一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统和生产方法

技术领域

本发明涉及到环锭纺纱新技术领域，具体的说是涉及一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统和生产方法。

背景技术

段彩纱是花式纱线的一种，采用不同颜色或原料的纤维进行纺纱，其色彩在纱线同一横截面内由多种彩色纤维组合，在纱线纵向长度上，不同组合的有色纤维呈不规则断续变化的分布状态。段彩纱织物色泽柔和丰满、花式多样、层次感强，满足消费者对时尚的追求。目前，国内外主流使用的段彩纱生产技术主要有四种，分别是针梳并条工艺进行段彩配色、并条机分段喂入、三罗拉细纱机、四罗拉细纱机。这四种段彩纱生产技术均需在相应生产设备上加装段彩纱装置，即电脑程序控制器，对设备部件的速度或运转周期进行控制，实现段彩纱的生产。其中采用针梳并条工艺进行段彩配色和并条机分段喂入两种生产技术用于生产段彩纤维条，后经过粗纱和细纱工序纺制段彩纱，多用于毛纺段彩纱线的生产，且设备价格昂贵。加装段彩纱装置的三罗拉细纱机成纱结构类似包缠纱，多用于生产段彩竹节纱。四罗拉细纱机是采用阶梯胶辊喂入两根粗纱，通过伺服电机分段改变粗纱喂入速度，实现段彩纱的纺制。该机构可纺制条干相对均匀的段彩纱，但粗纱定量和后区牵伸倍数的调节与控制都不够方便。三罗拉细纱机和四罗拉细纱机段彩纱生产装置仅适用于生产两种色彩粗纱的段彩纱，纱线颜色较为单一，并且花色循环调节不够灵活，纱线条干质量有待提高。

针对此，本发明给出一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统和生产方法，生产控制系统包括后罗拉、中后罗拉、中前罗拉和前罗拉，后罗拉、中后罗拉、中前罗拉包括罗拉轴，后罗拉、中后罗拉、中前罗拉的罗拉轴分别由第一、第二和第三伺服电机带动，在罗拉轴上连接有罗拉套，罗拉套通过轴承与罗拉轴相连，轴承有两种工作状态，开状态和关状态，两种状态通过电磁开关控制，每台细纱机上的每个锭子上的后罗拉、中后罗拉、中前罗拉上的电磁开关与第一、第二和第三伺服电机通过可编程逻辑控制器相连，生产时，每个锭子包括三种生产状态，即第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱分别由后罗拉、中后罗拉、中前罗拉同时喂入，第二粗纱和第三粗纱分别由中后罗拉、中前罗拉同时喂入，第三粗纱单独由中前罗拉喂入，且各个锭子的三种生产状态可单独控制，从而可实现在一台细纱机上同时生产不同色彩效果、不同纱支的管纱。

发明内容

本发明的目的给出一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统和生产方法，以实现在一台细纱机上同时生产不同色彩效果、不同纱支的管纱。

为了达到上述目的，本发明涉及一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统，包括后罗拉、中后罗拉、中前罗拉和前罗拉，所述后罗拉、中后罗拉、中前罗拉包括罗拉轴，所述后罗拉、中后罗拉、中前罗拉的罗拉轴分别由第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机带动，所述前罗拉由主电机带动，在所述后罗拉、中后罗拉、中前罗拉的罗拉轴上连接有后罗拉套、中后罗拉套和中前罗拉套，所述后罗拉套、中后罗拉套和中前罗拉套分别通过第一轴承、第二轴承、第三轴承与罗拉轴相连，所述后罗拉套、中后罗拉套和中前罗拉套的第一轴承、第二轴承、第三轴承分别由第一电磁开关、第二电磁开关和第三电磁开关连接，所述第一轴承、第二轴承、第三轴承有两种工作状态，开状态和关状态，两种状态可通过电磁开关控制，开状态时罗拉套不随罗拉轴转动，关状态时罗拉套跟随罗拉轴转动，每台细纱机上的每个锭子上的后罗拉、中后罗拉、中前罗拉上的第一电磁开关、第二电磁开关和第三电磁开关与第一、第二和第三伺服电机通过可编程逻辑控制器相连，所述可编程逻辑控制器与触摸屏相连，第一粗纱由所述后罗拉喂入，第二粗纱由所述中后罗拉喂入，第三粗纱由所述中前罗拉喂入，所述第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱的定量可以相同或者不同，所述第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱的颜色不同，所述第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱的材质相同。

本发明还涉及一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产方法，每个锭子包括三种工作状态：第一状态是定量分别为T₁、T₂、T₃的第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱分别由后罗拉、中后罗拉、中前罗拉同时喂入纺制定量为M₁的第一细纱，此时第一轴承、第二轴承和第三轴承均处于关状态，后罗拉、中后罗拉、中前罗拉和前罗拉分别以速度v₁、v₂、v₃和v₄转动；第二状态是定量分别为T₂、T₃的第二粗纱和第三粗纱分别由中后罗拉、中前罗拉同时喂入纺制定量为M₂的第二细纱，此时第二轴承和第三轴承均处于关状态，第一轴承处于开状态，后罗拉、中后罗拉、中前罗拉和前罗拉分别以速度v₁、v₂、v₃和v₄转动；第三状态是定量为T₃的第三粗纱由中前罗拉喂入纺制定量为M₃的第三细纱，此时第三轴承处于关状态，第一轴承、第二轴承均处于开状态，后罗拉、中后罗拉、中前罗拉和前罗拉分别以速度v₁、v₂、v₃和v₄转动；三种不同工作状态下的第一细纱、第二细纱、第三细纱的定量满足M₃<M₂且(M₃+M₂)<M₁，所述前罗拉转动速度v₄根据纱管卷绕直径d₁、前罗拉直径d₂、锭子速度n₁和钢丝圈转速n₂按照公式v₄＝(n₁-n₂)×d₁/d₂确定，所述中前罗拉转动速度v₃根据第三细纱定量M₃、前罗拉转动速度v₄和第三粗纱定量T₃按照公式v₃＝v₄×M₃/T₃确定，所述中后罗拉转动速度v₂根据第三细纱定量M₃、第二细纱定量M₂、中前罗拉转动速度v₃、第三粗纱定量T₃、第二粗纱定量T₂按照公式v₂＝v₃×(M₂-M₃)×T₃/(T₂×M₃)确定，所述后罗拉转动速度v₁根据第三细纱定量M₃、第二细纱定量M₂、第一细纱定量M₁、中后罗拉转动速度v₂、第一粗纱定量T₁、第二粗纱定量T₂按照公式v₂＝v₂×(M₁-M₂-M₃)×T₂/(T₁×(M₂-M₃))确定；所述触摸屏上每个锭子的工作状态单独控制，且每个锭子的工作状态可在第一状态、第二状态和第三状态之间切换，第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱的定量T₁、T₂、T₃与第一细纱、第二细纱、第三细纱的定量M₁、M₂和M₃均需在触摸屏中输入。

纺纱时，三种不同颜色的第一粗纱、第二粗纱和第三粗纱分别由后罗拉、中后罗拉、中前罗拉喂入，而后在触摸屏中输入所需参数，同时输入每个锭子的最初工作状态，而后各电机按照三种不同的工作状态控制相应的罗拉转动，实现每个锭子的花式段彩纱的生产，同时，纺纱过程中，还可根据实际生产需要，在触摸屏中对每个锭子的工作状态进行三种工作状态之间的单独切换，从而实现在一台细纱机上同时生产不同色彩效果、不同纱支的管纱。

本发明给出一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统和生产方法，实现了在一台细纱机上同时生产不同色彩效果、不同纱支的管纱。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图。

具体实施方式

由图1所示，一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产控制系统，包括后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3和前罗拉4，后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3包括罗拉轴，后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3的罗拉轴分别由第一伺服电机14、第二伺服电机15和第三伺服电机16带动，前罗拉4由主电机17带动，在后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3的罗拉轴上连接有后罗拉套5、中后罗拉套6和中前罗拉套7，后罗拉套5、中后罗拉套6和中前罗拉套7分别通过第一轴承、第二轴承、第三轴承与罗拉轴相连，后罗拉套5、中后罗拉套6和中前罗拉套7的第一轴承、第二轴承、第三轴承分别由第一电磁开关8、第二电磁开关9和第三电磁开关10连接，第一轴承、第二轴承、第三轴承有两种工作状态，开状态和关状态，两种状态可通过电磁开关控制，开状态时罗拉套不随罗拉轴转动，关状态时罗拉套跟随罗拉轴转动，每台细纱机上的每个锭子上的后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3上的第一电磁开关8、第二电磁开关9和第三电磁开关10与第一、第二和第三伺服电机通过可编程逻辑控制器18相连，可编程逻辑控制器18与触摸屏相连，第一粗纱11由后罗拉1喂入，第二粗纱12由中后罗拉2喂入，第三粗纱13由中前罗拉3喂入，第一粗纱11、第二粗纱12和第三粗纱13的定量可以相同或者不同，第一粗纱11、第二粗纱12和第三粗纱13的颜色不同，第一粗纱11、第二粗纱12和第三粗纱13的材质相同。

本发明还涉及一种单锭可控的罗拉间断喂入段彩纱生产方法，每个锭子包括三种工作状态：第一状态是定量分别为T₁、T₂、T₃的第一粗纱11、第二粗纱12和第三粗纱13分别由后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3同时喂入纺制定量为M₁的第一细纱，此时第一轴承、第二轴承和第三轴承均处于关状态，后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3和前罗拉4分别以速度v₁、v₂、v₃和v₄转动；第二状态是定量分别为T₂、T₃的第二粗纱12和第三粗纱13分别由中后罗拉2、中前罗拉3同时喂入纺制定量为M₂的第二细纱，此时第二轴承和第三轴承均处于关状态，第一轴承处于开状态，后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3和前罗拉4分别以速度v₁、v₂、v₃和v₄转动；第三状态是定量为T₃的第三粗纱13由中前罗拉3喂入纺制定量为M₃的第三细纱，此时第三轴承处于关状态，第一轴承、第二轴承均处于开状态，后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3和前罗拉4分别以速度v₁、v₂、v₃和v₄转动；三种不同工作状态下的第一细纱、第二细纱、第三细纱的定量满足M₃<M₂且(M₃+M₂)<M₁，前罗拉4转动速度v₄根据纱管卷绕直径d₁、前罗拉直径d₂、锭子速度n₁和钢丝圈转速n₂按照公式v₄＝(n₁-n₂)×d₁/d₂确定，中前罗拉3转动速度v₃根据第三细纱定量M₃、前罗拉转动速度v₄和第三粗纱定量T₃按照公式v₃＝v₄×M₃/T₃确定，中后罗拉2转动速度v₂根据第三细纱定量M₃、第二细纱定量M₂、中前罗拉转动速度v₃、第三粗纱定量T₃、第二粗纱定量T₂按照公式v₂＝v₃×(M₂-M₃)×T₃/(T₂×M₃)确定，后罗拉1转动速度v₁根据第三细纱定量M₃、第二细纱定量M₂、第一细纱定量M₁、中后罗拉转动速度v₂、第一粗纱定量T₁、第二粗纱定量T₂按照公式v₂＝v₂×(M₁-M₂-M₃)×T₂/(T₁×(M₂-M₃))确定；触摸屏上每个锭子的工作状态单独控制，且每个锭子的工作状态可在第一状态、第二状态和第三状态之间切换，第一粗纱11、第二粗纱12和第三粗纱13的定量T₁、T₂、T₃与第一细纱、第二细纱、第三细纱的定量M₁、M₂和M₃均需在触摸屏中输入。

纺纱时，三种不同颜色的第一粗纱11、第二粗纱12和第三粗纱13分别由后罗拉1、中后罗拉2、中前罗拉3喂入，而后在触摸屏中输入所需参数，同时输入每个锭子的最初工作状态，而后各电机按照三种不同的工作状态控制相应的罗拉转动，实现每个锭子的花式段彩纱的生产，同时，纺纱过程中，还可根据实际生产需要，在触摸屏中对每个锭子的工作状态进行三种工作状态之间的单独切换，从而实现在一台细纱机上同时生产不同色彩效果、不同纱支的管纱。