一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产装置及其生产方法与流程

本发明涉及织袜技术领域，特别涉及一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产装置及其生产方法。

背景技术：

超高分子量聚乙烯纤维袜，是一种高比强度、比模量的袜子，其性能由于远超现有的普通袜子而被广泛使用；

而现有的纤维袜通常用织袜装置(也可以称针织装置)进行生产，但是，由于现有的针织装置在织袜过程中一般会一次成型多只袜子，因此，在织袜过程中，会有多根纱线在传输，而纱线由于质地原因，在传输的过程中极易发生缠绕，严重的甚至会打结，从而会影响生产的效率；

不仅如此，根据目前纤维袜的特点，有些部位(例如：脚跟和脚尖)的厚度会相较其他位置较厚以及在牵引纱线的过程中，纱线的绷紧度会受到惯性以及织袜工艺的影响，导致纱线的绷紧度下降，会致使纱线与地面接触，从而会影响织袜的质量，同时，也会提高纱线之间的缠绕(或打结)的概率，影响生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产装置及其生产方法，旨在解决上述背景技术中出现的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产装置，包括机架以及安装机架上的针织模块，其特征在于：包括安装于所述机架上且供纱线筒安装的纱线供给模块以及安装于所述纱线供给模块和针织模块之间的理线模块；其中，所述理线模块包括安装于所述机架上且位于纱线供给模块和针织模块之间的板体以及若干个设于所述板体上且供纱线穿过的线孔。

优选为：所述纱线供给模块包括至少两个间隔安装于所述机架上的纵杆以及若干个安装于所述纵杆之间且间隔设置的横杆；其中，所述横杆上设有若干个供纱线筒安装并与各线孔一一对应的轴体。

优选为：还包括安装于所述机架上且用于控制板体升降并用以绷直纱线的调整模块。

优选为：所述调整模块用于控制板体垂直升降或倾斜升降；其中，所述调整模块包括通过支撑杆安装于所述机架上且具有铰接区的主架体、至少两个通过转轴与所述铰接区的内侧壁转动连接的第一支撑体和第二支撑体、连接于所述第一支撑体任意端和第二支撑体任意端与所述板体之间的铰接模块、铰接于所述主架体上且用于驱动所述第一支撑体以转轴为基点转动并通过铰接模块提升板体的第一气缸、安装于所述第一支撑体和第二支撑体上且相互对应的联动杆以及安装于所述联动杆之间的联动器；其中，所述铰接模块包括与所述板体固定连接的铰接板以及安装于所述铰接板上与所述第一支撑体或第二支撑体转动连接的铰接轴。

优选为：所述联动器为第二气缸。

优选为：所述板体上的线孔具有若干排且纵向间隔设置；还包括若干个安装于所述板体上且与各排线孔一一对应并可绷直纱线的细调模块；其中，所述细调模块均包括与所述板体接触且位于各排线孔上方或下方并中空设置的杆座、设于所述杆座顶部端面或底部端面上且与所述杆座内部连通的滑动槽、设于所述杆座内部且通过plc电机驱动的驱动轴、至少一个设于所述驱动轴上且顺着驱动轴延伸的限位筋、若干个套设于所述驱动轴上且具有与所述驱动轴适配的传动腔以及与所述限位筋适配的限位槽的丝杆、套设于所述丝杆上且通过丝杆驱动移动并具有供驱动轴穿过的通孔的杆套、安装于所述杆套上且自所述滑动槽穿过并可在所述滑动槽内滑动的滑杆、安装于所述滑杆自由端且供纱线穿过的环体以及安装于所述杆套上并供相邻的丝杆配合的轴承。

优选为：所述细调模块分布于所述板体的两侧；还包括安装于所述板体上且用于控制所述杆座远离或靠近板体的控制组件；其中，所述控制组件包括安装于所述板体任意侧的基板、若干个转动连接于所述基板上的齿轮、若干对由两个分别位于各齿轮上侧和各齿轮下侧且与各齿轮啮合的齿条组成的动力部分以及用于驱动各齿轮同步转动的驱动部分；其中，构成各动力部分的各齿条与基板滑动连接且分别与位于板体两侧的杆座固定；所述驱动部分包括若干个通过转轴与各齿轮连接且至少一个通过电机驱动的链轮以及传动连接于各链轮上的链条。

优选为：所述板体两侧的细调模块均一一对应；还包括用于控制板体两侧相互对应的细调模块的plc电机的控制系统；其中，所述控制系统包括中控单元以及用于控制各plc电机的第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和第二控制器之间配置有从动模式和主动模式；其中，所述主动模式下，所述第一控制器和第二控制器相互独立，并各自通过中控单元发出的命令的控制各plc电机运行；在从动模式下，所述第一控制器受中控单元发出的命令运行，并由第一控制器向第二控制器发出基于中控单元的信号的执行命令，第一控制器基于中控单元的命令、第二控制器基于第一控制器的执行命令分别控制各plc电机运行。

此外，本发明还提供一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产方法，其使用上述的生产装置，其特征在于，包括如下步骤：

s1：将带有纱线的线筒分别安装于各轴体上；

s2：对各线筒上的纱线进行牵引并自板体上的线孔穿过，并牵引至针织模块；

s3：运行针织模块，持续带动线筒上的纱线穿过线孔，并完成纤维袜的生产。

优选为：还包括用于调整纱线绷紧度的调节步骤；其中，所述调节步骤包括：

a1：基于针织模块的运转速率，当针织模块的运转速率下降时，纱线的绷紧度下降，此时，通过调整模块控制板体上升，从而扩大轴体与板体上线孔的距离，从而完成对纱线的绷紧，避免纱线相互缠绕，确保生产效率；

a2：当针织模块的运转速率持续下降时，第一气缸和第二气缸同时运行，并控制第一支撑体和第二支撑体转动，利用第一支撑体和第二支撑体的端部提升板体，进一步扩大板体上的线孔与轴体之间的距离，从而完成对纱线的绷紧；

a3：当针织模块的运转速率持续下降时，通过plc电机控制驱动轴转动，并控制杆套移动，从而带动滑杆移动，进而带动环体移动，并扩大环体与板体上各对应线孔之间的距离，进一步完成对纱线绷紧；

a4：当针织模块的运转速率持续下降时，第二气缸复位，并通过联动杆带动第二支撑体复位，由于第二支撑体复位，板体的一侧下降，使得板体保持倾斜，倾斜的板体可以进一步扩大线孔与轴体之间的距离，从而可进一步对纱线的绷紧度进行调整；

a5：当针织模块的运转速率提高时，可以依次对调整模块以及细调模块进行复位。

本发明的有益效果是：

1)本发明理线板上的线孔与轴体一一对应，纱线筒可以安装于轴体上，各轴体上的纱线筒上的纱线可以自理线板上的各线孔穿过，并为针织模块所用，通过各线孔可以将纱线进行隔离，从而可以避免在针织过程中，各纱线出现缠绕甚至是打结的情况，进而确保生产效率；

2)当在纺织的过程中，纱线的绷紧度出现松乱时，可以利用调整模块对板体(即：理线板)的高度位置进行调整，从而来增长各轴体与板体上对应的线孔之间的距离，进而可以达到对纱线调整的目的；

3)本发明的调整模块可以提供对理线板的两种状态：

其一，当联动器为普通的联动杆时(联动杆的长度可以与第一支撑体和第二支撑体之间的距离相等)，第一气缸控制第一支撑体旋转时，通过联动器可以控制第二支撑体旋转，进而由第一支撑体和第二支撑体从理线板的底部两端顶起理线板，确保理线板升降的稳定，从而避免影响织袜的质量；

其二，当联动器为气缸时(即：第二气缸)，当第二气缸的停止运行时，其相当于联动杆，可以参考第一点；当第二气缸运行时，可以驱使第二支撑体的支撑端的水平高度高于或低于(也包括相等)第一支撑体，进而进一步扩大理线板与轴体之间的距离，同时，还可以使得理线板倾斜设置，在倾斜的过程中还可以进行轻微的拨动纱线，从而达到“梳理”纱线的作用，避免纱线打结，确保生产的效率；

4)基于第3点，本发明为了进一步扩大调节纱线绷紧度的行程，还在板体上设置了细调模块，细调模块可以进一步调整纱线的绷紧度，而细调模块与调整模块为两个不同维度的调整，即：调整模块可以在纵向上(y轴)进行升降从而调整纱线的绷紧度，而细调模块可以在水平方向上(z轴)进行活动，从而进一步调整纱线之间的绷紧度，进而来提高调节的行程，极大程度的提高了容错率；

5)基于第4点，本发明为了提高细调模块的调整位置(即：为了避免损坏纱线)，设置了控制组件，控制组件可以控制理线板两侧的细调模块靠近或者远离理线板，从而可以实现在不同的位置调整纱线的绷紧度，避免纱线之间出现打结，甚至是纱线部分与地面接触，而携带部分杂质参与织袜工作，确保生产效率的同时也能够确保生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例1的结构示意图；

图2为图1中的a-a剖视图；

图3为图1中的b-b剖视图；

图4为本发明具体实施例2的结构示意图；

图5为图4中的c-c剖视图；

图6为本发明具体实施例2中第一支撑体的结构示意图；

图7为本发明具体实施例2中第二支撑体的结构示意图；

图8为本发明具体实施例3的结构示意图；

图9为图8中的d-d剖视图；

图10为图9中的e部放大图；

图11为图10中的f-f剖视图；

图12为图8中的h-h剖视图；

图13为本发明具体实施例3中控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图3所示，本发明公开了一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产装置，包括机架10以及安装机架10上的针织模块11，在本发明具体实施例中，包括安装于所述机架10上且供纱线筒20安装的纱线供给模块30以及安装于所述纱线供给模块30和针织模块11之间的理线模块40；其中，所述理线模块40包括安装于所述机架10上且位于纱线供给模块30和针织模块11之间的板体400以及若干个设于所述板体400上且供纱线12穿过的线孔401。

在本发明具体实施例中，所述纱线供给模块30包括至少两个间隔安装于所述机架10上的纵杆300以及若干个安装于所述纵杆300之间且间隔设置的横杆301；其中，所述横杆301上设有若干个供纱线筒安装并与各线孔401一一对应的轴体302。

在本发明具体实施例中，还包括安装于所述机架10上且用于控制板体400升降并用以绷直纱线10的调整模块50。

在本发明具体实施例中，所述调整模块50可以是气缸，气缸的输出端与所述板体400的底部连接。

此外，本实施例还提供一种超高分子量聚乙烯纤维袜的生产方法，其使用上述的生产装置，其特征在于，包括如下步骤：

s1：将带有纱线的线筒分别安装于各轴体上；

s2：对各线筒上的纱线进行牵引并自板体上的线孔穿过，并牵引至针织模块；

s3：运行针织模块，持续带动线筒上的纱线穿过线孔，并完成纤维袜的生产。

参考图1-图3，本实施例的原理是，带有原料(例如：纱线)的纱线筒可以安装在各个轴体上，并将各纱线筒上的纱线分别从各线孔中穿过，并牵引纱线至针织模块处，利用针织模块对纱线进行处理完成纺织工作，在纺织的过程中带动纱线筒旋转，并持续使得纱线穿过理线孔，并被针织模块使用；

需要说明的是：

本实施例利用理线板上的线孔可以避免纱线在传输过程中出现打结，从而来确保纺织的效率；并且，本实施例还可以利用气缸控制理线板升降，当理线板和纱线筒之间的纱线的绷紧度(以及理线板与针织模块之间的纱线的绷紧度)松乱时，可以利用气缸控制理线板上升，从而来扩大纱线筒与理线板上各线孔之间的距离，同理，也可以扩大理线板与针织模块之间的距离，从而来调整纱线的绷紧度，避免纱线松乱发生打结、相互缠绕以及“拖地”的情况，从而来确保生产的效率和生产的质量。

实施例2，同实施例1的不同之处在于

如图4-图7所示，在本发明具体实施例中，所述调整模块50用于控制板体400垂直升降或倾斜升降；其中，所述调整模块50包括通过支撑杆500安装于所述机架10上且具有铰接区501的主架体502、至少两个通过转轴503与所述铰接区501的内侧壁转动连接的第一支撑体504和第二支撑体505、连接于所述第一支撑体504任意端和第二支撑体505任意端与所述板体400之间的铰接模块506、铰接于所述主架体502上且用于驱动所述第一支撑体504以转轴503为基点转动并通过铰接模块506提升板体400的第一气缸507、安装于所述第一支撑体504和第二支撑体505上且相互对应的联动杆508以及安装于所述联动杆508之间的联动器509；其中，所述铰接模块506包括与所述板体400固定连接的铰接板5060以及安装于所述铰接板5060上与所述第一支撑体504或第二支撑体505转动连接的铰接轴5061。

在本发明具体实施例中，所述联动器509为第二气缸。

在本发明具体实施例中，所述第二支撑体505上的铰接板5060可以与板体400铰接。

在本发明具体实施例中，所述第一支撑体504包括通过转轴503与铰接区501转动连接的第一长杆5040，所述第一长杆5040的一端通过铰接模块506与所述板体400连接，所述第一长杆5040的另一端与第一气缸507的输出端铰接；其中，所述联动杆508与第一长杆5040的中部垂直固定连接。

在本发明具体实施例中，所述第二支撑体505包括通过转轴503与铰接区501转动连接的第二长杆5050，所述第二长杆5050的一端通过铰接模块506与所述板体400连接，所述联动杆508与第二长杆5050的另一端垂直固定连接，且第二气缸的底座509a与第一长杆5040上的联动杆508铰接，第二气缸的输出端509b与第二长杆5050上的联动杆508铰接。

参考图4-图7，本实施例的原理是：

本实施例可以通过第一气缸驱动第一支撑体以转动为基点而转动，并通过第一支撑体的另一端带动其中一个铰接模块升降，进而带动板体的一侧升降，同时，由于第一支撑体活动，其可以带动联动杆活动，并通过联轴器带动第二支撑体上的联动杆活动，进而带动第二支撑体活动，并通过第二支撑体上的铰接模块带动板体的另一侧升降，从而完成升降工序；

本实施例可以通过两处完成对板体的平稳升降，不仅如此，本实施例是利用一个气缸(即：第一气缸，第一气缸可以与支撑杆铰接)完成对两个支撑体的控制，不仅可以提高控制的同步性，还可以进一步提高升降板体的稳定性，从而确保生产效率；

需要说明的是：

第一，本实施例还可以通过第二气缸控制第二支撑体活动，从而来实现控制理线板的倾斜，理线板的倾斜可以提高纱线绷紧度的调整行程，进一步确保织袜的生产效率，即：本实施例的第二气缸可以拉动第二支撑体上的联动杆靠近第二气缸，此时，第二支撑体活动，理线板的右侧下降，使得理线板朝向右侧倾斜设置(在该状态下，第一气缸可以继续控制第一支撑体活动，即：进一步提高理线板左侧的水平高度，进而来提高理线板的倾斜程度)，当理线板倾斜时，可以使得理线板左侧部分的线孔与各对应轴体上纱线筒之间的距离扩大，从而来调整该部分纱线的绷紧度，以确保生产需要；同理，当需要理线板向左侧下降时，可以通过第二气缸控制第二支撑体上的联动杆远离第二气缸，并使得理线板的右侧上升(在该状态下，第一气缸可以控制第一支撑体下降，进而来降低理线板左侧的水平高度，提高理线板的倾斜程度，第一支撑体上的铰接按也可以与板体铰接)，从而来达到调整理线板右侧线孔与各对应轴体上纱线筒之间的距离，从而来调整该部分纱线的绷紧度，以确保生产的需要；

第二，本实施例采用一个气缸(即：第一气缸)就可以同步控制两个支撑体进行同步活动，可以确保对理线板控制的稳定性，进而确保袜子的生产效率。

实施例3，同实施例2的不同之处在于

如图8-图13所示，在本发明具体实施例中，所述板体400上的线孔401具有若干排且纵向间隔设置；还包括若干个安装于所述板体400上且与各排线孔401一一对应并可绷直纱线12的细调模块60；其中，所述细调模块60均包括与所述板体400接触且位于各排线孔401上方或下方并中空设置的杆座600、设于所述杆座600顶部端面或底部端面上且与所述杆座600内部连通的滑动槽601、设于所述杆座600内部且通过plc电机602驱动的驱动轴603、至少一个设于所述驱动轴603上且顺着驱动轴603延伸的限位筋604、若干个套设于所述驱动轴603上且具有与所述驱动轴603适配的传动腔6050以及与所述限位筋604适配的限位槽6051的丝杆605、套设于所述丝杆605上且通过丝杆605驱动移动并具有供驱动轴603穿过的通孔的杆套606、安装于所述杆套606上且自所述滑动槽601穿过并可在所述滑动槽601内滑动的滑杆607、安装于所述滑杆607自由端且供纱线12穿过的环体608以及安装于所述杆套606上并供相邻的丝杆605配合的轴承609。

在本发明具体实施例中，所述细调模块60分布于所述板体400的两侧；还包括安装于所述板体40上且用于控制所述杆座600远离或靠近板体400的控制组件；其中，所述控制组件包括安装于所述板体400任意侧的基板700、若干个转动连接于所述基板700上的齿轮701、若干对由两个分别位于各齿轮701上侧和各齿轮701下侧且与各齿轮701啮合的齿条702组成的动力部分以及用于驱动各齿轮701同步转动的驱动部分；其中，构成各动力部分的各齿条702与基板700滑动连接且分别与位于板体400两侧的杆座600固定；所述驱动部分包括若干个通过转轴7030与各齿轮701连接且至少一个通过电机704驱动的链轮705以及传动连接于各链轮705上的链条706。

在本发明具体实施例中，所述板体400两侧的细调模块60均一一对应；还包括用于控制板体400两侧相互对应的细调模块60的plc电机602的控制系统80；其中，所述控制系统80包括中控单元800以及用于控制各plc电机602的第一控制器801和第二控制器802，所述第一控制器801和第二控制器802之间配置有从动模式和主动模式；其中，所述主动模式下，所述第一控制器801和第二控制器802相互独立，并各自通过中控单元800发出的命令的控制各plc电机602运行；在从动模式下，所述第一控制器801受中控单元800发出的命令运行，并由第一控制器801向第二控制器802发出基于中控单元800的信号的执行命令，第一控制器801基于中控单元800的命令、第二控制器802基于第一控制器801的执行命令分别控制各plc电机602运行。

此外，本实施例还提供一种用于调整纱线绷紧度的调节步骤；其中，所述调节步骤包括：

a1：基于针织模块的运转速率，当针织模块的运转速率下降时，纱线的绷紧度下降，此时，通过调整模块控制板体上升，从而扩大轴体与板体上线孔的距离，从而完成对纱线的绷紧，避免纱线相互缠绕，确保生产效率；

a2：当针织模块的运转速率持续下降时，第一气缸和第二气缸同时运行，并控制第一支撑体和第二支撑体转动，利用第一支撑体和第二支撑体的端部提升板体，进一步扩大板体上的线孔与轴体之间的距离，从而完成对纱线的绷紧；

a3：当针织模块的运转速率持续下降时，通过plc电机控制驱动轴转动，并控制杆套移动，从而带动滑杆移动，进而带动环体移动，并扩大环体与板体上各对应线孔之间的距离，进一步完成对纱线绷紧；

a4：当针织模块的运转速率持续下降时，第二气缸复位，并通过联动杆带动第二支撑体复位，由于第二支撑体复位，板体的一侧下降，使得板体保持倾斜，倾斜的板体可以进一步扩大线孔与轴体之间的距离，从而可进一步对纱线的绷紧度进行调整；

a5：当针织模块的运转速率提高时，可以依次对调整模块以及细调模块进行复位。

参考图8-图13，本实施例的原理是：

本实施例在实施例2的基础上增加了细调模块，细调模块可以进一步增加调整纱线绷紧度的“行程”，使得在纺织的过程中的“容错率”进一步的提高，进一步的确保纺织的效率以及质量；

更详细的说：

参考图8和图9，本实施例的细调模块具有若干个且分布于理线板的两侧，且分别位于同一排线孔的上侧和下侧，可参考图9，纱线依次穿过左侧的环体、线孔以及右侧的环体，当通过调整模块无法顺利且有效的调整纱线绷紧度的情况时，可以通过plc电机驱动中心轴旋转，参考图10-图11，当中心轴旋转后，由于丝杆通过限位筋与限位槽配合(限位筋不仅能够确保正常的控制丝杆旋转，还可以提高中心轴的结构强度)，丝杆会随着中心轴旋转，当丝杆旋转后，与丝杆配合的杆套会在丝杆上移动(即：以中心轴为准进行轴向的滑动)，从而带动与杆套固定的滑杆移动，进而带动环体移动，使得环体与其对应的线孔的错位并扩大两者之间的距离，从而来增加纱线的活动行程，进而来调整纱线的绷紧度，确保生产的效率；

并且，当其中一个丝杆旋转并带动杆套移动时，由于杆套与相邻的丝杆之间配合有轴承，杆套的移动会带动相邻丝杆移动，从而使得另一个丝杆移动，同时另一个丝杆的转动又可以带动与其配合的杆套移动，从而可以确保相邻杆套之间的环体可以同步运行相同的距离，进而确保对穿过各个线孔的纱线进行绷紧度的调整，继而来确保生产效率；

值得提及的是：

本实施例还可以通过控制组件来控制理线板两侧的杆座进行移动，即，电机控制链轮转动，并通过链条带动各链轮转动，继而带动各齿轮旋转，由各齿轮带动各齿条移动，并通过齿条控制各杆座进行移动，即：控制杆座靠近或远离理线板，其目的是：当杆座远离理线板时，环体与纱线的接触位置也发生变化，当在该状态下运行细调模块时，可以通过从不同的位置来控制纱线的绷紧度，可以在调整纱线时避免损坏纱线，并且在细调模块自行控制环体移动，还是控制组件控制细调模块从而控制环体移动，其均可以利用环体对纱线进行清理，确保织袜的质量；除此之外，本实施例的控制组件可以在理线板为倾斜状态上使用，在理线板为倾斜状态时，靠近的纱线极易出现打结，因此，控制组件控制细调模块远离和靠近理线板的过程，可以对纱线进行梳理，可以避免纱线相互缠绕甚至打结，进而进一步确保生产的效率；

需要说明的是：

本实施例还提供了控制系统，利用控制系统可以控制板体两侧对应的细调模块进行同步运行或者单独运行，当板体两侧的细调模块同步运行时，纱线的调整行程会快速的变大，该模式在纱线筒上的纱线极速脱离时使用，避免纱线由于快速脱离而相互之间接触产生打结等现象；

除此之外，当理线板两侧的细调模块单独运行时，其可以缓慢的调整纱线的调整行程，使得纱线的绷紧度缓慢的变紧，在除上述特殊情况外，可以采用该模式，既能够确保对纱线的顺利调整，又可以避免快速移动而损坏纱线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。