一种纱线捻接装置、纱线卷绕装置及控制方法与流程

本发明属于纺织设备制造，涉及捻接技术的改进，具体说是一种纱线捻接装置、纱线卷绕装置及控制方法。

背景技术：

1、目前捻接器已广泛应用于自动络筒机，其压纱杆、剪刀、夹纱等机构仍采用单驱动轴配合多组凸轮盘及多组摆臂连杆的联动控制方式。

2、中国专利公开了公开了一种接头装置及纱线卷绕装置（专利号为：cn201220442387.2），该接头装置用共同的驱动源和圆盘凸轮机构执行将纱端拉近的动作、把持纱端的动作和切断纱端的动作，并且执行改变纱端的拉近量、调整纱端之间的接缝长度的动作。该专利存在的问题和缺点：该专利所述结构采用单电机驱动凸轮组，凸轮组传动连杆执行动作，机械之间磨损较快导致精度降低，结构复杂，容易出现卡死。

3、现有技术存在以下缺陷：

4、1.凸轮磨损较快，间隙易增大，导致接头质量不稳定；

5、2.动作时序固定，无法在线调整；

6、3.结构复杂，维护工作量大，卡死故障率较高；

7、4.动作响应速度慢，难以适应高速、多品种、高要求的接头作业；5.无法精准控制捻接关键动作，捻接效果提升困难；

8、6.捻接一致性差，多次捻接效果不一，机械误差较大。为此，需研发一种能够简化机械结构、实现关键动作精准控制的改进结构。

9、因此，如何设计一种纱线捻接装置、纱线卷绕装置及控制方法，通过改进驱动方式，减少凸轮使用，简化结构，实现压纱、拉纱与剪切、夹纱动作的分别独立控制，减少故障率，从而确保动作精准且可调，有效降低机械磨损并减少维护需求，提高响应速度，适应高速、多品种、高要求的接头作业，这是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术存在的上述问题和不足，提供一种纱线捻接装置、纱线卷绕装置及控制方法，通过改进驱动方式，简化结构，实现压纱、拉纱与剪切、夹纱动作的分别独立控制，减少故障率，从而确保动作精准且可调，有效降低机械磨损，并减少故障率和维护需求。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种纱线捻接装置，包括驱动机构、凸轮机构、剪刀、夹纱杆、压纱杆、拉纱杆及捻接器机架，其特征在于，所述驱动机构包括电机i、电机ii及其传动机构，所述电机i与电机ii分别设置在所述捻接器机架上的两侧，所述电机i通过传动机构及凸轮机构独立驱动所述剪刀与夹纱杆配合完成夹纱及剪切动作，所述电机ii通过传动机构独立驱动所述压纱杆与拉纱杆配合完成压纱及拉纱动作。

4、对上述技术方案的改进：所述电机i和电机ii由同一控制器控制两者的时序动作，所述电机ii的传动轴上依次设置所述压纱杆和拉纱杆，所述电机ii的尾端安装有磁铁座结合件，对应设置的驱动及磁编板固定安装在电机ii尾部的捻接器机架位置，所述驱动及磁编板与所述控制器通过信号线连接，用于检测所述电机ii的传动轴转动角度，并精确控制压纱及拉纱动作，实现闭环控制。

5、对上述技术方案的进一步改进：所述电机i的驱动机构包括传动带及带轮，所述凸轮机构包括凸轮轴及凸轮i，所述传动带分别连接所述电机i的传动轴上的传动轮和所述带轮，所述凸轮轴的一端上安装所述凸轮，另一端安装所述带轮，所述捻接器机架上转动安装一u形杠杆板，所述u形杠杆板的一端上安装转轮，所述转轮压在所述凸轮i的外周凸轮面上，所述u形杠杆板的另一端与一z形连杆的一端铰接，所述z形连杆的另一端与所述剪刀的后端铰接，所述夹纱杆的一端与所述捻接器机架铰接，所述夹纱杆的另一端与所述z形连杆的中部铰接。

6、对上述技术方案的进一步改进：所述u形杠杆板通过转轴设置在所述捻接器机架上，所述转轴上设置扭簧，使所述u形杠杆板形成弹性回转扭力，所述转轮压紧在所述凸轮i的外周凸轮面上。

7、一种纱线卷绕装置，包括单锭，所述单锭包括单锭控制器，其特征在于，所述单锭上在卷绕纱线的纱路上设置上述的电机驱动的捻接装置，所述单锭控制器作为所述电机驱动的捻接装置中的控制器。

8、对上述技术方案的进一步改进：所述单锭上在卷绕纱线的纱路上位于所述电机驱动的捻接装置的上方设置电子清纱器，所述单锭控制器支持所述电机驱动的捻接装置与电子清纱器切疵数据联动以优化参数。

9、一种如权利要求6或7所述的纱线卷绕装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

10、步骤1：初始待机状态：压纱杆处于抬起等待位，剪刀处于张开状态，夹纱杆处于松开状态，拉纱杆处于初始零位，等待捻接指令；

11、步骤:2：压纱定位动作：接收到捻接信号后，电机ii 按预设时序驱动压纱杆及拉纱杆下压纱线，将两根纱线送入剪刀及夹纱位置，按压住两根纱线，完成纱线定位；

12、步骤3：纱线夹持与剪切：电机ii运转到设定位置，此时单锭控制其接收到驱动及磁编板的反馈后，对电机i 发送运转信号，带动凸轮i转动，通过u形杠杆板、z形连杆驱动夹纱杆及剪刀动作，夹持住上下两根纱线的待接端部，并完成纱线剪切；

13、步骤4：纱线退捻：退捻电磁阀动作，纱线尾端进行退捻工作；

14、步骤5：纱线叠加：电机ii 驱动拉纱杆按设定角度摆动，将两根纱端向捻接腔内拨送整理，完成纱端叠加准备；叠加长度由电机ii 的转角精确控制；

15、步骤6：纱线加捻、压纱杆止捻：压纱杆保持压住纱线动作的同时加捻电磁阀动作，纱线尾端进行加捻工作。根据机械调整压纱杆下压的幅度，对纱线两端止捻，抑制捻向沿纱线向远端传播，保证捻接段捻度均匀；

16、步骤7：松开与会零位：捻接腔完成气动捻接后，电机ii 带动压纱杆回程抬起，电机i 带动夹纱杆松开，完成一次完整的捻接循环，各机构回到待机位。

17、整个循环中，单锭控制面板统一协调电机i 与电机ii 的动作时序，保证剪切、夹持、压纱、拉纱各动作按设定顺序与时间间隔精准配合。

18、对上述技术方案的进一步改进：所述控制方法还包括电清数据联动：单锭控制器接收电子清纱器的切疵数据与纱支信息，自动调用对应的工艺参数包，实时调整退捻时间、纱线叠加长度、加捻时间、退加捻气压及时序配合，实现不同纱线品种的自适应捻接控制。

19、对上述技术方案的进一步改进：所述控制方法还包括如下的故障监测与报警保护方法：

20、依托电机ii尾部的磁铁座结合件、驱动及磁编板，单锭控制器实时采集电机ii传动轴的转动角度、运行速度与位置状态，实现全流程闭环监测：

21、捻接运转超时报警：当单步动作或整周期运行时间超出设定阈值时，触发超时报警并停机；

22、动作不到位报警：当电机ii运行目标位置与实际反馈位置偏差超限时，触发位置偏差报警；

23、卡滞故障报警：当电机ii输出转矩异常、转角停滞时，判定为机械卡滞，触发报警并切断动力输出；报警信息上传至单锭控制器与整机中控系统，便于快速定位故障点，降低维护排查时间。

24、本发明与现有技术相比，具有如下优点和积极效果：

25、本发明针对现有捻接器凸轮联动结构的不足进行改进，通过采用双电机电控结构，且采用编码器精确动作，实现压纱、拉纱与剪切、夹纱动作的分别独立控制，且确保动作精准且可调，取得了如下优点和效果：

26、1.减少磨损源，提升设备长期运行稳定性。通过将压纱、拉纱动作由凸轮连杆驱动改为电机直驱，减少了一组凸轮及对应摆臂、连杆等高副传动构件，降低了机械磨损点数量；剩余凸轮组仅负责剪刀与夹纱动作，负载与运动复杂度降低，磨损速率减缓。整机精度衰减速度减慢，接头质量长期稳定性显著提高。

27、2.关键动作独立可调，提升多品种纱线适配能力。压纱与拉纱动作由第二电机独立驱动，其动作位置、速度与时序可单独调节，不再受凸轮固定廓形限制；配合剪刀、夹纱动作的时序微调，可针对不同支数、不同品种的纱线灵活配置捻接参数，显著提升设备对多品种生产的适应性。

28、3.纱线叠加长度精准可控，捻接一致性与一次捻接成功率提升。拉纱杆采用电机直驱方式，纱线退捻叠加长度由电机转角精确控制，消除了凸轮连杆机构间隙与累积误差对叠加长度的影响，纱端搭接长度一致性提高，捻接质量离散度减小，接头整体成功率与稳定性均得到提升。

29、4.机械结构简化，降低维护工作量与故障风险。取消压纱、拉纱路径的凸轮盘、多组摆臂及连杆后，整机运动副与零件数量减少，装配与维护难度降低；外露传动构件减少，回丝卷入卡死的风险点相应减少，设备日常维护工作量与故障率同步下降。

30、5.安装接口兼容，便于现有设备改造升级。整体机构保留原捻接器的安装尺寸与对外接口，可直接替换现有单凸轮驱动的捻接器机构，无需改动自动络筒机单锭安装位，便于在生产设备的升级改造，改造成本低、实施性强。