CN105711892A - 化纤智能数字化专用包装工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，机器人底座的一端固定在地板上，机器人底座的另外一端与旋转支架连接，提供机器人在水平面的旋转机构，同时旋转支架的一端与机器人底板通过螺丝进行连接固定，丝饼抓取机械手的一端通过螺丝固定在机器人底板上，丝饼抓取机械手的另一端通过螺丝与丝饼隔板机械手连接。本发明提高生产效率，由于减低了机器人本身的联动的摆动幅度，降级了运行时能耗，在保证丝饼产品质量的同时，将可能的降低生产过程的认为因素以及操作人员，实现化纤丝饼堆垛、包装的全自动化和高品质化。

Description

化纤智能数字化专用包装工业机器人

【技术领域】

本发明涉及化纤自动化技术领域，具体地说，是一种化纤智能数字化专用包装工业机器人。

【背景技术】

我国是化纤大国，但不是化纤强国，从化纤的产量来说，2014年我国化纤产业达到5400万吨，其中涤纶产量达到3200万吨，全世界70％以上的涤纶在我国生产，面对每年如此大规模的生产量，智能化自动化的先进生产、包装、管理一条龙的物流系统是企业提升核心价值，提升整体行业的用人用工成本的必经之路；而众所周知，纺织行业在我国依然是劳动密集型产业，虽然随着技术的不断发展和进步，自动化设备在纺织行业中的应用越来越广泛，但在这个行业中仍然需要大量的人参与，目前没有全自动的包装以及工作设备，同时化纤丝饼的包装也对产品质量具有一定的影响，间接的影响了企业的产品质量。同时随着化纤企业产品的日益扩大以及种类的繁多，包装过程对丝束品质的影响就越来越大，因此企业对包装以及运输等过程控制要求越来越严格，而随着熔体直纺线以及超大容量涤纶线的国产化，因此企业对于在有限空间与时间的应用要求极为迫切，对于提高生产效率，过多的人工操作已经远远不能满足要求，因此实现化纤丝饼的自动包装势在必行，同时对于整体行业向智能化、信息化发展具有积极的推进作用。

目前我国化纤企业的自动化包装生产物流过程目前还是以人工包装为主，化纤丝饼从纺丝线或加弹机下线后，需要人工将丝车推送至包装车间，丝车上丝饼信息由纸制信息表记录。丝饼在等待外观检测、染色分级等过程后，等级信息记录至信息表内。分级完成的丝饼由人工按信息表分拣装箱、封箱打包、码板，最后运送至成品库区。这种生产物流过程不适应大规模的生产，存在着许多缺点：人员密集，劳动强度大，效率低下；丝车在等待外检染色时占用时间太长，丝车周转缓慢，影响丝饼生产效率，且占用大片场地，导致场地利用率低；产品信息追溯困难，影响质量。

尽管传统的包装行业发展迅速，但目前国内外对于化纤自动化的包装设备较少，这主要有化纤包装过程中丝饼的影响因素以及丝饼包装环境等影响；通常一个化纤丝饼的质量在10kg，且其在包装过程中，侧面丝饼易于受割伤、碰撞、触摸等影响，从而导致整个丝饼质量下降而难以使用，因此传统的包装难以对于量大、质重的丝饼进行精细包装，同时由于丝饼包装、堆垛过程中的4、9等丝饼难以实现一人同时包装因此各生产企业等带来难度；目前化纤丝饼的包装过程有采用机械化作业，但其只能对于四个丝饼或者单个丝饼的包装，而对于大质量的丝饼包装、堆垛难以实现，同时由于在堆垛过程中，机械手臂摆动幅度大，因此带来的对于机械的要求，以及丝饼的质量不能过大，并且目前单一的机械手臂作业，效率低；因此本专利针对目前化纤丝饼堆垛、包装过程中存在的自动程度低，导致的人工需求量大，产品质量难以保证，且堆垛、包装过程劳动强度大，尤其是对于目前超大容量的熔体聚酯装置中，量大而带来的效率低等问题，通过设计具有五个自由度联动的化纤堆垛、包装全自动机器人，实现化纤丝饼堆垛、包装的全自动化，同时实现丝饼包装的高效率以及信息的自动化采集和标记，实现整个流程的自动化和信息化，保证化纤产品质量以及物流的全自动追溯过程。从而利于后续的物流信息化过程，实现化纤丝饼的自动化对坐、包装与信息化物流化的融合，提高厂房的利用率和生产效率。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种化纤智能数字化专用包装工业机器人。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，废旧纤维和功能切片样品通过智能化在线添加装置进行熔融得到改性聚酯熔体，以熔体直纺在线添加的方式，将改性聚酯熔体和直纺熔体进行混合后进行熔融纺丝，得到聚纤产品，将聚纤产品输送到化纤智能数字化专用包装工业机器人中，其特征在于，化纤智能数字化专用包装工业机器人由机器人底座，旋转支架，机器人底板，丝饼抓取机械手，丝饼隔板机械手五部分组成，机器人底座的一端固定在地板上，机器人底座的另外一端与旋转支架连接，提供机器人在水平面的旋转机构，同时旋转支架的一端与机器人底板通过螺丝进行连接固定，丝饼抓取机械手的一端通过螺丝固定在机器人底板上，丝饼抓取机械手的另一端通过螺丝与丝饼隔板机械手连接；其中所述的机器人底板平面为四边形。由机器人底座带旋转支架，在降低机械的整体重心情况下，保证机器人整体的稳定性，同时由具有上下底座，保护旋转支架，不仅可以提高旋转过程的稳定性，同时还可以在机器人底板上安装其他机械构件，避免了直接在选择支架上安装，而出现的空间狭窄，不利于设备的安装等情况。

所述的丝饼抓取机械手包含第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手；且第一丝饼抓取机械手和第二丝饼抓取机械手具有相同结构，且第一丝饼抓取机械手和第二丝饼抓取机械手承对称分布，都包含丝饼机械手底座，丝饼机械手连接垫片，丝饼抓取机械手支撑柱，第一活动连接位，第一活动杆，第二活动连接位，第二活动杆，第三活动连接位，第四活动杆，第五活动连接位，第五活动杆，丝饼抓取板底板，丝饼抓取板。

下面就第一丝饼抓取机械手进行说明。

第一丝饼抓取机械手由丝饼机械手底座，丝饼机械手连接垫片，丝饼抓取机械手支撑柱，第一活动连接位，第一活动杆，第二活动连接位，第二活动杆，第三活动连接位，第四活动杆，第五活动连接位，第五活动杆，丝饼抓取板底板，丝饼抓取板组成；

所述的丝饼机械手底座的一端固定机器人底板上，丝饼机械手底座的另外一端通过丝饼机械手连接垫片与丝饼抓取机械手支撑柱通过螺丝连接固定，第一活动连接位的一端与丝饼抓取机械手支撑柱通过螺丝连接，第一活动连接位的另外一端与第一活动杆连接，第一活动连接位可以进行竖直方向的180°旋转，通过第一活动连接位的旋转带动第一活动杆的运动。

第二活动连接位的一端与第一活动杆连接，第二活动连接位的另外一端与第二活动杆连接，第二活动连接位可在竖直方向180°旋转。

第三活动连接位的的一端与第二活动杆连接，第三活动连接位的的另外一端与第三活动杆连接，第三活动连接位可与第二活动杆垂直平面进行360°旋转，从而带动第三活动杆进行轴向旋转作业。

第四活动连接位的一端与活动杆连接，第四活动连接位的另外一端与第四活动杆连接，第四活动连接位可在竖直方向180°旋转。丝饼抓取板通过丝饼抓取板底板与第四活动杆螺丝固定连接在一块，从而达到通过第四活动杆的运动而带动丝饼抓取板的运动。通过多个可以自由旋转转动的构件组成具有多轴的旋转机械手，提高机械手操作的多角度，多方位性，使设备具有更多的用途和适用性。

所述的丝饼抓取板由机械抓取手底座，机械抓取手称量承重杆，称量夹盘系统三大部分组成，且丝饼抓取板为圆形，且圆心位置通过螺丝与机械抓取手底座的一端连接，同时丝饼抓取板的另外一端通过螺丝把机械抓取手称量承重杆的一端固定，且机械抓取手称量承重杆的另外一端通过螺丝与称量夹盘系统连接。

所述的称量夹盘系统包含有具有四个相同结构的第一丝饼夹盘系统，第二丝饼夹盘系统，第三丝饼夹盘系统和第四丝饼夹盘系统，且每一个丝饼夹盘系统都包含丝饼夹盘支柱，丝饼夹盘伸缩器，丝饼夹盘重量传感器和丝饼夹盘四大部分；丝饼夹盘支柱一端连接在机械手抓取手称量称重杆上，另外一端与丝饼夹盘重量传感器连接，丝饼夹盘内侧与丝饼夹盘重量传感器连接，丝饼伸缩器固定在丝饼夹盘支柱中间。

所述的称量夹盘系统中的第一夹盘支柱，第二夹盘支柱，第三夹盘支柱，第四夹盘支柱通过螺丝固定在机械抓取手称量承重杆的圆形截面四等份处。

具体为：

第一夹盘支柱一端通过螺丝固定在机械抓取手称量承重杆上，第一夹盘支柱的另外一端与第一夹盘重量传感器连接，第一夹盘内侧与第一夹盘重量传感器通过螺丝连接，第一夹盘伸缩器通过螺丝固定在机械抓取手称量承重杆上。采用具有活动的伸缩器，是夹取系统能够进行大小的变换，从而适应不同内径大小的丝饼以及纱线丝筒的夹取工作，结构设计更具有广泛性。

所述的第一夹盘外侧为圆弧形，其弧度为30～45°。弧度不易过大，过大则使丝饼夹取过程中，其夹取的丝饼筒内径需较大才能夹取，而过小，会导致夹取过程中在丝筒壁上的应力集中或过大，影响纤维品质。

采用具有四个对称结构的设计，避免了在夹取过程中应力的不均匀，影响纱线品质，同时对称结构的设计提高了丝饼在转动运输过程中的稳定性，避免在法向应力作用下，丝饼向外抛射的情况发生。

丝饼隔板机械手：

所述的丝饼隔板机械手包含第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，且第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手具有相同结构，且第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手呈对称分布，都包含丝饼隔板机械手底座，丝饼隔板机械手连接垫片，丝饼隔板机械手支撑柱，隔板机械手第一活动位，隔板机械手第一活动杆，隔板机械手第二活动位，隔板机械手第二活动杆，隔板机械手第三活动位，隔板机械手第三活动杆，隔板抓取机械手底座和隔板抓取板；

以下就第一丝饼隔板机械手进行说明：

第一丝饼隔板机械手由丝饼隔板机械手底座，丝饼隔板机械手连接垫片，丝饼隔板机械手支撑柱，隔板机械手第一活动位，隔板机械手第一活动杆，隔板机械手第二活动位，隔板机械手第二活动杆，隔板机械手第三活动位，隔板机械手第三活动杆，隔板抓取机械手底座和隔板抓取板组成；

所述的第一隔板机械手中丝饼隔板机械手底座的一端固定机器人底板上，丝饼隔板机械手底座的另外一端通过丝饼隔板机械手连接垫片与丝饼隔板抓取机械手支撑柱通过螺丝连接固定，第一隔板机械手第一活动连接位的一端与丝饼隔板抓取机械手支撑柱通过螺丝连接，隔板机械手第一活动连接位的另外一端与隔板机械手第一活动杆连接；隔板机械手第一活动连接位可以进行竖直方向的180°旋转，通过活动位的旋转带隔板机械手动活动杆的运动；隔板抓取板通过隔板抓取板底座与隔板机械手第三活动杆进行固定连接。

隔板机械手第二活动连接位的一端与隔板机械手第一活动杆连接，隔板机械手第二活动连接位的另外一端与隔板机械手第二活动杆连接，隔板机械手第二活动连接位可在竖直方向180°旋转。

隔板机械手第三活动连接位的一端与隔板机械手第二活动杆连接，隔板机械手第三活动连接位的另外一端与隔板机械手第三活动杆连接，隔板机械手第三活动连接位可与隔板机械手第二活动杆垂直平面进行360°旋转，从而带动隔板机械手第三活动杆进行轴向旋转作业。

隔板抓取板通过隔板抓取板底座与隔板机械手第三活动杆进行固定连接，从而达到通过第三隔板机械手活动杆的运动而带动隔板抓取板的运动。

所述的隔板抓取板为正方形，且隔板抓取板的四个角以及中心位置分布有具有相同结构的隔板抓取装置，且每个隔板抓取装置由隔板抓取板底座，隔板抓取板支撑杆和隔板抓取吸取件组成；隔板抓取板支撑杆的一端通过螺丝与隔板抓取板底座固定在隔板抓取板上，隔板抓取板支撑杆的另外一端通过螺丝连接隔板抓取吸取件；隔板抓取吸取件可以形成负压，通过负压达到对纸壳、塑料泡沫的丝饼隔板进行抓取。对于质量较轻的纸壳以及塑料泡沫，采用负压吸取进行抓取，具有效率高，能耗低，同时隔板吸取为四角加中心位置，保证吸取的稳定性和准确性，同时还可以由四角位置的定位，对丝饼垛进行控制，避免隔板吸取单一装置出现隔板吸取无效而掉隔板，再次吸取隔板的过程。

所述的第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手，第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，分别占据机器人底板的四边；使具有相同结构的丝饼抓取机械手和丝饼隔板机械手呈对称分布，提高系统运行的稳定性，不仅可以保障丝饼重量称取过程的精确性，同时可以提高运行的效率。

一种智能化在线添加装置，其包含纤维加料装置，活塞压缩熔融罐，熔融熔体储存釜，在线添加熔体釜，功能切片添加装置五部分；纤维加料装置安装在活塞压缩熔融罐侧壁上；所述的活塞压缩熔融罐，熔融熔体储存釜和在线添加熔体釜共用一套管壁系统，熔融熔体储存釜设置活塞压缩熔融罐与在线添加熔体釜之间，在线添加装置的熔体进料管是与在线添加熔体釜的出料管连接，通过精密计量泵控制在线添加熔体流量，功能切片添加装置安装在在线添加熔体釜出料管线上；

功能切片添加装置包含切片料斗，切片熔融螺杆，计量泵，切片加料管四部分组成，切片料斗与切片熔融螺杆相连，切片加料管的一端连接在在线添加熔体釜出料管上，切片加料管的另一端与切片熔融螺杆的挤出机头相连，在切片加料管上安装有计量泵。

所述的纤维加料装置包含废丝进料管，进料口阀门，负压装置三部分组成，所述的废丝进料管与活塞压缩熔融管体连接，且废丝进料管上连接有进料口阀门和负压装置，进料口阀门到活塞压缩熔体罐体的距离与负压装置到活塞压缩熔体管体的距离比值为2∶3。

所述的活塞压缩熔融罐包含活塞压缩熔融罐体，活塞压缩熔融罐出料管，活塞压缩熔融罐出料阀门三部分组成；且活塞压缩熔融罐体由活塞，活塞压缩熔融罐壁，活塞压缩熔融罐底板组成；所述的活塞压缩罐出料管设置在活塞压缩熔融罐底板中心位置，且活塞压缩罐出料管上连接有活塞压缩熔融罐出料阀门。具有活塞的活塞压缩熔融罐对丝状废纤维制品进行压缩，避免了常规废纤维制品难以直接熔融加工。由于活塞压缩过程中存在压力，因此管壁底部采用开口向上的球形曲面，保证罐体的稳定性和最大化使用空间，同时还可以是压缩过程中的压力，传递给熔体，使高粘度的聚酯熔体能够顺利的流入熔融熔体储存釜中。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明专利五个自由度联动化纤包装专用工业机器人通过设计具有五个自由度联动的化纤堆垛、包装全自动机器人，以对称结构的两组丝饼抓取、隔板抓取的设备，构建具有快速丝饼抓取的机器人，提高生产效率，同时由于减低了机器人本身的联动的摆动幅度，降级了运行时能耗，在保证丝饼产品质量的同时，将可能的降低生产过程的认为因素以及操作人员，实现化纤丝饼堆垛、包装的全自动化和高品质化；同时丝饼抓取过程中采用具有称重和信息记录的装置，实现丝饼包装的高效率以及信息的自动化采集和标记，实现整个流程的自动化和信息化，保证化纤产品质量以及物流的全自动追溯过程。

【附图说明】

图1为本发明的底板丝饼机械手和丝饼隔板抓取连接平面示意图；

图2为本发明的丝饼抓取机械手结构示意图；

图3为本发明的丝饼抓取板结构示意图；

图4为本发明的丝饼夹取系统结构示意图；

图5为本发明专利的丝饼隔板机械手结构示意图；

图6为本发明的隔板抓取板结构示意图；

图7为本发明的智能化在线添加装置的流程示意图；

图8为本发明的智能化在线添加装置的结构示意图；

附图中的标记为：1为机器人底座，2为旋转支架，3为机器人底板，4为丝饼抓取机械手，5为丝饼隔板机械手，401为丝饼机械手底座，402为丝饼机械手连接垫片，403丝饼抓取机械手支撑柱，404为第一活动连接位，405为第一活动杆，406为第二活动连接位，407为第二活动杆，408为第三活动连接位，409为第三活动杆，410为第四活动连接位，411为第五活动杆，412为丝饼抓取板底板，413丝饼抓取板；4131为机械抓取手底座，4132为机械抓取手称量承重杆，4133为称量夹盘系统；3311为第一夹盘支柱，3321为第一夹盘伸缩器，3331为第一夹盘支柱垫片，3341为第一夹盘；3312为第二夹盘支柱；3313为第第三夹盘支柱；3314为第四夹盘支柱；501为丝饼隔板机械手底座，502为丝饼隔板机械手连接垫片；503丝饼隔板机械手支撑柱，504为隔板机械手第一活动位，505为隔板机械手第一活动杆，506为隔板机械手第二活动位，507为隔板机械手第二活动杆，508为隔板机械手第三活动位，509为隔板机械手第三活动杆，510为隔板抓取机械手底座，511为隔板抓取板；4101为隔板抓取板底座，4102为隔板抓取板支撑杆，4103为隔板抓取吸取件。

99881为废丝进料管，99882为进料口阀门，99883为负压装置，99884为活塞压缩熔融罐体，9988401为活塞，9988402为活塞压缩熔融罐壁，9988403为活塞压缩熔融罐底板，99885为活塞压缩熔融罐出料口，99886为活塞压缩熔融罐出料阀门，99887为熔融熔体储存釜，9988701为熔融熔体储存釜壁，9988702为熔融熔体储存釜底板，9988703为熔融熔体储存釜出料阀，99888为在线添加熔体釜，9988801为在线添加熔体釜壁，9988802为在线添加熔体釜底板，9988803为在线添加熔体釜出料管，9988804在线添加熔体釜计量泵；99889功能切片添加装置，998891切片料斗，998892切片熔融螺杆，998893计量泵，998894切片加料管。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种化纤智能数字化专用包装工业机器人的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1-6，一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，废旧纤维和功能切片样品通过智能化在线添加装置进行熔融得到改性聚酯熔体，以熔体直纺在线添加的方式，将改性聚酯熔体和直纺熔体进行混合后进行熔融纺丝，得到聚纤产品，将聚纤产品输送到化纤智能数字化专用包装工业机器人中，其特征在于，化纤智能数字化专用包装工业机器人由机器人底座1，旋转支架2，机器人底板3，丝饼抓取机械手4，丝饼隔板机械手5五部分组成，机器人底座1的一端固定在地板上，机器人底座1的另外一端与旋转支架2连接，提供机器人在水平面的旋转机构，同时旋转支架2的一端与机器人底板3通过螺丝进行连接固定，丝饼抓取机械手4的一端通过螺丝固定在机器人底板3上，丝饼抓取机械手4的另一端通过螺丝与丝饼隔板机械手5连接；其中所述的机器人底板平面为四边形。由机器人底座带旋转支架，在降低机械的整体重心情况下，保证机器人整体的稳定性，同时由具有上下底座，保护旋转支架，不仅可以提高旋转过程的稳定性，同时还可以在机器人底板3上安装其他机械构件，避免了直接在选择支架上安装，而出现的空间狭窄，不利于设备的安装等情况。

废旧纤维和功能切片样品的质量比为1∶4，废旧纤维为纺丝产生的废纤维；功能切片样品为抗菌PET切片等。

所述的丝饼抓取机械手4包含第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手；且第一丝饼抓取机械手和第二丝饼抓取机械手具有相同结构，且第一丝饼抓取机械手和第二丝饼抓取机械手承对称分布，都包含丝饼机械手底座，丝饼机械手连接垫片，丝饼抓取机械手支撑柱，第一活动连接位，第一活动杆，第二活动连接位，第二活动杆，第三活动连接位，第四活动杆，第五活动连接位，第五活动杆，丝饼抓取板底板，丝饼抓取板。

下面就第一丝饼抓取机械手进行说明。

第一丝饼抓取机械手由丝饼机械手底座401，丝饼机械手连接垫片402，丝饼抓取机械手支撑柱403，第一活动连接位404，第一活动杆405，第二活动连接位406，第二活动杆407，第三活动连接位408，第四活动杆409，第五活动连接位410，第五活动杆411，丝饼抓取板底板412，丝饼抓取板413组成；

所述的丝饼机械手底座401的一端固定机器人底板3上，丝饼机械手底座401的另外一端通过丝饼机械手连接垫片402与丝饼抓取机械手支撑柱403通过螺丝连接固定，第一活动连接位404的一端与丝饼抓取机械手支撑柱403通过螺丝连接，第一活动连接位404的另外一端与第一活动杆405连接，第一活动连接位404可以进行竖直方向的180°旋转，通过第一活动连接位的旋转带动第一活动杆405的运动。

第二活动连接位406的一端与第一活动杆405连接，第二活动连接位406的另外一端与第二活动杆407连接，第二活动连接位可在竖直方向180°旋转。

第三活动连接位的408的一端与第二活动杆连接，第三活动连接位的408的另外一端与第三活动杆409连接，第三活动连接位可与第二活动杆垂直平面进行360°旋转，从而带动第三活动杆进行轴向旋转作业。

第四活动连接位410的一端与活动杆连接，第四活动连接位410的另外一端与第四活动杆连接，第四活动连接位可在竖直方向180°旋转。丝饼抓取板通过丝饼抓取板底板与第四活动杆螺丝固定连接在一块，从而达到通过第四活动杆的运动而带动丝饼抓取板413的运动。通过多个可以自由旋转转动的构件组成具有多轴的旋转机械手，提高机械手操作的多角度，多方位性，使设备具有更多的用途和适用性。

所述的丝饼抓取板413由机械抓取手底座4131，机械抓取手称量承重杆4132，称量夹盘系统4133三大部分组成，且丝饼抓取板413为圆形，且圆心位置通过螺丝与机械抓取手底座4131的一端连接，同时丝饼抓取板413的另外一端通过螺丝把机械抓取手称量承重杆4132的一端固定，且机械抓取手称量承重杆4132的另外一端通过螺丝与称量夹盘系统4133连接。

所述的称量夹盘系统4133包含有具有四个相同结构的第一丝饼夹盘系统，第二丝饼夹盘系统，第三丝饼夹盘系统和第四丝饼夹盘系统，且每一个丝饼夹盘系统都包含丝饼夹盘支柱，丝饼夹盘伸缩器，丝饼夹盘重量传感器和丝饼夹盘四大部分；丝饼夹盘支柱一端连接在机械手抓取手称量称重杆上，另外一端与丝饼夹盘重量传感器连接，丝饼夹盘内侧与丝饼夹盘重量传感器连接，丝饼伸缩器固定在丝饼夹盘支柱中间。

所述的称量夹盘系统4133中的第一夹盘支柱3311，第二夹盘支柱3312，第三夹盘支柱3313，第四夹盘支柱3314通过螺丝固定在3232机械抓取手称量承重杆的圆形截面四等份处。

具体为：

第一夹盘支柱3311一端通过螺丝固定在3232机械抓取手称量承重杆上，第一夹盘支柱3311的另外一端与第一夹盘重量传感器3331连接，第一夹盘3341内侧与第一夹盘重量传感器3331通过螺丝连接，第一夹盘伸缩器3321通过螺丝固定在3232机械抓取手称量承重杆上。采用具有活动的伸缩器，是夹取系统能够进行大小的变换，从而适应不同内径大小的丝饼以及纱线丝筒的夹取工作，结构设计更具有广泛性。

所述的第一夹盘3341外侧为圆弧形，其弧度为30～45°。弧度不易过大，过大则使丝饼夹取过程中，其夹取的丝饼筒内径需较大才能夹取，而过小，会导致夹取过程中在丝筒壁上的应力集中或过大，影响纤维品质。

采用具有四个对称结构的设计，避免了在夹取过程中应力的不均匀，影响纱线品质，同时对称结构的设计提高了丝饼在转动运输过程中的稳定性，避免在法向应力作用下，丝饼向外抛射的情况发生。

丝饼隔板机械手：

所述的丝饼隔板机械手5包含第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，且第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手具有相同结构，且第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手呈对称分布，都包含丝饼隔板机械手底座，丝饼隔板机械手连接垫片，丝饼隔板机械手支撑柱，隔板机械手第一活动位，隔板机械手第一活动杆，隔板机械手第二活动位，隔板机械手第二活动杆，隔板机械手第三活动位，隔板机械手第三活动杆，隔板抓取机械手底座和隔板抓取板；

以下就第一丝饼隔板机械手进行说明：

第一丝饼隔板机械手由丝饼隔板机械手底座501，丝饼隔板机械手连接垫片502，丝饼隔板机械手支撑柱503，隔板机械手第一活动位504，隔板机械手第一活动杆505，隔板机械手第二活动位506，隔板机械手第二活动杆507，隔板机械手第三活动位508，隔板机械手第三活动杆509，隔板抓取机械手底座510和隔板抓取板511组成；

所述的第一隔板机械手中丝饼隔板机械手底座501的一端固定机器人底板3上，丝饼隔板机械手底座501的另外一端通过丝饼隔板机械手连接垫片502与丝饼隔板抓取机械手支撑柱503通过螺丝连接固定，第一隔板机械手第一活动连接位504的一端与丝饼隔板抓取机械手支撑柱503通过螺丝连接，隔板机械手第一活动连接位504的另外一端与隔板机械手第一活动杆505连接；隔板机械手第一活动连接位可以进行竖直方向的180°旋转，通过活动位的旋转带隔板机械手动活动杆的运动；隔板抓取板511通过隔板抓取板底座510与隔板机械手第三活动杆509进行固定连接。

隔板机械手第二活动连接位506的一端与隔板机械手第一活动杆连接，隔板机械手第二活动连接位506的另外一端与隔板机械手第二活动杆507连接，隔板机械手第二活动连接位可在竖直方向180°旋转。

隔板机械手第三活动连接位508的一端与隔板机械手第二活动杆连接，隔板机械手第三活动连接位508的另外一端与隔板机械手第三活动杆509连接，隔板机械手第三活动连接位可与隔板机械手第二活动杆垂直平面进行360°旋转，从而带动隔板机械手第三活动杆进行轴向旋转作业。

隔板抓取板511通过隔板抓取板底座510与隔板机械手第三活动杆509进行固定连接，从而达到通过第三隔板机械手活动杆的运动而带动隔板抓取板的运动。

所述的隔板抓取板为正方形，且隔板抓取板的四个角以及中心位置分布有具有相同结构的隔板抓取装置，且每个隔板抓取装置由隔板抓取板底座5101，隔板抓取板支撑杆5102和隔板抓取吸取件5103组成；隔板抓取板支撑杆5102的一端通过螺丝与隔板抓取板底座5101固定在隔板抓取板510上，隔板抓取板支撑杆5102的另外一端通过螺丝连接隔板抓取吸取件5103；隔板抓取吸取件5013可以形成负压，通过负压达到对纸壳、塑料泡沫的丝饼隔板进行抓取。对于质量较轻的纸壳以及塑料泡沫，采用负压吸取进行抓取，具有效率高，能耗低，同时隔板吸取为四角加中心位置，保证吸取的稳定性和准确性，同时还可以由四角位置的定位，对丝饼垛进行控制，避免隔板吸取单一装置出现隔板吸取无效而掉隔板，再次吸取隔板的过程。

所述的第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手，第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，分别占据机器人底板的四边；使具有相同结构的丝饼抓取机械手和丝饼隔板机械手呈对称分布，提高系统运行的稳定性，不仅可以保障丝饼重量称取过程的精确性，同时可以提高运行的效率。

工作流程：首先通过外接电机的作用，使旋转支架转动，然后带动第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手以及第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，然后第一丝饼隔板机械手中的隔板机械手第一活动位带动隔板机械手第一活动杆，然后隔板机械手第二活动位带动隔板机械手第二活动杆，同时隔板机械手第三活动位带动隔板机械手第三活动杆，当隔板抓取板与纸壳、塑料泡沫隔板平行且隔板抓取吸取件与纸壳、塑料泡沫隔板接触时，隔板抓取吸取件形成负压，质量较轻的纸壳、塑料泡沫隔板吸附固定在第一丝饼抓取机械手上，然后隔板机械手第一活动位带动隔板机械手第一活动杆，然后隔板机械手第二活动位带动隔板机械手第二活动杆，同时隔板机械手第三活动位带动隔板机械手第三活动杆，使隔板从隔板垛中分开，同时旋转支架转动90°，然后再重复隔板机械手第二活动位带动隔板机械手第二活动杆，同时隔板机械手第三活动位带动隔板机械手第三活动杆操作，并降低负压，使隔板在机械手中分开，防止在预定位置；同时在此时第一丝饼抓取机械手中的第一活动连接位带动第一活动杆，而第二活动连接位带动第二活动杆，第三活动连接位带动第四活动杆，并且第五活动连接位带动第五活动杆，使丝饼抓取板上的机械抓取手活动撑杆伸入到丝饼的丝筒中性，同时丝饼夹取系统中的丝饼夹取伸缩器进行伸缩运动，然后机械抓取手活动撑杆往外运动，并且此时第一丝饼抓取机械手中的第一活动连接位带动第一活动杆，而第二活动连接位带动第二活动杆，第三活动连接位带动第四活动杆，并且第五活动连接位带动第五活动杆联动，使丝饼升高，然后丝饼夹取系统中的质量称重传感器的感应下，对丝饼的质量进行收集，然后再传输为控制中心，对其物理空间坐标进行标示，然后机械抓取手活动撑杆往外侧移动，并且第一丝饼抓取机械手中的第一活动连接位带动第一活动杆，而第二活动连接位带动第二活动杆，第三活动连接位带动第四活动杆，并且第五活动连接位带动第五活动杆，同时旋转支架转动90°，然后当丝饼与隔板平行接触时机械抓取手活动撑杆往中心靠拢，放下丝饼，实现丝饼、隔板自动堆垛的整个过程，然后第二丝饼隔板机械手以及第二抓取机械手重复以上工序实现机器人的整个工作流程。

一种智能化在线添加装置，其包含纤维加料装置，活塞压缩熔融罐99884，熔融熔体储存釜99887，在线添加熔体釜99888，功能切片添加装置99889五部分；其中所述的纤维加料装置安装在活塞压缩熔融罐侧壁上；所述的活塞压缩熔融罐，熔融熔体储存釜和在线添加熔体釜共用一套管壁系统，熔融熔体储存釜设置活塞压缩熔融罐与在线添加熔体釜之间，在线添加装置的熔体进料管是与在线添加熔体釜的出料管连接，通过精密计量泵控制在线添加熔体流量，功能切片添加装置安装在在线添加熔体釜出料管线上；采用具有压缩熔融罐对丝状的纤维进行初步的压缩熔融，然后再熔融熔体经储存釜进行熔融储存，保证熔体供应的连续性。

所述的纤维加料装置包含废丝进料管99881，进料口阀门99882，负压装置99883三部分组成，所述的废丝进料管99881与活塞压缩熔融管体99884连接，且废丝进料管99881上连接有进料口阀门99882和负压装置99883，进料口阀门99882到活塞压缩熔体罐体99884的距离与负压装置99883到活塞压缩熔体管体99884的距离比值为2∶3。

所述的活塞压缩熔融罐包含活塞压缩熔融罐体99884，活塞压缩熔融罐出料管99885，活塞压缩熔融罐出料阀门99886等三部分组成；且活塞压缩熔融罐体99884由活塞9988401，活塞压缩熔融罐壁9988402，活塞压缩熔融罐底板9988403组成；所述的活塞压缩罐出料管99885设置在活塞压缩熔融罐底板9988403中心位置，且活塞压缩罐出料管99885上连接有活塞压缩熔融罐出料阀门99886。具有活塞的活塞压缩熔融罐对丝状废纤维制品进行压缩，避免了常规废纤维制品难以直接熔融加工。由于活塞压缩过程中存在压力，因此管壁底部采用开口向上的球形曲面，保证罐体的稳定性和最大化使用空间，同时还可以是压缩过程中的压力，传递给熔体，使高粘度的聚酯熔体能够顺利的流入熔融熔体储存釜中。

所述的熔融熔体储存釜99887包含熔融熔体储存釜壁9988701，熔融熔体储存釜底板9988702，熔融熔体储存釜出料阀门9988703组成；且熔融熔体储存釜99887为圆柱形罐体，其熔融熔体储存釜壁9988701的顶部与活塞压缩熔融罐壁9988402通过焊接连接，熔融熔体储存釜壁9988701的底部与熔融熔体储存釜底板9988702通过焊接连接，在熔融熔体储存釜底板9988702的中心位置安装有熔融熔体储存釜出料阀门9988703。

所述的在线添加熔体釜99888包含在线添加熔体釜壁9988801，在线添加熔体釜底板9988802，在线添加熔体釜出料管9988803，在线添加熔体釜出料计量泵9988804组成；且在线添加熔体釜99888为圆柱形罐体，其在线添加熔体釜壁9988801的顶部与熔融熔体储存釜壁9988701通过焊接连接，在线添加熔体釜壁9988801的底部与在线添加熔体釜底板9988802通过焊接连接，在在线添加熔体釜底板9988802的中心位置安装有在线添加熔体釜出料管9988803，同时在在线添加熔体釜出料管9988803上安装有在线添加熔体釜计量泵9988804。

所述的功能切片添加装置99889包含切片料斗998891，切片熔融螺杆998892，计量泵998893，切片加料管998894四部分组成，其中切片料斗998891与切片熔融螺杆998892相连，切片加料管998894的一端连接在在线添加熔体釜出料管9988803上，另一端与切片熔融螺杆998892的挤出机头相连，在切片加料管998894上安装有计量泵998893。

智能化在线添加装置的工作流程：针对化纤纺丝过程中，产生的高蓬松状的纤维难以直接熔融的问题，进行设计；当纺丝过程中产生废气的纤维样品时，经过收集的纤维样品在纤维样品进料管99881的入口处，由于负压装置99883的负压作用，使废纤维制品进入到废丝进料管99881中，然后在通过负压作用下，纤维样品进入到活塞压缩熔融罐体99884中，由于纤维是高蓬松状态，因此其熔融过程较为复杂，因此在活塞9988401的作用下，在高温条件下即受热熔融，又被活塞压实，然后通过在活塞压缩熔融罐底板9988403上的活塞压缩熔融罐出料口99885进入到熔融熔体储存釜99887中，然后储存在熔融熔体储存釜中，在聚酯熔融具有一定的储存量后，熔体经过熔融熔体储存釜出料阀进入到在线添加熔体釜99888中，同时对于功能样品需要在添加功能组份，通过功能切片添加装置切片料斗998891中的切片，在切片熔融螺杆998892的带动下熔融，通过计量泵998893由切片加料管998894加入在线添加釜管道中，通过在线添加熔体釜计量泵9988804的精确计量，实现熔体的在线添加回用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，废旧纤维和功能切片样品通过智能化在线添加装置进行熔融得到改性聚酯熔体，以熔体直纺在线添加的方式，将改性聚酯熔体和直纺熔体进行混合后进行熔融纺丝，得到聚纤产品，将聚纤产品输送到化纤智能数字化专用包装工业机器人中，其特征在于，化纤智能数字化专用包装工业机器人由机器人底座，旋转支架，机器人底板，丝饼抓取机械手，丝饼隔板机械手五部分组成，机器人底座的一端固定在地板上，机器人底座的另外一端与旋转支架连接，提供机器人在水平面的旋转机构，同时旋转支架的一端与机器人底板通过螺丝进行连接固定，丝饼抓取机械手的一端通过螺丝固定在机器人底板上，丝饼抓取机械手的另一端通过螺丝与丝饼隔板机械手连接。

2.如权利要求1所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的丝饼抓取机械手包含第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手；且第一丝饼抓取机械手和第二丝饼抓取机械手具有相同结构，且第一丝饼抓取机械手和第二丝饼抓取机械手承对称分布；

第一丝饼抓取机械手由丝饼机械手底座，丝饼机械手连接垫片，丝饼抓取机械手支撑柱，第一活动连接位，第一活动杆，第二活动连接位，第二活动杆，第三活动连接位，第四活动杆，第五活动连接位，第五活动杆，丝饼抓取板底板，丝饼抓取板组成；

所述的丝饼机械手底座的一端固定机器人底板上，丝饼机械手底座的另外一端通过丝饼机械手连接垫片与丝饼抓取机械手支撑柱通过螺丝连接固定，第一活动连接位的一端与丝饼抓取机械手支撑柱通过螺丝连接，第一活动连接位的另外一端与第一活动杆连接，第一活动连接位进行竖直方向的180°旋转，通过第一活动连接位的旋转带动第一活动杆的运动；

第二活动连接位的一端与第一活动杆连接，第二活动连接位的另外一端与第二活动杆连接，第二活动连接位在竖直方向180°旋转；

第三活动连接位的的一端与第二活动杆连接，第三活动连接位的的另外一端与第三活动杆连接，第三活动连接位与第二活动杆垂直平面进行360°旋转，从而带动第三活动杆进行轴向旋转作业；

第四活动连接位的一端与活动杆连接，第四活动连接位的另外一端与第四活动杆连接，第四活动连接位可在竖直方向180°旋转。

3.如权利要求2所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的丝饼抓取板由机械抓取手底座，机械抓取手称量承重杆，称量夹盘系统三大部分组成，且丝饼抓取板为圆形，且圆心位置通过螺丝与机械抓取手底座的一端连接，同时丝饼抓取板的另外一端通过螺丝把机械抓取手称量承重杆的一端固定，且机械抓取手称量承重杆的另外一端通过螺丝与称量夹盘系统连接；

所述的称量夹盘系统包含有具有四个相同结构的第一丝饼夹盘系统，第二丝饼夹盘系统，第三丝饼夹盘系统和第四丝饼夹盘系统；所述的称量夹盘系统中的第一夹盘支柱，第二夹盘支柱，第三夹盘支柱，第四夹盘支柱通过螺丝固定在机械抓取手称量承重杆的圆形截面四等份处。

4.如权利要求1所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的丝饼隔板机械手包含第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，且第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手具有相同结构，且第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手呈对称分布，都包含丝饼隔板机械手底座，丝饼隔板机械手连接垫片，丝饼隔板机械手支撑柱，隔板机械手第一活动位，隔板机械手第一活动杆，隔板机械手第二活动位，隔板机械手第二活动杆，隔板机械手第三活动位，隔板机械手第三活动杆，隔板抓取机械手底座和隔板抓取板。

5.如权利要求4所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，第一丝饼隔板机械手由丝饼隔板机械手底座，丝饼隔板机械手连接垫片，丝饼隔板机械手支撑柱，隔板机械手第一活动位，隔板机械手第一活动杆，隔板机械手第二活动位，隔板机械手第二活动杆，隔板机械手第三活动位，隔板机械手第三活动杆，隔板抓取机械手底座和隔板抓取板组成；

所述的第一隔板机械手中丝饼隔板机械手底座的一端固定机器人底板上，丝饼隔板机械手底座的另外一端通过丝饼隔板机械手连接垫片与丝饼隔板抓取机械手支撑柱通过螺丝连接固定，第一隔板机械手第一活动连接位的一端与丝饼隔板抓取机械手支撑柱通过螺丝连接，隔板机械手第一活动连接位的另外一端与隔板机械手第一活动杆连接；

隔板机械手第二活动连接位的一端与隔板机械手第一活动杆连接，隔板机械手第二活动连接位的另外一端与隔板机械手第二活动杆连接；

隔板机械手第三活动连接位的一端与隔板机械手第二活动杆连接，隔板机械手第三活动连接位的另外一端与隔板机械手第三活动杆连接，隔板机械手第三活动连接位可与隔板机械手第二活动杆垂直平面进行360°旋转；

隔板抓取板通过隔板抓取板底座与隔板机械手第三活动杆进行固定连接。

6.如权利要求5所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的隔板抓取板为正方形，且隔板抓取板的四个角以及中心位置分布有具有相同结构的隔板抓取装置，且每个隔板抓取装置由隔板抓取板底座，隔板抓取板支撑杆和隔板抓取吸取件组成；隔板抓取板支撑杆的一端通过螺丝与隔板抓取板底座固定在隔板抓取板上，隔板抓取板支撑杆的另外一端通过螺丝连接隔板抓取吸取件。

7.如权利要求2所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的第一丝饼抓取机械手和第二抓取机械手，第一丝饼隔板机械手和第二丝饼隔板机械手，分别占据机器人底板的四边。

8.如权利要求1所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的智能化在线添加装置，其包含纤维加料装置，活塞压缩熔融罐，熔融熔体储存釜，在线添加熔体釜，功能切片添加装置五部分；纤维加料装置安装在活塞压缩熔融罐侧壁上；活塞压缩熔融罐，熔融熔体储存釜和在线添加熔体釜共用一套管壁系统，熔融熔体储存釜设置活塞压缩熔融罐与在线添加熔体釜之间，在线添加装置的熔体进料管是与在线添加熔体釜的出料管连接，通过精密计量泵控制在线添加熔体流量，功能切片添加装置安装在在线添加熔体釜出料管线上；

功能切片添加装置包含切片料斗，切片熔融螺杆，计量泵，切片加料管四部分组成，切片料斗与切片熔融螺杆相连，切片加料管的一端连接在在线添加熔体釜出料管上，切片加料管的另一端与切片熔融螺杆的挤出机头相连，在切片加料管上安装有计量泵。

9.如权利要求8所述的一种化纤智能数字化专用包装工业机器人，其特征在于，所述的纤维加料装置包含废丝进料管，进料口阀门，负压装置三部分组成，所述的废丝进料管与活塞压缩熔融管体连接，且废丝进料管上连接有进料口阀门和负压装置，进料口阀门到活塞压缩熔体罐体的距离与负压装置到活塞压缩熔体管体的距离比值为2∶3；

活塞压缩熔融罐包含活塞压缩熔融罐体，活塞压缩熔融罐出料管，活塞压缩熔融罐出料阀门三部分组成；且活塞压缩熔融罐体由活塞，活塞压缩熔融罐壁，活塞压缩熔融罐底板组成；所述的活塞压缩罐出料管设置在活塞压缩熔融罐底板中心位置，且活塞压缩罐出料管上连接有活塞压缩熔融罐出料阀门。