CN105598041B - 一种通用型自动理管机及相应理管方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通用型自动理管机及相应理管方法。本发明的理管机用在纺织厂中，用于对从络筒机上下来的纱管自动进行判断、分拣，并进行归类整理和实现纱管的有序摆放。本发明的自动理管机主要包括分离输送机构、检测机构、分拣机构、旋转缓冲筐、收集筐以及控制装置。本发明的检测机构对纱管的形状、颜色及有、无纱线的判断是通过直接与样管进行对比检测获得的，提高了检测效率和检测精度。本发明的旋转缓冲筐具有自动倒筐功能。本发明结构简单，能分拣多色纱管，检测效果好、对收集筐的适应性强，无需人工操作，加工制造成本低。

Description

一种通用型自动理管机及相应理管方法

技术领域

本发明涉及一种纺织机械专用设备，具体涉及一种能够适应不同收集筐尺寸并且支持多种纱管颜色和尺寸的通用型自动理管机。

背景技术

目前纺织厂从络筒机上下来的纱管大部分是堆积在一起，无序摆放的，通过人工进行有无纱线的分拣，不同颜色规格的纱管分拣，并按大小头顺序摆放在筐里备用。自动理管机就是一种自动进行纱管判断、分拣，进行归类整理和实现纱管的有序摆放的有效工具。

现有文献中已经公开了一些自动理管机。比如，申请号为201410255680.1的分别公开了一种能够进行四种颜色的纱管分拣和分装的理管机，并且该理管机具有自动换筐装置。申请号为201420306930.5的专利也公开了一种类似的理管机。但是，以上两种理管机的缺点是结构复杂，零部件多，筐小，筐的规格型号受限，适应性差，并需要进行人工倒筐；以上两个专利中涉及到的检测方式是在运行过程中进行纱管的检测判断，但是由于它是在提升机构上进行检测判断，实际运行过程中出现了很多无法解决的问题，如：对不同长度的纱管无法兼容、提升多管时判断失误导致下步工序错误、对提升机构的精度要求过高存在无法解决的问题而导致的判断失误等。

申请号为201420084378.X的专利公开了进行两种颜色分拣和分装的理管机，其分拣判断的过程是静止的，这个过程需要时间配合，降低了机械效率，只能使用纺织厂标准使用的弧形筐及接近弧形筐宽度的筐，容量小，需要用户适应理管机对筐的要求，同时由于其缓冲筐只起到缓冲作用，没有存储作用，所以每次换筐都需要停止检测过程，直到新筐到工作位置为止。

因此，目前的理管机结构过于复杂在使用过程中对各方面精度要求太高，容易出错，而且往往都是仅能够针对一两种规格的收集筐和纱管进行操作，一旦在实际应用中收集筐的尺寸发生变化或者纱管的颜色和尺寸等参数发生变化，则必须重新设计改装，适应性差。

发明内容

针对现有技术中存在的理管机结构复杂、效率低、分拣颜色少、检测判断失误多、筐适应性差等问题，本发明希望提供一种自动理管机，其能够具有分析判断快速高效、分拣多色、检测精度高、适应性强的特点。

具体而言，一方面，本发明提供了一种通用型自动理管机，包括：分离输送机构、检测机构、分拣机构、旋转缓冲筐、收集筐、收集筐输送机构以及控制装置，其特征在于，

所述分离输送机构用于对纱管进行分离并逐个地输送通过所述检测机构的检测位置；

所述检测机构对每个经过的纱管进行检测，并将检测结果输送至所述控制装置；

所述控制装置基于检测结果对纱管进行分类，并控制所述分拣机构根据对纱管的分类进行分拣；

所述分拣机构具有若干纱管收集通道，所述分拣机构基于纱管的分类将相应纱管分送至不同的纱管收集通道并对每个纱管收集通道分送的纱管进行计数，所述分拣机构的每个纱管收集通道下方具有一个旋转缓冲筐，其中，每个旋转缓冲筐包括若干用于接收纱管的子缓冲筐；

所述收集筐位于所述旋转缓冲筐的下方；

所述收集筐输送机构与所述纱管收集通道的数目相同，用于为每个纱管收集通道输送收集筐；

所述控制装置接收对每个纱管收集通道的计数，并且当任意一个纱管收集通道中当前正在接收纱管的子缓冲筐中的纱管数量达到预定阈值时，控制相应旋转缓冲筐进行旋转，使得当前子缓冲筐中的纱管落入相应收集筐中，而另一子缓冲筐旋转至收集位置对后续纱管进行接收。

在一种优选实现方式中，相邻的收集筐输送机构之间通过可伸缩连接杆彼此横向连接，进而可以改变其横向距离。

在另一种优选实现方式中，每个纱管收集通道之间的间距可调。

在另一种优选实现方式中，所述旋转缓冲筐还包括驱动机构和旋转轴，所述旋转轴位于纱管收集通道的下方，所述驱动机构能够驱动所述旋转缓冲筐绕所述旋转轴进行顺时针、逆时针交替旋转。

在另一种优选实现方式中，所述分离输送机构包括漏斗机构、提升机构和分离检测辊，所述漏斗机构用于接收散乱的纱管并将纱管整理摆放整齐，所述提升机构逐个将纱管提升至分离检测辊的位置处，所述分离检测辊为旋转轴水平的滚筒构造，滚筒绕其外表面具有若干半圆柱形的凹槽，用于从提升机构接收纱管，并将纱管旋至检测位置，所述检测位置位于所述分离检测辊的顶部。

在另一种优选实现方式中，所述检测机构包括检测装置和样管架，所述样管架位于所述检测位置的侧部，并且所述样管架上放置有纱管的样管，所述检测装置对到达检测位置的纱管和样管进行图像采集，并且由所述控制装置基于所采集的图像对纱管进行分类。

在另一种优选实现方式中，所述控制装置将纱管分为有纱纱管和无纱纱管，并且将无纱纱管按颜色分类，所述检测机构直接将有纱纱管通过单独的通道排出并收集，而将无纱纱管输送至所述分拣机构。

在另一种优选实现方式中，分离检测辊表面有辅助检测用的背景条纹。

在另一种优选实现方式中，所述控制装置中根据收集筐和旋转缓冲筐的容量分别预设有相应纱管数量阈值。

另一方面，本发明提供一种利用所述的自动理管机进行理管的方法，其包括如下步骤：

1)、将纱管置于分离输送机构中，使纱管逐个输送通过检测机构的检测位置；

2)、利用所述检测机构对每个经过的纱管进行检测，并将检测结果输送至控制装置；

3)、利用控制装置基于检测结果对纱管进行分类，控制所述分拣机构根据对纱管的分类将相应纱管分送至不同的纱管收集通道并对每个纱管收集通道中的纱管进行计数；

4)、利用旋转缓冲筐的一个子缓冲筐对相应纱管收集通道分送的纱管进行缓存；

5)、对当前子缓冲筐接收的纱管进行计数，并利用控制装置判定计数量是否达到数量阈值，当该子缓冲筐所接收的纱管达到其数量阈值时，通过旋转使当前的子缓冲筐转至倒管状态的同时，将另一子缓冲筐旋转到纱管收集通道的输出口处；

6)、利用收集筐输送机构上的收集筐对从子缓冲筐中倒出的纱管进行接收，并且对当前的收集筐中的纱管进行计数，并利用控制装置判定计数量是否达到其数量阈值，当收集筐中的纱管达到数量阈值后，控制收集筐输送机构向前移动，进而使后续的空收集筐进入收集位置。

本发明的自动理管机能够自动进行细纱管整理并按顺序进行摆放，主要配置在自动络筒机上使用，可以对纱管的形状、颜色及有无纱线进行区分、分离和按序分装，是一种解放人工，实现有序摆放的自动理管设备。

有益效果

与现有的理管机相比，本发明带来如下有益效果：

(1)、在运行过程中进行纱管的形状、颜色及有无纱线的检测判断，有利于提高整机运行效率，提高检测精度，更适应络筒低支纱的在线配置，适应范围广(这里提到的低支纱是指纱线支数低的纱，低支纱络筒时单位时间排出的纱管数量多，即单位时间需要进行处理的管多，本发明的纱管处理效率显著高于现有设备，因此尤其适合低支纱)；

(2)、与现有的只能对固定几种颜色的纱管进行分拣的设备相比，本发明的设备能够对多种颜色进行分拣，具有很强的扩展性，更加迎合用户的要求，适应市场变化需求；

(3)、而且，通过采用间距可调的输送机构设计方式，本发明对于不同规格的收集筐，都能够完全适应，适合不同的用户使用；

(4)、进入旋转缓冲筐和收集筐的纱管数量可调，可分别适应不同的要求；

(5)、由于样管板的设计，通过基于纱管与样管的比对进行检测，消除了数据库取样产生的色差，样管更换方便快捷，即便需要分拣的纱管种类发生变化，只要更换样管即可；

(6)、由于采用了旋转缓冲筐，实现了自动换筐的无缝连接，无须停止检测进行换筐操作，而且，通过交替的使旋转缓冲筐顺时针和逆时针的倾倒纱管，可以保证纱管在缓冲筐中均匀分布；

(7)、本发明的设备结构简单，降低用户的使用成本的同时增强耐久性，提高分拣的准确率。

(8)、本发明在分离检测辊表面上添加了辅助检测用的背景条纹，用于辅助进行纱管形状判断，增加检测的准确性。

附图说明

图1示出了本发明一个实施例中的通用型自动理管机的示意图；

图2示出了图1所示实施例中的检测机构示意图；

图3示出了图1所示实施例中的输送机构示意图；

图4示出了图1所示实施例中的旋转缓冲筐的示意图；

图5示出了本发明的通用型自动理管机进行自动理管的流程示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图1所示的自动理管机包括分离输送机构(其中包括漏斗机构1、提升机构2和分离检测辊3)、检测机构(其中包括检测装置4和样管板9)、分拣机构5、旋转缓冲筐6、收集筐7以及控制装置(图中未画出)。优选地，在本实施例中，还包括收集筐输送机构8。

分离输送机构的作用是将由自动络筒机输出的无序纱管进行初步的整理，进而逐个地进行后续的检测和分拣。在本实施例中，分离输送机构包括漏斗机构1、提升机构2和分离检测辊3，在对使用过的纱管进行整理时，首先将自动络筒空管输送带上排出的纱管导入到漏斗机构1中，漏斗机构1将纱管顺序地摆放在提升机构2的下部，提升机构1具有多个用于提升纱管的提升板，逐个地将纱管提升并输送给分离检测辊3。分离检测辊3呈滚筒状，能够绕旋转轴水平地旋转，滚筒绕其外表面具有若干半圆柱形的凹槽，用于从提升机构接收纱管。分离检测辊先将纱管进行分离，分离成单独存在的运行状态，在分离检测辊带动纱管运行到检测位置时，检测装置进行纱管颜色、大小端及有、无纱线的检测。

如图2所示，在本实施例中将检测位置设置在分离检测辊的顶部，然后将检测装置4设置在分离检测辊3的顶部的上方，将样管板9设置在分离检测辊3的侧部。由检测装置4直接对旋转到分离检测辊3顶部的纱管和样管板9上的样管同时进行检测，在本实施例中，检测指的是图像采集。检测装置4将所采集到的目标纱管和样管的图像一起输送至控制装置(该控制装置也可以集成在检测装置4内)，控制装置基于所拍摄的图像对纱管进行分类。首先，控制装置基于纱管图像判断纱管上是否有纱，这是本领域技术人员可以实现的。如果有纱，则直接将该纱管分类成有纱纱管，直接剔除或者通过单独的有纱纱管的通道分拣出去(不经过分拣装置)，对所排出的纱管进行收集。接下来，如果纱管上无纱，则控制装置将目标纱管的图像分别与各个样管的图像进行比对以判定目标纱管与哪一个样管的颜色最接近，然后，将目标纱管分类到该样管的类别中去。

通过检测之后，目标纱管则具有了确定的类别，随后，则将无纱的目标纱管输送到分拣机构5。分拣机构5具有若干纱管收集通道。分拣机构5基于纱管的分类将相应纱管分送至不同的纱管收集通道并对每个纱管收集通道分送的纱管进行计数(计数也可以由控制装置进行)，分拣机构的每个纱管收集通道下方具有一个旋转缓冲筐，其中，每个旋转缓冲筐包括驱动机构12、旋转轴13以及两个用于接收纱管的子缓冲筐14、15。旋转缓冲筐通过可伸缩支架吊装在相应收集通道的下方。驱动机构12能够驱动旋转缓冲筐绕旋转轴13进行旋转。

在每个纱管收集通道中，可以对纱管的大小端进行理顺，这个过程可以通过机械方式实现，也可以通过电子方式实现。

控制装置中根据收集筐和旋转缓冲筐的容量分别预设有相应纱管数量阈值。控制装置接收(或者直接由控制装置进行计数)对每个纱管收集通道的计数，并且当任意一个纱管收集通道中当前正在接收纱管的子缓冲筐中的纱管数量达到预定阈值时，控制相应旋转缓冲筐进行旋转，使得当前子缓冲筐中的纱管落入相应收集筐中，而另一子缓冲筐能够对后续纱管进行接收。比如，在图4中，如果子缓冲筐14中的纱管数量达到阈值，则驱动机构驱动旋转缓冲筐逆时针旋转至子缓冲筐14的中心正对纱管接收口16，则此时子缓冲筐14的左侧边向下倾斜，其中的纱管滑落到下方的收集筐中，而子缓冲筐15继续收集纱管。

进入相应缓冲筐内的纱管，都是经过颜色分拣后按照大小端顺序进行储存的，进入缓冲筐内的数量可按收集筐的容量及纱管的规格进行设定，以求达到最佳效果。当缓冲筐内的数量达到设定值时，驱动件动作，带动旋转筐1沿图示箭头方向进行旋转，将旋转筐1内的纱管倒入收集筐的同时，带动旋转筐2旋转到接管位置进行纱管收集，实现了缓冲筐倒管、接管动作的顺畅转换。

控制装置同时基于每个纱管收集通道的计数，确定当前的收集筐中的纱管数量是否达到阈值，达到阈值则触发换筐。换筐时，收集筐输送通道向前推进一个收集筐的距离，则装满的收集筐离开收集位置，空筐进入收集位置，继续下一个轮收集。排出的装满的收集筐由工人运送到指定区域进行摆放备用。

在一种优选实现方式中，如图3所示，输送机构中包含两个输送通道8、18、两个连接件10、20。输送通道之间通过可调节的连接件10进行连接，输送通道与机架之间通过连接件20进行连接，连接件10和连接件20可调节相邻通道之间的距离，通过距离的调节来适应不同规格的收集筐的宽度，通过调节安装旋转缓冲筐的支架的长度来调节旋转缓冲筐与收集筐之间的高度距离不变，从而适应不同规格的收集筐。输送通道通过连接件10可扩展至2个以上，并通过连接件2与机架连接，以适应更多颜色纱管的分拣。

更优选地，每个纱管收集通道之间也通过可伸缩连接杆进行连接，进而可以改变其横向距离。

在一种优选实现方式中，第一子缓冲筐和第二子缓冲筐均为绕旋转轴形成的扇形的构造，扇形的中心角大于90度，优选地，小于等于120度，从而使得，当二者中的一个位于纱管收集通道出口下方对纱管进行收集时，另一个子缓冲筐处于倒管状态，反之亦然。

此外，本发明采用样管板9，样管板9处插入需要分拣的样管，样管的形状、数量及颜色可根据实际运行的情况更换，由于纱管的形状、颜色及有、无纱线的判断是直接与样管进行比对，不会出现比对误差。通常通过采集样管建立数据库的方法，在采集样管的时候会因环境、天气等因素造成样管颜色失真，从而造成比对失误，或无法判断等问题。而通过样管进行比对，处于同样环境下的样管和纱管进行比对，很难出现因为颜色失真造成的比对失误，更换品种时只要将样管板上的样管更换成生产样管即可，方便快捷，操作简单。

在一种优选实现方式中，本发明在分离检测辊表面上添加了辅助检测用的背景条纹，用于辅助进行纱管形状判断，增加检测的准确性。具体而言，在分离检测辊的用于容纳纱管的凹槽内，设置背景条纹。优选地，在垂直于纱管放置方向上设置条纹，该条纹优选为黑白相间的条纹。本发明将检测装置设置在分离检测辊上方，当纱管到达分离检测辊顶部时进行检测，为检测提供了充足的稳定检测时间，并辅以背景条纹，能够更精确地对纱管的形状进行检测，判定纱管的方向和长度，可以适应不同长度的纱管。而现有技术中往往在提升机构处进行检测，不仅检测效率低，而且必须要进行停止检测，效率低下。

综上，本发明的理管机可以在纱管的持续输送过程中检测并判断纱管的形状、颜色及有、无纱线；提高了理管机效率；输送过程中在分离检测辊处进行检测判断，不但提高了检测效率，还有效拓宽了对纱管长度规格的适应范围，解决了因精度要求产生的误判。此外，本发明可以进行多种颜色的分拣整理，并能够任意扩展；本发明通过输送装置的调节功能，配合缓冲筐的高度调节，可使用不同规格的收集筐，适应用户不同的需求。缓冲筐的特殊结构运用，有效地保证自动换筐过程中的无缝连接，不影响上道工序的运行，保持纱管运行检测状态不间断。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种通用型自动理管机，包括：分离输送机构、检测机构、分拣机构、旋转缓冲筐、收集筐、收集筐输送机构以及控制装置，其特征在于，

所述分离输送机构用于对纱管进行分离并逐个地输送通过所述检测机构的检测位置；

所述检测机构对每个经过的纱管进行检测，并将检测结果输送至所述控制装置；

所述控制装置基于检测结果对纱管进行分类，并控制所述分拣机构根据对纱管的分类进行分拣；

所述分拣机构具有若干纱管收集通道，所述分拣机构基于纱管的分类将相应纱管分送至不同的纱管收集通道并对每个纱管收集通道分送的纱管进行计数，所述分拣机构的每个纱管收集通道下方具有一个旋转缓冲筐，其中，每个旋转缓冲筐包括若干用于接收纱管的子缓冲筐；

所述收集筐位于所述旋转缓冲筐的下方；

所述收集筐输送机构与所述纱管收集通道的数目相同，用于为每个纱管收集通道输送收集筐；相邻的所述收集筐输送机构之间通过可伸缩连接杆彼此横向连接，进而可以改变其横向距离；

所述控制装置接收对每个纱管收集通道的计数，并且当任意一个纱管收集通道中当前正在接收纱管的子缓冲筐中的纱管数量达到预定阈值时，控制相应旋转缓冲筐进行旋转，使得当前子缓冲筐中的纱管落入相应收集筐中，而另一子缓冲筐旋转至收集位置对后续纱管进行接收。

2.根据权利要求1所述的通用型自动理管机，其特征在于，每个纱管收集通道之间的间距可调。

3.根据权利要求1所述的通用型自动理管机，其特征在于，所述旋转缓冲筐还包括驱动机构和旋转轴，所述旋转轴位于纱管收集通道的下方，所述驱动机构能够驱动所述旋转缓冲筐绕所述旋转轴进行顺时针、逆时针交替旋转。

4.根据权利要求1所述的通用型自动理管机，其特征在于，所述分离输送机构包括漏斗机构、提升机构和分离检测辊，所述漏斗机构用于接收散乱的纱管并将纱管整理摆放整齐，所述提升机构逐个将纱管提升至分离检测辊的位置处，所述分离检测辊为旋转轴水平的滚筒构造，滚筒绕其外表面具有若干半圆柱形的凹槽，用于从提升机构接收纱管，并将纱管旋至检测位置，所述检测位置位于所述分离检测辊的顶部。

5.根据权利要求4所述的通用型自动理管机，其特征在于，所述检测机构包括检测装置和样管架，所述样管架位于所述检测位置的侧部，并且所述样管架上放置有纱管的样管，所述检测装置对到达检测位置的纱管和样管进行图像采集，并且由所述控制装置基于所采集的图像对纱管进行分类。

6.根据权利要求5所述的通用型自动理管机，其特征在于，所述控制装置将纱管分为有纱纱管和无纱纱管，并且将无纱纱管按颜色分类，所述检测机构直接将有纱纱管通过单独的通道排出并收集，而将无纱纱管输送至所述分拣机构。

7.根据权利要求4所述的通用型自动理管机，其特征在于，所述分离检测辊表面有辅助检测用的背景条纹。

8.根据权利要求1所述的通用型自动理管机，其特征在于，所述控制装置中根据收集筐和旋转缓冲筐的容量分别预设有相应纱管数量阈值。

9.一种利用权利要求1中所述的自动理管机进行理管的方法，其包括如下步骤：

1)、将纱管置于分离输送机构中，使纱管逐个输送通过检测机构的检测位置；

2)、利用所述检测机构对每个经过的纱管进行检测，并将检测结果输送至控制装置；

3)、利用控制装置基于检测结果对纱管进行分类，控制所述分拣机构根据对纱管的分类将相应纱管分送至不同的纱管收集通道并对每个纱管收集通道中的纱管进行计数；

4)、利用旋转缓冲筐的一个子缓冲筐对相应纱管收集通道分送的纱管进行缓存；

5)、对当前子缓冲筐接收的纱管进行计数，并利用控制装置判定计数量是否达到数量阈值，当该子缓冲筐所接收的纱管达到其数量阈值时，通过旋转使当前的子缓冲筐转至倒管状态的同时，将另一子缓冲筐旋转到纱管收集通道的输出口处；

6)、利用收集筐输送机构上的收集筐对从子缓冲筐中倒出的纱管进行接收，并且对当前的收集筐中的纱管进行计数，并利用控制装置判定计数量是否达到其数量阈值，当收集筐中的纱管达到数量阈值后，控制收集筐输送机构向前移动，进而使后续的空收集筐进入收集位置。