CN102583113A - 纱盘转运设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纱盘转运设备，包括：车架；行走机构，行走机构与车架连接，并驱动车架在第一位置和第二位置之间运动；转运装置，转运装置设置在车架上，转运装置包括可与托盘相结合或分离的托盘操作部、和驱动托盘操作部进行伸缩运动的驱动单元；控制装置，与检测单元电连接，并控制车架在第一位置和第二位置之间运动；当位置检测装置检测到转运装置运行到第一位置时，控制装置控制驱动单元驱动托盘操作部将托盘从第一目标位置转移到车架上，并控制行走机构驱动车架由第一位置向第二位置运动。本发明通过勾手实现了对纱盘的取放操作，使纱盘可在储料区和生产区之间转移，提高了效率、降低了劳动强度、节约的工人成本。

Description

纱盘转运设备

技术领域

本发明涉及染整机械领域，更具体地，涉及一种染整自动化生产线上的纱盘转运设备。

背景技术

现有技术中的染整生产线上，没有自动化的纱盘转运设备。当需要将纱盘由储料区转移到生产区的各工位时，都是人工操作，具有效率低、劳动强度大、成本高的缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种纱盘转运设备，以解决现有技术中效率低、劳动强度大、成本高的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种纱盘转运设备，筒子纱放置在纱盘上，包括：车架；行走机构，行走机构与车架连接，并驱动车架在第一位置和第二位置之间运动；转运装置，转运装置设置在车架上，转运装置包括与纱盘相结合或分离的纱盘操作部、和驱动纱盘操作部进行伸缩运动的驱动单元；位置检测装置，包括检测单元，检测单元用于检测转运装置的位置；控制装置，与检测单元电连接，并控制车架在第一位置和第二位置之间运动；当位置检测装置检测到转运装置运行到第一位置时，控制装置控制驱动单元驱动纱盘操作部将纱盘从第一目标位置转移到车架上，并控制行走机构驱动车架由第一位置向第二位置运动；当位置检测装置检测到转运装置运行到第二位置时，控制装置控制驱动单元驱动纱盘操作部将纱盘由车架转移到第二目标位置。

进一步地，纱盘操作部包括丝杠、导向部和勾手机构，勾手机构与丝杠连接，丝杠在驱动单元的作用下驱动勾手机构沿导向部运动。

进一步地，勾手机构包括本体和勾手，丝杠与本体连接，本体上设置有与导向部相配合的导向孔。

进一步地，勾手机构还包括翻转单元，翻转单元驱动勾手沿勾手的轴线旋转。

进一步地，翻转单元包括气缸和拐臂，拐臂的第一端与气缸的活塞杆连接，拐臂的第二端与勾手连接。

进一步地，纱盘转运设备还包括沿纱盘操作部的运动方向设置的滑道，滑道包括多个辊轮。

进一步地，行走机构包括轨道、车轮和驱动部，车轮设置在轨道上，驱动部驱动车轮沿轨道运动。

进一步地，位置检测装置还包括设置在轨道上的齿条、和与齿条相配合的齿轮，检测单元与齿轮连接。

进一步地，纱盘转运设备还包括用于检测第一目标位置是否存储有纱盘的纱盘检测单元，纱盘检测单元与控制装置电连接。

进一步地，纱盘检测单元是接近开关。

本发明通过勾手实现了对纱盘的取放操作，使纱盘可在储料区和生产区之间转移，提高了效率、降低了劳动强度、节约的工人成本。

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的主视图；

图2示意性示出了图1安装了纱盘时的左视图；

图3示意性示出了车架、滑道和转运装置的安装示意图；

图4示意性示出了图2的A向局部放大图；以及

图5示意性示出了导向装置的安装示意图。

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。

图1-图3示出了本发明中的纱盘转运设备的示意图。如图1-图3所示，筒子纱(未示出)放置在纱盘80上，纱盘转运设备包括：车架10、行走机构20、转运装置30、位置检测装置70和控制装置50。如图2所示，纱盘80包括底板和设置在底板上的多个柱体81，筒子纱套在柱体81上。这样，只要移动纱盘80就可同时移动多个放置在该纱盘80上的筒子纱。

其中，行走机构20与车架10连接，并驱动车架10在第一位置和第二位置之间运动。例如，第一位置可以是储料区的某一工位或生产区的某一工位，第二位置可以是生产区的某一工位或储料区的某一工位。储料区和生产区分别包括多个工位。由于行走机构20可以在第一位置与第二位置之间运动，因此本发明中的纱盘转运设备可以将储料区的某一工位上的纱盘及该纱盘上的筒子纱转移到生产区的某一工位上去，亦可实现生产中各个环节的筒子纱转移，还可将生产区的某一工位上的筒子纱转运到储料区。

转运装置30设置在车架10上，转运装置30包括与纱盘80相结合或分离的纱盘操作部31、和驱动纱盘操作部31进行伸缩运动的驱动单元32。优选地，驱动单元32通过皮带33与纱盘操作部31连接。转运装置30用于实现对纱盘80的取放，例如，将储料区中的纱盘80转移到车架10上，或者将车架10上的纱盘80转移到生产区的工位上。在一个优选的实施例中，驱动单元32驱动纱盘操作部31进行伸缩运动，当需要从储料区将纱盘80转移到车架10上时，纱盘操作部31在驱动单元32的作用下向纱盘80的方向伸出，并与纱盘80以预定的方式结合(例如卡住、夹住、托住、或使用电磁方式吸住等)，然后，纱盘操作部31向车架10的方向收缩，直到将纱盘80转移到车架10上。当需要向生产区中的某一工位(即目标位置)放置纱盘80时，纱盘操作部31向生产区的方向伸出，并使放置在车架10上的纱盘80向生产区的方向移动，最终使纱盘80放置到生产区的某一工位上。接着，纱盘操作部31解除与纱盘80之间的结合，并收缩到车架10的预定位置处，从而实现对纱盘80的取放。优选地，驱动单元32是电机。

位置检测装置70包括检测单元71，检测单元71用于检测转运装置30的位置。优选地，检测单元71可以是编码器或其它能够对距离进行测量的传感器。通过检测单元71可以实时检测车架10的位置，以确定车架10是否行走到了预定的位置处。

控制装置50与检测单元71电连接，并控制车架10在第一位置和第二位置之间运动。当位置检测装置70检测到转运装置30运行到第一位置时，控制装置50控制驱动单元32驱动纱盘操作部31将纱盘80从第一目标位置(例如，储料区的某一工位)转移到车架10上，并控制行走机构20驱动车架10由第一位置向第二位置运动。当位置检测装置70检测到转运装置30运行到第二位置时，控制装置50控制驱动单元32驱动纱盘操作部31将纱盘80由车架10转移到第二目标位置(例如，生产区的某一工位)。于是，纱盘80由储料区转移到了生产区的预定工位，整个过程不需要人工操作，从而降低了劳动强度、提高了生产效率、降低了人工成本。此外，本发明还具有结构简单、使用方便、成本低的特点。

如图2所示，纱盘操作部31包括丝杠311、导向部312和勾手机构313。勾手机构313与丝杠311螺纹连接，丝杠311在驱动单元32的作用下驱动勾手机构313沿导向部312运动。这样，驱动单元32驱动丝杠311旋转，由于勾手机构313与丝杠311之间螺纹连接，且勾手机构313与导向部312活动连接，因此，当丝杠311旋转时，勾手机构313沿导向部312进行伸缩运动。优选地，导向部312是光杠，进一步地，光杠的个数为两个，这两个光杠分别设置在丝杠311的两侧。优选地，勾手机构313包括本体3132和勾手3131，丝杠311与本体3132螺纹连接，本体3132上设置有与导向部312相配合的导向孔。当勾手机构313(特别是勾手3131)勾到纱盘80的结合部位(例如卡槽或凸起)时，勾手机构313与纱盘80结合，从而可以带动纱盘80运动。当然，纱盘操作部31也可以采用其它的方式与纱盘80结合，例如采用电磁的方式，当靠近纱盘80时，向电磁铁通电，从而吸住纱盘。

在纱盘80的底板上设置有一个或多个卡槽(未示出)，勾手3131的弯折部可卡入卡槽内，从而拉动纱盘80进行运动。优选地，勾手机构313还包括翻转单元，翻转单元驱动勾手3131沿勾手3131的轴线旋转(优选地，在90度的范围内旋转)。当勾手机构313伸出的时候，勾手3131的弯折部通过翻转单元被旋转到与纱盘80的底板不相干涉的状态(例如，弯折部与底板所在的表面相平行或使弯折部朝向远离底板的方向)。这样，在伸出的过程中，不会因为弯折部的存在，使弯折部与纱盘80的底板形成干涉。当弯折部到达卡槽所在的位置时，翻转单元驱动勾手3131旋转，从而使弯折部被旋转到卡槽处，以便实现与纱盘80的结合。反之，当需要对勾手和纱盘80之间的结合解锁时，可以通过翻转单元使勾手3131旋转，从而使弯折部离开卡槽，以实现解锁。特别地，当纱盘80的尺寸较大而不能通过勾手3131的一次伸缩运动将纱盘80完全转移到车架10上时，可以在纱盘80上设置多个卡槽，这样，可以先通过勾手3131先将纱盘80向车架10的方向拉动一段距离，然后，再次将勾手3131伸出并卡住纱盘80上的下一个卡槽，如此反复操作，从而将纱盘80完全地转移到车架10上。

在一个优选的实施例中，如图2所示，翻转单元包括气缸3134和拐臂3133，拐臂3133的第一端与气缸3134的活塞杆连接，拐臂3133的第二端与勾手3131连接。这样，随着气缸3134的伸缩，就可通过拐臂3133驱动勾手3131旋转，从而调整勾手3131的弯折部的位置。

优选地，如图1所示，纱盘转运设备还包括沿纱盘操作部31的伸缩方向设置的滑道40，滑道40包括多个辊轮41。这样，在纱盘80的转盘过程中，纱盘80被拉到滑道40上，由于滑道40上设置有多个辊轮41，因而，可以减少转移过程中的阻力，并支撑纱盘。进一步地，滑道40上还设置有导向轮42，这样，当纱盘转运设备没有准确到位时，通过纱盘的导向角和导向轮42，可以使纱盘顺利地转运到滑道40上，从而提高了设备的可靠性和灵活性。优选地，滑道40上还设置有阻尼轮(未示出)，该阻尼轮的个数可以是一个可多个，优选地，可以在第三个和第四个辊轮41之间设置阻尼轮。当需要通过多次勾手的伸缩运动才能将纱盘转移到车架10上时，通过阻尼轮查增大纱盘与滑道40之间的摩擦力，克服了纱盘运动的惯性力，从而使托盘稳定下来。特别地，阻尼轮是市面上常见的零件，阻尼轮的一个端面为弹簧，阻尼轮通过安装支撑部与滑道40连接，安装支撑部起到调节阻尼轮可承受的压力的作用，从而实现改变纱盘状态的功能。

如图1所示，行走机构20包括轨道21、车轮22和驱动部23，车轮22设置在轨道21上，驱动部23驱动车轮22沿轨道21运动。当然，行走机构20还可以采用其它结构，例如轮式等。

如图4所示，位置检测装置70还包括设置在轨道21上的齿条24、和与齿条24相配合的齿轮72，检测单元71与齿轮72连接。当车架10在轨道21上运动时，齿轮72随之发生转运，进一步地，齿轮72的转运被检测单元71测得，从而能够精确地确定车架10的当前位置。特别地，当检测单元71是编码器时，该编码器与齿轮72同步地旋转。

优选地，纱盘转运设备还包括用于检测第一目标位置是否存储有纱盘80的纱盘检测单元(未示出)，纱盘检测单元与控制装置50电连接。例如，纱盘检测单元是接近开关。当有纱盘时，纱盘检测单元发出第一信号，反之发出第二信号。于是，控制装置50可以通过纱盘检测单元得知是否有纱盘放置在储料区或生产区的目标工位上，以便实现正确的操作。

如图1所示，轨道21的端部设置有防撞装置25，防撞装置25包括缓冲部251，以减轻碰撞。当车架10运动到轨道21的端部时，受防撞装置25的限制，不会从轨道21上脱落下来。

如图1和图5所示，本发明中的纱盘转运设备还包括导向装置60。导向装置60包括框架和安装在框架上的导向轮。导向轮包括轴63和轴承64，轴63的一端与框架连接，另一端上安装有轴承64，且轴承64与轨道21的侧面滑动接触。优选地，导向装置60包括两个导向轮，轨道21夹在这两个导向轮之间，优选地，轨道21具有工字形的截面，为提高精度，优选地对轨道21的上部的三个端面(即与导向装置60和车轮22相接触的面)进行加工，这样，轨道21的上部被夹持在两个轴承64之间，从而可以确保车架10沿轨道21正常运动。优选地，框架包括两块立板62和两块连接板61，轴63与一块连接板61连接，另一块连接板61上设置有安装孔65，通过安装孔65可以方便地将导向装置60安装到车架10上。

优选地，控制装置50包括车载控制器和中央控制器，车载控制器和中央控制器均可采用PLC控制器，车载控制器和中央控制器通过现场总线连接起来。在车架10的运动过程中，控制装置50根据当前的车架位置和目标位置，确定移动的距离和方向，并可根据设定的初始速度、加速度控制行走机构驱动车架10运动，并通过位置检测装置70的检测单元(例如编码器)检测移动的距离。在运动过程中，先进行加速运动，再进行匀速运动，当接近目的位置时，进行减速运动。

当车架10到达目标位置时，根据纱盘检测单元的检测结果可以判断是否在相应的工位上放置有纱盘。若没有检测到纱盘，则本发明发出报警，等待人工进行进一步处理。如果检测到有纱盘，则进行取纱盘的动作。

在取纱盘时，驱动单元32驱动丝杠311转动，从而使勾手3131伸出。当勾手3131运行到位后，勾手到位后翻转单元驱动勾手3131旋转90度(特别地，可以通过行程开关检测勾手是否到位)，如果勾手3131转动不到位，则可发出报警。当勾手3131到位后，丝杠311转动并带动勾手3131进行收缩，从而把纱盘80拖向车架10。当需要通过多次勾手的伸缩运动才能将纱盘转移到车架10上时，每当勾手3131需要进行下一次操作时，可使用电磁销(例如电磁铁)将纱盘80销死，然后再次将勾手3131伸出到纱盘80的下一个卡槽处，并松开电磁销。如此往复操作，即可将纱盘80转移到车架10上。

当一切就绪后，车架10移动至目标工位，进行放纱盘的动作。放纱盘时，电磁销打开，利用勾手3131将纱盘80推出。当勾手3131到达预定位置时，停止勾手3131的伸出，然后将弯折部从纱盘80的卡槽中旋转出来，然后将勾手3131收缩至原始的位置。

特别地，控制装置检测每个动作的执行时间，当某一动作的执行时间超过预先设定的执行时间时，则认为此动作执行有误并发出超时报警。

优选地，车架10的两侧还安装有光电开关(特别是激光型的)，以检测储料区上的纱盘是否阻碍车架的运动。

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 (10)

1.一种纱盘转运设备，筒子纱放置在纱盘(80)上，其特征在于，包括：

车架(10)；

行走机构(20)，所述行走机构(20)与所述车架(10)连接，并驱动所述车架(10)在第一位置和第二位置之间运动；

转运装置(30)，所述转运装置(30)设置在所述车架(10)上，所述转运装置(30)包括与所述纱盘(80)相结合或分离的纱盘操作部(31)、和驱动所述纱盘操作部(31)进行伸缩运动的驱动单元(32)；

位置检测装置(70)，包括检测单元(71)，所述检测单元(71)用于检测所述转运装置(30)的位置；

控制装置(50)，与所述检测单元(71)电连接，并控制所述车架(10)在所述第一位置和第二位置之间运动；

当所述位置检测装置(70)检测到所述转运装置(30)运行到所述第一位置时，所述控制装置(50)控制所述驱动单元(32)驱动所述纱盘操作部(31)将所述纱盘(80)从第一目标位置转移到所述车架(10)上，并控制所述行走机构(20)驱动所述车架(10)由所述第一位置向所述第二位置运动；

当所述位置检测装置(70)检测到所述转运装置(30)运行到所述第二位置时，所述控制装置(50)控制所述驱动单元(32)驱动所述纱盘操作部(31)将所述纱盘(80)由所述车架(10)转移到第二目标位置。

2.根据权利要求1所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述纱盘操作部(31)包括丝杠(311)、导向部(312)和勾手机构(313)，所述勾手机构(313)与所述丝杠(311)连接，所述丝杠(311)在所述驱动单元(32)的作用下驱动所述勾手机构(313)沿所述导向部(312)运动。

3.根据权利要求2所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述勾手机构(313)包括本体(3132)和勾手(3131)，所述丝杠(311)与所述本体(3132)连接，所述本体(3132)上设置有与所述导向部(312)相配合的导向孔。

4.根据权利要求3所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述勾手机构(313)还包括翻转单元，所述翻转单元驱动所述勾手(3131)沿所述勾手(3131)的轴线旋转。

5.根据权利要求4所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述翻转单元包括气缸(3134)和拐臂(3133)，所述拐臂(3133)的第一端与所述气缸(3134)的活塞杆连接，所述拐臂(3133)的第二端与所述勾手(3131)连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述纱盘转运设备还包括沿所述纱盘操作部(31)的运动方向设置的滑道(40)，所述滑道(40)包括多个辊轮(41)。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述行走机构(20)包括轨道(21)、车轮(22)和驱动部(23)，所述车轮(22)设置在所述轨道(21)上，所述驱动部(23)驱动所述车轮(22)沿所述轨道(21)运动。

8.根据权利要求7所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述位置检测装置(70)还包括设置在所述轨道(21)上的齿条(24)、和与所述齿条(24)相配合的齿轮(72)，所述检测单元(71)与所述齿轮(72)连接。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述纱盘转运设备还包括用于检测所述第一目标位置是否存储有所述纱盘(80)的纱盘检测单元，所述纱盘检测单元与所述控制装置(50)电连接。

10.根据权利要求9所述的纱盘转运设备，其特征在于，所述纱盘检测单元是接近开关。

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