一种单锭自动落纱装置和落纱方法

摘要

为了克服现有气流纺纱机、涡流纺纱机和自动络筒机的落纱机的缺点，本发明公开了一种单锭自动落纱装置和落纱方法，以及采用该落纱装置的纺纱机。本发明提供的技术方案是：纺纱机的每个纺纱单元的筒纱水平面上方，有一个单锭自动落纱装置。所述单锭自动落纱装置有筒纱推杆、纱线抓取臂和空管库。当单锭自动落纱装置处于等待状态（不落纱）的时候，所述单锭自动落纱装置位于筒纱水平面的上方。有益之处是：在每个纺纱单元不停止纺纱的情况下，每个单锭自动落纱装置，实现了每个纺纱单元同时进行独立地落纱、放置空管和留尾纱的工作，各个纺纱单元之间互相不影响，从而提高了落纱的效率；而且节省了空间，对操作工更加地友好。

说明书

技术领域

本发明涉及纺织机械，尤其是气流方式、涡流纺纱机和自动络筒机的筒纱落纱装置，以及每个纺纱单元的落纱、放置空管、留尾纱的方法。

背景技术

气流纺纱机和涡流纺纱机作为一种新型高效的纺纱机，由于其分别高达300米/分和550米/分的引纱速度越来越受到了纺纱厂的青睐。生产的纱线高速地卷绕在空纸管上面，形成筒纱。为了实现自动化和智能化的落纱工作，目前的气流纺纱机和涡流纺纱机，采用自动落纱机。机器的每侧采用1一台或者多台，一般不会超过4台的落纱机，在每侧的纺纱单元之间巡航，一旦某个纺纱单元的筒纱达到指定的长度（满筒），落纱机开始工作，将满筒推向落纱带，放置空管，在空管一端留尾纱，然后纺纱单元进行正常生产。如此循环工作。

但是由于气流纺纱机和涡流纺纱机多达700锭和200锭的纺纱单元。有限的几台落纱机(考虑成本因素，一般每侧不超过4台落纱机)不能同时实现几百锭纺纱单元的落纱、纺织空管和留尾纱的工作。这样造成的不利影响就是，采用共用的落纱机一个一个纺纱单元落纱的方法，严重降低了落纱时候的机器效率。进一步地是，所述的落纱机置于纺纱单元的侧边，而且在机器的尾端需要一个维修和服务工作站，占用了设备的空间。另外的是，落纱机需要在各个纺纱单元之间移动并进行定位，进一步增加了落纱机的研发成本。

同样的，公知的是，目前的自动络筒机，多达72锭纺纱单元，一般共用一个落纱机。所述落纱机在各个纺纱单元之间巡航，一个个的进行落纱、更换空管、留尾纱的工作。一般来说，所述的每个纺纱单元基本同时达到落纱状态，这样落纱机不得不一个个进行落纱工作，降低了生产效率。同样地是，所述的落纱机由于有移动和定位的智能功能，研发和投资的成本非常高。

比如专利：“CN201810470776.8”公开了一种气流纺纱机的自动落纱小车。所述落纱小车在各个纺纱单元之间巡航，进行落纱、更换空条筒和留尾纱的工作。由于纺纱机的每侧共用一个或者2个落纱机，每个纺纱单元依次等待落纱，从而降低了生产效率。

比如专利“CN 111441112A”公开了一种每个纺纱单元的落纱装置，克服了纺纱机的每侧共用一个或者多个落纱小车的缺点，提高了每个纺纱单元的落纱和生产效率。但是该发明的落纱功能由纺纱单锭的摇架臂实现。空管放置由筒纱顶端的空管库提供。留尾纱由纺纱单元的储纱机构实现。所述的落纱、空管放置和留尾纱的三个功能分别由三个机构实现。结构复杂，各个功能之间的配合和同步要求非常高，落纱、放置空管和留尾纱的成功率不高。

发明内容

为了克服上述的现有气流纺纱机、涡流纺纱机和自动络筒机的落纱机的缺点，本发明公开了一种单锭自动落纱装置和落纱方法，以及采用该落纱装置的纺纱机。

本发明提供的技术方案是：纺纱机的每个纺纱单元的筒纱顶端水平面上方，有一个单锭自动落纱装置。所述单锭自动落纱装置有筒纱推杆、纱线抓取臂和空管库。当单锭自动落纱装置处于等待状态（不落纱）的时候，所述单锭自动落纱装置位于筒纱顶端水平面的上方，也就是纺纱单元的上方区域。这样的有利之处是：不占用纺纱单元的空间，易于挡车工观察和处理每个纺纱单元的故障和清洁工作。

所述纺纱机包括但不限于:气流纺纱机（也称之为转杯纺纱机）、涡流纺纱机（也称之为：喷气涡流纺或者空气纺）、自动络筒机。

所述筒纱推杆，将达到预定长度纱线的满筒纱推向落纱带，实现落纱功能。

所述纱线抓取臂抓取纱线并储存纱线尾在自己的储纱管，然后将纱尾送至夹纱盘，留尾纱。

所述空管库储存至少1个空管；满筒纱推向落纱带后，空管被放置在摇架上。一般储存的空管在4个较为合理。

本发明的有益之处是：在每个纺纱单元不停止纺纱的情况下，置于筒纱顶端水平面上方的每个单锭自动落纱装置，实现了每个纺纱单元同时进行独立地落纱、放置空管和留尾纱的工作，各个纺纱单元之间互相不影响，从而提高了落纱的效率；而且由于单锭自动落纱装置位于纺纱单元的上方，也就是筒纱水平面的上方，从而节省了空间，对操作工更加的友好。

本发明提出的单锭自动落纱装置的具体的工作过程如下所述。

所述单锭自动落纱装置，从操作工的角度来看，位于筒纱的水平面上方，有筒纱推杆、纱线抓取臂和空管库。

第一步，抓取纱线的过程。

当筒纱的纱线长度达到预先设定的长度时候，所述单锭自动落纱装置的纱线抓取臂向下朝纺纱单元移动。当所述纱线抓取臂的带有负压的负压管接触到纱线后，开始在负压的作用下吸取纱线。

当纱线进入纱线抓取臂的负压管中，在负压的气流作用下，是以一个纱线圈的形式进入的。当纱线圈到达负压管的剪刀位置后，负压管中的剪刀将纱线圈剪断。从而所述的纱线圈被分成了2个纱尾头。

纱线圈的一个纱尾头由于负压的作用被留在负压管中且不断地被负压管的负压气流吸取，从而保证这段纱线不断地从纺纱单元中被抽取。这样也保证了纺纱单元在不停的纺制纱线，没有停止纱线的生成。

纱线圈的另一个纱尾头由于筒纱的卷绕作用，被从负压管中引出，卷绕在筒纱上，成为筒纱的纱尾头。

第二步，推离筒纱的过程。

所述单锭自动落纱装置的筒纱推杆，向下移动到筒纱位置，以接近水平方向的推力作用，将筒纱从摇架臂上推离。在自身重量的作用下，筒纱移动到筒纱后方的落纱带或者落纱板上。

公知的是，筒纱由摇架臂夹住，被筒纱驱动辊驱动旋转，从而将纱线卷绕在筒纱的空管上。在单锭自动落纱装置的筒纱推杆推动筒纱的同时，筒纱的摇架臂被打开，从而使得筒纱轻松地从摇架臂上被推离。

在本发明的单锭自动落纱装置中，在推纱杆推动筒纱的同时，所述的纱线抓取臂也随着移动，从而引导所吸取的纱线到达夹纱盘附近，以便接下来将纱线放置夹纱盘上，在空管的一端留尾纱。

第三步，放置空管的过程。

所述单锭自动落纱装置有空管库，一般储存多达4个空管。所述的空管库和空管能够移动。当筒纱推杆推离筒纱后，所述的空管随着空管库的移动从空管库滑移下来，被放置在摇架臂的空管夹持处，取代了筒纱的空管的位置。

第四步，留尾纱的过程。

当空管被放置在摇架臂上后，摇架臂下落，从而让空管和筒纱驱动辊接触，在这个摩擦力的作用下，空管随着筒纱驱动辊一起旋转。与此同时，纱线抓取臂将位移夹纱盘附近的纱尾头放置在夹纱盘上，在夹纱盘和空管的旋转作用下，纱尾头也随着开始从空管的一端卷绕在空管上，从而纱线从纱线抓取臂转移到了空管上，整个纺纱单元开始正常工作。纱线抓取臂将留在负压管中多余的纱线剪断，且被负压吸走。

第五步，回到等待位置。

所述单锭自动落纱装置，完成了整个落纱、放置空管和留尾纱工作后，向上移动，离开筒纱，回到等待下一次落纱的起始位置，即是回到等待位置。

在所述单锭自动落纱装置处于等待的过程中，从车头或者车尾的集中空管库的空管可以自动的开始补充每个单锭自动落纱装置的空管库中被消耗的空管，从而维持在多达4个空管的等待状态。

这个填充空管的工作，完全不影响正常的落纱工作，可以在单锭自动落纱装置处于等待位置的时候开始填充。

值得注意的是，上述的5个工作步骤是为了清晰的说明整个单锭自动落纱装置的工作过程，各个工作流程之间可能存在同时进行的情况。

作为本发明的一个优选实施方式，对于气流纺纱机来说，多达700锭的纺纱单元，每个纺纱单元有自己独立的单锭自动落纱装置，从而实现了集体的落纱功能。相对于传统的气流纺纱机，每侧采用2到6个落纱小车的方式进行落纱，对于700锭来说，需要每个落纱小车依次地不停的工作完成纺纱单元的落纱、放置空管和留尾纱工作，整台车的落纱时间多达数个小时。采用本发明的每个纺纱单元独立的单锭自动落纱装置，所需要的时间可以根据要求控制在一个小时之内。

作为本发明的一个优选实施方式，对于涡流纺纱机来说，多达300锭的纺纱单元，每个纺纱单元采用本发明的单锭自动落纱装置，完全实现每个单锭的独立化。各个单锭之间完全不受影响。而且整台车可以实现同时的落纱工作，从而实现在几十分钟内完成落纱、放置空管和留尾纱工作。

作为本发明的一个优选实施方式，对于自动络筒机来说，络筒机的每个纺纱单元采用本发明的单锭自动落纱装置，对于多达72锭的纺纱单元，也实现了集体的落纱，而且每个纺纱单元之间互相不影响和干扰。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，用来解释本专利，并不构成对本专利的限制。在附图中：

图1是单锭自动落纱装置置于气流纺的纺纱单元的起始位置侧视示意图。

图2是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂移动到抓取纱线位置侧视示意图。

图3是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂吸取纱线的侧视示意图。

图4是单锭自动落纱装置的推纱杆推离筒纱的侧视示意图。

图5是单锭自动落纱装置的空管库置放空管的侧视示意图。

图6是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂将纱尾转移到空管的侧视示意图。

图7是单锭自动落纱装置返回起始位置的侧视示意图。

图8是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂剪切纱线且纺织尾纱的侧视示意图。

图9是单锭自动落纱装置的筒纱驱动辊驱使空管转动且留尾纱的侧视示意图。

图10是尾纱在空管上卷绕的侧视示意图。

图11每个单锭采用本发明的单锭自动落纱装置的气流纺纱机的示意图。

图12本发明的单锭自动落纱装置在涡流纺纱机的纺纱单元的位置示意图。

图13本发明的单锭自动落纱装置在络筒机的纺纱单元的位置示意图。

附图标记说明：1.筒纱推杆；2.纱线抓取臂；3.空管库；4.空管；5.筒纱；6.筒纱驱动辊；7.纱线；8.导纱罗拉对；9.纺杯；10.分梳辊；11.喂棉罗拉；12.条筒；13.纤维条；14.夹纱盘；15.涡流喷嘴；16.捻接器；17.管纱； D.单锭自动落纱装置；L1.筒纱顶端水平面；S1.单锭自动落纱装置下降方向；S2.纱线被纱线抓取臂吸取方向；S3.推杆和纱线抓取臂移动方向；S4.空管放置方向；S5.筒纱驱动辊旋转方向；S6.空管旋转方向；D1.四罗拉牵伸系统；R.气流纺纱机；J.涡流纺纱机；W.自动络筒机；P.纱线剪切点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

图1至图7是本发明的一个单锭自动落纱装置的工作过程的实施例示意图。

其中，各个示意图分别表示如下。

图1是单锭自动落纱装置置于气流纺的纺纱单元的起始位置侧视示意图。

图2是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂移动到抓取纱线位置侧视示意图。

图3是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂吸取纱线的侧视示意图。

图4是单锭自动落纱装置的推纱杆推离筒纱的侧视示意图。

图5是单锭自动落纱装置的空管库置放空管的侧视示意图。

图6是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂将纱尾转移到空管的侧视示意图。

图7是单锭自动落纱装置返回起始位置的侧视示意图。

如图1所示，是一个本发明的气流纺纱机的纺纱单元示意图。来自条筒12的纤维条13，通过喂棉罗拉11，喂入分梳辊10中进行梳理。进一步，被梳理的纤维进入高速旋转的纺杯9中进行加捻，制成纱线7，在导纱罗拉对8的牵引作用下，卷绕在被筒纱驱动辊6驱动的筒纱5上，形成筒纱5，以供下道工序使用。这是一个典型的气流纺纱机的纺纱单元的构成示意图。

随着纱线7不断的卷绕在筒纱5上，筒纱5的直径越来越多。当筒纱5的纱线长度达到指定的长度后，筒纱5就需要被一个新的空管4更换，继续生产。在这个过程中，筒纱5被空管4更换的过程，纱线7一直保持生产是非常有利的。

本实施例中，在筒纱5顶端水平面L1上方，有一个单锭自动落纱装置D。本实施的气流纺纱机的每个纺纱单元都有一个如图1所示的单锭自动落纱装置D。

单锭自动落纱装置D，有筒纱推杆1、纱线抓取臂2和空管库4，作为单锭自络纱线装置D的一部分。所示单锭自动落纱装置D在等待状态的时候，即是不进行落纱的工作状态时候，位于筒纱5的水平面L1上方。这样的有利之处是：置于筒纱5上方的单锭自动落纱装置D不占用纺纱单元的空间，也没有遮挡操作工在纺纱单元前面区域进行操作的空间。

当筒纱5的纱线7长度达到预先设定的目标长度后，单锭自动落纱装置D开始工作。为了清晰地描述本发明的工作流程，分别用图1至图7描述一个完整的落纱、放置空管和留尾纱的流程。

其中：图1是单锭自动落纱装置置于气流纺的纺纱单元的起始位置侧视示意图。如图1，在起始位置，单锭自动落纱装置D是处在等待的状态。在实际生产中，大部分实际单锭自动落纱装置D处在这个位置：即是在筒纱5顶端的水平面L1上方区域。

图2是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂移动到抓取纱线位置侧视示意图。单锭自动落纱装置D沿着S1方向下降，从而将筒纱推杆1靠近筒纱5，以便为推离筒纱5作准备。随着下降，纱线抓取臂2移动到可以接触纱线7的位置，如图2。

为了保持纱线7的连续化生产，在落纱过程中不中断纱线7的生产，纱线抓取臂2开始通过负压的气流吸取纱线7。

如图3所示，纱线7被纱线抓取臂2的负压管中的剪刀剪断（剪刀未在示意图标出）。纱线7的一个纱尾头随着筒纱5的卷绕被卷绕在筒纱5上。纱线7的另一头在纱线抓取臂2的负压管的负压气流作用下，沿着S2方向被吸进了纱线抓取臂2中。由于纱线抓取臂2中不断的负压气流的吸取作用，纱线7一直没有中断纱线的生产。因此在这个过程中，纺纱单元的转杯9、分梳辊10和喂棉罗拉11仍然从条筒12中牵引纤维条13 纺制纺纱。

如图4所示，单锭自动落纱装置D的筒纱推杆1和纱线抓取臂2一起沿着S3方向移动。其中，筒纱推杆1将筒纱5推离摇架臂，借助自身的重力作用，筒纱5滚动到落纱带或者落纱板上。与此同时，随着纱线抓取臂2的移动，纱线7也随之移动，越过筒纱驱动辊6，接近夹纱盘14。

进一步，如图5所示，空管库3沿着S4方向移动，将空管4放置在摇架臂上原先筒纱的空管的位置。此时，纱线抓取臂2和筒纱推杆1在空管4的另一侧。

进一步，如图6所示，空管4被筒纱驱动辊6驱动。筒纱驱动辊6沿着S5方向转动，由于摩擦力作用，空管4开始沿着S6方向转动。进一步，纱线抓取臂2将纱线7的纱尾头放置在夹纱盘14上方。由于夹纱盘随着空管4一起转动，从而将纱线7开始从空管4的一端开始卷绕在空管4上面。从而将纱线7由纱线抓取臂2转移到空管4上。完成了留尾纱的工作。

进一步，如图7所示，随着空管4上的纱线7不停的卷绕，筒纱5越来越大，从而开始纺纱单元的正常生产。与此同时，单锭自动落纱装置D开始回到起始位置，处在等待状态，从而为下一次的落纱做准备。

图8至10是本发明的一个实施例的纱线7在空管4上留尾纱过程示意图。

图8是单锭自动落纱装置的纱线抓取臂剪切纱线且纺织尾纱的侧视示意图。

图9是单锭自动落纱装置的筒纱驱动辊驱使空管转动且留尾纱的侧视示意图。

图10是尾纱在空管上卷绕的侧视示意图。

如图8所示，纱线抓取臂4吸取纱线7在夹纱盘14的附近位置。当空管4放置在摇架臂上，被筒纱驱动辊6开始驱动旋转的时候，纱线抓取臂4将纱线7的纱尾头放置在夹纱盘14上，与此同时，纱线抓取臂2的负压管中的剪刀，在如图8所示的P点将储存在负压管中多余的纱线7剪断。

如图9所示，进一步，夹纱盘14随着空管4沿着S6方向一起转动，从而将纱线7卷绕在开始空管4上。

如图10所示，进一步，随着纱线7的移动，纱线7开始一圈一圈的卷绕在空管4上。进一步，被纺纱单元的往复运动的导纱嘴（图示没有标示）捕获，开始有规律地往复运动卷绕在空管4上形成大卷装的筒纱5。

图11是本发明的一个具体的气流纺纱机的实施例。所示是一台气流纺纱机R，由一个个相邻的纺纱单元组成。每个纺纱单元的筒纱上方水平面区域有一个互相独立的单锭自动落纱装置D。每个纺纱单元都有自己独立的单锭自动落纱装置D，从而互相不干扰，实现同步落纱的功能。

如图12所示是本发明的单锭自动落纱装置用在涡流纺纱机的纺纱单元的实施例。

图12本发明的单锭自动落纱装置在涡流纺纱机的纺纱单元的位置示意图。一个典型的涡流纺纱机的纺纱单元的纺纱过程是：来自条筒12的纤维条13经过牵伸系统D1的牵伸变细后，被喂入涡流喷嘴15中进行加捻作用，达到指定的细度和捻度的纱线7，在导纱罗拉对8的牵引下，卷绕在被筒纱驱动辊6驱动的筒纱5上，形成大卷绕的筒纱5，以便下道工序使用。本发明的单锭自动落纱装置D位于筒纱5的水平面L1的上方。当筒纱5的长度达到指定的预先设定的长度后，单锭自动落纱装置D开始落纱，放置空管4和留尾纱。这个过程，如本发明的图1-图10所示的气流纺纱机的落纱过程一致。

如图13所示，是本发明的单锭自动落纱装置用在自动络筒机的纺纱单元的实施例。

图13本发明的单锭自动落纱装置在络筒机的纺纱单元的位置示意图。来自管纱17的纱线7经过加捻器16的捻接作用后，被卷绕在筒纱驱动辊6驱动的筒纱5上面。如前述的气流纺纱机和涡流纺纱机一样，本发明的单锭自动落纱装置D1位于筒纱5的水平面L1的上方。具体的落纱、放置空管和留尾纱的工作流程也是一致的。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不限制本发明的保护范围有权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明新型做出各种修改或者等同替换，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，这种修改或等同替换也应该为落在本发明的保护范围内。