托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)管紗生頭裝置分析

鄧小紅，趙 欣，祁軍霞，盧振青

(青島紡織機(jī)械股份有限公司，山東 青島 266042)

1 引言

絡(luò)筒作為紡紗的最后一道工序和織造的前道工序，有承上啟下的作用，在紡織生產(chǎn)過(guò)程中占有重要的地位。絡(luò)筒工序?yàn)橛霉ぢ时容^高的工序，隨著勞動(dòng)力成本的上升，使用自動(dòng)供紗代替部分擋車工工作，即選用托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，成為紡織企業(yè)的必然選擇。

托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)是指具有管紗集中喂入系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱CBF)的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，經(jīng)人工或機(jī)械把細(xì)紗機(jī)落下的管紗倒入管紗集中喂入箱體內(nèi)，由管紗喂入系統(tǒng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)送入單錠。其中，生頭機(jī)構(gòu)的性能和效率是整個(gè)管紗喂入系統(tǒng)的關(guān)鍵。

2 生頭原理簡(jiǎn)介

通常情況下，管紗表面一般包覆著包纏紗和管腳紗[1](有部分有生頭紗外露，此處不做重點(diǎn)討論)，其中管腳紗纏繞在管紗底部，在正式生頭之前進(jìn)行處理。管紗生頭主要完成挑頭和生頭兩個(gè)動(dòng)作，挑頭是對(duì)包纏紗進(jìn)行操作，挑出或者挑斷；生頭是將已經(jīng)挑出的一定長(zhǎng)度的紗線頭放入紗管中心孔，完成生頭的管紗進(jìn)入單錠完成退繞工作。整個(gè)生頭裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，主要包括挑頭單元、旋轉(zhuǎn)壓頭單元、紗線頭吸嘴單元、紗線頭檢測(cè)及剪斷單元和擺動(dòng)導(dǎo)紗器單元。

圖1 管紗生頭組件示意圖注：1-挑頭單元；2-旋轉(zhuǎn)壓頭單元；3-紗線頭吸嘴單元；4-紗線頭檢測(cè)及剪斷單元；5-擺動(dòng)導(dǎo)紗器單元

3 挑頭結(jié)構(gòu)動(dòng)作及特點(diǎn)

3.1 挑刀結(jié)構(gòu)

挑頭時(shí)，管紗托盤在步進(jìn)電機(jī)作用下旋轉(zhuǎn)，根據(jù)紗線品種確定旋向。以Z捻紗線為例，從上往下看為管紗順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(S捻紗線旋向相反)。挑刀結(jié)構(gòu)如圖2所示，在管紗旋轉(zhuǎn)同時(shí)挑刀從上往下運(yùn)動(dòng)，管紗旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，挑刀插入包纏紗，將紗線頭挑出或挑斷。調(diào)整氣缸的流量進(jìn)而調(diào)節(jié)挑刀的上下運(yùn)動(dòng)速度，要求紗管旋轉(zhuǎn)速度大于挑刀向下運(yùn)動(dòng)速度[2]，下降過(guò)程中，在壓簧作用下，挑刀頭部平面正壓在管紗表面，挑刀運(yùn)動(dòng)如圖3所示，這樣挑出包纏紗時(shí)，不會(huì)破壞內(nèi)部的紗線。現(xiàn)在常見(jiàn)的另一種挑頭結(jié)構(gòu)，挑刀從側(cè)面緊貼管紗，這種結(jié)構(gòu)需嚴(yán)格保證挑刀相對(duì)于管紗的位置，當(dāng)有傾斜角度時(shí)，可能出現(xiàn)無(wú)法挑頭或者刀片頭部插入紗線內(nèi)部的情況，從而損壞內(nèi)部纏繞的紗線。

圖2 挑頭結(jié)構(gòu)示意圖注：1-挑刀；2-挑刀壓簧；3-導(dǎo)向槽板(左)；4-導(dǎo)向槽板(右)；5-挑頭運(yùn)動(dòng)氣缸；6-位置傳感器

圖3 挑刀相對(duì)管紗運(yùn)動(dòng)示意圖

3.2 導(dǎo)向帶槽凸輪

挑刀上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由氣缸完成。氣缸行程可由浮動(dòng)接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)，上下極限位置處設(shè)置有傳感器，運(yùn)動(dòng)路徑是通過(guò)挑刀部件兩側(cè)的導(dǎo)向帶槽凸輪實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)如圖4所示，一側(cè)凸輪控制向下運(yùn)動(dòng)路徑，另一側(cè)凸輪控制回程，簡(jiǎn)單可靠。

圖4 左右導(dǎo)向槽板示意圖

3.3 托盤旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

托盤選擇的結(jié)構(gòu)如圖5所示，當(dāng)管紗到達(dá)挑頭位置后，氣缸推動(dòng)從動(dòng)輪壓緊托盤，該從動(dòng)輪、主動(dòng)輪和固定從動(dòng)輪一起壓緊托盤，電機(jī)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)托盤旋轉(zhuǎn)。安裝時(shí)，調(diào)整壓緊輪的位置，必須保證壓緊輪與托盤的接觸點(diǎn)在兩個(gè)位置固定輪接觸點(diǎn)的中心，保證托盤受力均勻。為保證紗管旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，旋轉(zhuǎn)壓頭始終壓緊紗管頂部可自動(dòng)找正紗管中心。

圖5 管紗托盤旋轉(zhuǎn)控制示意圖注：1-主動(dòng)輪；2-固定從動(dòng)輪；3-活動(dòng)從動(dòng)輪；4-托盤制動(dòng)桿

4 生頭結(jié)構(gòu)動(dòng)作及特點(diǎn)

4.1 彎管吸嘴

生頭結(jié)構(gòu)如圖6所示，采用彎管吸嘴側(cè)面負(fù)壓吸取紗線頭，側(cè)向吸風(fēng)有兩大作用，一是部分管紗通過(guò)尾紗處理后，纏繞較松的紗線頭無(wú)需挑頭，可直接吸出紗線頭進(jìn)行生頭；二是對(duì)于挑頭成功的管紗，紗線沿切向方向(紗線退繞所需克服摩擦力最小的方向)被吸出，如圖7所示。挑刀完成一次動(dòng)作后，電機(jī)立刻反向旋轉(zhuǎn)退繞紗線，預(yù)留出相應(yīng)長(zhǎng)度的紗線頭(如果退繞后未能檢測(cè)到紗線，可重復(fù)挑頭動(dòng)作，重復(fù)次數(shù)根據(jù)工藝要求設(shè)置)。

圖6 生頭機(jī)構(gòu)示意圖注：1-彎管吸嘴；2-活動(dòng)風(fēng)門及氣缸；3-紗尾剪斷部件；4-擺動(dòng)導(dǎo)紗器

圖7 管紗側(cè)面吸風(fēng)示意圖

4.2 紗線頭預(yù)留長(zhǎng)度及剪斷

紗線傳感器檢測(cè)到紗線后，管紗沿著擺動(dòng)導(dǎo)紗器到達(dá)生頭工位，鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)托盤鎖緊，導(dǎo)紗器中心是生頭工位的管紗中心，此位置擺動(dòng)導(dǎo)紗器壓在管紗頂部，保證紗線的有效張緊，有效防止辮子紗的產(chǎn)生。紗尾剪斷部件對(duì)紗線頭進(jìn)行剪切，上部紗線(圖6所示A段紗線)被吸走，活動(dòng)風(fēng)門關(guān)閉。同時(shí)，下風(fēng)門打開(kāi)，紗線頭(圖6中B段紗線)吸進(jìn)紗管中心孔內(nèi)，完成管紗生頭。剪刀位置可調(diào)，根據(jù)紗線種類(彈性)保證(圖6所示B段紗線)預(yù)留紗線的長(zhǎng)度。調(diào)整好以后位置固定，保證紗線預(yù)留長(zhǎng)度的一致性。

在整個(gè)生頭工序中，挑頭與生頭工作同時(shí)進(jìn)行，無(wú)需設(shè)置兩工位之間的等待，簡(jiǎn)單可靠。同時(shí)，通過(guò)托盤制動(dòng)桿與活動(dòng)從動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)，如圖5所示，可保證在一個(gè)管紗完成生頭之后下一個(gè)管紗連續(xù)進(jìn)入生頭工序。

5 結(jié)語(yǔ)

影響托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)生頭效率的主要因素有管紗的挑頭機(jī)構(gòu)、生頭裝置、挑頭與生頭裝置之間的管紗輸送及管紗的質(zhì)量等。本文從自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)最關(guān)鍵的生頭裝置入手，詳細(xì)介紹了托盤自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的生頭特點(diǎn)，分析了挑頭同時(shí)配合側(cè)吸風(fēng)嘴的結(jié)構(gòu)及工藝優(yōu)勢(shì)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用這種生頭方式，對(duì)于常見(jiàn)品種的紗線，可以有效提高生頭成功率和生頭效率，從而提高整個(gè)CBF的性能。