一种土家织锦用芳纶纤维张力测试装置

本发明涉及纤维张力测试，具体为一种土家织锦用芳纶纤维张力测试装置。

背景技术：

1、土家锦是湖南,湖北,四川,贵州毗邻地区土家族生产的传统手工织锦,是土家族至今保存最完整的一种原始织锦，当地称“打花”，因主要用作被面铺盖亦称“土花铺盖”，土家语称“西兰卡普”，其以棉线为经，各色的棉、毛、丝为纬，采用斜型腰机通经断纬手工挑织，2006年，土家族织锦技艺被列入第一批国家级非物质文化遗产名录；

2、芳纶纤维是一种高性能合成纤维，以其优异的力学性能和耐热性著称，将芳纶纤维作为纬线材料引入，用以替代或混织传统天然纤维，由于土家织锦的高密度编织结构本身具有紧实致密的特性，结合芳纶纤维的高强度，能够提升织物的抗拉伸和抗撕裂性能；

3、因此在土家织锦工艺中，对芳纶纤维进行张力测试是极其关键的一环，目前，芳纶纤维的张力测试包括拉伸强度测试、定张力测试和蠕变测试等，其中拉伸强度测试是采用拉伸强度测试仪对芳纶纤维进行拉伸测试，通过确定芳纶纤维断裂的强度值，从而对后续定张力测试的范围进行合理设定；

4、由于芳纶纤维以纱卷（筒纱）形式出厂，所以在对其实施张力测试时，为确保测试结果的代表性和可靠性，需采用多卷、多位的分层取样策略；

5、多卷取样，则是从同一批次中随机抽取多个芳纶纤维纱卷（通常不少于 10 卷），用于检测不同纱卷之间的质量差异；

6、多位取样，是对每个抽取的纱卷，在其不同部位（如顶部外层、顶部内层、中部外层、中部内层、底部外层等）分别裁剪一定长度的纱线试样，用于检测同一纱卷内部不同部位的质量差异；

7、然而芳纶纤维以紧密缠绕的方式卷绕在筒管上，在进行多部位取样时，必须对外层纱线进行逐层退绕，才能暴露出内层和中部的目标取样位置，这一退绕过程操作繁琐、耗时较长，且随着取样点数量的增加，累积时间成本呈线性增长，特别是在对不同型号的多批次纱线拉伸强度测试时，该问题尤为突出，显著制约了芳纶纤维张力测试的整体效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种土家织锦用芳纶纤维张力测试装置，解决芳纶纤维卷在进行多部位取样时，必须对外层纱线进行逐层退绕，才能暴露出内层和中部的目标取样位置，这一退绕过程操作繁琐、耗时较长，且随着取样点数量的增加，累积时间成本呈线性增长，特别是在对不同型号的多批次纱线拉伸强度测试时，该问题尤为突出，显著制约了芳纶纤维张力测试的整体效率的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种土家织锦用芳纶纤维张力测试装置，包括箱体、安装架、一号丝杆和拉伸组件，所述安装架固定安装于箱体的顶部，所述一号丝杆转动安装在安装架的内侧，所述拉伸组件通过安装板与安装架滑动接触，所述安装板与一号丝杆螺旋传动连接，所述箱体内安装有驱动电机，所述驱动电机用于驱动一号丝杆转动；

3、所述拉伸组件设置有两组，两组所述拉伸组件上下分布，所述拉伸组件包括连接板、支撑杆和气动夹具，位于上方的所述连接板通过拉力传感器与安装板连接，位于下方的所述连接板通过固定座与箱体连接，所述支撑杆和气动夹具安装在连接板的同一侧；

4、所述箱体内安装有卷绕轴，所述卷绕轴用于装载纱线卷，所述安装板下方安装有导线轮组，所述导线轮组用于将纱线卷上的纱线输送至拉伸组件处；

5、所述安装板的下方设置有绕线组件，所述绕线组件用于将纤维绕在两个连接板的支撑杆之间；

6、所述箱体上端安装有收卷组件，所述收卷组件用于将退绕的纱线进行收卷。

7、通过采用上述技术方案，本发明通过收卷组件实现自动退绕、气动夹具实现精准夹持、绕线组件实现断纱后自动续接，形成了一套从退绕、导引、拉伸测试到断纱处理的半自动化闭环流程，相较于传统手动逐层退绕、逐段装夹的测试方式，大幅缩短了纱卷多部位试样制备的时间，有效提升了芳纶纤维张力测试的整体效率。

8、优选的，所述导线轮组包括一号导线轮、二号导线轮和三号导线轮，所述一号导线轮和二号导线轮可拆卸连接在安装板下端，所述三号导线轮可拆卸连接在位于上方的连接板下端。

9、优选的，所述绕线组件包括滑板，所述滑板与安装架滑动连接，所述一号丝杆一侧设置有与安装架转动连接的二号丝杆，所述滑板与二号丝杆螺旋传动连接，所述驱动电机通过传动单元驱动二号丝杆转动；

10、所述滑板一侧开设有凹槽，所述凹槽内滑动连接有推板，所述凹槽内安装有推动单元，所述推动单元用于推动推板进出凹槽；

11、所述推板靠近连接板的一面安装有引导杆，所述引导杆表面开设有导线槽，所述引导杆表面安装有卡紧单元，所述卡紧单元用于将纱线卡紧在导线槽内。

12、优选的，所述推动单元包括电磁片，所述电磁片镶嵌在凹槽的槽底，所述推板表面镶嵌有磁块，所述推板与凹槽的槽底之间通过复位弹簧连接。

13、优选的，所述引导杆远离推板的一端固连有凸轮，所述导线槽开设在凸轮表面，所述凸轮两端中较小的一端朝上。

14、优选的，所述卡紧单元包括卡合杆，所述导线槽的内壁开设有柱形槽，所述卡合杆滑动连接在柱形槽内，所述引导杆一侧设置有铰接杆，所述铰接杆与推板转动连接，所述推板通过钢丝绳与卡合杆连接，所述卡合杆与柱形槽的底端通过连接弹簧连接。

15、优选的，所述卡合杆表面开设有环形槽，所述环形槽内安装有柱形气囊膜，所述推板下端面开设有斜槽，所述铰接杆转动连接在斜槽内，所述斜槽内安装有波纹管，所述波纹管一端与铰接杆连接，另一端与斜槽的斜面连接，所述波纹管与环形槽之间通过软管连通。

16、优选的，所述传动单元包括双头锥齿轮，所述驱动电机的输出端开设有矩形槽，所述双头锥齿轮滑动连接在矩形槽内，所述矩形槽的槽底镶嵌有电磁板，所述双头锥形齿轮与矩形槽的槽底之间通过支撑弹簧连接，所述箱体内部安装有一号锥齿轮和二号锥齿轮，所述一号锥齿轮和二号锥齿轮上下分布，所述一号锥齿轮与一号丝杆固连，所述二号锥齿轮与二号丝杆通过齿形皮带进行带传动连接。

17、优选的，所述收卷组件包括两个铰接的夹爪，所述箱体上端转动安装有固定杆，所述固定杆上端开设有与外界气泵连通的滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑杆，两个所述夹爪通过扭簧与滑杆转动连接，所述箱体内安装有伺服电机，所述固定杆固定安装在伺服电机的输出端，所述伺服电机用于驱动固定杆转动。

18、优选的，两个所述夹爪之间设置有u型杆，所述u型杆固定安装在固定杆的上端，两个所述夹爪相互远离的一面安装有弹性片。

19、本发明提供了一种土家织锦用芳纶纤维张力测试装置。具备以下有益效果：

20、1、本发明通过收卷组件实现自动退绕、气动夹具实现精准夹持、绕线组件实现断纱后自动续接，形成了一套从退绕、导引、拉伸测试到断纱处理的半自动化闭环流程，相较于传统手动逐层退绕、逐段装夹的测试方式，大幅缩短了纱卷多部位试样制备的时间，有效提升了芳纶纤维张力测试的整体效率。

21、2、本发明在纱线断裂后，通过凸轮、推板、铰接杆、卡合杆等机构的联动配合，自动完成断裂纱线的拾取、导引和续接，无需操作人员手动重新穿线，大幅缩短了两次测试之间的间隔时间，进一步提升了芳纶纤维张力测试的整体效率。

22、3、本发明通过气囊膜和波纹管的配合，使气囊膜在充气后径向膨胀，从而将纱线压紧在导线槽内，且气囊膜与纱线是柔性接触的特性，使气囊膜对导线槽内的纱线既提供足够的夹持力确保凸轮稳定带动纱线移动，又避免刚性夹持可能对纱线造成的损伤。