張金中 王 科 裴澤光

（1.東華大學(xué)，上海，201620；2.經(jīng)緯智能紡織機(jī)械有限公司，山西晉中，030601）

噴氣渦流紡是一種利用在噴嘴中形成的高速旋轉(zhuǎn)氣流實(shí)現(xiàn)紗線加捻的新型紡紗技術(shù)，具有紡紗速度高、流程短、占地面積小、自動(dòng)化程度高、用工少、紗線毛羽少等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在我國(guó)得到了快速發(fā)展。噴氣渦流紡的成紗具有獨(dú)特的雙層包纏結(jié)構(gòu)，即由內(nèi)層為近似平行、無(wú)捻的芯纖維和位于其外部的包纏纖維構(gòu)成。這種特殊的成紗結(jié)構(gòu)使得噴氣渦流紡紗技術(shù)特別適合紡制包芯紗。雒書華［1］利用萊賽爾纖維包覆滌綸長(zhǎng)絲，在噴氣渦流紡紗機(jī)上紡制了包芯紗；劉艷斌等［2］紡制了以滌綸絲為芯纖維，外包滌綸短纖的噴氣渦流紡包芯紗；張巖等［3］和PEI Z G等［4］設(shè)計(jì)了一種設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡紗裝置，紡制了以直徑50 μm的超細(xì)金屬絲為芯絲、外包粘膠短纖維的包芯紗；何建等［5］和PEI Z G等［6］采用基于工業(yè)內(nèi)窺鏡的在線觀測(cè)裝置對(duì)金屬絲包芯紗在設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡紗裝置中的成紗過(guò)程進(jìn)行了研究；PEI Z G等［7-8］還對(duì)設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡紗噴嘴中的氣流流動(dòng)特征進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。

對(duì)于設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡包芯紗紡紗裝置，目前仍缺少自動(dòng)化的芯絲穿引裝置，即紡紗開(kāi)始前需人工將芯絲先后穿過(guò)芯絲導(dǎo)引孔和紡錠，這不僅影響了紡紗效率，而且增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，對(duì)面向噴氣渦流紡包芯紗的芯絲自動(dòng)穿引裝置進(jìn)行研究具有一定的工程意義。

目前所應(yīng)用的絲線自動(dòng)穿引裝置多集中在線性切割領(lǐng)域。張耀亮等［9］設(shè)計(jì)了一種利用氣流產(chǎn)生的高壓引導(dǎo)作用對(duì)電極絲進(jìn)行穿引的裝置，該裝置適用于強(qiáng)度高、直徑大、具有分段結(jié)構(gòu)的絲線，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于大厚度結(jié)構(gòu)的絲線穿引；林春平等［10］研制了一種向微管中穿入金屬絲的穿絲機(jī)，用于解決涂覆有放射性材料的金屬絲向直徑小于0.6 mm的微管中的穿引，以替代人工，適用于密度高、彈性模量大的金屬絲；任同群等［11］提出一種微型玻璃管自動(dòng)穿絲調(diào)心裝置及方法，該裝置可在懸絲穿引過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)的位置調(diào)整，具有懸絲狀態(tài)可視以及張緊力可控的功能，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要適用于絲線與穿引孔長(zhǎng)度小的領(lǐng)域。目前，用于紡織領(lǐng)域的絲線自動(dòng)穿引裝置還未見(jiàn)報(bào)道。

為此，本研究設(shè)計(jì)了一種面向噴氣渦流紡包芯紗的芯絲自動(dòng)穿引裝置，將芯絲頭端在紡紗開(kāi)始前自動(dòng)穿過(guò)芯絲導(dǎo)引孔和紡錠；對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定控制方案，編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的有序控制；在噴氣渦流紡試驗(yàn)機(jī)上對(duì)所設(shè)計(jì)的芯絲自動(dòng)穿引裝置進(jìn)行穿絲試驗(yàn)，并對(duì)其穿絲效率進(jìn)行測(cè)試。本研究可對(duì)噴氣渦流紡紗機(jī)自動(dòng)化程度與生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升產(chǎn)生積極作用。

1 芯絲自動(dòng)穿引裝置設(shè)計(jì)

芯絲穿引裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)是通過(guò)自動(dòng)化控制結(jié)合機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等元件，在紡紗動(dòng)作開(kāi)始前，實(shí)現(xiàn)芯絲精準(zhǔn)地引入噴氣渦流紡包芯紗噴嘴裝置，其設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要為以下3個(gè)方面。

第一，噴嘴結(jié)構(gòu)問(wèn)題。圖1為設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡包芯紗紡紗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。芯絲首先需穿入芯絲導(dǎo)引孔，其直徑很小，僅為0.3 mm左右，但長(zhǎng)徑比達(dá)35；芯絲導(dǎo)引孔下游為紡錠，其引紗通道直徑也很小，為1 mm左右，但長(zhǎng)徑比很高，導(dǎo)致穿引芯絲時(shí)經(jīng)過(guò)的路徑較長(zhǎng)；芯絲導(dǎo)引孔出口與引紗通道入口之間存在一個(gè)小的間距，芯絲特別是剛度較低的芯絲在穿過(guò)該區(qū)域時(shí)易產(chǎn)生偏離錯(cuò)位現(xiàn)象。

圖1 設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡包芯紗紡紗裝置結(jié)構(gòu)示意圖

第二，芯絲物理性質(zhì)問(wèn)題。包芯紗芯絲的直徑通常在1×101μm～1×102μm數(shù)量級(jí)，較為纖細(xì)。部分芯絲（如氨綸）模量小、彈性大；部分芯絲（如金屬絲等）脆性高、易斷裂。

第三，裝置空間布局問(wèn)題。噴嘴安裝位置如圖2所示，噴嘴位于前羅拉鉗口下游且與其之間距離較小，噴嘴入口區(qū)域位于前羅拉出口楔形區(qū)域內(nèi)，噴嘴外部供芯絲穿引動(dòng)作的空間非常狹小。

圖2 噴嘴安裝位置

因此，芯絲自動(dòng)穿引裝置的設(shè)計(jì)要求有3個(gè)方面：一是需將芯絲完全引入并穿過(guò)芯絲導(dǎo)引孔與紡錠；二是需增設(shè)一個(gè)芯絲穿引工位，解決裝置布局問(wèn)題；三是芯絲穿引結(jié)束后，噴嘴裝置與芯絲應(yīng)能順利回到紡紗工位。

1.1 總體設(shè)計(jì)方案

本研究設(shè)計(jì)的芯絲穿引裝置裝配圖如圖3所示。該裝置主要由噴嘴安裝模塊、引絲模塊、牽絲模塊、送絲模塊與輸絲模塊等部分構(gòu)成，其固定在噴氣渦流紡紗試驗(yàn)機(jī)的前方機(jī)架上，引絲模塊位于前方左側(cè)，牽絲模塊位于前方右側(cè)，送絲模塊與輸絲模塊位于后方中部，上下依次分布。其中噴嘴安裝模塊用于噴嘴定位；引絲模塊用于將芯絲置于進(jìn)絲口，利用負(fù)壓吸引，使芯絲處于直線狀態(tài)；牽絲模塊運(yùn)送鉤針與芯絲頭端穿過(guò)引絲針；送絲模塊用于輸送引絲針穿入噴嘴裝置；輸絲模塊夾持引絲針端部，穿出噴嘴裝置，完成芯絲穿引動(dòng)作。該設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)于零件及其配合要求低，芯絲類型適應(yīng)性廣，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，控制簡(jiǎn)單。

圖3 芯絲穿引裝置裝配示意圖

該裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分選擇兩相步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)部分采用滾珠絲杠、自動(dòng)回復(fù)氣缸和無(wú)桿氣缸。夾持驅(qū)動(dòng)部件采用負(fù)壓吸取、電磁鐵以及傳動(dòng)滾輪；控制系統(tǒng)由上位機(jī)、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、繼電器、控制元件和對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成。上位機(jī)編寫、調(diào)試程序，單片機(jī)用于程序存儲(chǔ)、編譯并發(fā)出控制指令，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和繼電器接收單片機(jī)發(fā)出的電平信息，繼而控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、氣動(dòng)元器件工作狀態(tài)以及電磁鐵磁性。

1.2 噴嘴安裝模塊的設(shè)計(jì)

噴嘴安裝模塊的主要作用是將噴嘴從紡紗位置移動(dòng)到穿絲位置，在穿絲結(jié)束后，再回復(fù)到紡紗位置。

噴嘴安裝模塊結(jié)構(gòu)如圖4所示。其主要包括步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、驅(qū)動(dòng)軸、電機(jī)支承架、軸承支座、擺桿、限位桿、調(diào)位板、彈簧、噴嘴固定環(huán)以及支承架等。

圖4 噴嘴安裝模塊結(jié)構(gòu)圖（噴嘴位于穿絲工位）

噴嘴安裝模塊的具體工作方式：噴嘴初始位于紡紗位置，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)90°，懸停于穿絲位置。在噴嘴脫離支承架時(shí)，處于擺桿端軸的彈簧回彈，拖動(dòng)插入噴嘴固定環(huán)支架的限位桿轉(zhuǎn)動(dòng)，促使噴嘴從傾斜轉(zhuǎn)到豎直。芯絲穿引結(jié)束后，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，支承架端面與調(diào)位板端面貼合，克服彈簧彈力，使噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)返回到紡紗位置。

1.3 引絲模塊與牽絲模塊的設(shè)計(jì)

引絲模塊使得芯絲處于直線狀態(tài)，牽絲模塊利用鉤針的過(guò)渡將芯絲置于引絲針的針孔。引絲與牽絲模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由氣缸、鉤針夾具、芯絲引導(dǎo)臺(tái)、PU管升降板、推拉電磁鐵安裝臺(tái)、固定件與提供氣源的空壓機(jī)和真空泵等組成。其中鉤針選用直徑0.9 mm、長(zhǎng)度100 mm的串珠針，其可以對(duì)芯絲起到很好的握持作用，且摩擦力也較小。引絲針選用直徑0.2 mm、長(zhǎng)度100 mm的麻花針（采用兩股0.1 mm的金屬絲扭結(jié)而成，上端留有針孔）。本裝置選定的氣缸分別為PU管端部和鉤針的軸向運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。抽吸管的移動(dòng)為上下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度要求較慢，選用單作用自動(dòng)回復(fù)氣缸，基本型安裝，進(jìn)程控制，自動(dòng)返回。考慮到芯絲需要有一定的露出長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)PU管移動(dòng)距離s為40 mm，在t為1 s時(shí)間內(nèi)完成。設(shè)置工作壓力p為0.15 MPa。選擇氣缸時(shí)先計(jì)算負(fù)載大小以及元件的作用范圍，之后再選定氣缸的缸徑與行程，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下：經(jīng)測(cè)量懸垂PU管與PU管升降臺(tái)的質(zhì)量總和m為0.6 kg，因此氣缸軸向負(fù)載力F=mg=5.88 N。氣缸的平均速度v=s/t=40 mm/s。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取負(fù)載系數(shù)μ為0.65，理論輸出力F0=F/μ=9.05 N。氣缸缸徑，氣缸缸徑取10 mm，行程選取50 mm。無(wú)桿氣缸的選用規(guī)則與普通氣缸類似。

圖5 引絲與牽絲模塊結(jié)構(gòu)圖（鉤針位于右極限位置）

引絲模塊與牽絲模塊的具體工作方式：自動(dòng)回復(fù)氣缸向上伸出，運(yùn)送PU管端部到達(dá)限位。真空泵開(kāi)啟，將位于引導(dǎo)孔的芯絲吸入PU管中，并保持豎直狀態(tài)。自動(dòng)回復(fù)氣缸下降，裸露出部分芯絲。固定于無(wú)桿氣缸滑臺(tái)的鉤針在氣缸推動(dòng)下從右極限位置到達(dá)左極限位置。運(yùn)動(dòng)過(guò)程在限位環(huán)的孔位限制下，穿入引絲針針孔。此時(shí)鉤針狀態(tài)為：位于絲線后方并與其保持相互垂直。之后推拉電磁鐵上電伸出，推壓芯絲緊貼于鉤針端面，滑臺(tái)右移，芯絲滑入鉤針前端鉤形區(qū)域，并在鉤針的鉤持下穿入引絲針針孔，真空泵關(guān)閉。

1.4 送絲模塊設(shè)計(jì)

送絲模塊主要作用是將引絲針穿入噴嘴裝置，要求裝置運(yùn)動(dòng)精確，夾持牢固且力度均勻，對(duì)引絲針無(wú)磨損。本設(shè)計(jì)的送絲模塊如圖6所示，由線性模組、步進(jìn)電機(jī)（圖中未示出）、電磁鐵托臺(tái)、電磁鐵、擋板、漏斗以及引絲針等組成。其工作方式：引絲針針孔懸掛在鉤針定位環(huán)凸起處；電磁鐵通電吸合，推動(dòng)引絲針橫向移動(dòng)到工作位置，并保持固定。之后向下多次進(jìn)給，將引絲針?biāo)腿雵娮熘?。初選線性裝置的極限運(yùn)動(dòng)距離200 mm，噴嘴上端面與絲桿滑塊下端面相距10 mm。漏斗分為上下兩部分，上部分是滑桿，與托臺(tái)方形槽配合，限制多余自由度，只允許上下移動(dòng)；下部分是漏斗主體，整體為圓柱形，上端開(kāi)設(shè)有錐形槽，達(dá)到引導(dǎo)定心的效果。小徑直徑與噴嘴導(dǎo)引體直徑相同，為0.3 mm。下端設(shè)為圓孔，錐槽小徑與圓孔連通，圓孔大小剛好與噴嘴上端的導(dǎo)引體凸起相吻合，可以保證同心位置要求。漏斗主體與電磁鐵中部以及噴嘴導(dǎo)引體同心。

圖6 送絲模塊結(jié)構(gòu)圖

1.5 輸絲模塊設(shè)計(jì)

輸絲模塊是將部分穿入噴嘴裝置的引絲針完全引出，即實(shí)現(xiàn)芯絲的完全穿引。輸絲過(guò)程要求不能影響引絲針的形狀；牽引力要均勻，防止在芯絲穿引結(jié)束后將芯絲拉斷；對(duì)引絲針有限位作用。

輸絲模塊主要由移動(dòng)組件和芯絲輸送組件兩部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。移動(dòng)組件使得芯絲輸送裝置上下移動(dòng)，可以更好實(shí)現(xiàn)芯絲的完全穿引。移動(dòng)組件為無(wú)桿氣缸（圖中未示出）。結(jié)合整體裝置結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)引絲針穿出噴嘴下端的長(zhǎng)度大致為10 mm?？紤]到輸絲滾輪的自身直徑，引絲針需要滿足部分在滾輪嚙合位置下方，即選定帶有一層磨砂材料的滾輪，直徑為8 mm。在氣缸的上極限位置，輸絲模塊距離噴嘴最下端2 mm，即在引絲針穿出6 mm之后，進(jìn)入輸送模塊的工作位置即滾輪的嚙合區(qū)域。裝置使用光軸固定環(huán)限制滾輪軸向移動(dòng)，使用深溝球軸承減小運(yùn)動(dòng)摩擦。輸絲模塊整體固定于無(wú)桿氣缸滑塊上。

圖7 輸絲模塊結(jié)構(gòu)圖

2 控制系統(tǒng)

由于裝置整體控制較簡(jiǎn)單，控制要求不高，在滿足控制要求的同時(shí)，考慮經(jīng)濟(jì)性原則，采用51單片機(jī)作為控制器，普通臺(tái)式電腦作為控制系統(tǒng)的上位機(jī)，通過(guò)線纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)程序的即時(shí)更新；負(fù)載電源選用輸出電壓為24 V；所設(shè)計(jì)的裝置及噴嘴支架中使用的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)需要精確的運(yùn)動(dòng)控制，因此使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)運(yùn)行平穩(wěn)；采用電磁式繼電器作為引絲、牽絲、送絲裝置的開(kāi)關(guān)以輔助控制6個(gè)電磁閥與4個(gè)電磁鐵，適用電壓選擇5 V；本設(shè)計(jì)中電磁閥用來(lái)調(diào)節(jié)氣缸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及氣流通斷，控制要求低，滿足通斷調(diào)節(jié)即可；針對(duì)不同要求，無(wú)桿氣缸的控制選用兩位五通電磁閥；自動(dòng)回復(fù)氣缸以及氣流通斷選用兩位三通電磁閥。裝置整體的控制程序包括主程序、子程序（芯絲穿引、模塊調(diào)試等）、中斷響應(yīng)程序以及延時(shí)程序。主程序作為整個(gè)控制程序的“骨骼”，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)元件的運(yùn)行特性。單片機(jī)上電狀態(tài)下，CPU每一個(gè)程序周期均掃描一遍主程序，完成主程序內(nèi)的相應(yīng)動(dòng)作。將芯絲置于芯絲導(dǎo)引孔中，按下芯絲穿引開(kāi)關(guān)，裝置啟動(dòng)，單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，1號(hào)電機(jī)旋轉(zhuǎn)90°，將噴嘴置于穿絲位置。電磁閥通電換向，自動(dòng)回復(fù)氣缸下端通氣，驅(qū)動(dòng)PU管上升進(jìn)入階梯槽中，等待片刻，保證芯絲進(jìn)入抽吸管足夠長(zhǎng)度。電磁閥斷電，自動(dòng)回復(fù)氣缸回到原點(diǎn)。推拉式電磁鐵上電，推動(dòng)芯絲與鉤針桿面貼合。無(wú)桿氣缸左端通氣，移動(dòng)至右極限位置，移動(dòng)電磁鐵通電，夾住引絲針。3號(hào)輸絲微型電機(jī)旋轉(zhuǎn)。2號(hào)送絲電機(jī)接收特定脈沖，將引絲針端部送到輸絲裝置，電磁鐵斷電分離。無(wú)桿氣缸換向左移，回復(fù)到初始位置。送絲電機(jī)接收固定脈沖反轉(zhuǎn)，將夾手送回起始位置。支架電機(jī)反轉(zhuǎn)，將噴嘴送到紡紗工位，芯絲穿引結(jié)束。在編寫好程序之后，依照控制模型，在Proteus軟件中插入硬件，連接好電路，進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)完全相符。

3 芯絲自動(dòng)穿引試驗(yàn)

3.1 芯絲自動(dòng)穿引成功率試驗(yàn)

采用如圖8所示的芯絲自動(dòng)穿引裝置在噴氣渦流紡試驗(yàn)機(jī)上對(duì)不同種類的芯絲進(jìn)行20次穿絲試驗(yàn)。

圖8 芯絲自動(dòng)穿引裝置實(shí)物圖

芯絲分別采用直徑120 μm的錦綸絲，直徑50 μm、150 μm超細(xì)銅絲，穿引成功次數(shù)依次為12次、14次、5次。直徑50 μm的超細(xì)銅絲穿引失敗的原因之一是引絲針鉤持部位摩擦力較大，送絲過(guò)程中進(jìn)給時(shí)，引絲針偏離原有位置以及芯絲所受張力不勻?qū)е滦窘z斷裂；其次，引絲針位置波動(dòng)較大，可能出現(xiàn)穿引過(guò)程中引絲針被堵塞在噴嘴入口處的情況。錦綸絲的成功率低于直徑50 μm的超細(xì)銅絲的原因是錦綸絲直徑較大，材質(zhì)柔軟，在對(duì)折進(jìn)入芯絲導(dǎo)引孔時(shí)，容易在導(dǎo)引孔入口受到剪切應(yīng)力作用。直徑150 μm的超細(xì)銅絲穿引成功率更低的原因是芯絲抗彎剛度較高，導(dǎo)致對(duì)其進(jìn)行精確對(duì)折較為困難。

3.2 芯絲自動(dòng)穿引與手動(dòng)穿引時(shí)間對(duì)比

在噴氣渦流紡試驗(yàn)機(jī)上采用芯絲自動(dòng)穿引裝置與手動(dòng)穿引分別進(jìn)行10次穿絲試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)穿引時(shí)間。穿引標(biāo)準(zhǔn)為芯絲自由端完全穿出噴嘴，穿引前后噴嘴處于紡紗位置。試驗(yàn)中使用的芯絲為直徑50 μm的超細(xì)銅絲。手動(dòng)穿引時(shí)間依次為210 s、208 s、226 s、230 s、225 s、206 s、200 s、205 s、201 s、218 s。自動(dòng)穿引時(shí)間依次為120 s、120 s、117 s、119 s、119 s、117 s、118 s、119 s、121 s、118 s?？梢钥闯觯謩?dòng)穿引時(shí)間均在3 min以上，自動(dòng)穿引時(shí)間基本控制在2 min以內(nèi)。相對(duì)手動(dòng)穿引，自動(dòng)穿引時(shí)間可節(jié)省40%，芯絲自動(dòng)穿引裝置對(duì)工作效率提升明顯。

3.3 部件優(yōu)化后的穿絲試驗(yàn)

隨后，增大了噴嘴芯絲導(dǎo)引孔的直徑，隨之增大了芯絲自動(dòng)穿引裝置漏斗零件的導(dǎo)引孔直徑，同時(shí)增大了引絲針的直徑，使其與試驗(yàn)中采用的噴嘴適應(yīng)性更好。以直徑50 μm的超細(xì)銅絲為芯絲，對(duì)自動(dòng)穿引裝置的穿引時(shí)間和穿引成功率進(jìn)行試驗(yàn)，自動(dòng)穿引時(shí)間依次為80 s、80 s、82 s、83 s、79 s、79 s、80 s、82 s、81 s、81 s；進(jìn)行20次穿絲試驗(yàn)的穿引成功次數(shù)為19次?？梢钥闯觯瑑?yōu)化后的芯絲自動(dòng)穿引裝置穿引成功率接近100%，這是由于引絲針的強(qiáng)度提高使其更易進(jìn)入噴嘴。自動(dòng)穿引時(shí)間平均減少了40 s，主要是由于漏斗零件導(dǎo)引孔直徑與引絲針直徑增大，進(jìn)而引絲針一次進(jìn)給長(zhǎng)度增大，故時(shí)間縮短。

4 結(jié)論

本研究針對(duì)設(shè)有芯絲導(dǎo)引孔的噴氣渦流紡包芯紗紡紗裝置，設(shè)計(jì)了一種芯絲自動(dòng)穿引裝置，實(shí)現(xiàn)了將芯絲頭端在紡紗開(kāi)始前自動(dòng)穿過(guò)芯絲導(dǎo)引孔和紡錠；對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了控制方案，編寫了控制程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的有序控制；并在噴氣渦流紡試驗(yàn)機(jī)上對(duì)所設(shè)計(jì)的芯絲自動(dòng)穿引裝置進(jìn)行了穿絲試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：相對(duì)于手動(dòng)穿引，自動(dòng)穿引裝置可節(jié)省時(shí)間40%；芯絲自動(dòng)穿引裝置對(duì)于直徑50 μm超細(xì)銅絲的穿引成功率最高，對(duì)直徑120 μm的錦綸絲次之，對(duì)直徑150 μm的超細(xì)銅絲的穿引成功率最低；對(duì)芯絲自動(dòng)穿引裝置的部件進(jìn)行優(yōu)化后，可進(jìn)一步縮短芯絲穿引時(shí)間，提高芯絲穿引成功率。