CN114314192B - 一种自动换卷收卷机及其换卷割线控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动换卷收卷机及其换卷割线控制方法，其中，第三驱动组件驱动换卷盘转动并调节其上两收卷轴的收卷位置，第四驱动组件驱动收卷轴转动，第一驱动组件驱动排纱组件对应卷筒收卷区间沿收卷轴轴向做往复直线运动，使纱线螺旋缠绕于收卷轴的卷筒上，实现展纤纱线的均匀收卷。第五驱动组件驱动摆臂将割刀组件移动至割线位置；第二驱动组件能够使收卷轴上形成一夹线槽用于空卷卷筒纱线收卷端部的夹紧固定，并临时调整排纱组件的运动行程使纱线能够顺利导入割刀组件和夹线槽中，在实现断纱的同时将纱线端部夹紧，实现自动换卷断纱后的连续收卷，减少收卷机连续收卷过程中人工干涉，实现大规模自动化生产，提高产量。

Description

一种自动换卷收卷机及其换卷割线控制方法

技术领域

本发明涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种自动换卷收卷机及其换卷割线控制方法。

背景技术

在碳纤维的加工再生产过程中，需要对收卷的碳纤原丝进行放卷、展纤后收集再用于生产；展纤纱线加工生产得到的碳纤维薄层织物厚度小、克重低、铺贴性好、可设计性强，能够提升复合材料的力学性能。

在展纤后碳纤维纱线的收卷过程中，通过收卷轴带动其上的卷筒对往复排纱机构中导出的纱线进行螺旋卷绕收卷，以此确保纱线在卷筒上收卷均匀；在收卷设备的转盘上通常相对设置有两个收卷轴，当其中一个收卷轴上卷筒收卷达到满卷状态后，换盘至另一收卷轴上的空卷卷筒开始收卷，以此确保收卷设备的自动化连续收卷；由于从排纱机构中始终导出一根纱线进行持续收卷，满卷卷筒换盘后其尾端纱线会与空卷卷筒收卷开始的首端纱线保持连接状态，需要人工割线后再将满卷卷筒下料，为实现大规模自动化生产，对割线操作进一步改进。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种自动换卷收卷机及其换卷割线控制方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种自动换卷收卷机及其换卷割线控制方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自动换卷收卷机，包括：安装竖板和设置在其上的排纱机构、收卷机构和割线机构，所述排纱机构包括设置在所述安装竖板收卷侧的排纱组件和另一侧的第一驱动组件和第二驱动组件，所述收卷机构包括换卷盘和设置在其上的两收卷轴，且在所述安装竖板的非收卷侧对应设置有第三驱动组件和第四驱动组件，所述割线机构包括位于所述安装竖板收卷侧的摆臂和割刀组件，以及位于非收卷侧的第五驱动组件，所述第五驱动组件通过所述摆臂带动所述割刀组件朝所述换卷盘靠近或远离；

所述割刀组件设置在所述摆臂的一端且位于所述排纱组件的下方，所述换卷盘嵌设在所述安装竖板上并与其转动连接，两所述收卷轴相对所述换卷盘中心对称设置且均垂直于所述安装竖板，在所述换卷盘的收卷侧上位于两所述收卷轴之间对称设置有过渡杆，在所述换卷盘的另一侧上设置有安装架，所述第三驱动组件和所述第四驱动组件均设置在所述安装架上，并能分别驱动所述换卷盘和所述收卷轴转动；

所述收卷轴包括驱动轴和沿其轴向依次套设其上的涨紧套、固定座、夹线座和导气座，所述导气座固定在所述换卷盘上并与所述驱动轴转动连接，所述涨紧套的开口端与所述固定座固定连接，所述固定座与所述驱动轴固定连接，所述夹线座能够沿所述驱动轴轴向移动，并在其上设置有穿过所述换卷盘的第一拉杆；

所述排纱组件设置在第一安装座上并与其滑动连接，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均设置在第二安装座上，所述第一驱动组件能够驱动所述排纱组件沿所述收卷轴的轴向移动，所述第二驱动组件能够驱动所述排纱组件位移，并同时驱动所述第一拉杆并带动所述夹线座移动。

进一步的，所述割刀组件包括第一连接板、卡板和刀片，并通过所述第一连接板与所述摆臂固定连接，所述刀片设置在所述卡板上且其一端通过所述第一连接板和所述卡板从两侧压紧固定；

在所述卡板远离所述第一连接板的一端设置有卡勾，所述第一连接板配合所述刀片及卡勾形成一勾槽结构。

进一步的，所述第一连接板设置为梯形板，所述第一连接板分别通过其长底侧和短底侧与所述摆臂和所述卡板固定连接；

在所述第一连接板的长底侧开设有腰型孔，所述摆臂通过螺栓穿过所述腰型孔与所述第一连接板固定连接，所述腰型孔的长度方向垂直于所述安装竖板。

进一步的，所述第一连接板靠近所述卡勾的侧边设置为斜边，且所述第一连接板配合所述刀片和所述卡勾形成的勾槽开口端逐渐收拢设置。

进一步的，所述第五驱动组件包括第一气缸以及相互啮合的齿扇和齿轮，所述齿轮与所述摆臂远离所述割刀组件的一端固定连接，所述第一气缸设置在所述齿扇的一侧并通过连杆驱动所述齿扇转动；

在所述齿扇的中心部设置有连接套，并通过所述连接套与所述安装竖板转动连接，所述连杆的一端与所述第一气缸的输出轴端部转动连接，另一端与所述连接套固定连接。

进一步的，所述第一安装座和所述第二安装座对应设置且分别垂直设置在所述安装竖板的两侧，在所述第一安装座朝向所述收卷轴的一侧沿其长度方向设置有导轨，所述排纱组件与所述导轨滑动连接；

所述第二安装座设置为长方体壳体结构，包括沿其长度方向设置的内腔，在所述第二安装座朝向所述收卷轴的侧面上开设有第一限位槽，在其顶面上开设有第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽均与所述内腔相连通。

进一步的，所述第一驱动组件包括转轴、往复丝杆、滑块和驱动杆，所述转轴设置在所述内腔中且其两端分别与所述第一安装座的两端转动连接，所述往复丝杆套设在所述转轴上随其转动并能够沿其长度方向移动，所述滑块设置在所述第一限位槽内并通过其上的滑杆与所述往复丝杆的外螺纹滑动连接，所述驱动杆的一端固定在所述滑块上，另一端穿过所述安装竖板与所述排纱组件固定连接；

所述第二驱动组件包括第二气缸、第二拉杆和拉板，所述第二气缸同时驱动所述第二拉杆和所述拉板沿所述转轴轴向移动，所述第二拉杆的一端嵌入所述往复丝杆一端的限位环槽中并与其滑动连接，通过所述第二拉杆带动所述往复丝杆沿其长度方向移动，在所述第一拉杆上设置有滚轮，所述拉板通过所述滚轮驱动所述第一拉杆并带动所述夹线座朝向所述安装竖板移动。

进一步的，所述第二气缸设置在所述第二安装座顶面，在所述第二安装座顶面对应所述第二气缸输出轴设置有导向组件，且位于输出轴靠近所述收卷轴的一侧；

所述导向组件包括支座和其上的导杆，所述导杆沿所述转轴轴向设置，在其上设置有导向块并与其滑动连接，所述拉板固定在所述导向块上，所述第二气缸输出轴通过第二连接板与所述导向块固定连接。

进一步的，所述第一驱动组件还包括第一电机，所述第一电机通过带轮组件驱动所述转轴转动；

在所述安装架上对应所述收卷轴第一驱动轮的位置设置有安装槽，在所述安装槽中设置有第二驱动轮，所述第二驱动轮通过传动带同时驱动两所述第一驱动轮转动，所述第四驱动组件还包括第二电机，所述第二电机通过带轮组件驱动与所述第二驱动轮同轴设置的连接轴转动；

所述第三驱动组件还包括第三电机，小齿轮和齿轮盘，所述齿轮盘设置在所述安装架远离所述换卷盘的一端，并与所述换卷盘旋转轴心同轴设置，并与所述小齿轮相互啮合，所述第三电机通过带轮组件驱动所述小齿轮转动。

一种换卷割线控制方法，应用于如上述自动换卷收卷机，包括以下步骤：

通过第三驱动组件驱动换卷盘逆时针转动，使满卷收卷轴远离排纱组件，空卷收卷轴靠近排纱组件并移至断纱预备工位；

第二驱动组件驱动排纱组件和夹线座朝向安装竖板移动，改变排纱组件往复运动行程的同时，使夹线座与固定座之间形成夹线槽，第五驱动组件驱动割刀组件移至割线工位；

驱动换卷盘转动使空卷收卷轴移至断纱工位，同时通过第一驱动组件驱动排纱组件移动，使纱线落入夹线槽的同时也落入割刀组件中；

第二驱动组件和第五驱动组件复位，夹线槽压紧且排纱组件恢复往复运动行程区间，同时割刀组件复位并将纱线割断。

进一步的，在收卷轴的收卷过程中，通过第四驱动组件驱动收卷轴对排纱组件导出的纱线进行收卷，通过第一驱动组件驱动排纱组件在第一安装座上对应卷筒的区间内做往复直线运动，使纱线螺旋卷绕于收卷轴卷筒上；

随着卷筒上纱线卷绕直径的逐渐增大，通过第三驱动组件驱动换卷盘沿逆时针缓慢转动。

进一步的，当空卷收卷轴移至断纱预备工位时，首先通过第一驱动组件驱动排纱组件移至第一安装座远离安装竖板的一端，其次再同时驱动第二驱动组件和第五驱动组件动作，最后通过第一驱动组件驱动排纱组件朝向安装竖板移动，并同时通过第三驱动组件驱动换卷盘使空卷收卷轴移至断纱工位。

进一步的，当空卷收卷轴移至断纱预备工位时，空卷收卷轴上的滚轮与拉板相接触；

当拉板拉动滚轮远离安装竖板后，换卷盘带动空卷收卷轴移至断纱工位的过程中，滚轮沿卡板滚动，使夹线槽保持打开状态。

进一步的，当第二驱动组件复位后，第二气缸通过第二拉杆驱动往复丝杆复位；

通过套设在导气座和夹线座之间驱动轴上的复位弹簧，驱动夹线座朝向固定座压紧，使夹线槽闭合并将纱线压紧固定。

本发明的有益效果为：

在本发明公开的自动换卷收卷机中，通过第三驱动组件驱动换卷盘转动并调节其上两收卷轴的收卷位置，通过第四驱动组件驱动收卷轴转动，使纱线能够被卷绕于收卷轴的卷筒上，通过第一驱动组件驱动排纱组件对应卷筒收卷区间沿收卷轴轴向做往复直线运动，使纱线螺旋缠绕于收卷轴的卷筒上，实现展纤纱线的均匀收卷。通过第五驱动组件驱动摆臂将割刀组件移动至割线位置；第二驱动组件能够使收卷轴上形成一夹线槽用于空卷卷筒纱线收卷端部的夹紧固定，并临时调整排纱组件的运动行程使纱线能够顺利导入割刀组件和夹线槽中，在实现断纱的同时将纱线端部夹紧，实现自动换卷断纱后的连续收卷，减少收卷机连续收卷过程中人工干涉，实现大规模自动化生产，提高产量。

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中记载的一些实施例，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为本发明中自动换卷收卷机的结构示意图；

图2为本发明中自动换卷收卷机的后视图；

图3为本发明中第一驱动组件和第二驱动组件的结构示意图；

图4为本发明中收卷轴的结构示意图；

图5为图4中A-A出的剖面结构示意图；

图6为本发明中割线机构的结构示意图；

图7为图6中C处的局部结构放大图；

图8为本发明中第五驱动组件通过摆臂驱动割刀组件的示意图；

图9为本发明中第二驱动组件驱动夹线座的示意图；

图10为本发明中收卷机开始换卷盘换卷过程的示意图；

图11为本发明中空卷收卷轴移至断纱预备工位的示意图；

图12为本发明中空卷收卷轴移至断纱工位的示意图；

图13为图2中B处的局部结构放大图；

图14为本发明中拉板拨动滚轮后的结构示意图；

图15为本发明中空卷收卷轴移至断纱工位后滚轮与拉板配合示意图；

图16为本发明中排纱组件配合收卷轴收卷过程中往复运动行程示意图；

图17为本发明中第二驱动组件拉动排纱组件后的复运动行程示意图；

图18为本发明中排纱组件带动纱线朝向夹线槽以及割刀组件运动过程示意图。

附图标记：1、安装竖板；11、第一安装座；111、导轨；12、第二安装座；121、内腔；122、第一限位槽；123、第二限位槽；2、排纱组件；3、第一驱动组件；31、转轴；32、往复丝杆；321、限位环槽；33、滑块；34、驱动杆；35、第一电机；4、第二驱动组件；41、第二气缸；42、第二拉杆；43、拉板；44、导向组件；441、支座；442、导杆；443、导向块；444、第二连接板；5、换卷盘；51、过渡杆；52、安装架；521、安装槽；53、第三驱动组件；531、第三电机；532、小齿轮；533、齿轮盘；54、第四驱动组件；541、第二电机；542、第二驱动轮；543、连接轴；6、收卷轴；61、驱动轴；62、涨紧套；63、固定座；64、夹线座；641、第一拉杆；642、滚轮；65、导气座；66、第一驱动轮；67、复位弹簧；7、第五驱动组件；71、第一气缸；72、齿扇；721、连接套；73、齿轮；74、连杆；8、摆臂；9、割刀组件；91、第一连接板；911、腰型孔；92、卡板；921、卡勾；93、刀片。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在目前碳纤维纱线的加工再生产过程中，使用收卷机对展纤后的碳纤维纱线进行收卷，在收卷机的转盘上相对设置有两个收卷轴，当其中靠近排纱装置的收卷轴收卷至满卷状态后，通过转盘驱动两收卷轴换卷位移，使满卷收卷轴远离排纱装置的同时，空卷收卷轴靠近排纱装置开始继续收卷；当完成换盘至空卷收卷轴开始收卷期间，满卷卷筒其尾端纱线会与空卷卷筒收卷开始的首端纱线保持连接状态，且空卷卷筒自动绕卷前需要对其绕卷纱线端部进行固定；在现有收卷机的换卷过程中，通过人工将两收卷轴之间的纱线割断，并人工进行空卷卷筒的初始绕卷，实现空卷卷筒开始收卷时纱线端部的固定。

现有的收卷机自动化程度不高，需要配合大量的人工操作干涉连续收卷过程，不利于产量的提高，原因在于不适用于大规模自动化生产。本发明针对现有收卷换卷过程中存在的技术问题，提供一种自动化收卷设备及其控制方法，有利于减少人工干涉，提高大规模自动化生产，提高产量。

具体参见图1至图9所示的一种自动换卷收卷机，安装竖板1和设置在其上的排纱机构、收卷机构和割线机构，排纱机构包括设置在安装竖板1收卷侧的排纱组件2和另一侧的第一驱动组件3和第二驱动组件4，收卷机构包括换卷盘5和设置在其上的两收卷轴6，且在安装竖板1的非收卷侧对应设置有第三驱动组件53和第四驱动组件54，割线机构包括位于安装竖板1收卷侧的摆臂8和割刀组件9，以及位于非收卷侧的第五驱动组件7，第五驱动组件7通过摆臂8带动割刀组件9朝换卷盘5靠近或远离。

在收卷机的使用过程中，第三驱动组件53驱动换卷盘5转动并调节其上两收卷轴6的收卷位置，第四驱动组件54驱动收卷轴6转动，使纱线能够被卷绕于收卷轴6的卷筒上，第一驱动组件3驱动排纱组件2对应卷筒收卷区间沿收卷轴6轴向做往复直线运动，使纱线螺旋缠绕于收卷轴6的卷筒上，实现展纤纱线的均匀收卷。第五驱动组件7驱动杆34摆将割刀组件9移动至割线位置；第二驱动组件4能够使收卷轴6上形成一夹线槽用于空卷卷筒纱线收卷端部的夹紧固定，并临时调整排纱组件2的运动行程使纱线能够顺利导入割刀组件9和夹线槽中，在实现断纱的同时将纱线端部夹紧。

进一步的，如图1和图2所示，割刀组件9设置在摆臂8的一端且位于排纱组件2的下方，换卷盘5嵌设在安装竖板1上并与其转动连接，两收卷轴6相对换卷盘5中心对称设置且均垂直于安装竖板1，在换卷盘5的收卷侧上位于两收卷轴6之间对称设置有过渡杆51，在换卷盘5的另一侧上设置有安装架52，第三驱动组件53和第四驱动组件54均设置在安装架52上，并能分别驱动换卷盘5和收卷轴6转动。

如图4所示，收卷轴6包括驱动轴61和沿其轴向依次套设其上的涨紧套62、固定座63、夹线座64和导气座65，导气座65固定在换卷盘5上并与驱动轴61转动连接，涨紧套62的开口端与固定座63固定连接，固定座63与驱动轴61固定连接，夹线座64能够沿驱动轴61轴向移动，并在其上设置有穿过换卷盘5的第一拉杆641；排纱组件2设置在第一安装座11上并与其滑动连接，第一驱动组件3和第二驱动组件4均设置在第二安装座12上，第一驱动组件3能够驱动排纱组件2沿收卷轴6的轴向移动，第二驱动组件4能够驱动排纱组件2位移，并同时驱动第一拉杆641并带动夹线座64移动。

实施例一：

作为上述割线机构的优选实施例，割刀组件9设置在摆臂8的一端且位于安装竖板1的收卷侧，摆臂8的另一端与安装竖板1转动连接，第五驱动组件7设置在安装竖板1的另一侧并驱动摆臂8摆动。其中，割刀组件9中刀口的设置使第五驱动组件7驱动伸出摆臂8带动割刀组件9复位的过程中将纱线割断。

具体的，如图7所示，割刀组件9包括第一连接板91、卡板92和刀片93，并通过第一连接板91与摆臂8固定连接，刀片93设置在卡板92上且其一端通过第一连接板91和卡板92从两侧压紧固定；在卡板92远离第一连接板91的一端设置有卡勾921，第一连接板91配合刀片93及卡勾921形成一勾槽结构。

第一连接板91设置为梯形板，第一连接板91分别通过其长底侧和短底侧与摆臂8和卡板92固定连接；在第一连接板91的长底侧开设有腰型孔911，摆臂8通过螺栓穿过腰型孔911与第一连接板91固定连接，腰型孔911的长度方向垂直于安装竖板1。

参见图18所示侧视图中，夹线槽与割刀组件9刀口的位置关系，以及排纱组件2的运动方向；割刀组件9通过连接板与摆臂8固定连接，通过腰型孔911能够调节割刀组件9的安装位置，即调节割刀组件9与安装竖板1之间的间距，使排纱过程中，纱线首先落入割刀组件9的勾槽结构中，其次再落入至夹线槽中，确保换卷过程中收卷轴6夹线的同时能够实现断纱操作。

进一步的，在本实施中，第一连接板91靠近卡勾921的侧边设置为斜边，且第一连接板91配合刀片93和卡勾921形成的勾槽开口端逐渐收拢设置。当排纱组件2带动纱线逐渐接近割刀组件9时，纱线首先与第一连接板91的的斜边相接触，勾槽开口端收拢设置，能够在排纱组件2进一步靠近安装竖板1的过程中由斜边导向勾槽结构中的刀片93，但不会使纱线朝向刀片93压紧，在第二驱动组件4驱动夹线槽闭合时，配合摆臂8驱动割刀组件9完成断纱，同时夹紧空卷卷筒收卷纱线的端部，实现换卷后的自动收卷。

实施例二：

作为上述实施例一中割线机构第五驱动组件7的优选实施例，如图6所示，第五驱动组件7包括第一气缸71以及相互啮合的齿扇72和齿轮73，齿轮73与摆臂8远离割刀组件9的一端固定连接，第一气缸71设置在齿扇72的一侧并通过连杆74驱动齿扇72转动；在齿扇72的中心部设置有连接套721，并通过连接套721与安装竖板1转动连接，连杆74的一端与第一气缸71的输出轴端部转动连接，另一端与连接套721固定连接。

在具体实施过程中，参见图8所示，齿扇72的转动能够驱动摆臂8的一端转动进而实现摆臂8的摆动；当第一气缸71的输出轴伸出时，齿扇72驱动齿轮73逆时针转动， 齿轮73驱动摆臂8逆时针摆动，使割刀组件9朝向换卷盘5移动，并能够停留在割线位置，如图11所示；如图12所示，通过第一驱动组件3驱动排纱组件2使经过空卷卷筒与过渡杆51之间的纱线滑入至割刀组件9的勾槽中；当第一气缸71输出轴伸出时，齿扇72驱动齿轮73顺时针转动，并使摆臂8驱动割刀组件9顺时针转动，将纱线割断的同时使割刀组件9复位。

实施例三：

作为本发明中第一驱动组件3和第二驱动组件4的优选实施例，第一驱动组件3和第二驱动组件4均设置在第二安装座12上，第一驱动组件3能够驱动排纱组件2沿收卷轴6的轴向移动，第二驱动组件4能够驱动排纱组件2位移，并同时驱动第一拉杆641并带动夹线座64移动使夹线槽形成。

具体参见图3所示，第一安装座11和第二安装座12对应设置且分别垂直设置在安装竖板1的两侧，在第一安装座11朝向收卷轴6的一侧沿其长度方向设置有导轨111，排纱组件2与导轨111滑动连接；第二安装座12设置为长方体壳体结构，包括沿其长度方向设置的内腔121，在第二安装座12朝向收卷轴6的侧面上开设有第一限位槽122，在其顶面上开设有第二限位槽123，第一限位槽122和第二限位槽123均与内腔121相连通。

进一步的，第一驱动组件3包括转轴31、往复丝杆32、滑块33和驱动杆34，转轴31设置在内腔121中且其两端分别与第一安装座11的两端转动连接，往复丝杆32套设在转轴31上随其转动并能够沿其长度方向移动，滑块33设置在第一限位槽122内并通过其上的滑杆与往复丝杆32的外螺纹滑动连接，驱动杆34的一端固定在滑块33上，另一端穿过安装竖板1与排纱组件2固定连接；第二驱动组件4包括第二气缸41、第二拉杆42和拉板43，第二气缸41同时驱动第二拉杆42和拉板43沿转轴31轴向移动，第二拉杆42的一端嵌入往复丝杆32一端的限位环槽321中并与其滑动连接，通过第二拉杆42带动往复丝杆32沿其长度方向移动，在第一拉杆641上设置有滚轮642，拉板43通过滚轮642驱动第一拉杆641并带动夹线座64朝向安装竖板1移动。

在第一驱动组件3中，通过转轴31的转动带动往复丝杆32同轴转动，通过与往复丝杆32螺接的滑块33将转轴31的转动动力转换为滑块33直线运动的动力，并通过滑块33上的驱动杆34穿过安装竖板1驱动排纱组件2往复运动。第二驱动组件4中第二拉杆42和拉板43均设置在第二气缸41输出轴端部位置，第二拉杆42和拉板43分别通过限位环槽321和滚轮642驱动往复丝杆32和第一拉杆641移动。

在具体实施过程中，参见图10至15所示，拉板43位于滚轮642靠近安装竖板1的一侧，第二气缸41输出轴的收缩能够通过其上第二拉杆42和拉板43分别同时带动往复丝杆32和滚轮642远离安装竖板1，往复丝杆32能够通过驱动杆34带动安装竖板1另一端的排纱组件2靠近安装竖板1，滚轮642通过第一拉杆641带动夹线座64靠近换卷盘5形成夹线槽；当第二气缸41输出轴伸出复位后，能够同步通过第二拉杆42带动往复丝杆32移动，并同步使排纱组件2恢复至往复收卷运动的行程区间内，此处参见图16和图17所示；在恢复过程中，拉板43并不带动滚轮642复位，夹线座64在驱动轴61上复位弹簧67的驱动下复位并与固定座63压紧，将纱线新的收卷端部固定，便于空卷卷筒换卷后的自动卷绕。

实施例四：

作为实施例三中第二驱动组件4的另一优选实施例，如图3所示，第二气缸41设置在第二安装座12顶面，在第二安装座12顶面对应第二气缸41输出轴设置有导向组件44，且位于输出轴靠近收卷轴6的一侧；导向组件44包括支座441和其上的导杆442，导杆442沿转轴31轴向设置，在其上设置有导向块443并与其滑动连接，拉板43固定在导向块443上，第二气缸41输出轴通过第二连接板444与导向块443固定连接。导向组件44的设置能够使第二驱动组件4带动往复丝杆32和夹线座64的移动更加平稳。

实施例五：

第一驱动组件3还包括第一电机35，第一电机35通过带轮组件驱动转轴31转动；在安装架52上对应收卷轴6第一驱动轮66的位置设置有安装槽521，在安装槽521中设置有第二驱动轮542，第二驱动轮542通过传动带同时驱动两第一驱动轮66转动，第四驱动组件54还包括第二电机541，第二电机541通过带轮组件驱动与第二驱动轮542同轴设置的连接轴543转动；第三驱动组件53还包括第三电机531，小齿轮532和齿轮盘533，齿轮盘533设置在安装架52远离换卷盘5的一端，并与换卷盘5旋转轴31心同轴设置，并与小齿轮532相互啮合，第三电机531通过带轮组件驱动小齿轮532转动。

实施例六：

本发明进一步公开了一种换卷割线控制方法，应用于上述实施例所述的自动换卷收卷机，包括以下步骤：

通过第三驱动组件53驱动换卷盘5逆时针转动，使满卷收卷轴6远离排纱组件2，此时割刀组件9并未移至割线位置，如图10所示，空卷收卷轴6靠近排纱组件2并移至断纱预备工位；

第二驱动组件4驱动排纱组件2和夹线座64朝向安装竖板1移动，改变排纱组件2往复运动行程的同时，使夹线座64与固定座63之间形成夹线槽，如图9所示，第五驱动组件7驱动割刀组件9移至割线工位，如图11所示；

驱动换卷盘5转动使空卷收卷轴6移至断纱工位，同时通过第一驱动组件3驱动排纱组件2移动，使纱线落入夹线槽的同时也落入割刀组件9中，如图12所示；

第二驱动组件4和第五驱动组件7复位，夹线槽压紧且排纱组件2恢复往复运动行程区间，同时割刀组件9复位并将纱线割断。

进一步的，在收卷轴6的收卷过程中，通过第四驱动组件54驱动收卷轴6对排纱组件2导出的纱线进行收卷，通过第一驱动组件3驱动排纱组件2在第一安装座11上对应卷筒的区间内做往复直线运动，使纱线螺旋卷绕于收卷轴6卷筒上；随着卷筒上纱线卷绕直径的逐渐增大，通过第三驱动组件53驱动换卷盘5沿逆时针缓慢转动。

当空卷收卷轴6移至断纱预备工位时，首先通过第一驱动组件3驱动排纱组件2移至第一安装座11远离安装竖板1的一端，其次再同时驱动第二驱动组件4和第五驱动组件7动作，最后通过第一驱动组件3驱动排纱组件2朝向安装竖板1移动，并同时通过第三驱动组件53驱动换卷盘5使空卷收卷轴6移至断纱工位。

当空卷收卷轴6移至断纱预备工位时，空卷收卷轴6上的滚轮642与拉板43相接触，如图13所示；当拉板43拉动滚轮642远离安装竖板1后，如图14所示，换卷盘5带动空卷收卷轴6移至断纱工位的过程中，滚轮642沿卡板92滚动，使夹线槽保持打开状态，如图15所示。在滚轮642沿卡板92滚动过程中，排纱组件2在如图17所示的行程内朝向安装竖板1移动，使排纱组件2导出的纱线能够在落入割刀组件9的勾槽后，再落入至夹线槽中。

当第二驱动组件4复位后，第二气缸41通过第二拉杆42驱动往复丝杆32复位；通过套设在导气座65和夹线座64之间驱动轴61上的复位弹簧67，驱动夹线座64朝向固定座63压紧，使夹线槽闭合并将纱线压紧固定。此时排纱组件2的运动行程参见图16所示，排纱组件2导出纱线端部被夹线槽夹紧，在排纱组件2远离安装竖板1移动过程中，开始螺旋缠绕于空卷卷筒上，实现自动换卷断纱后的连续收卷。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种自动换卷收卷机，其特征在于，包括：安装竖板和设置在其上的排纱机构、收卷机构和割线机构，所述排纱机构包括设置在所述安装竖板收卷侧的排纱组件和另一侧的第一驱动组件和第二驱动组件，所述收卷机构包括换卷盘和设置在其上的两收卷轴，且在所述安装竖板的非收卷侧对应设置有第三驱动组件和第四驱动组件，所述割线机构包括位于所述安装竖板收卷侧的摆臂和割刀组件，以及位于非收卷侧的第五驱动组件，所述第五驱动组件通过所述摆臂带动所述割刀组件朝所述换卷盘靠近或远离；

所述割刀组件设置在所述摆臂的一端且位于所述排纱组件的下方，所述换卷盘嵌设在所述安装竖板上并与其转动连接，两所述收卷轴相对所述换卷盘中心对称设置且均垂直于所述安装竖板，在所述换卷盘的收卷侧上位于两所述收卷轴之间对称设置有过渡杆，在所述换卷盘的另一侧设置有安装架，所述第三驱动组件和所述第四驱动组件均设置在所述安装架上，并能分别驱动所述换卷盘和所述收卷轴转动；

所述收卷轴包括驱动轴和沿其轴向依次套设其上的涨紧套、固定座、夹线座和导气座，所述导气座固定在所述换卷盘上并与所述驱动轴转动连接，所述涨紧套的开口端与所述固定座固定连接，所述固定座与所述驱动轴固定连接，所述夹线座能够沿所述驱动轴轴向移动，并在其上设置有穿过所述换卷盘的第一拉杆；

所述排纱组件设置在第一安装座上并与其滑动连接，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均设置在第二安装座上，所述第一驱动组件能够驱动所述排纱组件沿所述收卷轴的轴向移动，所述第二驱动组件能够驱动所述排纱组件位移，并同时驱动所述第一拉杆并带动所述夹线座移动；

所述割刀组件包括第一连接板、卡板和刀片，并通过所述第一连接板与所述摆臂固定连接，所述刀片设置在所述卡板上且其一端通过所述第一连接板和所述卡板从两侧压紧固定；

在所述卡板远离所述第一连接板的一端设置有卡勾，所述第一连接板配合所述刀片及卡勾形成一勾槽结构；

所述第一连接板设置为梯形板，且分别通过其长底侧和短底侧与所述摆臂和所述卡板固定连接；

在所述第一连接板的长底侧开设有腰型孔，所述摆臂通过螺栓穿过所述腰型孔与所述第一连接板固定连接，所述腰型孔的长度方向垂直于所述安装竖板；

所述第一连接板靠近所述卡勾的侧边设置为斜边，且所述第一连接板配合所述刀片和所述卡勾形成的勾槽结构开口端逐渐收拢设置。

2.根据权利要求1所述的自动换卷收卷机，其特征在于，所述第五驱动组件包括第一气缸以及相互啮合的齿扇和齿轮，所述齿轮与所述摆臂远离所述割刀组件的一端固定连接，所述第一气缸设置在所述齿扇的一侧并通过连杆驱动所述齿扇转动；

在所述齿扇的中心部设置有连接套，并通过所述连接套与所述安装竖板转动连接，所述连杆的一端与所述第一气缸的输出轴端部转动连接，另一端与所述连接套固定连接。

3.根据权利要求1所述的自动换卷收卷机，其特征在于，所述第一安装座和所述第二安装座对应设置且分别垂直设置在所述安装竖板的两侧，在所述第一安装座朝向所述收卷轴的一侧沿其长度方向设置有导轨，所述排纱组件与所述导轨滑动连接；

所述第二安装座设置为长方体壳体结构，包括沿其长度方向设置的内腔，在所述第二安装座朝向所述收卷轴的侧面上开设有第一限位槽，在其顶面上开设有第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽均与所述内腔相连通。

4.根据权利要求3所述的自动换卷收卷机，其特征在于，所述第一驱动组件包括转轴、往复丝杆、滑块和驱动杆，所述转轴设置在所述内腔中且其两端分别与所述第一安装座的两端转动连接，所述往复丝杆套设在所述转轴上随其转动并能够沿其长度方向移动，所述滑块设置在所述第一限位槽内并通过其上的滑杆与所述往复丝杆的外螺纹滑动连接，所述驱动杆的一端固定在所述滑块上，另一端穿过所述安装竖板与所述排纱组件固定连接；

所述第二驱动组件包括第二气缸、第二拉杆和拉板，所述第二气缸同时驱动所述第二拉杆和所述拉板沿所述转轴轴向移动，所述第二拉杆的一端嵌入所述往复丝杆一端的限位环槽中并与其滑动连接，通过所述第二拉杆带动所述往复丝杆沿其长度方向移动，在所述第一拉杆上设置有滚轮，所述拉板通过所述滚轮驱动所述第一拉杆并带动所述夹线座朝向所述安装竖板移动。

5.根据权利要求4所述的自动换卷收卷机，其特征在于，所述第二气缸设置在所述第二安装座顶面，在所述第二安装座顶面对应所述第二气缸输出轴设置有导向组件，且位于输出轴靠近所述收卷轴的一侧；

所述导向组件包括支座和其上的导杆，所述导杆沿所述转轴轴向设置，在其上设置有导向块并与其滑动连接，所述拉板固定在所述导向块上，所述第二气缸输出轴通过第二连接板与所述导向块固定连接。

6.根据权利要求4所述的自动换卷收卷机，其特征在于，所述第一驱动组件还包括第一电机，所述第一电机通过带轮组件驱动所述转轴转动；

在所述安装架上对应所述收卷轴第一驱动轮的位置设置有安装槽，在所述安装槽中设置有第二驱动轮，所述第二驱动轮通过传动带同时驱动两所述第一驱动轮转动，所述第四驱动组件还包括第二电机，所述第二电机通过带轮组件驱动与所述第二驱动轮同轴设置的连接轴转动；

所述第三驱动组件还包括第三电机，小齿轮和齿轮盘，所述齿轮盘设置在所述安装架远离所述换卷盘的一端，并与所述换卷盘旋转轴心同轴设置，所述齿轮盘与所述小齿轮相互啮合，所述第三电机通过带轮组件驱动所述小齿轮转动。

7.一种换卷割线控制方法，应用于如上述权利要求6所述的自动换卷收卷机，其特征在于，包括以下步骤：

通过第三驱动组件驱动换卷盘逆时针转动，使满卷收卷轴远离排纱组件，空卷收卷轴靠近排纱组件并移至断纱预备工位；

第二驱动组件驱动排纱组件和夹线座朝向安装竖板移动，改变排纱组件往复运动行程的同时，使夹线座与固定座之间形成夹线槽，第五驱动组件驱动割刀组件移至割线工位；

继续驱动换卷盘转动使空卷收卷轴移至断纱工位，同时通过第一驱动组件驱动排纱组件移动，使纱线落入夹线槽的同时也落入割刀组件中；

第二驱动组件和第五驱动组件复位，夹线槽压紧且排纱组件恢复往复运动行程区间，同时割刀组件复位并将纱线割断。

8.根据权利要求7所述的换卷割线控制方法，其特征在于，在收卷轴的收卷过程中，通过第四驱动组件驱动收卷轴对排纱组件导出的纱线进行收卷，通过第一驱动组件驱动排纱组件在第一安装座上对应卷筒的区间内做往复直线运动，使纱线螺旋卷绕于收卷轴卷筒上；

随着卷筒上纱线卷绕直径的逐渐增大，通过第三驱动组件驱动换卷盘沿逆时针缓慢转动。

9.根据权利要求7所述的换卷割线控制方法，其特征在于，当空卷收卷轴移至断纱预备工位时，首先通过第一驱动组件驱动排纱组件移至第一安装座远离安装竖板的一端，其次再同时驱动第二驱动组件和第五驱动组件动作，最后通过第一驱动组件驱动排纱组件朝向安装竖板移动，并同时通过第三驱动组件驱动换卷盘使空卷收卷轴移至断纱工位。

10.根据权利要求9所述的换卷割线控制方法，其特征在于，当空卷收卷轴移至断纱预备工位时，空卷收卷轴上的滚轮与拉板相接触；

当拉板拉动滚轮远离安装竖板后，换卷盘带动空卷收卷轴移至断纱工位的过程中，滚轮沿卡板滚动，使夹线槽保持打开状态。

11.根据权利要求7所述的换卷割线控制方法，其特征在于，当第二驱动组件复位后，第二气缸通过第二拉杆驱动往复丝杆复位；

通过套设在导气座和夹线座之间驱动轴上的复位弹簧，驱动夹线座朝向固定座压紧，使夹线槽闭合并将纱线压紧固定。

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