CN117049267B - 一种自动化碳纤维打纱机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动化碳纤维打纱机，涉及纱线缠绕生产技术领域。本发明中放纱单元提供碳纤维纱线并将纱线送入到打纱***中，张力检测单元起到了纱线的传输以及检测纱线传递过程中的张力情况；纱线在进入到打纱单元后，排纱模块将纱线引导到打纱模块中，打纱模块驱动纱管收卷纱线完成打纱，排纱模块配合打纱模块是实现轴向方向的排纱走线，断纱模块实现将打纱完成的纱管的纱线切断，落料模块将打纱完成的纱管收集，下料模块和推料模块配合实现新纱管的下料和更换，推料模块实现断纱后辅助将纱线自动卷绕到新下料的纱管上，控制单元控制上述过程实现纱线的放纱到卷绕在纱管等一系列自动化动作，极大地降低了人员的劳动强度，工作效率大大提高。

Description

一种自动化碳纤维打纱机

技术领域

本发明涉及纱线缠绕生产技术领域，特别是涉及一种自动化碳纤维打纱机。

背景技术

碳纤维纱线必须从原纱筒上将纱线卷绕到不同规格的纱管上，纱管安装到锭子上后到编织机上进线编织。从原纱筒卷绕到纱管上的过程称之为打纱。目前碳纤维打纱均采用其他纱线的打纱机或采用其他打纱机改制后打纱，其打纱效果并不理想，容易造成纱线起毛，撕裂等问题，严重影响纱线质量；同时传统打纱机皆为半自动式打纱，需人工上下纱管，手动断纱，卷纱；动作复杂对人员熟练度要求高且生产效率低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动化碳纤维打纱机，用于解决背景技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动化碳纤维打纱机，包括：

放纱单元、张力检测单元、打纱单元和控制单元，纱线依次从所述放纱单元经过所述张力检测单元传输到所述打纱单元；

所述放纱单元上设有放纱支撑架和原纱筒，原纱筒安装在所述放纱支撑架上，纱线从原纱筒上引出到所述张力检测单元中，所述张力检测单元用于传输纱线并检测纱线的张力；

所述打纱单元包括排纱模块、打纱模块、下料模块、推料模块、压纱模块、断纱模块和落料模块，所述打纱单元设置在打纱安装台上，所述排纱模块将所述张力检测单元中传递的纱线引入到所述打纱模块中，所述打纱模块包括间隔对立设置的打纱旋转组件和打纱夹紧组件，所述打纱旋转组件和所述打纱夹紧组件配合夹紧并驱动纱管收卷纱线，所述排纱模块包括排纱驱动组件和排纱引导组件，所述排纱驱动组件驱动所述排纱引导组件将纱线沿纱管轴向方向排纱走线，所述下料模块用于存放并放出纱管，所述推料模块将下料的纱管送入到所述打纱模块中；所述断纱模块将打纱完成的纱管的纱线切断，所述落料模块收集打纱完成的纱管，所述压纱模块设置在所述打纱模块的底部，所述压纱模块配合将纱线推压到新的纱管上；

所述控制单元用于控制所述放纱单元、所述张力检测单元和所述打纱单元。

可选的，所述放纱单元还包括放纱安装座和原纱安装组件；

所述放纱安装座安装在所述放纱支撑架上，所述原纱安装组件安装在所述放纱安装座上，所述原纱安装组件包括磁粉制动器、放纱带座轴承和放纱支撑轴，所述磁粉制动器固定在所述放纱安装座上，所述放纱支撑轴通过放纱带座轴承转动安装在所述放纱安装座上，所述放纱支撑轴和所述磁粉制动器通过放纱联轴器连接，所述原纱筒套装在所述放纱支撑轴上，所述原纱筒和所述放纱固定轴之间通过固定支撑块和锁紧螺钉固定连接。

可选的，所述张力检测单元包括检测支撑台、放纱传输组件和张力检测组件；

所述放纱传输组件和所述张力检测组件均安装在所述检测支撑台上，所述放纱传输组件包括多个间隔布置的放纱传输导轮，所述张力检测组件包括检测导轮和张力传感器，所述张力传感器的检测端和所述检测导轮连接。

可选的，所述排纱驱动组件包括排纱伺服电机、排纱滑块和排纱滑轨，所述排纱伺服电机驱动所述排纱滑块在所述排纱滑轨上直线往复运动；

所述排纱引导组件包括排纱引导板和导轮模组，所述排纱引导板安装在排纱滑块上，所述排纱引导板的前后两端分别为入纱端和出纱端，所述入纱端靠近所述张力检测单元一侧，所述出纱端靠近所述打纱模块一侧，所述导轮模组包括水平导轮组、倾斜导轮组和垂直导轮组，所述水平导轮组、所述倾斜导轮组和所述垂直导轮组沿入纱端到出纱端方向依次布置在排纱引导板的表面。

可选的，所述打纱旋转组件包括打纱伺服电机和打纱减速机，所述打纱伺服电机和所述打纱减速机连接；

所述打纱夹紧组件包括夹紧气缸和旋转夹头，所述旋转夹头连接在所述夹紧气缸的输出端上，纱管的一端连接在打纱减速机的输出端上，纱管的另一端夹固在旋转夹头上；

所述打纱模块还包括长度调节组件，所述长度调节组件包括调节固定块、调节光轴、调节滑动块和调节安装板，所述调节光轴通过所述调节固定块固定在打纱安装台上，所述调节光轴的长度方向和纱管的夹持方向平行，所述调节滑动块滑动安装在所述调节光轴上，所述打纱夹紧组件通过所述调节安装板安装在所述调节滑动块上。

可选的，所述下料模块包括下料架和下料驱动组件，

所述下料架上设有盛放槽，所述盛放槽用于盛放纱管，且纱管可在盛放槽中上下滑动，

所述下料驱动组件包括下料驱动安装板和下料气缸，下料驱动安装板靠近所述下料架的底部且所述下料驱动安装板安装在所述下料架的两侧，所述下料气缸设置在所述下料安装架上，所述下料气缸的伸缩端设有下料承托板，当所述下料气缸的伸缩端伸出时，所述下料承托板承托所述下料架中的纱管，当所述下料气缸的伸缩端缩回时，所述下料架中的纱管下料到所述推料模块中。

可选的，所述推料模块包括推料伺服驱动组件和推料盛纱块；

所述推料伺服驱动组件包括推料驱动电机、推料滑轨和推料滑块，所述推料驱动电机驱动所述推料滑块在所述推料滑轨上直线运动，所述推料盛纱块安装在所述推料滑块上，所述推料盛纱块的端部转动连接有夹纱板，所述夹纱板和所述推料盛纱块的转动连接处设有夹纱弹簧件。

可选的，所述压纱模块包括压纱气缸、压纱安装座、紧纱压轮、压轮轴、压轮安装板、压纱导向板和压纱导柱；

所述压纱安装座固定在打纱安装台上，所述压纱导向板倾斜安装在压纱安装座上且所述压纱导向板安装在远离推料模块的一侧，所述压纱导向板的表面与所述压纱安装座的表面的夹角为钝角，所述压纱气缸的本体固定在压纱导向板上，所述压纱气缸的伸缩端与所述压轮安装板连接，所述压纱导柱的端部与所述压轮安装板固定连接且所述压纱导柱和所述压纱导向板滑动连接，所述紧纱压轮通过压纱轴转动安装在压纱安装板上。

可选的，所述断纱模块包括断纱气缸、推动连接件、活动刀柄和固定刀柄，

所述活动刀柄包括滑动部和第一断切部，所述第一断切部上设有第一切刀，所述固定刀柄包括固定部和第二断切部，所述第二断切部上设有第二切刀，所述滑动部和所述固定部之间为滑动配合连接，所述第一断切部和所述第二断切部相互平行，所述第一切刀和所述第二切刀在高度方向上相互交错，断纱气缸的伸缩端和所述活动刀柄的活动部通过所述推动连接件连接，所述断纱气缸驱动所述滑动部和所述固定部相对滑动位移；

所述固定刀柄的固定部的底部设有切断压力调节组件，所述切断压力调节组件包括调节螺杆、U型座、调节导柱、调节弹簧和调节滚动组，所述U型座安装在所述固定部的底部，所述U型座的底部设有螺纹孔，所述调节螺杆和所述U型座螺纹配合，所述调节螺杆远离所述U型座的一端设有调节手柄，所述调节滚动组包括调节安装座、调节连接轴和调节轴承，所述调节连接轴安装在所述调节安装座上，所述调节轴承和所述调节连接轴配合，所述调节轴承和所述活动刀柄滚动配合，所述调节导柱的一端固定在所述调节安装座的底部，所述调节导柱的另一端贯穿所述U型座且所述调节导柱和所述U型座滑动连接，所述调节弹簧设置在所述调节安装座和所述调节螺杆之间。

可选的，所述落料模块包括落料缓冲装置和接料框；所述落料缓冲装置包括固定落料挡板、活动落料挡板和落料气缸，所述固定落料挡板倾斜固定在打纱安装台的底部，所述活动落料挡板的顶部转动安装在打纱安装台的底部，所述固定落料挡板和所述活动落料挡板相对设置在打纱安装台的底部两侧，所述固定落料板的底端横向设置有限位垫，所述落料气缸的主体倾斜固定在打纱安装台的底部，落料气缸的伸缩端与所述活动落料板的底部连接，所述落料气缸推动活动落料挡板转动至限位垫处时，所述固定落料挡板和所述活动落料挡板可形成V型缓冲容纳空间用于放置纱管；

所述控制单元包括张力控制器和PLC控制器，所述张力控制器分别和所述磁粉控制器、所述张力传感器电性连接，所述PLC控制器控制放纱单元、张力检测单元、打纱单元工作。

如上所述，本发明的一种自动化碳纤维打纱机，至少具有以下有益效果：

本发明提供了一种自动化碳纤维打纱机，可用于纱线的缠绕生产技术领域中。本发明中包括放纱单元、张力检测单元、打纱单元和控制单元。其中放纱单元中设有原纱筒，放纱单元提供碳纤维纱线并将纱线送入到打纱***中，张力检测单元用于将放纱单元的纱线送入到打纱单元中，起到了纱线的传输以及检测纱线传递过程中的张力情况；而打纱单元包括了排纱模块、打纱模块、下料模块、推料模块、压纱模块、断纱模块和落料模块，纱线在进入到打纱单元后，排纱模块将纱线引导到打纱模块中，打纱模块实现驱动纱管收卷纱线完成打纱，排纱模块配合打纱模块是实现轴向方向的排纱走线，断纱模块实现将打纱完成的纱管的纱线切断，所述落料模块将打纱完成的纱管收集，下料模块和推料模块配合实现新纱管的下料和更换，推料模块实现断纱后辅助将纱线自动卷绕到新下料的纱管上，并通过控制单元控制上述过程实现纱线的放纱到卷绕在纱管等一系列自动化动作，极大地降低了人员的劳动强度，工作效率大大提高。

附图说明

图1显示为本发明的一种自动化碳纤维打纱机的整体结构示意图；

图2显示为本发明的放纱单元的结构示意图；

图3显示为本发明的放纱单元的剖面结构示意图；

图4显示为本发明的张力检测单元的结构示意图；

图5显示为本发明的打纱单元的整体结构示意图；

图6显示为本发明的图5中A处的局部放大示意图；

图7显示为本发明的打纱单元的侧视图；

图8显示为本发明的打纱单元的底部结构示意图；

图9显示为本发明的排纱模块的结构示意图；

图10显示为本发明的打纱模块的结构示意图；

图11显示为本发明的下料模块的结构示意图（第一视角）；

图12显示为本发明的下料模块的结构示意图（第二视角）；

图13显示为本发明的推料模块的结构示意图；

图14显示为本发明的压纱模块的结构示意图；

图15显示为本发明的断纱模块的整体结构示意图；

图16显示为本发明的切断压力调节组件的结构示意图；

图17显示为本发明的落料模块的结构示意图。

附图标记：11-放纱单元，111-放纱支撑架，112-原纱筒，113-放纱安装座，114-磁粉制动器，115-放纱带座轴承，116-放纱支撑轴，117-放纱联轴器；12-张力检测单元，121-检测支撑台，122-放纱传输导轮，123-检测导轮，124-张力传感器；13-打纱单元，130-打纱安装台，131-排纱模块，1311-排纱伺服电机，1312-排纱滑块，1313-排纱滑轨，1314-排纱引导板，1315-水平导轮组，1316-倾斜导轮组，1317-垂直导轮组，132-打纱模块，1321-打纱伺服电机，1322-打纱减速机，1323-夹紧气缸，1324-旋转夹头，1325-调节固定块，1326-调节光轴，1327-调节滑动块，1328-调节安装板，1329-纱管，133-下料模块，1331-下料架，1332-盛放槽，1333-下料驱动安装板，1334-下料气缸，1335-下料承托板，134-推料模块，1341-推料盛纱块，1342-推料驱动电机，1343-推料滑轨，1344-推料滑块，1345-夹纱板，1346-夹纱弹簧件，135-压纱模块，1351-压纱气缸，1352-压纱安装座，1353-紧纱压轮，1354-压轮轴，1355-压轮安装板，1356-压纱导向板，1357-压纱导柱，136-断纱模块，1361-断纱气缸，1362-推动连接件，1363-活动刀柄，1364-固定刀柄，1365-滑动部，1366-第一断切部，1367-固定部，1368-第二断切部，1369-调节螺杆，13610-U型座，13611-调节导柱，13612-调节弹簧，13613-调节滚动组，13614-调节手柄，137-落料模块，1371-接料框，1372-固定落料挡板，1373-活动落料挡板，1374-落料气缸，1375-限位垫；141-张力控制器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图17。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1-图8，本发明提供一种自动化碳纤维打纱机，包括放纱单元11、张力检测单元12、打纱单元13和控制单元，纱线依次从所述放纱单元11经过所述张力检测单元12传输到所述打纱单元13；所述放纱单元11上设有放纱支撑架111和原纱筒112，原纱筒112安装在所述放纱支撑架111上，纱线从原纱筒112上引出到所述张力检测单元12中，所述张力检测单元12用于传输纱线并检测纱线的张力；所述打纱单元13包括排纱模块131、打纱模块132、下料模块133、推料模块134、压纱模块135、断纱模块136和落料模块137，所述打纱单元13设置在打纱安装台130上，所述排纱模块131将所述张力检测单元12中传递的纱线引入到所述打纱模块132中，所述打纱模块132包括间隔对立设置的打纱旋转组件和打纱夹紧组件，所述打纱旋转组件和所述打纱夹紧组件配合夹紧并驱动纱管1329收卷纱线，所述排纱模块131包括排纱驱动组件和排纱引导组件，所述排纱驱动组件驱动所述排纱引导组件将纱线沿纱管1329轴向方向排纱走线，所述下料模块133用于存放并放出纱管1329，所述推料模块134将下料的纱管1329送入到所述打纱模块132中；所述断纱模块136将打纱完成的纱管1329的纱线切断，所述落料模块137收集打纱完成的纱管1329，所述压纱模块135设置在所述打纱模块132的底部，所述压纱模块135配合将纱线推压到新的纱管1329上；所述控制单元用于控制所述放纱单元11、所述张力检测单元12和所述打纱单元13。

碳纤维纱线必须从原纱筒112上将纱线卷绕到不同规格的纱管1329上，纱管1329安装到锭子上后到编织机上进线编织，从原纱筒112卷绕到纱管1329上的过程称之为打纱。本发明中放纱单元11中设有原纱筒112，放纱单元11提供碳纤维纱线并将纱线送入到打纱***中，张力检测单元12用于将放纱单元11的纱线送入到打纱单元13中，起到了纱线的传输以及检测纱线传递过程中的张力情况；而打纱单元13包括了排纱模块131、打纱模块132、下料模块133、推料模块134、压纱模块135、断纱模块136和落料模块137，纱线在进入到打纱单元13后，排纱模块131将纱线引导到打纱模块132中，打纱模块132实现驱动纱管1329收卷纱线完成打纱，排纱模块131配合打纱模块132是实现轴向方向的排纱走线，断纱模块136实现将打纱完成的纱管1329的纱线切断，所述落料模块137将打纱完成的纱管1329收集，下料模块133和推料模块134配合实现新纱管1329的下料和更换，推料模块134实现断纱后辅助将纱线自动卷绕到新下料的纱管1329上，并通过控制单元控制上述过程实现纱线的放纱到卷绕在纱管1329等一系列自动化动作，极大地降低了人员的劳动强度，工作效率大大提高。

本实施例中，请参阅图2和图3，所述放纱单元11还包括放纱安装座113和原纱安装组件；所述放纱安装座113安装在所述放纱支撑架111上，所述原纱安装组件安装在所述放纱安装座113上，所述原纱安装组件包括磁粉制动器114、放纱带座轴承115和放纱支撑轴116，所述磁粉制动器114固定在所述放纱安装座113上，所述放纱支撑轴116通过放纱带座轴承115转动安装在所述放纱安装座113上，所述放纱支撑轴116和所述磁粉制动器114通过放纱联轴器117连接，所述原纱筒112套装在所述放纱支撑轴116上，所述原纱筒112和所述放纱固定轴之间通过固定支撑块和锁紧螺钉固定连接。

本发明的装置中用于打纱的碳纤维纱线从纱管1329中卷拉出，通过设置磁粉制动器114，使得纱线在拉出的过程中带有一定的原始张力，配合张力检测单元12和控制单元可实现纱线的打纱过程中的恒张力的闭环控制，同时原纱筒112和放纱支撑轴116之间通过固定支撑块和锁紧螺钉连接，可实现原纱筒112的快速拆卸更换安装，保证了传动的同时兼顾了原纱筒112的更换便捷性。

本实施例中，请参阅图4，所述张力检测单元12包括检测支撑台121、放纱传输组件和张力检测组件；所述放纱传输组件和所述张力检测组件均安装在所述检测支撑台121上，所述放纱传输组件包括多个间隔布置的放纱传输导轮122，所述张力检测组件包括检测导轮123和张力传感器124，所述张力传感器124的检测端和所述检测导轮123连接。

纱线从放纱单元11进入到所述张力检测单元12中后缠绕经过放纱传输组件中的放纱传输导轮122和张力检测组件中的检测导轮123，其中检测导轮123设置在各个放纱传输导轮122的间隔处。可选的，放纱导轮中设置有竖直放置的导轮和倾斜设置的导轮，可实现纱线张力的维持和传输方向的调整改变。

本实施例中，请参阅图9，所述排纱驱动组件包括排纱伺服电机1311、排纱滑块1312和排纱滑轨1313，所述排纱伺服电机1311驱动所述排纱滑块1312在所述排纱滑轨1313上直线往复运动；所述排纱引导组件包括排纱引导板1314和导轮模组，所述排纱引导板1314安装在排纱滑块1312上，所述排纱引导板1314的前后两端分别为入纱端和出纱端，所述入纱端靠近所述张力检测单元12一侧，所述出纱端靠近所述打纱模块132一侧，所述导轮模组包括水平导轮组1315、倾斜导轮组1316和垂直导轮组1317，所述水平导轮组1315、所述倾斜导轮组1316和所述垂直导轮组1317沿入纱端到出纱端方向依次布置在排纱引导板1314的表面。

在打纱的过程中，排纱模块131将纱线传递到打纱模块132并配合打纱模块132收卷纱线，纱线在经过导轮模组上设置的水平导轮组1315、倾斜导轮组1316和垂直导轮组1317后卷绕到纱管1329上，在打纱模块132中进行纱线的旋转缠绕过程中，排纱驱动组件中排纱伺服电机1311驱动所述排纱滑块1312在所述排纱滑轨1313上直线往复运动，进而带动排纱引导板1314引导的纱线沿着纱管1329的轴向方向移动，进而实现纱线卷绕过程中的排纱走线，可选的，还可控制排纱滑块1312的速度，可获得不同排距的纱线，能更好适用于不同的编织要求。

本实施例中，请参阅图10，所述打纱旋转组件包括打纱伺服电机1321和打纱减速机1322，所述打纱伺服电机1321和所述打纱减速机1322连接；所述打纱夹紧组件包括夹紧气缸1323和旋转夹头1324，所述旋转夹头1324连接在所述夹紧气缸1323的输出端上，纱管1329的一端连接在打纱减速机1322的输出端上，纱管1329的另一端夹固在旋转夹头1324上；所述打纱模块132还包括长度调节组件，所述长度调节组件包括调节固定块1325、调节光轴1326、调节滑动块1327和调节安装板1328，所述调节光轴1326通过所述调节固定块1325固定在打纱安装台130上，所述调节光轴1326的长度方向和纱管1329的夹持方向平行，所述调节滑动块1327滑动安装在所述调节光轴1326上，所述打纱夹紧组件通过所述调节安装板1328安装在所述调节滑动块1327上。

推料模块134将纱管1329推入到打纱模块132中的打纱位置的夹紧位置后，打纱夹紧组件中的夹紧气缸1323运作将纱管1329夹紧，打纱旋转组件中打纱伺服电机1321配合打纱减速机1322驱动纱管1329旋转实现对纱线的收卷打纱动作。打纱模块132中还设有长度调节组件，所述打纱夹紧组件通过所述调节安装板1328安装在所述调节滑动块1327上，可实现打纱夹紧组件和打纱旋转组件的距离调节，可适用于不同长度的纱管1329，配合的灵活性更好。

本实施例中，请参阅图11和图12，所述下料模块133包括下料架1331和下料驱动组件，所述下料架1331上设有盛放槽1332，所述盛放槽1332用于盛放纱管1329，且纱管1329可在盛放槽1332中上下滑动，所述下料驱动组件包括下料驱动安装板1333和下料气缸1334，下料驱动安装板1333靠近所述下料架1331的底部且所述下料驱动安装板1333安装在所述下料架1331的两侧，所述下料气缸1334设置在所述下料安装架上，所述下料气缸1334的伸缩端设有下料承托板1335，当所述下料气缸1334的伸缩端伸出时，所述下料承托板1335承托所述下料架1331中的纱管1329，当所述下料气缸1334的伸缩端缩回时，所述下料架1331中的纱管1329下料到所述推料模块134中。

下料模块133中设置的下料架1331用于放置存放的待打纱的纱管1329，下料架1331上设有供纱管1329存放的T型槽，纱管1329的端部可嵌放入T型槽内并从上至下依次堆叠放置，当不需要纱管1329下料时，下料气缸1334的伸缩端处于伸出状态，所述下料承托板1335承托住下料架1331上存放的纱管1329，当需要更换下料纱管1329时，下料气缸1334的伸缩端缩回，下料架1331中落下一个待打纱的纱管1329，从而实现纱管1329的下料更换过程。可选的，下料架1331的两侧还设有存量检测传感器，所述存量检测传感器可用以检测下料架1331中存放的纱管1329数量多少，当存放的纱管1329数量降低时可方便及时对下料架1331补充纱管1329。

本实施例中，请参阅图13，所述推料模块134包括推料伺服驱动组件和推料盛纱块1341；所述推料伺服驱动组件包括推料驱动电机1342、推料滑轨1343和推料滑块1344，所述推料驱动电机1342驱动所述推料滑块1344在所述推料滑轨1343上直线运动，所述推料盛纱块1341安装在所述推料滑块1344上，所述推料盛纱块1341的端部转动连接有夹纱板1345，所述夹纱板1345和所述推料盛纱块1341的转动连接处设有夹纱弹簧件1346。

推料模块134设置在下料模块133和打纱模块132之间，当纱管1329从下料模块133中落下时，推料伺服驱动推料滑块1344到下料架1331的下方位置，纱管1329落入到推料盛纱块1341上，推料盛纱块1341的端部转动连接有夹纱板1345，所述夹纱板1345和所述推料盛纱块1341的转动连接处设有夹纱弹簧件1346，纱管1329在夹纱板1345和盛纱块之间，转动连接处的夹纱弹簧件1346的弹性回弹力可以使得纱管1329在推料盛纱块1341上放置得更加稳定，保证推料过程的稳定运输，之后推料驱动电机1342再驱动推料滑块1344移动到打纱模块132中夹紧进行后续地打纱过程。

本实施例中，请参阅图14，所述压纱模块135包括压纱气缸1351、压纱安装座1352、紧纱压轮1353、压轮轴1354、压轮安装板1355、压纱导向板1356和压纱导柱1357；所述压纱安装座1352固定在打纱安装台130上，所述压纱导向板1356倾斜安装在压纱安装座1352上且所述压纱导向板1356安装在远离推料模块134的一侧，所述压纱导向板1356的表面与所述压纱安装座1352的表面的夹角为钝角，所述压纱气缸1351的本体固定在压纱导向板1356上，所述压纱气缸1351的伸缩端与所述压轮安装板1355连接，所述压纱导柱1357的端部与所述压轮安装板1355固定连接且所述压纱导柱1357和所述压纱导向板1356滑动连接，所述紧纱压轮1353通过压纱轴转动安装在压纱安装板上。

当单个纱管1329打纱完成后，打纱完成的纱管1329落入到落料模块137中等待断纱模块136将纱线切断，此时压纱模块135中压纱气缸1351启动伸缩端伸出，推动紧纱压轮1353推压纱线，一方面可以张紧纱线方便断纱模块136进行断纱，另一方面，紧纱压轮1353可将纱线推压到新更换的纱管1329上配合打纱模块132慢速旋转几圈将纱线缠绕到新纱管1329上，压纱气缸1351退回进行后续的打纱。压纱导向板1356倾斜安装在压纱安装座1352上且所述压纱导向板1356安装在远离推料模块134的一侧，所述压纱导向板1356的表面与所述压纱安装座1352的表面的夹角为钝角的设置是因为可以使得压纱气缸1351的伸缩方向为新纱轮和旧纱轮之间的倾斜向上的方向，更加方便实现张紧纱线和辅助新纱轮的缠绕过程。

本实施例中，请参阅图15和图16，所述断纱模块136包括断纱气缸1361、推动连接件1362、活动刀柄1363和固定刀柄1364，所述活动刀柄1363包括滑动部1365和第一断切部1366，所述第一断切部1366上设有第一切刀，所述固定刀柄1364包括固定部1367和第二断切部1368，所述第二断切部1368上设有第二切刀，所述滑动部1365和所述固定部1367之间为滑动配合连接，所述第一断切部1366和所述第二断切部1368相互平行，所述第一切刀和所述第二切刀在高度方向上相互交错，断纱气缸1361的伸缩端和所述活动刀柄1363的活动部通过所述推动连接件1362连接，所述断纱气缸1361驱动所述滑动部1365和所述固定部1367相对滑动位移；所述固定刀柄1364的固定部1367的底部设有切断压力调节组件，所述切断压力调节组件包括调节螺杆1369、U型座13610、调节导柱13611、调节弹簧13612和调节滚动组13613，所述U型座13610安装在所述固定部1367的底部，所述U型座13610的底部设有螺纹孔，所述调节螺杆1369和所述U型座13610螺纹配合，所述调节螺杆1369远离所述U型座13610的一端设有调节手柄13614，所述调节滚动组13613包括调节安装座、调节连接轴和调节轴承，所述调节连接轴安装在所述调节安装座上，所述调节轴承和所述调节连接轴配合，所述调节轴承和所述活动刀柄1363滚动配合，所述调节导柱13611的一端固定在所述调节安装座的底部，所述调节导柱13611的另一端贯穿所述U型座13610且所述调节导柱13611和所述U型座13610滑动连接，所述调节弹簧13612设置在所述调节安装座和所述调节螺杆1369之间。

当单个纱管1329的纱线缠绕完成后，断纱模块136对完成打纱的纱管1329进行断纱处理。可选的，断纱气缸1361的主体和固定刀柄1364固定安装在打纱安装台130的底部，断纱气缸1361的伸缩端和所述活动刀柄1363的活动部通过所述推动连接件1362连接，所述断纱气缸1361驱动所述滑动部1365和所述固定部1367相对滑动位移，所述第一切刀和所述第二切刀在高度方向上相互交错，可以使得纱线在所述第一切刀和所述第二切刀之间的空间相对位移交错进而实现切断。所述固定刀柄1364的固定部1367的底部设有切断压力调节组件，因为断纱模块136长期进行纱线切断工作会导致断纱模块136内部活动刀柄1363和固定刀柄1364出现相对松弛，通过调整调节手柄13614，通过调节螺杆1369和调节弹簧13612的调整实现将断纱模块136的夹紧设置，保证纱线的顺利切断。

本实施例中，请参阅图17，所述落料模块137包括落料缓冲装置和接料框1371；所述落料缓冲装置包括固定落料挡板1372、活动落料挡板1373和落料气缸1374，所述固定落料挡板1372倾斜固定在打纱安装台130的底部，所述活动落料挡板1373的顶部转动安装在打纱安装台130的底部，所述固定落料挡板1372和所述活动落料挡板1373相对设置在打纱安装台130的底部两侧，所述固定落料板的底端横向设置有限位垫1375，所述落料气缸1374的主体倾斜固定在打纱安装台130的底部，落料气缸1374的伸缩端与所述活动落料板的底部连接，所述落料气缸1374推动活动落料挡板1373转动至限位垫1375处时，所述固定落料挡板1372和所述活动落料挡板1373可形成V型缓冲容纳空间用于放置纱管1329；所述控制单元包括张力控制器141和PLC控制器，所述张力控制器141分别和所述磁粉控制器、所述张力传感器124电性连接，所述PLC控制器控制放纱单元11、张力检测单元12、打纱单元13工作。

当打纱模块132中纱管1329缠绕纱线完成之后，打纱模块132中的夹紧气缸1323退出将纱管1329放下，已打纱完成的纱管1329落入到落料模块137中，具体过程为，打纱完成的纱管1329从打纱模块132中掉落，此时所述落料气缸1374推动活动落料挡板1373转动至限位垫1375处时，纱管1329暂时放置在固定落料挡板1372和所述活动落料挡板1373形成的V型缓冲容纳空间内，等待断纱模块136切断纱线之后，落料气缸1374收回带动活动落料板远离固定落料板，纱管1329进一步下落进接料框1371中完成对纱管1329的收集。本发明中控制单元包括张力控制器141和PLC控制器，所述张力控制器141分别和所述磁粉控制器、所述张力传感器124电性连接，打纱过程中，张力传感器124实时检测纱线的张力值并反馈给张力控制器141，张力控制器141通过内部运算后控制磁粉制动器114的动作，实时调整对原纱筒112所施加的张力。所述PLC控制器控制放纱单元11、张力检测单元12、打纱单元13工作，整机采用PLC逻辑控制整体运作，可更好地实现全自动生产，提升了加工效率。

综上所述，本发明中放纱单元中设有原纱筒，放纱单元提供碳纤维纱线并将纱线送入到打纱***中，张力检测单元用于将放纱单元的纱线送入到打纱单元中，起到了纱线的传输以及检测纱线传递过程中的张力情况；而打纱单元包括了排纱模块、打纱模块、下料模块、推料模块、压纱模块、断纱模块和落料模块，纱线在进入到打纱单元后，排纱模块将纱线引导到打纱模块中，打纱模块实现驱动纱管收卷纱线完成打纱，排纱模块配合打纱模块是实现轴向方向的排纱走线，断纱模块实现将打纱完成的纱管的纱线切断，所述落料模块将打纱完成的纱管收集，下料模块和推料模块配合实现新纱管的下料和更换，推料模块实现断纱后辅助将纱线自动卷绕到新下料的纱管上，并通过控制单元控制上述过程实现纱线的放纱到卷绕在纱管等一系列自动化动作，极大地降低了人员的劳动强度，工作效率大大提高。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于，包括：

放纱单元、张力检测单元、打纱单元和控制单元，纱线依次从所述放纱单元经过所述张力检测单元传输到所述打纱单元；

所述放纱单元上设有放纱支撑架和原纱筒，原纱筒安装在所述放纱支撑架上，纱线从原纱筒上引出到所述张力检测单元中，所述张力检测单元用于传输纱线并检测纱线的张力；

所述打纱单元包括排纱模块、打纱模块、下料模块、推料模块、压纱模块、断纱模块和落料模块，所述打纱单元设置在打纱安装台上，所述排纱模块将所述张力检测单元中传递的纱线引入到所述打纱模块中，所述打纱模块包括间隔对立设置的打纱旋转组件和打纱夹紧组件，所述打纱旋转组件和所述打纱夹紧组件配合夹紧并驱动纱管收卷纱线，所述排纱模块包括排纱驱动组件和排纱引导组件，所述排纱驱动组件驱动所述排纱引导组件将纱线沿纱管轴向方向排纱走线，所述下料模块用于存放并放出纱管，所述推料模块将下料的纱管送入到所述打纱模块中；所述断纱模块将打纱完成的纱管的纱线切断，所述落料模块收集打纱完成的纱管，所述压纱模块设置在所述打纱模块的底部，所述压纱模块配合将纱线推压到新的纱管上；

所述控制单元用于控制所述放纱单元、所述张力检测单元和所述打纱单元；

所述压纱模块包括压纱气缸、压纱安装座、紧纱压轮、压轮轴、压轮安装板、压纱导向板和压纱导柱；

所述压纱安装座固定在打纱安装台上，所述压纱导向板倾斜安装在压纱安装座上且所述压纱导向板安装在远离推料模块的一侧，所述压纱导向板的表面与所述压纱安装座的表面的夹角为钝角，所述压纱气缸的本体固定在压纱导向板上，所述压纱气缸的伸缩端与所述压轮安装板连接，所述压纱导柱的端部与所述压轮安装板固定连接且所述压纱导柱和所述压纱导向板滑动连接，所述紧纱压轮通过压纱轴转动安装在压纱安装板上；

所述断纱模块包括断纱气缸、推动连接件、活动刀柄和固定刀柄，

所述活动刀柄包括滑动部和第一断切部，所述第一断切部上设有第一切刀，所述固定刀柄包括固定部和第二断切部，所述第二断切部上设有第二切刀，所述滑动部和所述固定部之间为滑动配合连接，所述第一断切部和所述第二断切部相互平行，所述第一切刀和所述第二切刀在高度方向上相互交错，断纱气缸的伸缩端和所述活动刀柄的活动部通过所述推动连接件连接，所述断纱气缸驱动所述滑动部和所述固定部相对滑动位移；

所述固定刀柄的固定部的底部设有切断压力调节组件，所述切断压力调节组件包括调节螺杆、U型座、调节导柱、调节弹簧和调节滚动组，所述U型座安装在所述固定部的底部，所述U型座的底部设有螺纹孔，所述调节螺杆和所述U型座螺纹配合，所述调节螺杆远离所述U型座的一端设有调节手柄，所述调节滚动组包括调节安装座、调节连接轴和调节轴承，所述调节连接轴安装在所述调节安装座上，所述调节轴承和所述调节连接轴配合，所述调节轴承和所述活动刀柄滚动配合，所述调节导柱的一端固定在所述调节安装座的底部，所述调节导柱的另一端贯穿所述U型座且所述调节导柱和所述U型座滑动连接，所述调节弹簧设置在所述调节安装座和所述调节螺杆之间。

2.根据权利要求1所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述放纱单元还包括放纱安装座和原纱安装组件；

所述放纱安装座安装在所述放纱支撑架上，所述原纱安装组件安装在所述放纱安装座上，所述原纱安装组件包括磁粉制动器、放纱带座轴承和放纱支撑轴，所述磁粉制动器固定在所述放纱安装座上，所述放纱支撑轴通过放纱带座轴承转动安装在所述放纱安装座上，所述放纱支撑轴和所述磁粉制动器通过放纱联轴器连接，所述原纱筒套装在所述放纱支撑轴上，所述原纱筒和所述放纱支撑轴之间通过固定支撑块和锁紧螺钉固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述张力检测单元包括检测支撑台、放纱传输组件和张力检测组件；

所述放纱传输组件和所述张力检测组件均安装在所述检测支撑台上，所述放纱传输组件包括多个间隔布置的放纱传输导轮，所述张力检测组件包括检测导轮和张力传感器，所述张力传感器的检测端和所述检测导轮连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述排纱驱动组件包括排纱伺服电机、排纱滑块和排纱滑轨，所述排纱伺服电机驱动所述排纱滑块在所述排纱滑轨上直线往复运动；

所述排纱引导组件包括排纱引导板和导轮模组，所述排纱引导板安装在排纱滑块上，所述排纱引导板的前后两端分别为入纱端和出纱端，所述入纱端靠近所述张力检测单元一侧，所述出纱端靠近所述打纱模块一侧，所述导轮模组包括水平导轮组、倾斜导轮组和垂直导轮组，所述水平导轮组、所述倾斜导轮组和所述垂直导轮组沿入纱端到出纱端方向依次布置在排纱引导板的表面。

5.根据权利要求1所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述打纱旋转组件包括打纱伺服电机和打纱减速机，所述打纱伺服电机和所述打纱减速机连接；

所述打纱夹紧组件包括夹紧气缸和旋转夹头，所述旋转夹头连接在所述夹紧气缸的输出端上，纱管的一端连接在打纱减速机的输出端上，纱管的另一端夹固在旋转夹头上；

所述打纱模块还包括长度调节组件，所述长度调节组件包括调节固定块、调节光轴、调节滑动块和调节安装板，所述调节光轴通过所述调节固定块固定在打纱安装台上，所述调节光轴的长度方向和纱管的夹持方向平行，所述调节滑动块滑动安装在所述调节光轴上，所述打纱夹紧组件通过所述调节安装板安装在所述调节滑动块上。

6.根据权利要求1所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述下料模块包括下料架和下料驱动组件，

所述下料架上设有盛放槽，所述盛放槽用于盛放纱管，且纱管可在盛放槽中上下滑动，

所述下料驱动组件包括下料驱动安装板和下料气缸，下料驱动安装板靠近所述下料架的底部且所述下料驱动安装板安装在所述下料架的两侧，所述下料气缸设置在所述下料安装架上，所述下料气缸的伸缩端设有下料承托板，当所述下料气缸的伸缩端伸出时，所述下料承托板承托所述下料架中的纱管，当所述下料气缸的伸缩端缩回时，所述下料架中的纱管下料到所述推料模块中。

7.根据权利要求1所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述推料模块包括推料伺服驱动组件和推料盛纱块；

所述推料伺服驱动组件包括推料驱动电机、推料滑轨和推料滑块，所述推料驱动电机驱动所述推料滑块在所述推料滑轨上直线运动，所述推料盛纱块安装在所述推料滑块上，所述推料盛纱块的端部转动连接有夹纱板，所述夹纱板和所述推料盛纱块的转动连接处设有夹纱弹簧件。

8.根据权利要求3所述的一种自动化碳纤维打纱机，其特征在于：

所述落料模块包括落料缓冲装置和接料框；所述落料缓冲装置包括固定落料挡板、活动落料挡板和落料气缸，所述固定落料挡板倾斜固定在打纱安装台的底部，所述活动落料挡板的顶部转动安装在打纱安装台的底部，所述固定落料挡板和所述活动落料挡板相对设置在打纱安装台的底部两侧，所述固定落料挡板的底端横向设置有限位垫，所述落料气缸的主体倾斜固定在打纱安装台的底部，落料气缸的伸缩端与所述活动落料挡板的底部连接，所述落料气缸推动活动落料挡板转动至限位垫处时，所述固定落料挡板和所述活动落料挡板可形成V型缓冲容纳空间用于放置纱管；

所述控制单元包括张力控制器和PLC控制器，所述张力控制器分别和所述磁粉制动器、所述张力传感器电性连接，所述PLC控制器控制放纱单元、张力检测单元、打纱单元工作。