[發明專利]一種環錠紡細紗近原位自動接頭方法及裝置

在審

• 申請號: 202210515894.2
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN115074880A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 汪俊亮;孫嘉豪;張潔;李冬武
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01H15/00
• 分類號: D01H15/00;D01H13/32;D01H13/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種環錠紡細紗近原位自動接頭方法，將紗管的高度方向定義為上下方向，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、紗管夾取裝置伸入斷紗錠位，將斷紗紗管移動至原斷紗錠位正上方；

步驟2、環形氣流繞紗定位裝置伸入斷紗錠位，并使其環形氣流產生裝置在綱領正上方包裹斷紗紗管；

步驟3、工業機器人驅動紗線輸送與牽引裝置移動至環形氣流產生裝置位置處，并使得紗線輸送與牽引裝置的正向噴嘴經由環形氣流產生裝置上的缺口伸入其內；

步驟4、輔助紗退繞裝置退繞輔助紗管上的紗線，從而為紗線輸送與牽引裝置提供輔助紗；

氣源為紗線輸送與牽引裝置以及環形氣流產生裝置供氣，其中：

氣源為紗線輸送與牽引裝置供氣后，輔助紗退繞裝置提供的輔助紗經由紗線輸送與牽引裝置的反向噴嘴進入紗線輸送與牽引裝置內后，再經過張力傳感器進入正向噴嘴，并自正向噴嘴向環形氣流產生裝置內的斷紗紗管輸送輔助紗；

步驟5、氣源為環形氣流產生裝置供氣后，在斷紗紗管與綱領表面形成逆時針環形氣流場，所送入輔助紗在逆時針環形氣流場作用下繞斷紗紗管旋轉并繞至斷紗紗管表面，同時，由紗管夾取裝置帶動斷紗紗管同步逆時針旋轉，從而配合逆時針環形氣流場實現輔助紗在斷紗紗管上的繞紗；

輔助紗在逆時針環形氣流場作用下持續、穩定地卷繞在斷紗紗管的表面，同時，環形氣流產生裝置利用所產生的逆時針環形氣流場使得鋼絲圈繞綱領旋轉，并利用電磁鐵將鋼絲圈定位于綱領正前方；

步驟6、輔助紗在斷紗紗管上的繞紗以及鋼絲圈的定位完成后，停止氣源向紗線輸送與牽引裝置以及環形氣流產生裝置供氣，紗線輸送與牽引裝置的正向噴嘴退出氣流產生裝置，紗管夾取裝置將繞有輔助紗的斷紗紗管放回原斷紗錠位后，與環形氣流繞紗定位裝置退回原位；

步驟7、工業機器人驅動紗線輸送與牽引裝置至指定位置，牽引完成繞紗的輔助紗依次完成穿鋼絲圈、穿導紗勾與喂羅拉動作，結束整個接頭流程，其中，在整個接頭過程中，通過張力傳感器實時檢測輔助紗的張力值，基于所反饋的實時輔助紗的實時張力值，通過氣電協同控制，使任意時刻輔助紗上的張力保持在期望張力值附近。

2.如權利要求1所述的一種環錠紡細紗近原位自動接頭方法，其特征在于，步驟4中，輔助紗退繞裝置通過驅動步進電機四退繞輔助紗管上紗線從而為紗線輸送與牽引裝置提供輔助紗，則整個接頭過程中的所述氣電協同控制包括以下步驟：

建立輔助紗上的張力F_張與步進電機四的轉速n之間的關系，如下式所示：

式中，J_m與J_t為步進電機四自身慣量與負載慣量，T為步進電機四的升速時間，K為預先確定的步進電機四附加作用于輔助紗的關系式；

基于上式建立氣電協同控制模型，采用氣電協同控制模型建立引紗接頭過程中輔助紗上的張力與步進電機四的轉速n之間的動態關系；同時，加入PID控制器，以張力傳感器反饋的實時張力值與期望張力值作為PID控制器的輸入，將PID控制器輸出的偏差值輸入氣電協同控制模型，由氣電協同控制模型輸出對應的步進電機四的轉速調整值，調整步進電機四的轉速n，使得輔助紗上的張力時刻保持在期望張力值附近。