專利名稱：自動烘干單元及自動烘干單元的使用方法
技術領域：
本發明涉及紡織領域，具體而言，涉及一種適用于筒子紗染色生產線的自動烘干單元及自動烘干單元的使用方法。
背景技術：
筒子紗烘干工序是筒子紗染色生產工序中的重要環節。在傳統筒子紗烘干工序中，無論采用何種烘干方式(熱風、射頻或微波)，均需要操作工人將筒子紗裝到烘干倉內或傳送帶上，烘干結束后再從烘干倉內取出或從傳送帶上拿下。工人勞動強度大，生產節奏快；且生產環境為高溫高濕，對操作工人健康不利。傳統生產模式下，特別是采用連續隧道式微波烘干設備時，為保證生產工序的順利進行，每臺烘干設備需要配備2名甚至更多操作工，導致烘干工序人工成本上升。

發明內容
本發明旨在提供一種自動烘干單元及自動烘干單元的使用方法，以解決現有技術中的人工操作使工人勞 動強度大，對操作工人健康不利，導致烘干工序人工成本上升的問題。為了實現上述目的，本發明提供了一種自動烘干單元，適用于筒子紗染色生產線，包括:濕紗卷轉運系統，包括轉運車和轉運托盤，轉運車用于在脫水工位及烘干工位之間轉運筒子紗的紗卷，并將紗卷放置在轉運托盤上；緩存定位系統，包括緩存架和定位系統，緩存架承載轉運托盤，定位系統定位轉運托盤；自動上料裝置，包括三坐標直線運動單元和固定在三坐標直線運動單元上的抓取裝置，抓取裝置用于抓取轉運托盤上的紗卷；以及隧道式烘干機，進行紗卷的烘干，抓取裝置將紗卷擺放在隧道式烘干機的傳送帶上。進一步地，還包括，干紗卷轉運裝置，包括傳送帶，用于將隧道式烘干機烘干后的紗卷轉運至目標位置。進一步地，隧道式烘干機采用微波源作為烘干能量來源。進一步地，還包括，控制系統，電連接緩存定位系統和自動上料裝置，所述控制系統接收所述緩存定位系統的信號并控制自動上料裝置的啟動。進一步地，隧道式烘干機包括抑制區、諧振腔和傳送帶，其中，抑制區設置在隧道式烘干機的入口以整理紗卷的位置，微波源在諧振腔內形成均勻的微波場，傳送帶穿過抑制區和諧振腔。進一步地，抑制區的入口端部安裝光電傳感器，光電傳感器連接控制系統，控制系統電連接隧道式烘干機，控制系統控制隧道式烘干機的啟動。進一步地,緩存架上設置棍子。進一步地,定位系統包括氣動定位元件。本發明還提供了一種自動烘干單元的使用方法，包括:步驟A、濕紗卷轉運系統將筒子紗從脫水工位轉運至烘干工位的緩存處，由緩存定位系統定位；步驟B、自動上料裝置將筒子紗由緩存處自動裝到隧道式烘干機的傳送帶上；步驟C、隧道式烘干機微波烘干筒子紗。進一步地，還包括:步驟D、將烘干后紗卷運送至目標位置。應用本發明的技術方案，采用轉運、定位、上料和烘干的流水線自動化裝置實現筒子紗烘干工序的無人化及自動化，減少工人勞動強度，降低人工成本。


構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1示出了本發明的筒子紗染色生產線的自動烘干單元的側面視圖；以及圖2示出了本發明的筒子紗染色生產線的自動烘干單元的正面視圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。本發明的適用于筒子紗染色的自動烘干單元，可自動完成脫水后筒子紗卷的自動烘干工序，主要包括濕紗卷轉運系統1、緩存定位系統2、自動上料裝置3、隧道式烘干機4、干紗卷轉運裝置5和控制系統6。在工作過程中，本發明的工序主要包括:A將筒子紗從脫水工序通過濕紗卷轉運系統轉運至烘干工序緩存處，在緩存定位系統2作用下實現筒子紗的精確定位；B自動上料裝置·3將濕筒子紗由緩存處按烘干工藝需求，均勻自動裝到烘干機的傳送帶上；C隧道式烘干機4執行既定烘干工藝，實現筒子紗卷的高效烘干；D烘干后的筒子紗卷經干紗卷轉運裝置5運送至目標位置。濕紗卷轉運系統I主要由轉運車及轉運托盤組成。轉運車實現筒子紗卷在脫水工序及烘干工序之間的轉運，其為電力或軌道驅動的小車；在轉運過程中，筒子紗卷放置在轉運托盤上，實現轉運過程的精確定位。緩存定位系統2主要由緩存架21及定位系統22組成。緩存架21上安裝有輥子，可實現轉運托盤在輥子上的自由滑動；定位系統包括氣動定位元件，用于采用壓縮空氣驅動定位桿，通過定位桿的伸縮，可實現轉運托盤的精確定位。托盤定位后，將產生傳感器信號反饋至控制控制系統6。自動上料裝置3主要由三坐標直線運動單元31及抓取裝置32組成。三坐標直線運動單元31采用伺服電機作為動力單元，可實現紗卷的定向精確運動，其精度可達到土 Imm ;抓取裝置32連接在三坐標直線運動單元Z軸運動件的底端，可成排的將轉運托盤上的筒子紗卷抓起，抓取裝置32采用可開合的爪形，具有多點受力的結構形式，在抓取過程中不會對筒子紗卷造成損傷。隧道式微波烘干機主要有抑制區41、諧振腔42、機架43、傳送帶44、排濕熱系統45和動力電機46組成。隧道式微波烘干機采用微波源作為烘干系統，微波源放置在諧振腔42上，磁控管產生的微波通過波導導入諧振腔42內，在諧振腔42內形成均勻的微波場；在設備出入口均設計有抑制區41用于整理紗卷的位置，在入口抑制區41端部，安裝有光電傳感器，當有傳送帶44帶動物料經過時，光電傳感器將產生信號給控制系統，作為烘干開始信號；類似地，可產生烘干結束信號；排濕熱系統45與諧振腔42連接，將烘干過程中產生的水蒸氣排出烘干系統，加速烘干過程的進行；微波烘干機還包括控制系統，可實現微波烘干機的自動控制及與中央控制系統之間的數據傳輸。抑制區41及諧振腔42安裝在底架43上，傳送帶44由動力電機46驅動，動力電機46為雙模式驅動系統，在正常烘干時可低速運行，當發生異常時可高速運行，減小對紗卷及設備的損害。隧道式烘干機設計有快速逃逸機構，烘干過程中發生異常時，可將筒子紗快速移出烘干設備。干紗卷轉運裝置5主要由有傳送帶51和動力電機52組成。烘干后的筒子紗卷落在傳送帶51上 ，動力電機52帶動傳送帶51運動，將烘干后筒子紗卷運動至目標地點。控制系統6主要由PLC和低壓電器組成，可實現單元內各個單機的控制及自動烘干單元與中央控制系統之間的數據傳輸。工作時，脫水后的筒子紗卷裝在轉運托盤上，在轉運車的帶動下，由脫水工序轉運至烘干工序緩存處；轉運車將轉運托盤移動到緩存架21上，當轉運托盤運動到位后，定位系統動作，驅動轉運托盤在輥子上稍稍滑動，實現轉運托盤的精確定位，定位結束后，傳感器將產生信號并輸送至控制系統6 ;當控制系統6接到定位傳感器信號后，啟動自動上料裝置3，在伺服電機帶動下，三坐標直線運動單元31按程序運動至轉運托盤處并下落至合適位置，抓取裝置32運動將紗卷夾起；抓取裝置32運動結束后，三坐標直線運動單元31再次啟動并按程序即定路線運動至微波烘干機上料處，抓取裝置32松開，筒子紗卷下降到微波烘干機傳送帶44上，依此不斷運動，直至本批次筒子紗卷全部放置到微波烘干機傳送帶44上；傳送帶44按設定工藝參數進行運動，當第一排筒子紗卷運送至入口抑制區41傳感器處時，將產生信號反饋至控制系統6，作為微波烘干啟動信號；當第一排筒子紗卷進入諧振腔42后，微波源啟動，進行微波烘干工作，當最后一排筒子紗卷通過入口抑制區41傳感器處時，將產生微波烘干結束信號反饋至控制系統6，當最后一排筒子紗卷進入諧振腔42后，隨著筒子紗的前進，微波源將逐漸關閉，當最后一排筒子紗卷走出諧振腔42后，所有磁控管停止工作，完成烘干；完成烘干工序的筒子紗在傳送帶44作用下運動至干紗卷轉運裝置5上，在傳送帶51和動力電機52作用下，將烘干后的筒子紗卷運送至目標位置。單元工作過程中的所有單機動作及數據傳輸均由控制系統6完成。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果:本發明采用自動化裝置實現筒子紗烘干工序的無人化及自動化，減少工人勞動強度，低人工成本。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種自動烘干單元，適用于筒子紗染色生產線，其特征在于，包括: 濕紗卷轉運系統(I )，包括轉運車和轉運托盤，所述轉運車用于在脫水工位及烘干工位之間轉運筒子紗的紗卷，并將所述紗卷放置在所述轉運托盤上； 緩存定位系統(2)，包括緩存架(21)和定位系統(22)，所述緩存架(21)承載所述轉運托盤，所述定位系統定位所述轉運托盤； 自動上料裝置(3)，包括三坐標直線運動單元(31)和固定在所述三坐標直線運動單元(31)上的抓取裝置(32 )，所述抓取裝置(32 )用于抓取所述轉運托盤上的所述紗卷；以及 隧道式烘干機(4)，進行所述紗卷的烘干，所述抓取裝置(32)將紗卷擺放在所述隧道式烘干機(4)的傳送帶上。
2.根據權利要求1所述的自動烘干單元，其特征在于，還包括，干紗卷轉運裝置(5)，包括傳送帶，用于將所述隧道式烘干機(4)烘干后的紗卷轉運至目標位置。
3.根據權利要求1所述的自動烘干單元，其特征在于，所述隧道式烘干機(4)采用微波源作為烘干能量來源。
4.根據權利要求3所述的自動烘干單元，其特征在于，還包括，控制系統(6)，電連接所述緩存定位系統(2 )和自動上料裝置(3 )，所述控制系統接收所述緩存定位系統(2 )的信號并控制所述自動上料裝置(3)的啟動。
5.根據權利要求4所述的自動烘干單元，其特征在于，所述隧道式烘干機(4)包括抑制區(41)、諧振腔(42)和傳送帶(44)，其中，所述抑制區(41)設置在隧道式烘干機(4)的入口以整理紗卷的位置，微波源在所述諧振腔(42)內形成均勻的微波場，所述傳送帶(44)穿過所述抑制區(41)和所述 諧振腔(42 )。
6.根據權利要求5所述的自動烘干單元，其特征在于，所述抑制區(41)的入口端部安裝光電傳感器，所述光電傳感器連接所述控制系統(6)，所述控制系統(6)電連接所述隧道式烘干機(4)，所述控制系統(6)控制所述隧道式烘干機(4)的啟動。
7.根據權利要求1所述的自動烘干單元，其特征在于，所述緩存架(21)上設置有輥子。
8.根據權利要求1所述的自動烘干單元，其特征在于，所述定位系統(22)包括氣動定位元件。
9.一種使用權利要求1至8中任一項所述的自動烘干單元的使用方法，其特征在于，包括: 步驟A、濕紗卷轉運系統(I)將筒子紗從脫水工位轉運至烘干工位的緩存處，由緩存定位系統(2)定位； 步驟B、自動上料裝置(3)將所述筒子紗由所述緩存處自動裝到隧道式烘干機(4)的傳送帶上； 步驟C、所述隧道式烘干機(4)微波烘干所述筒子紗。
10.根據權利要求9所述的使用方法，其特征在于，還包括: 步驟D、將烘干后紗卷運送至目標位置。
全文摘要
本發明提供一種自動烘干單元及自動烘干單元的使用方法。本發明的自動烘干單元適用于筒子紗染色生產線，包括濕紗卷轉運系統，包括轉運車和轉運托盤，轉運車用于在脫水工位及烘干工位之間轉運筒子紗的紗卷，并將紗卷放置在轉運托盤上；緩存定位系統，包括緩存架和定位系統，緩存架承載轉運托盤，定位系統定位轉運托盤；自動上料裝置，包括三坐標直線運動單元和固定在三坐標直線運動單元上的抓取裝置，抓取裝置抓取轉運托盤上的紗卷；以及隧道式烘干機，進行紗卷的烘干，抓取裝置將紗卷擺放在隧道式烘干機的傳送帶上。本發明的技術方案采用轉運、定位、上料和烘干的自動化裝置實現筒子紗烘干工序的無人化及自動化，減少工人勞動強度及人工成本。
文檔編號F26B23/08GK103245178SQ201310204639
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月28日 優先權日2013年5月28日
發明者單忠德, 王紹宗, 吳雙峰, 靳云發, 陳隊范, 鹿慶福 申請人:機械科學研究總院先進制造技術研究中心, 泰安康平納機械有限公司