一种可快速换纱的纱锭及换纱方法

技术领域

本发明涉及编织器械技术领域，具体涉及一种可快速换纱的纱锭及换纱方法。

背景技术

纱锭是编织机的关键执行部件，主要负责纱筒的装夹和纱线的放过程。现有的纱锭通常采用设置机械线坠的方式给纱线提供张紧力,然后纱线依靠张紧力将线钩保持斜向上的姿态，当纱线用尽时，纱线中的张力消失，线钩会在重力的影响下倾倒，当纱锭继续转动到指定位置时，倒下的线钩会撞击编织机的机械开关，从而使编织机停机。这种方式响应时间慢，当线钩落下时编织机还会继续工作一段，无法做到即检即停。

同时，编织机在换纱过程中需要耗费大量的人力，换纱停机是影响编织机工作效率的主要因素。现有的纱锭在换纱过程中，穿线和接线过程复杂，需要耗费大量的时间进行换纱，对于多锭子的大型编织设备而言，换纱时间甚至超过其正常工作的时间，极大的影响了编织机的生产效率。而且现有的纱锭结构换纱过程复杂，无法采用机器代替人工操作，因此，在编织机工作过程中需要安排特定的人员对编织机进行换纱，不但增加了编织的人力成本，也限制了编织产业向自动化方向的发展。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种可快速换纱的纱锭及换纱方法，其能够解决现有编织机换纱过程慢，需要长时间停机，严重影响生产效率的问题；能够实现换纱过程中纱筒的快速装夹，提高检测精度和降低停机响应时间，缩短接线时间。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种可快速换纱的纱锭，包括：

锭座系统，所述锭座系统包括与编织机转动连接的底座，所述底座上设有电连编织机供电电路的主导线和能够引入主导线的金属导轨，所述底座转动时能够切换主导线的供电电路；

快速装夹装置，所述快速装夹装置包括上下两个用于夹紧纱筒的夹具，设在上端的夹具可拆卸的固定在金属导轨的上端，设在下端的夹具固定在底座上端；

快速熔接装置，所述快速熔接装置包括设有楔块的阶梯套轴，所述楔块上端转动连接纱筒，设在下端的夹具抵在楔块下端用于夹紧纱筒；

所述阶梯套轴远离楔块的一端设有导线管和用于检测是否接触纱筒上金属丝线b的金属线检测器，所述金属线检测器电性连接主导线并接入编织机的控制电路；

所述导线管远离阶梯套轴的端部为楔形结构并设有金属加热片，所述导线管内设有用于接触纱线a的金属加热环，所述金属加热环电性连接主导线。

优选地，所述锭座系统还包括能够穿入主导线的金属导轨，所述金属导轨通过压块压紧固定在底座的侧面，所述底座的底部设有连接主导线的电刷，编织机上设有与电刷适配的为其提供高低压转换电路的金属线轨；所述金属线轨为四个互补连通的半圆金属轨道，四个半圆金属轨道分别单独供电；所述底座底部还设有用于控制其转动的换向阀块。

优选地，所述夹具包括固定在底座或金属导轨上的方座，所述方座上开有用于嵌入锥角夹具的限位孔，所述锥角夹具与限位孔底面连接有复位弹簧，所述方座上还设有与限位孔垂直并连通的定位孔，所述定位孔内螺纹连接有定位螺钉，所述定位螺钉伸出定位块的一端通过定位弹簧连接金属球形卡，所述锥角夹具的侧面开有供金属球形卡端部嵌入的半球形圆孔。

优选地，所述快速熔接装置包括快速接线系统，所述快速接线系统包括设在楔块上端的用于转动连接纱筒的上轴承a和设在楔块下端用于转动连接嵌入锥角夹具的下轴承b，所述阶梯套轴远离楔块的一端设有竖向支撑杆，所述竖向支撑杆上开有供导线管穿入的凹槽；

所述金属线检测器包括嵌入竖向支撑杆内的支撑，所述支撑的上端设有两个供纱线穿过的检测金属环,所述导线管的外壁嵌套有两个导电金属环，导电金属环与检测金属环两两相电性连接；

所述导线管外壁嵌套有两个外壁金属环，所述外壁金属环由两个互不导通的半圆环组成；第一个导电金属环接地，第二个导电金属环与第一个外壁金属环上半环接通，

金属加热片与第二个外壁金属环的前半环接通，金属加热环与第二个外壁金属环的后半环接通；外壁金属环与主导线电性连接，第一个外壁金属环的上半环接主机的检测电路，保持低电压的断路状态，第一个外壁金属环的下半环接地，第二个外壁金属环的前半环接金属加热片的供电电路，第二个外壁金属环的后半环接金属加热环的供电电路。

优选地，所述快速熔接装置还包括两个导管定位块和楔形导线管；所述导管定位块上滑动连接在金属导轨上，设在下端的导管定位块中部设置有供导线管的穿过的圆孔，所述楔形导线管底部设置的楔形槽与导线管端部的楔形结构相适配；设在上端的导管定位块固定连接所述楔形导线管，两个导管定位块之间、下端的导管定位块与压块之间均连接有弹簧。

优选地，所述导线管内设有若干与纱线适配的导轮，所述导轮包括固定在导线管内壁上的导轮架，所述导轮架下端通过螺栓和螺母转动连接滚轮，其中一个滚轮接触纱线的外壁上贴合有环形的金属加热环，该滚轮所适配的螺栓内穿入有与金属加热环电性连接的金属导线，所述导线管上开有供金属导线穿出的通孔，所述竖向支撑杆的上端也设有一个与纱线适配的导线轮。

优选地，所述阶梯套轴上设有用于防止纱筒晃动的限位块。

优选地，所述金属导轨的上端设有角形钢，所述角形钢上设有供纱线穿过的锭顶导线孔。

优选地，所述导线管上还设有线夹，线夹螺纹固定在导线管楔形端的下部，保证纱线能与金属加热片紧密接触。

本发明还提供上述纱锭的使用方法，包括以下步骤：

S71、纱锭正常工作时，锭座系统上的电刷连接的金属线轨为电刷、主导线提供低压电路，低压是0-5V；

S72、当纱筒的纱线用尽，金属丝线穿过金属线检测器时，检测电路通电，检测电路将信号传输给编织机的控制电路，控制编织机停机；

S73、控制电路控制底座转动并转换电刷连接的金属线轨，从而将电刷、主导线的供电电路转变为高压电路，高压是220V-380V；

S73、导线管内的金属加热环通高压电并迅速升温，将纱线熔断；

S74、更换新的带有纱线的纱筒，利用金属加热片对纱线进行熔接，待熔接完成后，控制编织机继续工作。

本发明的有益效果在于：本发明能够解决编织机换纱过程慢，需要长时间停机，严重影响生产效率的问题；本发明采用新型快速装夹装置，实现换纱过程中纱筒的快速装夹；本发明采用电流检测的方法检测纱线是否用尽，提高检测精度和降低停机响应时间；本发明采用加热熔接的方法对纱线进行连接，缩短接线时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可快速换纱的纱锭的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种可快速换纱的纱锭的结构示意图(立体图)；

图3为本发明实施例提供的夹具的结构图(剖视图)；

图4为本发明实施例提供的夹具的结构图(俯视图)；

图5为本发明实施例提供的上夹具的结构示意图(剖视图)；

图6为本发明实施例提供的锭座系统的结构图；

图7为本发明实施例提供的锭座系统的侧视图；

图8为本发明实施例提供的快速接线系统的结构图；

图9为本发明实施例提供的快速接线系统的结构图(剖视图)；

图10为本发明实施例提供的快速接线系统安装纱筒的结构图；

图11为本发明实施例提供的导线管内部结构图；

图12为本发明实施例提供的导线管上外壁金属环、导电金属环安装示意图以及连接关系示意图；

图13为本发明实施例提供的普通导轮的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的导轮设有金属加热环的示意图；

图15为本发明实施例提供的金属加热环的安装位置示意图；

图16为本发明实施例提供的导管定位块内部结构视图；

图17为本发明实施例提供的楔形导线管的结构图；

图18为本发明实施例提供的楔形导线管的剖视结构图；

图19为本发明实施例提供的金属检测器的结构图；

图20为本发明实施例提供的半圆金属线轨的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图20所示，一种可快速换纱的纱锭，包括：

锭座系统，所述锭座系统包括与编织机转动连接的底座54，所述底座54上设有电连编织机供电电路的主导线62和能够引入主导线62的金属导轨8，所述底座54转动时能够切换主导线62的供电电路；

快速装夹装置，所述快速装夹装置包括上下两个用于夹紧纱筒2的夹具4，设在上端的夹具4可拆卸的固定在金属导轨8的上端，设在下端的夹具4固定在底座54上端；

快速熔接装置，所述快速熔接装置包括设有楔块的阶梯套轴39，所述楔块上端转动连接纱筒2，设在下端的夹具4抵在楔块下端用于夹紧纱筒2；

所述阶梯套轴39远离楔块的一端设有导线管35和用于检测是否接触纱筒2上金属丝线3b的金属线检测器32，所述金属线检测器32电性连接主导线62并接入编织机的控制电路；

所述导线管35远离阶梯套轴39的端部为楔形结构并设有金属加热片37，所述导线管35内设有用于接触纱线3a的金属加热环3522，所述金属加热环3522电性连接主导线62。

所述锭座系统还包括能够穿入主导线62的金属导轨8，所述金属导轨8通过压块55压紧固定在底座54的侧面，方座46通过固定螺钉53固定在底座54上；压块55通过第一螺母561、第二螺母562配合螺栓固定在底座54的侧面；

所述底座54的底部设有连接主导线62的电刷58，编织机上设有与电刷58适配的为其提供高低压转换电路的金属线轨59；所述金属线轨59为四个互补连通的半圆金属轨道59a、59b、59c、59d，四个半圆金属轨道59a、59b、59c、59d分别单独供电；所述底座54底部还设有用于控制其转动的换向阀块51，配合外部动力驱动底座54转动。

所述夹具4包括固定在底座54或金属导轨8上的方座46，所述方座46上开有用于嵌入锥角夹具41的限位孔，所述锥角夹具41与限位孔底面连接有复位弹簧45，所述方座46上还设有与限位孔垂直并连通的定位孔，所述定位孔内螺纹连接有定位螺钉44，所述定位螺钉44伸出定位块的一端通过定位弹簧43连接金属球形卡42，所述锥角夹具41的侧面开有供金属球形卡42端部嵌入的半球形圆孔。

设在上方的夹具4为了节省体积，可采用如图5所示的结构，定义其为上夹具1，包括上方座11、上金属球形卡12、上定位弹簧13、上螺钉14、上复位弹簧15和上锥角夹具16，该上夹具1中上方座11开设阶梯型孔，上锥角夹具16也设为阶梯型，上锥角夹具16可伸出上方座11之外节省上方座11体积；

所述快速熔接装置包括快速接线系统3，所述快速接线系统3包括设在楔块上端的用于转动连接纱筒2的上轴承31a和设在楔块下端用于转动连接嵌入锥角夹具41的下轴承31b，所述阶梯套轴39远离楔块的一端设有竖向支撑杆，所述竖向支撑杆上开有供导线管35穿入的凹槽，导线管35通过紧定螺钉34固定在竖向支撑杆上；

所述金属线检测器32包括嵌入竖向支撑杆内的支撑322，所述支撑322的上端设有两个供纱线穿过的检测金属环321a、321b,所述导线管35的外壁嵌套有两个导电金属环362a、362b，导电金属环362a与检测金属环321a、导电金属环362b与检测金属环321b分别通过内置导线323电性连接；

所述导线管35外壁嵌套有两个外壁金属环361a、361b，所述外壁金属环361a、361b由两个互不导通的半圆环组成；导电金属环362a接地，导电金属环362b与外壁金属环361a上半环接通，检测金属环321a、321b、导电金属环362a、362b、外壁金属环361a、361b统称为金属环36。

金属加热片37与外壁金属环361b的前半环接通，金属加热环3522与外壁金属环361b的后半环接通；外壁金属环361a、361b与主导线62电性连接，外壁金属环361a的上半环接主机的检测电路，保持低电压的断路状态，外壁金属环361a的下半环接地，外壁金属环361b的前半环接金属加热片37的供电电路，外壁金属环361b的后半环接金属加热环3522的供电电路。

所述快速熔接装置还包括两个导管定位块6和楔形导线管7；所述导管定位块6上滑动连接在金属导轨8上，设在下端的导管定位块6中部设置有供导线管35的穿过的圆孔，所述楔形导线管7底部设置的楔形槽与导线管35端部的楔形结构相适配；设在上端的导管定位块6固定连接所述楔形导线管7，两个导管定位块6之间、下端的导管定位块6与压块55之间均连接有弹簧57，导管定位块6上设有用于固定主导线62的导线固定器61。

所述导线管35内设有若干与纱线适配的导轮352，所述导轮352包括固定在导线管35内壁上的导轮架3521，所述导轮架3521下端通过螺栓3524和螺母3526转动连接滚轮3525，其中一个滚轮3525接触纱线的外壁上贴合有环形的金属加热环3522，该滚轮3525所适配的螺栓3524内穿入有与金属加热环3522电性连接的金属导线3523，所述导线管35上开有供金属导线3523穿出的通孔，所述竖向支撑杆的上端也设有一个与纱线适配的导线轮33。

本实施例导线管35内设有3个导轮352，中间的导轮352设置金属加热环3522，导线管35内在竖向支撑杆的下方设置一个前导线轮351a，在靠近楔形导线管7的一端设置一个后导线轮351b。

所述阶梯套轴39上设有用于防止纱筒2晃动的限位块38。

所述金属导轨8的上端设有角形钢，所述角形钢上设有供纱线穿过的锭顶导线孔9。

所述导线管35上还设有线夹371，线夹371螺纹固定在导线管35楔形端的下部，保证纱线能与金属加热片37紧密接触。

本发明还提供上述纱锭的使用方法，包括以下步骤：

S71、纱锭正常工作时，锭座系统5上的电刷58连接的金属线轨59为电刷58、主导线62提供低压电路；

S72、当纱筒的纱线用尽，金属丝线3b穿过金属线检测器32时，检测电路通电，检测电路将信号传输给编织机的控制电路，控制编织机停机；

S73、控制电路控制底座54转动并转换电刷58连接的金属线轨59，从而将电刷58、主导线62的供电电路转变为高压电路；

S73、导线管35内的金属加热环3522通高压电并迅速升温，将纱线熔断；

S74、更换新的带有纱线的纱筒2，利用金属加热片37对纱线进行熔接，待熔接完成后，控制编织机继续工作。

快速换纱时需注意快速接线系统3与纱筒2换纱时需一同拆卸和安装；本发明适用于纱线材质为化纤类具有热塑性的材料，当纱线材料不具备热塑性时，可通过在金属加热片37处增加热熔胶等辅助纱线熔接。

本实施例中，快速装夹纱筒的方法如下：快速装夹装置进行夹持工作时，金属球形卡42的球形端与锥角夹具41的半球形圆孔不接触，复位弹簧45推动锥角夹具41夹紧纱筒2。

当需要换纱时，通过向上推动锥角夹具41进行较大的移动，使锥角夹具41的半球形圆孔与金属球形卡42的球形端与完全接触，将锥角夹具41限位卡死，此时锥角夹具41几乎完全缩回到方座46中；当新纱管到位时，在外部通过强磁铁将金属球形卡42吸出较小的位移，锥角夹具41即可在复位弹簧45的推力下复位，定位弹簧43的弹力保证将金属球形卡42的球形端与锥角夹具41紧密连接即可，不需要采用较大弹力的弹簧，避免出现强磁铁吸力不够，无法使锥角夹具41无法复位的情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。