(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.07.31C N 103225189 A (21)申请号 201310155400.5
(22)申请日 2013.04.28
D06B 21/00(2006.01)
D06B 3/09(2006.01)
(71)申请人机械科学研究总院先进制造技术研
究中心
地址100083 北京市海淀区学清路18号1号
楼三层
申请人泰安康平纳机械有限公司
(72)发明人单忠德 吴双峰 王绍宗 靳云发
杨万然 李周 李树广 沈敏举
张倩 陈队范 刘琳
鹿庆福
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供一种筒子纱染方法及筒子纱染
生产装置。本发明的筒子纱染方法，包括：纱
纱进行回潮控制；纱笼装载步骤，采用装纱机器
人将控制回潮后的筒子纱装到纱笼上；纱笼转运
步骤，采用自动天车将纱笼移至染前缓存区，再从
染前缓存区移至立式染机；染步骤，采用立
式染机对控制回潮后的筒子纱进行染；染料
自动称量溶解及配送步骤；液体助剂精确计量及
输送步骤；粉状盐类助剂自动称量及输送步骤；
脱水步骤，对染后的筒子纱进行脱水；烘干步
骤，采用微波烘干机对脱水后的筒子纱进行烘干。
本发明的技术方案采用多种自动化设备，提高了
筒子纱染的自动化水平。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书8页 附图2页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书8页 附图2页(10)申请公布号CN 103225189 A
*CN103225189A*
1.一种筒子纱染方法，其特征在于该方法顺序包括以下步骤：
纱线回潮控制步骤，采用纱线回潮控制设备对筒子纱进行回潮控制；
纱笼装载步骤，采用装纱机器人将控制回潮后的筒子纱装到纱笼上；
纱笼转运步骤，采用自动天车将所述纱笼移至染前缓存区，再从所述染前缓存区移至立式染机；
染步骤，采用所述立式染机对控制回潮后的所述筒子纱进行染；
染料自动称量溶解及输送步骤：采用染料自动称量溶解及输送系统实现染料的精确称量、溶解并利用输送管路输送至所述立式染机；
液体助剂精确计量及输送步骤：采用液体助剂精确计量及输送系统实现液体助剂体积的精确计量，并利用管路输送至所述立式染机；
粉状盐类助剂自动称量及输送步骤：采用粉状盐类自动称量系统实现元明粉或纯碱的精确称量，称量后的粉状助剂由天车运送至所述立式染机；
脱水步骤，采用卸纱机器人将染后筒子纱搬运到离心脱水机上，对染后的筒子纱进行脱水；
烘干步骤，采用微波烘干机对脱水后的所述筒子纱进行烘干，烘干后的筒子纱的纱卷由烘干后输送带运至成品缓存区；
上述步骤均由中央控制系统进行控制。
2.根据权利要求1所述的筒子纱染方法，其特征在于，在所述纱笼装载步骤中，所述装卸纱机器人自动将锁扣固定到位。
3.根据权利要求2所述的筒子纱染方法，其特征在于，在所述染步骤之后，装卸机械手自动将锁扣卸下。
4.根据权利要求2所述的筒子纱染方法，其特征在于，还包括运出步骤，烘干后的所述筒子纱的纱卷掉落到烘干后输送带上，由所述烘干后输送带转运至成品缓存区。
5.一种用于实现权利要求1所述的筒子纱染方法的筒子纱染生产装置，其特征在于，包括：
中央控制系统，用于实现对以下生产区域的中央控制以及对生产的实时监控；
纱线回潮控制区，设置有纱线回潮控制设备，用于对筒子纱进行回潮控制；
纱卷装卸区，设置有筒子纱装卸机器人，将控制回潮后的所述筒子纱纱卷装到纱笼或染后的筒子纱纱卷装到离心脱水机上；
染区，设置有立式自动染机，用于对所述纱线回潮控制区处理过的所述筒子纱进行染，染过程中需要的染料、液体助剂及盐类助剂分别由各自的自动化输送系统按工艺需求提供；
脱水区，设置有离心脱水机用于对经染区染后的所述筒子纱进行脱水；
烘干区，设置有烘干机及烘后输送带，对经过脱水后的所述筒子纱进行烘干。
6.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于：还包括回潮控制缓存区，存放控制回潮后的所述筒子纱。
7.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于：还包括成品缓存区，储存烘干后的所述筒子纱；所述烘后输送带将烘干后纱卷运至所述成品缓存区。
8.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于：还包括染料助剂盐类配送区，设置物
料自动称量和出料装置，在中央控制系统控制下，自动实现染料助剂的称量、溶解并输送到所述立式自动染机。
9.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于：还包括染前缓存区，储存装到纱笼之后的所述筒子纱以等待进入所述染区。
10.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于：还包括染后缓存区，储存染之后的所述筒子纱以等待进入所述脱水区。
筒子纱染方法及筒子纱染生产装置
技术领域
[0001] 本发明涉及纺织印染领域，具体而言，涉及一种筒子纱染方法及筒子纱染生产装置。
背景技术
[0002] 我国是纺织大国，印染工序是纺织产业链中的关键环节，也是产品附加值提升最直接的工序。目前我国纺织印染行业存在能耗大、污染严重、生产效率低、用工荒、染质量差、自动化水平低等问题。
[0003] ①单位产品能耗高。我国纺织印染行业每印染万米布消耗5.64吨标准煤，超出国家能耗标准1.8倍。与国外相比，我国单位产品用水量是发达国家的2~3倍，能耗是国外的3~5倍，而水的重复利用率仅为7％，是国外先进水平的1/3。
[0004] ②污水排放量大、污染严重。据不完全统计，我国纺织行业的年耗水量超过100亿吨，在新鲜水量取用方面排在全国各行业的第2位，废水排放量居全国的第6位，其中印染废水占全国纺织废水总排放量的80%，污水中化学物质含量高，难清除，印染废水的化学需氧量COD为400~4000mg/L，高出III类水质8倍；生化需氧量BOD为100~1000 mg/L，高出III类水质3倍。
[0005] ③生产效率低。国外一次符样率已经达到90%以上，而国内一次符样率能达到80%以上的企业非常少，因此导致重复染，制约染效率，降低了生产效率。
[0006] ④染质量差。影响染质量的因素众多，主要包括设备因素、人为因素、工艺因素、原材料因素等，有些因素影响了所有工序，多个因素直接影响了产品质量。
[0007] ⑤设备自动化程度不高。我国纺织行业与其他行业相比装备水平相对落后。目前纺织工业技术装备中，达到二十世纪90年代技术水平的仅占50%，染整行业装备技术水平的差距更大，一部分设备处于超期服役状态，设备的自动化水平较低，缺少在线检测和反馈手段。
[0008] ⑥行业用工荒。印染行业作为劳动密集型行业和劳动环境较为恶劣的行业，招工较为困难。在生产订单满负荷情况下，面对日益增多的订单许多企业却在为“用工荒”发愁。[0009] 目前，行业内开发出一些适用于卧式染缸的半自动化筒子纱染生产线，部分生产工序仍需要人工参与。与立式筒子纱染相比，卧式染机的相对染浴比大，染用水量增加；且纱笼高径比小，筒子纱层数较少，虽然便于
自动化，但是生产效率低。
[0010] 国内筒子纱染行业普遍采用的染缸为立式染缸。目前，染设备及工艺水平低，染环境为高温高湿环境，化学染料及助剂飞扬，染环境恶劣；生产工序需要操作工人全程参与，工人劳动强度大，身体易受伤害。且在筒子纱染过程中，生产多环节采用人为设定参数、称量染化料，操作者个人经验影响产品质量等问题；同时工人长期在环境恶劣的车间工作，易产生疲劳、厌倦情绪，进而造成失误操作；有些工人为计件工资跳步生产，导致产品质量差、生产效率低等诸多问题。
[0011] 本发明的生产线中使用的一些相关设备，可参见以下引证专利：申请号：
200720310752.3、200810224975.7、200820182717.2、201010547621.3、201210035685.4、201210060401.7、201220069951.0、201210065630.8、201210062358.8、201210060422.9。
发明内容
[0012] 本发明旨在提供一种筒子纱染方法及筒子纱染生产线，以解决现有技术中的人工印染工序生产效率低、用工荒、自动化水平低的问题。
[0013] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种筒子纱染方法，顺序包括以下步骤：纱线回潮控制步骤，采用纱线回潮控制设备对筒子纱进行回潮控制；纱笼装载步骤，采用装纱机器人将
控制回潮后的筒子纱装到纱笼上；纱笼转运步骤，采用自动天车将纱笼移至染前缓存区，再从染前缓存区移至立式染机；染步骤，采用立式染机对控制回潮后的筒子纱进行染；染料自动称量溶解及配送步骤：采用染料自动称量溶解及配送系统实现染料的精确称量、溶解并利用输送管路输送至立式染机；液体助剂精确计量及输送步骤：采用液体助剂精确计量及输送系统实现液体助剂体积的精确计量，并利用管路输送至立式染机；粉状盐类助剂自动称量及输送步骤：采用粉状盐类助剂自动称量系统实现元明粉或纯碱的精确称量，称量后的粉状助剂由天车运送至立式染机处；脱水步骤，采用卸纱机器人将染后筒子纱搬运到离心脱水机上，对染后的筒子纱进行脱水；烘干步骤，采用微波烘干机对脱水后的筒子纱进行烘干，烘干后的筒子纱的纱卷由烘干后输送带运至成品缓存区。这些步骤均由中央控制系统进行控制
进一步地，在纱笼装载步骤中，装卸纱机器人自动将锁扣固定到位。
[0014] 进一步地，在染步骤之后，装卸机械手自动将锁扣卸下。
[0015] 进一步地，还包括，运出步骤，烘干后的筒子纱的纱卷掉落到烘干后输送带上，由烘干后输送带转运至成品缓存区。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于实现上述筒子纱染方法的生产装置，包括：中央控制系统，用于实现对以下生产区域的中央控制以及对生产的实时监控；纱线回潮控制区，设置有纱线回潮
控制设备，用于对筒子纱进行回潮控制；纱卷装卸区，设置有筒子纱装卸机器人，将控制回潮后的所述筒子纱纱卷装到纱笼或染后筒子纱纱卷装到离心脱水机上；染区，设置有立式自动染机，用于对经过回潮控制的筒子纱进行染，染过程中需要的染料、液体助剂及盐类助剂分别由各自的自动化输送系统按工艺需求提供；脱水区，设置有离心脱水机用于对经染区染后的筒子纱进行脱水；烘干区，设置有烘干机及烘后输送带，对经过脱水后的筒子纱进行烘干。
[0017] 进一步地，还包括回潮控制缓存区，存放控制回潮后的筒子纱。
[0018] 进一步地，还包括成品缓存区，储存烘干后的筒子纱，烘后输送带将烘干后纱卷运至成品缓存区。
[0019] 进一步地，还包括染料助剂盐类配送区，设置物料自动称量和出料装置，在中央控制系统控制下，自动实现染料助剂的称量、溶解并输送到立式自动染机。
[0020] 进一步地，还包括染前缓存区，储存装到纱笼之后的筒子纱以等待进入染区。[0021] 进一步地，还包括染后缓存区，储存染之后的筒子纱以等待进入脱水区。[0022] 应用本发明的技术方案，采用纱线回潮控制设备、自动天车、立式染机、离心脱水机、微波烘干机多种自动化设备，从而提高了筒子纱染的自动化水平，因此降低了能
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