CN109368404A - 绕线机的卷料盘上下料装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种绕线机的卷料盘上下料装置及其方法，该装置包括支撑面，所述支撑面上固设有导轨以及设置在所述导轨上的导向块，所述导向块可在所述导轨上沿X轴方向移动；所述导向块上设有用以将位于所述导轨两侧且等距离设置的绕线机上的螺母从旋转轴上卸下或锁紧的拆锁组件，以及将卷料盘从所述旋转轴上取下或放上的抓取组件。本发明的有益效果主要体现在：结构简单，设计精巧，实现卷料盘的全自动上料和下料，自动化程度高，无需人工操作，极大地提高工作效率，降低企业成本，具有较广的适用范围。

Description

绕线机的卷料盘上下料装置及其方法

技术领域

本发明涉及绕线技术领域，具体而言，尤其涉及一种绕线机的卷料盘上下料装置及其方法。

背景技术

钢丝绳在现代生活和生产中的应用越来越广泛，其具有结构牢固、强度大、承载力强、便于运输等多种优点，其主要应用于汽车轮胎、卷扬设备等场景中。

绕线机，是将线状或丝状（如钢丝绳）的物体缠绕到特定的工件上的设备，如图2所示，其至少包括旋转轴100以及紧套设在其上的卷料盘101；所述旋转轴100的外端为螺纹端，其上套设有与其相匹配的螺母102。目前，现有的绕线机在准备绕线时，需要人工将卷料盘放置到绕线机上，并将螺母102锁止。在绕线完成后，将螺母102拧下，并从绕线机上将卷料盘取下，现采用人工上下卷料盘的方式，需要配置专人操作，增加了企业的人力成本且劳动强度大，与当前自动化、智能化的工业发展趋势相违背。

因此，实有必要设计一种绕线机的卷料盘上下料装置，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种绕线机的卷料盘上下料装置及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种绕线机的卷料盘上下料装置，包括支撑面，所述支撑面上固设有导轨以及设置在所述导轨上的导向块，所述导向块可在所述导轨上沿X轴方向移动；所述导向块上设有用以将位于所述导轨两侧且等距离设置的绕线机上的螺母从旋转轴上卸下或锁紧的拆锁组件，以及将卷料盘从所述旋转轴上取下或放上的抓取组件。

优选的，所述拆锁组件至少包括固设在所述导向块上的第一框架，所述第一框架上固设有一支撑板，一第一齿条贯穿所述支撑板延伸置于所述第一框架内，其顶部与移动板固接；所述第一框架上固设有一第一驱动电机，所述第一驱动电机的电机轴上固设有一与所述第一齿条上的锯齿相啮合的第一齿轮；所述第一驱动电机可通过所述第一齿轮和第一齿条驱动所述移动板沿Z轴上下移动。

优选的，所述移动板的下表面上固设有一组导向柱，所述支撑板上设有一组与所述导向柱相匹配的导向孔，所述导向柱贯穿所述导向孔延伸置于所述第一框架内，所述第一框架与所述导向柱之间通过直线轴承连接。

优选的，所述拆锁组件还包括固设在所述移动板上的滑轨，以及设置在所述滑轨上可沿Y轴滑动的滑块，所述滑块上固设有一滑板，所述滑板的两端设有可将所述螺母从旋转轴上卸下或锁紧的拆卸件。

优选的，所述滑轨之间还设有第二齿条，所述滑板上固设有一第二驱动电机，所述第二驱动电机的电机轴上固设有一与所述第二齿条上的锯齿相啮合的第二齿轮。

优选的，所述滑板的两侧还设有挡板，所述挡板的内侧还设有导向轮；所述滑板的两侧固设有导向条，所述导向条与所述导向轮的外周面紧贴。

优选的，所述移动板上还设有用以监测所述滑块在所述滑轨上移动距离的位移传感器。

优选的，所述拆卸件包括固设在所述滑板上的第三驱动电机，所述第三驱动电机的电机轴通过联轴器与插头固接，所述插头上设有与所述螺母相切合的凹槽。

优选的，所述抓取组件包括固设在所述导向块上的六轴机器人，所述六轴机器人的首端固设有夹头，所述夹头的张开和闭合可完成对所述卷料盘的释放和抓取。

一种绕线机的卷料盘上下料方法，包括如下步骤：

S1、六轴机器人通过夹头将位于导轨一端承载台上的卷料盘抓取，抓取完成后所述六轴机器人复位；

S2、待S1步骤完成后，导向块在导轨上沿X轴滑动直至相应位置，所述六轴机器人将抓取的卷料盘插接至绕线机的旋转轴上，然后所述六轴机器人复位；

S3、待S2步骤完成后，所述第一驱动电机启动，通过第一齿条和第一齿轮驱动与所述第一齿条固接的移动板沿Z轴上下移动；

S4、待S3步骤完成后，第二驱动电机启动，通过第二齿条和第二齿轮驱动滑块在滑轨上可沿Y轴滑动，直至相应位置；

S5、待S4步骤完成后，第三驱动电机启动，通过联轴器驱动插头移动，完成将螺母拧在旋转轴上。

本发明的有益效果主要体现在：

1、结构简单，设计精巧，实现卷料盘的全自动上料和下料，自动化程度高，无需人工操作，极大地提高工作效率，降低企业成本，具有较广的适用范围；

2、通过视觉定位技术的采用，能够有效的适用于卷料盘位置的精确确定，为自动的抓取提供了可能，并且视觉定位的灵活性佳、精确度好、效率高，从而有利于提高工作的效率；

3、一台装置即可满足对多个绕线机上的卷料盘上下料，实现一对多服务，有利于介于设备成本，充分利用工作时间，提高工作效率，同时，有利于简化设备结构，降低成本；

4、拆锁组件的设置可实现将卷料盘的位置精准限位，防止其在工作过程中晃动或移动，影响工作效率及良品率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的立体图；

图2：图1中A部分的放大图；

图3：本发明中导向块及其上部件的立体图；

图4：图3中B部分的放大图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1至图4所示，本发明揭示了一种绕线机的卷料盘上下料装置，包括支撑面1，所述支撑面1上固设有导轨11以及设置在所述导轨11上的导向块12，所述导向块12可在所述导轨11上沿X轴方向移动；所述导向块12上设有用以将位于所述导轨11两侧且等距离设置的绕线机10上的螺母102从旋转轴100上卸下或锁紧的拆锁组件2，所述拆锁组件2至少包括固设在所述导向块12上的第一框架21，所述第一框架21上固设有一支撑板211，一第一齿条212贯穿所述支撑板211延伸置于所述第一框架21内，其顶部与移动板213固接；所述第一框架21上固设有一第一驱动电机214，所述第一驱动电机214的电机轴上固设有一与所述第一齿条212上的锯齿相啮合的第一齿轮215；所述第一驱动电机214可通过所述第一齿轮215和第一齿条212驱动所述移动板213沿Z轴上下移动。所述移动板213的下表面上固设有一组导向柱216，所述支撑板211上设有一组与所述导向柱216相匹配的导向孔217，所述导向柱216贯穿所述导向孔217延伸置于所述第一框架21内，所述第一框架21与所述导向柱216之间通过直线轴承218连接。

本发明中，所述拆锁组件2还包括固设在所述移动板213上的滑轨22，以及设置在所述滑轨22上可沿Y轴滑动的滑块23，所述移动板213上还设有用以监测所述滑块23在所述滑轨上移动距离的位移传感器219。所述滑块23上固设有一滑板24，所述滑板24的两端设有可将所述螺母102从旋转轴100上卸下或锁紧的拆卸件25。所述滑轨22之间还设有第二齿条221，所述滑板24上固设有一第二驱动电机241，所述第二驱动电机241的电机轴上固设有一与所述第二齿条221上的锯齿相啮合的第二齿轮。进一步的，所述滑板24的两侧还设有挡板26，所述挡板26的内侧还设有导向轮261；所述滑板24的两侧固设有导向条242，所述导向条242与所述导向轮261的外周面紧贴。

所述拆卸件25包括固设在所述滑板24上的第三驱动电机251，所述第三驱动电机251的电机轴通过联轴器252与插头253固接，所述插头253上设有与所述螺母102相切合的凹槽，所述插头253正转或反转完成对所述螺母102的拆卸或安装。

本发明还包括将卷料盘101从所述旋转轴100上取下或放上的抓取组件3。具体的，所述抓取组件3包括固设在所述导向块12上的六轴机器人31，所述六轴机器人31的首端固设有夹头32，所述夹头32的张开和闭合可完成对所述卷料盘101的释放和抓取。六轴机器人31的首端还设有图像采集组件，所述图像采集组件包括机器视觉光源和CCD相机，所述机器视觉光源位于所述CCD相机的正下方；所述CCD相机至少包括图像传感器和模数转换电路，所述图像传感器与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路设有通讯接口，所述图像传感器将外界的光信号转化为模拟信号，所述模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号，并传输至所述处理器。上述技术为已知技术，不再赘述。

下面简单阐述一下本发明的工作过程，包括如下步骤：

S1、六轴机器人31通过夹头32将位于导轨11一端承载台上的卷料盘101抓取，抓取完成后所述六轴机器人31复位；

S2、待S1步骤完成后，导向块12在导轨11上沿X轴滑动直至相应位置，所述六轴机器人31将抓取的卷料盘101插接至绕线机10的旋转轴100上，然后所述六轴机器人31复位；

S3、待S2步骤完成后，所述第一驱动电机214启动，通过第一齿条212和第一齿轮215驱动与所述第一齿条212固接的移动板213沿Z轴上下移动；

S4、待S3步骤完成后，第二驱动电机241启动，通过第二齿条221和第二齿轮驱动滑块23在滑轨22上可沿Y轴滑动，直至相应位置；

S5、待S3步骤完成后，第三驱动电机251启动，通过联轴器252驱动插头253移动，完成将螺母102拧在旋转轴100上。

本发明的有益效果主要体现在：

1、结构简单，设计精巧，实现卷料盘的全自动上料和下料，自动化程度高，无需人工操作，极大地提高工作效率，降低企业成本，具有较广的适用范围；

2、通过视觉定位技术的采用，能够有效的适用于卷料盘位置的精确确定，为自动的抓取提供了可能，并且视觉定位的灵活性佳、精确度好、效率高，从而有利于提高工作的效率；

3、一台装置即可满足对多个绕线机上的卷料盘上下料，实现一对多服务，有利于介于设备成本，充分利用工作时间，提高工作效率，同时，有利于简化设备结构，降低成本；

4、拆锁组件的设置可实现将卷料盘的位置精准限位，防止其在工作过程中晃动或移动，影响工作效率及良品率。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：包括支撑面（1），所述支撑面（1）上固设有导轨（11）以及设置在所述导轨（11）上的导向块（12），所述导向块（12）可在所述导轨（11）上沿X轴方向移动；所述导向块（12）上设有用以将位于所述导轨（11）两侧且等距离设置的绕线机（10）上的螺母（102）从旋转轴（100）上卸下或锁紧的拆锁组件（2），以及将卷料盘（101）从所述旋转轴（100）上取下或放上的抓取组件（3）。

2.根据权利要求1所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述拆锁组件（2）至少包括固设在所述导向块（12）上的第一框架（21），所述第一框架（21）上固设有一支撑板（211），一第一齿条（212）贯穿所述支撑板（211）延伸置于所述第一框架（21）内，其顶部与移动板（213）固接；所述第一框架（21）上固设有一第一驱动电机（214），所述第一驱动电机（214）的电机轴上固设有一与所述第一齿条（212）上的锯齿相啮合的第一齿轮（215）；所述第一驱动电机（214）可通过所述第一齿轮（215）和第一齿条（212）驱动所述移动板（213）沿Z轴上下移动。

3.根据权利要求2所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述移动板（213）的下表面上固设有一组导向柱（216），所述支撑板（211）上设有一组与所述导向柱（216）相匹配的导向孔（217），所述导向柱（216）贯穿所述导向孔（217）延伸置于所述第一框架（21）内，所述第一框架（21）与所述导向柱（216）之间通过直线轴承（218）连接。

4.根据权利要求2所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述拆锁组件（2）还包括固设在所述移动板（213）上的滑轨（22），以及设置在所述滑轨（22）上可沿Y轴滑动的滑块（23），所述滑块（23）上固设有一滑板（24），所述滑板（24）的两端设有可将所述螺母（102）从旋转轴（100）上卸下或锁紧的拆卸件（25）。

5.根据权利要求4所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述滑轨（22）之间还设有第二齿条（221），所述滑板（24）上固设有一第二驱动电机（241），所述第二驱动电机（241）的电机轴上固设有一与所述第二齿条（221）上的锯齿相啮合的第二齿轮。

6.根据权利要求5所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述滑板（24）的两侧还设有挡板（26），所述挡板（26）的内侧还设有导向轮（261）；所述滑板（24）的两侧固设有导向条（242），所述导向条（242）与所述导向轮（261）的外周面紧贴。

7.根据权利要求5所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述移动板（213）上还设有用以监测所述滑块（23）在所述滑轨上移动距离的位移传感器（219）。

8.根据权利要求5所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述拆卸件（25）包括固设在所述滑板（24）上的第三驱动电机（251），所述第三驱动电机（251）的电机轴通过联轴器（252）与插头（253）固接，所述插头（253）上设有与所述螺母（102）相切合的凹槽。

9.根据权利要求1所述的绕线机的卷料盘上下料装置，其特征在于：所述抓取组件（3）包括固设在所述导向块（12）上的六轴机器人（31），所述六轴机器人（31）的首端固设有夹头（32），所述夹头（32）的张开和闭合可完成对所述卷料盘（101）的释放和抓取。

10.绕线机的卷料盘上下料方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、六轴机器人（31）通过夹头（32）将位于导轨（11）一端承载台上的卷料盘（101）抓取，抓取完成后所述六轴机器人（31）复位；

S2、待S1步骤完成后，导向块（12）在导轨（11）上沿X轴滑动直至相应位置，所述六轴机器人（31）将抓取的卷料盘（101）插接至绕线机（10）的旋转轴（100）上，然后所述六轴机器人（31）复位；

S3、待S2步骤完成后，所述第一驱动电机（214）启动，通过第一齿条（212）和第一齿轮（215）驱动与所述第一齿条（212）固接的移动板（213）沿Z轴上下移动；

S4、待S3步骤完成后，第二驱动电机（241）启动，通过第二齿条（221）和第二齿轮驱动滑块（23）在滑轨（22）上可沿Y轴滑动，直至相应位置；

S5、待S3步骤完成后，第三驱动电机（251）启动，通过联轴器（252）驱动插头（253）移动，完成将螺母（102）拧在旋转轴（100）上。