CN107815772B - 一种自动吸切丝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动吸丝切丝的装置，包括：安装在热箱上的三轴机械手、控制单元、引丝导丝单元和吸丝单元，利用三轴机械手进行精确定位，由自动装置进行吸丝，引丝及切丝。该装置能够准确的进行系统定位，并自动完成吸丝切丝全过程，节省了人力，提高了引丝效率。解决了人工引丝耗时费力的问题，节省了人力，提高了引丝效率。
Description
技术领域
本发明涉及化学纤维生产领域，特别是涉及一种进行自动吸丝切丝的装置。
背景技术
化学纤维生产过程中大多需要对丝条进行加热定型处理，最常用的方法就是采用热箱加热的方式，由于现代工厂中化纤生产速度越来越快，热箱的尺寸要求也就越来越长，生头时需要将丝条从热箱中穿过是一件非常麻烦，而且耗时费力的事情，现行的化纤生产企业基本上采用热箱上下各一个人进行配合来完成作业过程，具体过程为：首先由处于热箱上部的操作工将吸丝枪对准引纱管,打开负压开关进行吸丝，处于热箱下部的操作工将丝喂入导丝管，完成吸丝过程，然后处于热箱上部的操作工将吸着丝条的吸丝枪移动到另一个引丝管上方，手工剪断丝条，将丝条引入引丝管，完成引丝全过程，整个过程需要两人配合，通过喊话来联络，耗时费力，成功率也不高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种自动吸切丝装置，能够进行精确定位，自动进行吸丝，引丝及切丝。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种自动吸切丝装置，包括：安装在热箱上的三轴机械手、控制单元、引丝导丝单元和吸丝单元，
所述三轴机械手包括纵向运动单元、横向运动单元和Z向运动单元，所述纵向运动单元安装在所述热箱上，所述横向运动单元安装在所述纵向运动单元上，所述Z向运动单元安装在所述横向运动单元上；
所述控制单元分别与所述纵向运动单元、横向运动单元和Z向运动单元连接；
所述引丝导丝单元位于所述三轴机械手的工作范围内；
所述吸丝单元安装在所述Z向运动单元上，包括相互连接的负压发生器和吸丝嘴。
在本发明一个较佳实施例中，所述纵向运动单元包括纵向运动电机、纵向运动丝杆和纵向运动平台，所述纵向运动电机和所述纵向丝杆连接，所述纵向运动平台安装在所述纵向丝杆上；
所述横向运动单元包括横向运动电机、横向运动丝杆和横向运动平台，所述横向运动电机和所述横向运动丝杆连接，所述横向运动平台安装在所述横向运动丝杆上，所述横向运动电机安装在所述纵向运动平台上；
所述Z向运动单元包括滑台气缸，所述滑台气缸安装在所述横向运动平台上。
在本发明一个较佳实施例中，所述控制单元包括控制器，分别与所述控制器连接的纵向运动驱动器、横向运动驱动器、滑台气缸控制电磁阀和吸丝电磁阀，所述纵向运动驱动器与所述纵向运动电机连接，所述横向运动驱动器与所述横向运动电机连接，所述滑台气缸控制电磁阀与所述滑台气缸连接，所述吸丝电磁阀与所述负压发生气连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述吸丝嘴的吸嘴呈圆锥状，并在吸嘴底部安装有密封垫。
在本发明一个较佳实施例中，所述负压发生器和所述吸丝嘴通过软管连通。
在本发明一个较佳实施例中，所述引丝导丝单元包括第一引丝管、第二引丝管、导丝器和电切刀，所述第一引丝管和第二引丝管分别位于导丝器的两边，所述电切刀安装在第二引丝管上。
在本发明一个较佳实施例中，所述自动吸切丝装置包括至少两个所述引丝导丝单元，分别安装在不同的位置。
本发明的有益效果是：本发明自动吸切丝装置，用三轴机械手进行精确定位，由自动装置进行吸丝，引丝及切丝。该装置能够准确的进行系统定位，并自动完成吸丝切丝全过程，节省了人力，提高了引丝效率。
附图说明
图1为本发明自动吸切丝装置一较佳实施例的机械部分的结构示意图；
图2为图1所示吸丝单元的结构示意图；
图3为图1所示引丝导丝单元的结构示意图；
图4为本发明自动吸切丝装置的控制系统示意图。
附图中各部件的标记如下：1、纵向运动电机；2、纵向运动丝杠；3、横向运动电机；4、横向运动丝杠；5、纵向运动平台；6、横向运动平台；7、滑台气缸；8、吸丝嘴；9、负压发生器；10、电切刀；11、导丝器；12、引丝管；13、热箱；14、密封垫；15、软管；16 、丝条；17 、吸丝电磁阀；18 、滑台气缸控制电磁阀；19 、按钮；20 、控制器；21 、纵向运动驱动器；22 、横向运动驱动器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-3，本发明实施例包括：
一种自动吸切丝装置，包括：安装在热箱上的三轴机械手、控制单元、引丝导丝单元和吸丝单元。
所述三轴机械手包括纵向运动单元、横向运动单元和Z向运动单元，所述纵向运动单元安装在所述热箱上，所述横向运动单元安装在所述纵向运动单元上，所述Z向运动单元安装在所述横向运动单元上。本实施例中，所述纵向运动单元包括纵向运动电机1、纵向运动丝杆2和纵向运动平台5，所述纵向运动电机1和所述纵向丝杆2连接，所述纵向运动平台5安装在所述纵向丝杆2上；所述横向运动单元包括横向运动电机3、横向运动丝杆4和横向运动平台6，所述横向运动电机3和所述横向运动丝杆4连接，所述横向运动平台6安装在所述横向运动丝杆4上，所述横向运动电机3安装在所述纵向运动平台5上；所述Z向运动单元包括滑台气缸7，所述滑台气缸7安装在所述横向运动平台6上。
所述控制单元分别与所述纵向运动单元、横向运动单元和Z向运动单元连接。本实施例中，所述控制单元包括控制器，分别与所述控制器连接的纵向运动驱动器、横向运动驱动器、滑台气缸控制电磁阀和吸丝电磁阀，所述纵向运动驱动器与所述纵向运动电机连接，所述横向运动驱动器与所述横向运动电机连接，所述滑台气缸控制电磁阀与所述滑台气缸连接，所述吸丝电磁阀与所述负压发生气连接。
所述引丝导丝单元位于所述三轴机械手的工作范围内。本实施例中，有两个所述引丝导丝单元，位于所述三轴机械手的两端。所述引丝导丝单元包括第一引丝管12、第二引丝管、导丝器11和电切刀10，所述第一引丝管12和第二引丝管分别位于导丝器11的两边，所述电切刀12安装在第二引丝管上。
所述吸丝单元安装在所述Z向运动单元上，包括相互连接的负压发生器9和吸丝嘴8。所述吸丝嘴8的吸嘴呈圆锥状，并在吸嘴底部安装有密封垫14，具有定位导向和密封功能。所述负压发生器9和所述吸丝嘴8通过软管15连通。
本发明自动吸切丝装置的工作过程如下：
（1）、三轴机械手自动定位过程及原理：当操作工按下需要引丝切丝的按钮19后，系统控制器20计算出需要定位的三维坐标值，并下达给三轴机械手的驱动器21,22，驱动器控制伺服电机1,3转动横动丝杠4和纵向丝杠2，将吸丝嘴8移动到引丝管12上方，这时，负责Z方向运动的滑台气缸7将吸丝嘴8压到引丝管12上，保证吸丝嘴8对准引丝管12，至此三轴机械手的定位动作全部完成。
（2）、自动吸丝过程及原理：当三轴机械手的定位动作全部完成后，打开控制负压发生器9的电磁阀17，通过吸丝嘴8将引丝管12中的丝吸住，以便进行移动和喂入。
（3）、移丝过程：当吸丝嘴吸纱动作全部完成后，按照软件设定的程序，系统控制器20计算出需要喂入和切丝的三维坐标值，并下达给三轴机械手的驱动器21，22，驱动器控制伺服电机1，3转动横动丝杠4和纵向丝杠2，将吸丝嘴8引到导丝器11上并移动到另一引丝管上方，准备进行喂入和切丝过程。
（4）、切丝及喂丝过程：当移丝动作全部完成后，按照软件设定的程序，系统控制器20驱动滑台气缸7控制电磁阀18，滑台气缸7带动吸丝嘴8将丝条16喂入引丝管12中，电热刀10同时将丝条切断，到此完成整个引丝过程，三维机械手返回圆点，正常生产中丝条16的轨迹如图3所示。
控制系统及原理为：本发明自动吸切丝装置由PLC作为系统控制器20，通过软件编程进行功能控制，整个过程原理如下：当操作工按下按钮后，系统控制器20计算出需要定位的三维坐标值，并下达给三轴机械手的驱动器21,22，驱动器控制伺服电机1,3转动横动丝杠4和纵向丝杠2，将吸丝嘴8移动到引丝管12上方，这时，控制器控制滑台气缸电磁阀18将吸丝嘴8移动到引丝管12上方，并打开负压发生器控制电磁阀17，进行吸丝。当吸丝嘴8吸纱动作全部完成后，按照软件设定的程序，系统控制器20计算出需要喂入和切丝的三维坐标值，并下达给三轴机械手的驱动器21,22，驱动器控制伺服电机1,3转动横动丝杠4和纵向丝杠2，将吸丝嘴8引到导丝器11上并移动到另一引丝管上方，准备进行喂入和切丝过程。按照软件设定的程序，系统控制器驱动滑台气缸控制电磁阀18，滑台气缸带动吸丝嘴8将丝条16喂入引丝管12中，电热刀10同时将丝条切断，到此完成整个引丝过程，三维机械手返回圆点，准备进行下次工作过程。
本发明自动吸切丝装置，用三轴机械手进行精确定位，由自动装置进行吸丝，引丝及切丝。该装置能够准确的进行系统定位，并自动完成吸丝切丝全过程，节省了人力，提高了引丝效率。控制系统由PLC作为控制器，指挥三轴机械手进行精确定位，通过电磁阀控制吸丝，切丝动作，切丝采用电切刀，提高切断成功率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种自动吸切丝装置，其特征在于，包括：热箱、安装在热箱上的三轴机械手、控制单元、引丝导丝单元和吸丝单元，
所述三轴机械手包括纵向运动单元、横向运动单元和Z向运动单元，所述纵向运动单元安装在所述热箱上，所述横向运动单元安装在所述纵向运动单元上，所述Z向运动单元安装在所述横向运动单元上；
所述控制单元分别与所述纵向运动单元、横向运动单元和Z向运动单元连接；
所述引丝导丝单元位于所述三轴机械手的工作范围内；
所述吸丝单元安装在所述Z向运动单元上，包括相互连接的负压发生器和吸丝嘴；
所述纵向运动单元包括纵向运动电机、纵向运动丝杆和纵向运动平台，所述纵向运动电机和所述纵向运动丝杆连接，所述纵向运动平台安装在所述纵向运动丝杆上；
所述横向运动单元包括横向运动电机、横向运动丝杆和横向运动平台，所述横向运动电机和所述横向运动丝杆连接，所述横向运动平台安装在所述横向运动丝杆上，所述横向运动电机安装在所述纵向运动平台上；
所述Z向运动单元包括滑台气缸，所述滑台气缸安装在所述横向运动平台上；
所述控制单元包括控制器，分别与所述控制器连接的纵向运动驱动器、横向运动驱动器、滑台气缸控制电磁阀和吸丝电磁阀，所述纵向运动驱动器与所述纵向运动电机连接，所述横向运动驱动器与所述横向运动电机连接，所述滑台气缸控制电磁阀与所述滑台气缸连接，所述吸丝电磁阀与所述负压发生器连接；
所述引丝导丝单元包括第一引丝管、第二引丝管、导丝器和电切刀，所述第一引丝管和第二引丝管分别位于导丝器的两边，所述电切刀安装在第二引丝管上。
2.根据权利要求1所述的自动吸切丝装置，其特征在于，所述吸丝嘴的吸嘴呈圆锥状，并在吸嘴底部安装有密封垫。
3.根据权利要求1所述的自动吸切丝装置，其特征在于，所述负压发生器和所述吸丝嘴通过软管连通。
4.根据权利要求1所述的自动吸切丝装置，其特征在于，所述自动吸切丝装置包括至少两个所述引丝导丝单元，分别安装在不同的位置。
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