CN105442161B - 一种旋转四工位抓取、释放停经片装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转四工位抓取、释放停经片装置，包括机架、电机、同步带传动机构、竖直的气轴、中空的连接轴、阀座、抓手板组件。沿阀座的周向表面均布有四个气缸腔孔，各气缸腔孔内均设有气缸组件，阀座上端面设有台阶盲孔，台阶盲孔内配合有通气盘，气轴内设有三个分别与气源连接的气道孔、两个排气孔、一个中心孔，电机及相应的传感器控制阀座转动路径上四个相互垂直工位的准确位置，以气阀控制气轴供气状态，气体经气轴、通气盘、阀座到达气缸组件，四组气缸组件依次实现抓取停经片、穿经、停经片的释放、气缸复位四个工步，本发明定位准确，动作可靠，保证停经片穿经的定位精度，减轻劳动强度，提高生产效率。

Description

一种旋转四工位抓取、释放停经片装置

技术领域

本发明涉及一种旋转四工位抓取、释放停经片装置，用于自动穿经机上，属织造设备。

背景技术

自动穿经机作为一种新型的自动化程度很高的织造设备，近几年已经逐步开始应用于一些优质企业。它的速度和穿经质量与原来的手工穿经形成了强烈的对比，也配合了现代纺织行业的发展需求。穿经是自动穿经机的关键工序，穿经的精准及工作效率和穿经质量取决于停经片定位的准确性和可靠性，对于如何提高抓取、释放停经片的自动化程度以及定位的准确性、可靠性进而提高穿经的效率和质量是本领域技术人员所面临解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种旋转四工位抓取、释放停经片装置，该装置结构简单，定位准确，动作可靠，以步进电机及相应的传感器控制阀座转动路径上四个相互垂直工位的准确位置，以四组气缸组件来依次实现停经片的抓取、穿经、停经片的释放、气缸复位四个工步，可保正停经片穿经的定位精度，代替人工，减轻劳动强度，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明的具体方案为：

一种旋转四工位抓取、释放停经片装置，包括机架、固定于机架上的电机、同步带传动机构、上端固定于机架的竖直的气轴、中空的连接轴、阀座、抓手板组件，同步带传动机构的动力输入端与电机的输出轴连接，同步带传动机构的动力输出端、连接轴、阀座从上至下依次连接，气轴的上段活动连接于同步带传动机构的动力输出端内，气轴的中段位于连接轴空腔内，沿阀座的周向表面均布有四个气缸腔孔，气缸腔孔为盲孔，在每个气缸腔孔内均设有气缸组件，在阀座的上端面设有与阀座同心的台阶盲孔，气轴的下端活动连接于阀座的台阶盲孔内，在台阶盲孔内配合有通气盘，通气盘的上端面与气轴的下端面紧密接触，在阀座的下端面沿周向均布有四个与台阶盲孔相通的纵向通孔，四个纵向通孔与四个气缸腔孔之间分别设有横向通孔，在阀座内沿周向均布有四个水平的勺型气道，勺型气道的进气口位于相邻的两个纵向通孔之间的中心线上，勺型气道的出气口开于气缸腔孔的出口端孔壁，在通气盘内沿周向均布有四个竖直的台阶通孔，在通气盘的中心设有通气盘中心通孔，在阀座的下端设有遮挡组件，在四个纵向通孔内分别从上至下依次配合有气管、压簧、下塞，下塞的下端面抵于遮挡组件上，四个纵向通孔内的气管的上端分别配合于通气盘的四个台阶通孔内，沿气管的周向设有抵于通气盘下端面的轴肩，通气盘的下端面与阀座台阶盲孔的底部之间设有隔腔，勺型气道的进气口与隔腔相通，在气轴的上端面沿周向均布有轴心沿气轴轴向的第一气道孔、第二气道孔、第三气道孔，第一气道孔、第二气道孔为贯通气轴两侧端面的通孔，第三气道孔为盲孔，在气轴的下端面沿轴心设有与通气盘中心通孔相通的小端面中心孔，小端面中心孔为盲孔，在第三气道孔与小端面中心孔之间设有径向连接孔，气轴的第一气道孔、第二气道孔、第三气道孔的轴心所在的圆与通气盘的四个台阶通孔的轴心所在的圆同径，第一气道孔、第二气道孔、第三气道孔分别与气源连接，在气轴的下端面沿周向设有与第一气道孔的轴心同径的弧形第一气道腰槽、弧形排气大腰槽、弧形排气小腰槽，第一气道腰槽与第一气道孔相通，在气轴的下端面沿周向设有两个轴心沿气轴轴向的第一排气孔、第二排气孔，第一排气孔及第二排气孔的轴心与第二气道孔的轴心位于同一圆上，第一排气孔、第二排气孔分别位于第二气道孔两侧，第一排气孔与排气大腰槽相通，第二排气孔与排气小腰槽相通，第一排气孔、第二排气孔为盲孔，在气轴的表面沿径向设有与连接轴空腔相通的第一径向出气孔、第二径向出气孔，第一径向出气孔、第二径向出气孔为盲孔，第一径向出气孔与第一排气孔相通，第二径向出气孔与第二排气孔相通，同步带传动机构的动力输出端与气轴、连接轴、阀座皆同心，抓手板组件包括抓手板轴、抓手上板及与抓手上板配合抓取、释放停经片的抓手下板，气缸组件包括固定于气缸腔孔出口端的筒状支架、活动配合于支架内的活塞、阶梯轴状的内缸，抓手上板固定于内缸，在活塞的一端沿周向设有与气缸腔孔壁活动配合的凸缘，在支架与气缸腔孔壁、活塞表面、凸缘之间设有环形腔道，勺型气道的出气口与环形腔道相通，在活塞内设有阶梯盲孔，在内缸的表面沿轴向依次设有轴径依阶递减的第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴、第四阶梯轴，内缸的第一阶梯轴的轴肩抵于活塞的另一端端面，内缸的第二阶梯轴与阶梯盲孔壁螺纹连接，内缸的第三阶梯轴与阶梯盲孔壁之间设有内腔，内缸第四阶梯轴与阶梯盲孔壁之间设有密封圈，在内缸内设有与活塞的阶梯盲孔相贯通的阶梯通孔，抓手板轴与阶梯通孔活动配合，抓手板轴的头部位于活塞的阶梯盲孔内，抓手下板固定于抓手板轴的尾部，在抓手板轴的周向设有活动配合于阶梯通孔内的圆台，在抓手板轴的表面套有轴压簧，轴压簧的一端抵于圆台的端面，轴压簧的另一端抵于活塞的阶梯盲孔的底部，在活塞设有凸缘的一端端面沿周向均布有两个与内腔相通的小气孔，在内缸的第三阶梯轴的表面沿径向设有与内腔及阶梯通孔相通的小通孔，小通孔位于圆台与内缸阶梯通孔的阶梯面之间。

第一气道腰槽的圆心角为60°，排气大腰槽的圆心角为90°，排气小腰槽的圆心角为30°，第一气道腰槽的一端圆弧与第一气道孔同心，第一气道腰槽的另一端圆弧的中心位于气轴下端面的水平中心线上，排气大腰槽的对称中心位于气轴下端面的竖直中心线上，排气小腰槽的对称中心位于第二排气孔沿气轴径向的中心线上。

沿抓手板轴的轴心设有贯通抓手板轴两端面的轴通孔，轴通孔与阶梯盲孔相通，在抓手下板上设有贯通抓手下板两端面且与抓手板轴的轴通孔相通的下板通孔，在抓手上板上设有贯通抓手上板两端面且与下板通孔同心的上板通孔。

内缸的阶梯通孔包括第一阶梯孔及与第一阶梯孔过渡连接且孔径大于第一阶梯孔的第二阶梯孔，第二阶梯孔与活塞的阶梯盲孔相贯通，抓手板轴与第一阶梯孔活动配合，抓手板轴的圆台与第二阶梯孔活动配合，小通孔与内腔及第二阶梯孔相通。

在抓手下板的一端面设有环形槽，在抓手上板的一端面设有与环形槽相配合的环形凸爪。

在同步带传动机构的动力输出端的上端设有感应片，在感应片的周向均布有四个U型豁口，四个U型豁口分别对应位于四个气缸腔孔的上方，在机架上设有与感应片感应配合的传感器，传感器位于U型豁口的上方。

第一气道孔的出口处位于第一气道腰槽内，第一排气孔的入口处位于排气大腰槽内，第二排气孔的入口处位于排气小腰槽内。

第一气道腰槽的宽度及深度与第一气道孔的出口处直径相等。

第一排气孔沿气轴径向的中心线、第二排气孔沿气轴径向的中心线分别与第二气道孔沿气轴径向的中心线相隔60°。

第一排气孔与第二排气孔的直径相同，排气大腰槽的宽度及深度与第一排气孔的直径相等，排气小腰槽的宽度及深度与第二排气孔的直径相等。

气缸腔孔的轴线与停经片垂直，气缸腔孔与水平面间的角度等于停经片与竖直面间的角度。

在连接轴的表面沿径向设有与连接轴空腔相通的连接轴排气孔。

勺型气道包括沿阀座台阶盲孔径向的直线气孔及与直线气孔过渡连接相通的L型气孔，直线气孔的进气口为勺型气道的进气口，L型气孔的出气口为勺型气道的出气口。

连接轴通过锁紧块固定于同步带传动机构的动力输出端下端。

在阀座与气管之间设有嵌于气管周向表面的密封圈，在阀座与下塞之间设有嵌于下塞周向表面的密封圈，在内缸的第一阶梯轴与第二阶梯轴的过渡处设有密封圈，沿活塞凸缘的周向设有两个相互平行的截面为方形的O型密封圈，在活塞凸缘与活塞外表面的过渡处设有密封圈，在支架与气缸腔孔出口端之间设有密封圈。

在内缸的第一阶梯轴的端部设有托架，在托架与支架之间活动连接有轴心与气缸腔孔轴心平行的导向柱，抓手上板固定于托架上。

遮挡组件包括螺纹连接于阀座下端的螺钉及位于螺钉与阀座之间且套于螺钉上的垫圈，下塞的下端面抵于垫圈上。

在气轴的第一气道孔与气源之间连接有进气阀一，在气轴的第二气道孔与气源之间连接有进气阀二。

在机架上释放停经片的工位处设有与进气阀二电连接的光电传感器。

阀座包括圆形凸台及连接于圆形凸台下端的矩形箱体，四个气缸腔孔均布于矩形箱体的四个侧面上，台阶盲孔开于圆形凸台上端面。

本发明中的气轴为一阶梯轴，通过螺钉与机架固接。其大端面上可见的三孔分别为：沿轴向轴心线为直线且贯通于轴小端面的第一气道孔、第二气道孔，以及气道孔与小端面不直线贯通，而是通过一径向连接孔与小端面中心孔联通的第三气道孔。第一气道孔、第二气道孔用以提供活塞在气缸内作推进运动所需的压缩空气，其供、停气状态分别由两只二位五通气进气阀一Y304、进气阀二Y305控制；第三气道孔用以提供活塞在气缸内作缩回运动所需的压缩空气，它与气源相接，一直处于供气状态。在气轴小端面第一气道孔的出口设有宽度及深度等于第一气道出口孔径的弧形第一气道腰槽，在与第二气道出口孔圆心与气轴下端面圆中心连线成±60°的位置上分别开有第一排气孔、第二排气孔，第一排气孔、第二排气孔位于气轴下端面上与第一、第二气道出口孔中心等径的圆周上，在二排气孔口处分别设有宽度、深度等于孔径的弧形腰槽，其中，弧长较长的为排气大腰槽，弧长较短的为排气小腰槽。二排气腰槽通道由气轴下端面二排气孔进入轴内部，其末端分别与两贯通于气轴柱面的第一径向出气孔、第二径向出气孔相通。

在机架上设有与感应片感应配合的传感器用以检测阀座转过的角度是否到位，若有误差，则由系统自动补偿。

连接轴为一空心轴，空心轴柱面上开有一排气孔；锁紧块为具有一定厚度的两个半圆形圆环组成，连接轴通过锁紧块固定于同步带传动机构的动力输出端下端；四只M4×30螺钉穿过感应片上四通孔、从动带轮端面四通孔、连接轴上部法兰豁口，拧入锁紧块的四螺孔中，将以上四零件紧固联接。

通气盘位于阀座的台阶盲孔内且与气轴同轴心，通气盘上均分布置有4台阶通孔，该4孔中心所在的圆周与阀座内台阶盲孔底面上的4纵向通孔中心所在的圆周一致，装配时通气盘与阀座上的四孔分别一一对准，对准的两孔内装有气管、气管压簧、下塞三零件，且在气管及下塞的外圆柱面上，分别紧箍有3×1 O型密封圈。四孔内所装零件通过M4×8螺钉及大垫圈与阀座中心螺纹孔紧固联接实现纵向固定，通气盘在四个气管压簧的作用下其上端面始终紧贴于气轴的下端面。通气盘与阀座随同步带传动机构的输出端一起旋转时，通气盘起到通气阀门的作用，通过其上的四个台阶通孔与气轴下端面的第一气道腰槽、排气大腰槽、排气小腰槽的通（或相对）、断（或措开），起到连通气轴的第一气道孔、第二气道孔、第一排气孔、第二排气孔与阀座的气缸腔孔的作用，气源由第一气道孔、第二气道孔进入气缸腔孔则推动气缸组件向外移动，第一排气孔、第二排气孔与阀座的气缸腔孔相通则使得气缸腔孔内的余气排出，通气盘的中心通孔始终与气轴的小端面中心孔相通，通气使得气缸组件恢复位置。

活塞凸缘的周向的两个相互平行的截面为方形的O型密封圈为硅胶密封圈，活塞凸缘与活塞外表面的过渡处设有O型硅胶密封圈。在气体压力推动下，活塞凸缘可沿阀座气缸腔孔壁表面滑移，活塞外表面则可在支架的内孔中滑动。活塞内部开有阶梯盲孔，在孔口位置有一段与内缸的第二阶梯轴螺纹连接的内螺纹，使得活塞与内缸紧固。

抓手板轴为阶梯轴，其尾部螺纹段旋入抓手下板的螺孔中，其余部分位于内缸之中，轴压簧空套于该轴上圆台的一侧，其上的小圆柱面可在内缸阶梯通孔的第一阶梯孔内滑动，抓手板轴的圆台可沿内缸阶梯通孔的第二阶梯孔表面滑动。在轴压簧的作用下，抓手下板总是紧贴于抓手上板端面。抓手板轴内部轴通孔为贯通的阶梯孔，便于内部的空气及时排出，减小抓手板轴移动时的阻力。

四只支架分别固定于阀座箱体部分的4个气缸腔孔处的端面上，其中伸入气缸腔孔内的圆柱根部套有D18密封圈，支架的内孔中心与活塞同心，活塞外表面可在支架孔内滑动，当活塞伸出气缸腔孔之外时，支架对其起支撑。

抓手下板为薄形钢板，其一端成环形槽，以便于抓取停经片。

抓手上板为块状结构，其上表面设有与停经片上长槽及抓手下板的环形槽相配的凸块，用以固定停经片。抓手上板与内缸的托架紧固为一体。

导向柱为一柱面对称两侧铣平的柱体，一端固定在內缸托架，另一端装入支架上相应孔中，并可在该孔内滑动。其功用是活塞与內缸伸出支架时，起导向轨道作用，并可防止其转动。

本发明结构简单，定位准确，动作可靠，以步进电机及相应的传感器控制阀座转动路径上四个相互垂直工位的准确位置，以气阀的通、闭控制气轴的供气状态，以四组气缸组件来依次实现停经片的抓取、穿经、停经片的释放、气缸复位四个工步，可保正停经片穿经的定位精度，代替人工，减轻劳动强度，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为气缸组件的结构示意图。

图3为图1中G的放大结构示意图。

图4为阀座的俯视结构示意图。

图5为图4中D-D的剖视结构示意图。

图6为图4中E-E的剖视结构示意图。

图7为图6中F-F的剖视结构示意图。

图8为气轴的俯视结构示意图。

图9为图8中A-A的剖视结构示意图。

图10为图8中B-B的剖视结构示意图。

图11为气轴的仰视结构示意图。

图12为图11中C-C的剖视结构示意图。

图13为通气盘的结构示意图。

图14为通气盘的仰视结构示意图。

图15为本发明去掉电机及同步带传动机构的俯视结构示意图。

图中：机架1、电机2、主动带轮3、传动带4、从动带轮5、气轴6、第一气道孔6-1、第二气道孔6-2、第三气道孔6-3、第一气道腰槽6-4、排气大腰槽6-5、排气小腰槽6-6、第一排气孔6-7、第二排气孔6-8、径向连接孔6-9、小端面中心孔6-10、第一径向出气孔6-11、第二径向出气孔6-12、水平中心线6-13、竖直中心线6-14、进气阀一7、进气阀二8、上深沟球轴承9、锁紧块10、连接轴11、连接轴排气孔11-1、空腔11-2、下深沟球轴承12、阀座13、气缸腔孔13-1、出口端13-1-1、台阶盲孔13-2、纵向通孔13-3、横向通孔13-4、勺型气道13-5、进气口13-5-1、出气口13-5-2、直线气孔13-5-3、L型气孔13-5-4、圆形凸台13-6、矩形箱体13-7、支架14、抓手板轴15、圆台15-1、轴通孔15-2、内缸16、第一阶梯轴16-1、第二阶梯轴16-2、第三阶梯轴16-3、第四阶梯轴16-4、阶梯通孔16-5、第一阶梯孔16-5-1、第二阶梯孔16-5-2、阶梯面16-5-3、小通孔16-6、托架16-7、活塞17、凸缘17-1、小气孔17-2、阶梯盲孔17-3、压簧18、螺钉19、垫圈20、下塞21、环形腔道22、轴压簧23、抓手下板24、下板通孔24-1、环形槽24-2、抓手上板25、上板通孔25-1、环形凸爪25-2、气管26、轴肩26-1、停经片27、通气盘28、台阶通孔28-1、通气盘中心通孔28-2、角位移传感器29、导向柱30、隔腔31、光电传感器32、内腔33、密封圈34、感应片35、U型豁口35-1、O型密封圈36。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：参见附图1～附图15，一种旋转四工位抓取、释放停经片装置，包括机架1、固定于机架1上的电机2、同步带传动机构、上端固定于机架1的竖直的气轴6、中空的连接轴11、阀座13、抓手板组件，本实施例采用电机2为步进电机，同步带传动机构包括主动带轮3、从动带轮5、与主动带轮3及从动带轮5同时配合的传动带4，从动带轮5为圆环形结构，端面均布有四通孔，内孔兼具轴承座孔之功能。

同步带传动机构的动力输入端主动带轮3与电机2的输出轴连接，同步带传动机构的动力输出端从动带轮5、连接轴11、阀座13从上至下依次连接，气轴6的上段通过上深沟球轴承9活动连接于从动带轮5内，气轴6的中段位于连接轴11的空腔11-2内。

阀座13由两几何体组成，其上部为圆形凸台13-6，下部为矩形箱体13-7结构。圆

形凸台13-6端面上开有均布的四螺孔，螺孔的径向、周向位置尺寸与连接轴11下部端面均布四通孔位置尺寸一致，二者通过M4×20螺钉紧固联接。

在阀座13的矩形箱体13-7的四侧面分别对称开有气缸腔孔13-1，矩形箱体13-7的四立棱被铣成15×45°倒角。气缸腔孔13-1为盲孔，在每个气缸腔孔13-1内均设有气缸组件，抓手板组件包括抓手板轴15、抓手上板25及与抓手上板25配合抓取、释放停经片27的抓手下板24，在阀座13圆形凸台13-6的上端面设有与阀座13同心的台阶盲孔13-2，台阶盲孔13-2为阶梯孔，深度延至矩形箱体13-7的内部。气轴6的下端通过下深沟球轴承12活动连接于阀座13的台阶盲孔13-2内，在台阶盲孔13-2内配合有通气盘28，通气盘28的上端面与气轴6的下端面紧密接触，在阀座13的下端面沿周向均布有四个与台阶盲孔13-2相通的纵向通孔13-3，四个纵向通孔13-3与四个气缸腔孔13-1之间分别设有横向通孔13-4，在阀座13内沿周向均布有四个水平的勺型气道13-5，勺型气道13-5包括沿台阶盲孔13-2径向的直线气孔13-5-3及与直线气孔13-5-3过渡连接相通的L型气孔13-5-4，勺型气道13-5的进气口13-5-1位于相邻的两个纵向通孔13-3之间的中心线上，勺型气道13-5的出气口13-5-2开于气缸腔孔13-1的出口端13-1-1孔壁。

在通气盘28内沿周向均布有四个竖直的台阶通孔28-1，在通气盘28的中心设有通气盘中心通孔28-2，在阀座13的下端设有遮挡组件，遮挡组件包括螺纹连接于阀座13下端的螺钉19及位于螺钉19与阀座13之间且套于螺钉19上的垫圈20。在四个纵向通孔13-3内分别从上至下依次配合有气管26、压簧18、下塞21，下塞21的下端面抵于垫圈20上，四个纵向通孔13-3内的气管26的上端分别配合于通气盘28的四个台阶通孔28-1内，沿气管26的周向设有抵于通气盘28下端面的轴肩26-1，台阶通孔28-1为一阶台阶通孔，其直径大的孔位于下方，即轴肩26-1抵于台阶通孔28-1直径大的孔的端面，通气盘28的下端面与阀座13台阶盲孔13-2的底部之间设有隔腔31，勺型气道13-5的进气口13-5-1与隔腔31相通。

在气轴6的上端面沿周向均布有轴心沿气轴6轴向的第一气道孔6-1、第二气道孔6-2、第三气道孔6-3，即第一气道孔6-1、第二气道孔6-2、第三气道孔6-3的轴心位于以气轴6轴心为中心的同一圆柱面上，第一气道孔6-1、第二气道孔6-2为贯通气轴6两侧端面的通孔，第三气道孔6-3为盲孔，在气轴6的下端面沿轴心设有与通气盘中心通孔28-2相通的小端面中心孔6-10，小端面中心孔6-10为盲孔，在第三气道孔6-3与小端面中心孔6-10之间设有径向连接孔6-9，气轴6的第一气道孔6-1、第二气道孔6-2、第三气道孔6-3的轴心所在的圆与通气盘28的四个台阶通孔28-1的轴心所在的圆同径，第一气道孔6-1、第二气道孔6-2、第三气道孔6-3分别与气源连接，在第一气道孔6-1与气源之间连接有进气阀一7，在第二气道孔6-2与气源之间连接有进气阀二8。在气轴6的下端面沿周向设有与第一气道孔6-1的轴心同径的弧形第一气道腰槽6-4、弧形排气大腰槽6-5、弧形排气小腰槽6-6，第一气道腰槽6-4与第一气道孔6-1相通，在气轴6的下端面沿周向设有两个轴心沿气轴6轴向的第一排气孔6-7、第二排气孔6-8，第一排气孔6-7及第二排气孔6-8的轴心与第二气道孔6-2的轴心位于同一圆上，第一排气孔6-7、第二排气孔6-8分别位于第二气道孔6-2两侧，第一排气孔6-7与排气大腰槽6-5相通，第二排气孔6-8与排气小腰槽6-6相通，第一排气孔6-7、第二排气孔6-8为盲孔，在气轴6的表面沿径向设有与连接轴11、空腔11-2相通的第一径向出气孔6-11、第二径向出气孔6-12，第一径向出气孔6-11、第二径向出气孔6-12为盲孔，第一径向出气孔6-11与第一排气孔6-7相通，第二径向出气孔6-12与第二排气孔6-8相通，从动带轮5与气轴6、连接轴11、阀座13皆同心。

气缸组件包括固定于气缸腔孔13-1出口端13-1-1的筒状支架14、活动配合于支架14内的活塞17、阶梯轴状的内缸16，在活塞17的一端沿周向设有与气缸腔孔13-1壁活动配合的凸缘17-1，在支架14与气缸腔孔13-1壁、活塞17表面、凸缘17-1之间设有环形腔道22，勺型气道13-5的出气口13-5-2与环形腔道22相通，在活塞17内设有阶梯盲孔17-3，在内缸16的表面沿轴向依次设有轴径依阶递减的第一阶梯轴16-1、第二阶梯轴16-2、第三阶梯轴16-3、第四阶梯轴16-4，第一阶梯轴16-1的轴肩抵于活塞17的另一端端面，第二阶梯轴16-2与阶梯盲孔17-3壁螺纹连接，第三阶梯轴16-3与阶梯盲孔17-3壁之间设有内腔33，第四阶梯轴16-4与阶梯盲孔17-3壁之间设有密封圈34，在内缸16内设有阶梯通孔16-5，阶梯通孔16-5包括第一阶梯孔16-5-1及与第一阶梯孔16-5-1过渡连接且孔径大于第一阶梯孔16-5-1的第二阶梯孔16-5-2，第二阶梯孔16-5-2与活塞17的阶梯盲孔17-3相贯通，抓手板轴15与第一阶梯孔16-5-1活动配合，抓手板轴15的头部位于活塞17的阶梯盲孔17-3内，抓手下板24固定于抓手板轴15的尾部，在抓手板轴15的周向设有活动配合于第二阶梯孔16-5-2的圆台15-1，在抓手板轴15的表面套有轴压簧23，轴压簧23的一端抵于圆台15-1的端面，轴压簧23的另一端抵于阶梯盲孔17-3的底部，在活塞17设有凸缘17-1的一端端面沿周向均布有两个与内腔33相通的小气孔17-2，在内缸16的第三阶梯轴16-3的表面沿径向设有与内腔33及第二阶梯孔16-5-2相通的小通孔16-6，小通孔16-6位于圆台15-1与内缸16阶梯通孔16-5的阶梯面16-5-3之间。

第一气道腰槽6-4的圆心角β为60°，排气大腰槽6-5的圆心角Φ为90°，排气小腰槽6-6的圆心角θ为30°，第一气道腰槽6-4的一端圆弧与第一气道孔6-1同心，第一气道腰槽6-4的另一端圆弧的中心位于气轴6下端面的水平中心线6-13上，排气大腰槽6-5的对称中心位于气轴6下端面的竖直中心线6-14上，排气小腰槽6-6的对称中心位于第二排气孔6-8沿气轴6径向的中心线上。因第一气道孔6-1、第二气道孔6-2、第三气道孔6-3在气轴6上沿周向均布，三者轴心相隔120°，第一气道孔6-1的沿气轴6径向的中心线与竖直中心线6-14相隔30°。

沿抓手板轴15的轴心设有贯通抓手板轴15两端面的轴通孔15-2，轴通孔15-2与阶梯盲孔17-3相通，在抓手下板24上设有贯通抓手下板24两端面且与抓手板轴15的轴通孔15-2相通的下板通孔24-1，在抓手上板25上设有贯通抓手上板25两端面且与下板通孔24-1同心的上板通孔25-1。

在抓手下板24的一端面设有环形槽24-2，在抓手上板25的一端面设有与环形槽24-2相配合的环形凸爪25-2。

在从动带轮5的上端通过螺钉固定有感应片35，感应片35为一圆形薄片，在感应片35的周向均布有四个U型豁口35-1，四个U型豁口35-1分别对应位于四个气缸腔孔13-1的上方，在机架1的后端设有与感应片35感应配合的角位移传感器29，角位移传感器29位于U型豁口35-1的上方。

第一气道孔6-1的出口处位于第一气道腰槽6-4内，第一排气孔6-7的入口处位于排气大腰槽6-5内，第二排气孔6-8的入口处位于排气小腰槽6-6内。

第一气道腰槽6-4的宽度及深度与第一气道孔6-1的出口处直径相等。

第一排气孔6-7沿气轴6径向的中心线、第二排气孔6-8沿气轴6径向的中心线分别与第二气道孔6-2沿气轴6径向的中心线相隔60°。

第一排气孔6-7与第二排气孔6-8的直径相同，排气大腰槽6-5的宽度及深度与第一排气孔6-7的直径相等，排气小腰槽6-6的宽度及深度与第二排气孔6-8的直径相等。

气缸腔孔13-1的轴线与停经片27垂直，气缸腔孔13-1与水平面间的角度等于停经片27与竖直面间的角度α，本实施例α=5°。

在连接轴11的表面沿径向设有与连接轴11空腔11-2相通的连接轴排气孔11-1。

连接轴11通过锁紧块10固定于从动带轮5下端。

在阀座13与气管26之间设有嵌于气管26周向表面的密封圈34，在阀座13与下塞21之间设有嵌于下塞21周向表面的密封圈34，在内缸16的第一阶梯轴16-1与第二阶梯轴16-2的过渡处设有密封圈34，沿活塞17凸缘17-1的周向设有两个相互平行的截面为方形的O型密封圈36，在活塞17凸缘17-1与活塞17外表面的过渡处设有密封圈34，在支架14与气缸腔孔13-1出口端13-1-1之间设有密封圈34。

在内缸16的第一阶梯轴16-1的端部设有托架16-7，在托架16-7与支架14之间活动连接有轴心与气缸腔孔13-1轴心平行的导向柱30，抓手上板25固定于托架16-7上。

本发明中的步进电机2带动从动带轮5及与之同轴心的阀座13、通气盘28作逆时针转动，每转过90°作一短暂停顿。

旋转阀座13四个侧面上均布有四组气缸组件，每组气缸组件在跟随阀座13转动一周过程中，依次停顿于后（0°）、左（90°）、前（180°）、右（270°）四个方向对应的四个工位，分别在左工位执行停经片27的抓取、前工位将经纱穿入停经片27、右工位释放停经片27、后工位气缸组件回复初始位置。将图4中各气缸组件编号，后（0°）的气缸组件为Ⅰ气缸组件，左（90°）为Ⅳ气缸组件，前（180°）为Ⅲ气缸组件，右（270°）为Ⅱ气缸组件，下面以Ⅰ气缸组件为例说明，运动初始位置为正后方向0°位置。

在步进电机2带动下，Ⅰ气缸组件由0°工位往90°工位运转，当转动到通气盘28上对应Ⅰ气缸组件的台阶通孔28-1（即后侧的台阶通孔28-1）与气轴6下端部第一气道孔6-1出口处的第一气道腰槽6-4相通的位置时，进气阀一7得电，向第一气道孔6-1供气，气源提供的压缩空气经进气阀一7由第一气道孔6-1、通气盘28的台阶通孔28-1、气管26内孔及阀座13的纵向通孔13-3、横向通孔13-4进入Ⅰ气缸组件所在的气缸腔孔13-1，到达活塞凸缘17-1右侧；由于整个工作过程第三气道孔6-3一直处于供气状态，压缩空气会同时由第三气道孔6-3通过阀座13的台阶盲孔13-2底部的隔腔31沿45°方向经勺型气道13-5到达气缸腔孔13-1出口端13-1-1，通过出气口13-5-2进入环形腔道22，到达活塞凸缘17-1左侧；根据压力=压强×受力面积，活塞凸缘17-1右侧的受力面积大于其左侧的受力面积，即活塞凸缘17-1右侧的气体压力大于其左侧的气体压力，从而推动活塞17朝着左侧方向运动前行。与此同时，部分气体从活塞17端部的两小气孔17-2进入内腔33，经由内缸16柱面上的小通孔16-6进入圆台15-1与阶梯通孔16-5的阶梯面16-5-3之间，并推动抓手板轴15克服轴压簧23的弹力右行，使得原先紧贴一起的抓手上板25与抓手下板24分离，二者间形成较大开口，此时前道工序已将一片停经片27输送至90°工位位置，并且该位置处于抓手上板25、抓手下板24开口之间的回转半径区域内，随着阀座13转至90°位置，抓手上板25、抓手下板24将停经片27撸入了开口中，阀座13在该位置作短暂停顿。与此同时，进气阀一7失电停气，抓手下板24在轴压簧23作用下迅速复位，紧紧将停经片27夹持在抓手上板25、抓手下板24之间。气轴6上一直处于供气状态的第三气道孔6-3内的压缩空气通过阀座13的台阶盲孔13-2底部的隔腔31沿45°方向经勺型气道13-5到达气缸腔孔13-1出口端13-1-1，通过出气口13-5-2进入环形腔道22，推动活塞17右行回复至初始位置，则气缸腔孔13-1右侧的余气被压缩。

当阀座13由90°工位向180°工位转动过程中，由于第三气道孔6-3一直在供气，活塞17处于缩进位置，通气盘28上对应Ⅰ气缸组件的台阶通孔28-1转至与排气大腰槽6-5相对时，原先被压缩的余气通过纵向通孔13-3、台阶通孔28-1、气轴6上的第一排气孔6-7、第一径向出气孔6-11、连接轴11的空腔11-2、连接轴排气孔11-1被排往大气。当阀座13转至180°位置，步进电机2作短暂停顿，穿经机构在该停顿时间内对位于该位置的停经片27实施穿经。

阀座13再由180°工位转至270°工位，作短暂停顿，此时进气阀二8得电，压缩空气经进气阀二8向气轴6上第二气道孔6-2内供气，此时，通气盘28上对应Ⅰ气缸组件的台阶通孔28-1与第二气道孔6-2的出口孔相接，压缩空气经台阶通孔28-1、气管26内孔及阀座13的纵向通孔13-3、横向通孔13-4通往气缸腔孔13-1内，推动活塞17外伸，同样，抓手板轴15克服轴压簧23弹力左行，抓手上板25、抓手下板24分离，停经片27处于释放状态。此时，下道的取片机构顺势取走已穿过经纱的停经片27，此时进气阀二8失电停气，抓手下板24迅速复位。一直在供气的第三气道孔6-3的气体通过勺型气道13-5推动活塞17复位，气缸腔孔13-1内的余气被压缩。在270°工位处在机架1上安装一光电传感器32，光电传感器32检测到停经片27移出则发出信号使进气阀二8失电停气。

阀座13由270°工位向360°工位转动过程中，第三气道孔6-3的供气使活塞17处于缩进位置，抓手上板25、抓手下板24紧贴，通气盘28上对应Ⅰ气缸组件的台阶通孔28-1转至与排气小腰槽6-6相对时，原先被压缩在气道内的余气经纵向通孔13-3、台阶通孔28-1、气轴6上的第二排气孔6-8、第二径向出气孔6-12、连接轴11的空腔11-2、连接轴排气孔11-1被排出。Ⅰ气缸组件转至0°初始位置，并作短暂停顿。

同理，在Ⅰ气缸组件由90°向180°方位运动的同时，Ⅱ气缸组件由0°向 90°方位运动，重复Ⅰ气缸组件0°～ 90°内的所有动作；当在Ⅰ气缸组件由180°向270°方位运动的同时，Ⅱ气缸组件由90°向 180°方位运动，重复Ⅰ气缸组件90°～ 180°内的所有动作，Ⅲ气缸组件由0°向 90°方位运动，重复第Ⅰ（或第Ⅱ）气缸组件0°～ 90°内的动作。在Ⅰ气缸组件由270°向360°方位运动的同时，Ⅱ气缸组件由180°向 270°方位运动，重复Ⅰ气缸组件180°～ 270°内的动作，Ⅲ气缸组件由90°向 180°方位运动，重复第Ⅰ或第Ⅱ气缸组件90°～ 180°内的动作，Ⅳ气缸组件由0°向 90°方位运动，重复第Ⅰ（或第Ⅱ或第Ⅲ）气缸组件0°～ 90°内的动作。

当Ⅰ气缸组件再次进入0°向90°工作区间，则重复上述动作。

本装置的四组气缸组件周而复始，依次重复上述动作，实现四工位自动穿经。

Claims (20)

1.一种旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：包括机架、固定于机架上的电机、同步带传动机构、上端固定于机架的竖直的气轴、中空的连接轴、阀座、抓手板组件，同步带传动机构的动力输入端与电机的输出轴连接，同步带传动机构的动力输出端、连接轴、阀座从上至下依次连接，气轴的上段活动连接于同步带传动机构的动力输出端内，气轴的中段位于连接轴空腔内；

沿阀座的周向表面均布有四个气缸腔孔，气缸腔孔为盲孔，在每个气缸腔孔内均设有气缸组件，在阀座的上端面设有与阀座同心的台阶盲孔，气轴的下端活动连接于阀座的台阶盲孔内，在台阶盲孔内配合有通气盘，通气盘的上端面与气轴的下端面紧密接触，在阀座的下端面沿周向均布有四个与台阶盲孔相通的纵向通孔，四个纵向通孔与四个气缸腔孔之间分别设有横向通孔，在阀座内沿周向均布有四个水平的勺型气道，勺型气道的进气口位于相邻的两个纵向通孔之间的中心线上，勺型气道的出气口开于气缸腔孔的出口端孔壁，在通气盘内沿周向均布有四个竖直的台阶通孔，在通气盘的中心设有通气盘中心通孔；

在阀座的下端设有遮挡组件，在四个纵向通孔内分别从上至下依次配合有气管、压簧、下塞，下塞的下端面抵于遮挡组件上，四个纵向通孔内的气管的上端分别配合于通气盘的四个台阶通孔内，沿气管的周向设有抵于通气盘下端面的轴肩，通气盘的下端面与阀座台阶盲孔的底部之间设有隔腔，勺型气道的进气口与隔腔相通；

在气轴的上端面沿周向均布有轴心沿气轴轴向的第一气道孔、第二气道孔、第三气道孔，第一气道孔、第二气道孔为贯通气轴两侧端面的通孔，第三气道孔为盲孔，在气轴的下端面沿轴心设有与通气盘中心通孔相通的小端面中心孔，小端面中心孔为盲孔，在第三气道孔与小端面中心孔之间设有径向连接孔，气轴的第一气道孔、第二气道孔、第三气道孔的轴心所在的圆与通气盘的四个台阶通孔的轴心所在的圆同径，第一气道孔、第二气道孔、第三气道孔分别与气源连接；

在气轴的下端面沿周向设有与第一气道孔的轴心同径的弧形第一气道腰槽、弧形排气大腰槽、弧形排气小腰槽，第一气道腰槽与第一气道孔相通，在气轴的下端面沿周向设有两个轴心沿气轴轴向的第一排气孔、第二排气孔，第一排气孔及第二排气孔的轴心与第二气道孔的轴心位于同一圆上，第一排气孔、第二排气孔分别位于第二气道孔两侧，第一排气孔与排气大腰槽相通，第二排气孔与排气小腰槽相通，第一排气孔、第二排气孔为盲孔；

在气轴的表面沿径向设有与连接轴空腔相通的第一径向出气孔、第二径向出气孔，第一径向出气孔、第二径向出气孔为盲孔，第一径向出气孔与第一排气孔相通，第二径向出气孔与第二排气孔相通，同步带传动机构的动力输出端与气轴、连接轴、阀座皆同心；

抓手板组件包括抓手板轴、抓手上板及与抓手上板配合抓取、释放停经片的抓手下板；

气缸组件包括固定于气缸腔孔出口端的筒状支架、活动配合于支架内的活塞、阶梯轴状的内缸，抓手上板固定于内缸，在活塞的一端沿周向设有与气缸腔孔壁活动配合的凸缘，在支架与气缸腔孔壁、活塞表面、凸缘之间设有环形腔道，勺型气道的出气口与环形腔道相通，在活塞内设有阶梯盲孔，在内缸的表面沿轴向依次设有轴径依阶递减的第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴、第四阶梯轴，内缸的第一阶梯轴的轴肩抵于活塞的另一端端面，内缸的第二阶梯轴与阶梯盲孔壁螺纹连接，内缸的第三阶梯轴与阶梯盲孔壁之间设有内腔，内缸第四阶梯轴与阶梯盲孔壁之间设有密封圈，在内缸内设有与活塞的阶梯盲孔相贯通的阶梯通孔，抓手板轴与阶梯通孔活动配合，抓手板轴的头部位于活塞的阶梯盲孔内，抓手下板固定于抓手板轴的尾部，在抓手板轴的周向设有活动配合于阶梯通孔内的圆台，在抓手板轴的表面套有轴压簧，轴压簧的一端抵于圆台的端面，轴压簧的另一端抵于活塞的阶梯盲孔的底部，在活塞设有凸缘的一端端面沿周向均布有两个与内腔相通的小气孔，在内缸的第三阶梯轴的表面沿径向设有与内腔及阶梯通孔相通的小通孔，小通孔位于圆台与内缸阶梯通孔的阶梯面之间。

2.根据权利要求1所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：第一气道腰槽的圆心角为60°，排气大腰槽的圆心角为90°，排气小腰槽的圆心角为30°，第一气道腰槽的一端圆弧与第一气道孔同心，第一气道腰槽的另一端圆弧的中心位于气轴下端面的水平中心线上，排气大腰槽的对称中心位于气轴下端面的竖直中心线上，排气小腰槽的对称中心位于第二排气孔沿气轴径向的中心线上。

3.根据权利要求2所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：沿抓手板轴的轴心设有贯通抓手板轴两端面的轴通孔，轴通孔与阶梯盲孔相通，在抓手下板上设有贯通抓手下板两端面且与抓手板轴的轴通孔相通的下板通孔，在抓手上板上设有贯通抓手上板两端面且与下板通孔同心的上板通孔。

4.根据权利要求3所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：内缸的阶梯通孔包括第一阶梯孔及与第一阶梯孔过渡连接且孔径大于第一阶梯孔的第二阶梯孔，第二阶梯孔与活塞的阶梯盲孔相贯通，抓手板轴与第一阶梯孔活动配合，抓手板轴的圆台与第二阶梯孔活动配合，小通孔与内腔及第二阶梯孔相通。

5.根据权利要求3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在抓手下板的一端面设有环形槽，在抓手上板的一端面设有与环形槽相配合的环形凸爪。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在同步带传动机构的动力输出端的上端设有感应片，在感应片的周向均布有四个U型豁口，四个U型豁口分别对应位于四个气缸腔孔的上方，在机架上设有与感应片感应配合的传感器，传感器位于U型豁口的上方。

7.根据权利要求2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：第一气道孔的出口处位于第一气道腰槽内，第一排气孔的入口处位于排气大腰槽内，第二排气孔的入口处位于排气小腰槽内。

8.根据权利要求7所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：第一气道腰槽的宽度及深度与第一气道孔的出口处直径相等。

9.根据权利要求7所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：第一排气孔沿气轴径向的中心线、第二排气孔沿气轴径向的中心线分别与第二气道孔沿气轴径向的中心线相隔60°。

10.根据权利要求9所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：第一排气孔与第二排气孔的直径相同，排气大腰槽的宽度及深度与第一排气孔的直径相等，排气小腰槽的宽度及深度与第二排气孔的直径相等。

11.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：气缸腔孔的轴线与停经片垂直，气缸腔孔与水平面间的角度等于停经片与竖直面间的角度。

12.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在连接轴的表面沿径向设有与连接轴空腔相通的连接轴排气孔。

13.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：勺型气道包括沿阀座台阶盲孔径向的直线气孔及与直线气孔过渡连接相通的L型气孔，直线气孔的进气口为勺型气道的进气口，L型气孔的出气口为勺型气道的出气口。

14.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：连接轴通过锁紧块固定于同步带传动机构的动力输出端下端。

15.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在阀座与气管之间设有嵌于气管周向表面的密封圈，在阀座与下塞之间设有嵌于下塞周向表面的密封圈，在内缸的第一阶梯轴与第二阶梯轴的过渡处设有密封圈，沿活塞凸缘的周向设有两个相互平行的截面为方形的O型密封圈，在活塞凸缘与活塞外表面的过渡处设有密封圈，在支架与气缸腔孔出口端之间设有密封圈。

16.根据权利要求5所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在内缸的第一阶梯轴的端部设有托架，在托架与支架之间活动连接有轴心与气缸腔孔轴心平行的导向柱，抓手上板固定于托架上。

17.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：遮挡组件包括螺纹连接于阀座下端的螺钉及位于螺钉与阀座之间且套于螺钉上的垫圈，下塞的下端面抵于垫圈上。

18.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在气轴的第一气道孔与气源之间连接有进气阀一，在气轴的第二气道孔与气源之间连接有进气阀二。

19.根据权利要求18所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：在机架上释放停经片的工位处设有与进气阀二电连接的光电传感器。

20.根据权利要求1或2或3或4所述的旋转四工位抓取、释放停经片装置，其特征在于：阀座包括圆形凸台及连接于圆形凸台下端的矩形箱体，四个气缸腔孔均布于矩形箱体的四个侧面上，台阶盲孔开于圆形凸台上端面。