用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置及其使用方法

1.本发明属于环锭细纱机自动接头技术领域，尤其涉及用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置及其使用方法。


背景技术：

2.在环锭纺纱生产中，断纱现象不可避免。断纱后，细纱断头将缠绕在筒管上。为恢复纺纱作业，需将断纱锭子刹后停分离、捕获断纱，并将断纱依次穿过钢丝圈、绕进气圈环和导纱钩，最后将断纱牵引至前罗拉接捻，完成接头。钢丝圈自动穿纱是细纱机自动接头的一项关键技术，由于细纱机纺纱相邻锭位两隔纱板间狭小的操作空间(相邻隔纱板间距为70或75mm)且纱线为柔性物体，使得钢丝圈自动穿纱具有很大难度。目前，对于钢丝圈自动穿纱已有一些解决方案。
3.cn105019077b专利公开了一种环锭细纱断头自动智能接头方法。其首先采用磁力吸附装置定位钢丝圈至穿纱位置；随后，三个穿圈指依次动作，中间穿圈指控制纱线高度，左右穿圈指将纱线撑开使之位与钢丝圈相切，最后将纱线送入钢丝圈。该方案的缺点是，从传感器检测纱线断头到控制器控制磁力吸附装置捕获钢丝圈的过程，不可避免的存在延迟，断头后的钢丝圈在钢领圈上的停止位置不一定在磁力吸附装置的有效吸引范围内，即存在无法准确定位钢丝圈的问题；另一缺点是三个穿纱指由于是配合穿纱，在有限的作业空间(相邻隔纱板间的间距一般为70或75mm)中，三个穿纱指易相互干涉；同时，左右穿纱指均由单独的气缸驱动，结构较为复杂。
4.ep3521487b1专利公开了一种将纱线端部穿入钢领钢丝圈内的方法和装置。其设计了一种具有三自由度(升降、伸缩和摆动)的钢丝圈穿纱装置，另外该装置的穿纱末端执行器也具有一个自由度(旋转)。穿纱末端执行器经基座驱动并摆动至穿纱位置，此时，位于筒管和纱线牵引装置之间的纱线处于穿纱末端执行器两个纱线定位元件之间；随后，两纱线定位元件在旋转器驱动下同步旋转180度，纱线随即被两纱线定位元件张紧且纱线与水平面呈一定角度；之后，穿纱末端执行器将纱线贴近钢领圈；最后，利用一组反向布置的喷嘴喷气将钢丝圈吹动至纱线与钢领圈的相切点，纱线“撞击”到钢丝圈内，实现穿纱。该装置的缺点是，张紧纱线之前，穿纱末端执行器需要较为准确的位置定位，以确保其“工作臂”摆动后，纱线能够恰好位于两个定位元件之间，如纱线的相对位置发生变化，可能导致定位不准确；另一个缺点是钢丝圈的定位装置为一组反向布置的喷嘴，即喷嘴不能同时喷气定位钢丝圈，如钢丝圈距喷嘴较远，则无法保证钢丝圈的准确定位和穿纱，尤其是钢丝圈需要主动“撞击”到纱线上完成穿纱，需要有足够的动量。
5.本发明提出一种用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，在细纱机断纱后，钢丝圈定位装置利用气流将钢丝圈定位至穿纱位置(通常为细纱机纺纱工位的正前方)，与此同时穿纱末端执行器的静穿纱指完成勾纱；随后，穿纱末端执行器的动穿纱指将纱线张紧，穿纱末端执行器的钢丝圈姿态调整电磁铁将已经定位的钢丝圈固定位置并调整其姿态；最后，将纱线穿入钢丝圈，实现穿纱。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术中解决钢丝圈穿纱过程中钢丝圈定位不可靠、纱线与细纱机部件或穿纱机构干涉、穿纱机构对纱线有冲击、穿纱机构结构复杂等问题。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
8.用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，钢丝圈穿纱装置包括钢丝圈定位部件、穿纱末端执行器，所述钢丝圈穿纱装置连接在自动接头装置内，所述自动接头装置设置在环锭细纱机一侧，所述环锭细纱机包括钢领圈，所述钢领圈上安装有钢丝圈；
9.所述穿纱末端执行器连接在穿纱末端执行器驱动基座上，所述穿纱末端执行器驱动基座连接在自动接头装置内；
10.所述穿纱末端执行器包括连接板和至少一个动穿纱指，所述连接板安装在穿纱末端执行器驱动基座上；
11.所述穿纱末端执行器驱动基座用于带动穿纱末端执行器在横向、竖向或竖直高度上做线性运动；所述穿纱末端执行器驱动基座的运动通过皮带、滚珠丝杠或气缸的任一传动方式实现；
12.所述穿纱末端执行器用于通过动穿纱指拉动纱线，使部分纱线与钢领圈相切；
13.所述钢丝圈定位部件用于使钢丝圈穿过与钢领圈相切的部分纱线。
14.优选地，所述钢丝圈定位部件连接在钢丝圈定位部件驱动基座上，所述钢丝圈定位部件驱动基座连接在自动接头装置内；
15.所述钢丝圈定位部件驱动基座用于带动钢丝圈定位部件在横向或竖直高度上做线性运动；所述钢丝圈定位部件驱动基座的运动通过皮带、滚珠丝杠或气缸的任一传动方式实现。
16.优选地，所述钢丝圈定位部件包括半圆形气道、切向喷嘴和挡片；所述半圆形气道安装在钢丝圈定位部件驱动基座上，所述切向喷嘴和挡片连接在半圆形气道的下表面；所述挡片位于半圆形气道的垂直对称截面处；
17.所述半圆形气道，其内径与钢领圈内径相等，用于为切向喷嘴输送压缩空气；
18.所述切向喷嘴设有至少3个，所述切向喷嘴均匀分布在半圆形气道下方，所述切向喷嘴的喷气方向为半圆形气道中心弧线的切线方向，所有切向喷嘴的喷气方向统一为顺时针或逆时针方向，用于吹动钢丝圈沿钢领圈顺时针或逆时针运动至挡片处，实现钢丝圈定位。优选地，所述穿纱末端执行器还包括静穿纱指和钢丝圈姿态调整电磁铁；
19.所述连接板采用扇形连接板，所述扇形连接板安装在穿纱末端执行器驱动基座上，所述扇形连接板为扇形且扇形圆心角大于180
°
；
20.所述静穿纱指、钢丝圈姿态调整电磁铁固定连接在扇形连接板上，所述钢丝圈姿态调整电磁铁位于扇形连接板前侧，所述静穿纱指位于扇形连接板上与穿纱末端执行器运动方向一致的一端；
21.所述动穿纱指采用一个转动穿纱指，所述转动穿纱指与旋转连杆一端铰接，且旋转连杆另一端与扇形连接板中心活动连接；所述转动穿纱指的初始位置和静穿纱指为同一侧。
22.优选地，所述穿纱末端执行器还包括旋转驱动构件；
23.所述扇形连接板上方螺栓连接旋转驱动构件，所述旋转驱动构件的输出轴通过联轴器与转轴的一端连接，所述转轴的另一端穿过扇形连接板中心处的开孔与旋转连杆远离转动穿纱指的一端连接。
24.优选地，所述转动穿纱指包括异形柱体，所述异形柱体的一侧为斜面且另一侧为圆柱面；
25.所述异形柱体底端连接有半圆形凸台，且半圆形凸台位于异形柱体为圆柱面的一侧下方；所述异形柱体顶端通过销轴与旋转连杆铰接。
26.优选地，所述异形柱体顶端一侧连接有有单向止动元件，且单向止动元件位于异形柱体为斜面的一侧上方，使异形柱体仅能由斜面朝向圆柱面进行转动。
27.优选地，所述旋转连杆远离转轴的一端连接有微型步进电机，所述异形柱体顶端与微型步进电机的转轴连接。
28.优选地，所述静穿纱指包括圆柱体，所述圆柱体顶端与扇形连接板固定连接，且圆柱体底端连接有圆形凸台，圆形凸台用于防止穿纱过程中纱线滑落。
29.优选地，所述动穿纱指设置两个，且分别为左滑动穿纱指、右滑动穿纱指，所述连接板采用滑道板，所述滑道板连接在穿纱末端执行器驱动基座上，所述左滑动穿纱指、右滑动穿纱指分别位于滑道板的两侧，且与滑道板滑动连接。
30.用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置的使用方法，包括如下步骤：
31.s1：环锭细纱机纺纱锭位断纱后，钢丝圈定位装置利用气流将钢丝圈移动至穿纱位置；
32.s2：穿纱末端执行器运动至钢领圈正前方，动穿纱指拉动纱线，使部分纱线与钢领圈上穿纱位置的切线保持平行；
33.s3：穿纱末端执行器保持在钢丝圈正前方继续靠近钢丝圈运动，与钢领圈上穿纱位置的切线保持平行的部分纱线穿入钢丝圈，穿纱末端执行器原方向返回复位。
34.优选地，所述s1的具体实现过程如下：
35.s1-1：环锭细纱机纺纱锭位断纱后，所述钢丝圈定位装置在穿纱末端执行器驱动基座驱动下贴近钢领圈，将半圆形气道运动位于钢领圈上方且与钢领圈同心；
36.s1-2：压缩空气经半圆形气道由切向喷嘴喷出，将钢领圈上的钢丝圈吹动至挡片处，将钢丝圈移动至穿纱位置，完成钢丝圈定位。
37.优选地，所述s2的具体实现过程如下：
38.s2-1：穿纱末端执行器从右向左或从左向右运动(即图3空间坐标系x坐标轴正方向或负方向)，位于断纱筒管和纱线牵引装置之间的纱线首先接触静穿纱指，由于静穿纱指是固定在扇形连接板上的，随着穿纱末端执行器的运动，纱线绕过静穿纱指；
39.s2-2：穿纱末端执行器沿s2-1中运动方向继续运动，纱线绕过静穿纱指后靠近转动穿纱指，由于转动穿纱指是铰接在旋转连杆上的且具有倾斜的接触面，因此纱线将沿着转动穿纱指的倾斜表面滑落，同时，转动穿纱指受到纱线的作用力，绕铰链的销轴向着与穿纱末端执行器运动的反方向旋转一定角度，异形柱体转动使纱线穿过转动穿纱指，纱线位于转动穿纱指与转轴之间；
40.s2-3：穿纱末端执行器运动至钢丝圈正前方，转动穿纱指旋转180
°
以张紧静穿纱指和纱线牵引装置间的纱线，由于转动穿纱指顶端具有单向止动机构，转动穿纱指不会绕
铰链的销轴旋转，将纱线勾住张紧，使静穿纱指和转动穿纱指之间的纱线水平横向位于钢丝圈姿态调整电磁铁正前方，即转动穿纱指将纱线勾住，此时纱线在静穿纱指和转动穿纱指之间张紧并平行于图3所示空间坐标系x坐标轴。
41.优选地，所述s3的具体实现过程如下：
42.s3-1：穿纱末端执行器保持在钢丝圈正前方继续靠近钢丝圈运动，在水平横向的纱线接触钢丝圈之前将钢丝圈姿态调整电磁铁通电，钢丝圈的穿纱端在磁力作用下向上移与钢领圈表面脱离，即在钢丝圈活动端与钢领圈之间产生豁口；
43.s3-2：穿纱末端执行器保持在钢丝圈正前方继续靠近钢丝圈运动，纱线从豁口处穿入钢丝圈内圈，钢丝圈姿态调整电磁铁断电，钢丝圈的穿纱端下落与钢领圈表面接触，完成钢丝圈穿纱；转动穿纱指复位，穿纱末端执行器原方向返回复位。
44.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
45.(1)、本发明中采用先定位钢丝圈，后调整钢丝圈姿态，最后将张紧的纱线穿入钢丝圈的穿纱流程。从功能结构上看，本发明提出的钢丝圈穿纱装置主要分为两部分，即钢丝圈定位部件和穿纱末端执行器。钢丝圈定位部件为“气吹+挡片”结构，位于半圆形气道的多个吹气方向一致的喷嘴可同时吹气，并利用挡片定位钢丝圈。穿纱末端执行器为“静穿纱指+转动穿纱指”结构，静穿纱指固定在穿纱末端执行器上，只能随之平移；转动穿纱指除可绕自身顶部的销轴转动外，还可随穿纱末端执行器中旋转驱动构件的转轴转动。穿纱时，静穿纱指首先会在平移过程中勾住纱线的一端，转动穿纱指会绕自身销轴转动使得纱线穿过转动穿纱指，随即，转动穿纱指随旋转驱动构件转动勾住纱线另一端，动、静穿纱指配合张紧纱线；随后，穿纱末端执行器的钢丝圈姿态调整电磁铁将已经定位的钢丝圈固定位置并调整其姿态；最后，穿纱末端执行器将张紧后的纱线穿入钢丝圈，实现穿纱。
46.(2)、本发明中针对环锭细纱机自动接头技术中，钢丝圈穿纱时，断纱后钢丝圈的位置不确定(随机停留在钢领圈某处)、纱线为具有一定捻度的柔性体且相邻锭位隔纱板的间距很小，操作空间有限，致使钢丝圈的自动穿纱具有很大难度的问题。本发明提出的钢丝圈穿纱装置，结构简单，适用于狭小空间的作业；半圆形气道可将位于钢领圈上任一位置的钢丝圈定位至穿纱位置；穿纱末端执行器结构紧凑，减少了驱动机构的使用，同时减小了对纱线的冲击；本发明能够在环锭细纱机断纱后能够快速、可靠的将断纱穿入钢丝圈中。
附图说明
47.图1为本发明中的环锭细纱机纺纱和自动接头装置未使用的结构示意图；
48.图2为本发明中的环锭细纱机断纱和自动接头装置使用的结构示意图；
49.图3为本发明实施例1中钢丝圈穿纱装置的结构示意图；
50.图4为本发明实施例1中钢丝圈定位部件的结构示意图；
51.图5为本发明实施例1中钢丝圈定位过程的示意图；
52.图6为本发明实施例1中穿纱末端执行器的结构示意图；
53.图7为本发明实施例1中穿纱末端执行器进行穿纱过程的示意图一；
54.图8为本发明实施例1中穿纱末端执行器进行穿纱过程的示意图二；
55.图9为本发明实施例1中转动穿纱指的结构示意图；
56.图10为本发明实施例1中钢丝圈位置固定和姿态调整的示意图；
57.图11为本发明实施例2中另外两种纱线相对位置的示意图；
58.图12为本发明实施例3中穿纱末端执行器相反穿纱运动方向的示意图；
59.图13为本发明实施例4中转动穿纱指的结构示意图；
60.图14为本发明实施例5中钢丝圈穿纱装置的结构及穿纱过程的示意图。
61.图中：1、自动接头装置；2、环锭细纱机；3、粗纱筒；4、粗纱；5、后罗拉；6、中罗拉；7、前罗拉；8、吸纱嘴；9、导纱钩；10、纱线；11、筒管；12、气圈环；13、钢丝圈；14、钢领板；15、钢领圈；16、锭子刹停器；17、隔纱板；18、筒管握持搬运装置；19、纱线牵引装置；20、导纱钩抬起装置；21、钢丝圈穿纱装置；211、钢丝圈定位部件；2111、半圆形气道；2112、切向喷嘴；2113、挡片；212、穿纱末端执行器；2121、静穿纱指；2122、转轴；2123、旋转驱动构件；2124、扇形连接板；2125、转动穿纱指；21251、单向止动元件；21252、销轴；21253、半圆形凸台；21254、微型步进电机；2126、旋转连杆；2127、钢丝圈姿态调整电磁铁；213、穿纱末端执行器驱动基座；214、钢丝圈定位部件驱动基；22、锭子刹停部件；23、断纱筒管存放处；24、左滑动穿纱指；25、右滑动穿纱指；26、喷嘴；27、滑道板。
具体实施方式
62.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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
63.实施例1：
64.参阅图1、2是环锭细纱机2和自动接头装置1的侧视图，图1示出环锭细纱机2正常纺纱的过程。粗纱4从粗纱筒3经后罗拉5、中罗拉6和前罗拉7的牵伸，被抽拉至规定线密度的须条，须条经导纱钩9、气圈环12，穿入套在钢领圈15上的钢丝圈13进行加捻，最后卷绕在套在锭子上的筒管11上。此环锭细纱机2的具体结构为现有技术，在此不再赘述。
65.图2示出环锭细纱机2某一锭位发生断头，自动接头装置1前往断纱锭位接头的过程。自动接头装置1包括筒管握持搬运装置18、纱线牵引装置19、导纱钩抬起装置20、钢丝圈穿纱装置21、锭子刹停部件22、断纱筒管存放处23等，以上所有装置均安装在自动接头装置1内。
66.断纱后，吸纱嘴8位于前罗拉7和导纱钩9之间，前罗拉7牵伸后未被加捻的须条被吸纱嘴8吸入图中未示出的废纱收集箱。与此同时，锭子刹停部件22接触环锭细纱机2上锭子刹停器16将锭子刹停；随后，导纱钩抬起装置20将导纱钩9抬起，筒管握持搬运装置18将断纱后的筒管11搬运至断纱筒管存放处23，纱线牵引装置19利用负压从断纱的筒管11上捕获断纱；随即，钢丝圈穿纱装置21将纱线10穿入钢丝圈13；最后，纱线牵引装置19将断纱依次绕进气圈环12、导纱钩9并送至前罗拉7处接捻，完成接头，恢复纺纱流程。
67.值得注意的是，相邻纺纱锭位利用隔纱板17间隔，而相邻隔纱板17间距仅为70mm或75mm，断纱后纺纱锭位可用于自动接头的空间十分有限，且纱线10为柔性物体，使得钢丝圈13自动穿纱具有很大难度。
68.图3至图10示出了本实施例中钢丝圈穿纱装置21的结构。
69.图3示出了钢丝圈穿纱装置21的示意图。此时，纱线10被纱线牵引装置19捕获，并
位于筒管11的正前方，钢丝圈13位于钢领圈15的任一位置。
70.图4示出了钢丝圈定位部件211的示意图，钢丝圈定位部件211固定在一个可在竖直、前后两个方向上(即图3所示空间坐标系z、x坐标轴方向)做线性运动的钢丝圈定位部件驱动基座214上；该驱动基座可将钢丝圈定位部件211送至预定位置且在竖直方向(即图3所示空间坐标系z坐标轴方向)的运动速度与钢领板14的运动速度保持一致；钢丝圈定位部件驱动基座214的运动，可通过皮带、滚珠丝杠或气缸等传动、驱动机构实现。
71.本实施例中，钢丝圈定位部件211由1个半圆形气道2111、至少3个切向喷嘴2112和1个挡片2113构成。半圆形气道2111安装在钢丝圈定位部件驱动基座214上，切向喷嘴2112和挡片2113位于半圆形气道2111的下表面。
72.进一步地，半圆形气道2111，其内径与钢领圈15内径大致相等，内部中空，可为切向喷嘴2112输送压缩空气。
73.进一步地，切向喷嘴2112，位于半圆形气道2111的下表面，喷气方向为切向喷嘴2112安装位置处圆周的切线方向，为钢丝圈13运动提供最大的推动力同时可减少供气源能量损耗；所有切向喷嘴2112的喷气方向统一为顺时针或逆时针方向，吹动钢丝圈13沿钢领圈15顺时针或逆时针运动至挡片2113处；切向喷嘴2112的数量不少于3个。
74.进一步地，挡片2113，位于半圆形气道2111的垂直对称截面处并固定在半圆形气道2111的下表面，当钢丝圈13被吹送至挡片2113位置时即被挡住，实现钢丝圈13定位，此时钢丝圈13位于环锭细纱机2工位的正前方。
75.图4-5中的r1方向为切向喷嘴2112气流的方向(切向喷嘴2112气流方向由切向喷嘴2112安装方向决定，亦可以将其反方向安装)。
76.图5示出了钢丝圈13定位过程的示意图，钢丝圈定位部件211沿l1方向运动至钢领圈15上方且与之同心，在切向喷嘴2112气流作用下位于钢领圈15上任意位置的钢丝圈13沿r2方向运动被挡片2113定位。
77.图6示出了穿纱末端执行器212的示意性结构图，该穿纱末端执行器212由静穿纱指2121、转动穿纱指2125、旋转连杆2126、扇形连接板2124、转轴2122、旋转驱动构件2123和钢丝圈姿态调整电磁铁2127组成。
78.本实施例中，穿纱末端执行器212固定在一个可在竖直、前后、左右三个方向上(即图3空间坐标系z、y、x坐标轴方向)做线性运动的穿纱末端执行器驱动基座213上且该基座在竖直方向(即图3空间坐标系z坐标轴方向)的运动速度与钢领板14的运动速度保持一致，以完成勾纱、穿纱等动作；所述穿纱末端执行器驱动基座213的运动，可通过皮带、滚珠丝杠或气缸等传动、驱动机构实现。
79.本实施例中，静穿纱指2121、钢丝圈姿态调整电磁铁2127固定在扇形连接板2124上且钢丝圈姿态调整电磁铁2127固定在扇形连接板2124的前侧，转动穿纱指2125铰接在旋转连杆2126上，旋转连杆2126通过过盈配合、键或螺母等紧固件安装在转轴2122上，转轴2122通过联轴器与旋转驱动构件2123输出轴直连，旋转驱动构件2123通过螺栓安装在扇形连接板2124上方，扇形连接板2124中间有开孔、转轴2122通过该孔与扇形连接板2124下方的旋转连杆2126配合安装。
80.本实施例中，扇形连接板2124为静穿纱指2121、钢丝圈姿态调整电磁铁2127和旋转驱动构件2123的载体并与穿纱末端执行器驱动基座213固定。
81.本实施例中，钢丝圈姿态调整电磁铁2127固定在穿纱末端执行器212的前端，当纱线10即将穿入钢丝圈13时通电产生磁力，用以固定钢丝圈13位置并调整钢丝圈13的姿态(即钢丝圈13相对于钢领圈15的俯仰角)。
82.进一步地，由于钢丝圈姿态调整电磁铁2127固定在扇形连接板2124前端，为防止其在穿纱过程中与环锭细纱机2部件发生干涉，扇形连接板2124的前端应具备凹陷的外形特征，为钢丝圈姿态调整电磁铁2127提供安装位置。
83.本实施例中，静穿纱指2121，为两段式结构，上部为圆柱体，下部为圆形凸台，圆形凸台可防止穿纱过程中纱线10滑落。
84.进一步地，静穿纱指2121应安装在扇形连接板2124上与穿纱末端执行器212运动方向一致的一端。
85.本实施例中，转动穿纱指2125，为两段式结构，上部为一侧斜面、一侧圆柱面的异形柱体，异形柱体顶端有销孔，异形柱体顶端的一侧有单向止动元件21251；下部为半圆形凸台21253，位于上部为圆柱面的一侧。为便于纱线10穿过转动穿纱指2125，转动穿纱指2125应采用塑料等轻质材料。
86.进一步地，转动穿纱指2125的初始位置和静穿纱指2121为同一侧。
87.本实施例中，旋转驱动构件2123为驱动转动穿纱指2125旋转的动力源，为电动机、气动马达或液压马达中的一种。
88.进一步地，为便于控制转动穿纱指2125的加速度，减小转动穿纱指2125勾纱时对纱线10的冲击，旋转驱动构件2123优选为步进电机。
89.本实施例中，转轴2122作为传动构件，上端与旋转驱动构件2123的输出轴直连，下端安装旋转连杆2126。
90.本实施例中，旋转连杆2126一端开有通孔用于安装转轴2122，另一端的下表面有铰链座，开有销孔用于安装转动穿纱指2125。
91.图7-8示出了穿纱末端执行器212将纱线10穿入钢丝圈13过程的示意图。图7中a图示出了穿纱末端执行器212在穿纱末端执行器驱动基座213驱动下沿l2方向(即图3空间坐标系x坐标轴正方向)向着筒管11的正前方运动；图7中b-d图示出了纱线10绕过静穿纱指2121、穿过转动穿纱指2125的示意图，位于筒管11和纱线牵引装置19之间的纱线10随着穿纱末端执行器212的运动首先绕过静穿纱指2121外侧，随后纱线10沿着转动穿纱指2125的斜面滑落且转动穿纱指2125受到纱线10的作用力，绕图9所示的销轴21252向着与穿纱末端执行器212运动的反方向(即r4方向)旋转一定角度，纱线10随即穿过转动穿纱指2125；
92.图8中e-f图示出了转动穿纱指2125勾纱的过程，转动穿纱指2125逆时针旋转180
°
(即r3方向)勾住纱线10，由于转动穿纱指2125存在图9中所示的单向止动元件21251，在勾纱过程中，转动穿纱指2125不会绕销轴21252转动；
93.图8中g图示出了静穿纱指2121与转动穿纱指2125将纱线10张紧的示意图，此时纱线10平行于图3所示空间坐标系x坐标轴方向；
94.图8中h图示出了穿纱末端执行器212将张紧的纱线10穿入钢丝圈13的过程，穿纱末端执行器212在穿纱末端执行器驱动基座213的驱动下沿着l3方向(即图3空间坐标系y坐标轴负方向)向着钢丝圈13运动，同时姿态调整钢丝圈姿态调整电磁铁2127通电，固定钢丝圈13位置并调节其姿态，使得钢丝圈13的末端与钢领圈15之间产生一个图10中b图所示的
豁口p1，被穿纱指张紧的纱线10由此穿入钢丝圈13。
95.图10示出了钢丝圈13姿态调整过程的示意图，图10中a图为钢丝圈13被钢丝圈定位部件211定位后一种可能出现的姿态，此时钢丝圈13用于穿纱的一端搭在钢领圈15上，与钢领圈15的内壁接触，这对于纱线10穿入是不利的；图10中b图示出了一种解决方案，位于穿纱末端执行器212前端的钢丝圈姿态调整电磁铁2127在穿纱位置时位于钢丝圈13的斜上方，钢丝圈13在磁力吸引下向着斜上方抬起，即在钢丝圈13的穿纱端与钢领圈15之间产生p1所示的一个豁口，以便于纱线10的穿入。磁力调整钢丝圈13姿态的同时，对钢丝圈13的位置进行了固定，避免纱线10穿入过程中，钢丝圈13受到纱线10的作用力而发生移动导致的穿纱失败。
96.实施例2：
97.与实施例1相比，参阅图11，本实施例示出了另外两种纱线10的相对位置(相较于图7中b图而言)的穿纱过程示意图。图11中a图示出的是纱线10位于筒管11的右侧时,纱线10和穿纱末端执行器212的相对位置；图11中b图示出的是纱线10位于筒管11的中间位置时，纱线10和穿纱末端执行器212的相对位置。以上两种情况是在穿纱过程中是普遍存在的，本发明提出的穿纱末端执行器212同样适应于以上两种纱线10位置的穿纱。钢丝圈13的定位方法、穿纱方法与实施例1是一致的，在此不再赘述。
98.实施例3：
99.与实施例1相比，参阅图12，本实施例示出了相反勾纱运动方向即l4方向时的穿纱过程示意图。此时静穿纱指2121应安装在扇形连接板2124的右侧，转动穿纱指2125的初始位置同样转至右侧，同时转动穿纱指2125勾纱的运动方向变为r5所示顺时针方向。除了穿纱末端执行器212的运动方向相反外，钢丝圈13的定位方法、穿纱方法与实施例1是一致的，在此不再赘述。
100.实施例4：
101.与实施例1相比，参阅图13，本实施例示出了转动穿纱指2125的另一种示意性结构，相应的穿纱过程有所不同。本实施例的转动穿纱指2125顶端安装在微型步进电机21254驱动轴上，微型步进电机21254安装在旋转连杆2126末端。在穿纱末端执行器212穿纱过程中即实施例1图7-8所示的穿纱过程，转动穿纱指2125不再依靠与纱线10接触转动，当纱线10抵达图7中c图所示位置之前，转动穿纱指2125在微型步进电机21254的驱动下按r4方向转动，转动穿纱指2125由初始位置(即图3空间坐标系z坐标轴的负方向)转动一定角度(60
°
至90
°
)纱线10随即穿过转动穿纱指2125；随后，微型步进电机21254反转，转动穿纱指2125复位至初始位置，并按照实施例1图8中e-h图所示的完成勾纱、纱线10张紧、钢丝圈13位置固定姿态调整和穿纱动作且钢丝圈13的定位方法与实施例1是一致的，在此不再赘述。
102.实施例5：
103.与实施例1相比，参阅图14，本实施例示出了钢丝圈穿纱装置21的另一种示意性结构，使得本实施例相应示出了与上述实施例完全不同的示意性的钢丝圈13穿纱方案。
104.本实施例中，该钢丝圈穿纱装置21包括钢丝圈定位部件211和穿纱末端执行器212。
105.本实施例中，钢丝圈定位部件211为喷嘴26，喷嘴26连接在钢领圈15或钢丝圈定位部件驱动基座214上。
106.本实施例中，穿纱末端执行器212由左滑动穿纱指24、右滑动穿纱指25和滑道板27构成。滑道板27连接在穿纱末端执行器驱动基座213上，左滑动穿纱指24、右滑动穿纱指25分别位于滑道板27的两侧进行滑动连接。
107.本实施例的穿纱原理为：先利用左滑动穿纱指24、右滑动穿纱指25向着反方向作平移运动，将纱线10张紧，随后将张紧的纱线10靠近钢领圈15内壁，最后利用多个喷嘴26吹气，将钢丝圈13吹送至纱线10上，完成钢丝圈13穿纱及定位。
108.如图14中a图所示，在钢丝圈13穿纱的初始位置，纱线10位于钢丝圈穿纱装置21的左滑动穿纱指24和右滑动穿纱指25之间，左滑动穿纱指24沿滑道板27的l5方向运动、右滑动穿纱指25沿滑道板27的l6方向运动；如图14中b图所示，左滑动穿纱指24和右滑动穿纱指25将纱线10张紧，随后该穿纱末端执行器212沿l7方向靠近钢领圈15的内壁，最终使得纱线10与之相切；最后，喷嘴26(不少于3个，均布)同时吹气，使得钢丝圈13沿r5方向(亦或者为r5的反方向)运动至钢领圈15内壁与纱线10的相切点，即钢丝圈13主动“撞击”到纱线10上，完成钢丝圈13穿纱。
109.以上所述，仅用于帮助理解本发明的方法及其核心要义，但本发明的保护范围并不局限于此，对于本技术领域的一般技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，钢丝圈穿纱装置(21)包括钢丝圈定位部件(211)、穿纱末端执行器(212)，所述钢丝圈穿纱装置(21)连接在自动接头装置(1)内，所述自动接头装置(1)设置在环锭细纱机(2)一侧，所述环锭细纱机(2)包括钢领圈(15)，所述钢领圈(15)上安装有钢丝圈(13)；其特征在于：所述穿纱末端执行器(212)连接在穿纱末端执行器驱动基座(213)上，所述穿纱末端执行器驱动基座(213)连接在自动接头装置(1)内；所述穿纱末端执行器(212)包括连接板和至少一个动穿纱指，所述连接板安装在穿纱末端执行器驱动基座(213)上；所述穿纱末端执行器驱动基座(213)用于带动穿纱末端执行器(212)在横向、竖向或竖直高度上做线性运动；所述穿纱末端执行器(212)用于通过动穿纱指拉动纱线(10)，使部分纱线(10)与钢领圈(15)相切；所述钢丝圈定位部件(211)用于使钢丝圈(13)穿过与钢领圈(15)相切的部分纱线(10)。2.根据权利要求1所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述穿纱末端执行器(212)还包括静穿纱指(2121)和钢丝圈姿态调整电磁铁(2127)；所述连接板采用扇形连接板(2124)，所述扇形连接板(2124)为扇形且扇形圆心角大于180
°
；所述静穿纱指(2121)、钢丝圈姿态调整电磁铁(2127)固定连接在扇形连接板(2124)上，所述钢丝圈姿态调整电磁铁(2127)位于扇形连接板(2124)前侧，所述静穿纱指(2121)位于扇形连接板(2124)上与穿纱末端执行器(212)运动方向一致的一端；所述动穿纱指采用一个转动穿纱指(2125)，所述转动穿纱指(2125)与旋转连杆(2126)一端铰接，且旋转连杆(2126)另一端与扇形连接板(2124)中心活动连接；所述转动穿纱指(2125)的初始位置和静穿纱指(2121)为同一侧。3.根据权利要求2所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述穿纱末端执行器(212)还包括旋转驱动构件(2123)；所述扇形连接板(2124)上方螺栓连接旋转驱动构件(2123)，所述旋转驱动构件(2123)的输出轴通过联轴器与转轴(2122)的一端连接，所述转轴(2122)的另一端穿过扇形连接板(2124)中心处的开孔与旋转连杆(2126)远离转动穿纱指(2125)的一端连接。4.根据权利要求3所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述转动穿纱指(2125)包括异形柱体，所述异形柱体的一侧为斜面且另一侧为圆柱面；所述异形柱体底端连接有半圆形凸台(21253)，且半圆形凸台(21253)位于异形柱体为圆柱面的一侧下方；所述异形柱体顶端通过销轴(21252)与旋转连杆(2126)铰接。5.根据权利要求4所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述异形柱体顶端一侧连接有单向止动元件(21251)，且单向止动元件(21251)位于异形柱体为斜面的一侧上方，使异形柱体仅能由斜面朝向圆柱面进行转动。6.根据权利要求4所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述旋转连杆(2126)远离转轴(2122)的一端连接有微型步进电机(21254)，所述异形柱体顶
端与微型步进电机(21254)的驱动轴连接。7.根据权利要求2-6中任一所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述静穿纱指(2121)包括圆柱体，所述圆柱体顶端与扇形连接板(2124)固定连接，且圆柱体底端连接有圆形凸台，圆形凸台用于防止穿纱过程中纱线(10)滑落。8.根据权利要求1所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述动穿纱指设置两个，且分别为左滑动穿纱指(24)、右滑动穿纱指(25)，所述连接板采用滑道板(27)，所述滑道板(27)连接在穿纱末端执行器驱动基座(213)上，所述左滑动穿纱指(24)、右滑动穿纱指(25)分别位于滑道板(27)的两侧，且与滑道板(27)滑动连接。9.根据权利要求1所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，其特征在于，所述钢丝圈定位部件(211)连接在钢丝圈定位部件驱动基座(214)上，所述钢丝圈定位部件驱动基座(214)连接在自动接头装置(1)内；所述钢丝圈定位部件驱动基座(214)用于带动钢丝圈定位部件(211)在横向或竖直高度上做线性运动；所述钢丝圈定位部件(211)包括半圆形气道(2111)、切向喷嘴(2112)和挡片(2113)；所述半圆形气道(2111)安装在钢丝圈定位部件驱动基座(214)上，所述切向喷嘴(2112)和挡片(2113)连接在半圆形气道(2111)的下表面；所述挡片(2113)位于半圆形气道(2111)的垂直对称截面处；所述半圆形气道(2111)，其内径与钢领圈(15)内径相等，用于为切向喷嘴(2112)输送压缩空气；所述切向喷嘴(2112)设有至少3个，所述切向喷嘴(2112)均匀分布在半圆形气道(2111)下方，所述切向喷嘴(2112)的喷气方向为半圆形气道(2111)中心弧线的切线方向，所有切向喷嘴(2112)的喷气方向统一为顺时针或逆时针方向，用于吹动钢丝圈(13)沿钢领圈(15)顺时针或逆时针运动至挡片(2113)处，实现钢丝圈(13)定位。10.如权利要求9所述的用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：环锭细纱机(2)纺纱锭位断纱后，钢丝圈定位部件(211)利用气流将钢丝圈(13)移动至穿纱位置；s2：穿纱末端执行器(212)运动至钢领圈(15)正前方，动穿纱指拉动纱线(10)，使部分纱线(10)与钢领圈(15)上穿纱位置的切线保持平行；s3：穿纱末端执行器(212)保持在钢丝圈(13)正前方继续靠近钢丝圈(13)运动，与钢领圈(15)上穿纱位置的切线保持平行的部分纱线(10)穿入钢丝圈(13)，穿纱末端执行器(212)原方向返回复位。

技术总结
本发明公开了用于环锭细纱机自动接头的钢丝圈穿纱装置，涉及环锭细纱机自动接头技术领域；该钢丝圈穿纱装置包括钢丝圈定位部件、穿纱末端执行器，穿纱末端执行器包括连接板和至少一个动穿纱指，连接板安装在穿纱末端执行器驱动基座上；穿纱末端执行器驱动基座用于带动穿纱末端执行器在横向、竖向或竖直高度上做线性运动；穿纱末端执行器用于通过动穿纱指拉动纱线，使部分纱线与钢领圈相切；钢丝圈定位部件用于使钢丝圈穿过与钢领圈相切的部分纱线；穿纱末端执行器结构紧凑，减少驱动机构的使用，同时减小对纱线的冲击；本发明能够在环锭细纱机断纱后能够快速、可靠的将断纱穿入钢丝圈中。丝圈中。丝圈中。


技术研发人员：王新厚 张跃顺 何勇
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/6