混棉裝置及混棉方法
【專利摘要】本發明公開了一種混棉裝置及混棉方法，該裝置包括抓棉機、至少一個混棉箱，所述混棉箱設有鋪棉區及設于鋪棉區尾端的抓棉區，所述鋪棉區頂部設有進棉口，抓棉機與混棉箱連通、輸棉管道貫穿所述鋪棉區且依次通過所述進棉口，每一個所述進棉口處裝有可開閉的活門，所述鋪棉區的底部設有與所述進棉口排布方向同向的輸棉機構；在所述抓棉區設有抓棉機構，鋪棉區與抓棉區之間設有可上下移動的插板。混棉方法按照“先鋪層后抓喂、鋪層不抓喂，抓喂不鋪層”的工作方式，使一個生產批次的所有棉纖維實現全時空混合，其混合均勻質量遠遠優于傳統混棉設備的效果。
【專利說明】混棉裝置及混棉方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及紡織【技術領域】，尤其是指一種混棉裝置及混棉方法。

【背景技術】
[0002]在棉紡廠，原棉占紡紗成本的65%?85%，為了科學合理的使用原棉，達到降低生產成本和穩定一個大批次的產品質量的目的，棉紡廠一般要先根據一個投料品種的質量、顏色等需要，對不同原料的品質、顏色、重量比例、性能等進行技術分析和選配，進而得出一個科學合理的配棉技術方案，然后，制定一個科學合理的加工工藝流程，通過設備將所占比例不同的多種纖維加工成紗線。顯然，生產中能對各種不同品質、不同顏色的棉纖維進行充分均勻地混合是保障配棉目的實現進而紡成優質紗線的重要環節。
[0003]混棉機是紡紗生產中的一部重要功能設備，其主要作用就是對生產中各種不同品質、顏色的原棉或原棉與其它種類的纖維最大限度的混和均勻，混棉質量是穩定產品質量的一個重要環節，生產中對改善混棉質量歷來都特別重視。目前，棉紡廠普遍采用的主要混棉設備是一種多倉式混棉機。這種混棉機的混棉倉中有多層隔板分隔組成4至10個體積大小相等小倉室。每個小倉的頂部都有一組氣動控制的4至10個開閉活門組，每個小倉下端各有一對可向下輸送棉纖維的喂給羅拉及剝棉羅拉。工作時，先將一個個小箱倉分別喂滿棉塊，隨后，所有小倉下方的給棉羅拉同時啟動，原棉從小倉內排出，在剝棉羅拉的剝取作用下，落到位于小倉外部下方的一個輸棉帶上，在輸棉帶的傳送及風機的氣流作用下將棉喂入下一道清棉工序。隨著小倉下方的給棉羅拉的不斷喂給，小倉內的棉量高度不斷減少，減少到某個設定點時，機器又開始自動按順序向小倉內喂棉。因喂棉程序是按小倉排列的次序倒數喂入，所以，倉與倉之間的貯棉高度會經常保持著一個梯度，而棉量最低的倉位將會是即將被喂棉的一個倉。不同時間喂入各小倉內的原棉通過小倉底部的輸棉羅拉轉動而同時將原料輸出而獲得混和，即“時差混和”。
[0004]從多倉式混棉機結構及混棉原理可以看出，所謂“時差混和”產生的作用是使后時段喂入的纖維與先前早時段喂入的纖維有機會相遇而產生混合。時差混和的時差愈大，混和效果愈好。這表明越早喂入與越晚喂入的有機會相遇才能使原料混合均勻質量愈好。生產中最理想狀態是抓棉機從纖維包最上層面抓取的纖維與從纖維包底最下層面抓取的纖維能夠相遇就能使原料真正混合均勻。但受多倉式混棉機的多倉結構和原理所限，多倉混棉機的工作狀態只能是一邊喂入灌倉，一邊向下工序喂給輸出，這樣生產方式，必然導致倉內棉纖維與后面較遠處還沒有進入倉內的棉纖維失去相遇混合的機會。因此，在混合作用空間上存在的這種不完善之處對于現實的生產造成很大影響，當要求混合的纖維品種多于5種且存在微小比例成份時，現有的多倉式混棉機無法將纖維完全混合均勻。尤其對于色紡，需選取12只左右的不同顏色品種的色棉，以相應的配混比例，才能實現顏色準確的目的。原料混合不均勻會給生產及質量帶來一系列問題，如使紡紗生產不穩定、斷頭、紗線強力變異大、面料色光產生深淺色差、面料纖維含量比前后不一出現風格差異，甚至被誤判面料纖維含量比不達標等。


【發明內容】

[0005]基于此，本發明在于提供一種混棉裝置及混棉方法，其能夠克服現有技術的不足，其能夠有效提高混棉的均勻度，實現全時間混棉。
[0006]其技術方案如下:
[0007]—種混棉裝置，包括抓棉機、至少一個混棉箱，所述混棉箱設有鋪棉區及設于鋪棉區尾端的抓棉區，所述鋪棉區頂部設有多個依次排列的進棉口，所述抓棉機通過輸棉管道與所述混棉箱連通、輸棉管道貫穿所述鋪棉區且依次通過所述進棉口，每一個所述進棉口處裝有可開閉的活門，所述鋪棉區的底部設有與所述進棉口排布方向同向的輸棉機構；在所述抓棉區設有抓棉機構，所述混棉箱的頂部固定有可上下移動的插板，所述插板位于所述鋪棉區與所述抓棉區之間。
[0008]下面對進一步技術方案進行說明:
[0009]進一步的，其包括三個混棉箱，相鄰兩個所述混棉箱通過三通管并聯后再與另一個所述混棉箱通過三通管并聯。
[0010]優選的是，每一個所述混棉箱設有兩排平行的進棉口，每一個所述進棉口處均設置有所述活門，叉狀輸棉管道與三通管連通并貫穿所有進棉口。
[0011]進一步的，所述鋪棉區內每個所述活門的兩側均設有噴嘴。
[0012]進一步的，所述輸棉機構包括輸棉帶和多個承重輥，多個所述承重輥鋪設于所述輸棉帶內。
[0013]進一步的，所述抓棉機構包括抓棉斜簾、勻棉羅拉及剝棉羅拉，所述勻棉羅拉及所述剝棉羅拉設于所述抓棉斜簾的不同側。
[0014]本發明還提供一種混棉方法，該混棉方法包括:
[0015]混棉箱的鋪棉區與抓棉區相隔；
[0016]抓棉機啟動,移動于不同棉包上抓取棉纖維,并輸送棉纖維至鋪棉區的上方；
[0017]控制多個活門依序開啟、關閉，纖維棉隨著活門的開啟從進棉口進入到所述鋪棉區內，并在鋪棉區內形成棉纖維層；
[0018]多個所述活門循環開啟、關閉，直至滿足停止鋪棉條件，在鋪棉區內形成由多層棉纖維層構成的棉纖維堆，多個所述活門均處于關閉狀態；
[0019]所述鋪棉區與所述抓棉區相通；
[0020]抓棉機構啟動并從所述棉纖維堆縱向抓取混合棉，輸棉機構工作，給抓棉機構喂入棉纖維。
[0021]進一步的，當一個所述活門完成開啟、關閉動作后，下一個活門再開啟、關閉，直至所有活門均完成開啟、關閉動作完成一次鋪棉，所述活門按照上述順序循環完成多次鋪棉直至滿足停止鋪棉條件停止鋪棉；噴嘴隨著所述活門的開啟而動作，隨著活門的關閉而停止動作。
[0022]進一步的，每一次鋪棉中首個開啟的活門與上一次鋪棉中首個開啟的活門不同。
[0023]進一步的，多個所述活門按照次序依次編號為1、2、3……N，每一次鋪棉時首先開啟的活門編號為n，n與上一次鋪棉時首先開啟的活門編號遞增或遞減，并活門按照n、n+l、n+2......n-2、n-l的編號順序再依次開啟，η ( N。
[0024]進一步的，控制位于鋪棉區與抓棉區之間的插板上下移動使所述鋪棉區與抓棉區相隔或所述鋪棉區與所述抓棉區相通。
[0025]進一步的，在抓棉機構抓取所述纖維棉時，勻棉羅拉從抓棉斜簾剝取多余棉纖維，剝棉羅拉將抓棉斜簾上的棉纖維全部剝下并送入下一工序。
[0026]進一步的，多個所述活門依次完成開啟、關閉動作，抓棉機在所有棉包上行走一個單程。
[0027]進一步的，多個所述活門分為至少兩排設置，每一排中的活門分為群組I及群組2，多個活門群組依次開啟、關閉。
[0028]進一步的，所述停止鋪棉條件為抓棉機完成所有棉包棉纖維的抓取，所述鋪棉區的容量大于或等于所有棉包的棉纖維量總和。
[0029]下面對前述技術方案的原理、效果等進行說明:
[0030]上述混棉裝置改變了現有在混棉箱內設置多個隔板形成多個小倉，使混棉箱為單一大倉室，所述混棉箱包括鋪棉區和混棉區，棉纖維通過輸棉管道被輸送至鋪棉區的頂部，并在鋪棉區的頂部設置有多個可單獨控制開啟或關閉的活門，通過控制活門的開啟或關閉來決定棉纖維的鋪設位置；并通過控制位于鋪棉區與抓棉區之間的插板，使鋪棉區與抓棉區分隔或相通，從而使在鋪棉時，棉纖維不會進入到抓棉區內，在完成鋪棉后，抓棉區內的抓棉機構才開始工作，能夠抓取鋪棉區內由多層棉纖維層堆積而形成的棉纖維堆，使棉包內的所有棉纖維在鋪設堆積后才抓取混合，提高棉纖維的混合均勻度。
[0031]上述混棉方法在鋪棉時，先將鋪棉區和混棉區分隔，使鋪棉區形成獨立的空間，所有抓棉機構停止工作；抓棉機開啟后，活門控制電路自動開啟，往復式抓棉機在不同棉包上往復運動逐層抓取的棉纖維通過輸棉管道被輸送至混棉箱鋪棉區頂部的輸棉管道處，原本處于閉合的活門自混棉箱一端向另一端端方向有序開、閉一次，每一次活門開啟均伴有輸棉管道管中的氣纖流通過活門噴射入混棉箱內，多個所述活門均完成一次開啟和閉合后，進入鋪棉區內的棉纖維在輸棉帶上形成一個鋪滿鋪棉區的完整的棉纖維層，該鋪層過程循環進行，在鋪棉區上形成一個由很多層棉纖維構成的全時空混層棉堆。在進行抓棉時，鋪棉區和抓棉區相通，控制所有活門均處于關閉狀態，抓棉機構開始工作，從縱向不斷抓取上述鋪設好的棉纖維堆，輸棉機構間歇式的工作，以確保能夠抓棉機構能夠抓取到棉纖維。
[0032]在鋪棉時，抓棉機在不同品種或不同顏色的棉包上行走，當抓棉機來回行走一次，即行走兩個單程后，抓棉機從一隊棉包的隊頭端到隊尾端抓取一層棉纖維后，再從一隊棉包的隊尾端到隊頭端抓取一層棉纖維；抓棉機行走一個單程即在鋪棉箱內形成一個棉纖維層，當后一層棉纖維進入鋪棉箱時，由于所對應的活門也是從混棉箱尾端計起分別開啟和閉合一次，則這層棉纖維通過活門有序開啟和閉合，被強行調頭鋪層，相對于一隊棉包中的棉纖維來講，與已進入混棉箱的前一層纖維產生隊頭端與隊尾端、隊中端與隊中端、隊尾端與隊頭端的上下疊合，從而實現伴隨著抓棉機抓棉過程中棉纖維間的隨時混合，即“全時空”混棉。
[0033]上述混棉裝置及混棉方法按照“先鋪層后抓喂、鋪層不抓喂，抓喂不鋪層”的工作方式，使一個生產批次的所有棉纖維實現全時空混合，其混合均勻質量遠遠優于傳統混棉設備的效果。適用于多種不同品質的纖維間、多種不同顏色的原棉或原棉與其它種類的纖維進行高質量的混和。本發明使色棉紡紗的混色質量及其穩定性得到了極大提高，進而達到優化生產流程，降低勞動強度、節約用工、提高效率、降低成本等目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發明實施例所述的混棉裝置的結構示意圖；
[0035]圖2是本發明實施例所述的混棉箱的結構示意圖。
[0036]附圖標記說明:
[0037]12、混棉箱，14、鋪棉區，16、抓棉區，18、進棉口，20、活門，22、輸棉機構，24、插板，26a、三通管，26b、三通管，28、叉狀輸棉管道，30、噴嘴，32、承重輥，34、抓棉斜簾，36、勻棉羅拉，38、剝棉羅拉，40、齒輪，42、抓棉小車，44、輸棉風機。

【具體實施方式】
[0038]下面對本發明的實施例進行詳細說明:
[0039]如圖1及圖2所示，一種混棉裝置，包括抓棉機、至少一個混棉箱12，所述混棉箱12設有鋪棉區14及設于所述鋪棉區14尾端的抓棉區16，所述鋪棉區14頂部設有多個依次排列的進棉口 18，所述抓棉機通過輸棉管道與所述混棉箱連通，輸棉管道貫穿所述鋪棉區14且依次通過所述進棉口 18，每一個所述進棉口 18處均安裝有可單獨控制開閉的活門
20,所述鋪棉區14的底部設有與所述進棉口 18排布方向同向的輸棉機構22 ;在所述抓棉區16內設有抓棉機構,所述混棉箱12的頂部固定有可上下移動的插板24，所述插板24位于所述鋪棉區14與所述抓棉區16之間。
[0040]上述混棉裝置改變了現有在混棉箱內設置多個隔板形成多個小倉，使混棉箱12為單一大倉室，棉纖維通過輸棉管道被輸送至鋪棉區14的頂部的進棉口 18處，并通過控制設于進棉口 18處的活門20使進棉口 18與鋪棉區14相通或不相通，從而使棉纖維能夠從不同的進棉口 18進入鋪棉區14，在鋪棉區14內形成棉纖維層；并通過控制位于鋪棉區14與抓棉區16之間的插板24，使鋪棉區14與抓棉區16分隔或相通，從而使在鋪棉時，棉纖維不會進入到抓棉區16內，在完成鋪棉后，抓棉區16內的抓棉機構才開始工作，能夠抓取鋪棉區14內由多層棉纖維層堆積而形成的棉纖維堆,使棉包內的所有棉纖維在鋪設堆積后才抓取混合，提高棉纖維的混合均勻度。
[0041 ] 如圖1所示，所述混棉裝置包括三個混棉箱12，相鄰兩個所述混棉箱12通過三通管26a并聯后再通過三通管26b與另一個所述混棉箱12并聯，每一個所述混棉箱12的頂部設有兩排所述進棉口 18，叉狀輸棉管道28與所述三通管26a、26b連接并緊貼于混棉箱12的上頂面，貫通混棉箱12與叉狀輸棉管28的兩排進棉口 18處安裝有所述活門20，每一個所述活門20均通過電機實現單獨控制其開啟與關閉。每一個所述混棉箱12設有兩排平行的進棉口 18，每一個所述進棉口 18處均設置有所述活門20。
[0042]其中，三個所述混棉箱12的尺寸各不相同，本實施例優選混棉箱12的尺寸范圍為:長度為6米-30米，高度為3.5-4.5米，寬度為1.5米-2.6米。所述活門20的寬度為15cm，長度為50cm，所述進棉口 18與所述活門20的長寬比均為1:1.1，每一排活門20(進棉口 18)的個數為6個至14個，本實施例中三個混棉箱12的活門20分別為14個、10個及6個。按照目前混棉裝置中棉纖維的密度計算，這種單一大倉混棉箱的容量可達到1000噸到5000噸，這種容量足以滿足目前紡織廠實際生產中一個批投料品種的所有纖維先在混棉箱鋪棉區中集中水平鋪層的要求。同時，當一個單一大倉混棉箱中完成一個品種的水平鋪層后，根據品種和投料量要求，可在另外兩個單一大倉混棉箱中的任意一個中開始另一個投料品種的喂棉鋪層，從而可以提高這種混棉裝置的使用效率。
[0043]所述鋪棉區14內每個所述活門20的兩側均設有噴嘴30，所述噴嘴30與所述活門20聯動完成對部分性能異常的特殊纖維進行技術調質預處理。在生產過程中會常常遇到含糖高的原棉、麻等需要對其進行預先技術處理的情況，在活門群組工作時段，用戶可以有選擇性地讓噴嘴30與活門20群組同時聯動工作，伴隨氣纖流的吹噴落入鋪棉區14內，噴嘴30可將所需的液態溶劑噴出細小汽水霧于通過活門進入鋪棉區14的棉纖維外表面上，進而為實現對纖維的調質技術預處理任務提供了條件。所述輸棉機構22包括輸棉帶和多個承重輥32，多個所述承重輥32鋪設于所述輸棉帶內，輸送帶的長度與所述進棉口 18對應，使進入到鋪棉區14內的棉纖維能落到所述輸送帶上，以便運輸棉纖維；輸送帶靠近所述抓棉區16的一端足夠抓棉機構能夠抓取使堆積形成的棉纖維堆。輸棉帶沿水平方向緩慢移動，向抓棉斜簾34輸喂棉纖維堆，輸棉帶下部加裝承重輥32可以防止棉纖維堆在喂入過程中在輸棉帶上打滑。
[0044]所述抓棉機構包括抓棉斜簾34、勻棉羅拉36及剝棉羅拉38，所述勻棉羅拉36及所述剝棉羅拉38設于所述抓棉斜簾34的不同側。所述抓棉斜簾34為帶有角釘的斜簾，其工作面與水平面呈75度；勻棉羅拉36及剝棉羅拉38均靠近所述抓棉斜簾34的上部設置，且勻棉羅拉36位于斜面上方，剝棉羅拉38位于斜面的下方。
[0045]所述插板24設置于所述輸送帶與所述抓棉斜簾34之間，并其上端與混棉箱12可活動地固定，所述鋪棉區14的上頂面高于所述抓棉區16的上頂面形成臺階型結構；在所述抓棉區16靠近所述鋪棉區14處設有齒輪40，所述插板24上設有與所述齒輪40配合的齒條，齒輪40與電動機連接。通過電動機提供動力給齒輪40，齒輪40轉動帶動插板上移后下移，從而使插板24能夠擋在鋪棉區14與抓棉區16之間或使鋪棉區14與抓棉區16相通。
[0046]所述抓棉機為往復式抓棉機，抓棉小車42在軌道上來回移動抓取棉纖維，抓棉小42車抓取棉纖維后,在通過輸棉風機44輸出纖氣流運輸棉纖維。
[0047]提供一種混棉方法，該混棉方法包括:
[0048]混棉箱12的鋪棉區14與抓棉區16相隔；
[0049]抓棉機啟動，移動于不同棉包上抓取棉纖維，并輸送棉纖維至鋪棉區的上方；
[0050]控制多個活門20依序開啟、關閉，纖維棉隨著活門20的開啟從進棉口 18進入到所述鋪棉區14內，并在鋪棉區14內形成棉纖維層；
[0051]多個所述活門20循環開啟、關閉，直至滿足停止鋪棉條件，在鋪棉區14內形成由多層棉纖維層構成的棉纖維堆，多個所述活門20均處于關閉狀態；
[0052]所述鋪棉區14與所述抓棉區16相通；
[0053]抓棉機構啟動并從所述棉纖維堆縱向抓取混合后的棉纖維堆，輸棉機構工作，給抓棉機構喂入棉纖維。
[0054]抓棉機通過活門向鋪棉箱14棉定位喂入纖維棉時，鋪棉區14不輸出棉纖維，一個投料品種的所有棉纖維全部喂入鋪棉區14后，由鋪棉區14才可向外連續均勻輸出棉。
[0055]先將混棉箱12上的插板24向下插入，輸棉機構22、抓棉斜簾34及抓棉斜簾34頂部兩側的勻棉羅拉36和剝棉羅拉38均處于靜止狀態。
[0056]開啟抓棉機，活門控制電路控制活門20自動開啟，往復式抓棉機在不同棉包上往復運動逐層抓取的棉纖維，并通過三通管26a、三通管26b和輸棉管道被輸送到混棉箱頂部的叉狀輸棉管道28處，原本處于閉合的活門20以一排為單位形成的群組自混棉箱鋪棉區14 一端向另一端方向有序開、閉一次，一排之中的任一活門20開啟均伴有叉狀輸棉管道28中的氣纖流通過活門20噴射入鋪棉區14內，活門20每完成以排為單位的一次開啟和閉合，進入鋪棉區14內的纖維在輸棉帶上形成一個從鋪棉區14 一端到另一端的一個完整的棉纖維鋪層，該鋪層過程循環進行，在輸棉帶上形成一個由很多層棉纖維構成的全時空混層棉堆。
[0057]所有纖維原料(棉包)完成水平鋪層后，向上拉起插板24，使設有輸棉機構22的鋪棉區14與設有抓棉機構的抓棉區16完全相通，活門的機電控制電路被鎖閉而不能工作(即所有活門均處于關閉狀態)，輸棉帶和抓棉斜簾34、勻棉羅拉36和剝棉羅拉39控制的機電控制電路被接通開始運轉工作，抓棉斜簾34開始順時針轉動不斷以縱向抓取形成的棉纖維堆，輸棉帶沿水平方向緩慢并間歇性地將其上的棉纖維堆推向抓棉斜簾輸喂，勻棉羅拉36從抓棉斜簾34剝取多余棉纖維，使棉纖維保持一定厚度，剝棉羅拉38將抓棉斜簾34上的棉纖維全部剝下后送入下一工序。
[0058]多個所述活門依次完成開啟、關閉動作，抓棉機在所有棉包上行走一個單程。在鋪設每一層棉纖維層中首個開啟的活門20與鋪設上一層棉纖維層中首個開啟的活門20不同。優選在鋪設相鄰兩層棉纖維層時，后一次鋪設棉纖維層開啟的活門與前一次鋪設棉纖維層開啟的活門相鄰。所述停止鋪棉條件為抓棉機完成所有棉包棉纖維的抓取，所述鋪棉區的容量大于或等于所有棉包的棉纖維量總和。
[0059]噴嘴30隨著所述活門20的開啟而動作，隨著活門20的關閉而停止動作。通過噴嘴30添加霧化液體對棉纖維進行預處理，滿足棉纖維的加水預調濕處理需求。
[0060]多個所述活門分為至少兩排設置，每一排中的活門分為群組I及群組2，多個活門群組依次開啟、關閉。
[0061]原本處于閉合的活門20以一排為單位形成的群組自混棉箱尾端(鋪棉區遠離抓棉區的一端)向前端(鋪棉區靠近抓棉區的一端)方向有序開、閉一次，活門的具體開閉方式如下:多個所述活門按照次序依次編號為1、2、3……N，每一次鋪棉時首先開啟的活門編號為n，m與上一次鋪棉時首先開啟的活門編號遞增或遞減，并活門按照m、m+l、m+2……n-2、m-l的編號順序再依次開啟，η ( N。
[0062]以設置有兩排活門為例，第一排和第二排中的活門自混棉箱尾端起分別排序編號為1、2、3、......、Ν(其中N為一排之中活門的個數)，第一排和第二排分別編為群組I和群組2，在機電聯動控制系統控制下，群組I和群組2交替工作，按群組1、群組2、群組2、群組I的順序反復循環工作。群組I與群組2依次分別工作時，活門的開閉規律均為首先開啟編號為I的活門，再使其閉合，再使編號2、3、……、NK對應的活門依次開啟和關閉，群組I和群組2分別各完成一次工作；之后，再按照群組2、群組I的順序依次分別工作，活門的開閉順序均為首先開啟編號為2的活門，再使其閉合，再使編號3、4、……、Ν、1所對應的活門依次開啟和關閉，群組2和群組I分別各再完成一次工作。群組兩兩依次工作時，兩群組首先均開啟編號為η(η值較前一工作活門群組首先開啟活門所對應的編號遞增1，η < N)所對應的活門，再使其閉合，再使編號η、……、Ν、1、2、3……n-Ι所對應的活門依次開啟和關閉，兩個相應工作群組各分別完成一次工作，當工作群組中首先開啟的活門的序號η等于N時，該群組下一次工作時，首先開啟的活門的序號從I起循環，每個工群組工作一次對應于往復式抓棉機的抓棉小車在不同棉包上行走一個單程。由于一個群組對應一排活門，一排活門等間距布滿整個混棉箱頂面，當活門按群組每開啟和閉合一次，進入混棉箱的棉纖維就會形成一個水平棉鋪層。
[0063]往復式抓棉機的抓棉小車42在一隊分別由不同品種或顏色的纖維棉包上來回行走一次，即行走兩個單程，則從一隊棉包的隊頭端到隊尾端抓取一層棉纖維，該抓棉過程對應于群組I和群組2工作，再從一隊棉包的隊尾端到隊頭端抓取一層棉纖維，該抓棉過程群組2和群組I工作，后一層棉纖維進入混棉箱的鋪棉區14內時，由于該群組所對應的一排活門也是從混棉箱尾端計起分別開啟和閉合一次，則這層棉纖維通過活門有序開啟和閉合，被強行調頭鋪層，相對于一隊棉包中的棉纖維來講，與已進入混棉箱的前一層棉纖維產生隊頭端與隊尾端、隊中端與隊中端、隊尾端與隊頭端的上下疊合，從而實現伴隨著抓棉機抓棉過程中纖維間的隨時混合。
[0064]在混棉箱頂部設計兩排活門，相對于現有混棉箱的單排活門來講，可以對進入混棉箱的棉落點進行更細致的調配，從而有利于纖維在混棉箱中的混合。經計算每個活門開啟時間約15S，在活門開啟時就有棉纖維進入混棉箱。因此，混棉箱中形成的每個棉鋪層的厚度很薄，相鄰兩個鋪層間纖維碰面的機率增大，使混合均勻度大為提高。
[0065]由于抓棉機的抓棉小車的動程是恒定的，其從一隊棉包中抓取到任一個棉包的時間差是恒定的。以一隊棉包中的第一包為例，如果抓棉機的抓棉小車來回一個往復為100S，那么每隔100S，第一包被抓取一次。群組I和群組2兩兩依次循環工作時，每循環一次，首先開啟的活門序號每次增加I，這使得恒定間隔時間進入混棉箱中的第一包棉中的纖維，會隨首次開啟活門序號的這種增加而在每個棉鋪層中產生一個均勻的水平錯位。從所有棉鋪層最終形成的棉纖維堆來看，第一包棉中的棉纖維通過這種水平錯位被均勻有規律的放置在棉纖維堆中。一隊棉包中其它棉包中的棉纖維也會同理被均勻有規律的放置在棉纖維堆中。混棉的主要目的是為了將不同品質或不同顏色的棉混合均勻，而所謂混合均勻的直觀表現就不同品質或不同顏色的棉均勻分布于整個棉層堆積中。從這個角度講，所述混棉方法也隨時產生著混棉的作用。這種混合作用是傳統的多倉式混棉機所不具備的。
[0066]不同品種的棉包放置于抓棉小車下時，每一種棉包要以一定順序間隔排列放置，棉紡廠稱為排包。放置位置不正確時，會產生混合不勻。這種通過活門有序開啟而產生的水平錯位式均勻擺放混合作用對于消除個別棉包排包錯誤而產生的混合不勻或提高色棉混棉時將微小比例棉在整體中混合均勻有重要意義。
[0067]活門按上述規律，反復循環開啟和關閉，一個投料品種的所有原料纖維在鋪棉區14內的輸棉帶上完成鋪層。在所形成的棉堆中，如果放置在抓棉小車42下的一隊棉包分別含有一個投料品種的棉花1、棉花2、棉花3......棉花10，共10個不同種類棉花(棉包數由各自投料比確定)，則該棉堆任一橫截面上均有棉花1、棉花2、棉花3......棉花10的成分，
雖然在每一橫截面上各種成份的位置不同，但從任一橫截面整體來看，每種成份的棉所占比例是恒定的。
[0068]在抓棉斜簾34進行抓棉時，纖維棉堆的每個垂直空間斷面上都包含了抓棉小車不同時間送過來的棉纖維，且在活門有序的開啟控制下，最后堆積形成的棉纖維堆的任一橫截面中每種成份的棉所占比例是恒定的，抓棉斜簾34同時抓取而實現混合。棉纖維堆中位于底層的是抓棉機的抓棉小車最先從不同棉包中抓取的棉纖維，位于最頂部的棉纖維是抓棉機抓取的最晚時間段的棉纖維，當抓棉斜簾從縱向抓取棉堆時，最先和最后喂入混棉箱12鋪棉區14內的棉纖維同時抓取而產生混合，由于這種混合作用范圍拓展為整批原料，因而實現了原料的全空間混合，即實現了全時空混棉。
[0069]實施例一
[0070]假設白棉總投料量是5000公斤，根據原料的庫存情況和原棉的指標(如長度，白度，成熟度等)，經配棉計算需要將3種進行混合投料，每種棉的投料量分別為了 2000公斤，2000公斤和1000公斤。設每一個棉包的重量均為100公斤，經計算三種棉各分別要20包，20包和10包。將這50包棉排成一隊，每隊兩排，放于抓棉小車11下。
[0071 ] 混棉裝置的混棉方法如下:
[0072]A棉纖維原料水平鋪層混棉
[0073]將混棉箱12中的插板24向下插入，以密封隔斷鋪棉區14與抓棉區16。啟動抓棉機和活門20控制電路，抓棉機的抓棉小車42沿地軌往復運動，逐包從隊頭到隊尾，再從隊尾到隊頭逐層抓取棉纖維，輸棉風機44在輸棉管道中產生的定向氣流將抓取的棉纖維吸入輸棉管道中，順著氣流棉纖維運動到第一個三通管26b處，通過控制三通管26b和三通管26a中的閥門，使棉纖維定向運動到第一個混棉箱12的頂部。貫通混棉箱12與叉狀輸棉管道28的二排進棉口 18中的每個進棉口 18處裝有一個機電聯動控制系統控制開啟的活門20。當任一活門20開啟時，棉纖維自活門20進入混棉箱12，定點落到相應開啟活門20正下方的輸棉帶上。
[0074]在機電聯動控制系統控制下，原本處于閉合的第一排活門20和第二排活門20自混棉箱12尾端起分別排序編號為1、2、3、……、14，分別編為群組I和群組2，群組I和群組2交替工作，按群組1、群組2、群組2、群組I的順序反復循環工作。群組I或群組2中14個活門20均要從混棉箱12尾端起計先開啟再關閉一次，從而完成群組I或群組2的一次工作，使自每個活門20落下的棉纖維在輸棉帶上形成一層自混棉箱12尾端到活動插板24(即鋪滿整個鋪棉區14)的棉纖維鋪層。
[0075]在鋪層過程中，可按工藝需要，開通噴嘴30，有序地向混棉箱12中噴灑液態溶劑水霧，對棉纖維進行功能調質處理。
[0076]B縱向抓取全時空棉纖維堆:
[0077]25個棉包中的棉纖維被抓完后，混棉箱12中的輸棉帶上開成一個全時空混層棉纖維堆，抓棉斜簾34開始運轉工作，以縱向沿棉纖維堆端面自下而上抓取輸喂棉纖維，棉纖維堆端面的底、中和上層纖維一同被抓取向外輸出。由于位于底層的棉纖維是抓棉小車42最早從不同棉包中抓取的，位于最上層的棉纖維是最晚抓取的，當一同輸出時實現纖維間的混合。在這個過程中，輸棉機構22不斷緩慢移動，帶動棉纖維堆向輸棉機構22旁側的抓棉斜簾34運動，供抓棉斜簾34不斷從棉堆上從縱向抓取纖維。勻棉羅拉36從抓棉斜簾34剝取多余棉纖維，使棉纖維保持一定厚度，剝棉羅拉38將抓棉斜簾34上的棉纖維全部剝下后送入下一工序。
[0078]實施例二
[0079]假設色棉總投料量是1200公斤，共計染12種色棉；其中4種色棉為調色度的色棉，占總量的90%，為1080公斤，另外8種色棉是為調色光一明度的，合在一起只占10%，為120公斤。設每包色棉重為100公斤,4種為調色度的色棉中,A色棉為3.133包,B色棉為2.077包，C色棉為3.111包，D色棉為3.079包，調色光、明度的8種色棉E、F…L的重量均少于一包棉的重量。先將0.133包A色棉、0.077包B色棉，0.111包C色棉，0.079包D色棉與8種色棉E、F…L (重量均少于一包)共計12個棉包排成一隊，放于抓棉小車42下。通過控制三通管26b和三通管26a中的閥門，使棉纖維定向運動到第二個混棉箱8 (活門2個數為10個)進行混棉。
[0080]混棉方法同實施例一。
[0081]將經全時空混棉機進行充分均勻混合后，打成2個100公斤的混色棉包，稱為E色棉。將這兩個包與余下的A色棉3包，B色棉2包，C色棉3包，D色棉3包，共計13個棉包排成一隊，放于抓棉小車42下，再采用所述混棉方法進行充分均勻混合。采用全時空混棉兩次，混合后的色棉均勻度即可達到設計的均勻度和色光要求。
[0082]以上所述實施例僅表達了本發明的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種混棉裝置，其特征在于，包括抓棉機、至少一個混棉箱，所述混棉箱設有鋪棉區及設于鋪棉區尾端的抓棉區，所述鋪棉區頂部設有多個依次排列的進棉口，所述抓棉機通過輸棉管道與所述混棉箱連通、輸棉管道貫穿所述鋪棉區且依次通過所述進棉口，每一個所述進棉口處裝有可開閉的活門，所述鋪棉區的底部設有與所述進棉口排布方向同向的輸棉機構；在所述抓棉區設有抓棉機構，所述混棉箱的頂部固定有可上下移動的插板，所述插板位于所述鋪棉區與所述抓棉區之間。
2.根據權利要求1所述的混棉裝置，其特征在于，其包括三個混棉箱，相鄰兩個所述混棉箱通過三通管并聯后再與另一個所述混棉箱通過三通管并聯。
3.根據權利要求2所述的混棉裝置，其特征在于，每一個所述混棉箱設有兩排平行的進棉口，每一個所述進棉口處均設置有所述活門，叉狀輸棉管道與三通管連通并貫穿所有進棉口。
4.根據權利要求3所述的混棉裝置，其特征在于，所述鋪棉區內每個所述活門的兩側均設有噴嘴。
5.根據權利要求1所述的混棉裝置，其特征在于，所述輸棉機構包括輸棉帶和多個承重輥，多個所述承重輥鋪設于所述輸棉帶內。
6.根據權利要求1所述的混棉裝置，其特征在于，所述抓棉機構包括抓棉斜簾、勻棉羅拉及剝棉羅拉，所述勻棉羅拉及所述剝棉羅拉設于所述抓棉斜簾的不同側。
7.—種混棉方法，其特征在于，該混棉方法包括: 混棉箱的鋪棉區與抓棉區相隔； 抓棉機啟動，移動于不同棉包上抓取棉纖維，并輸送棉纖維至鋪棉區的上方； 控制多個活門依序開啟、關閉，纖維棉隨著活門的開啟從進棉口進入到所述鋪棉區內，并在鋪棉區內形成棉纖維層； 多個所述活門循環開啟、關閉，直至滿足停止鋪棉條件，在鋪棉區內形成由多層棉纖維層構成的棉纖維堆，多個所述活門均處于關閉狀態； 所述鋪棉區與所述抓棉區相通； 抓棉機構啟動并從所述棉纖維堆縱向抓取混合后的棉纖維堆，輸棉機構工作，給抓棉機構喂入棉纖維。
8.根據權利要求7所述的混棉方法，其特征在于，當一個所述活門完成開啟、關閉動作后，下一個活門再開啟、關閉，直至所有活門均完成開啟、關閉動作完成一次鋪棉，所述活門按照上述順序循環完成多次鋪棉直至滿足停止鋪棉條件停止鋪棉；噴嘴隨著所述活門的開啟而動作，隨著活門的關閉而停止動作。
9.根據權利要求8所述的混棉方法，其特征在于，每一次鋪棉中首個開啟的活門與上一次鋪棉中首個開啟的活門不同。
10.根據權利要求8所述的混棉方法，其特征在于，多個所述活門按照次序依次編號為1、2、3……N，每一次鋪棉時首先開啟的活門編號為η，η與上一次鋪棉時首先開啟的活門編號遞增或遞減，并活門按照n、n+Un+2……n_2、n_l的編號順序再依次開啟，η彡N。
11.根據權利要求7所述的混棉方法，其特征在于，控制位于鋪棉區與抓棉區之間的插板上下移動使所述鋪棉區與抓棉區相隔或所述鋪棉區與所述抓棉區相通。
12.根據權利要求7所述的混棉方法，其特征在于，在抓棉機構抓取所述纖維棉時，勻棉羅拉從抓棉斜簾剝取多余棉纖維，剝棉羅拉將抓棉斜簾上的棉纖維全部剝下并送入下一工序。
13.根據權利要求7所述的混棉方法，其特征在于，多個所述活門依次完成開啟、關閉動作，抓棉機在所有棉包上行走一個單程。
14.根據權利要求7或12所述的混棉方法，其特征在于，多個所述活門分為至少兩排設置，每一排中的活門分為群組I及群組2，多個活門群組依次開啟、關閉。
15.根據權利要求7所述的混棉方法，其特征在于，所述停止鋪棉條件為抓棉機完成所有棉包棉纖維的抓取，所述鋪棉區的容量大于或等于所有棉包的棉纖維量總和。
【文檔編號】D01G21/00GK104178854SQ201410431232
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2014年8月28日
【發明者】田野, 李先登, 沈小林, 仝攀瑞, 華永誠, 廖聰, 楊進, 吳杰之 申請人:廣東溢達紡織有限公司, 武漢紡織大學, 桂林溢達紡織有限公司