CN106144381A - 一种筒子纱暂存装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纺纱企业生产的筒子纱产品的收集领域，具体为一种筒子纱暂存装置。操作人员检查筒子纱的成形及质量后将筒子纱套上一个小塑料袋放至暂存装置的称重装置上称重后放入筒子纱暂存装置的暂存容器中，待到暂存容器中的筒子纱满足一个包装单位要求时，筒子纱暂存装置通知工作人员将满足要求的筒子纱从暂存容器中取出后转移至安装有限位装置的暂存托盘上，暂存托盘上每层筒子纱属于同一个包装单位，便于收集筒子纱时满足定重包装的需求，由于暂存托盘上安装有定位装置及RFID卡，应用本发明利于后期筒子纱的自动化包装。

Description

一种筒子纱暂存装置

技术领域

本发明涉及纺纱企业生产的筒子纱产品的收集领域，具体为一种筒子纱暂存装置。所述筒子纱暂存装置摆放在筒子纱生产机器传送带的末端，操作人员检查筒子纱的成形及质量后将筒子纱套上一个小塑料袋后放至该暂存装置的称重装置上，然后再将称重后的筒子纱放入筒子纱暂存装置的暂存容器中，待到暂存容器中的筒子纱满足一个包装单位要求时，筒子纱暂存装置通知工作人员将满足要求的筒子纱从暂存容器中取出后转移至暂存托盘上，暂存托盘上每层筒子纱属于同一个包装单位，便于收集筒子纱时满足定重包装的需求，同时利于后期的自动化包装。

背景技术

筒子纱是纺纱企业的最终产品，无论是环锭纺纱、气流纺纱还是喷气涡流纺纱等各种纺纱方式，绝大部分细纱最终以筒子纱形式出售。一般情况下，纺纱企业生产的筒子纱会按品种不同分别进行收集与包装。国内筒子纱出售时的包装方式主要为编织袋或纸箱包装，一个编织袋或一个纸箱为一个包装单位，一个包装单位内包有若干个(例如一个编织袋通常情况下装有12或15个锥形筒子纱)筒子纱，并且要求每包装单位筒子纱总重量在一定误差范围以内(例如，每编织袋筒子纱总重量要求为25±0.025kg)；也有的纺纱企业采用托盘包装筒子纱，一个托盘即为一个包装单位，一个托盘上放若干层(例如6层)，每层若干个(如24个)筒子纱，不同层的筒子纱之间隔有一个带孔的隔板，隔板一般为纸板或塑料板，隔板上孔的直径略大于筒子纱筒管小头的外径，用于使不同层的筒子纱在托盘上摆放时上下层对齐。

在包装筒子纱时，工作人员将筒子纱按品种收集(一般采用推车)到包装工位，之后逐一检查筒子纱的成形等质量问题，检查完成后将符合质量要求的筒子纱装入小塑料袋中，按照包装单位所包装筒子纱数量的要求选择指定数量的、满足重量偏差要求的筒子纱进行包装，具体为：取一个包装单位所需数量的筒子纱放至磅秤上，并通过调换筒子纱使一个包装单位所需数量筒子纱的总重量满足重量偏差要求，然后将称重后的筒子纱装入包装容器(编织袋或纸箱)中，装入包装容器时需要注意保持相邻两个锥形筒子纱大小头的朝向要相反，并对装入筒子纱后的包装容器进行封口、捆扎、打码、码垛等。在这个包装过程中，工作人员需要调换筒子纱以使包入一个包装单位的筒子纱满足对一个包装单位筒子纱的总重量偏差要求，调换筒子纱的操作比较盲目、麻烦，并且筒子纱的收集与包装过程存在效率低、重复操作多、劳动强度大的问题。为了既能满足定重包装需求，又能满足筒子纱的自动收集、输送及包装需求，发明专利申请“一种筒子纱自动收集与输送系统”(申请号201310394956.X)公开了一种筒子纱的自动收集与输送系统，该系统尽管可以实现筒子纱的自动收集与自动输送，但是系统配置复杂，并且由于该系统中每台筒子纱生产设备均需配置一套筒子纱取纱单元，导致系统投资较大。

鉴于以上问题，本发明公开一种筒子纱暂存装置，将本发明用于筒子纱的收集过程中，可以在筒子纱的收集过程中按照包装需求对筒子纱进行分组与配重，使收集到暂存托盘上的筒子纱按一个包装单位对筒子纱数量及重量要求摆放，并适合进行自动包装。

发明内容

对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种筒子纱暂存装置，该装置具有辅助工作人员将筒子纱收集到暂存托盘上的功能，具体为：具有按每个包装单位所需筒子纱数量及每个包装单位筒子纱总重量偏差要求挑选筒子纱并提示所选筒子纱所在暂存容器在筒子纱暂存装置中位置的功能，即辅助工作人员在暂存容器所存储的筒子纱中挑选出符合一个包装单位包装要求的一组筒子纱的功能，并提供带限位部件的暂存托盘用于存放从暂存容器中取出的筒子纱，暂存托盘上的相邻两层筒子纱之间放置一块隔板，隔板优选没有孔的隔板，但也不排除使用带孔隔板。

本发明解决所述问题的解决方案是：设计一种筒子纱暂存装置，其特征在于所述筒子纱暂存装置包括转移装置及暂存托盘，其中转移装置包括机架、暂存容器、称重部件、控制单元及电源部件，暂存托盘包括托盘座、限位部件及隔板。

所述机架为带有脚轮的矩形框架结构，机架依靠脚轮的滚动可以在地面上移动。所述暂存容器是安装在机架上的用于存放筒子纱的部件，机架上安装有若干个(优选12～50个)暂存容器，暂存容器包括承载筒子纱的托板、检测托板上是否放有筒子纱的探纱传感器及用于指示托板上筒子纱是否被选中从而需要工作人员将其取走的选中指示灯。所述称重部件是安装在机架上的具有模拟量输出或数字量输出的电子天平或称重传感器及其变送器，称重部件的输出连接至控制单元的单元控制器，称重部件下方的机架上安装有称重指示灯用于指示称重已完成，称重指示灯与控制单元相连。所述控制单元是由单元控制器、输入输出接口元件组成；所述单元控制器为微型计算机，单元控制器优选为单片机，但也不排除使用其它形式的微型计算机(如运行嵌入式操作系统Linux或WinCE等的工业级单板计算机或工控板、PC104总线的单板计算机、ARM系列的工控计算机等，运行Windows XP的工控机、运行Windows XPE的单板计算机等)；所述输入输出接口元件包括DIO口、键盘、显示屏、RFID读卡器、无线通信模块、称重指示灯、按钮及开关等，所述RFID读卡器优选ID卡读卡器，但不排除IC卡读卡器，所述无线通信模块优选无线网卡，但不排除使用Zigbee等无线通信协议的通信模块。所述电源部件为安装在机架上的电瓶及充电部件，为控制单元及传感器、指示灯等提供电能。所述托盘座与常用托盘座的区别在与所述托盘座上具有IC卡(或ID卡)以及限位部件。所述限位部件为截面为L形的栅栏结构或板状结构，用于限制筒子纱在暂存托盘上或隔板上呈矩阵状摆放时相邻两边的摆放位置，所述限位部件安装在暂存托盘上，距离暂存托盘上表面最近的栅栏水平杆高于暂存托盘上表面半个筒子纱筒管的高度，相邻两根栅栏水平杆之间的高度差为筒子纱筒管高度与隔板厚度之和，这样可以使每根栅栏水平杆与每层筒子纱的中部对齐。所述隔板为面积与暂存托盘相当的平板状纸板或塑料板。

藉由以上机构，本发明筒子纱暂存装置的工作原理为：工作人员将所述筒子纱暂存装置移动至筒子纱离开其生产设备处，利用键盘输入筒子纱的品种信息、一个包装单位中筒子纱的数量及总重量要求，并将移动至筒子纱生产机器传送带末端的筒子纱取下，检查筒子纱的成形及质量是否合格，经检查合格后为筒子纱套上小塑料袋并将筒子纱放到筒子纱暂存装置的称重部件上，控制单元读入筒子纱的重量后使称重指示灯变亮通知工作人员将称重后的筒子纱放入暂存容器中，工作人员将筒子纱放入暂存容器中后被控制单元利用探纱传感器检测到，单元控制器记录放入暂存容器中筒子纱的重量及暂存容器在筒子纱暂存装置中的位置，待到暂存容器中有指定数量(例如8个或12个)筒子纱的总重量在要求误差范围之内(如19.975～25.025kg)时，控制单元控制与所选中的筒子纱对应的暂存容器的选中指示灯变亮，工作人员根据选中指示灯的指示将选中的筒子纱转移至暂存托盘上(筒子纱在暂存托盘上放置时每个包装单位的筒子纱占一层，且相邻两个锥形筒子纱的大小头朝向相反)，然后继续将筒子纱称重后放入暂存容器中、从暂存容器中将选中的筒子纱转移到暂存托盘上，这样收集的筒子纱在暂存托盘上每一层属于同一个包装单位。暂存托盘上安装有用于限制筒子纱摆放位置的限位部件，将筒子纱放置到暂存托盘上时将筒子纱靠着限位部件依次放置，这样每层筒子纱摆放在隔板上的位置一致，便于后期自动包装时夹持筒子纱的机械手定位，相邻两层筒子纱之间放置一层没有孔的隔板，由于隔板上没有孔，放置在隔板上的筒子纱可以在隔板上移动，如果后期自动包装时机械手将隔板上的一层筒子纱一次夹持起来时，筒子纱不会由于隔板上孔的阻挡而歪倒或被打乱次序。控制单元利用探纱传感器检测到筒子纱从暂存容器中取出时，单元控制器清除控制器中存储的暂存容器中筒子纱的重量及筒子纱所占据暂存容器的位置信息。应用该筒子纱暂存装置为筒子纱定重包装的分组(将一个包装单位所需的筒子纱数量分为一组并保证一组的重量偏差符合偏差要求)提供方便，在暂存托盘上的一层筒子纱就是一个包装单位的筒子纱，便于后期进行自动包装。所述筒子纱暂存装置的控制器还连接有RFID读卡器，用于读(写)托盘座上的ID卡或IC卡，可以将筒子纱信息利用RFID读卡器写入RFIC卡中(托盘座上配置有IC卡)或利用无线通信模块将筒子纱信息写入上位机数据库服务器的数据库中，更新ID卡号所对应的暂存托盘上筒子纱的信息，这样，后期包装时可以从IC卡中或数据库服务器中获取筒子纱的信息用于给包装单位(编织袋或纸箱)打码或贴标签。

与现有技术相比，本发明一种筒子纱暂存装置能用于临时存放筒子纱并按照每个包装单位对总重量的要求进行筒子纱的计算机辅助配重，筒子纱的存放形式利于后期进行自动化包装，利于简化筒子纱包装过程，应用该发明，利于提高筒子纱包装的自动化程度。

附图说明

图1为本发明所述筒子纱暂存装置的转移装置结构示意主视图。

图2为本发明所述筒子纱暂存装置的转移装置结构示意左视图。

图3为本发明所述一种暂存容器原理示意图。

图4为本发明所述托盘座示意图。

图5为本发明所述限位部件的主视图。

图6为本发明所述限位部件的俯视图。

图7为本发明所述限位部件的左视图。

图8为本发明所述安装有限位部件的托盘座主视图。

图9为本发明所述安装有限位部件的托盘座俯视图。

图10为本发明所述安装有限位部件的托盘座左视图。

图11为本发明所述另一种限位部件的左视图。

图12为本发明所述另一种安装有限位部件的托盘座主视图。

图中：1.机架11.脚轮2.暂存容器20.托板201.铰链202.弹簧21.探纱传感器210.光电开关211.探纱传感器支架212.电感接近开关22.选中指示灯3.托盘座31.接口部件32.ID卡4.限位部件40.U形截面限位部件41.锥形管5.电源部件6.控制单元7.称重部件8.称重指示灯9.筒子纱

具体实施方式

下面结合图例给出本发明一种筒子纱暂存装置的几个具体实施例，这些实施例仅是对本发明筒子纱暂存装置的举例说明，并不构成对本发明权利要求的限制，本发明未述及之处适用于现有技术。

本发明一种筒子纱暂存装置实施例1(参见图1、图2、图4-11)：

机架1(参见图1、图2)为一个四层(优选为3～6层)能容纳摆放18(优选为12～50)个筒子纱的框架，下部安装有脚轮11。机架1上安装了3层共18个暂存容器2，暂存容器2的托板20固定安装在机架1上、检测托板20上是否放有筒子纱的探纱传感器21利用探纱传感器支架211安装在托板20上，探纱传感器21为对射型光电开关210(亦可选漫反射型光电开关)，每个暂存容器配置一个选中指示灯22，选中指示灯22安装在托板20下方的机架1上。称重部件7是安装在机架1上具有RS-232C(亦可以选具有RS-485接口)接口的电子天平(但不排除使用带模拟量或通讯接口输出变送器的应变式称重传感器)，称重部件的RS-232C通信线与控制单元的RS-232口相连，称重指示灯8安装在称重部件7下方的机架1上，称重指示灯8与控制单元的输出接口元件相连。控制单元6是安装在机架1框架下层上的方盒，单元控制器、输入输出接口元件位于方盒内部；单元控制器为英创的EM-9170工控板，键盘及显示屏位于控制单元上方的盒盖上，带有RS-485通信接口的RFID读卡器与EM9170的RS-485通讯口相连，无线通信模块选用无线网卡。所述电源部件5为安装在机架1上的12V电瓶，为控制单元及传感器、指示灯等提供电能。本发明托盘座3为塑料(不排除使用木制等其它材料)制，托盘座侧面上具有RFID卡32(或IC卡)，RFID卡安装在托盘座侧面利于保护RFID卡，托盘座3上还嵌入了3个内孔为锥形的金属管作为接口部件31。限位部件4为截面为L形的栅栏结构(如图6、7、9、10所示，但也不排除采用图11所示的板状结构，即在栅栏上安装平板或钢网，以适应不同高度筒管的筒子纱)，将限位部件4上外形为锥形的锥形管41插入托盘座3上的锥形孔31中(安装有限位部件的托盘座如图8-10所示)，将筒子纱放至暂存托盘上时按照行或列逐行或逐列从临近限位部件开始放置(如图8所示)，这样摆放在暂存托盘上不同层的筒子纱所占区域在托盘座上的投影与托盘座边沿的相对位置被限位部件4固定，当后期采用筒子纱自动包装机进行自动包装时，将托盘整个推至筒子纱自动包装机处，筒子纱自动包装机的机械手可以根据托盘座边沿位置准确地抓取筒子纱。所述隔板为平板状纸板(不排除使用塑料等其他材料板)，隔板的面积与托盘座上表面的面积相当。

藉由以上机构及部件，结合图例进一步说明本发明筒子纱暂存装置的配置、动作原理及过程。

工作人员拖动本发明所述筒子纱暂存装置至筒子纱生产机器尾端处，利用键盘输入筒子纱的品种信息、一个包装单位中筒子纱的数量及总重量要求，并将筒子纱从其生产机器上取下，经检查合格后为筒子纱套上小塑料袋并将筒子纱放到筒子纱暂存装置的称重部件7上，控制单元6读入筒子纱的重量后使称重指示灯8变亮通知工作人员将称重后的筒子纱放入暂存容器2中，控制单元利用探纱传感器21检测到暂存容器2中放入了筒子纱后，单元控制器记录放入暂存容器2中筒子纱的重量及刚放入筒子纱的暂存容器2在筒子纱暂存装置中所处的位置，待到筒子纱暂存容器中有指定数量筒子纱的总质量在要求误差范围之内时(例如采用编织袋包装，每个编织袋内包12个筒子纱，总重量要求为25kg±25g，则暂存容器中有12个筒子纱的总重量在25kg左右偏差25g范围内时)，控制单元6控制与所选中筒子纱对应的选中指示灯22变亮，工作人员根据选中指示灯的指示将选中的筒子纱9转移至筒子纱暂存托盘3上，然后继续将筒子纱生产机器上的筒子纱称重后放入暂存容器2中、从暂存容器2中将选中的筒子纱转移到暂存托盘上。暂存托盘上放置筒子纱时相邻上下两层之间放置一块隔板，这样的结果是暂存托盘上每一层都是属于同一个包装单位(一个编织袋或一个纸箱)的筒子纱。工作人员将筒子纱从暂存容器2中取出时控制单元6利用探纱传感器21检测到暂存容器2中没有了筒子纱，单元控制器清除计算机中记录的暂存容器中筒子纱的重量及筒子纱所占据暂存容器的位置信息。工作人员利用RFID读卡器读入托盘座上的RFID卡32的卡号，并改写上位服务器数据库中与RFID卡卡号相关联的记录中暂存托盘上所放置筒子纱的信息。

本发明筒子纱暂存装置的实施例2(如图3、图12所示)：实施例2与实施例1的不同在于：实施例2中的暂存容器2的金属材质的托板20用铰链201连接到机架上，托板20可以绕铰链201转动，在托板20下方的机架上安装弹簧片202，弹簧片202的一端固定在机架上，另一端与托板20底面相接触，使托板20上没有筒子纱时托板20保持比水平略上倾的位置，当把筒子纱放至托板上时，筒子纱把托板20压下至水平位置(远离铰链201的自由端落到机架1上)，本实施例中探纱传感器21为安装于机架上的电感接近开关212，用于检测托板20是否被筒子纱压下，从而用于判断是否有筒子纱放入了暂存容器2。本实施例中安装有限位部件的托盘座如图12所示，其中限位部件4为U形截面限位部件40(相当于2个L形截面的限位部件连接起来)，用于暂存托盘上每层存放多于一个包装单元筒子纱的情况，如图12所示暂存托盘上每层可以容纳2编织袋筒子纱，在暂存托盘上摆放筒子纱时同样是从限位部件开始按行、列摆放，这样如果后期需要进行筒子纱的自动包装时，将托盘运至自动包装机处后，自动包装机的机械手可以根据托盘座边沿定位抓取待包装的筒子纱。

本发明不限于上文讨论的实施例，本领域技术人员可根据本发明推理出其它变体形式，这些变体形式也属于本发明的主题。

Claims (5)

1.一种筒子纱暂存装置，其特征在于所述筒子纱暂存装置包括转移装置及暂存托盘，所述转移装置包括机架、暂存容器、称重部件、控制单元及电源部件，所述暂存托盘包括托盘座、限位部件及隔板；

所述机架为带有脚轮的矩形框架结构，所述暂存容器包括安装在机架上的托板、探纱传感器及选中指示灯，所述称重部件是安装在机架上的称重传感器及其变送器，称重部件的输出连接至控制单元的单元控制器，称重指示灯安装在称重部件下方的机架上，称重指示灯与控制单元相连，所述控制单元是由单元控制器、输入输出接口元件组成，所述电源部件为安装在机架上的电瓶，所述托盘座上安装有RFID卡以及限位部件，所述限位部件为截面为L形的栅栏结构，所述隔板为面积与托盘座上表面相当的平板。

2.根据权利要求1所述的筒子纱暂存装置，其特征在于所述单元控制器为微型计算机，所述输入输出接口元件包括DIO口、键盘、显示屏、RFID读卡器及无线通信模块。

3.根据权利要求1所述的筒子纱暂存装置，其特征在于所述限位部件距离暂存托盘上表面最近的栅栏水平杆高于暂存托盘上表面半个筒子纱筒管的高度，相邻两根栅栏水平杆之间的高度差为筒子纱筒管高度与隔板厚度之和。

4.根据权利要求1所述的筒子纱暂存装置，其特征在于所述隔板为无孔板。

5.根据权利要求1所述的筒子纱暂存装置，其特征在于所述限位部件栅栏上安装有钢网。