【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纱线卷绕，特别涉及一种纱线自动卷绕设备及方法。
技术介绍
1、纱线增强预制体是制备复合材料的原料之一。
2、相关技术中，纱线增强预制体主要通过三维机织设备制备。而利用三维机织设备制备纱线增强预制体，需要大量有纱线的工字纱盘。但是，目前缺乏一种自动将纱线缠绕在工字纱盘上的设备及方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种纱线自动卷绕设备及方法，能够自动将纱线缠绕在工字纱盘上。
2、本专利技术实施例提供一种纱线自动卷绕设备，包括上料单元、卷绕单元；
3、所述上料单元用于将待卷纱线的工字纱盘输送至卷绕工位；
4、所述卷绕单元包括旋转装置、夹持装置和可移动的导纱装置，所述旋转装置包括可旋转端面，所述夹持装置包括旋转夹持面和可沿轴向移动的轴体，所述轴体与所述旋转夹持面转动连接，所述卷绕工位为所述可旋转端面和所述夹持装置之间，所述导纱装置穿设有纱线，所述导纱装置用于将纱线导入至所述旋转夹持面一侧，在工字纱盘到达所述卷绕工位后，移动所述轴体带动所述旋转夹持面向所述可旋转端面移动，以使工字纱盘和纱线夹于所述可旋转端面和所述旋转夹持面之间，旋转所述可旋转端面带动工字纱盘和旋转夹持面旋转，同时沿工字纱盘轴向往复移动所述导纱装置以使纱线缠绕在工字纱盘上。
5、在一种可能的设计中，所述旋转装置还包括呈轴状的可伸缩组件、同心限位件和动力组件；
6、所述动力组件包括电机和第一气缸，电机的转动轴为空心，所述转动轴与所述
7、在一种可能的设计中，所述可旋转端面和/或所述旋转夹持面设置有多个凸台，所述凸台用于在工字纱盘紧贴所述可旋转端面时，卡住工字纱盘上的侧面楞并绊住纱线，以防止转速高时工字纱盘掉转。
8、在一种可能的设计中，所述夹持装置还包括沿所述轴体依次设置的第一锁紧环、第一弹簧、推力部件和第二锁紧环，其中，所述第一锁紧环靠近所述旋转夹持面；
9、所述第一锁紧环和所述第二锁紧环固定套设在所述轴体上，所述推力部件和所述第一弹簧滑动套设在所述轴体上；
10、在需要夹持所述卷绕工位上的工字纱盘时，所述推力部件向所述第一锁紧环移动以依次推动所述第一弹簧和所述第一锁紧环移动，所述第一锁紧环带动所述轴体移动以使所述旋转夹持面与工字纱盘接触，继续移动所述推力部件以压缩所述第一弹簧，为所述旋转夹持面施加夹持力；
11、在不需要夹持所述卷绕工位上的工字纱盘时，所述推力部件向所述第二锁紧环移动以依次推动所述第二锁紧环、所述轴体和所述旋转夹持面，释放工字纱盘。
12、在一种可能的设计中，所述上料单元包括纱盘槽和纱盘托，所述纱盘槽用于储存多个待卷纱线的工字纱盘，所述纱盘槽包括出料口，所述纱盘托包括上料滑轨和可在所述上料滑轨上滑动的上料件，所述上料件设置有用于承接所述出料口输出的工字纱盘的凹槽，所述上料滑轨用于将承接有工字纱盘的所述上料件运输至所述卷绕单元的卷绕工位固定，所述上料滑轨还用于在所述卷绕单元固定好工字纱盘后，将所述上料件撤回以承接新的工字纱盘。
13、在一种可能的设计中，所述纱盘槽呈四方柱状，所述纱盘槽向下倾斜，所述出料口位于所述纱盘槽朝下的一端，所述纱盘托还包括遮挡滑动件，所述遮挡滑动件与所述上料滑轨连接，所述上料件的凹槽为弧形，所述遮挡滑动件底部与所述上料件底部轴销连接，所述遮挡滑动件底部通过第二弹簧与所述上料件侧面连接，所述遮挡滑动件上部为遮挡滑动面，所述第二弹簧用于提供弹力使所述上料件的凹槽朝上且紧贴所述遮挡滑动面。
14、在一种可能的设计中，所述导纱装置位于所述卷绕工位上部，包括导纱眼、排纱杆和同步带部件；
15、所述导纱眼穿设有纱线，所述导纱眼设置于所述排纱杆的一端，所述同步带部件用于控制所述排纱杆轴向移动，所述同步带部件用于将所述导纱眼移动到上料位，当所述导纱眼位于所述上料位时，由所述导纱眼自然垂下的纱线位于所述旋转夹持面一侧。
16、在一种可能的设计中，所述卷绕单元还包括位于所述卷绕工位下部的裁剪装置，所述裁剪装置包括裁剪件和第二气缸，所述第二气缸用于控制所述裁剪件移动；
17、在工字纱盘卷绕完成后，所述第二气缸控制所述裁剪件剪断纱线。
18、在一种可能的设计中，还包括位于所述卷绕工位下部的下料装置，所述下料装置包括纱盘夹爪、伸缩气缸和伺服电机，所述伸缩气缸用于控制所述纱盘夹爪上下移动，所述伺服电机用于控制所述纱盘夹爪左右转动；
19、在工字纱盘卷绕完成后，所述伸缩气缸控制所述纱盘夹爪夹住所述卷绕工位的工字纱盘，移动所述旋转夹持面释放工字纱盘，所述伸缩气缸控制夹取工字纱盘的所述纱盘夹向下移动，所述上料单元将新的工字纱盘移动到所述卷绕工位，移动所述旋转夹持面夹持新的工字纱盘，所述伺服电机控制所述夹取工字纱盘的所述纱盘夹向所述裁剪件倾斜，以使纱线张紧，所述第二气缸控制所述裁剪件剪断纱线，所述伸缩气缸和所述伺服电机控制所述纱盘夹移动到预设位置释放工字纱盘。
20、本专利技术实施例还提供了一种纱线自动卷绕方法，基于上述中任一纱线自动卷绕设备，所述方法包括：
21、利用所述上料单元将待卷纱线的工字纱盘输送至卷绕工位；
22、利用所述导纱装置将纱线导入至所述旋转夹持面一侧；
23、在工字纱盘到达所述卷绕工位后，移动所述轴体带动所述旋转夹持面向所述可旋转端面移动，以使工字纱盘和纱线夹于所述可旋转端面和所述旋转夹持面之间；
24、旋转所述可旋转端面带动工字纱盘和旋转夹持面旋转，同时沿工字纱盘轴向往复移动所述导纱装置以使纱线缠绕在工字纱盘上。
25、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
26、在本实施例中，在卷纱之前，导纱装置将纱线导入至旋转夹持面的一侧。上料单元将工字纱盘运输到预留出来的卷绕工位，该卷绕工位位于可旋转端面和旋转夹持面之间。当工字纱盘运输到卷绕工位时，旋转夹持面在轴体的带动下向卷绕工位的工字纱盘移动，期间，旋转夹持面推动纱线不断向工字纱盘靠近，直至旋转夹持面接触工字纱盘的侧面，将纱线夹于旋转夹持面和工字纱盘之间，旋转夹持面继续移动，使工字纱盘的另一侧抵在可旋转端面上，将工字纱盘和纱线顶紧固定在可旋转端面和旋转夹持面之间。此时，工字纱盘被固定在卷绕工位，且纱线的一端同时被固定，驱动可旋转端面旋转，同时带动工字纱盘和旋转夹持面旋转，纱线的一端固定在工字纱盘和可旋转端面之间，因此，纱线可缠绕在工字纱盘上。在工字纱盘旋转的同时移动导纱装置的位置，使纱线均匀地缠绕在工字纱盘上。
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1.一种纱线自动卷绕设备，其特征在于，包括上料单元(1)、卷绕单元(2)；
2.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述旋转装置(21)还包括呈轴状的可伸缩组件(212)、同心限位件(213)和动力组件(214)；
3.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述可旋转端面(211)和/或所述旋转夹持面(222)设置有多个凸台，所述凸台用于在工字纱盘紧贴所述可旋转端面(211)时，卡住工字纱盘上的侧面楞并绊住纱线，以防止转速高时工字纱盘掉转。
4.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述夹持装置(22)还包括沿所述轴体(221)依次设置的第一锁紧环(223)、第一弹簧(224)、推力部件(225)和第二锁紧环(226)，其中，所述第一锁紧环(223)靠近所述旋转夹持面(222)；
5.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述上料单元(1)包括纱盘槽(11)和纱盘托(12)，所述纱盘槽(11)用于储存多个待卷纱线的工字纱盘，所述纱盘槽(11)包括出料口，所述纱盘托(12)包括上料滑轨
6.根据权利要求5所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述纱盘槽(11)呈四方柱状，所述纱盘槽(11)向下倾斜，所述出料口位于所述纱盘槽(11)朝下的一端，所述纱盘托(12)还包括遮挡滑动件(123)，所述遮挡滑动件(123)与所述上料滑轨(121)连接，所述上料件(122)的凹槽为弧形，所述遮挡滑动件(123)底部与所述上料件(122)底部轴销连接，所述遮挡滑动件(123)底部通过第二弹簧(124)与所述上料件(122)侧面连接，所述遮挡滑动件(123)上部为遮挡滑动面，所述第二弹簧(124)用于提供弹力使所述上料件(122)的凹槽朝上且紧贴所述遮挡滑动面。
7.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述导纱装置(23)位于所述卷绕工位上部，包括导纱眼(231)、排纱杆(232)和同步带部件(233)；
8.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述卷绕单元(2)还包括位于所述卷绕工位下部的裁剪装置(24)，所述裁剪装置(24)包括裁剪件(241)和第二气缸(242)，所述第二气缸(242)用于控制所述裁剪件(241)移动；
9.根据权利要求8所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，还包括位于所述卷绕工位下部的下料装置(3)，所述下料装置(3)包括纱盘夹爪(31)、伸缩气缸(32)和伺服电机(33)，所述伸缩气缸(32)用于控制所述纱盘夹爪(31)上下移动，所述伺服电机(33)用于控制所述纱盘夹爪(31)左右转动；
10.一种纱线自动卷绕方法，其特征在于，基于权利要求1-9中任一纱线自动卷绕设备，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种纱线自动卷绕设备，其特征在于，包括上料单元(1)、卷绕单元(2)；
2.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述旋转装置(21)还包括呈轴状的可伸缩组件(212)、同心限位件(213)和动力组件(214)；
3.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述可旋转端面(211)和/或所述旋转夹持面(222)设置有多个凸台，所述凸台用于在工字纱盘紧贴所述可旋转端面(211)时，卡住工字纱盘上的侧面楞并绊住纱线，以防止转速高时工字纱盘掉转。
4.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述夹持装置(22)还包括沿所述轴体(221)依次设置的第一锁紧环(223)、第一弹簧(224)、推力部件(225)和第二锁紧环(226)，其中，所述第一锁紧环(223)靠近所述旋转夹持面(222)；
5.根据权利要求1所述的纱线自动卷绕设备，其特征在于，所述上料单元(1)包括纱盘槽(11)和纱盘托(12)，所述纱盘槽(11)用于储存多个待卷纱线的工字纱盘，所述纱盘槽(11)包括出料口，所述纱盘托(12)包括上料滑轨(121)和可在所述上料滑轨(121)上滑动的上料件(122)，所述上料件(122)设置有用于承接所述出料口输出的工字纱盘的凹槽，所述上料滑轨(121)用于将承接有工字纱盘的所述上料件(122)运输至所述卷绕单元(2)的卷绕工位固定，所述上料滑轨(121)还用于在所述卷绕单元(2)固定好工字纱盘后，将所述上料件(122)撤回以承接新的工字纱盘。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王汇博，张立泉，李超，韩飞，张有信，王克，
申请(专利权)人：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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