CN109835707A - 一种具有改进定中机构的自动装置，用于装载和卸载多堆纱线卷 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于装载和卸载多堆纱线卷的自动装置(4)，包括使纱线卷保持杆(3)定中的机构，和用于拾取一堆纱线卷并将该对纱线卷插入所述纱线卷保持杆(3)的机构。所述定中机构包括钳子(8)的一对钳爪(7)，其与杠杆(9)成一体，所述钳爪(7)同时可在打开位置和闭合位置之间绕同一支点(103)旋转，以扣紧纱线卷保持杆(3)。

Description

一种具有改进定中机构的自动装置，用于装载和卸载多堆纱 线卷

技术领域

本发明涉及一种具有改进定中机构的自动装置，用于装载和卸载多堆纱线卷。

背景技术

纱线卷的加工方法提供了各种步骤，例如，旋转干燥或染色浴，其中所述纱线卷堆放在设与篮子底部的垂直纱线卷保持杆上。

EP-0651084B1描述了一种用于装载和卸载多堆纱线卷的自动装置，包括用于使纱线卷保持杆定中的机构和用于拾取一堆纱线卷的机构。

定中机构包括钳子的一对钳爪，钳爪通过杠杆，相应齿轮沿两个齿条的旋转来控制夹紧。

钳子的钳爪形状变为使得当它们被夹紧在纱线卷保持杆的端部时，钳爪构成的锥形引导件可以对于纱线卷从纱线卷保持杆取下堆积于主干上后帮助纱线卷保持杆相对于主干定中。

每个夹爪包括两个L形部件，这两个L形部件相对于纱线卷保持杆对称，当被夹紧时，两个L形部件接触纱线卷保持杆的两个相对侧。

每个所述L形部件与所述锥形引导件的一半在一个圆柱形部件上是一体的，该圆柱形部件具有足够空间去容纳纱线卷保持杆。

主干在扣紧状态下保持在所述圆柱形部件的上方。

但不幸的是，如果定中效果未达到最佳，当主干向下移动与锥形引导件接触时，主干仍然不能与杆连接。

例如，如果两个L形部件不同时接触纱线卷保持杆或者主干没有完全垂直向下移动就会发生这种情况；这些情况并不罕见，尤其是经过许多小时的工作。

尽管设备可以自动检测到未正确定中，但仍需要停止机器和操作员的介入修正。生产在这样的情况下会受到惩罚。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于装载和卸载多堆纱线卷的自动装置，其具有改进的定中机构，能够减少纱线卷保持杆和主干之间的对准误差。

本发明的另一个目的是所述定中机构是简单且经济的。

本发明的一个目的是，所述定中机构可以非常容易地安装在现有的自动装置上，而不需要对现有装置进行成本高昂的结构改造。

根据本发明，如权利要求1所述的一种用于装载和卸载多堆纱线卷的自动装置可实现上述和进一步的目标。

有利的是，卷轴保持杆上的交叉薄片允许安全地定中。

因此，拾取机构可以毫无延迟地开始以增加产量。

附图说明

以下详细描述的具体实施例更加清楚地表现了本发明的上述和其它特征，该实施例通过附图中的非限制性示例示出，其中：

图1为本发明装置的透视图；

图2为纱线卷保持杆中定中机构的侧视图；

图3为定中机构的正视图；

图4为定中机构的俯视图；

图5现有定中机构的局部剖面正视图；

图6为图2-4中定中机构的局部剖面正视图；

图7为处于第一位置的装置局部正视图；

图8为处于第二位置的装置局部正视图；

图9为处于第三位置的装置局部正视图，其中放大部分为圈A；

图10为所述第三位置的装置侧视图，其中放大部分为圈B；

图11为处于第四位置的装置局部正视图；

图12为处于第五位置的装置侧视图；

图13为处于第六位置的装置侧视图；

图14为处于第七位置的装置侧视图；

图15为处于第一位置的拾取机构侧视图；

图16为处于第二位置的拾取机构侧视图；

图17为拾取机构的正视图；

图18为拾取机构的俯视图；

图19为处于第一位置的拾取机构中钳爪的俯视图；

图20为处于第二位置的拾取机构中钳爪的俯视图；

图21为处于第三位置的拾取机构的中钳爪的俯视图；

图22为能够在打开位置接触纱线卷保持杆且使其居中的两个薄片的俯视图；

图23为能够在杆的抓紧关闭位置接触纱线卷保持杆且使其居中的两个薄片顶部的平面图。

具体实施例方式

参考附图，一种用于装载和卸载多堆纱线卷4的自动装置，包括圆柱形壳体1，该壳体1用于容纳使纱线卷保持杆3定中的机构，例如，一旋转干燥器和用于拾取多堆纱线卷4的机构，其中纱线卷被插入所述纱线卷保持杆3。

纱线卷保持杆3在其主体的一端5处逐渐变小。

壳体1固定在可动桥上(图中未表示)

定中机构包括一钳子8的一对夹爪7，钳子8的这对夹爪7通过杠杆9和滑块10控制(如图2-4所示)扣紧。

所述滑块10沿着导向件101垂直移动，所述滑块10由设有主干121的流体动力缸12驱动，由此通过一对臂102确保这对钳爪7同时旋转90°。

每个臂102具有一第一端和一第二端。

第一端与滑动件10旋转关联，第二端与对应的杠杆9旋转关联。

杠杆9，和由此随后的钳爪7在打开和闭合的位置之间绕同一支点103旋转，以扣紧纱线卷保持杆3。

当滑动件10向下移动时，钳爪7夹紧纱线卷保持杆3的端部5，以帮助完成定中操作。机械臂102在扣紧状态下是垂直的。

如果滑块10向上移动，钳爪7就会打开直到杠杆9基本处于水平位置；在所述水平位置上臂102不再垂直，而是相对于垂直方向打开约45°(如图3所示的虚线元件)。

图6为处于扣紧状态下的钳爪7。

除了能够接触纱线卷保持杆3的薄片73之外，每个钳爪7还包括能够形成半锥形隔室71的部分和能够形成半圆柱隔室72的部分。

能够形成半圆柱隔室72的部分具有一个厚度较大的顶部721，优选为半圆盘形状，以及一个厚度较小的底部722，优选为半套管形状。

厚度是基于相对于杆13或纱线卷保持杆3的垂直轴线进行测量的，如图6所示，其中值得注意的是顶部721比底部722的宽度大得多。

通过观察图6中的视图可以理解上述形容词“顶部”和“底部”。

整个所述顶部721和底部722形成一个单独的元件且其呈倒L形，L的底部对应于具有较大厚度的所述顶部721。

所述薄片73包括固定所述部分的所述顶部721的下端面723上的第一直线部件733，其能够形成半圆柱隔室72，第二直线部件734相对于所述第一直线部件733旋转约90°，第三部件735相对于所述第二直线部件734进一步转动约90°，且其基本与所述第一直线部件733平行。

所述第三部件735可以是直的或略微弯曲的，如图6所示，以便于与纱线卷保持杆3连接。

每个薄片73的形状基本上为C形，其中第三部件735比第一直线部分733更长。

在平面图中，所述第三部件735的形状基本上是燕尾形的(如图22,23所示)，特别地，第三部件735提供两个倾斜部件736，两个倾斜部件736会聚在一起构成半圆形部件737。

当薄片73被夹在纱线卷保持杆3上时，如果纱线卷保持杆3没有定中，则所述纱线卷保持杆3趋向于在倾斜部件736上滑动，直到它接合在半圆形部件737中，通过连接半圆形部件737形成完全定中的圆形底座。

所述第三部件735的形状促进了对纱线卷保持杆3的同步作用并因此促进其定中。

两个薄片73的第三部件735位于不同的平面上以允许纱线卷保持杆3的所述端部5相反的方向同时交叉接合。

当两个钳爪7夹紧在卷轴保持杆3上时，薄片73在所述第三部件735处与纱线卷保持杆3接合，两个半锥形隔室71接触形成单锥形导向件23，两个半圆柱隔室72接触形成单缸导向件231，由于较厚的顶部721，单缸导向件231在顶部也较厚。

所述圆柱形导向件231能够容纳纱线卷保持杆3的端部5并引导主干13的尖端，主干13是定中机构的一部分，关于这一点在下文会更清楚地描述。

由于主干13自身的的宽度使得其与圆柱形导向件231的边缘齐平以便于与纱线卷保持杆3的尖端连接。

有利的一面，顶部721较厚，以使由锥形导向件23引导用于插入的主干13的部分更坚固。

底部722较薄可帮助薄片73固定到能够形成半圆柱隔室72处。

优选地，纱线卷保持杆3的尖端是凸起的并且能与主干13的腔体内连接。

所述主干13可通过齿条机构垂直移动，并且设有腔，长杆18在所述腔中滑动，同时设有止动键(未示出)以防止长杆18从主干13拉出。

与壳体1一体的传感器20能够检测主干13的垂直位置。所述传感器20从主干13检测长杆18的顶端的清扫情况，从而指示长杆18与纱线卷保持杆3的尖端连接。

即使所述传感器20有故障，第二传感器200也能够检测到正确定中，第二传感器200设置在主干13的尖端处。

所述第二传感器200优选地为磁性类传感器，具有环形形状并且固定在主干13腔体边缘的轴线上。因此，所述传感器200能够被纱线卷保持杆3的尖端穿过。主干13由钛制成，而纱线卷保持杆3由钢制成；因此，如果定心是正确的，无论如何操作传感器20，传感器200都可利用磁性检测纱线卷保持杆3的尖端。

多堆纱线卷4的拾取机构(如图17和18所示)包括两个夹具24，夹具24固定到两个相应的轴25上，轴25与公共轴线V同轴并可绕公共轴线V旋转，以便在打开位置和关闭位置之间移动去抓取多堆的纱线卷4。马达26是由编码器和PLC驱动来控制其运动，马达26可控制钳爪24打开和关闭，所述马达26是带有编码器和减速器的无刷电动机并且能够控制可移动钳爪24的球循环螺杆261。

所述同轴杆25至少部分地容纳在套筒30中，套筒30通过附件31与可垂直移动的滑块6旋转固定，其中旋转销32是关于第二轴(O)的定义(如图17所示)。

同轴杆25围绕轴线V的旋转用于钳爪24的打开和关闭，其并不能够确定套筒30绕轴线O的旋转，故所述旋转是相互独立的。

通过由马达34控制的球循环螺杆33的运动，同轴杆25可以绕所述支点32的轴线O旋转，其中马达34的运动控制由编码器和PLC驱动(如图15和16所示)。所述马达34与马达26的类型相同。

连接块35，例如是方形的，将套筒30连接到所述螺钉33的端部。所述螺钉33与连接块35旋转连接。

轴O与轴V正交。

同轴杆25绕销32的轴线O的旋转并允许钳爪24接近多堆的纱线卷4。

根据纱线卷4的直径，螺钉33被调制为不同的行程，例如，从0到200mm，由此改变同轴杆25的轴线O的旋转角度，从而改变钳爪24的旋转角度。

操作是从图7所示的第一位置开始，图中的纱线卷保持杆3等待被定中和拾取，夹爪7在纱线卷保持杆3的端部5上扣紧(图8)从而使其定中，将纱线卷保持杆3布置成与主干13连接。

图8示出了主干13仍然处于高处并且形成了圆锥23和圆柱形导向件231。

在定心之后，主干13向下移动并与圆柱形导向件231接合以使其与纱线卷保持杆3连接(如图9所示，特别是圆圈A中的放大部分)。

传感器20和200可检测是否正确定中。为了防止停机，如果传感器20,200中的至少一个提供正定心信号，则机器保持工作。

锥形导向件23帮助主干13引导进入圆柱形导向件231中，该圆柱形导向件231具有既定大小的直径以保证与纱线卷保持杆3的尖端精确连接。主干13与圆柱形导向件231的边缘齐平且在齐平水平面滑动。

图5示出了上述EP-0651084B1中描述的定中机构的一部分。可以观察到锥形引导件23'(为了清楚起见，使用与本说明书中使用的相同的数字，并且添加了独特的标记)和圆柱形隔室231'，然而主干13'不进入该圆柱形隔室231'，即所述圆柱形隔室231'不执行引导功能。

与本发明完全不同的是与纱线卷保持杆3'端部相互作用的装置，其由两个L形部件组成，每个夹具7'一个均对应一个L形部件。L的底部的每个尖端接触卷轴保持杆3'且没有任何交叉。

不利的一方面是，如果两个夹爪7'没有以完美的方式同时向下移动，纱线卷保持杆3'则出现相对于理想位置的略微移位。因此，与主干13'的联接失败，因为锥形导向件23'向主干13'提供不准确的引导，从而使主干13'不会进入圆柱形隔室231'。

图6的定中机构基本上是倚靠薄片73的形状和主干的13引导进入圆柱形导向件231来克服上述问题。

在定中之后，夹爪7重新打开(图11)：纱线卷保持杆3等待被拾取。

图12示出了夹爪24下降到第一纱线卷4(底部结构示意图)。

到达固定位置后，螺杆33通过马达34驱动使得螺杆33绕轴线O旋转，从而使夹爪24接近线轴4(图13和20)。观察图15和16，值得注意的是，螺钉33向下移动使钳爪24接近纱线卷4。

计算机控制装置根据待拾取的纱线卷4的直径预先确定螺钉33的位移长度。

通过使同轴杆25绕公共轴线V转动，马达26驱动夹爪24的闭合：夹爪24夹紧纱线卷4(图21)。

已知的升降装置可以使钳爪24向上移动，从而向上输送多堆的纱线卷4，钳爪24将纱线卷保持杆3拉出并以类似主干13的方式接合(图14)。然后可以将纱线卷4移动到不同的工作站，例如，从纺纱站到挤压或干燥站。

所述专利EP-0651084B1描述了一种拾取机构，其中钳爪24通过滑块彼此靠近以进行简单的水平平移：因此，仅有垂直方向上/向下的运动和水平方向上接近/离开的运动。

本发明不同的是，这里描述了拾取机构，其中通过旋转实现接近和离开的运动：这样可以实现更精确的定位和使用体积较小且易于操作的部件。

用户通过PC输入纱线卷4的尺寸(直径)，并且自动限定螺钉33的移动，并因此确定围绕同轴杆25的轴线O的转动角度。

值得注意的是，控制钳爪24打开和关闭的马达26(再次根据卷轴4的尺寸)以及马达34、螺钉33以及套筒30一起向上和向下移动。另外，电动机26随套筒30绕轴线O转动。

已知的传感器被定位以监测主干13和钳口24的位置。

所述螺钉33通常是由马达34驱动的线性平移元件。

Claims (17)

1.一种用于装载和卸载多堆纱线卷(4)的自动装置，包括使纱线卷保持杆(3)定中的机构，和用于拾取一堆纱线卷(4)并将该堆纱线卷插入所述纱线卷保持杆(3)的机构，

所述定中机构包括钳子(8)的一对钳爪(7)，其与杠杆(9)成一体，所述一对钳爪(7)同时可在打开位置和闭合位置之间绕同一支点(103)旋转，以扣紧纱线卷保持杆(3)，

每个钳爪(7)包括能够形成一个半锥形隔室(71)部分和能够形成一个半圆柱隔室(72)的部分，当两个钳爪(7)扣住纱线卷保持杆(3)时，两个半锥形隔室(71)彼此接触以形成一单个锥形导向器(23)，其特征在于，

每个钳爪(7)还包括能够与纱线卷保持杆(3)接触的一个薄片(73)，每个薄片(73)均设置有一个部件(735)，该部件(735)具有一尖锐凹槽，其能够包围纱线卷保持杆的端部(5)，两个薄片(73)的所述部件(735)同时啮合，两个薄片(73)的所述部件(735)在不同的平面，且从相反的方向上，在纱线卷保持杆(3)的所述端部(5)上彼此交叉。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个薄片(73)基本上为C形。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述薄片(73)包括第一直线部件(733)，一第二直线部件(734)，其相对于所述第一直线部分(733)旋转大约90°，以及一第三部件(735)，其相对于所述第二直线部分(734)进一步旋转大约90°。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，第三部件(735)比第一直线部件(733)长，第三部件(735)提供两个倾斜部件(736)，两个倾斜部件(736)会聚在一起构成一半圆形部件(737)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述定中机构包括可垂直移动的滑动件(10)，所述杠杆(9)与所述滑动件(10)旋转连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，杠杆(9)通过一对机械臂(102)连接到滑动件(10)，每个机械臂(102)具有一第一端和一第二端，所述第一端与滑动件(10)旋转关联，所述第二端与对应的杠杆(9)旋转关联。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，当所述两个钳爪(7)夹紧所述纱线卷保持杆(3)时，所述半圆柱隔室(72)能够彼此接触以形成一单个圆柱形导向件(231)，该圆柱形导向件(231)能够容纳纱线卷保持杆(3)的端部(5)并能够引导主干(13)的尖端包含在定中机构内，主干(13)的宽度设置为使得主干(13)插入圆柱形导向件(231)后与圆柱形导向件(231)的边缘齐平。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，能够形成半圆柱隔室(72)的部分具有一个较厚的顶部(721)，优选为半圆盘形状，以及具有一个较薄的底部(722)，优选为半套管形状。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述顶部(721)和底部(722)的组件为倒L形，L形的低处对应厚度较大的所述顶部(721)。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一直线部分(733)固定在所述部分的所述顶部(721)的下端面(723)上，所述部分能够形成所述半圆柱隔室(72)。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括固定在所述主干(13)尖端处的传感器(200)，所述传感器(200)能够检测与所述纱线卷保持杆(3)尖端处的连接。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述传感器(200)具有磁性，其形状为环形，并且其固定在主干(13)腔边缘的轴上，其中一长杆(18)能够滑动。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述拾取机构包括两个夹具(24)，所述夹具(24)紧固到两个对应的轴(25)上，所述轴(25)与第一轴(V)同轴并可绕第一轴(V)旋转，以便在打开位置和关闭位置之间移动，以抓取纱线卷(4)，

所述轴(25)至少部分地容纳在套筒(30)内，所述套筒(30)通过一附件(31)旋转固定在可垂直移动的滑动件(6)上，其中一旋转销(32)是关于第二轴(O)的定义，

根据纱线卷(4)的尺寸，围绕第二轴(O)旋转会引起夹具(24)朝向或背向纱线卷(4)靠近或离开，

所述第二轴(O)与所述第一轴(V)正交。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述轴(25)能够通过由电动机(34)控制的线性元件(33)的运动来绕第二轴(O)旋转。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置包括将套筒(30)连接到所述线性元件(33)端部的连接块(35)。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述电动机(24)为内置编码器类型，所述电动机(24)由PLC控制并且能够控制所述线性元件(33)，所述线性元件(33)允许同轴杆(25)绕所述第二轴(O)转动，所述线性元件(33)是滚珠丝杠，所述绕所述第二轴(O)的旋转根据由PLC传输的纱线卷(4)的大小自动发生。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置包括具有内置编码器的电动机(26)，其由PLC控制并且能够控制滚珠丝杠(261)，使所述轴(25)围绕所述第一轴(V)旋转，从而引起夹具(24)的闭合和打开，所述围绕所述第一轴(V)的旋转根据由PLC传输的纱线卷(4)的大小自动发生。