本發明屬于編織機械領域，涉及一種三維變軌交聯編織機編織過程中實現紗線張力實時監測的滑塊式錠子。

背景技術：

1、在高速編織過程中，編織紗線的張力由于各種原因會出現不穩定的情況，從而導致紗線損傷。在編織機械領域，紗線在通過導紗器、導紗鉤等設備時，由于摩擦和轉向，會產生張力變化。同時由于設備的磨損和不穩定，比如導輥不水平或軸承磨損等原因，也會導致紗線張力的波動。

2、三維編織機中，錠子又稱攜紗器，是三維旋轉編織設備中的重要部件，在編織過程中起到儲存紗線、供給紗線及調節紗線張力的作用。適當的紗線張力是獲得高性能三維編織體的必備因素，若張力過大可能加重紗線摩擦、導致紗線磨損甚至斷裂，張力過小則可能導致織物松散結構不均，甚至出現斷紗跳紗等缺陷。而滑塊式錠子是一種存在紗線補償的錠子，采用彈簧提供張力。錠子出紗之前，其棘輪被調節器卡緊，隨著編織點與滑塊距離增加，紗線張力隨之增大，彈簧壓縮量變大，當紗線張力大于彈簧力時，紗線帶動錠子滑塊沿滑動軸向上滑動，使紗管適配器上移，紗筒上的棘輪得以轉動，釋放一段紗線，然后滑塊回歸初始位置重新卡緊紗管適配器，棘輪重新被固定，從而完成單個錠子的一次放紗過程。但由于棘輪機構導致運動非連續，存在不穩定因素，紗線張力在放紗過程中波動較大。

3、紗線張力的波動會影響織物表面紋理和疵點，從而影響織物的外觀質量和整體強度。在編織過程中，每個錠子和編織點之間的距離不是恒定的，因此，錠子和編織點之間所需的紗線長度也即紗線張力發生了變化。利用滑塊式錠子進行張力補償時若能同時將收放紗過程中紗線張力波動情況進行收集，將有助于三維編織過程的進一步優化。

技術實現思路

1、本發明的目的是：解決傳統滑塊式錠子無法實現監測紗線張力的問題，實現三維變軌交聯編織機工作時滑塊式錠子紗線張力數據的實時采集。

2、為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，在傳統滑塊式錠子的基礎上，改善優化結構，包括錠桿總成、設置在錠桿總成下方且與其彈性連接的錠子滑塊、與錠子滑塊形成棘輪機構的紗管適配器、設置在錠子滑塊底部的錠座及與所述錠座連接的固定塊，紗管適配器與所述錠桿總成彈性連接；錠桿總成帶動錠子滑塊軸向運動，進而帶動紗管適配器做軸向運動，解鎖棘輪結構，實現紡紗。

3、根據本發明，進一步地，所述錠桿總成包括滑動軸、與滑動軸平行設置的紗管和安裝在紗管上端的紗管固定夾；所述滑動軸與錠子滑塊通過單彈簧連接，所述紗管適配器與滑動軸通過雙彈簧連接，張力增大過程中單彈簧壓縮帶動錠子滑塊向上運動，張力足夠大情況下再帶動雙彈簧壓縮，滑動軸上移，紗管適配器得以旋轉，紗筒放紗。

4、根據本發明，進一步地，所述錠座設有固定塊連接部分、旋轉底座連接部分、錠桿總成連接部分以及電池元件安裝區，所述固定塊通過螺栓與錠座相連，固定塊具有用于安裝傳感器的安裝區。

5、根據本發明，進一步地，所述紗管固定夾尾部設一圓形小孔，所述滑動軸左右各設一圓形小孔，所述錠子滑塊外側設一定滑輪，錠子滑塊內側存在弧形卡爪與紗管適配器組成棘輪機構。

6、根據本發明，進一步地，所述錠座底部挖空作為嵌入式張力監測硬件系統及電池元件安裝區，后方上下排列兩小孔，上孔連接固定塊，下孔走線連接錠座底部電池與固定塊上的傳感器。

7、根據本發明，進一步地，所述固定塊上方設計凹槽機構放置tof激光測距傳感器，側面開一小孔通過螺栓與錠座相連。

8、相較于現有技術，本發明的有益效果為：傳統滑塊式錠子中的滑塊在紗線的拖動下可沿滑動軸上下運動，滑塊上端彈簧使滑塊具有恢復力，可帶動滑動軸上移，使下方的紗管適配器得以運動，打開紗筒放線，當滑塊下移時，滑動軸在上端彈簧作用下使轉盤卡住，紗筒停止運動不再放紗，從而實現紗筒的間歇放紗過程。本發明在滑動軸尾端與紗管適配器連接部分，改變了原有滑塊式錠子結構，設計凹槽安裝tof激光測距傳感器，通過激光測量滑塊到傳感器的距離得到位移數據，并轉化成彈簧受力數據，最終得到紗線張力變化情況。在紗線來回通過錠子上滑輪后，編織點與滑塊間距離增大，張力增大帶動滑塊向上移動，此時激光傳感器數據開始采集，直至帶動滑動軸單彈簧收緊，使得紗管適配器與滑動軸間的雙彈簧也收緊開始放紗過程，放紗結束后張力減小，單彈簧與雙彈簧均復位，滑塊與傳感器間距離減小，完成一個循環過程。由于目前所用錠座不具備安裝激光測距傳感器及其附件的條件，因此對傳統錠座及固定塊進行重新設計改造。

技術特征：

1.一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，其特征在于，包括錠桿總成、設置在錠桿總成下方且與其彈性連接的錠子滑塊、與錠子滑塊形成棘輪機構的紗管適配器、設置在錠子滑塊底部的錠座及與所述錠座連接的固定塊，紗管適配器與所述錠桿總成彈性連接；錠桿總成帶動錠子滑塊軸向運動，進而帶動紗管適配器做軸向運動，解鎖棘輪結構，實現紡紗。

2.如權利要求1所述的一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，其特征在于，所述錠桿總成包括滑動軸、與滑動軸平行設置的紗管和安裝在紗管上端的紗管固定夾；所述滑動軸與錠子滑塊通過單彈簧連接，所述紗管適配器與滑動軸通過雙彈簧連接，張力增大過程中單彈簧壓縮帶動錠子滑塊向上運動，張力足夠大情況下再帶動雙彈簧壓縮，滑動軸上移，紗管適配器得以旋轉，紗筒放紗。

3.如權利要求1所述的一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，其特征在于，所述錠座設有固定塊連接部分、旋轉底座連接部分、錠桿總成連接部分以及電池元件安裝區，所述固定塊通過螺栓與錠座相連，固定塊具有用于安裝傳感器的安裝區。

4.如權利要求2所述的一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，其特征在于，所述紗管固定夾尾部設一圓形小孔，所述滑動軸左右各設一圓形小孔，所述錠子滑塊外側設一定滑輪，錠子滑塊內側存在弧形卡爪與紗管適配器組成棘輪機構。

5.根據權利要求3所述的一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，其特征在于，所述錠座底部挖空作為嵌入式張力監測硬件系統及電池元件安裝區，后方上下排列兩小孔，上孔連接固定塊，下孔走線連接錠座底部電池與固定塊上的傳感器。

6.根據權利要求1所述的一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，其特征在于，所述固定塊上方設計凹槽機構放置tof激光測距傳感器，側面開一小孔通過螺栓與錠座相連。

技術總結
本發明的技術方案是提供了一種可在線監測紗線張力的滑塊式編織機錠子，包括錠桿總成、設置在錠桿總成下方且與其彈性連接的錠子滑塊、與錠子滑塊形成棘輪機構的紗管適配器、設置在錠子滑塊底部的錠座及與所述錠座連接的固定塊，紗管適配器與所述錠桿總成彈性連接；錠桿總成帶動錠子滑塊軸向運動，進而帶動紗管適配器做軸向運動，解鎖棘輪結構，實現紡紗。改變了原有滑塊式錠子結構，設計固定塊凹槽結構安裝TOF激光測距傳感器，通過激光測量滑塊到傳感器的距離得到位移數據，并轉化成彈簧受力數據，最終得到紗線張力變化情況，可實現紗線張力實時監測，進而獲得紗線張力狀態，有利于提升三維變軌交聯編織機編織預制體的成型質量。

技術研發人員：張玉井,孟婥,焦浩文,朱亞東,孫以澤
受保護的技術使用者：東華大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28