为本实用新型配料小车的左视图。

图6为本实用新型给料机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1-6所示，一种浆纱机自动调浆系统，包括控制器1、上位机2、浓度计传感器3、液位仪4和配料单元。所述控制器为PLC。所述上位机为工业PC机。浓度计传感器3和液位仪4安装在浆槽5内，并与控制器1连接。控制器1与上位机2连接。所述上位机通过互联网与移动终端无线连接。

所述配料单元包括给料组件6、送料组件7和配料组件8，给料组件6的料仓6-1通过送料组件7的配料小车7-1与配料组件8的调浆桶8-1相对应，调浆桶8-1通过输送泵8-3与浆槽5连通。给料组件6的料仓6-1的给料机构6-2与控制器1的输出端连接；送料组件7的步进电机7-2与控制器1的输出端连接；配料组件8的液体计量泵8-2和输送泵8-3分别与控制器1的输出端连接。所述控制器的输出端连接有声光报警器。

所述给料组件6包括若干并联设置的料仓6-1和液体助剂料仓6-3，在料仓6-1的料口安装有给料机构6-2，给料机构6-2与控制器1的输出端连接。

所述给料机构6-2包括带螺旋叶片的传动轴6-2-1、输送料槽6-2-2和电机6-2-4，料仓6-1的出料口与输送料槽6-2-2的进料口相对应连接，步进电机6-2-4的输出轴与带螺旋叶片的传动轴6-2-1连接，带螺旋叶片的传动轴6-2-1安装在输送料槽6-2-2内，输送料槽6-2-2远离6-2-4的一端设置有出料口。电机6-2-4与控制器1的输出端连接。配料由料仓进入输送料槽后，电机带动螺旋叶片旋转，把配料推至出料口，配料在出料口自由下落至配料车。

液体助剂料仓6-3的料口与配料组件8的液体计量泵8-2连接。在料仓和液体助剂料仓内均安装有物料传感器，物料传感器检测料仓内是否有物料，如无则控制器控制声光报警器进行报警。

所述送料组件7包括轨道，配料组件8的调浆桶8-1位于轨道之间，在轨道之间远离调浆桶8-1的一端安装有步进电机7-2，步进电机7-2通过联轴器7-3与滚动轴承Ⅰ7-4连接，丝杠7-5的一端安装在滚动轴承Ⅰ7-4，丝杠7-5的另一端安装在滚动轴承Ⅱ7-6内，滚动轴承Ⅰ7-4和滚动轴承Ⅱ7-6分别安装在轴承座7-7内；配料小车7-1下端的丝杠螺母7-1-2与丝杠7-5螺纹连接；且配料小车7-1通过轨道轮7-1-1滑动安装在轨道上；所述配料小车7-1包括上大下小的接料仓7-1-3，在接料仓7-1-3的外侧固定安装有两个相互平行的支撑杆，在支撑杆的两端分别安装有称重传感器7-1-4；称重传感器7-1-4与控制器1的输入端连接；在接料仓7-1-3的外侧固定安装有两个相互平行的转动轴7-1-5，转动轴7-1-5与支撑杆垂直，在转动轴7-1-5的两端分别安装有轨道轮7-1-1；在接料仓7-1-3的下端设置有若干放料口，在每个放料口处均安装有卸料电磁阀7-1-6；卸料电磁阀7-1-6与控制器1的输出端连接。

所述配料组件8包括调浆桶8-1、液体计量泵8-2、输送泵8-3和三通管道，调浆桶8-1的进口与配料小车7-1相对应，调浆桶8-1的出口通过输送泵8-3与浆槽5连通；三通管道的第一通道与给料组件6的液体助剂料仓6-3的料口连接，且在第一通道和液体助剂料仓6-3之间安装有液体计量泵8-2；三通管道的第二通道与调浆桶8-1连通；三通管道的第三通道与外部水源连接，且在第三通道上安装有阀门。

在本实施例中，工业PC还与打印机等外部设备连接，打印机将调浆过程中形成的报表打印出来。

操作工人在工业PC上选定纱线类型，PLC通过液位仪4检测浆槽5内是否需要补浆。当需要补浆时，PLC从浓度计传感器3中读取浆槽5的当前含固率值，并上传至上位机，即工业PC内。上位机根据当前选用的浆纱品种调出对应的浆料配方，根据所需浆液的容积和当前浆槽5内的含固率计算出各配料量，然后反馈给PLC，PLC得到命令后开始启动配料单元，配料单元的送料组件7的步进电机7-2带动丝杠7-5转动，丝杠7-5与配料小车7-1下端的丝杠螺母7-1-2螺纹配合，所以在丝杠7-5的传动下配料小车7-1的轨道轮7-1-7会沿轨道运行至相应的料仓6-1下准备接料。配料小车7-1到位后，控制器1启动称重传感器7-1-4开始称重计量，给料组件6的给料机构6-2启动快速螺旋给料，待配料小车接料完毕后，步进电机7-2带动丝杠7-5反向转动，将配料小车运行至卸料位，控制器1开启卸料电磁阀7-1-6，卸料完毕后，控制器1关闭卸料电磁阀7-1-6，控制器1开启阀门使外部水源向调浆桶8-1注入定量的水，控制液体计量泵8-2从液体助剂料仓6-3内向调浆桶8-1内输送定量的液体助剂，当液体计量泵8-2计量达到所需值时，液体计量泵8-2停机。外部水源与液体计量泵通过三通管道与调浆桶连接，这种方式可有效规避由于液体配料残留管道而造成的配料误差。所有配料完成后，调浆桶开始工作，调浆完成后控制器1控制输送泵8-3将配置好的配料送至浆槽5内，完成一次自动调浆。