CN104099733B - 自动梭芯装卸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动梭芯装卸装置，包括支架体、梭芯安装架、机械手、传动电机、位置信号传感器和控制电路；主要是梭芯安装架由梭芯套筒、套筒架、套筒自锁器、梭芯控制门组成；套筒架固定安装在支架体上，梭芯套筒插装在套筒架的内孔中，在梭芯套筒外圆壁与套筒架内孔之间制有相互配合的轴向定位凸肩和定位槽；梭芯套筒的内孔装有推力弹簧，该推力弹簧两端分别顶装在静弹簧座和动弹簧座之间，在动弹簧座与套筒架之间设有报警开关，梭芯套筒的内孔壁制有梭芯限位槽；套筒自锁器由梭芯套筒外圆壁上的锁槽和安装在支架体上的锁销以及解锁按钮组成。具有人工消耗低、工作效率高、结构简单、工作可靠性好等优点。发明适用于电脑刺绣机的梭芯更换装置。
Description
技术领域
本发明涉及电脑刺绣机配件，具体的说是关于电脑刺绣机的梭芯更换装置。本发明适用于电脑刺绣机的梭芯更换装置。
背景技术
在刺绣机上，梭芯里面的线使用完后，需要将空梭芯卸下装上新梭芯，这种梭芯的更换由手动和自动更换，自动更换一般由自动装卸装置完成。目前，较有代表性的梭芯自动装卸装置的结构一般由机械手、导轨、梭芯安装架、传动电机、信号传感器和电机控制机构组成，机械手由传动电机传动在导轨上移动，梭芯安装架由另一传动电机传动旋转，将有线梭芯旋转到对准机械手的抓手方向。在导轨和机械手之间设有机械手翻转机构。机械手将刺绣机上的空梭芯取下后，在传动电机和翻转机构控制下在导轨上移动并翻转，将空梭芯卸放到料箱内，并将梭芯安装架上的有线梭芯取下，在其传动电机和翻转机构控制下在导轨上移动并翻转，将有线梭芯安装导刺绣机上，实现自动更换梭芯。但是，现有梭芯自动装卸装置的主要缺点是：梭芯安装架上一般只能安装三个梭芯，每用完一个梭芯都要人工装上梭芯，人工消耗大，每个人操控的机器数量少，工作效率低。而且，梭芯安装架需要电机传动，增加了机械结构和控制系统的复杂性，降低工作可靠性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺点，提供一种单人操控机器数量多、人工消耗低、工作效率高、结构简单、工作可靠性好的自动梭芯装卸装置。
本发明的技术方案包括支架体、梭芯安装架、机械手、传动电机、位置信号传感器和控制电路，机械手滑动安装在支架体的导轨上，并通过传动带与传动电机的传动轴连接，在支架体和机械手之间设有机械手翻转装置，位置信号传感器的传感信号连接在控制电路的输入端，控制电路的输出端连接在传动电机的电源开关电路上；主要是梭芯安装架由梭芯套筒、套筒架、套筒自锁器、梭芯控制门组成；套筒架固定安装在支架体上，梭芯套筒插装在套筒架的内孔中，在梭芯套筒外圆壁与套筒架内孔之间制有相互配合的轴向定位凸肩和定位槽；梭芯套筒的内孔装有推力弹簧，该推力弹簧两端分别顶装在静弹簧座和动弹簧座之间，在动弹簧座与套筒架之间设有报警开关，梭芯套筒的内孔壁制有梭芯限位槽；套筒自锁器由梭芯套筒外圆壁上的锁槽和安装在支架体上的锁销以及解锁按钮组成。
在以上技术方案中，静弹簧座和动弹簧座的中心安装梭芯导柱，该梭芯导柱与静弹簧座固定连接，与动弹簧座活动连接，静弹簧座固定嵌装在梭芯套筒一端内孔的端口上，梭芯导柱端部制有卡槽。
在以上技术方案中，套筒自锁器的锁销垂直于梭芯套筒安装在锁槽上方的套筒架上的锁销安装孔内，锁销一个端面与锁销安装孔之间设有锁紧弹簧，锁销中部设有解锁销；套筒自锁器的解锁按钮安装在套筒架上的按钮安装孔内，该按钮安装孔与锁销安装孔相互垂直，解锁按钮前部上侧制有台面，该台面与解锁按钮的外圆柱面之间由斜面过度连接，在套筒自锁器锁定状态下，解锁销压在解锁按钮前部的台面上，解锁按钮外圆柱的凸肩与按钮安装孔内台面之间装有按钮复位弹簧。
在以上技术方案中，梭芯控制门安装在梭芯套筒端口处的套筒架上，由门栓和拔栓器组成，门栓前端插装在梭芯套筒端口上，门栓后端与拔栓器连接，拔栓器由位置信号传感器通过控制电路控制。
在以上技术方案中，拔栓器由电磁线圈和铁芯组成，电磁线圈固定安装在套筒架上，门栓滑动安装在套筒架的导轴上，门栓的一端通过连杆机构与铁芯连接，在门栓与连杆机构连接一侧的导轴上安装回位弹簧。
在以上技术方案中，机械手包括安装架、翻转装置和梭芯抓手，安装架上固定一传动带连接板，安装架通过轴套安装在导轨上，导轨由上下平行的双导轴组成，下导轴与轴套滑动配合，上导轴与安装架上的U形定位槽动配合；安装架上固定安装位置信号发送器，该位置信号发送器与导轨两端支架体上的位置信号接收器组成位置信号传感器；翻转装置由翻转挡销、翻转挡板、翻转轴、翻转架组成，翻转挡销安装在支架体上，翻转轴垂直于轴套安装在安装架上，翻转轴的一端固定连接翻转挡板，另一端固定连接翻转架，翻转轴与安装架之间安装一扭力弹簧；翻转挡板制有与翻转挡销相互挡触的翻转挡块，翻转挡块与翻转挡销相互配合使翻转轴旋转180°；梭芯抓手由梭芯固定架、梭芯夹爪和直线电机组成，直线电机固定安装在梭芯固定架上，梭芯固定架通过与导轨同方向的安装槽活动安装在翻转架上，梭芯夹爪固定于安装在梭芯固定架上的转轴的一端，转轴与梭芯固定架之间设有夹爪回位弹簧，转轴的另一端固定连接夹爪控制挡块，该夹爪控制挡块与直线电机的输出轴顶触；翻转架上固定安装导向杆，该导向杆与固定在支架体上的导向叉的导向槽动配合；翻转架上安装有缓冲装置，该缓冲装置由固定在翻转架上的缓冲杆和固定在梭芯固定架上的缓冲板以及缓冲弹簧组成，缓冲弹簧安装在缓冲板与翻转架之间的缓冲杆上。
本发明与现有技术相比的有益效果是梭芯安装架采用安装在支架体上的梭芯套筒组成，安装的梭芯数量多，装卸梭芯频率低，梭芯的方向固定对准梭芯固定架的方向，减少了旋转电机的数量，具有人工消耗低、工作效率高、结构简单、工作可靠性好等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明图1中梭芯安装架的结构示意图。
图3是本发明图1中梭芯套筒的结构示意图。
图4是本发明图1中机械手的结构示意图。
图5是本发明图2中梭芯控制门的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的自动梭芯装卸装置，包括支架体1、梭芯安装架、机械手、传动电机2、位置信号传感器和控制电路，机械手活动安装在支架体1的导轨4上，并通过传动带与传动电机2的传动轴连接，传动带安装在导轨4两端处与支架体1活动连接的传动轮上，使传动电机2带动传动带和机械手在导轨4上移动，在支架体1和机械手之间设有机械手翻转装置，位置信号传感器的传感信号连接在控制电路的输入端，控制电路的输出端连接在传动电机2的电源开关电路上；梭芯安装架由梭芯套筒11、套筒架14、套筒自锁器、梭芯控制门组成；套筒架14固定安装在支架体1上，梭芯套筒11插装在套筒架14的内孔中，在梭芯套筒11外圆壁与套筒架14内孔之间制有相互配合的轴向定位凸肩13和定位槽，固定梭芯套筒11圆周方向在套筒架14内孔中的安装位置，防止梭芯套筒11在套筒架14内孔中相对旋转，在轴向定位凸肩13前端部与套筒架14内壁的定位槽之间装有弹出弹簧，使套筒自锁器开锁时梭芯套筒11自动从套筒架14内孔中弹出，如图3所示，在梭芯套筒11的内孔装有推力弹簧15，该推力弹簧15两端分别顶装在静弹簧座16和动弹簧座17的内端面之间，在动弹簧座17与套筒架14之间设有报警开关，梭芯套筒11的内孔壁轴线方向制有梭芯限位槽，该梭芯限位槽用来固定梭芯圆周方向在梭芯套筒11内的统一安装位置，防止梭芯在梭芯套筒11内圆周方向相对旋转，在动弹簧座17的外端面与梭芯套筒11内孔之间压装有线梭芯，有线梭芯的安装数量由梭芯套筒11的轴向长度决定，当梭芯套筒11内的有线梭芯被用完时，动弹簧座17与支架体1之间的报警开关启动，发出报警信号，报警开关采用固定安装在动弹簧座17外圆面上的挡块18与安装在套筒架14上的触动开关22组成的行程开关；套筒自锁器由梭芯套筒11外圆壁上的锁槽12和安装在支架体1上的锁销20以及解锁按钮21组成，如图2所示。
静弹簧座16和动弹簧座17的中心安装梭芯导柱19，该梭芯导柱19与静弹簧座16固定连接，与动弹簧座17活动连接，即动弹簧座17可以在梭芯导柱19上移动。静弹簧座16固定嵌装在梭芯套筒11一端内孔的端口上，梭芯导柱19端部制有卡槽，使梭芯中心孔的弹性卡片卡入卡槽，防止梭芯从梭芯套筒11内自然掉出，如图3所示。
套筒自锁器的锁销20垂直于梭芯套筒11安装在锁槽12上方的套筒架14上的锁销安装孔内，即锁销20与梭芯套筒11的中心线垂直，锁销20的一个端面与锁销安装孔之间设有锁紧弹簧23，锁销20中部设有解锁销24；套筒自锁器的解锁按钮21安装在套筒架14上的按钮安装孔内，该按钮安装孔与锁销安装孔相互垂直，解锁按钮21前部上侧制有台面，该台面与解锁按钮21的外圆柱面之间由斜面过度连接，在套筒自锁器锁定状态下，解锁销24压在解锁按钮21前部的台面上，解锁按钮21外圆柱的凸肩与按钮安装孔内台面之间装有按钮复位弹簧25，锁销20在锁紧弹簧23作用下插入锁槽12的凹槽内，防止梭芯套筒11从套筒架14内掉出；当推进解锁按钮21时，解锁销24沿斜面向解锁按钮21的外圆柱面移动，压缩锁紧弹簧23，将锁销20从锁槽12的凹槽内拔出，使梭芯套筒11可以从套筒架14内取出进行有线梭芯安装；当解锁按钮21撤销外力时，按钮复位弹簧25将解锁按钮21复位。
梭芯控制门安装在梭芯套筒11端口处的套筒架14上，由门栓26和拔栓器组成，门栓26前端插装在梭芯套筒11端口上，门栓26后端与拔栓器连接，拔栓器由位置信号传感器通过控制电路控制。
拔栓器由电磁线圈27和铁芯组成，电磁线圈27固定安装在套筒架14上，门栓26滑动安装在套筒架14的导轴28上，门栓26的一端通过连杆机构29与铁芯连接，在门栓26与连杆机构29连接一侧的导轴28上安装回位弹簧30，如图5所示。
机械手包括安装架8、翻转装置和梭芯抓手，安装架8上固定一传动带连接板44，该传动带连接板44与传动带连接，安装架8通过轴套5安装在导轨4上，导轨4由上下平行的双导轴组成，下导轴与轴套5滑动配合，上导轴与安装架8上的U形定位槽6动配合，防止轴套5与导轨4相对转动；安装架8上固定安装位置信号发送器45，该位置信号发送器45分别与导轨4左端支架体1上的左位置信号接收器3及导轨4右端支架体1上的右位置信号接收器46组成位置信号传感器；翻转装置由翻转挡销9、翻转挡板7、翻转轴32、翻转架33组成，翻转挡销9安装在支架体1上，翻转轴32垂直于轴套5安装在安装架8上，翻转轴32的一端固定连接翻转挡板7，另一端固定连接翻转架33，翻转轴32与安装架8之间安装一扭力弹簧31；翻转挡板7制有与翻转挡销9相互挡触的翻转挡块，翻转挡块与翻转挡销9相互配合使翻转轴32旋转180°；梭芯抓手由梭芯固定架41、梭芯夹爪37和直线电机34组成，直线电机34固定安装在梭芯固定架41上，梭芯固定架41通过与导轨4同方向的安装槽活动安装在翻转架33上，即梭芯固定架41上制有与导轨4同方向的安装槽，通过该安装槽将梭芯固定架41活动安装于翻转架33上，梭芯夹爪37固定于安装在梭芯固定架41上的转轴42的一端，转轴42与梭芯固定架41之间设有夹爪回位弹簧47，转轴42的另一端固定连接夹爪控制挡块36，该夹爪控制挡块36与直线电机34的输出轴35顶触；翻转架33上固定安装导向杆43，该导向杆43与固定在支架体1上的导向叉10的导向槽动配合，当翻转挡板7移动到翻转挡销9位置时，其翻转挡块与翻转挡销9挡触，将翻转架33翻转180°，翻转挡板7与翻转挡销9保持配合状态继续前移时，翻转架33上的导向杆43进入导向叉10的导向槽内，继续保持翻转架33的移动方向；翻转架33上安装有缓冲装置，该缓冲装置由缓冲杆40和缓冲板39以及缓冲弹簧38组成，缓冲弹簧38安装在缓冲板39与翻转架33之间的缓冲杆40上，当梭芯固定架41碰触到梭芯时，梭芯固定架41上的缓冲板39压缩缓冲弹簧38减缓梭芯固定架41与梭芯的碰撞，如图4所示。
支架体1可以采用整体结构，也可以采用由多块连接板通过螺钉连接构成，支架体1通过螺钉固定安装于电脑刺绣机上，这些都属于公知技术，不再详细叙述。套筒架14下端连接料斗48。
控制电路的控制过程是：控制电路与电脑刺绣机联机控制，当电脑刺绣机上的梭芯线使用完时，电脑刺绣机发出控制信号通过控制电路使传动电机2工作，同时电脑刺绣机停止工作。当位置信号发送器45移动到右位置信号接收器46上方时，右位置信号接收器46接收位置信号，经过控制电路使传动电机2断电停止工作，同时直线电机34通电工作，其输出轴35推动夹爪控制挡块36使梭芯夹爪37将刺绣机上的空梭芯夹紧在梭芯固定架41上，传动电机2延时通电反转，将空梭芯取出移动设定的距离后，直线电机34断电，梭芯夹爪37回位，将空梭芯放入料斗48内；当位置信号发送器45移动到左位置信号接收器3上方时，左位置信号接收器3接收位置信号，经过控制电路使传动电机2断电停止工作，同时直线电机34通电工作，其输出轴35推动夹爪控制挡块36使梭芯夹爪37将有线梭芯夹紧在梭芯固定架41上，此时电磁线圈27得电拔开门栓26，同时传动电机2得电反转，使位置信号发送器45离开左位置信号接收器3，电磁线圈27失电，门栓26回位。
Claims (7)
1.一种自动梭芯装卸装置，包括支架体(1)、梭芯安装架、机械手、传动电机(2)、位置信号传感器和控制电路，机械手活动安装在支架体(1)的导轨(4)上，并通过传动带与传动电机(2)的传动轴连接，在支架体(1)和机械手之间设有机械手翻转装置，位置信号传感器的传感信号连接在控制电路的输入端，控制电路的输出端连接在传动电机(2)的电源开关电路上；其特征是梭芯安装架由梭芯套筒(11)、套筒架(14)、套筒自锁器、梭芯控制门组成；套筒架(14)固定安装在支架体(1)上，梭芯套筒(11)插装在套筒架(14)的内孔中，在梭芯套筒(11)外圆壁与套筒架(14)内孔之间制有相互配合的轴向定位凸肩(13)和定位槽；梭芯套筒(11)的内孔装有推力弹簧(15)，该推力弹簧(15)两端分别顶装在静弹簧座(16)和动弹簧座(17)的内端面之间，在动弹簧座(17)与套筒架(14)之间设有报警开关，梭芯套筒(11)的内孔壁制有梭芯限位槽；套筒自锁器由梭芯套筒(11)外圆壁上的锁槽(12)和安装在支架体(1)上的锁销(20)以及解锁按钮(21)组成。
2.根据权利要求1所述的自动梭芯装卸装置，其特征是静弹簧座(16)和动弹簧座(17)的中心安装梭芯导柱(19)，该梭芯导柱(19)与静弹簧座(16)固定连接，与动弹簧座(17)活动连接，静弹簧座(16)固定嵌装在梭芯套筒(11)一端内孔的端口上，梭芯导柱(19)端部制有卡槽。
3.根据权利要求1或2所述的自动梭芯装卸装置，其特征是套筒自锁器的锁销(20)垂直于梭芯套筒(11)安装在锁槽(12)上方的套筒架(14)上的锁销安装孔内，锁销(20)的一个端面与锁销安装孔之间设有锁紧弹簧(23)，锁销(20)中部设有解锁销(24)；套筒自锁器的解锁按钮(21)安装在套筒架(14)上的按钮安装孔内，该按钮安装孔与锁销安装孔相互垂直，解锁按钮(21)前部上侧制有台面，该台面与解锁按钮(21)的外圆柱面之间由斜面过度连接，在套筒自锁器锁定状态下，解锁销(24)压在解锁按钮(21)前部的台面上；解锁按钮(21)外圆柱的凸肩与按钮安装孔内台面之间装有按钮复位弹簧(25)。
4.根据权利要求1或2所述的自动梭芯装卸装置，其特征是梭芯控制门安装在梭芯套筒(11)端口处的套筒架(14)上，由门栓(26)和拔栓器组成，门栓(26)前端插装在梭芯套筒(11)端口上，门栓(26)后端与拔栓器连接，拔栓器由位置信号传感器通过控制电路控制。
5.根据权利要求3所述的自动梭芯装卸装置，其特征是梭芯控制门安装在梭芯套筒(11)端口处的套筒架(14)上，由门栓(26)和拔栓器组成，门栓(26)前端插装在梭芯套筒(11)端口上，门栓(26)后端与拔栓器连接，拔栓器由位置信号传感器通过控制电路控制。
6.根据权利要求4所述的自动梭芯装卸装置，其特征是拔栓器由电磁线圈(27)和铁芯组成，电磁线圈(27)固定安装在套筒架(14)上，门栓(26)滑动安装在套筒架(14)的导轴(28)上，门栓(26)的一端通过连杆机构(29)与铁芯连接，在门栓(26)与连杆机构(29)连接一侧的导轴(28)上安装回位弹簧(30)。
7.根据权利要求1或2所述的自动梭芯装卸装置，其特征是机械手包括安装架(8)、翻转装置和梭芯抓手，安装架(8)上固定一传动带连接板(44)，安装架(8)通过轴套(5)安装在导轨(4)上，导轨(4)由上下平行的双导轴组成，下导轴与轴套(5)滑动配合，上导轴与安装架(8)上的U形定位槽(6)动配合；安装架(8)上固定安装位置信号发送器(45)，该位置信号发送器(45)分别与导轨(4)左端支架体(1)上的左位置信号接收器(3)及导轨(4)右端支架体(1)上的右位置信号接收器(46)组成位置信号传感器；翻转装置由翻转挡销(9)、翻转挡板(7)、翻转轴(32)、翻转架(33)组成，翻转挡销(9)安装在支架体(1)上，翻转轴(32)垂直于轴套(5)安装在安装架(8)上，翻转轴(32)的一端固定连接翻转挡板(7)，另一端固定连接翻转架(33)，翻转轴(32)与安装架(8)之间安装一扭力弹簧(31)；翻转挡板(7)制有与翻转挡销(9)相互挡触的翻转挡块，翻转挡块与翻转挡销(9)相互配合使翻转轴(32)旋转180°；梭芯抓手由梭芯固定架(41)、梭芯夹爪(37)和直线电机(34)组成，直线电机(34)固定安装在梭芯固定架(41)上，梭芯固定架(41)通过与导轨(4)同方向的安装槽活动安装在翻转架(33)上，梭芯夹爪(37)固定于安装在梭芯固定架(41)上的转轴(42)的一端，转轴(42)与梭芯固定架(41)之间设有夹爪回位弹簧(47)，转轴(42)的另一端固定连接夹爪控制挡块(36)，该夹爪控制挡块(36)与直线电机(34)的输出轴(35)顶触；翻转架(33)上固定安装导向杆(43)，该导向杆(43)与固定在支架体(1)上的导向叉(10)的导向槽动配合；翻转架(33)上安装有缓冲装置，该缓冲装置由固定在翻转架(33)上的缓冲杆(40)和固定在梭芯固定架(41)上的缓冲板(39)以及缓冲弹簧(38)组成，缓冲弹簧(38)安装在缓冲板(39)与翻转架(33)之间的缓冲杆(40)上。
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