本發(fā)明涉及紡織設(shè)備中的絡(luò)筒機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)及其使用方法。

背景技術(shù)：

筒子紗染色是目前染色方面推廣的技術(shù)，但是對紗線的卷繞密度有著很高的要求。由于目前技術(shù)上的局限性，尚未有企業(yè)研發(fā)出一種真正能做到紗線整批同等長度、同等體積的絡(luò)筒機(jī)，造成筒子紗密度不同、松緊不一，這導(dǎo)致了染色過程中良品率提升難，產(chǎn)生大量的次品，該次品往往需要進(jìn)行二次染色，此直接導(dǎo)致能耗的大量增加，同時增加環(huán)境保護(hù)壓力。

之所以現(xiàn)有企業(yè)無法研發(fā)出能做到紗線整批同等長度、同等體積的絡(luò)筒機(jī)，究其原因是因為傳統(tǒng)絡(luò)筒機(jī)的結(jié)構(gòu)存在不合理，例如：

專利CN 102351117 A公開的一種絡(luò)筒機(jī)，包括機(jī)架及設(shè)置在機(jī)架上的若干組絡(luò)筒機(jī)構(gòu)，其特征在于：每個絡(luò)筒機(jī)構(gòu)包括自下而上設(shè)置在機(jī)架上的原料安放裝置、導(dǎo)紗裝置和卷繞裝置，所述的導(dǎo)紗裝置包括至少一組導(dǎo)紗機(jī)構(gòu)，每組導(dǎo)紗機(jī)構(gòu)包括自下而上設(shè)置在機(jī)架上的夾緊式張力器、磁阻尼張力器和雙頭感絲器，所述的卷繞裝置包括相互平行設(shè)置在機(jī)架上的卷繞軸、槽筒和導(dǎo)絲輥，卷繞軸上設(shè)置有漲套，漲套上同時放置三個筒管，卷繞軸由卷繞驅(qū)動裝置驅(qū)動，卷繞驅(qū)動裝置設(shè)置在機(jī)架上，槽筒上加工有與筒管數(shù)量相對應(yīng)的溝槽，每段溝槽中分別設(shè)置有導(dǎo)絲器，槽筒由橫動驅(qū)動裝置驅(qū)動，橫動驅(qū)動裝置設(shè)置在機(jī)架上。該專利中的卷繞裝置上筒管的紗線越繞越多，其管徑增加，如果此時筒管轉(zhuǎn)速不變則會增加紗線的卷繞速度，即時間相同的情況下筒管上卷繞的紗線長度增加，這將不斷增加紗線張力，當(dāng)張力大于紗線承受的極限值則紗線斷裂。正常情況下通過現(xiàn)有的公開技術(shù)雖然可以避免紗線斷裂，但是必將導(dǎo)致紗線松緊不一，即密度不等。

專利CN 101024462 A公開了一種用于對紗線卷繞到紗筒上進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置和方法，其中基于工作紗筒的期望接觸壓力PC的值相對于紗筒的行進(jìn)長度的預(yù)設(shè)趨勢，通過向紗筒架臂提供平衡反推力PP而對紗筒施加期望接觸壓力PC，該行進(jìn)長度指示與所達(dá)到長度之間的比值相關(guān)的紗筒重量并指示紗筒架臂的上升角Α，通過計算由于紗筒和所述臂引起的重量分量，并參考所達(dá)到的長度而施加等于所述分量與預(yù)設(shè)接觸壓力值PC之間的差的反推力PP。目前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)意識到張力問題導(dǎo)致的紗線成形過程中的密度不等問題，并且提出了上述解決方案，但是該方案希望通過參數(shù)調(diào)整來實現(xiàn)對張力的調(diào)節(jié)，但是不同種類的紗線，其張力、彈性差異很大，故實踐操作中對參數(shù)調(diào)整存在很大難度。加上紡織企業(yè)專業(yè)水平參差不齊，尤其是一線員工專業(yè)水平較差，出現(xiàn)問題無法得到及時解決，不利于企業(yè)效率提升。

因此發(fā)明一種能夠解決密度不等的問題，實現(xiàn)同等密度、同等大小，減少人為操作干預(yù)，提高筒子紗良品率，提升企業(yè)效益的密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)顯得尤為必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的主要是為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)及其使用方法。

本發(fā)明一種密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)，其包括主機(jī)，所述主機(jī)上設(shè)有卷繞總成、導(dǎo)絲總成、自動張力器和數(shù)控系統(tǒng)；其結(jié)構(gòu)特點是所述卷繞總成包括第一電機(jī)，所述第一電機(jī)為變頻電機(jī)且與第一編碼器電連接，所述第一電機(jī)與電源電連接；第一電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接有卷繞筒子，所述卷繞筒子在工作時緊貼導(dǎo)絲總成上的壓輥，卷繞總成下端設(shè)有蝸輪，所述渦輪與密度控制器上的蝸桿嚙合；所述蝸桿與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，所述第二電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)且與第二編碼器電連接；所述自動張力器包括下導(dǎo)絲孔、上下夾絲片、送絲輪、調(diào)節(jié)桿、張力傳感器和上導(dǎo)絲嘴；所述第一電機(jī)、第一編碼器、第二電機(jī)、第二編碼器、張力傳感器分別與數(shù)控系統(tǒng)電連接。本發(fā)明通過在卷繞總成上設(shè)置密度控制器，能夠控制卷繞總成的卷繞筒子與導(dǎo)絲總成的壓輥之間的貼合壓力，然后通過自動張力器實時檢測張力值并反饋到數(shù)控系統(tǒng)中，如果不在工藝要求所需的力度范圍內(nèi)，則自動張力器實時調(diào)整送絲速度，即調(diào)整了紗線的張力，實現(xiàn)紗線張力的自動化設(shè)置。此外，數(shù)控系統(tǒng)還會根據(jù)張力情況實施對第一電機(jī)、第二電機(jī)進(jìn)行控制，確保紗線卷繞成形良好。

優(yōu)選地，所述密度控制器包括設(shè)于主機(jī)內(nèi)的U形支架，所述U形支架內(nèi)設(shè)有L形支架，將U形支架分隔成兩個U形槽，其中一個U形槽兩端設(shè)有軸承，蝸桿設(shè)于兩個軸承之間，另一U形槽則設(shè)有聯(lián)軸器，第二電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與蝸桿連接。該密度控制器具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，是改造現(xiàn)有設(shè)備的極好選擇。

優(yōu)選地，所述壓輥下為壓輥支架，壓輥支架下端設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器與數(shù)控系統(tǒng)電連接。專利CN 104609253 A公開了導(dǎo)紗器及紗線卷繞機(jī)，本發(fā)明在此導(dǎo)紗器基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，即在壓輥支架下端設(shè)置了壓力傳感器，壓力傳感器可以進(jìn)一步實現(xiàn)對卷繞總成的卷繞筒子與導(dǎo)絲總成的壓輥之間的貼合壓力的監(jiān)測，避免壓力過大或過小，將該數(shù)據(jù)實時發(fā)送給數(shù)控系統(tǒng)，則便于數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)此信息進(jìn)一步確認(rèn)紗線張力，避免誤判。

優(yōu)選地，所述數(shù)控系統(tǒng)包括主控芯片、觸控屏和電源模塊，所述主控芯片分別與無線模塊、存儲模塊電連接，所述電源模塊包括過載保護(hù)模塊及備用電源模塊；所述無線模塊包括wifi、藍(lán)牙和GPRS；所述儲存模塊為SD卡數(shù)據(jù)存儲模塊，所述備用電源模塊為鋰電池。本發(fā)明的數(shù)控系統(tǒng)采用時下最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)概念，并且配備了多個通訊接口，方便使用者使用。設(shè)有SD卡數(shù)據(jù)存儲模塊，便于運(yùn)行參數(shù)的記錄，尤其是測試設(shè)備使用效果時參數(shù)的記錄。由于配備了備用電源，防止測試時數(shù)據(jù)的丟失。同時也便于企業(yè)對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行批量修改，修改運(yùn)行參數(shù)只需要批量修改SD卡中的數(shù)據(jù)即可，避免對每臺設(shè)備逐一設(shè)定。

優(yōu)選地，所述數(shù)控系統(tǒng)包括云服務(wù)器、指示燈和蜂鳴器，所述主控芯片分別與指示燈和蜂鳴器電連接，且主控芯片通過無線模塊與云服務(wù)器雙向通訊。作為本發(fā)明的核心方案之一，本發(fā)明配備了云服務(wù)器，當(dāng)測試方案通過，保存到SD卡中，則直接通過云服務(wù)器對所有設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行批量修改，進(jìn)一步提升了工作效率。同時，本發(fā)明還設(shè)有出錯報警功能。

本發(fā)明還提供了一種密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)的使用方法，具體步驟如下：

第一步，紗線先穿過下導(dǎo)絲孔、上下夾絲片進(jìn)行張力預(yù)調(diào)節(jié)，繞送絲輪，繞過張力傳感器的感應(yīng)桿，通過上導(dǎo)絲嘴送出紗線，紗線穿過導(dǎo)絲總成，并固定在卷繞筒子上；

第二步，啟動本裝置，數(shù)控系統(tǒng)給出密度控制器一個初始空間，使得卷繞總成上的卷繞筒子與壓輥保持合理接觸，通過壓力傳感器實時對壓力進(jìn)行監(jiān)測，同時發(fā)出運(yùn)行指令；

第三步，數(shù)控系統(tǒng)對第一電機(jī)發(fā)出卷繞運(yùn)行頻率，第一編碼器確認(rèn)卷繞周數(shù)，反饋給數(shù)控系統(tǒng)；

第四步，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)上一步運(yùn)行信息將指令發(fā)給第二電機(jī)，由第二編碼器進(jìn)行確認(rèn)，并反饋給數(shù)控系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述第一步中，紗線需繞送絲輪在2-5圈，且每次均線繞入調(diào)節(jié)桿。紗線繞送絲輪2-5圈可以有效防止紗線張力不足導(dǎo)致，無法送紗。調(diào)節(jié)桿可以根據(jù)需要進(jìn)行多角度的微調(diào)節(jié)，防止紗線交錯、纏繞。

優(yōu)選地，所述第二步中，壓力傳感器將所測得數(shù)值發(fā)送給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)將該數(shù)值減去張力傳感器所測得的數(shù)值得到一個差值，當(dāng)該差值在工藝要求所需力度允許的誤差范圍內(nèi)，則設(shè)備按當(dāng)前值運(yùn)行；

當(dāng)差值為正且超出工藝要求所需力度允許的誤差范圍，則自動張力器通過送絲輪增加張力，即送絲輪降低轉(zhuǎn)速；

反之則提高送絲輪轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述第三步、第四步中，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)檢測到第一編碼器或第二編碼器反饋數(shù)據(jù)超時或者連續(xù)3次反饋的數(shù)據(jù)與數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令數(shù)據(jù)不一致時，主機(jī)自動報警并停止運(yùn)行。

優(yōu)選地，所述數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后可以對主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)的云備份。

有益效果：本發(fā)明通過在主機(jī)上增加密度控制器、壓力傳感器及張力控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對絡(luò)筒機(jī)在卷繞紗線過程中張力可控，自動調(diào)節(jié)，進(jìn)一步實現(xiàn)密度可控、成形可控，同等長度同等體積。此外，本裝置還具有：

1、紗線張力雙重檢測避免誤判，出錯報警，及時停機(jī)避免損失；

2、一臺機(jī)器測試，測試通過后云服務(wù)器批量復(fù)制執(zhí)行，提升效率；

3、遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程運(yùn)營、遠(yuǎn)程維護(hù)的使用成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明專利的側(cè)面剖視圖。

圖3為本發(fā)明密度控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明繞絲總裁結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明自動張力器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明數(shù)控系統(tǒng)的原理框圖。

其中：1-主機(jī)；2-自動張力器；3-卷繞總成；4-導(dǎo)絲總成；5-密度控制器；6-蝸輪； 8-第一電機(jī)；9-第一編碼器；10-電源；11-卷繞筒子；12-壓輥；13-壓輥支架；14-第二電機(jī)；15-第二編碼器；16-聯(lián)軸器；17-蝸桿；18-軸承；19-壓力傳感器；20-數(shù)控系統(tǒng)；21-U形支架；211-L形支架；22-張力傳感器；23-上下夾絲片；24-送絲輪；25-下導(dǎo)絲孔；26-調(diào)節(jié)桿；27-上導(dǎo)絲嘴。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖1至圖6所述，一種密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)，包括主機(jī)1，主機(jī)1上設(shè)有卷繞總成3、導(dǎo)絲總成4、自動張力器2和數(shù)控系統(tǒng)20。

卷繞總成3包括第一電機(jī)8，第一電機(jī)8為變頻電機(jī)且與第一編碼器9電連接，第一電機(jī)8與電源10電連接。第一電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸上連接有卷繞筒子11，卷繞筒子11在工作時緊貼導(dǎo)絲總成4上的壓輥12，卷繞總成3下端設(shè)有蝸輪6，渦輪6與密度控制器5上的蝸桿17嚙合。

密度控制器5包括設(shè)于主機(jī)1內(nèi)的U形支架21，U形支架21內(nèi)設(shè)有L形支架211，將U形支架21分隔成兩個U形槽，其中一個U形槽兩端設(shè)有軸承18，蝸桿17設(shè)于兩個軸承18之間，另一U形槽則設(shè)有聯(lián)軸器16，第二電機(jī)14轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器16與蝸桿17連接，第二電機(jī)14為步進(jìn)電機(jī)且與第二編碼器15電連接。

自動張力器2包括下導(dǎo)絲孔25、上下夾絲片23、送絲輪24、調(diào)節(jié)桿26、張力傳感器22和上導(dǎo)絲嘴27。本自動張力器2詳細(xì)結(jié)構(gòu)可參照本申請人與本發(fā)明同一日申請的自動張力器實用新型專利。其可以根據(jù)壓力傳感器19檢測到的壓力然后發(fā)送給數(shù)控系統(tǒng)20，數(shù)控系統(tǒng)20通過計算后給出一個工藝要求所需力度，然后張力傳感器22檢測紗線卷繞的張力，數(shù)控系統(tǒng)20獲取張力傳感器22數(shù)據(jù)，并對送絲輪24轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)張力，實現(xiàn)張力自動調(diào)節(jié)。該裝置可以確保張力傳感器22獲得的張力數(shù)據(jù)與工藝所需張力一致或者達(dá)到指定的比值。

第一電機(jī)8、第一編碼器9、第二電機(jī)14、第二編碼器15、張力傳感器22分別與數(shù)控系統(tǒng)20電連接。

壓輥支架13下端設(shè)有壓力傳感器19，壓力傳感器19與數(shù)控系統(tǒng)20電連接。

數(shù)控系統(tǒng)20包括主控芯片、觸控屏和電源模塊，主控芯片分別與無線模塊、存儲模塊電連接，電源模塊包括過載保護(hù)模塊及備用電源模塊；無線模塊包括wifi、藍(lán)牙和GPRS；儲存模塊為SD卡數(shù)據(jù)存儲模塊，備用電源模塊為鋰電池。

數(shù)控系統(tǒng)20包括云服務(wù)器、指示燈和蜂鳴器，主控芯片分別與指示燈和蜂鳴器電連接，且主控芯片通過無線模塊與云服務(wù)器雙向通訊。云服務(wù)器不僅在數(shù)控系統(tǒng)20聯(lián)網(wǎng)后可以對主機(jī)1進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)的云備份，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，大大降低本發(fā)明出售后的售后維修成本，有助于提升企業(yè)口碑。

一種密度數(shù)碼卷繞絡(luò)筒機(jī)的使用方法：

第一步，紗線先穿過下導(dǎo)絲孔25、上下夾絲片23進(jìn)行張力預(yù)調(diào)節(jié)，繞送絲輪24，繞過張力傳感器22的感應(yīng)桿，通過上導(dǎo)絲嘴27送出紗線，紗線穿過導(dǎo)絲總成4，并固定在卷繞筒子11上。紗線需繞送絲輪24在2-5圈，且每次均線繞入調(diào)節(jié)桿26。

第二步，啟動本裝置，數(shù)控系統(tǒng)20給出密度控制器5一個初始空間，使得卷繞總成3上的卷繞筒子11與壓輥12保持合理接觸，通過壓力傳感器19實時對壓力進(jìn)行監(jiān)測，同時發(fā)出運(yùn)行指令。

壓力傳感器19將所測得數(shù)值發(fā)送給數(shù)控系統(tǒng)20，數(shù)控系統(tǒng)20通過計算后給出一個工藝要求所需力度。設(shè)備運(yùn)行，數(shù)控系統(tǒng)20實時地將壓力傳感器19數(shù)值與張力傳感器22所測得的數(shù)值進(jìn)行比較：數(shù)控系統(tǒng)20將壓力傳感器19將所測得數(shù)值減去張力傳感器22所測得數(shù)值得到一個差值，當(dāng)該差值在工藝要求所需力度允許的誤差范圍內(nèi)，則設(shè)備按當(dāng)前值運(yùn)行；

當(dāng)差值為正且超出工藝要求所需力度允許的誤差范圍，則自動張力器2通過送絲輪24增加張力，即送絲輪24降低轉(zhuǎn)速。

當(dāng)差值為負(fù)且超出工藝要求所需力度允許的誤差范圍，則自動張力器2通過送絲輪24減小張力，即送絲輪24提高轉(zhuǎn)速。

超出工藝要求所需力度允許的誤差范圍說明需要進(jìn)行修正。

差值為正說明壓力傳感器19所測得的數(shù)值大于張力傳感器22所測得的數(shù)值，即末端力度大于前端力度，此時卷繞筒子上的紗線蓬松，即密度偏低，第一電機(jī)每轉(zhuǎn)所卷繞的紗過多，導(dǎo)致卷繞筒子11在工作時貼在導(dǎo)絲總成4上的壓輥12過緊，通過送絲輪24降低轉(zhuǎn)速可以增加紗線張力，即提高紗線密度，減小筒子紗直徑。

相反，差值為負(fù)說明壓力傳感器19所測得的數(shù)值小于張力傳感器22所測得的數(shù)值，即末端力度小于前端力度，此時送絲輪24轉(zhuǎn)速過低，導(dǎo)致張力傳感器22所測得的數(shù)值大于壓力傳感器19所測得的數(shù)值。第一電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈能卷繞的紗線過少，卷繞筒子上的紗線逐漸緊實，即密度偏高，這就導(dǎo)致了卷繞筒子11在工作時貼在導(dǎo)絲總成4上的壓輥12過遠(yuǎn)，并且卷繞筒子11逐漸遠(yuǎn)離壓輥12，此時，可以通過送絲輪24提高紗線送給速度提，即高轉(zhuǎn)速可以減小紗線張力，降低紗線密度，增加筒子紗直徑，實現(xiàn)筒子紗密度可控、成形可控，同等長度同等體積。

第三步，數(shù)控系統(tǒng)20對第一電機(jī)8發(fā)出卷繞運(yùn)行頻率，第一編碼器9確認(rèn)卷繞周數(shù)，反饋給數(shù)控系統(tǒng)20。

第四步，數(shù)控系統(tǒng)20根據(jù)上一步運(yùn)行信息將指令發(fā)給第二電機(jī)14，由第二編碼器15進(jìn)行確認(rèn)，并反饋給數(shù)控系統(tǒng)20。

本發(fā)明能夠解決紗線卷繞過程中密度不等的問題，實現(xiàn)同等密度、同等大小，同時減少人為操作干預(yù)，提高筒子紗良品率，提升企業(yè)效益。

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)20檢測到第一編碼器9或第二編碼器15反饋數(shù)據(jù)超時或者連續(xù)3次反饋的數(shù)據(jù)與數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令數(shù)據(jù)不一致時，主機(jī)1自動報警并停止運(yùn)行。

安全生產(chǎn)是企業(yè)的第一要務(wù)，該裝置能夠有效避免企業(yè)安全事故發(fā)生，提升企業(yè)安全水平。

以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。