CN110359196A - 梭壳储料盘自动换料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梭壳储料盘更换装置，其结构包括取料头、浮动机构、调节机械臂和输送机构，所述调节机械臂由若干调节臂依次连接构成，其中至少包括一个横向移动取料机构的横移调节臂和一个调节高度方位的高度调节臂，所述取料头通过浮动机构活动连接横移调节臂，取料头可在外力作用下相对横移调节臂的横移方向偏斜动作，所述调节机械臂滑动连接输送机构，所述调节机械臂和输送机构用于调整取料头的空间位置。本发明能够自动替换为绣花机自动梭壳更换装置上的梭壳储料盘，且能够自适应补偿梭壳储料盘和驱动轴部件对接时会存在对接误差，保证将储料盘准确安装在梭壳储料盘的驱动轴部件。

Description

梭壳储料盘自动换料装置

技术领域

本发明涉及绣花机自动换底线技术领域，尤其涉及一种备用梭壳储料盘的自动换料装置。

背景技术

目前，电脑绣花机梭壳自动更换技术是替代人工更换梭壳底线，缩短多工位电脑绣花机换底线停机时间，从而提高电脑绣花机工作效率，最终实现机器换人全自动化生产的关键技术手段。电脑绣花机底线是由梭壳和梭芯组成，绣花机在运行到底线用完时，都需要更换梭壳（梭芯），现有技术中的梭壳自动更换技术方案是通过在梭壳更换装置上配置梭壳更换机械机构（例如机械手指机构）完成用尽底线的梭壳拆卸，以及备用梭壳安装的工作。在这类现有方案中，用于安装的备用梭壳是可拆卸布置在梭壳更换装置上，便于机械手指机构等抓取，还设计了梭壳储料盘等类似结构以存放多个备用梭壳，提高备用梭壳储备容量。而拆卸下来的梭壳弃置于废料存放漏斗中。但是单个梭壳更换装置能够携带的备用梭壳毕竟有限，因此需要适时为梭壳更换装置补充备用梭壳。

而目前补充备用梭壳和回收拆卸下的梭壳工作是由人工完成，但是绣花机的操作台面面积较大，梭箱体位置距离操作台面的边缘尚有较远的距离，因此需要对梭箱体进行梭壳更换的梭壳更换装置位于操作台面下方且距离操作台面边缘距离很远。操作人员若要更换梭壳储料盘仍然需要俯身进入操作台面下方进行操作，十分费时费力。亟需应用机械自动化设备完成备用梭壳上料补充工作，从而实现全自动梭壳更换系统。

对于备用梭壳自动上料装置的目前存在两个亟需解决的关键技术问题：（1）需要能够将备用梭壳长距离准确输送到梭壳更换装置能够靠近的位置进行备用梭壳补充，从而让操作人员只需要在操作台面边缘对备用梭壳自动上料装置补充梭壳。（2）多工位电脑绣花机中需要安装梭壳的梭箱体数量较多，因此需要同时配置多个梭壳更换装置，各个梭壳更换装置上连接梭壳储料盘的相对位置必然存在偏差，因此备用梭壳自动上料装置需要具备调节功能来保证备用梭壳储料装置的准确对接安装。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的绣花机自动梭壳更换系统中梭壳储料盘更换相关技术方案的上述不足之处，提供一种能够自动替换为绣花机自动梭壳更换装置上的梭壳储料盘，且能够自适应补偿梭壳储料盘和驱动轴部件对接时会存在对接误差，保证将储料盘准确安装在梭壳储料盘的驱动轴部件上的梭壳储料盘自动换料装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种梭壳储料盘自动换料装置，包括取料头、浮动机构、调节机械臂和输送机构，所述调节机械臂由若干调节臂依次连接构成，其中至少包括一个横向移动取料机构的横移调节臂和一个调节高度方位的高度调节臂，所述取料头通过浮动机构活动连接横移调节臂，取料头可在外力作用下相对横移调节臂的横移方向偏斜动作，所述调节机械臂滑动连接输送机构，所述调节机械臂和输送机构用于调整取料头的空间位置。

作为优选，所述取料头一端设置电磁铁吸盘，另一端连接浮动机构。

作为优选，所述电磁铁吸盘的盘面设置限位槽，电磁铁吸盘的吸附面在所述定位槽一侧设置定位销。

作为优选，所述浮动机构包括连接框架和弹性复位件，连接框架连接横移调节臂，取料头活动连接所述连接框架使取料头可相对连接框架偏斜运动，连接框架和取料头之间设置若干弹性复位件，取料头在外力作用下相对横移调节臂的横移方向偏斜动作时，所述弹性复位件对取料头施加弹性复位力。

作为优选，所述连接框架包括安装板，所述安装板中部设置有圆形通孔，所述取料头设置圆柱连接件，所述圆柱连接头一端连接取料头，另一端穿过所述圆形通孔并设置有限位凸环，圆柱连接头和圆形通孔间隙配合，环绕所述圆柱通孔内臂设置若干弹性复位件夹持所述圆柱连接件侧面。

作为优选，所述弹性复位件包括复位弹簧和顶珠，环绕所述圆形通孔的内臂等距设置若干盲孔，所述复位弹簧设置在盲孔内，所述复位弹簧顶端设置顶珠，所述圆柱连接件侧面设置对应所述顶珠的球面槽。

作为优选，所述连接框架包括一对连接板和安装板，所述两块连接板平行设置，连接板一端连接横移调节臂，安装板设置在两块连接板之间构成“H”形结构，所述安装板中部设置有圆形通孔，所述取料头设置圆柱连接件，所述圆柱连接头一端连接取料头，另一端穿过所述圆形通孔并设置有限位凸环，圆柱连接头和圆形通孔间隙配合，所述取料头背侧和安装板之间设置弹性复位件，所述取料头两侧贴合两侧的连接板，取料头两侧和连接板之间设置弹性复位件。

作为优选，所述弹性复位件包括复位弹簧和顶珠，所述复位弹簧顶端设置顶珠，连接板靠近取料头一端内侧面设置若干盲孔，所述安装板朝向取料头一侧面环绕所述通孔等距设置若干盲孔，所述盲孔内设置有复位弹簧，连接板内侧的复位弹簧顶端设置顶珠顶靠取料头的侧面，安装板表面的复位弹簧顶端设置顶珠顶靠取料头背侧，取料头两侧和背侧在对应位置设置球面槽。

作为优选，所述连接框架包括安装板，所述安装板中部设置有圆形通孔，取料头设置连接杆，所述连接杆贯穿所述圆形通孔，连接杆与圆形通孔间隙配合，所述弹性复位件为弹性套，所述连接杆在安装板两侧的部分分别套设有弹性套，所述弹性套一端连接安装板，另一端连接连接杆的末端。

作为优选，所述连接框架包括安装板和关节连接件，安装板中部设置关节连接件，安装板在关节连接件四周等距设置弹性复位件，所述关节连接件活动连接取料头的中部，所述弹性复位件顶靠所述取料头背侧。

作为优选，所述关节连接件形状为圆台形，关节连接件和电磁铁吸盘同轴设置，所述电磁铁吸盘中部设置有通孔，关节连接件的圆台形结构直径较大的一端设置限位凸环，所述限位凸环扣设于通孔远离安装板的一端，所述关节连接件的圆台形结构直径较小的一端穿过所述通孔连接安装板。

作为优选，所述的关节连接件的圆台形结构的侧面形状为圆台面或弧形凸面或弧形凹面，所述通孔的侧臂形状配合所述关节连接件侧面靠近限位凸环的一端的形状。

作为优选，所述安装板的端面在关节连接件四周设置若干容置槽，所述弹性件包括弹簧和顶珠，所述弹簧设置于容置槽内，顶珠设置于弹簧顶端，所述电磁铁吸盘面向安装板一侧侧面设置数量和容置槽对应的球面凹槽，顶珠部分卡入所述球面凹槽内。

作为优选，所述横移调节臂包括横移丝杆导轨和横移滑块，所横移滑块滑动连接横移丝杆导轨，所述连接框架连接所述横移滑块。

作为优选，所述调节机械臂的高度调节臂包括升降高度调节臂和/或转动高度调节臂。

作为优选，所述升降高度调节臂包括升降导轨、升降丝杆、升降悬臂和升降电机，所述升降悬臂一端滑动连接升降导轨并设置有升降丝杆螺母，所述升降丝杆螺母套接升降丝杆，升降丝杆平行升降导轨设置在升降导轨一侧，所述升降电机设置在升降导轨一端，升降电机驱动升降丝杆旋转。

作为优选，所述转动高度调节臂包括转动电机、转动前臂和转动后臂，所述转动前臂和转动后臂转动连接，转动电机设置于转动前臂，转动电机驱动转动后臂相对转动前臂转动。

作为优选，所述横移调节臂设置有旋转调节臂，所述旋转调节臂包括旋转电机、旋转前臂和旋转后臂，所述旋转后臂转动连接旋转前臂，旋转后臂的转动轴向平行横移调节臂的横移方向，所述旋转电机设置于旋转前臂，所述旋转电机驱动旋转后臂相对旋转前臂转动。

作为优选，所述输送机构包括输送丝杆导轨和输送滑动座，所述输送滑动座滑动连接输送丝杆导轨，调节机械臂设置于输送滑动座。

作为优选，所述输送机构设置调节支撑座，所述调节支撑座包括托台、中部支撑板、底座、若干支撑柱和若干调节杆，所述中部支撑板通过支撑柱设置于底座，调节杆下端和中部支撑板顶面螺纹连接，托台设置于调节杆顶部，所述输送机构设置于托台顶部。

作为优选，所述输送机构一端为换料端，另一端为供料端；在所述输送机构的供料端一侧设置供料机构，所述供料机构包括供料盘、转动支架和供料电机，所述转动支架设置在输送机构的供料端一侧，供料盘转动连接转动支架，供料电机设置在转动支架上，供料电机驱动供料盘旋转。

作为优选，所述供料机构还包括直线滑台，直线滑台设置在输送机构一侧，所述转动支架设置在供料直线滑台上，直线滑台驱动所述转动支架靠近或远离输送机构滑动。

本方案在使用时配置在自动换梭壳系统的导轨一端。取料头用于抓取梭壳储料盘。在输送机构用于长距离平移输送调节机械臂和抓取头，从而能够使抓取头携带梭壳储料盘输送到进行储料盘更换的位置。所述调节机械臂和输送机构用于调整取料头的空间位置，将取料头上携带的梭壳储料盘准确安装于梭壳更换装置上。本方案能够解决目前备用梭壳自动上料装置的目前存在两个亟需解决的关键技术问题：（1）能够将备用梭壳长距离准确输送到梭壳更换装置能够靠近的位置进行备用梭壳补充，从而让操作人员只需要在操作台面边缘对备用梭壳自动上料装置补充梭壳。（2）具备调节功能来保证梭壳储料盘和备用梭壳储料装置的准确对接安装。适用于多工位电脑绣花机中需要安装梭壳的梭箱体数量较多，同时配置多个梭壳更换装置，各个梭壳更换装置上连接梭壳储料盘的相对位置必然存在偏差的情况。

调节机械臂的横移调节臂可以进给和回退调整取料头进行梭壳储料盘的插入安装和拔出拆卸工作。高度调节臂用于调节取料头的高度位置，输送机构除了远距离输送之前也可以调整取料头相对梭壳更换装置方向的水位位移位置，使调节机械臂和输送机构构成的取料头调节整体结构具有相对于梭壳更换装置X、Y、Z三个方向自由度，从而能够将取料头上的梭壳储料盘准确安装在梭壳更换装置上。

旋转调节臂可以进一步起到辅助调节的作用，可以和横移调节臂平行设置，在上述相对于梭壳更换装置X、Y、Z三个方向自由度的基础上增加竖直平面内的旋转自由度，横移调节臂连接旋转调节臂，旋转调节臂的旋转轴向和横移调节臂的横移方向平行，旋转调节臂使横移调节臂环绕旋转调节臂的旋转轴向转动，从而能够调节取料头上的定位销在电磁铁吸盘所在竖直平面上的位置，更准确对接梭壳储料盘。也可以垂直横移调节臂设置，增加调节机械臂在水平平面内的旋转自由度，从而调节横移调节臂和取料头相对于梭壳更换装置驱动轴的同轴度精度，保证梭壳储料盘的顺利安装。

电磁铁吸盘能够受控开启或关闭，从而实现梭壳储料盘的吸取和放置。而浮动机构使得取料头可在外力作用下相对横移调节臂的横移方向偏斜动作，并且浮动机构的弹性复位件，所述弹性复位件对取料头施加弹性复位力，构成一个类似悬挂机构的结构，可以使电磁铁吸盘能够自适应梭壳储料盘和梭壳更换装置上驱动轴部件对接时存在的对接误差，实现梭壳储料盘的准确安装。浮动关节机构的具体原理是：浮动机构和电磁铁吸盘的活动连接方式，使得电磁铁吸盘可相对于横移调节臂的横移方向倾斜错位。弹性复位件在四周顶靠电磁铁吸盘使得电磁铁吸盘空载或吸取梭壳储料盘后维持电磁铁吸盘和浮动机构的同轴位置关系。在安装梭壳储料盘时，若存在对接误差导致驱动轴部件轻微偏离梭壳储料盘上的安装孔，或者驱动轴部件和安装孔存在同轴度误差，都会导致电磁铁吸盘一侧出现阻力，从而压缩这一侧的弹性复位件，使电磁铁吸盘相对浮动机构倾斜或偏移错位，从而自适应弥补梭壳储料盘和驱动轴部件对接时会存在对接误差，使梭壳储料盘顺利安装。

附图说明

图1为实施例1的梭壳储料盘自动换料装置的使用状态示意图。

图2为实施例1的梭壳储料盘自动换料装置的另一结构示意图。

图3为实施例1的取料头、浮动机构和横移调节臂的结构示意图。

图4为实施例1的取料头、浮动机构和横移调节臂的另一示意图。

图5为实施例2中取料头、浮动机构和横移调节臂的结构示意图。

图6为实施例2中取料头、浮动机构和横移调节臂的另一示意图。

图7为实施例3中取料头、浮动机构和横移调节臂的结构示意图。

图8为实施例3中取料头、浮动机构和横移调节臂的另一示意图。

图9为实施例4中取料头、浮动机构和横移调节臂的结构示意图。

图10为实施例5的梭壳储料盘自动换料装置结构示意图。

图11为实施例6的梭壳储料盘自动换料装置结构示意图。

图12为实施例7的梭壳储料盘自动换料装置结构示意图。

图中：1、取料头；101、电磁铁吸盘；102、限位槽；103、定位销；2、浮动机构；201、安装板；202、圆柱连接头；203、限位凸环；204、复位弹簧；205、顶珠；206、连接板；207、连接杆；208、弹性套；209、关节连接件；3、输送机构；301、输送丝杆导轨；302、输送滑动座；304、托台；305、中部支撑板；306、底座；307、支撑柱；308、调节杆；4、横移调节臂；401、横移丝杆导轨；402、横移滑块；5、升降高度调节臂；501、升降导轨；502、升降丝杆；503、升降悬臂；504、升降电机；6、转动高度调节臂；601、转动电机；602、转动前臂；603、转动后臂；7、旋转调节臂；701、旋转电机；702、旋转前臂；703、旋转后臂；801、供料盘；802、转动支架；803、供料电机；9、梭壳更换装置；10梭壳储料盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

实施例1

如图1、图2所示，本发明的一种梭壳储料盘自动换料装置，包括取料头1、浮动机构2、调节机械臂和输送机构3。

所述调节机械臂包括一个横向移动取料机构的横移调节臂4和升降高度调节臂5，所述取料头1通过浮动机构2活动连接横移调节臂4，取料头1可在外力作用下相对横移调节臂4的横移方向偏斜动作，所述调节机械臂滑动连接输送机构3，所述调节机械臂和输送机构3用于调整取料头1的空间位置。

所述输送机构3包括输送丝杆导轨301和输送滑动座302，所述输送滑动座302滑动连接输送丝杆导轨301，调节机械臂设置于输送滑动座302。

所述横移调节臂4包括横移丝杆导轨401和横移滑块402，所述横移滑块402滑动连接横移丝杆导轨401，所述连接框架连接所述横移滑块402。

所述升降高度调节臂5包括升降导轨501、升降丝杆502、升降悬臂503和升降电机504，所述升降悬臂503一端滑动连接升降导轨501并设置有升降丝杆502螺母，所述升降丝杆502螺母套接升降丝杆502，升降丝杆502平行升降导轨501设置在升降导轨501一侧，所述升降电机504设置在升降导轨501一端，升降电机504驱动升降丝杆502旋转。

升降高度调节臂5连接输送滑动座302，横移调节臂4连接升降高度调节臂5的升降悬臂503。输送机构3、横向调节臂、升降调节臂的方向相互垂直构成直角三坐标系的整体调节结构。

如图3、图4所示，所述取料头1一端设置电磁铁吸盘101，另一端连接浮动机构2。所述电磁铁吸盘101的盘面设置限位槽102，电磁铁吸盘101的吸附面在所述定位槽一侧设置定位销103。一种全自动上料多工位绣花机换底线系统及方法，专利申请号：201910472686.7；一种多工位自动换梭壳系统及方法，专利申请号：201910472693.7中公开的梭壳更换装置的技术方案。同时也可以选用现有技术中的梭壳自动更换领域中的梭壳更换装置。

所述浮动机构2包括连接框架和弹性复位件，连接框架连接横移调节臂4，取料头1活动连接所述连接框架使取料头1可相对连接框架偏斜运动，连接框架和取料头1之间设置若干弹性复位件，在取料头1可在外力作用下相对横移调节臂4的横移方向偏斜动作时，所述弹性复位件对取料头1施加弹性复位力。

所述连接框架包括安装板201，安装板201两侧设置有连接板206连接横移调节臂4的横移滑块402。所述安装板201中部设置有圆形通孔，所述取料头1设置圆柱连接件，所述圆柱连接头202一端连接取料头1，另一端穿过所述圆形通孔并设置有限位凸环203，圆柱连接头202和圆形通孔间隙配合，环绕所述圆柱通孔内臂设置若干弹性复位件夹持所述圆柱连接件侧面。

所述弹性复位件包括复位弹簧204和顶珠205，环绕所述圆形通孔的内臂等距设置若干盲孔，所述复位弹簧204设置在盲孔内，所述复位弹簧204顶端设置顶珠205，所述圆柱连接件侧面设置对应所述顶珠205的球面槽。

所述输送机构3设置调节支撑座，所述调节支撑座包括托台304、中部支撑板305、底座306、若干支撑柱307和若干调节杆308，所述中部支撑板305通过支撑柱307设置于底座306，调节杆308下端和中部支撑板305顶面螺纹连接，托台304设置于调节杆308顶部，所述输送机构3设置于托台304顶部。

所述输送机构3一端为换料端，另一端为供料端；在所述输送机构3的供料端一侧设置供料机构，所述供料机构包括供料盘801、转动支架802和供料电机803，所述转动支架802设置在输送机构3的供料端一侧，供料盘801转动连接转动支架802，供料电机803设置在转动支架802上，供料电机803驱动供料盘801旋转。

本实施例的技术方案在使用时配置在自动换梭壳系统的导轨一端。所述输送机构3的换料端，位于自动换梭壳系统的梭壳更换装置9和导轨一侧。取料头1通过电磁铁吸盘101抓取梭壳储料盘10。位于输送机构3的供料端的供料盘801存放多个备用的梭壳储料盘为设备供料。输送机构3用于长距离平移输送调节机械臂和抓取头。所述调节机械臂和输送机构3用于调整取料头1的空间位置，横移调节臂4用于进给和回退取料头1，使取料头1能够抓取供料盘801或梭壳更换装置上的梭壳储料盘。

梭壳储料盘的更换流程方法是：

步骤1、取料头1由输送机构3输送到换料端，位于梭壳更换装置一侧，通过输送机构3和调节机械臂使取料头1准确对应梭壳储料盘，通过电磁铁吸盘101从梭壳更换装置抓取并拆卸备用梭壳用尽的梭壳储料盘；

步骤2、取料头1携带拆卸下的梭壳储料盘由输送机构3输送至供料盘801处，调节机械臂控制取料头1将拆卸下的梭壳储料盘放置在供料盘801上，供料盘801旋转使备用的梭壳储料盘转动到取料头1位置，取料头1从供料盘801上抓取备用的梭壳储料盘；

步骤3、取料头1携带备用的梭壳储料盘由输送机构3输送到换料端，通过输送机构3和调节机械臂使取料头1准确对应梭壳更换装置的驱动轴并安装备用梭壳储料盘。

本方案能够解决目前备用梭壳自动上料装置的目前存在两个亟需解决的关键技术问题：（1）能够将备用梭壳长距离准确输送到梭壳更换装置能够靠近的位置进行备用梭壳补充，从而让操作人员只需要在操作台面边缘对备用梭壳自动上料装置补充梭壳。（2）具备校准功能的调节机械臂来保证梭壳储料盘和备用梭壳储料装置的准确对接安装。适用于多工位电脑绣花机中需要安装梭壳的梭箱体数量较多，同时配置多个梭壳更换装置，各个梭壳更换装置上连接梭壳储料盘的相对位置必然存在偏差的情况。

调节机械臂的横移调节臂4可以进给和回退调整取料头1进行梭壳储料盘的插入安装和拔出拆卸工作。高度调节臂用于调节取料头1的高度位置，输送机构3除了远距离输送之前也可以调整取料头1相对梭壳更换装置方向的水平位移位置，使调节机械臂和输送机构3构成的取料头1调节整体结构具有相对于梭壳更换装置X、Y、Z三个方向自由度，从而能够将取料头1上的梭壳储料盘准确安装在梭壳更换装置上。

浮动机构2和电磁铁吸盘101的活动连接方式，使得电磁铁吸盘101可相对于横移调节臂4的横移方向倾斜错位。弹性复位件在四周顶靠电磁铁吸盘101使得电磁铁吸盘101空载或吸取梭壳储料盘后维持电磁铁吸盘101和浮动机构2的同轴位置关系。在安装梭壳储料盘时，若存在对接误差导致驱动轴部件轻微偏离梭壳储料盘上的安装孔，或者驱动轴部件和安装孔存在同轴度误差，都会导致电磁铁吸盘101一侧出现阻力，从而压缩这一侧的弹性复位件，使电磁铁吸盘101相对浮动机构2倾斜或偏移错位，从而自适应弥补梭壳储料盘和驱动轴部件对接时会存在对接误差，使梭壳储料盘顺利安装。

优选的，在横移调节臂4将梭壳储料盘10与梭壳更换装置对接的过程中，高度调节臂可小幅度驱动横移调节臂4上下往复运动，同时横移调节臂4逐步进给，这样可以使得取料头1上梭壳储料盘往复对位梭壳更换装置上的驱动轴部件的过程中逐步对接，这样可以有效弥补梭壳储料盘和梭壳更换装置轻微的对接错位误差，防止插接使机构卡死。而浮动机构则在这一过程中缓冲保护机构防止损坏。

实施例2

本申请中的浮动机构2的具体结构可以采用替代方案，本实施例与上述实施例1的最大区别在于采用了以下机构的浮动机构2。

如图5、图6所示，所述浮动机构2包括连接框架和弹性复位件，连接框架连接横移调节臂4，取料头1活动连接所述连接框架使取料头1可相对连接框架偏斜运动，连接框架和取料头1之间设置若干弹性复位件，在取料头1可在外力作用下相对横移调节臂4的横移方向偏斜动作时，所述弹性复位件对取料头1施加弹性复位力。

所述连接框架包括安装板201，所述安装板201中部设置有圆形通孔，取料头1设置连接杆207，所述连接杆207贯穿所述圆形通孔，连接杆207与圆形通孔间隙配合，所述弹性复位件为弹性套208，所述连接杆207在安装板201两侧的部分分别套设有弹性套208，所述弹性套208一端连接安装板201，另一端连接连接杆207的末端。

取料头1可相对于横移调节臂4的横移方向倾斜，取料头1和连接杆207连动，连接杆207也随着相对安装板201倾斜。弹性套208上沿连接杆207轴向设置若干切缝，使得弹性套208的侧面构成若干条条形的弹性件。连接杆207相对安装板201倾斜时，会挤压位于倾斜方向一侧的弹性套208部分，使弹性套208产生对连接杆207和取料头1的弹性复位力。

实施例3

本申请中的浮动机构2的具体结构可以采用替代方案，本实施例与上述实施例1的最大区别在于采用了以下机构的浮动机构2。

如图7、图8所示，所述浮动机构2包括连接框架和弹性复位件，连接框架连接横移调节臂4，取料头1活动连接所述连接框架使取料头1可相对连接框架偏斜运动，连接框架和取料头1之间设置若干弹性复位件，在取料头1可在外力作用下相对横移调节臂4的横移方向偏斜动作时，所述弹性复位件对取料头1施加弹性复位力。

所述连接框架包括一对连接板206和安装板201，所述两块连接板206平行设置，连接板206一端连接横移调节臂4，安装板201设置在两块连接板206之间构成“H”形结构，所述安装板201中部设置有圆形通孔，所述取料头1设置圆柱连接件，所述圆柱连接头202一端连接取料头1，另一端穿过所述圆形通孔并设置有限位凸环203，圆柱连接头202和圆形通孔间隙配合，所述取料头1背侧和安装板201之间设置弹性复位件，所述取料头1两侧贴合两侧的连接板206，取料头1两侧和连接板206之间设置弹性复位件。

所述弹性复位件包括复位弹簧204和顶珠205，所述复位弹簧204顶端设置顶珠205，连接板206靠近取料头1一端内侧面设置若干盲孔，所述安装板201朝向取料头1一侧面环绕所述通孔等距设置若干盲孔，所述盲孔内设置有复位弹簧204，连接板206内侧的复位弹簧204顶端设置顶珠205顶靠取料头1的侧面，安装板201表面的复位弹簧204顶端设置顶珠205顶靠取料头1背侧，取料头1两侧和背侧在对应位置设置球面槽。

取料头1两侧及背侧的弹性复位件，会在取料头1相对安装板201上下倾斜时提供弹性复位力。

实施例4

本申请中的浮动机构2的具体结构可以采用替代方案，本实施例与上述实施例1的最大区别在于采用了以下机构的浮动机构2。

如图9所示，所述浮动机构2包括连接框架和弹性复位件，连接框架连接横移调节臂4，取料头1活动连接所述连接框架使取料头1可相对连接框架偏斜运动，连接框架和取料头1之间设置若干弹性复位件，在取料头1可在外力作用下相对横移调节臂4的横移方向偏斜动作时，所述弹性复位件对取料头1施加弹性复位力。

所述连接框架包括安装板201和关节连接件209，安装板201中部设置关节连接件209，安装板201在关节连接件209四周等距设置弹性复位件，所述关节连接件209活动连接取料头1的中部，所述弹性复位件顶靠所述取料头1背侧。安装板201设置连接板206连接横移调节臂4的横移滑块402。

所述关节连接件209形状为圆台形，关节连接件209和电磁铁吸盘101同轴设置，所述电磁铁吸盘101中部设置有通孔，关节连接件209的圆台形结构直径较大的一端设置限位凸环203，所述限位凸环203扣设于通孔远离安装板201的一端，所述关节连接件209的圆台形结构直径较小的一端穿过所述通孔连接安装板201。

所述的关节连接件209的圆台形结构的侧面形状为圆台面或弧形凸面或弧形凹面，所述通孔的侧臂形状配合所述关节连接件209侧面靠近限位凸环203的一端的形状。

所述安装板201的端面在关节连接件209四周设置若干容置槽，所述弹性件包括弹簧和顶珠205，所述弹簧设置于容置槽内，顶珠205设置于弹簧顶端，所述电磁铁吸盘101面向安装板201一侧侧面设置数量和容置槽对应的球面凹槽，顶珠205部分卡入所述球面凹槽内。

实施例5

本申请中的调节机械臂由若干调节臂依次连接构成，至少包括一个横向移动取料机构的横移调节臂4和一个调节高度方位的高度调节臂，调节机械臂的具体结构可以采用多种替代方案。

如图10所示，本实施例与上述实施例1的最大区别在于采用了以下调节机械臂结构方案。

所述调节机械臂包括一个横向移动取料机构的横移调节臂4和转动高度调节臂6。

所述转动高度调节臂6包括转动电机601、转动前臂602和转动后臂603，所述转动前臂602和转动后臂603转动连接，转动电机601设置于转动前臂602，转动电机601驱动转动后臂603相对转动前臂602转动。

在本实施例中，转动前臂602水平连接输送滑动座302，所述转动后臂603的转动轴向平行输送机构3的输送方向。横移调节臂4设置在转动后臂603的末端，横移调节臂4的横移方向和转动后臂603的转动轴向垂直。转动后臂603带动横移调节臂4旋转，以抬升或下降横移调节臂4一端的取料头1高度，配合横移调节臂4和输送机构3实现对取料头1的空间位置的调节。

实施例6

本申请中的调节机械臂由若干调节臂依次连接构成，至少包括一个横向移动取料机构的横移调节臂4和一个调节高度方位的高度调节臂，调节机械臂的具体结构可以采用多种替代方案。

如图11所示，本实施例与上述实施例1的最大区别在于采用了以下调节机械臂结构方案。

所述调节机械臂包括一个横向移动取料机构的横移调节臂4、转动高度调节臂6和旋转调节臂7。所述转动高度调节臂6连接输送机构3的输送滑动座302，旋转调节臂7连接转动高度调节臂6，横移调节臂4连接旋转调节臂7。

所述转动高度调节臂6包括转动电机601、转动前臂602和转动后臂603，所述转动前臂602和转动后臂603转动连接，转动电机601设置于转动前臂602，转动电机601驱动转动后臂603相对转动前臂602转动。在本实施例中，转动前臂602水平连接输送滑动座302，所述转动后臂603的转动轴向平行输送机构3的输送方向。

所述旋转调节臂7包括旋转电机701、旋转前臂702和旋转后臂703，所述旋转后臂703转动连接旋转前臂702，旋转后臂703的转动轴向平行横移调节臂4的横移方向，所述旋转电机701设置于旋转前臂702，所述旋转电机701驱动旋转后臂703相对旋转前臂702转动。旋转前臂702连接转动后臂603，旋转后臂703连接横移调节臂4，并且旋转电机701驱动旋转后臂703的转动轴向平行横移调节臂4的横移方向。

转动电机601驱动转动后臂603相对转动前臂602转动，转动后臂603带动旋转调节臂7和横移调节臂4整体旋转，以抬升或下降横移调节臂4一端的取料头1高度。旋转调节臂7可以进一步起到辅助调节的作用，可以和横移调节臂4平行设置，在上述相对于梭壳更换装置X、Y、Z三个方向自由度的基础上增加竖直平面内的旋转自由度，横移调节臂4连接旋转调节臂7，旋转调节臂7的旋转轴向和横移调节臂4的横移方向平行，旋转调节臂7使横移调节臂4环绕旋转调节臂7的旋转轴向转动，从而能够调节取料头1上的定位销103在电磁铁吸盘101所在竖直平面上的位置，更准确对接梭壳储料盘。

实施例7

本申请中的调节机械臂由若干调节臂依次连接构成，至少包括一个横向移动取料机构的横移调节臂4和一个调节高度方位的高度调节臂，调节机械臂的具体结构可以采用多种替代方案。

如图12所示，本实施例与上述实施例1的最大区别在于采用了以下调节机械臂结构方案。

所述调节机械臂由转动高度调节臂6、升降高度调节臂5、旋转调节臂7和移调节臂依次连接构成。所述转动高度调节臂6连接输送机构3的输送滑动座302，升降高度调节臂5连接转动高度调节臂6，旋转调节臂7连接升降高度调节臂5，横移调节臂4连接旋转调节臂7。旋转调节臂7的旋转轴向和横移调节臂4的横移方向平行。

转动高度调节臂6包括转动电机601、转动前臂602和转动后臂603，所述转动前臂602和转动后臂603转动连接，转动电机601设置于转动前臂602。转动前臂602连接输送滑动座302，转动后臂603平行输送机构3的输送方向。转动电机601驱动转动后臂603相对转动前臂602转动，且转动轴向平行输送机构3的输送方向。

所述升降高度调节臂5包括升降导轨501、升降丝杆502、升降悬臂503和升降电机504，所述升降悬臂503一端滑动连接升降导轨501并设置有升降丝杆502螺母，所述升降丝杆502螺母套接升降丝杆502，升降丝杆502平行升降导轨501设置在升降导轨501一侧，所述升降电机504设置在升降导轨501一端，升降电机504驱动升降丝杆502旋转。升降导轨501和升降丝杆502竖直设置在转动后臂603上。

所述旋转调节臂7包括旋转电机701、旋转前臂702和旋转后臂703，所述旋转后臂703转动连接旋转前臂702，旋转后臂703的转动轴向平行横移调节臂4的横移方向，所述旋转电机701设置于旋转前臂702，所述旋转电机701驱动旋转后臂703相对旋转前臂702转动。旋转前臂702连接升降悬臂503。旋转后臂703连接横移调节臂4。

旋转调节臂7可以进一步起到辅助调节的作用，可以在上述相对于梭壳更换装置X、Y、Z三个方向自由度的基础上增加水平面旋转自由度，横移调节臂4连接旋转调节臂7，旋转调节臂7的旋转轴向和横移调节臂4的横移方向平行，旋转调节臂7使横移调节臂4环绕旋转调节臂7的旋转轴向转动，从而能够调节取料头1上的定位销103在电磁铁吸盘101所在竖直平面上的位置，更准确对接梭壳储料盘。

Claims (21)

1.一种梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，包括取料头、浮动机构、调节机械臂和输送机构，所述调节机械臂由若干调节臂依次连接构成，其中至少包括一个横向移动取料机构的横移调节臂和一个调节高度方位的高度调节臂，所述取料头通过浮动机构活动连接横移调节臂，取料头可在外力作用下相对横移调节臂的横移方向偏斜动作，所述调节机械臂滑动连接输送机构，所述调节机械臂和输送机构用于调整取料头的空间位置。

2.根据权利要求1所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述取料头一端设置电磁铁吸盘，另一端连接浮动机构。

3.根据权利要求2所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述电磁铁吸盘的盘面设置限位槽，电磁铁吸盘的吸附面在所述定位槽一侧设置定位销。

4.根据权利要求1所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述浮动机构包括连接框架和弹性复位件，连接框架连接横移调节臂，取料头活动连接所述连接框架使取料头可相对连接框架偏斜运动，连接框架和取料头之间设置若干弹性复位件，取料头在外力作用下相对横移调节臂的横移方向偏斜动作时，所述弹性复位件对取料头施加弹性复位力。

5.根据权利要求4所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述连接框架包括安装板，所述安装板中部设置有圆形通孔，所述取料头设置圆柱连接件，所述圆柱连接头一端连接取料头，另一端穿过所述圆形通孔并设置有限位凸环，圆柱连接头和圆形通孔间隙配合，环绕所述圆柱通孔内壁设置若干弹性复位件夹持所述圆柱连接件侧面。

6.根据权利要求5所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述弹性复位件包括复位弹簧和顶珠，环绕所述圆形通孔的内壁等距设置若干盲孔，所述复位弹簧设置在盲孔内，所述复位弹簧顶端设置顶珠，所述圆柱连接件侧面设置对应所述顶珠的球面槽。

7.根据权利要求4所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述连接框架包括一对连接板和安装板，所述两块连接板平行设置，连接板一端连接横移调节臂，安装板设置在两块连接板之间构成“H”形结构，所述安装板中部设置有圆形通孔，所述取料头设置圆柱连接件，所述圆柱连接头一端连接取料头，另一端穿过所述圆形通孔并设置有限位凸环，圆柱连接头和圆形通孔间隙配合，所述取料头背侧和安装板之间设置弹性复位件，所述取料头两侧贴合两侧的连接板，取料头两侧和连接板之间设置弹性复位件。

8.根据权利要求7所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述弹性复位件包括复位弹簧和顶珠，所述复位弹簧顶端设置顶珠，连接板靠近取料头一端内侧面设置若干盲孔，所述安装板朝向取料头一侧面环绕所述通孔等距设置若干盲孔，所述盲孔内设置有复位弹簧，连接板内侧的复位弹簧顶端设置顶珠顶靠取料头的侧面，安装板表面的复位弹簧顶端设置顶珠顶靠取料头背侧，取料头两侧和背侧在对应位置设置球面槽。

9.根据权利要求4所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述连接框架包括安装板，所述安装板中部设置有圆形通孔，取料头设置连接杆，所述连接杆贯穿所述圆形通孔，连接杆与圆形通孔间隙配合，所述弹性件为弹性套，所述连接杆在安装板两侧的部分分别套设有弹性套，所述弹性套一端连接安装板，另一端连接连接杆的末端。

10.根据权利要求4所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述连接框架包括安装板和关节连接件，安装板中部设置关节连接件，安装板在关节连接件四周等距设置弹性复位件，所述关节连接件活动连接取料头的中部，所述弹性复位件顶靠所述取料头背侧。

11.根据权利要求10所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述关节连接件形状为圆台形，关节连接件和电磁铁吸盘同轴设置，所述电磁铁吸盘中部设置有通孔，关节连接件的圆台形结构直径较大的一端设置限位凸环，所述限位凸环扣设于通孔远离安装板的一端，所述关节连接件的圆台形结构直径较小的一端穿过所述通孔连接安装板。

12.根据权利要求11所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述的关节连接件的圆台形结构的侧面形状为圆台面或弧形凸面或弧形凹面，所述通孔的侧壁形状配合所述关节连接件侧面靠近限位凸环的一端的形状。

13.根据权利要求11所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述安装板的端面在关节连接件四周设置若干容置槽，所述弹性件包括弹簧和顶珠，所述弹簧设置于容置槽内，顶珠设置于弹簧顶端，所述电磁铁吸盘面向安装板一侧侧面设置数量和容置槽对应的球面凹槽，顶珠部分卡入所述球面凹槽内。

14.根据权利要求1所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述横移调节臂包括横移丝杆导轨和横移滑块，所横移滑块滑动连接横移丝杆导轨，所述连接框架连接所述横移滑块。

15.根据权利要求1所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述调节机械臂的高度调节臂包括升降高度调节臂和/或转动高度调节臂。

16.根据权利要求16所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述升降高度调节臂包括升降导轨、升降丝杆、升降悬臂和升降电机，所述升降悬臂一端滑动连接升降导轨并设置有升降丝杆螺母，所述升降丝杆螺母套接升降丝杆，升降丝杆平行升降导轨设置在升降导轨一侧，所述升降电机设置在升降导轨一端，升降电机驱动升降丝杆旋转。

17.根据权利要求16所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述转动高度调节臂包括转动电机、转动前臂和转动后臂，所述转动前臂和转动后臂转动连接，转动电机设置于转动前臂，转动电机驱动转动后臂相对转动前臂转动。

18.根据权利要求1所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述横移调节臂设置有旋转调节臂，所述旋转调节臂包括旋转电机、旋转前臂和旋转后臂，所述旋转后臂转动连接旋转前臂，旋转后臂的转动轴向平行横移调节臂的横移方向，所述旋转电机设置于旋转前臂，所述旋转电机驱动旋转后臂相对旋转前臂转动。

19.根据权利要求1所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述输送机构包括输送丝杆导轨和输送滑动座，所述输送滑动座滑动连接输送丝杆导轨，调节机械臂设置于输送滑动座。

20.根据权利要求19所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述输送机构设置调节支撑座，所述调节支撑座包括托台、中部支撑板、底座、若干支撑柱和若干调节杆，所述中部支撑板通过支撑柱设置于底座，调节杆下端和中部支撑板顶面螺纹连接，托台设置于调节杆顶部，所述输送机构设置于托台顶部。

21.根据权利要求19所述的梭壳储料盘自动换料装置，其特征是，所述输送机构一端为换料端，另一端为供料端；在所述输送机构的供料端一侧设置供料机构，所述供料机构包括供料盘、转动支架和供料电机，所述转动支架设置在输送机构的供料端一侧，供料盘转动连接转动支架，供料电机设置在转动支架上，供料电机驱动供料盘旋转。