具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1是本发明筒子架快速换批系统的结构示意图，为便于对比，右半部分是筒子架的原始结构。图2为图1中AA视角的筒子架快速换批系统结构图。本发明公开一种筒子架快速换批装置，包括机架横梁104和机架纵梁105，机架纵梁105下面连有储纱单元106，储纱单元106上设置有向外的工作纱筒101和向内的储备纱筒109，机架横梁104下连有张力器102，张力器102与工作纱筒101之间连有丝线103，张力器102与工作纱筒101之间设置有电热切断装置200，通常情况下，上述张力器和工作纱筒之间距离为40cm左右，则电热切断装置200可设置在分别距离二者20cm处。电热切断装置200上下运动用于切断丝线103。

电热切断装置200上面连有提升吊绳302的下端，提升吊绳302为直径4mm钢丝绳。提升吊绳302的上端固定在直径160mm的绳轮303上，绳轮303安装在直径5mm的提升长轴301上，机架横梁104上安装有托板110，托板110上设置有提升电机310，提升电机310带动提升长轴301正反转动，提升长轴301上套设有轴承320，轴承320固定在机架横梁104。本发明通提升电机310带动提升长轴提升长轴正反方向回转时，带动绳轮303回转，随之吊起或降下电热切断装置200。

为避免电热切断装置200上下运动过程中的晃动，电热切断装置200下面竖直连有稳固拉绳305的上端，稳固拉绳305是直径3mm钢丝绳。稳固拉绳305下端绕过滑轮304后收纳在拉绳卷线器306内，同时由拉绳卷线器306提供拉力。滑轮304和拉绳卷线器306均固定于地面。拉绳卷线器306可用钢丝绳自动卷线器充当，目前已有市售成品，拉力大小可通过更换内部的弹簧调整。

电热切断装置200的导出电缆209收纳在电缆卷线器210中，能够避免出现导线直接外挂时缠绕到机架上。电缆卷线器目前有成熟市售产品。

机架横梁104下面设置有上接近开关401，储纱单元106的底板上设置有下接近开关402，上接近开关401和下接近开关402分别位于电热切断装置200运动轨迹的上方和下方，上接近开关401和下接近开关402与控制器相连，控制器通过继电器控制提升电机310。上接近开关401和下接近开关402从侧面感知电热切断装置的位置，为整个系统的自动化运行提供位置信号。

图2是图1中AA’视角的筒子架快速换批系统结构图，为便于对比，右半部分是筒子架的原始结构。机架纵梁105上安装有换向电机501，换向电机501通过换向齿轮组502传动储纱单元106旋转，机架纵梁105下面设置有用于感知储纱单元106位置的位置开关504，位置开关504与控制器相连，控制器通过继电器控制换向电机501。位置开关504选用霍尔开关，其对应的小磁钢直接吸附在储纱单元106上方对应位置处。小磁钢位置便于调整，生产中进行微调以使得每个储纱单元106能完全平行于机架纵梁105。

如图3所示，电热切断装置200包括底座201，底座201可直接采用40mm的方钢管充当。底座201上固定安装有接线端子204、热电偶206和热电偶变送器207，接线端子204有各种市售成品，但为耐热起见，优先选用陶瓷接线端子。陶瓷接线端子204两只为一组，每组两陶瓷接线端子间距离为3-6cm，每组中两只陶瓷接线端子204之间装有电热丝202，两个相邻每组陶瓷接线端子204之间通过连接电缆203相连。通常直列式筒子架纱筒间距离为25-30cm，丝线消耗完后纱筒101直径为5cm左右，因此电热丝202长度设置在3-5cm之间。

生产中也有可能出现纱筒没用完即需要换批的情况，此时纱筒直径较大，为使纱线落入熔断区，底座201上且位于每组陶瓷接线端子204外侧安装有导纱柱205，导纱柱205为山形，山谷位置与工作纱筒101对应。导纱柱205由直径3mm的不锈钢丝或毛细抛光管弯制得到。

电热丝202采用镍铬电阻丝，不易氧化，持久耐用。镍铬电阻丝直径有多种规格，从实际应用角度看，以较小的电流获得需要的温度将利于电路制作和引出导线，但这也意味着单位长度电阻大、直径细、强力低，发生损坏的可能性也大。通过使用比较发现，0.5-1.0mm的镍铬电阻丝，能在所需发热电流和具备强力间取得平衡，是较佳的选择。连接电缆203采用大直径的多芯软线制成，如2.5平方BVR线，每米电阻在0.007-0.008Ω，10A电流情况下发热在0.7-0.8W。使用连接电缆一方面可以避免能源浪费，另一方面防止长片段使用电阻丝时，电阻丝因热胀冷缩产生较大变形，如在筒子架10-15m的长度上全使用电阻丝，其热态时伸长可达27-40mm。

热电偶206测温端与电阻丝202搭接，热电偶206与热电偶变送器207连接。热电偶变送器207安装在底座上另一侧，及时将微弱的热电偶信号转换为标准4-20mA的电流信号。化纤丝线一般在300℃时即可熔断，但较粗的丝线可适当提高一二十度以提高效率，采用热电偶测温，可为温度调整打下基础。图3中的热电偶206，采用K型贴片热电偶，更容易与电热丝接触。此外，为增强导热，可进一步涂抹导热硅脂。

如图4所示，本发明还公开一种筒子架快速换批控制系统，除接近开关、位置开关、热电偶及其变送器外，还设有换批按钮、脚踏开关和电流传感器等输入信号器件。控制系统包括控制器，控制器通过两个继电器分别连有提升电机310和换向电机501，控制器接受脚踏开关的信号控制提升电机310正反转动，控制器接受换批开关的信号控制换向电机501正反转动，控制器接受接近开关的信号控制提升电机310启停，控制器接受位置开关的信号控制换向电机501启停；控制器连有热电偶变送器207和电流传感器，热电偶变送器207连有热电偶，热电偶采集电热丝202温度信号后转换成电流信号输送给控制器，电流传感器采集电热丝202的电流大小信号输送给控制器，控制器通过可调压开关电源控制电热丝202的电流大小；控制器还连有交互面板。

换批按钮包括一个手动/自动切换开关、一只一键完成按钮、一只上升按钮、一只下降按钮。脚踏开关有多个，每个脚踏开关对应一个储纱单元，安装位置也在每个储纱单元附近。脚踏开关选用二位开关，分别用来控制储纱单元正反转，方便单独调整。电流传感器用来监测电流大小，本实施例选用开关电源的直流电加热电热丝，故使用分流器作为电流传感器；如使用交流电，则可用互感器作为电流传感器。

如图4所示，控制器通过对应的继电器控制提升电机310、换向电机501的启停和正反转，通过可调压开关电源控制电热丝202的通电电流大小。交互面板用于设定温度、提升速度和换向速度，显示电压、电流和电热丝温度。提升电机可选用200W带减速机的三相异步电机，换向电机可选用24V直流减速电机，可调压开关电源选用0-36V20A规格。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。