目前,在纺织工业中,机械与自动化的结合已成为现代纺织工业的发展方向。传统的地毯生产过程中纱团传递及纱线续接皆由人工完成,其流程控制完全凭借工人的经验,不仅与现代化生产脱节,还费时费力。另外,订单结束后所剩尾纱无法再次使用,存在纱线浪费问题。面对劳动力、原材料成本上涨的压力,如何顺应工业自动化、智能化的发展趋势已成为地毯织造企业升级发展的关键所在。本文以阿克明斯特地毯织机为研究对象,对现有纱架技术进行分析。该技术包括总体布局,纱团的有序传递和生产调度三大部分。论文主要针对其涉及的整体方案、传递装置、纱架机构和换纱调度进行研究,并提出设计方案和优化算法,具体研究内容如下:首先,通过研究阿克明斯特地毯织机现有送纱系统的组成和布局方式,对其织造过程中的弊端进行分析,并根据企业需求制定了半自动改造方案。该方案不仅搭建了送纱系统的整体架构,还对现场布局进行了重新划分。其次,选用自制络纱机进行纱线收集,并设计了与之相配的中转机械手。文中通过需求与功能分析,选取了合适的坐标形式、自由度、驱动机构和执行机构,并具体介绍了其框架、传送装置和抓取装置的结构设计,最后对运动时序进行了描述。然后,通过研究纱架的已有设计和使用现状,提出了纱架的改进方案。由于原有储纱方式存在弊端,且不适于新的送纱系统,方案选用无芯纱团代替纱筒,并根据其结构特性,在纱架上设计了相应的纱团固定机构和纱线导向机构。最后,对地毯织机涉及的生产调度进行研究。通过对直观性和便捷度的综合考虑,选用了按色排布和按列分区的纱团排布方案。读取bmp格式的地毯图像文件后,使用Matlab将其转换为二维的像素信息数组,并根据该数组进行纱量统计,生成相应的纱线累积数组和纱团消耗数组。通过研究纱团消耗数组与纱架位置的映射关系,获得了换纱任务列表,按序执行可提高续纱效率。