纺车型自动打麻机 【技术领域】
本发明涉及一种纺车型自动打麻机，包括一个作为总成载体的纺车，其上排列的机械手、丢麻摆放机构及压剥式刀具构成的传输、制导的自控系统。
背景技术
我国苎麻种植已有3000多年的历史，但目前我国农村麻农仍以手工打麻剥离为主要手段，其重要苎麻产区四川省达州大竹等地区也是如此。虽然手工打麻劳动强度大、效率低、制约了苎麻经济的发展，但手工打麻出麻率高、品质好、残留物少、色泽鲜、纤维完整，备受麻纺厂欢迎。近年来，各地也研制出各种打麻机械，大多以各类齿辊和滚刀组合构成的，如2004年6月30日公告的“一种动力剥麻机”。专利号：03241126·X。公告日期为2003年6月25日，专利号：02229396·5的“一种自动剥麻机”。另一类是以滚刀为主构成的反拉式打麻剥离机械。公告日期为1988年8月31日，专利号：CN872 16399U，名为“小型苎麻剥麻机”。公告日期为1989年8月2日，专利号：88213215·6，名为“苎麻剥麻机”，均为人力反拉式苎麻剥麻机。这些机械的共同缺陷就是：对麻纤维的损伤大、纤维不太完整、分布不均、剥离不沏底、残留物较多、色泽较暗、出麻率不高、随机性差。通过研究，我们认为造成这种后果的主要原因：(1)上述机械都是一种十分粗放型的机械，(2)这此机械大都是齿辊和滚刀直接作用在麻表皮或麻纤维层上，因此不可避免地带来上述后果，正因为如此，这些机械总未能被推广，未能为麻农广泛接收的主要原因，特别是“反拉式”其劳动强度仍然较大，其次是这些机械所用的电机功率大都在1500W左右，这对农村用电来说是十分不经济的。
我们对手工打麻作了全面的力学分析，对麻表皮与麻纤维的结构也作了认真的研究，认为：(1)手工打麻是非器械直接剥离，是用一种叫住“锚豆”(音)的简单工具和手地应变压力，产生一种摩杈阻力，另一手加以适量的冲击载荷，并改变作用力的方向，将苎麻纤维从麻表皮下的横向破皮端抽出来，使之剥离。(2)苎麻表皮与纤维层间存在着较多的细胞水，换句话说，就是这种细胞水将麻表皮与麻纤维层“分隔开”来，在拉应力作用下发生“层间滑动”。就是这种结构、使手工打麻得以实现。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种效率高、出麻率高、出麻品质好、自动化程度也较高的打麻机器，且使剥离出来的麻纤维品质好、色泽鲜、纤维完整、分布均匀、无损伤，而且能耗低，适用农村用电。
为解决上述技术问题，本发明的纺车型自动打麻机的技术方案，由机架、动力传动电器系统，载有传输、牵引、制导与自动控制系统的纺车，及其上的机械手、刀具、丢麻摆放机构七部份构成。
纺车：单相电机驱动，链传动三级减速，纺车归纳统一运转，即将所有的分运动都置于纺车上完成，或在纺车运转过程中完成；与导轨碰道自动控制，锁销式电磁制动，归纳成统一体，构成一个总成，并由一个合运动来完成各分运动的功能，其合运动就是纺车，(除刀体闭落触控杆外)，同时纺车又作为一个载体。
机械手：鳄式犬齿形可调自锁式夹具与纺车运动组合成机械手，完成打麻过程中的传输、牵引、制导和自动控制功能，径向置于纺车缘上，并随纺车公转。其上的转换下臂与导轨碰道接触时产生一个力矩，该力矩传给上转换臂，带动压杆自动完成开启功能，分离时自动完成闭合功能。
此外，本转换上，下臂还可以：(1)用凸轮、齿轮一步进电机或电磁铁、液压、气压传动来代替，(2)也可以用一个转换臂或杠杆内传动代替上、下臂，其功能完全一样。
自锁调节栓，具有自锁和调节鳄式犬齿夹具压应力的功能，使之在运转作业时牢固可靠。
鳄式犬齿形十分重要，实验证明否则在受冲击载荷时会在其上打滑，使传输、牵引、制导失效。
刀具：为压剥式自动刀具与机械手输导配合，在喂料后，刀体闭落，麻受到冲击载荷，并受法向压力和切向拉应力的作用下，所产生的摩杈力刚好恒定地作用在麻表皮与麻纤维层间，形成剥离应力，使之流畅地剥离。而无器械实际作用，保证了麻纤维无一损伤。本刀具不具有“刀”的实际功能。刀体触控杆，控制刀体自动闭落，并自动形成周期工作循环。刀体的开启是由导转碰道压迫起动臂杆，并将竖直切向力传给挺杆，通过刀体活动桥来完成的。刀具置于喂料台端。
丢麻摆放机构
为重力循环和压辊式丢麻摆放机构，径向置纺车上，且在鳄式犬齿形夹具之后，由可转动的轴和支架支撑麻体牵引至第三象限(247°30`)处，本工作循环剥麻已近完成，夹具开启，重力循环板已在重力作用下竖直向下碰击麻纤维，压辊随纺车将麻纤维在腹板滚过200mm左右行程，麻纤维脱落，并摆放在托架上。
本发明采用上述结构后，其电机的功率只有现有其它打麻机的的功率，大大降低了电能的消耗。
效率：每小时可打麻相当于干麻5-8kg，(剥离晒干后的原麻纤维重量)是手工打麻的10倍左右。
出麻品质：由于采用了鳄式犬齿形可调自锁式夹具与纺车运动组合成机械手，压剥式刀具与机械手输导配合，纺车作为统一的载体，共同完成了传动、传输、牵引、制导和自动控制功能，在刀体闭落时瞬间冲击麻皮，并产生法向压力，纺车所产生的切向拉应力，导致了摩杈力的形成，并刚好恒定地作用在麻表皮与麻纤维层间，产生剥离应力；由于麻表皮与麻纤维层间有较多的细胞水存在，使之“层间滑动”，得以流畅地剥离，且十分干净地分离打下来的麻纤维、表皮和汁水等残渣。其实本刀具在实质上不具备“刀”的功能。因此本发明剥离麻表皮的方法是“无器械直接作用剥离法”，保证了麻纤维无一损伤，而不是象现有的其它的剥麻机具总是通过或刮、或铲、或碾、或滚或挤压等机械式的器械直接作用的剥离方法，因而不可避免地：(1)损伤了麻纤维；(2)汁水污染了麻纤维色泽变暗；(3)混有许多杂质微粒。本发明所剥离的麻纤维品质优良、纤维完整、分布均衡、无损伤、残留纤维＜2％，提高了原麻的分解度，减少了麻纺厂脱胶的时间和药品用量，保留了手工打麻的优良特色，其综合品质又优于手工。
出麻率：今年我们三次到四川省达州地区进行实地试机，出麻均在98％以上，均高于其它机械。
而且本发明制造的机器，自动程度较高、操作简便、性能稳定、能耗低。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步祥细说明。
图1是本发明纺车型自动打麻机实施方式的视图。
图2是本发明纺车型自动打麻机鳄式犬齿形可调自锁式夹具第一种实施方式的视图。
图3是本发明纺车型自动打麻机鳄式犬齿形可调自锁式夹具另一种实施方式的视图。
图4是本发明纺车型自动打麻机压剥式刀具实施方式的视图。
【具体实施方式】
图1所示，纺车型自动打麻机是由纺车型本体4，鳄式犬齿型可调自锁式夹具1，压剥式刀具2，导轨碰道、电器、自动控制与电磁制动控制机构3、5、6、8、12，丢麻摆板机构7，动力及传动装置11，刀体起动臂9和挺杆10、喂料台13、刀体触控杆14组合构成。纺车本体4作为一个统一的载体，鳄式犬齿型可调自锁式夹具1，径向螺接在纺车缘夹座上，压剥式刀具2横向螺接在机架前喂料台<13>端与夹具平行，导轨碰道8、12分别固定在纺车辐条上，丢麻摆放机构7平行固定在1后，挺杆10由导管和刀体起动臂支撑。动力转动装置11起动，当纺车4运转到夹具导轨碰道8时，鳄式犬齿形可调自锁式夹具1的转换下臂(图2<5>)与夹具导轨碰道8渐变接触后得到转矩M1，并将M1传给转换上臂(图2<4>)，得到转矩M2，带动压杆平动(图2<7>)，上鳄(图2<2>)开启，与此同时，刀体起动臂9受到刀体起动导轨碰道12的变切向压力的作用，发生转动，将挺杆10竖直上推，顶开刀体活动桥(图4<2>)，刀体(图4<3>)得到充分的弹性势能，此时开始从喂料13依次送料，刀体闭落触控杆(图4<6>)指命：(1)、刀体(图4<3>)闭落，将弹性势能即刻转变成充分的弹性动能，麻体受到瞬间的冲击载荷，随即得到法向压力。(2)、行程控制电器5开始起动动力传动装置11，纺车4开始工作，同时所产生的摩杈力，转变成剥离应力，与此同时，转换下(图2<5>)瞬即离开导轨碰道端8，获得-M1，上腭(图2<2>)闭合，纺车4载着机械手1和丢麻摆放机构7开始完成打麻过程中的传输、牵引、制导、自动控制和丢麻摆放的一个循环作业，当运行到下弦第三象限内时，丢麻摆放机构7开始工作，重力循环板在重力的作用下竖直向下，且沿切线方向碰击麻纤维，压辊滚过腹板，麻纤维从机械手1中脱落并摆放在托架上。在丢麻摆放机构7开始工作的前刻，转换下臂(图2<5>)接触导轨碰道8，上腭又开启，与此同时行程控制电器3指命电磁制动和动力传动装置，第一工作循环结束，第二工作循环开始……，周而复始。
图3给出另一种机械手即鳄式犬齿形可调自锁式夹具传动及几何形态的视图，是用电磁铁4来代替转换臂的功能，电磁铁受行程开关5(或时间继电器)控制，置于机架上，纺车外园轮凸点控制行程开关。通电时，电磁铁作用夹臂端1上的压杆6，上腭2开起，断电时扭力弹簧回位，上腭2闭合。
当然，此机械手即鳄式犬齿形可调自锁式夹具传动装置还可采用其他结构，如单转换臂，齿轮传动，凸轮传动，扇形齿传动，步进电机传动，液压，气压传动或其它杠杆类传动等。同样鳄式犬齿形的几何形态，纺车的几何形态如多边形等，均不局限于此，变换有许多，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。