CN113322585A - 一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纺织非织造工程机械技术领域，特指一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，包括毛仓、抓毛器、恒重配毛器、分梳除杂机组、网帘机组、成型机组、定型卷绕机组以及智能控制***，毛仓设有进料口，抓毛器的一端伸入毛仓内，抓毛器的另一端连接于恒重配毛器，恒重配毛器通过输送网帘一连接于分梳除杂机组，分梳除杂机组通过输送网帘二与转移帘连接于网帘机组，网帘机组通过输送网帘三连接于成型机组内的输送网帘四，成型机组连接于定型卷绕机组，智能控制***智能控制智能联合加工***工作。本***所制毛毡有匹毡、块毡，可加工为保暖毡片、汽车抗紫外毡片、筒毡、帽毡、油毡和滤芯，经过简单调整后可用于羊毛制毡和化学纤维制毡。
Description
技术领域
本发明涉及纺织非织造工程机械技术领域，特指一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***。
背景技术
我国现有牦牛绒产量在1200吨左右，生产主要集中在青海西宁、西藏拉萨和河北清河。按洗净绒中绒的含量为28％左右计算，牦牛绒分梳行业年产被废弃牦牛毛4000多吨，这些牦牛毛除了极少部分粗毛(直径80微米以上)被用于加工成牦牛帐篷，其它牦牛毛几乎被废弃，造成资源极大浪费和环境污染，将这些牦牛毛开发成合适产品为当前牦牛绒分梳行业亟待解决重点问题之一。
由于牦牛在海拔3500米以上的强紫外、高寒、缺氧极端环境下生长，导致其毛发具有独特的保暖、防潮、抗紫外和远红外等功能。将这些毛发加工成保暖毛毡：可用于帐篷隔热、屋顶隔热和墙壁隔热，也可以做床垫、沙发垫和地垫。也可以加工成抗紫外毛毡用于做汽车用垫、户外产品用毡、毡帽、鞋毡等。同时，由于藏民的生产、生活、生存与牦牛息息相关，使得藏民对牦牛的感情深厚，对牦牛毛产品更是喜爱有加，这些将使得牦牛毛毡产品具有广阔的市场前景。
用动物毛发为原料加工为毛毡的相关发明专利有：专利申请公开号为CN107043998A的“废旧羊毛制品制备毛毡的设备及工艺”，该专利给出的设备组成主要是开松机、给棉机、梳理机、铺网机和针刺机，而重点说明的是开松机及其结构，该设备的主要目的是将废旧羊毛制品撕裂成为独立纤维，其它机构没有说明；发明专利申请公开号为CN105506864A的“毛毡制作机”，该专利是少数民族手工毛毡制作工艺的机械化装置，仅仅是简单的铺网和擀毡工序，采用的是反复机械碾压方式成毡。发明专利申请公开号CN109736017的“全固化毛毡生产线”，机构包括打松机构、消毒机构、烘干机构、撒粉机构和辊压成型机组成，该专利采用粘合法加工成毡技术和相应机构，发明专利申请公开号CN111172674A的“一种工业毛毡生产装置”，该专利仅仅讲述的是梳毛机机构部分和传送机构，通过顶部的铺网装置铺网、平板机压平，再进入捣毡箱成毡。
针对所用原料是牦牛绒分梳厂下脚料牦牛毛，其外观形态和物理性质与传统毛毡所用原料羊毛具有很大差别，如长度、细度、表面鳞片结构、弹性、缩绒性、干强、湿强等，特别是羊毛的弹性和缩绒性能优异，可自然成毡；而牦牛毛脆性大，卷曲度低、无缩绒性，且落物含尘、含草刺高；采取擀毡、蒸汽浴毡、针毡方法所生产的牦牛毛毡不符合毛毡标准(工业用毛毡FZ/T25001-2012)基本要求。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，该***主要由毛仓、抓毛器、恒重配毛器、超声波加湿机组、分梳除杂机组、网帘组合、成型机、定型卷绕机以及智能控制***组成，本发明采用全密闭负压和逐级泄压***，既可有效控制毛尘外泄，又能保持气流稳定，确保牦牛毛回潮率达到17-19％，阻止静电积聚，同时，智能控制***管理减少动力损耗节约能源，减少用工，通过在企业安装此***后所生产产品，克重均匀、厚度均匀、抗撕裂强度大，一次成型大幅度提高产能和产品品质，也能保持产品稳定性和连续性，本***主要针对35-80微米牦牛毛制毡，所制毛毡有匹毡、块毡，可加工为保暖毡片、汽车抗紫外毡片、筒毡、帽毡、油毡和滤芯，经过简单调整后可用于羊毛制毡和化学纤维制毡。
为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：
一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，包括毛仓、抓毛器、恒重配毛器、分梳除杂机组、网帘机组、成型机组、定型卷绕机组以及智能控制***，毛仓设有进料口，抓毛器的一端伸入毛仓内，抓毛器的另一端连接于恒重配毛器，恒重配毛器通过输送网帘一连接于分梳除杂机组，分梳除杂机组通过输送网帘二与转移帘连接于网帘机组，网帘机组通过输送网帘三连接于成型机组内的输送网帘四，成型机组连接于定型卷绕机组，智能控制***智能控制智能联合加工***工作。
根据上述方案，还包括超声波加湿机组，超声波加湿机组包括超声波加湿器、连接管与四个加湿喷管，四个加湿喷管通过连接管连接于超声波加湿器，且四个加湿喷管分别设于分梳除杂机组、网帘机组、成型机组、定型卷绕机组的纤维进入端。
根据上述方案，所述抓毛器包括连接的软管与吸风管，吸风管伸入毛仓内。
根据上述方案，所述恒重配毛器、分梳除杂机组、网帘机组以及成型机组的外部通过盖板、撑板与垫板组成一个密闭空间。
根据上述方案，所述密闭空间通过管道纤维传输吸风***与地吸除尘***配合组成负压和逐级泄压***。
根据上述方案，所述分梳除杂机组包括输送罗拉、给棉板、剥取辊、工作辊、锡林、上层道夫、上层斩刀、下层道夫、下层斩刀以及排杂***，输送罗拉与给棉板设于锡林用于接收料的一侧，并与输送网帘一对应设置，剥取辊与工作辊设于锡林的上侧，上层道夫与上层斩刀设于锡林用于送出料的一侧上部，并与转移帘对应设置，下层道夫与下层斩刀设于锡林用于送料的一侧下部，并与输送网帘二对应设置，排杂***设于锡林的下方，并连接于地吸除尘***。
根据上述方案，所述成型机组包括针刺单元、压辊与导毡辊，针刺单元设于输送网帘四上方，压辊与导毡辊设于输送网帘四送出料的一侧，并与定型卷绕机组对应设置，成型机组底部连接于地吸除尘***。
根据上述方案，所述智能控制***包括温湿度采集单元、图像采集单元、电机速度控制单元与智能控制中心。
根据上述方案，所述温湿度采集单元包括分别设于分梳除杂机组、网帘机组、成型机组、定型卷绕机组中的温湿度测定仪。
根据上述方案，所述图像采集单元包括分别设于分梳除杂机组、网帘机组、成型机组、定型卷绕机组中的CCD工业相机。
本发明有益效果：
1、采用智能化、***化设计理念，创造性设计一条牦牛毛毡自动加工生产线，超节能、降耗、减少用工量；同时，一次成型大幅度提高产能和产品品质，也能保持产品稳定性和连续性；
2、全***采用密闭负压和逐级泄压设计：即可有效控制毛尘外泄，又能保持气流顺畅稳定，确保纤维梳理、准确输送和精准排尘和排草刺；
3、全***采用密闭加湿和温湿度数据采集智能控制，能充分满足生产区的高回潮率和不同回潮率要求，阻止静电积聚，减少抗静电剂用量，高湿度更有利于牦牛毛成毡，增加针刺效率和产品抗撕裂能力；
4、本***分梳除杂机组采用的双道夫方式，以增加纤维转移量，减少锡林负荷，减少毛粒产生；同时，采用增加多组握持辊方式，增加梳理效果；采用增加排杂***方式，彻底解决落物牦牛毛中尘大、草刺大难题；
5、本***智能控制***数据来源主要是图像采集分析***、温湿度采集分析***和多变频器控制***组成，图像主要采集毛网、初毡、成毡的表面形貌，通过比较均匀性、毡面毛密度和毡面毛丛状态，调整电机变频器频率和喂入量，控制相应电机速度和速比；温湿度采集分析***是相对独立***；但是，其交换速度也受电机速度所产生气流影响，通过线性回归方式找到相关方程式，并进一步实现真正的智能调节和控制，并为最终实现车间无人化目标打下坚实基础。
附图说明
图1是本发明整体结构装配图；
图2是本发明密闭空间与超声波加湿机组装配图；
图3是本发明分梳除杂机组结构图；
图4是本发明成型机组结构图；
图5是本发明智能控制***结构图。
1.毛仓；2.抓毛器；3.恒重配毛器；4.超声波加湿机组；5.分梳除杂机组；6.网帘机组；7.成型机组；8.定型卷绕机组；9.智能控制***；10.盖板；11.撑板；12.垫板；13.管道纤维传输吸风***；14.地吸除尘***；15.输送网帘一；16.超声波加湿器；17.连接管；18.加湿喷管；19.输送罗拉；20.给棉板；21.剥取辊；22.工作辊；23.锡林；24.上层道夫；25.上层斩刀；26.下层道夫；27.下层斩刀；28.排杂***；29.转移帘；30.输送网帘四；31.针刺单元；32.压辊；33.导毡辊；34.温湿度采集单元；35.图像采集单元；36.电机速度控制单元；37.智能控制中心；41.输送网帘二；42.输送网帘三；
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1至图5所示，本发明所述一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，包括毛仓1、抓毛器2、恒重配毛器3、分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8以及智能控制***9，毛仓1设有进料口，抓毛器2的一端伸入毛仓1内，抓毛器2的另一端连接于恒重配毛器3，恒重配毛器3通过输送网帘一15连接于分梳除杂机组5，分梳除杂机组5通过输送网帘二41与转移帘29连接于网帘机组6，网帘机组6通过输送网帘三42连接于成型机组7内的输送网帘四30，成型机组7连接于定型卷绕机组8，智能控制***9智能控制智能联合加工***工作。以上所述构成本发明基本结构。
本发明采用这样的结构设置，该***主要由毛仓1、抓毛器2、恒重配毛器3、分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8以及智能控制***9组成适用于牦牛毛制毡的智能联合加工生产线，其工作原理：将牦牛绒分梳生产线产生的落物(其中长度在35-80厘米牦牛毛含量为65以上，其它为土杂、草刺和大粗毛)收集后，直接倒入毛仓1中，在抓毛器2(带有软连接的吸风管，通过负压吸取牦牛毛)的作用下，送入恒重配毛器3中，进行定量输送至分梳除杂机组5中，进行梳理与除杂，然后经网帘机组6输送至成型机组7进行成型，最后送入定型卷绕机组8中完成定型卷绕。
其中，智能控制***9智能控制智能联合加工***工作，管理减少动力损耗节约能源，减少用工，通过在企业安装此***后所生产产品，克重均匀、厚度均匀、抗撕裂强度大，一次成型大幅度提高产能和产品品质，也能保持产品稳定性和连续性，本***主要针对35-80微米牦牛毛制毡，所制毛毡有匹毡、块毡，可加工为保暖毡片、汽车抗紫外毡片、筒毡、帽毡、油毡和滤芯，经过简单调整后可用于羊毛制毡和化学纤维制毡。
在本实施例中，还包括超声波加湿机组4，超声波加湿机组4包括超声波加湿器16、连接管17与四个加湿喷管18，四个加湿喷管18通过连接管17连接于超声波加湿器16，且四个加湿喷管18分别设于分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8的纤维进入端。采用这样的结构设置，通过超声波加湿器16工作，经连接管17后从四个加湿喷管18中喷出实现对分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8的加湿效果。
实际应用中，四个加湿喷管18通过开口控制使得分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8的相对湿度分别为80％、85％、90％、95％。
由于牦牛毛的比电阻较高，容易产生和集聚静电荷，相对湿度达到80％以上，基本可以确保牦牛毛回潮率达17％以上，可以有效阻止静电荷集聚，避免缠皮辊和绒网破洞现象。同时，在毛毡针刺成型区和定型区相对湿度到90％以上，牦牛毛被大量气态水分子包围，有利于针刺毡结成型，增加毡布强力和抗撕裂能力，也有利于提高毡布表面平整度和光洁度。
在本实施例中，所述抓毛器2包括连接的软管与吸风管，吸风管伸入毛仓1内。采用这样的结构设置，通过负压抽吸的方式使得吸风管将毛仓1内的来料进行吸抽至恒重配毛器3中。
在本实施例中，所述恒重配毛器3、分梳除杂机组5、网帘机组6以及成型机组7的外部通过盖板10、撑板11与垫板12组成一个密闭空间。采用这样的结构设置，既可有效控制毛尘外泄，又能保持气流稳定，确保牦牛毛回潮率达到17-19％，阻止静电积聚，既有利于气流控制和纤维输送，又可以避免人工操作被迫形成与生产区一样的高温高湿环境，既有利于操作人员身心健康，也利于节能节水。
在本实施例中，所述密闭空间通过管道纤维传输吸风***13与地吸除尘***14配合组成负压和逐级泄压***。采用这样的结构设置，通过地吸除尘***14工作，使密闭空间形成负压，在管道纤维传输吸风***13的作用下，将毛仓1内的来料通过抓毛器2吸取。
在本实施例中，所述分梳除杂机组5包括输送罗拉19、给棉板20、剥取辊21、工作辊22、锡林23、上层道夫24、上层斩刀25、下层道夫26、下层斩刀27以及排杂***28，输送罗拉19与给棉板20设于锡林23用于接收料的一侧，并与输送网帘一15对应设置，剥取辊21与工作辊22设于锡林23的上侧，上层道夫24与上层斩刀25设于锡林23用于送出料的一侧上部，并与转移帘29对应设置，下层道夫26与下层斩刀27设于锡林23用于送料的一侧下部，并与输送网帘二41对应设置，排杂***28设于锡林23的下方，并连接于地吸除尘***14。采用这样的结构设置，通过输送罗拉19与给棉板20将接收的来料送至剥取辊21与工作辊22进行剥取滚压，再通过上层道夫24与上层斩刀25进行切割后从转移帘29输送至网帘机组6，同时下层道夫26与下层斩刀27进行再次切割后从输送网帘二41输送至网帘机组6，杂质通过排杂***28送入到地吸除尘***14中进行收集。
实际应用中，分梳除杂机组5与其它梳毛机或制毡梳理机不同的地方在于三点：首先通过增加握持点来提高梳理效率；其次通过增加排杂口来提高排杂效果，再次通过双道夫方式增加毛网转移效率，提高产能。
在本实施例中，所述成型机组7包括针刺单元31、压辊32与导毡辊33，针刺单元31设于输送网帘四30上方，压辊32与导毡辊33设于输送网帘四30送出料的一侧，并与定型卷绕机组8对应设置，成型机组7底部连接于地吸除尘***14。采用这样的结构设置，现有技术中，毛毡成毡方式或采用高温湿法擀毡，或低温针刺成毡。而高温湿法擀毡耗能大、速度慢、产量低；低温针刺成毡粘结困难、强力低。而本发明是低温湿法针刺成毡，通过针刺单元32产热和加湿喷管18加湿，形成相对高温(35℃左右)高湿生产区，再进行针刺成毡，所成初毡粘力强、缠结深，速度快，产量高。杂质通过排杂***28送入到地吸除尘***14中进行收集。
在本实施例中，所述智能控制***9包括温湿度采集单元34、图像采集单元35、电机速度控制单元36与智能控制中心37。采用这样的结构设置，通过温湿度采集单元34用于检测***的温湿度，通过图像采集单元35用于检测绒网、初毡、成毡表面形貌，通过电机速度控制单元36控制***的电机工作，通过智能控制中心37智能控制***工作。
在本实施例中，所述温湿度采集单元34包括分别设于分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8中的温湿度测定仪。采用这样的结构设置，用于检测相应密闭***的温湿度，并通过智能控制中心37来控制超声波加湿机组4的加湿量。
在本实施例中，所述图像采集单元35包括分别设于分梳除杂机组5、网帘机组6、成型机组7、定型卷绕机组8中的CCD工业相机。采用这样的结构设置，用于检测相应绒网、初毡、成毡表面形貌，并通过智能控制中心37来控制电机速度控制单元36的频率，调节速度和速比。
以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：
包括毛仓(1)、抓毛器(2)、恒重配毛器(3)、分梳除杂机组(5)、网帘机组(6)、成型机组(7)、定型卷绕机组(8)以及智能控制***(9)，所述毛仓(1)设有进料口，所述抓毛器(2)的一端伸入毛仓(1)内，所述抓毛器(2)的另一端连接于恒重配毛器(3)，所述恒重配毛器(3)通过输送网帘一(15)连接于分梳除杂机组(5)，所述分梳除杂机组(5)通过输送网帘二(41)与转移帘(29)连接于网帘机组(6)，所述网帘机组(6)通过输送网帘三(42)连接于成型机组(7)内的输送网帘四(30)，所述成型机组(7)连接于定型卷绕机组(8)，所述智能控制***(9)智能控制智能联合加工***工作。
2.根据权利要求1所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：还包括超声波加湿机组(4)，所述超声波加湿机组(4)包括超声波加湿器(16)、连接管(17)与四个加湿喷管(18)，四个加湿喷管(18)通过连接管(17)连接于超声波加湿器(16)，且四个加湿喷管(18)分别设于分梳除杂机组(5)、网帘机组(6)、成型机组(7)、定型卷绕机组(8)的纤维进入端。
3.根据权利要求1所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述抓毛器(2)包括连接的软管与吸风管，所述吸风管伸入毛仓(1)内。
4.根据权利要求1所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述恒重配毛器(3)、分梳除杂机组(5)、网帘机组(6)以及成型机组(7)的外部通过盖板(10)、撑板(11)与垫板(12)组成一个密闭空间。
5.根据权利要求4所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述密闭空间通过管道纤维传输吸风***(13)与地吸除尘***(14)配合组成负压和逐级泄压***。
6.根据权利要求1所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述分梳除杂机组(5)包括输送罗拉(19)、给棉板(20)、剥取辊(21)、工作辊(22)、锡林(23)、上层道夫(24)、上层斩刀(25)、下层道夫(26)、下层斩刀(27)以及排杂***(28)，所述输送罗拉(19)与给棉板(20)设于锡林(23)用于接收料的一侧，并与输送网帘一(15)对应设置，所述剥取辊(21)与工作辊(22)设于锡林(23)的上侧，所述上层道夫(24)与上层斩刀(25)设于锡林(23)用于送出料的一侧上部，并与转移帘(29)对应设置，所述下层道夫(26)与下层斩刀(27)设于锡林(23)用于送料的一侧下部，并与输送网帘二(41)对应设置，所述排杂***(28)设于锡林(23)的下方，并连接于地吸除尘***(14)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述成型机组(7)包括针刺单元(31)、压辊(32)与导毡辊(33)，所述针刺单元(31)设于输送网帘四(30)上方，所述压辊(32)与导毡辊(33)设于输送网帘四(30)送出料的一侧，并与定型卷绕机组(8)对应设置，所述成型机组(7)底部连接于地吸除尘***(14)。
8.根据权利要求1所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述智能控制***(9)包括温湿度采集单元(34)、图像采集单元(35)、电机速度控制单元(36)与智能控制中心(37)。
9.根据权利要求8所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述温湿度采集单元(34)包括分别设于分梳除杂机组(5)、网帘机组(6)、成型机组(7)、定型卷绕机组(8)中的温湿度测定仪。
10.根据权利要求8所述的一种适用于牦牛毛制毡的智能联合加工***，其特征在于：所述图像采集单元(35)包括分别设于分梳除杂机组(5)、网帘机组(6)、成型机组(7)、定型卷绕机组(8)中的CCD工业相机。
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