CN102140716B

CN102140716B - 全电驱动车载式自动落纱装置

Info

Publication number: CN102140716B
Application number: CN 201110080514
Authority: CN
Inventors: 刘军锋; 吴逸飞; 王云; 姚继宝; 王铁宇; 王卫平
Original assignee: Tongling Jingte Machinery Co ltd; Nanchang Hangkong University
Current assignee: TONGLING JINGTE MACHINERY CO Ltd; Nanchang Hangkong University
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: CN102140716A

Abstract

一种全电驱动车载式自动落纱装置，落纱小车装有空管箱，空管箱底部开十个锯齿槽，与锯齿槽水平对齐装有旋转托盘，旋转托盘开有十个圆弧槽，在空管箱的另一侧装有三副滚珠丝杆副，三副滚珠丝杆副的螺母分别连三组空管推杆组，所有推杆组与空管箱的底部锯齿槽水平对齐，滚珠丝杆副的丝杆分别由三个步进电机驱动，并分别装有接近开关，步进电机与旋转托盘的旋转轴相连，旋转托盘的圆弧槽出口处装有挡板。本发明的技术效果是：采用全电驱动方式，避免了液压/气动机构需要铺设油路/气路的缺点，能够做到一台装置兼顾多台细纱机，有利于降低总体成本。落纱装置与细纱机相对独立，便于安装和维护。

Description

全电驱动车载式自动落纱装置

技术领域

本发明涉及一种自动落纱装置，尤其涉及一种全电驱动车载式自动落纱装置。

背景技术

目前，国内除了一些长锭细纱机采用集体落纱装置外，还有大量旧式的短锭细纱机在纺织企业使用，这些设备大多数仍然采用人工落纱，即通过人工手段将满纱管从锭子上取下，再换上空纱管。一方面，由于满纱管与锭子粘合力紧密，需要很大的拔管力才能将满纱管取下，同时还要换上空纱管，造成落纱工劳动强度非常大，劳动成本增加，细纱机落纱停车时间长，生产效率低。另一方面，由于细纱车间噪声大，温度高，空气污染严重，恶劣的生产环境，使得愿意从事落纱工作的工人越来越少，企业面临很大的用工压力。因此，对于旧式短锭细纱机落纱过程自动化改造的需求非常紧迫。

国内在细纱机自动落纱装置的研制上也做了很多努力。先后出现过圆盘拔纱/落纱半自动装置，预拔纱二次拔纱装置，振动拔纱装置等，这些拔纱装置在拔纱过程中会对锭子产生径向力，大大降低了锭子和纱管的使用寿命。近年来，开始出现一些能够垂直拔纱的自动落纱装置，但这些装置在制造成本、自动化程度、落纱速度、安装和维护等方面，存在一定的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种全电驱动车载式自动落纱装置，用于旧式短锭细纱机，代替人工完成拔纱、集纱以及换空管的操作，降低劳动强度，提高生产效率，同时做到垂直拔纱，减小拔纱过程中对锭子的径向力。

本发明是这样来实现的，它包括落纱小车、滑轮安装板、定向滑轮、定向导轨、定位电路安装板、细纱机定位导轨、定位电磁铁、定位电极、短路环、红外发射和接收装置、海绵刷、前轮、后轮、驱动步进电机、齿轮减速箱、红外发射装置、红外接收装置、X轴直线模组、步进电机、接近开关、Z轴直线模组、竖直转接板、抓管机构、集纱箱、夹片安装板、夹片、力矩电机、滚珠丝杠副、顶板、滚珠丝杆副、空管箱、旋转托盘、电磁铁、挡板、拍管合页、蓄电池组、控制器箱，其特征是落纱小车通过滑轮安装板与细纱机上的定向导轨相连，滑轮安装板装有定向滑轮，定向滑轮的轮毂部分开有凹槽，定向导轨嵌入小轮凹槽内，落纱小车装有定位电路安装板，定位电路安装板略高于细纱机定位导轨，定位电路安装板上装有定位电磁铁、红外发射和接收装置和海绵刷，定位电磁铁的推杆上装两个定位电极，每间隔700mm装定位短路环，短路环的两电极间距与定位电磁铁上的两定位电极间距相等，落纱小车采用两只前轮驱动，两只后轮为万向从动轮，行进驱动步进电机通过齿轮减速箱驱动前轮车轴，细纱机上装有红外发射装置，落纱小车内装有红外接收装置；X轴直线模组固定于小车内，Z轴直线模组通过转接板与X轴模组相连，抓管机构通过竖直转接板与Z轴直线模组的转接板相连，X轴直线模组用步进电机驱动，装接近开关，Z轴直线模组用步进电机驱动，装接近开关，集纱箱位于X-Z直线运动模组下方；抓管机构有两块上下夹片安装板，上下夹片安装板各装十个夹片，力矩电机固定在下夹片安装板上，滚珠丝杆副的丝杆与力矩电机轴联，并固定于下夹片安装板，上夹片安装板与滚珠丝杠副的螺母相连，夹片可以与夹片安装板产生竖直方向位移，在夹片的下端有一块顶板，顶板的两端分别与两副滚珠丝杆副的螺母相连，滚珠丝杆副的丝杆与步进电机轴联，步进电机固定在车厢内壁上；落纱小车装有空管箱，空管箱底部开十个锯齿槽，与锯齿槽水平对齐装有旋转托盘，旋转托盘开有十个圆弧槽，在空管箱的另一侧装有三副滚珠丝杆副，三副滚珠丝杆副的螺母分别连三组空管推杆组，所有推杆组与空管箱的底部锯齿槽水平对齐，滚珠丝杆副的丝杆分别由三个步进电机驱动，并分别装有接近开关，步进电机与旋转托盘的旋转轴相连，旋转托盘的圆弧槽出口处装有挡板，挡板由电磁铁推动，落纱小车装有拍管合页，以及跌落空管收集箱，蓄电池组位于空管箱的下方，控制器箱固定在落纱小车的侧面。

本发明的技术效果是：采用全电驱动方式，避免了液压/气动机构需要铺设油路/气路的缺点，能够做到一台装置兼顾多台细纱机，有利于降低总体成本。落纱装置与细纱机相对独立，便于安装和维护。

附图说明

图1是本发明自动落纱装置结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的右视图。

图4是本发明短路环定位装置结构示意图。

图5是本发明短路环定位装置的俯视图。

图6是本发明X-Z直线运动模组结构示意图。

图7是本发明X-Z直线运动模组的侧视图。

图8是本发明抓管机构结构示意图。

图9是图8的左视图。

图10是本发明放空管机构结构示意图。

图11是图10的左视图。

图12是本发明放空管水平状态图。

图13是本发明放空管旋转60度状态图。

图14是本发明放空管旋转60度电磁铁拉开挡板状态图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14所示，本发明是这样来实现的，落纱小车1通过滑轮安装板2与细纱机上的定向导轨4相连，滑轮安装板2装有定向滑轮3，定向滑轮3的轮毂部分开有凹槽，定向导轨4嵌入小轮凹槽内，落纱小车1装有定位电路安装板5，定位电路安装板5略高于细纱机定位导轨6，定位电路安装板5上装有定位电磁铁7、红外发射和接收装置10和海绵刷11，定位电磁铁7的推杆上装两个定位电极8，细纱机定位导轨6整体涂成黑色，每间隔700mm划白色减速线，装定位短路环9，短路环9的两电极间距与定位电磁铁7上的两定位电极8间距相等，落纱小车1采用两只前轮12驱动，两只后轮13为万向从动轮，行进驱动步进电机14通过齿轮减速箱15驱动前轮车轴，细纱机上装有红外发射装置16，落纱小车1内装有红外接收装置17；X轴直线模组18固定于小车内，Z轴直线模组23通过转接板与X轴模组相连，抓管机构25通过竖直转接板24与Z轴直线模组23的转接板相连，X轴直线模组18用步进电机19驱动，装接近开关20，Z轴直线模组23用步进电机21驱动，装接近开关22，集纱箱26位于X-Z直线运动模组下方；抓管机构25有两块上下夹片安装板，上下夹片安装板27、28各装十个夹片29，力矩电机30固定在下夹片安装板28上，滚珠丝杆副31的丝杆与力矩电机30轴联，并固定于下夹片安装板28，上夹片安装板27与滚珠丝杠副31的螺母相连，夹片29可以与夹片安装板27、28产生竖直方向位移，在夹片的下端有一块顶板32，顶板32的两端分别与两副滚珠丝杆副33的螺母相连，滚珠丝杆副33的丝杆与步进电机34轴联，步进电机34固定在车厢内壁上；落纱小车1装有空管箱35，空管箱35底部开十个锯齿槽，与锯齿槽水平对齐装有旋转托盘36，旋转托盘36开有十个圆弧槽，在空管箱35的另一侧装有三副滚珠丝杆副41，三副滚珠丝杆副41的螺母分别连三组空管推杆组42,43（含四根、四根、两根（43）推杆），所有推杆组与空管箱36的底部锯齿槽水平对齐，滚珠丝杆副41的丝杆分别由三个步进电机39驱动，并分别装有接近开关40，步进电机44与旋转托盘36的旋转轴相连，旋转托盘36的圆弧槽出口处装有挡板38，挡板38由电磁铁37推动，落纱小车装有拍管合页45，以及跌落空管收集箱47，蓄电池组46位于空管箱35的下方，控制器箱48固定在落纱小车1的侧面。

具体操作过程：

1、准备：人工将小车推入定向导轨4，小车处于静止状态等待细纱机落纱完成信号，细纱机的落纱完成通过红外发射装置16发出，小车由红外接收装置17接收，接收到细纱机的落纱完成信号以后小车运动部件进行位置复位，控制器“准备好”灯亮。

2、开始：按下控制器的“运行”按钮，小车开始向第一个定位短路环9行进。

3、拔纱：本发明采用10锭同时拔纱的方式。小车到达第一条定位白线时，开始减速，电磁铁7通电推出定位电极8，当定位电极与短路环9上的电极接触时，停车。X轴直线模组18工作，抓管机构25水平方向就位，Z轴直线模组23工作，抓管机构25垂直方向就位。力矩电机30带动滚珠丝杆副31的丝杆转动，使得上下夹片安装板27、28相向运动，装在夹片安装板上的夹片29此时夹紧满纱管。步进电机34带动滚珠丝杆副33的丝杆转动，与滚珠丝杆副33螺母相连的顶板32向上顶夹片29，当顶板向上顶的力克服了锭子与满纱管的静摩擦力后，抓管机构25连同满纱管在Z轴直线模组23的作用下向上运动，直到满纱管位置高出锭子顶部，完成拔纱工作。

4、集纱：小车完成拔纱工作后，电磁铁7断电，定位电极8收回，小车向第二个定位短路环行进，同时，步进电机34带动滚珠丝杆副33的丝杆转动回复原位，X轴直线模组18工作，使Z轴直线模组23、抓管机构25回到小车内部，力矩电机30带动滚珠丝杆副31的丝杆转动，使得上下夹片安装板27、28相背运动，装在夹片安装板上的夹片29此时松开满纱管，满纱管落入集纱箱26，完成集纱工作。

5、换空管：本发明采用10锭同时放空管的方式。小车到达第二个短路环以后，在完成拔纱动作的同时还要完成换空管的动作，旋转托盘36水平就位，三个步进电机39同时驱动带动三幅滚珠丝杆副41运动，三组空管推杆组42,43把空管箱35底部十个锯齿槽内的空管推入旋转托盘36内。步进电机44带动旋转托盘36的旋转轴转动一定角度，电磁铁37推开挡板38，此时空纱管套在锭子上，完成换空管工作。

6、重复第3步、第4步和第5步动作，直至最后一组锭子完成拔纱操作。

7、最后一组锭子拔纱完成后，小车根据剩余的空锭子数（剩余锭子可能为2、4、6、8、10），向特定位置行进，到位后停车，根据剩余的空锭子数决定三个拨管步进电机39哪个或哪几个动作，将与空锭子相等数量的空管推入托盘，并完成最后一组锭子的换空管动作。控制器“落纱完成”指示灯亮。

8、拍管：在小车的尾部装有一个合页45，小车行进过程中合页45在换好的空纱管上方拖过，给换好的空管施加一个向下的压力，提高空管与锭子一起作旋转运动时的稳定性。

9、跌落空管的收集：小车换空管过程中，可能存在某些空管不能正确放入锭子的情况，为防止这些意外跌落的空管掉入细纱机底部，由跌落空管收集箱47集中收集这部分空管。

10、电源系统：本发明采用4节12V/75Ah的免维护铅酸蓄电池46串联构成48V直流母线电源，并配以DC-DC模块得到各部件所需直流电源。

11、控制器：本发明的控制器48完成控制参数设定、用户指令输入、操作/运行界面显示、装置工作状态指示、蓄电池电压监测以及落纱动作时序控制的功能。

Claims

1.一种全电驱动车载式自动落纱装置，它包括落纱小车、滑轮安装板、定向滑轮、定向导轨、定位电路安装板、细纱机定位导轨、定位电磁铁、定位电极、短路环、红外发射和接收装置、海绵刷、前轮、后轮、驱动步进电机、齿轮减速箱、红外发射装置、红外接收装置、X轴直线模组、步进电机、接近开关、Z轴直线模组、竖直转接板、抓管机构、集纱箱、夹片安装板、夹片、力矩电机、滚珠丝杠副、顶板、滚珠丝杆副、空管箱、旋转托盘、电磁铁、挡板、拍管合页、蓄电池组、控制器箱，其特征是落纱小车通过滑轮安装板与细纱机上的定向导轨相连，滑轮安装板装有定向滑轮，定向滑轮的轮毂部分开有凹槽，定向导轨嵌入小轮凹槽内，落纱小车装有定位电路安装板，定位电路安装板略高于细纱机定位导轨，定位电路安装板上装有定位电磁铁、红外发射和接收装置和海绵刷，定位电磁铁的推杆上装两个定位电极，细纱机定位导轨上每间隔700mm装定位短路环，短路环的两电极间距与定位电磁铁上的两定位电极间距相等，落纱小车采用两只前轮驱动，两只后轮为万向从动轮，行进驱动步进电机通过齿轮减速箱驱动前轮车轴，细纱机上装有红外发射装置，落纱小车内装有红外接收装置；X轴直线模组固定于小车内，Z轴直线模组通过转接板与X轴模组相连，抓管机构通过竖直转接板与Z轴直线模组的转接板相连，X轴直线模组用步进电机驱动，装接近开关，Z轴直线模组用步进电机驱动，装接近开关，集纱箱位于X-Z直线运动模组下方；抓管机构有两块上下夹片安装板，上下夹片安装板各装十个夹片，力矩电机固定在下夹片安装板上，滚珠丝杆副的丝杆与力矩电机轴联，并固定于下夹片安装板，上夹片安装板与所述滚珠丝杠副的螺母相连，夹片能够与夹片安装板产生竖直方向位移，在夹片的下端有一块顶板，顶板的两端分别与两副滚珠丝杆副的螺母相连，所述两副滚珠丝杆副的丝杆分别与两个步进电机轴联，步进电机固定在车厢内壁上；落纱小车装有空管箱，空管箱底部开十个锯齿槽，与锯齿槽水平对齐装有旋转托盘，旋转托盘开有十个圆弧槽，在空管箱的一侧装有三副滚珠丝杆副，所述三副滚珠丝杆副的螺母分别连三组空管推杆组，所有推杆组与空管箱的底部锯齿槽水平对齐，所述三副滚珠丝杆副的丝杆分别由三个步进电机驱动，并分别装有接近开关，步进电机与旋转托盘的旋转轴相连，旋转托盘的圆弧槽出口处装有挡板，挡板由电磁铁推动，落纱小车装有拍管合页，以及跌落空管收集箱，蓄电池组位于空管箱的下方，控制器箱固定在落纱小车的侧面。