一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置

1.本发明涉及生丝抱合技术领域，具体是指一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置。


背景技术：

2.生丝抱合检验是指检验构成生丝的各茧丝之间相互胶着的牢固程度，抱合力是指丝条抵抗外界作用于其横截面方向上的力而产生的应力，而直接测量这种应力值较为困难，同时在实际应用中意义不大，因此人们选择了以摩擦试验结果即摩擦次数来表示生丝的抱合。在生丝国家标准制定过程中，考虑到标准应尽可能使用规范化的名词术语，以摩擦次数表示抱合力不妥，而将“抱合力检验”改称“抱合检验”。
3.针对这种检测，目前国际上广泛使用杜泼浪式抱合机模拟丝织工程中丝条的摩擦形态进行摩擦试验，以试样丝条在摩擦试验过程中发生10处及以上分裂为检验终止点，检验终止时所对应的摩擦次数表示抱合检验结果，每一批次生丝中随机抽取20个丝锭，每一个丝锭进行20段生丝的抱合检验，以这20个丝锭的摩擦次数的平均值取整作为该批次生丝的抱合检验结果。这是一套由机械往复机构、摩擦往复次数计数器、摩擦刀片组、驱动电动机、电动机调速器以及挂丝机架等组成。往复机构是一个曲柄连杆滑块机构，由电动机通过蜗轮蜗杆带动曲柄轮旋转，使安装在曲柄连杆另一端的滑块带动摩擦板组作往复运动而对被测生丝进行往复摩擦。在摩擦到一定程度时由人工观察生丝的分裂状况来判断、确定被测生丝的抱合性能成绩。
4.如今，随着纺织技术的更新，如何实现生丝在现阶段实现生丝的快速抱合检验，以及得到更为准确的检验结果，是一项迫在眉睫需要解决的问题。


技术实现要素：

5.为了克服现有y731抱合机上丝困难与机械化程度不高的问题，本发明提出了一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置，旨在实现单丝锭的自动上丝、刀架自动开合、抱合的自动检测工序。
6.本发明提供的技术方案为：一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置，包括：自动上丝机构、刀架升降机构、刀架往复摩擦机构；刀架往复摩擦机构安装在刀架升降机构的上方，自动上丝机构在整体装置上部；自动上丝机构上设置卷丝轴、第一直流减速电机以及张力传感器，卷丝轴用来固定生丝一端，配合尾端的第一直流减速电机拉动张力传感器控制张力大小，并且实现自动上丝；再由刀架升降机构实现刀架闭合，刀架往复摩擦机构使刀具摩擦生丝，到达指定次数后，停止摩擦，观察生丝状态，记录抱合成绩。
7.作为改进，所述自动上丝机构包括整体机架、导丝勾、电磁铁夹丝机构、卷丝机构、第一直线导轨、第一导轨滑块、张力控制机构、过丝勾架复位机构、前过丝勾架、后过丝勾架、过丝勾架支撑板、过丝勾；
8.所述机架为整个装置的外部机架，支撑整个装置以及确定装置的尺寸；所述导丝
钩安装在机架上，将生丝从中穿过，保证生丝走向，限制生丝跳动区域；所述电磁铁夹丝机构可实现完成自动上丝工序后的生丝夹紧的功能，所述电磁铁夹丝机构包括电磁铁、电磁铁支架、弹簧、铁片，所述铁片焊在弹簧的底部，弹簧顶部固接在电磁铁支架的顶部，电磁铁固定在铁片的正下方，生丝从铁片和电磁铁中间的缝隙中穿过，电磁铁通电后会产生磁力，可以对电磁铁正上方的铁片产生吸引力，从而实现对生丝的夹紧；当电磁铁断电后，在弹簧弹力的作用下，铁片恢复初始位置；所述卷丝机构包括微型直流电机、第二电机支架、第二法兰轴承、第二法兰轴承座、卷丝轴、第一联轴器，微型直流电机通过第二电机支架安装在整体机架上，卷丝轴通过第一联轴器与微型直流电机相连，卷丝轴两端安装第二法兰轴承，第二法兰轴承通过第二法兰轴承座安装在整体支架上；所述第一直线导轨固定在整体支架上，第一导轨滑块滑动嵌装于第一直线导轨上；所述张力控制机构包括第一直流减速电机、第一电机支架、卷绕轴、第一法兰轴承、第一法兰轴承座、皮带、张力传感器、张力传感器座，第一直流减速电机通过第一电机支架安装在整体机架上，卷绕轴一端沉孔与第一直流减速电机固连，一端安装第一法兰轴承，第一法兰轴承通过第一法兰轴承座安装在整体支架上；张力传感器通过张力传感器座安装在后过丝勾架支撑板上，张力传感器通过皮带和卷绕轴连接；所述后过丝勾架通过过丝勾架支撑板安装在第一导轨滑块上，后过丝勾架上安装有个过丝勾；所述前过丝勾架安装在整体机架上，前过丝勾架上安装有个过丝勾；所述过丝勾架复位机构包括发条弹簧、发条弹簧外壳、钢带，发条弹簧通过发条弹簧外壳固定在整体支架上，钢带一端和发条弹簧连接，一端与过丝勾架支撑板连接；
9.所述刀架升降机构包括丝杆套装组件、光杆支座、第一光杆、第三法兰轴承、支撑杆、第二直线导轨、第二导轨滑块、大光杆支座垫块、小光杆支座垫块、推杆电机、推杆电机支架、上刀架支撑板、上刀架；
10.所述丝杆套装组件包括第二直流减速电机、第三电机支架、第二联轴器、丝杆、丝杆螺母、丝杆螺母支座、前丝杆支座、后丝杆支座，直流减速电机通过电机架安装在整体机架上，丝杆通过联轴器与第二直流减速电机连接，丝杆两端安装前丝杆支座和后丝杆支座，前丝杆支座和后丝杆支座安装在整体支架上，丝杆螺母安装在丝杆上，丝杆螺母支座一端与丝杆螺母固连，另一端与第一光杆固连；所述第二直线导轨固定在整体支架上，第二导轨滑块滑动嵌装于直线导轨上；所述光杆支座一端通过大支杆支座垫块与整体支架固连，第一光杆固定在光杆支座上，支撑杆两端和中间嵌入第三法兰轴承，第三法兰轴承固定在第一光杆上，另一端光杆支座通过小光杆支座垫块固定在第二导轨滑块上；顶部光杆支座与底部光杆支座以安装在支撑杆中间的第一光杆的轴心水平面呈对称关系，顶部光杆支座通过大支杆支座垫块安装在刀架往复摩擦机构机架下方；所述推杆电机通过推杆电机支架固定在整体支架上，推杆电机顶部支撑上刀架支撑板，上刀架固定在上刀架支撑板上；
11.所述刀架往复摩擦机构包括下刀架、下刀架支撑板、直线双轴心导轨、双轴心导轨滑块、刀架往复摩擦机构机架、直流无刷减速电机、第四电机支架、第三联轴器、圆盘支撑轴、第四法兰轴承、第三法兰轴承座、圆盘、第二光杆、光杆轴套、第三直线导轨、第三导轨滑块；
12.所述下刀架安装在下刀架支撑板上；下刀架支撑板上部安装在双轴心导轨滑块上，双轴心导轨滑块滑动嵌装于直线双轴心导轨上，直线双轴心导轨安装与机架顶部；下刀架支撑板侧面安装在第三导轨滑块上，第三导轨滑块滑动嵌装于第三直线导轨上，第三直
线导轨固定在机架上；所述直流无刷减速电机通过第四电机支架安装在机架上，所述圆盘支撑轴一端通过第三联轴器与直流无刷减速电机连接，一端安装第四法兰轴承，第四法兰轴承通过第三法兰轴承座固定在机架上；所述圆盘通过防松螺钉固定在圆盘支撑轴上；所述第二光杆通过光杆轴套固定在圆盘边缘，第二光杆通过光杆轴套在下刀架支撑板侧面槽内滑动。
13.作为改进，所述卷丝机构、过丝勾架复位机构通过张力传感器的反馈，实现自动上丝和预张力的控制。
14.作为改进，所述剪刀式机构和光电式限位开关的反馈相结合实现刀架的自动开合。
15.作为改进，所述圆盘和滑轨配合实现200r/min以及有效摩擦范围超过40mm。
16.本发明与现有技术相比的优点在于：本发明可以实现生丝的自动上丝，减少了上丝步骤所需投入的人力劳动量，效率低等问题，提高了抱合检测效率。有效解决了现有y731抱合检测机机械化程度不高的问题，可以自动完成上丝过程，节省了大量劳动力，大大提高了生丝抱合检测效率，并且运用了剪刀式机构，实现刀架的自动开合，设计新颖、构造科学、适用性强。
附图说明
17.图1是本发明装置的整体立体结构示意图之一；
18.图2是本发明装置的整体立体结构示意图之二；
19.图3是本发明装置的自动上丝机构的结构图；
20.图4是本发明装置的刀架升降机构的结构示意图之一；
21.图5是本发明装置的刀架升降机构的结构示意图之二；
22.图6是本发明装置的刀架往复摩擦机构的结构示意图；
23.图7是本发明装置的刀架往复摩擦机构内部结构图；
24.图8是本发明装置的自动上丝过程示意图；
25.图9是本发明装置的生丝抱合检验流程图；
26.如图所示：ⅰ、自动上丝机构，ⅱ、刀架升降机构，ⅲ、刀架往复摩擦机构，101、整体机架，102、导丝勾，103、发条弹簧，104、发条弹簧外壳，105、弹簧，106、铁片，107、电磁铁支架，108、前过丝勾架，109、过丝勾，110、钢带，111、第一直线导轨，112、第一导轨滑块，113、后过丝勾架，114、过丝勾架支撑板，115、张力传感器座，116、张力传感器，117、第一法兰轴承，118、第一法兰轴承座，119、皮带，120、第一电机支架，121、卷绕轴，122、第一直流减速电机，123、第二电机支架，124、微型直流电机，125、第二法兰轴承座，126、第二法兰轴承，127、卷丝轴，128、第一联轴器，129、电磁铁，201、后丝杆支座，202、丝杆螺母，203、第二直线导轨，204、第二导轨滑块，205、小光杆支座垫块，206、大支杆支座垫块，207、前丝杆支座，208、第二联轴器，209、第二直流减速电机，210、第三电机支架，211、光杆支座，212、丝杆螺母支座，213、第一光杆，214、第三法兰轴承，215、支撑杆，216、丝杆，217、推杆电机，218、推杆电机支架，219、上刀架，220、上刀架支撑板，301、刀架往复摩擦机构机架，302、第三直线导轨，303、第三导轨滑块，304、第二光杆，305、光杆轴套，306、圆盘，307、下刀架支撑板，308、下刀架，309、双轴心导轨滑块，310、直线双轴心导轨，311、直流无刷减速电机，312、第四电机支
架，313、第三联轴器，314、圆盘支撑轴，315、第四法兰轴承，316、第三法兰轴承座，401、生丝。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
29.下面结合附图对本发明一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置做进一步的详细说明。需要指出的是，这里只指出本发明的主要内容，一些已知的功能和详细描述在这里将忽略。
30.结合附图1-2，一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置包括所述装置包括机架101和机架101上的自动上丝机构ⅰ、刀架升降机构ⅱ、刀架往复摩擦机构ⅲ；刀架往复摩擦机构ⅲ安装在刀架升降机构ⅱ的上方，自动上丝机构ⅰ在整体装置上部。
31.自动上丝机构的功能是实现生丝401自动上丝、预张力控制，刀架升降机构实现刀架的自动开合，刀架往复摩擦机构实现刀架往复运动完成抱合检测。
32.结合附图3，自动上丝机构ⅰ包括整体机架101、导丝勾102、电磁铁夹丝机构、卷丝机构、第一直线导轨111、第一导轨滑块112、张力控制机构、过丝勾架复位机构、前过丝勾架108、后过丝勾架113、过丝勾架支撑板114、过丝勾109。所述机架101为整个装置的外部机架，支撑整个装置以及确定装置的尺寸；所述导丝钩102底部有螺纹，由两个螺母固定在机架101上，将生丝401从中穿过，保证生丝401走向，限制生丝401跳动区域；所述电磁铁夹丝机构可实现完成自动上丝工序后的生丝夹紧的功能，所述电磁铁夹丝机构包括电磁铁129、电磁铁支架107、弹簧105、铁片106，所述铁片106焊在弹簧105的底部，弹簧105顶部固接在电磁铁支架107的顶部，电磁铁129固定在铁片106的正下方，生丝从铁片106和电磁铁129中间的缝隙中穿过，电磁铁129通电后会产生磁力，可以对电磁铁正上方的铁片106产生吸引力，从而实现对生丝的夹紧；当电磁铁断电后，在弹簧105弹力的作用下，铁片106恢复初始位置；所述卷丝机构包括微型直流电机124、第二电机支架123、第二法兰轴承126、第二法兰轴承座125、卷丝轴127、第一联轴器128，微型直流电机124嵌入第二电机支架123，第二电机支架123固定在整体机架101上，卷丝轴127通过第一联轴器128与微型直流电机124相连，卷丝轴127两端安装第二法兰轴承126，第二法兰轴承126嵌在第二法兰轴承座125上，第二法兰轴承座125固定在整体支架101上；所述第一直线导轨111固定在整体支架101上，第一导轨滑块112滑动嵌装于第一直线导轨111上；所述张力控制机构包括第一直流减速电机122、第一电机支架120、卷绕轴121、第一法兰轴承117、第一法兰轴承座118、皮带119、张力传感器116、张力传感器座115，第一直流减速电机122与第一电机支架120固连，第一电机支架
120用螺钉安装在整体机架101上，卷绕轴121一端沉孔，沉孔与第一直流减速电机122周过渡配合，卷绕轴121沉孔轴径上打有螺纹孔，安装有紧定螺钉，另一端安装第一法兰轴承117，第一法兰轴承117嵌在第一法兰轴承座118上，第一法兰轴承座118安装在整体支架101上；张力传感器116通过螺钉安装在张力传感器座115上，张力传感器固定在后过丝勾架支撑板113上，张力传感器116尾端装有皮带119，使其和卷绕轴121连接；所述后过丝勾架113由螺钉固定在过丝勾架支撑板114上，支撑板安装在第一导轨滑块112上，后过丝勾架113上安装有10个过丝勾109；所述前过丝勾架108安装在整体机架101上，前过丝勾架108上安装有9个过丝勾109；所述过丝勾架复位机构包括发条弹簧103、发条弹簧外壳104、钢带110，发条弹簧103安放在发条弹簧外壳104内，发条弹簧外壳固定在整体支架上，钢带110一端有槽口和发条弹簧连接，一端打孔由螺钉与后过丝勾支撑板114连接。
33.结合附图4-5，刀架升降机构ⅱ包括丝杆套装组件、光杆支座211、第一光杆213、第三法兰轴承214、支撑杆215、第二直线导轨203、第二导轨滑块204、大光杆支座垫块206、小光杆支座垫块205、推杆电机217、推杆电机支架218、上刀架支撑板220、上刀架219；所述丝杆套装组件包括第二直流减速电机209、第三电机支架210、第二联轴器208、丝杆216、丝杆螺母202、丝杆螺母支座212、前丝杆支座207、后丝杆支座201，第二直流减速电机209通过电机架210安装在整体机架101上，丝杆216由第二联轴器208与第二直流减速电机209连接，丝杆216两端安装前丝杆支座207和后丝杆支座201，前丝杆支座207和后丝杆支座201通过螺钉固定在整体支架101上，丝杆螺母202安装在丝杆216上，丝杆螺母支座212一端开孔通过螺钉与丝杆螺母202固连，另一端开孔穿过第一光杆213，顶部开口由螺钉拧紧夹住光杆；所述第二直线导轨203由螺钉固定在整体支架101上，第二导轨滑块204滑动嵌装于直线导轨上；所述光杆支座211由螺钉穿过大支杆支座垫块206与整体支架101固连，第一光杆213两端固定在光杆支座211上，支撑杆215两端和中间嵌入第三法兰轴承214，第三法兰轴承214与第一光杆213过度配合，法兰轴承两端由小轴套夹紧；另一端光杆支座211由螺钉穿过小光杆支座垫块205固定在第二导轨滑块204上；顶部光杆支座与底部光杆支座以安装在支撑杆215中间的第一光杆213的轴心水平面呈对称关系，顶部光杆支座由螺钉穿过大支杆支座垫块206安装在刀架往复摩擦机构机架301下方。所述推杆电机217由推杆电机支架218固定在整体支架101上，推杆电机217顶部支撑上刀架支撑板220，上刀架219固定在上刀架支撑板220上。
34.结合附图6-7，刀架往复摩擦机构ⅲ包括下刀架308、下刀架支撑板307、直线双轴心导轨310、双轴心导轨滑块309、刀架往复摩擦机构机架301、直流无刷减速电机311、第四电机支架312、第三联轴器313、圆盘支撑轴314、第四法兰轴承315、第三法兰轴承座316、圆盘306、第二光杆304、光杆轴套305、第三直线导轨302、第三导轨滑块303；所述下刀架308由螺钉安装在下刀架支撑板307上；下刀架支撑板307上部由螺钉安装在双轴心导轨滑块309上，双轴心导轨滑块309滑动嵌装于直线双轴心导轨310上，直线双轴心导轨310由螺钉安装与机架301顶部；下刀架支撑板307侧面由螺钉安装在第三导轨滑块303上，第三导轨滑块303滑动嵌装于第三直线导轨302上，第三直线导轨302由螺钉固定在机架301上；所述直流无刷减速电机311由螺钉安装在第四电机支架312上，第四电机支架312焊接安装在机架301上，所述圆盘支撑轴314一端通过第三联轴器313与直流无刷减速电机311连接，一端套有第四法兰轴承315，第四法兰轴承315通过第三法兰轴承座316固定在机架301上，第三法兰轴
承座316焊接安装在机架301上；所述圆盘306通过防松螺钉固定在圆盘支撑轴314上；所述第二光杆304通过光杆轴套305固定在圆盘306边缘，第二光杆304通过光杆轴套305在下刀架支撑板307侧面槽内滑动。
35.本发明一种单丝锭自动上丝生丝抱合自动检测装置的具体实施过程如下：
36.结合附图8，本装置通过电磁铁夹丝机构、卷丝机构和张力控制机构实现自动上丝，刀架升降机构ⅱ通过电机带动的剪刀式结构和电动推杆升降实现刀架的自动开合，刀架往复摩擦机构ⅲ通过圆盘导轨实现刀架往复运动完成抱合检测，过丝勾架复位机构和卷丝机构实现装置的复位和持续监测。达到实现国家标准要求的20段生丝检测的国家抱合检测标准，通过图像处理的方法得到生丝抱合的数据。其使用方法及具体流程如下：
37.步骤一：初始位置时，需人工将一段生丝401穿过导丝勾102和电磁铁129，绕过后过丝勾架113上的过丝勾109，再穿过导丝钩102，将生丝401固定在卷丝轴127的大头螺钉上，为卷丝轴旋转卷绕生丝401提供基础。微型直流电机124正转15圈后，反转15圈，同时第一直流减速电机122正转5圈，两个电机停转后，电磁铁129通电夹紧生丝401，第一直流减速电机122正转，当拉力传感器指定示数后停转，自动上丝和预张力控制完成。
38.步骤二：第二直流减速电机209正转，当光电传感器被遮挡时，停止转动；推杆电机217收回，上刀架219下降，使其依靠自重置于生丝401上。随后整体刀架通过圆盘滑轨开始在直流无刷减速电机311带动下以200r/min的速度往复摩擦45次后，由光电传感器计算摩擦次数并且控制刀架停止位置，上刀架通过推杆电机推出开始抬升，采集图像，记录抱合数据。
39.步骤三：第二直流减速电机209反转，当光电传感器被遮挡时，停止转动，电磁铁129低电平供电，第一直流减速电机122反转5圈，后过丝勾架113由发条弹簧103带回，微型直流电机124正转30圈，复位完成，重复20次完成抱合检测。
40.本装置通过卷丝机构、过丝勾架复位机构，由张力传感器的反馈，实现了自动上丝和张力控制的效果。
41.使用剪刀式机构和光电式限位开关的反馈，实现了刀架的自动开合。
42.使用圆盘和滑轨实现了200r/min以及有效摩擦范围到达40mm以上的要求。
43.本装置可以实现生丝的自动上丝，减少了上丝步骤所需投入的人力劳动量，效率低等问题，提高了抱合检测效率。
44.本装置有效解决了现有y731抱合检测机机械化程度不高的问题，可以自动完成上丝过程，节省了大量劳动力，大大提高了生丝抱合检测效率，并且运用了剪刀式机构，实现刀架的自动开合，设计新颖、构造科学、适用性强。
45.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。