CN109355745B - 一种倍捻机卷绕筒子夹取装置及夹取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种倍捻机卷绕筒子夹取装置及夹取方法，包括设有升降平台的电缸小车，升降平台上安装有机器人，机器人的操作手臂一侧固定安装有伸缩机构，所述伸缩机构的前端安装有夹紧机构，其头部安装两个夹爪，机器人操作手臂的前端安装有抬升操作手，夹取装置将卷绕筒子从捻机卷绕机构上夹取后放至筒子放置车上，整个流程自动控制，操作精度高，稳定性好，节省人力，大大提高了生产效率。

Description

一种倍捻机卷绕筒子夹取装置及夹取方法
技术领域
本发明涉及倍捻机卷绕筒子夹取装置技术领域，尤其是一种倍捻机卷绕筒 子夹取装置及夹取方法。
背景技术
现有技术中，倍捻机卷绕筒子满筒时需进行取筒落纱，通常需要当车工手 动将筒子架连同卷绕筒子一起抬起后，双手配合动作将卷绕筒子取下放在落纱 车上，取筒过程繁琐，费时费力，劳动重复性高，生产效率低。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种倍捻机卷绕筒子夹取 装置及夹取方法，采用结构合理的筒子夹取装置及控制部件，操作方便，节省 人力，提高生产效率。
本发明所采用的技术方案如下：
一种倍捻机卷绕筒子夹取装置，包括设有升降平台的电缸小车，升降平台 上安装有机器人，机器人的操作手臂一侧固定安装有伸缩机构，所述伸缩机构 的前端安装有夹紧机构，其头部安装两个夹爪，机器人操作手臂的前端安装有 抬升操作手；还包括倍捻机卷绕机构，其上通过上筒子结合件安装有多个卷绕 筒子。
其进一步技术方案在于：
所述伸缩机构的安装结构为：包括固定在机器人操作手臂一侧的安装板， 位于安装板一侧的两端各安装有一个导套，安装板中部固定有伸缩气缸，伸缩 气缸活塞杆的头部固定在座板的一侧面上，座板两端开有通孔，两个通孔内分 别安装一根导柱，两根导柱分别穿入两个导套并沿其滑动，两根导柱尾部固定 有连接板；座板的另一侧安装有夹紧机构。
所述夹紧机构通过夹紧气缸驱动夹爪开合，夹爪的内壁上设有内凹圆弧面。
所述抬升操作手通过旋转轴固定于机器人操作手臂的端部，抬升操作手成 长杆形，其头部延伸有滚轮状支撑端，支撑端中部设有凹槽，抬升操作手通过 伺服电机驱动，并绕所述旋转轴旋转。
倍捻机卷绕机构上放置有多排卷绕筒子，每排卷绕筒子之间安装有一根挂 钩轴，每个卷绕筒子通过筒子结合件安装在倍捻机卷绕机构上；所述筒子结合 件通过一根销轴固定在倍捻机卷绕机构上，并绕销轴旋转，筒子结合件成U型 结构，其两端分别安装有圆形盖板，圆形盖板内侧设有与卷绕筒子卡接的凸台， 其中一个圆形盖板外侧固定安装有直臂，直臂外侧铰接有挂钩，其头部设有与 所述挂钩轴相卡接的缺口，所述直臂的一端通过弹簧紧固件安装在所述U型结 构的底板上。
一种倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，将倍捻机卷绕机构上的卷绕筒 子夹取后放至筒子放置车上，具体包括如下步骤：
步骤一：倍捻机卷绕机构上设置的纱线检测传感器检测到卷绕筒子满筒后， 将信号传给电缸小车的控制部件，控制部件协调电缸小车移动到满筒的卷绕筒 子处；
步骤二：电缸小车通过升降平台将机器人手臂调整到合适位置，抬升操作 手在伺服电机驱动下将支撑端的凹槽与筒子结合件的直臂卡接后，将其向上抬 起，筒子结合件和卷绕筒子同时被抬起，同时挂钩绕直臂转动一定角度，直至 挂钩头部的缺口卡在挂钩轴上；
步骤三：伸缩机构在伸缩气缸的作用下，将导柱拉长至最远位置，夹紧机 构的夹紧气缸推动夹爪张开，使两个夹爪分别位于卷绕筒子外圆面的上、下两 侧，调整机器人位置，使位于卷绕筒子外圆面下侧的夹爪内壁轻触卷绕筒子外 圆面；
步骤四：继续调整机器人姿势，使与直臂卡接的抬升操作手沿卷绕筒子轴 向移动，直臂在弹簧紧固件的作用下轴向移动，并带动圆形盖板轴向移动，同 时夹爪随之移动，使筒子结合件慢慢脱离与其卡接的卷绕筒子；
步骤五：卷绕筒子的两侧脱离圆形盖板后，夹紧气缸动作，由两个夹爪将 卷绕筒子夹紧，随后伸缩机构动作，将卷绕筒子移离倍捻机卷绕机构；抬升操 作手的支撑端脱离直臂，收回至合适位置，直臂在弹簧力的作用下复位，同时 筒子结合件处于待上新筒子状态；
步骤六：控制电缸小车至筒子放置车处，调整机器人的位置及伸缩机构， 将夹持在夹爪上的卷绕筒子放至筒子筒子放置车的支架上，至此完成夹放过程。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用与倍捻机卷绕机构相匹配的卷绕 筒子夹取装置，通过电缸小车、机器人、伸缩机构、夹紧结构及抬升操作手的 配合，完成卷绕筒子满纱卸筒的工艺步骤，提高了操作过程的自动化水平和操 作精度，节省了人力，提高了生产效率。
同时，本发明还具有如下优点：
1、本发明的抬升操作手结构合理，动力可靠，控制方便，其支撑端成滚轮 结构，中间的凹槽与筒子结合件的直臂卡接，配合方便，接触面积大，支撑稳 定，且降低了对直臂造成的磨损；抬升操作手将直臂抬升，直至挂钩自动卡到 挂钩轴上，即停止抬升，控制精度高，操作方便。
2、本发明的伸缩机构及夹紧机构，根据操作流程调整伸缩长度和夹紧的力 度，大大提高了操作的精细化程度和控制精度；伸缩机构及夹紧机构背靠背设 置，结构合理，体积紧凑，方便控制和移动。
3、本发明的伸缩机构位于抬升操作手的一侧，其相对位置的设计使两者相 互配合的同时互不影响各自动作。
4、本发明电缸小车可以在控制部件的控制下及时运动，其上安装的升降平 台可固定机器人等操作设备。
5、本发明的夹爪内壁上内凹圆弧面与卷绕筒子的外圆面向贴合，方便夹取 的同时，不会对卷绕筒子上的成纱造成磨损，夹爪对于有边筒子和无边筒子的 夹取均适用。
附图说明
图1为本发明夹取装置的结构示意图。
图2为本发明伸缩机构的安装结构示意图。
图3夹取装置夹取状态示意图。
图4为图3中A部的局部放大图。
图5为本发明夹取装置将卷绕筒子放至筒子放置车的状态示意图。
其中：1、电缸小车；2、机器人；3、伸缩机构；4、夹紧机构；5、夹爪； 6、抬升操作手；7、导套；8、伸缩气缸；9、座板；10、导柱；11、连接板； 12、支撑端；13、倍捻机卷绕机构；14、卷绕筒子；15、挂钩轴；16、筒子结 合件；17、筒子放置车；18、安装板；161、圆形盖板；162、直臂；163、挂钩； 164、弹簧紧固件。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图3和图4所示，本实施例的倍捻机卷绕筒子夹取装置，包括设 有升降平台的电缸小车1，升降平台上安装有机器人2，机器人2的操作手臂一 侧固定安装有伸缩机构3，伸缩机构3的前端安装有夹紧机构4，其头部安装两 个夹爪5，机器人2操作手臂的前端安装有抬升操作手6；还包括倍捻机卷绕机 构13，其上通过上筒子结合件16安装有多个卷绕筒子14。
如图2所示，伸缩机构3的安装结构为：包括固定在机器人2操作手臂一 侧的安装板18，位于安装板18一侧的两端各安装有一个导套7，安装板18中 部固定有伸缩气缸8，伸缩气缸8活塞杆的头部固定在座板9的一侧面上，座 板9两端开有通孔，两个通孔内分别安装一根导柱10，两根导柱10分别穿入 两个导套7并沿其滑动，两根导柱10尾部固定有连接板11；座板9的另一侧 安装有夹紧机构4；夹紧机构4通过夹紧气缸驱动夹爪5开合，夹爪5的内壁 上设有内凹圆弧面。
抬升操作手6通过旋转轴固定于机器人2操作手臂的端部，抬升操作手6 成长杆形，其头部延伸有滚轮状支撑端12，支撑端12中部设有凹槽，抬升操 作手6通过伺服电机驱动，并绕旋转轴旋转。
如图3和图4所示，倍捻机卷绕机构13上放置有多排卷绕筒子14，每排 卷绕筒子14之间安装有一根挂钩轴15，每个卷绕筒子14通过筒子结合件16 安装在倍捻机卷绕机构13上；筒子结合件16通过一根销轴固定在倍捻机卷绕机构13上，并绕销轴旋转，筒子结合件16成U型结构，其两端分别安装有圆 形盖板161，圆形盖板161内侧设有与卷绕筒子14卡接的凸台，其中一个圆形 盖板161外侧固定安装有直臂162，直臂162外侧铰接有挂钩163，其头部设有 与挂钩轴15相卡接的缺口，直臂162的一端通过弹簧紧固件164安装在U型结 构的底板上。
本实施例的倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，将倍捻机卷绕机构13 上的卷绕筒子14夹取后放至筒子放置车17上，具体包括如下步骤：
步骤一：倍捻机卷绕机构13上设置的纱线检测传感器检测到卷绕筒子14 满筒后，将信号传给电缸小车1的控制部件，控制部件协调电缸小车1移动到 满筒的卷绕筒子14处；
步骤二：电缸小车1通过升降平台将机器人2手臂调整到合适位置，抬升 操作手6在伺服电机驱动下将支撑端12的凹槽与筒子结合件16的直臂162卡 接后，将其向上抬起，筒子结合件16和卷绕筒子14同时被抬起，同时挂钩163 绕直臂162转动一定角度，直至挂钩163头部的缺口卡在挂钩轴15上；
步骤三：伸缩机构3在伸缩气缸8的作用下，将导柱10拉长至最远位置， 夹紧机构4的夹紧气缸推动夹爪5张开，使两个夹爪5分别位于卷绕筒子14 外圆面的上、下两侧，调整机器人2位置，使位于卷绕筒子14外圆面下侧的夹 爪5内壁轻触卷绕筒子14外圆面；
步骤四：继续调整机器人2姿势，使与直臂162卡接的抬升操作手6沿卷 绕筒子14轴向移动，直臂162在弹簧紧固件164的作用下轴向移动，并带动圆 形盖板161轴向移动，同时夹爪5随之移动，使筒子结合件16慢慢脱离与其卡 接的卷绕筒子14；
步骤五：卷绕筒子14的两侧脱离圆形盖板161后，夹紧气缸动作，由两个 夹爪5将卷绕筒子14夹紧，随后伸缩机构3动作，将卷绕筒子14移离倍捻机 卷绕机构13；抬升操作手6的支撑端12脱离直臂162收回至合适位置，直臂162在弹簧力的作用下复位，同时筒子结合件16处于待上新筒子状态；
步骤六：如图5所示，控制电缸小车1至筒子放置车17，调整机器人2的 位置及伸缩机构3，将夹持在夹爪5上的卷绕筒子14放至筒子筒子放置车17 的支架上，至此完成夹放过程。
本实施例的夹取装置结构合理，操作过程简单，大大提高了操作的精度和 生产效率。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参 见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，其特征在于：夹取装置包括设有升降平台的电缸小车(1)，升降平台上安装有机器人(2)，机器人(2)的操作手臂一侧固定安装有伸缩机构(3)，所述伸缩机构(3)的前端安装有夹紧机构(4)，其头部安装两个夹爪(5)，机器人(2)操作手臂的前端安装有抬升操作手(6)；还包括倍捻机卷绕机构(13)，其上通过筒子结合件(16)安装有多个卷绕筒子(14)；
一种所述的倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，将倍捻机卷绕机构(13)上的卷绕筒子(14)夹取后放至筒子放置车(17)上，具体包括如下步骤：
步骤一：倍捻机卷绕机构(13)上设置的纱线检测传感器检测到卷绕筒子(14)满筒后，将信号传给电缸小车(1)的控制部件，控制部件协调电缸小车(1)移动到满筒的卷绕筒子(14)处；
步骤二：电缸小车(1)通过升降平台将机器人(2)手臂调整到合适位置，抬升操作手(6)在伺服电机驱动下将支撑端(12)的凹槽与筒子结合件(16)的直臂(162)卡接后，将其向上抬起，筒子结合件(16)和卷绕筒子(14)同时被抬起，同时挂钩(163)绕直臂(162)转动一定角度，直至挂钩(163)头部的缺口卡在挂钩轴(15)上；
步骤三：伸缩机构(3)在伸缩气缸(8)的作用下，将导柱(10)拉长至最远位置，夹紧机构(4)的夹紧气缸推动夹爪(5)张开，使两个夹爪(5)分别位于卷绕筒子(14)外圆面的上、下两侧，调整机器人(2)位置，使位于卷绕筒子(14)外圆面下侧的夹爪(5)内壁轻触卷绕筒子(14)外圆面；
步骤四：继续调整机器人(2)姿势，使与直臂(162)卡接的抬升操作手(6)沿卷绕筒子(14)轴向移动，直臂(162)在弹簧紧固件(164)的作用下轴向移动，并带动圆形盖板(161)轴向移动，同时夹爪(5)随之移动，使筒子结合件(16)慢慢脱离与其卡接的卷绕筒子(14)；
步骤五：卷绕筒子(14)的两侧脱离圆形盖板(161)后，夹紧气缸动作，由两个夹爪(5)将卷绕筒子(14)夹紧，随后伸缩机构(3)动作，将卷绕筒子(14)移离倍捻机卷绕机构(13)；抬升操作手(6)的支撑端(12)脱离直臂(162)，收回至合适位置，直臂(162)在弹簧力的作用下复位，筒子结合件(16)处于待上新筒子的状态；
步骤六：控制电缸小车(1)至筒子放置车(17)处，调整机器人(2)的位置及伸缩机构(3)，将夹持在夹爪(5)上的卷绕筒子(14)放至筒子放置车(17)的支架上，至此完成夹放过程。
2.如权利要求1所述的一种倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，其特征在于：所述伸缩机构(3)的安装结构为：包括固定在机器人(2)操作手臂一侧的安装板(18)，位于安装板(18)一侧的两端各安装有一个导套(7)，安装板(18)中部固定有伸缩气缸(8)，伸缩气缸(8)活塞杆的头部固定在座板(9)的一侧面上，座板(9)两端开有通孔，两个通孔内分别安装一根导柱(10)，两根导柱(10)分别穿入两个导套(7)并沿其滑动，两根导柱(10)尾部固定有连接板(11)；座板(9)的另一侧安装有夹紧机构(4)。
3.如权利要求2所述的一种倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，其特征在于：所述夹紧机构(4)通过夹紧气缸驱动夹爪(5)开合，夹爪(5)的内壁上设有内凹圆弧面。
4.如权利要求1所述的一种倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，其特征在于：所述抬升操作手(6)通过旋转轴固定于机器人(2)操作手臂的端部，抬升操作手(6)成长杆形，其头部延伸有滚轮状支撑端(12)，支撑端(12)中部设有凹槽，抬升操作手(6)通过伺服电机驱动，并绕所述旋转轴旋转。
5.如权利要求1所述的一种倍捻机卷绕筒子夹取装置的夹取方法，其特征在于：所述倍捻机卷绕机构(13)上放置有多排卷绕筒子(14)，每排卷绕筒子(14)之间安装有一根挂钩轴(15)，每个卷绕筒子(14)通过筒子结合件(16)安装在倍捻机卷绕机构(13)上；所述筒子结合件(16)通过一根销轴固定在倍捻机卷绕机构(13)上，并绕销轴旋转，筒子结合件(16)成U型结构，其两端分别安装有圆形盖板(161)，圆形盖板(161)内侧设有与卷绕筒子(14)卡接的凸台，其中一个圆形盖板(161)外侧固定安装有直臂(162)，直臂(162)外侧铰接有挂钩(163)，其头部设有与挂钩轴(15)相卡接的缺口，所述直臂(162)的一端通过弹簧紧固件(164)安装在所述U型结构的底板上。
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