CN102583044A - 染料转运装置和染料溶解设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种染料转运装置和染料溶解设备。染料转运装置包括：基座；机械手，机械手包括夹持部和用于驱动夹持部的驱动部；位置调节单元，位置调节单元设置在基座上，位置调节单元驱动机械手运动；控制单元，控制单元控制位置调节单元将机械手移动到目标位置，并控制机械手进行抓取和释放动作。本发明中的染料转运装置，不但可以避免由于染料桶乱放而导致的污染问题，还能通过自动实现染料的转运，既节省了人力又提高了工作效率，具有结构简单、操作方便、成本低的特点。

Description

染料转运装置和染料溶解设备
技术领域
本发明涉及染整设备领域，更具体地，涉及一种染料转运装置和染料溶解设备。
背景技术
筒子纱染色具有工艺流程短、能耗低、纤维损耗低、成品品质高、纱线断头少等优点，在我国印染行业中已经得到了广泛的应用。染料是筒子纱染色必不可少的原料之一，不仅对提高产品的色牢度、上色率等有显著效果，而且在染色产品颜色过深时，还可以起修色、剥色的作用。染料配送的精确度，直接影响了产品的色光和颜色深浅，从而决定了染色产品的一次符样率，如何保证一次符样率、提高产品质量是本领域需要解决的技术问题。
现有技术采用人工的方式，根据染色处方由人工在称料间将粉状染料倒入盛放染料的容器(例如称料桶)中进行称量，再由人工进行运送并投入辅助罐中。粉状染料的种类繁多，人工秤量时，由于疏忽差错，会发生以下问题：
(1)发生误称、漏称的问题。
(2)在人工投入粉状染料时，投料的时间无法精确地控制，还可能出现误投现象。
(3)技术档案和资料完全靠人工的经验积累与人工记录，无法实现技术档案的电脑信息化管理，不能完成技术数据的在线调用与核对。
(4)生产现场会放置大量的药桶，严重了污染环境，会对工人造成伤害。
(5)不仅耗时耗力，而且精确度低，导致产品经常由于色不准或符样达不到要求而需要返修，极大地降低了生产率，造成了资源和能源的重复浪费。例如，国外企业色差在4级以上时的一次符样率高达90％以上，而我国大多数染色厂家的一次符样率仅为50％～70％，只有少数优秀企业在色差达到4级以上时的一次符样率可达80％。这与我国大部分厂家仍采用落后的人工粉状染料加料方式有很大的关系。
发明内容
本发明旨在提供一种染料转运装置和染料溶解设备，以解决现有技术污染严重、耗时、耗力的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种染料转运装置，包括：基座；机械手，机械手包括夹持部和用于驱动夹持部的驱动部；位置调节单元，位置调节单元设置在基座上，位置调节单元驱动机械手运动；控制单元，控制单元控制位置调节单元将机械手移动到目标位置，并控制机械手进行抓取和释放动作。
进一步地，位置调节单元包括纵向调节单元和横向调节单元，纵向调节单元与基座连接，横向调节单元在纵向调节单元的驱动下沿纵向运动。
进一步地，纵向调节单元包括导向柱、第一驱动单元和滑板，滑板在第一驱动单元的驱动下沿导向柱运动。
进一步地，第一驱动单元包括同步带和用于驱动同步带的第一电机，滑板与同步带固定连接。
进一步地，横向调节单元包括基板、梁和第二驱动单元，梁在第二驱动单元的驱动下相对基板运动，机械手与梁的端部连接，横向调节单元通过基板与纵向调节单元连接。
进一步地，第二驱动单元包括同步带和用于驱动同步带的第二电机，基板与同步带固定连接。
进一步地，染料转运装置还包括回转单元，位置调节单元通过回转单元可枢转地设置在基座上。
进一步地，回转单元包括第一齿轮、驱动电机和可枢转地设置在基座上的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，位置调节单元安装在第二齿轮上，驱动电机通过第一齿轮驱动第二齿轮运动。
进一步地，夹持部包括臂，臂的第一端与驱动部连接，夹持部的个数为两个。
进一步地，染料转运装置还包括行走单元，行走单元与基座连接。
根据本发明的另一个方面，提供了一种染料溶解设备，包括染料筒、染料助剂缸和染缸；染料溶解设备还包括称重平台和上述的染料转运装置；染料转运装置通过染料转运装置的机械手抓取用于盛放染料的容器；染料转运装置依次移动到染料筒、称重平台、染料助剂缸和染缸处，以分别依次完成取料、称重、溶解、倾倒的操作。
本发明中的染料转运装置，不但可以避免由于染料桶乱放而导致的污染问题，还能通过自动实现染料的转运，既节省了人力又提高了工作效率，具有结构简单、操作方便、成本低的特点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明中的染料转运装置的整体结构示意图；
图2示意性示出了纵向调节单元的结构示意图；
图3示意性示出了机械手的结构示意图；以及
图4示意性示出了染料溶解设备的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
作为本发明的第一方面，提供了一种染料转运装置。如图1和图2所示，染料转运装置包括：基座160、机械手150、位置调节单元和控制单元(未示出)。
其中，机械手150包括夹持部和用于驱动夹持部的驱动部153。位置调节单元设置在基座160上，位置调节单元驱动机械手150运动。控制单元控制位置调节单元将机械手150移动到目标位置，并控制机械手150进行抓取和释放动作。控制单元可以是微处理器或PLC控制器等。
机械手150用于实现对盛放染料的容器的取放。例如，当需要端起容器时，首先控制单元控制位置调节单元在竖直方向上运动，使机械手150位于合适的高度，然后再控制位置调节单元在水平方向上运动，使机械手150到达容器处，最后，再控制机械手150对容器进行抓取。完成抓取后，位置调节单元在竖直方向上运动，使机械手150及容器的支撑面，然后，再将容器转移到目标位置并释放对容器的抓取，从而实现了对染料的转运。当然，机械手150对容器的抓取方式可以是多种多样的，例如夹持、托起、利用真空或电磁吸住等方式。本发明中的染料转运装置，不但可以避免由于染料桶乱放而导致的污染问题，还能实现染料的自动转运，既节省了人力又提高了工作效率，具有结构简单、操作方便、成本低的特点。
优选地，位置调节单元包括纵向调节单元110和横向调节单元120，纵向调节单元110与基座160连接，横向调节单元120在纵向调节单元110的驱动下沿纵向运动。特别地，纵向调节单元110和横向调节单元120可以是气缸、油缸、链式传动机构、带式传动机构、丝杠等，只要能够实现在垂直和水平方向的位置调节即可。在纵向调节单元110和横向调节单元120的复合运动下，可以将机械手150调节到平面内的目标位置处。
优选地，纵向调节单元110包括导向柱113、第一驱动单元112和滑板111，滑板111在第一驱动单元112的驱动下沿导向柱113运动。作为一种优选的实施方式，第一驱动单元112包括同步带1121和用于驱动同步带1121的第一电机1122，滑板111与同步带1121固定连接。进一步地，导向柱113的个数为四个，每两个为一组，每组导向柱113上分别设置有一个同步带1121和一块滑板111。两组导向柱113分别设置在横向调节单元120的两侧，两个第一驱动单元112共用一个第一电机1122进行驱动。横向调节单元120分别与两个滑板111连接，这样，就可以通过一个第一电机1122，使两侧的同步带1121同步运动，从而在竖直方向上进行调节。控制单元与第一电机1122电连接，通过控制第一电机1122的启停，就可控制纵向调节单元110的运动。
优选地，横向调节单元120包括基板123、梁121和第二驱动单元，梁121在第二驱动单元的驱动下相对基板123运动，机械手150与梁121的端部连接。特别地，第二驱动单元包括同步带和用于驱动同步带的第二电机122，基板123与同步带固定连接。进一步地，基板123与纵向调节单元110的滑板111连接。这样，当第二电机122驱动同步带运动时，由于基板123是固定的，梁121可以在水平方向上进行运动。
在一个优选的实施例中，染料转运装置还包括回转单元130，位置调节单元通过回转单元130可枢转地设置在基座160上。通过回转单元130，可以对机械手150在三维空间内实现定位，从而可以适用于工况更加复杂的场合，提高了转运的效率。优选地，回转单元130包括第一齿轮131、驱动电机133和可枢转地设置在基座160上的第二齿轮132，第一齿轮131与第二齿轮132啮合，位置调节单元安装在第二齿轮132上，驱动电机133通过第一齿轮131驱动第二齿轮132运动。于是，驱动电机133带动第一齿轮131回转，然后再由第一齿轮131驱动第二齿轮132回转，从而实现回转的功能。当然，回转单元130也可以采用其它形式，例如涡轮涡杆等形式。
请参考图1和图3，夹持部包括臂152，臂152的第一端与驱动部153连接，夹持部的个数为两个，驱动部153驱动两个夹持部打开或夹紧。优选地，驱动部153可以是气缸、油缸、丝杠等。这样，通过驱动部153的伸缩，可以增大或缩小两个臂152之间的间距，从而实现抓取(例如夹持)或释放操作。优选地，夹持部还可以包括托板154，此时，臂152的第二端与托板154连接。由于托板154是水平方向设置的，因此可以通过托板154实现托的动作，这使得对容器的夹持更加可靠，例如，可以利用托板154托住容器(例如盆)的边沿，同时，还可利用臂152实现对边沿的夹持。进一步地，机械手150还包括安装板151，驱动部153安装在安装板151上，同时，机械手150通过安装板151安装在横向调节单元120(特别是梁121)上。
优选地，请参考图1，染料转运装置还包括行走单元140，行走单元140与基座160连接。这样，通过行走单元140可以使染料转运装置进行整体运动，以便到达多个不同的工位。在图1所示的实施例中，行走单元140包括滚轮142和电机141，可以通过电机141驱动滚轮142运动，从而实现行走功能。当然，行走单元140也可以采用其它任何可能的方式，例如轨道式。
作为本发明的第二方面，提供了一种染料溶解设备。请参考图4，染料溶解设备包括染料筒200、染料助剂缸400和染缸500。染料溶解设备还包括称重平台300和上述的染料转运装置100。染料转运装置100通过染料转运装置100的机械手150抓取用于盛放染料的容器；染料转运装置100依次移动到染料筒200、称重平台300、染料助剂缸400和染缸500处，以分别依次完成取料、称重、溶解、倾倒的操作。
工作时，染料转运装置100先将盛放染料的容器夹持在其机械手150上，然后，控制单元根染色处方的要求控制机械手150移动到相应的染料筒200处，以避免取料错误的问题。接着，上料装置(未示出)将染料筒200内的染料取出并放置到容器内。然后，染料转运装置100将容器移动到称重平台300上，由称重平台300对容器内的染料进行称重，从而避免了误称、漏称的问题。然后，染料转运装置100将称重完毕的容器移动到染料助剂缸400处，控制单元根据称重的结果，向容器内注入适当的染料助剂，从而实现染料的溶解和精确配制。最后，控制单元根据预定的投料时间控制染料转运装置100将已经溶解好的染料倒入染缸500内，从而避免了误投现象。另外，控制单元还可以将每次的操作过程详细地记录下来，形成完整的技术档案和资料，以便实现信息化管理，便于对各种技术数据进行在线调用与核对。
本发明通过染料转运装置及其机械手和控制单元，大大提高一次符样率，能有效提高生产效率、减少能源消耗及人工费，可实现及时化生产和一次准确化生产，使染料溶解过程实现了节能、降耗、安全、可靠、少污染的清洁生产，还降低了生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种染料转运装置，其特征在于，包括：
基座(160)；
机械手(150)，所述机械手(150)包括夹持部和用于驱动所述夹持部的驱动部(153)；
位置调节单元，所述位置调节单元设置在所述基座(160)上，所述位置调节单元驱动所述机械手(150)运动；
控制单元，所述控制单元控制所述位置调节单元将所述机械手(150)移动到目标位置，并控制所述机械手(150)进行抓取和释放动作。
2.根据权利要求1所述的染料转运装置，其特征在于，所述位置调节单元包括纵向调节单元(110)和横向调节单元(120)，所述纵向调节单元(110)与所述基座(160)连接，所述横向调节单元(120)在所述纵向调节单元(110)的驱动下沿纵向运动。
3.根据权利要求2所述的染料转运装置，其特征在于，所述纵向调节单元(110)包括导向柱(113)、第一驱动单元(112)和滑板(111)，所述滑板(111)在所述第一驱动单元(112)的驱动下沿所述导向柱(113)运动。
4.根据权利要求3所述的染料转运装置，其特征在于，所述第一驱动单元(112)包括同步带(1121)和用于驱动所述同步带(1121)的第一电机(1122)，所述滑板(111)与所述同步带(1121)固定连接。
5.根据权利要求2所述的染料转运装置，其特征在于，所述横向调节单元(120)包括基板(123)、梁(121)和第二驱动单元，所述梁(121)在所述第二驱动单元的驱动下相对所述基板(123)运动，所述机械手(150)与所述梁(121)的端部连接，所述横向调节单元(120)通过所述基板(123)与所述纵向调节单元(110)连接。
6.根据权利要求5所述的染料转运装置，其特征在于，所述第二驱动单元包括同步带和用于驱动所述同步带的第二电机(122)，所述基板(123)与所述同步带固定连接。
7.根据权利要求1所述的染料转运装置，其特征在于，所述染料转运装置还包括回转单元(130)，所述位置调节单元通过所述回转单元(130)可枢转地设置在所述基座(160)上。
8.根据权利要求7所述的染料转运装置，其特征在于，所述回转单元(130)包括第一齿轮(131)、驱动电机(133)和可枢转地设置在所述基座(160)上的第二齿轮(132)，所述第一齿轮(131)与所述第二齿轮(132)啮合，所述位置调节单元安装在所述第二齿轮(132)上，所述驱动电机(133)通过所述第一齿轮(131)驱动所述第二齿轮(132)运动。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的染料转运装置，其特征在于，所述夹持部包括臂(152)，所述臂(152)的第一端与所述驱动部(153)连接，所述夹持部的个数为两个。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的染料转运装置，其特征在于，所述染料转运装置还包括行走单元(140)，所述行走单元(140)与所述基座(160)连接。
11.一种染料溶解设备，包括染料筒(200)、染料助剂缸(400)和染缸(500)；其特征在于，
所述染料溶解设备还包括称重平台(300)和权利要求1-10中任一项所述的染料转运装置(100)；
所述染料转运装置(100)通过所述染料转运装置(100)的机械手(150)抓取用于盛放染料的容器；
所述染料转运装置(100)依次移动到所述染料筒(200)、称重平台(300)、染料助剂缸(400)和染缸(500)处，以分别依次完成取料、称重、溶解、倾倒的操作。
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