CN110172759B - 一种新型自动取落绵机构 - Google Patents

Abstract

一种新型自动取落绵机构，该机构包含两个模块，梳理模块和钩绵模块，梳理模块：梳理模块由电动机利用同步带轮带动梳理滚筒跟罗拉，罗拉由跟机架相连的定罗拉和跟滚筒相连的动罗拉，静罗拉的动力由动罗拉与静罗拉相互摩擦进行传递。梳理模块利用气缸或者液压缸也可以利用电动推杆来实现上下移动。钩绵模块：钩绵模块由钩绵机构跟气缸配合实现钩绵的动作，钩绵机构由光板与针板构成利用扭簧实现闭合，当钩绵机构碰到气缸上的挡块时钩绵板张开，实现把针板上钩着的落绵绵脱下的操作。该机构利用这两个模块相互结合互相控制来实现自动取落绵，工作中由两组一样的自动取落绵机构互相配合结合整条绢纺直梳自动化流水线进行梳理与取落绵。

Description

一种新型自动取落绵机构

技术领域

本发明涉及绵条加工设备领域，特别是涉及一种新型自动取落绵机构。

背景技术

随着我们生活水平的提高很多人都穿上了真丝衣服或者服饰，这些真丝衣服都是由蚕丝通过绢纺工艺制作出来的。传统的绢纺工艺采用开茧、中切、圆梳取落绵、圆梳、排绵、制条的方法制取精绵，这种传统的绢纺工艺称为圆梳工艺。

随着科学技术的不断进步，现代化离不开先进生产制造设备，传统圆梳机自动化程度低,工人劳动强度高,劳动生产率低下。因此，我们要升级现有的机器，但是在升级过程中要保留传统圆梳机的工艺优势，使之相辅相成。

申请人考虑将原有的圆梳形式改造成直梳形式，工艺流程不变，把原有的圆梳形式变为直梳形式后可以更方便的进行自动化的改造，在绢纺直梳机机构中，双工位自动取落绵机构可以实现连续不断的梳理，梳理滚筒可以上下移动，当梳理滚筒移动到上方时进行梳绵，梳理滚筒移动到下方时进行取落绵。当一个梳理滚筒需要取下落绵时，停止转动进行取落绵的操作，另一个梳理滚筒还在继续工作，这样两个取落绵的装置互相独立交替的工作，最后就能实现机构的连续运转，因此申请人设计新型自动取落绵机构。通过两组一样的自动取落绵机构互相配合结合整条绢纺直梳自动化流水线进行梳理与取落绵。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种新型自动取落绵机构，该机构包含两个模块，梳绵模块和钩绵模块，该机构利用这两个模块相互结合互相控制来实现自动取落绵，工作中由两组一样的自动取落绵机构互相配合结合整条绢纺直梳自动化流水线进行梳理与取落绵，为达此目的，本发明提供一种新型自动取落绵机构，包括钩绵模块和梳绵模块，所述钩绵模块在梳绵模块一侧：所述钩绵模块包括H型导轨架、气缸、挡块、滑轮支撑板、钩绵板机构和连接机构，所述H型导轨架通过支架固定在地面上，所述H型导轨架的两侧导轨前端弯曲，所述H型导轨架的两侧导轨前端分别在梳绵模块的罗拉Ⅱ与罗拉Ⅰ之间，所述气缸主体的后端通过转轴固定架固定在H型导轨架的连接架的中部，所述钩绵板机构包括针板和挡板，所述针板一侧通过弹簧合页与挡板一侧相连，所述针板在挡板上方，所述针板设置有至少一排钩绵针，每排钩绵针对应挡板的一条缝隙，所述挡板两侧各安装有一个滑轮支撑板，所述滑轮支撑板通过转轴安装有滑轮，所述滑轮在对应一侧H型导轨架的导轨上由气缸推动沿导轨运动，所述气缸主体的前端安装有挡块，所述挡块前端有一对限位板，所述气缸的伸缩杆在两个限位板之间，所述气缸的伸缩杆的端部通过连接机构与挡板中部相连；所述梳绵模块包括罗拉Ⅱ、罗拉Ⅰ、梳理滚筒、电机、梳理滚筒支撑平板、C型支撑板和支撑气缸，所述罗拉Ⅱ两端转轴通过罗拉固定支架固定在地面上，所述支撑气缸有一对，所述支撑气缸在罗拉固定支架前侧，所述支撑气缸有一对且支撑气缸底部通过C型支撑板固定在地面上，所述梳理滚筒支撑平板通过两侧的支撑板安装在两个支撑气缸的伸缩杆的端部支架上由支撑气缸推动梳理滚筒支撑平板上下运动，所述梳理滚筒在罗拉Ⅰ和电机之间，所述罗拉Ⅰ两端的转轴通过支架安装在梳理滚筒支撑平板的两侧的支撑板上，所述梳理滚筒两端的转轴通过支架安装在梳理滚筒支撑平板中部上方，所述梳理滚筒从梳理滚筒支撑平板的槽伸出，所述电机安装在梳理滚筒支撑平板的前侧支撑板上，所述电机的转轴通过传动带结构接梳理滚筒的一侧转轴带动梳理滚筒旋转，所述梳理滚筒的另一侧转轴通过传动带结构接传动带接罗拉Ⅰ的一侧转轴带动罗拉Ⅰ旋转。

本发明的进一步改进，所述滑轮支撑板为三角形，三角形滑轮支撑板的三个端部各通过转轴安装有一个滑轮，由于需要在弧形轨道上运行，因此最好采用三个滑轮。

本发明的进一步改进，所述气缸为引拔气缸，其外形尺寸26mm，最大行程150mm，所述支撑气缸为双轴气缸，其内径尺寸10mm，对打行程80mm，所述电机采用步进电机，采用控制卡控制其转速与启停，转速范围500-2000r/min，本申请实际中已经运用，根据现有圆梳机情况设计本申请采用引拔气缸，其外形尺寸26mm，最大行程150mm，支撑气缸为双轴气缸，其内径尺寸10mm，对打行程80mm，电机采用步进电机，采用控制卡控制其转速与启停，转速范围500-2000r/min。

本申请一种新型自动取落绵机构，模仿人工取落绵的操作，利用气压传动、液压传动或者电动推杆来实现直线移动，利用电机带动梳理滚筒跟罗拉。该机构包含两个模块，梳绵模块和钩绵模块，该机构利用这两个模块相互结合互相控制来实现自动取落绵。

梳绵模块：梳绵模块由电动机利用同步带轮带动梳理滚筒跟罗拉，罗拉由跟机架相连的定罗拉和跟滚筒相连的动罗拉，静罗拉的动力由动罗拉与静罗拉相互摩擦进行传递。梳绵模块利用气缸或者液压缸也可以利用电动推杆来实现上下移动。

钩绵模块：钩绵模块由钩绵机构跟气缸配合实现钩绵的动作，钩绵机构由光板与针板构成利用扭簧实现闭合，当钩绵机构碰到气缸上的挡块时钩绵板张开，实现把针板上钩着的落绵绵脱下的操作。

工作中由两组一样的自动取落绵机构构成，能够在一组机构进行梳绵的时候另一组机构进行取落绵的操作，两组机构通过PLC系统进行逻辑顺序控制，最后结合整条绢纺直梳自动化流水线进行梳理与取落绵。

附图说明

图1本申请双工位工作状态示意图；

图2本申请整体示意图；

图3本申请钩绵模块部分示意图；

图4本申请钩绵模块局部示意图；

图5本申请梳绵模块部分示意图；

图6本申请钩绵模块在Adams中的仿真示意图；

图7本申请仿真过程钩绵模块在X、Y、Z方向的位移曲线整体示意图；

图8本申请钩绵模块针板相对于挡板的运动示意图；

图9本申请梳绵模块在Adams中的仿真示意图；

图10本申请仿真过程梳绵模块的梳理滚筒在X、Y、Z方向的位移曲线整体示意图；

图11本申请梳绵模块罗拉Ⅱ的动量示意图；

1’-1号自动取落绵机构；2’-2号自动取落绵机构；11-H型导轨架；12-气缸；13-挡块；14-滑轮支撑板；15-钩绵板机构；151-针板；152-挡板；16-连接机构；21-罗拉Ⅱ；22-罗拉Ⅰ；23-梳理滚筒；24-电机；25-梳理滚筒支撑平板；26-C型支撑板；27-双轴气缸。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：本发明提供一种新型自动取落绵机构，该机构包含两个模块，梳绵模块和钩绵模块，该机构利用这两个模块相互结合互相控制来实现自动取落绵，工作中由两组一样的自动取落绵机构互相配合结合整条绢纺直梳自动化流水线进行梳理与取落绵。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供如图2所示的一种新型自动取落绵机构，包括左侧的钩绵模块和右侧的梳绵模块，所述钩绵模块在梳绵模块一侧：本发明所述钩绵模块如图3和4所示包括H型导轨架11、气缸12、挡块13、滑轮支撑板14、钩绵板机构15和连接机构16，所述H型导轨架11通过支架固定在地面上，所述H型导轨架11的两侧导轨前端弯曲，所述H型导轨架11的两侧导轨前端分别在梳绵模块的罗拉Ⅱ21与罗拉Ⅰ22之间，所述气缸12主体的后端通过转轴固定架固定在H型导轨架11的连接架的中部，所述钩绵板机构15包括针板151和挡板152，所述针板151一侧通过弹簧合页与挡板152一侧相连，所述针板151在挡板152上方，所述针板151设置有至少一排钩绵针，每排钩绵针对应挡板152的一条缝隙，所述挡板152两侧各安装有一个滑轮支撑板14，所述滑轮支撑板14为三角形，三角形滑轮支撑板的三个端部各通过转轴安装有一个滑轮，由于需要在弧形轨道上运行，因此最好采用三个滑轮，所述滑轮在对应一侧H型导轨架11的导轨上由气缸推动沿导轨运动，所述气缸12主体的前端安装有挡块13，所述挡块13前端有一对限位板，所述气缸12的伸缩杆在两个限位板之间，所述气缸12的伸缩杆的端部通过连接机构16与挡板152中部相连；本发明所述梳绵模块如图5所示包括罗拉Ⅱ21、罗拉Ⅰ22、梳理滚筒23、电机24、梳理滚筒支撑平板25、C型支撑板26和支撑气缸，所述罗拉Ⅱ21两端转轴通过罗拉固定支架固定在地面上，所述支撑气缸有一对，所述支撑气缸在罗拉固定支架前侧，所述支撑气缸有一对且支撑气缸底部通过C型支撑板26固定在地面上，所述梳理滚筒支撑平板25通过两侧的支撑板安装在两个支撑气缸的伸缩杆的端部支架上由支撑气缸推动梳理滚筒支撑平板25上下运动，所述梳理滚筒23在罗拉Ⅰ22和电机24之间，所述罗拉Ⅰ22两端的转轴通过支架安装在梳理滚筒支撑平板25的两侧的支撑板上，所述梳理滚筒23两端的转轴通过支架安装在梳理滚筒支撑平板25中部上方，所述梳理滚筒23从梳理滚筒支撑平板25的槽伸出，所述电机24安装在梳理滚筒支撑平板25的前侧支撑板上，所述电机24的转轴通过传动带结构接梳理滚筒23的一侧转轴带动梳理滚筒23旋转，所述梳理滚筒23的另一侧转轴通过传动带结构接传动带接罗拉Ⅰ22的一侧转轴带动罗拉Ⅰ22旋转。

本发明所述气缸为引拔气缸，其外形尺寸26mm，最大行程150mm，所述支撑气缸为双轴气缸，其内径尺寸10mm，对打行程80mm，所述电机采用步进电机，采用控制卡控制其转速与启停，转速范围500-2000r/min，本申请实际中已经运用，根据现有圆梳机情况设计本申请采用引拔气缸，其外形尺寸26mm，最大行程150mm，支撑气缸为双轴气缸，其内径尺寸10mm，对打行程80mm，电机采用步进电机，采用控制卡控制其转速与启停，转速范围500-2000r/min。

钩绵模块的仿真运动分析：本申请钩绵模块在Adams中的仿真示意图如图6所示，在各零件之间添加约束，Motion以及Force。添加重力加速度“Gravity”数值为-9.8（Y轴方向），并在各约束上设置摩擦系数为0.2。

设置钩绵模块中气缸Ⅰ的缸体与活塞杆之间的移动副motion的移动速度为0.6*time，由于钩绵机构与气缸活塞杆一起向前运动，所以钩绵机构的运动速度与气缸活塞杆运动速度相同。仿真时间为10秒，运行两个周期。

点击开始仿真按钮，等仿真运行结束后，打开软件绘图工具栏中的后处理模块查看仿真数据。钩绵模块中钩绵机构在X、Y、Z三个方向上的位移分量图，如图7所示。

仿真时间为10秒，运行周期为2次，分析图7中曲线可得：

（1）X轴方向的相对位移量，与X轴基本一致，从开始-0.05缓慢上升至2秒时的0.05，2秒后又缓慢下降至开始时的-0.05，来回往复2个周期，在X轴方向上的实际位移量为0.1。

（2）Y轴方向的相对位移量为0，在Y轴方向上没有相对位移量。

（3）Z轴方向的相对位移量，从开始0.5保持1秒后缓慢降至0.42经过1秒后又缓慢上升至0.5，来回往复2个周期，在Z轴方向上的实际位移量为0.18。

根据梳绵模块在双工位自动取落绵机构中的作用，可将其分为取落绵过程与脱落绵过程，在上述钩绵机构在X、Y、Z方向的位移曲线示意图中可以看出钩绵机构在H型导轨中移动运行平稳。

在钩绵机构的运动过程中，还涉及到钩下的落绵如何从针板上脱下，本论文对针板与挡板的运动过程进行运动仿真，如图8所示。

由图8可知，仿真运动5秒为一个周期，10秒内仿真运行了2次，在一个运动周期中钩绵机构中的针板开合了2次，仿真中的运动与理想中的运动相符。针板与挡板利用扭簧铰连，开合过程通过气缸顶部的挡块克服钩绵机构上扭簧的弹力来实现，图中第一次的波动为钩绵机构的闭合，第二次的波动为钩绵机构的张开，两者波动基本一致，初步论证其可行性。

梳绵模块的仿真运动分析如下：其中梳绵模块在Adams中的仿真示意图如图9所述；在各零件之间添加约束，Motion以及Force。添加重力加速度“Gravity”数值为-9.8（Y轴方向），并在各约束上设置摩擦系数为0.2。

设置梳理滚筒转动轴与轴承座之间电机转动副motion的角位移函数为15d *time，设置仿真时间为20s，仿真步数为2000步。

点击开始仿真按钮，等仿真运行结束后，打开软件绘图工具栏中的后处理模块查看仿真数据。梳绵模块中梳理滚筒在X、Y、Z三个方向上的位移分量图。

由图10可知， 仿真时间为20秒，分析图10中曲线可得：（1）X轴方向的相对位移量，从开始为-0.07一直保持20秒至结束，位移为0。

（2）Y轴方向的相对位移量，从开始0秒的0.17左右逐渐上升到5秒的0.25趋于平缓， 12秒时逐步下降至初始的0.17左右，最后趋于平稳。

（3）Z轴方向的相对位移量，与X轴一致，从开始的0.3一直保持20秒至结束，位移0。

在梳绵模块中，罗拉Ⅱ的动力由罗拉Ⅰ通过摩擦传递，由于罗拉Ⅰ的动力由梳理滚筒通过同步带传递，在Adams仿真中，罗拉Ⅰ的数据与梳理滚筒数据一致，本文在此不再叙述罗拉Ⅰ的仿真数据。

由于罗拉Ⅱ的动力是由罗拉Ⅰ利用摩擦传递，利用Adams对罗拉Ⅱ的运动进行仿真分析，得如图11所示。由图11可得仿真时间为20秒，罗拉Ⅱ在15秒的时候获得动力，动力由罗拉Ⅰ进行传递，罗拉Ⅱ的动能直线上升，由于动能的大小与接触时的转速有直接的关系，可以通过改变接触瞬间的转速实现动能的减小。此数据可初步得出结论，仿真与理想运动相符。

本申请双工位自动取落绵如图1所示，工作中由两组一样的自动取落绵机构构成，分别为1号自动取落绵机构1’和2号自动取落绵机构2’，这样能够在一组机构进行梳绵的时候另一组机构进行取落绵的操作，两组机构通过PLC系统进行逻辑顺序控制，最后结合整条绢纺直梳自动化流水线进行梳理与取落绵，其电气控制工作流程：系统启动后，首选应该推出1号机的滚筒，滚筒推出到位后，启动电机逆时针旋转配合副夹板输送环节进行梳绵。梳绵时间由PLC内部定时器控制，实际使用时应当根据生产经验设置合适的时间，梳绵计时结束后，停止电机，结束梳绵，此时，先将钩绵气缸接通使得钩绵板在其作用下伸出，电机顺时针缓慢旋转，使得绵头能够挂在钩绵板上，当钩绵板伸到最大位置时，钩绵气缸收回，将钩绵板拉回到初始位置，即钩绵完成。此时，支撑滚筒的双轴气缸收回，落绵被夹在两罗拉之间，在滚筒反转与罗拉作用下，绵被缓慢拉出滚筒。此过程持续一段时间后停止，此时1号机完成一个工作循环。2号机在1号机进行取落绵操作的时候进行梳绵操作，即一号机的梳理滚筒停止转动时，2号机的工作原理与1号机一致。2号机与1号机的区别在于他们之间的开始条件不同，1号机的开始条件是启动按钮，2号机的开始条件是1号机中滚筒电机停止时。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种新型自动取落绵机构，包括钩绵模块和梳绵模块，其特征在于，所述钩绵模块在梳绵模块一侧，所述钩绵模块包括H型导轨架（11）、气缸（12）、挡块（13）、滑轮支撑板（14）、钩绵板机构（15）和连接机构（16），所述H型导轨架（11）通过支架固定在地面上，所述H型导轨架（11）的两侧导轨前端弯曲，所述H型导轨架（11）的两侧导轨前端分别在梳绵模块的罗拉Ⅱ（21）与罗拉Ⅰ（22）之间，所述气缸（12）主体的后端通过转轴固定架固定在H型导轨架（11）的连接架的中部，所述钩绵板机构（15）包括针板（151）和挡板（152），所述针板（151）一侧通过弹簧合页与挡板（152）一侧相连，所述针板（151）在挡板（152）上方，所述针板（151）设置有至少一排钩绵针，每排钩绵针对应挡板（152）的一条缝隙，所述挡板（152）两侧各安装有一个滑轮支撑板（14），所述滑轮支撑板（14）通过转轴安装有滑轮，所述滑轮在对应一侧H型导轨架（11）的导轨上由气缸推动沿导轨运动，所述气缸（12）主体的前端安装有挡块（13），所述挡块（13）前端有一对限位板，所述气缸（12）的伸缩杆在两个限位板之间，所述气缸（12）的伸缩杆的端部通过连接机构（16）与挡板（152）中部相连；

所述梳绵模块包括罗拉Ⅱ（21）、罗拉Ⅰ（22）、梳理滚筒（23）、电机（24）、梳理滚筒支撑平板（25）、C型支撑板（26）和支撑气缸，所述罗拉Ⅱ（21）两端转轴通过罗拉固定支架固定在地面上，所述支撑气缸有一对，所述支撑气缸在罗拉固定支架前侧，所述支撑气缸有一对且支撑气缸底部通过C型支撑板（26）固定在地面上，所述梳理滚筒支撑平板（25）通过两侧的支撑板安装在两个支撑气缸的伸缩杆的端部支架上由支撑气缸推动梳理滚筒支撑平板（25）上下运动，所述梳理滚筒（23）在罗拉Ⅰ（22）和电机（24）之间，所述罗拉Ⅰ（22）两端的转轴通过支架安装在梳理滚筒支撑平板（25）的两侧的支撑板上，所述梳理滚筒（23）两端的转轴通过支架安装在梳理滚筒支撑平板（25）中部上方，所述梳理滚筒（23）从梳理滚筒支撑平板（25）的槽伸出，所述电机（24）安装在梳理滚筒支撑平板（25）的前侧支撑板上，所述电机（24）的转轴通过传动带结构接梳理滚筒（23）的一侧转轴带动梳理滚筒（23）旋转，所述梳理滚筒（23）的另一侧转轴通过传动带结构接罗拉Ⅰ（22）的一侧转轴带动罗拉Ⅰ（22）旋转;

所述滑轮支撑板（14）为三角形，三角形滑轮支撑板（14）的三个端部各通过转轴安装有一个滑轮;

所述气缸（12）为引拔气缸，其外形尺寸26mm，最大行程150mm;

所述支撑气缸为双轴气缸（27），其内径尺寸10mm，对打行程80mm;

所述电机（24）采用步进电机，采用控制卡控制其转速与启停，转速范围500-2000r/min。