[发明专利]转杯纺纱机的智能纺纱装置及系统

说明书

本发明提供了转杯纺纱机的智能纺纱装置及系统，涉及智能纺纱设备技术领域。所述智能纺纱装置包括棉条喂入机构和排杂分梳机构；在分梳腔排杂区中设置电荷释放区和牵引区，通过杂质检测器探测棉条杂质为轻杂质类型时触发电荷吸附指令，使经过电荷释放区的轻杂质带电，并通过牵引区牵引带电杂质运动，带电杂质途径吸杂口时被吸杂口吸走；棉条喂入机构包括导条器和喂给罗拉，对应棉条喂入机构设置有棉条自传动机构，其包括外循环牵引结构以与条筒运输机构的内循环牵引结构连接形成闭环的棉条输送结构，以将条筒上的棉条输送到导条器的通道中。本发明实现了基于棉条杂质类型的智能排杂，同时提高了纺纱设备的自动化、连续化及智能化。

技术领域

本发明涉及智能纺纱设备技术领域，尤其涉及一种转杯纺纱机的智能纺纱装置及系统。

背景技术

转杯纺纱机已经成为新型纺纱中技术最成熟、应用面最广、经济社会效应较大的纺纱形式。在纺纱的过程中经常会出现各种形形色色的杂物，比如说丙纶丝、毛发以及“三丝”等等，这些杂物的出现大大降低原料出产的产品质量，因此纺纱的过程需要进行排杂以除去棉条中杂质。

目前在市场上抽气式转杯纺纱机中，其分梳剥离杂质有两种方式：第一种是利用杂质离心力作用进行自由落杂。其通常将分梳辊与竖直面成一定夹角α布置(α小于90度)，杂质剥离方向和水平面成α角，杂质排除依靠分梳辊的高速旋转带动下产生的离心力和重力综合作用，称之为自由排杂。该方式往转杯输送纤维转移通道较长，使得纤维得到充分的伸直，成纱一致性较好，能耗低。第二种是主动吸杂方式。其分梳辊采用竖直布置，杂质剥离方向和水平面成平行状态，杂质排除是完全依靠气流高负压抽吸进行分离，其对各种含有杂质量较大的原料也能够进行有效的杂质分离，适应面较广。

然而，现有排杂方案存在如下缺陷：

1)采用自由落杂方式时，在杂质分离过程中，短绒等重量较轻的轻杂质在分离时甩不远，距离纤维输送区域较近，在纤维输送负压气流的作用下容易在剥离区域积聚后反吸回分梳腔体，产生翻卷反吸，导致纱线断头率增高，对短绒杂质较多的再生原料的适应性差。采用主动吸杂方式时，要求较高的吸杂负压才能将杂质沿水平面方向剥离，吸杂负压出现细小波动都会导致排除的杂质数量有变化，进而导致成纱粗细节变异较大；而且还存在设备能耗高和吸杂通道容易堵塞的缺点。也就是说，现有转杯纺纱机分梳剥离杂质的方式，无法在原料适应性、成纱质量一致性、能耗低等方面实现面面俱到。

2)无论是自由落杂还是主动吸杂，进入分梳腔中的所有棉条都是基于相同的排杂流程进行排杂分梳的，排杂流程无法根据棉条原料的杂质特征——比如杂质分布区域、杂质类型特征等——进行自适应调整。而实际上，杂质在棉条上并不是均匀分布的，且有的棉条上杂质较小——比如短绒、微尘等小颗粒杂质——属于轻杂质，有的棉条上杂质质量较大——比如棉结、棉籽、塑料块——属于重杂质。由于短绒等轻杂质与重杂质的自身的物理特性，其在排杂时会产生不同的物理现场，比如短绒等轻杂质在排杂区容易翻卷反吸回分梳体内，影响纺纱质量。

另一方面，传统的纺纱生产线中，条筒的搬运、棉条的接头和棉条的喂入往往通过挡车工进行人工转运并实现各道工序的连接。条筒加上装载的棉条，重量一般超过50kg，甚至可达80kg，增加了工人的劳动强度。再则，纺纱车间的噪音大、粉尘重、温度高，不利于工人的身体健康；随着人力成本的提高，提高了纺纱厂的生产成本。因此，自动化的条筒运输和棉条输送成为纺纱厂自动化和智能化的一个方向。虽然现有技术也提供了通过AGV(穿梭车)车进行转运以减少工人的工作量的技术方案。然而，现有的条筒搬运车通常仅负责条筒的搬运，往往不能自动进行棉条输送(喂入)。

综上所述，如何基于不同杂质类型的自身特征，提供一种不仅能够根据棉条的杂质类型特征进行智能排杂、而且能够自动输送条筒棉条的喂给分梳装置是当前亟需解决的技术问题。

发明内容