CN110528127A - 一种用于智能落纱的复合机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织设备技术领域，具体公开了一种用于智能落纱的复合机器人系统，包括自主移动机构、智能取纱落锭机构和传感系统，所述自主移动机构用于移动和举升智能取纱落锭机构、托运纱管箱以及将智能取纱落锭机构挂轨至细纱机下部的轨道上；所述智能取纱落锭机构用于将细纱机上的满纱管拔出放置纱管箱内以及将空纱管落至空锭子上；所述传感系统用于对自助移动机构和智能取纱落锭机构的位置进行检测和监测。具有上述结构的机器人系统，能够解决现有技术中人工取放纱管造成的纺纱效率低的问题。

Description

一种用于智能落纱的复合机器人系统
技术领域
本发明属于纺织设备技术领域，尤其涉及一种用于智能落纱的复合机器人系统。
背景技术
细纱机是指纺纱过程中把半制品粗纱或条子经牵伸、加拈、卷绕成细纱管纱的纺纱机器，细纱机的生产单元是锭子,常以每千锭小时的产量(公斤)来衡量细纱机的生产水平，纱管是与锭子配合使用的。在现有的工厂中，大多数还采用人工将空纱管落至空锭子上，以及将满纱管取出纺织纱管箱内，这样会造成纺纱的效率低，并且费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于智能落纱的复合机器人系统，以解决现有技术中人工取放纱管造成的纺纱效率低的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种用于智能落纱的复合机器人系统，包括自主移动机构、智能取纱落锭机构和传感系统，所述自主移动机构用于移动和举升智能取纱落锭机构、托运纱管箱以及将智能取纱落锭机构挂轨至细纱机下部的轨道上；所述智能取纱落锭机构用于将细纱机上的满纱管拔出放置纱管箱内以及将空纱管落至空锭子上；所述传感系统用于对自主移动机构和智能取纱落锭机构的位置进行检测和监测。
本技术方案的有益效果在于：①在取纱和落锭工作开始之前，自主移动机构会将智能取纱落锭机构举升并挂轨至细纱机下部的轨道上，在取纱和落锭工作过程中，自主移动机构能够跟随智能取纱落锭机构，并托运纱管箱；在取纱和落锭工作完成后，自主移动机构将智能取纱落锭机构从细沙机的轨道上准确地移动至自主移动机构上，并将满载的纱管箱托运至下料区。②在取纱和落锭工作过程中，智能取纱落锭机构能够准确定位细纱机上的每个纱管，并从细纱机上拔取所有满载纱管放置纱管箱中，并将空纱管落至空锭子上。③传感系统能够实时对自主移动机构和智能取纱落锭机构的位置进行检测和监测，保证落纱工作的准确进行。④本技术方案不需要人为进行操作，从而提高了效率，减少了人工成本。
进一步，所述自主移动机构包括移动小车和举升定位单元，所述纱管箱安装在移动小车上；所述举升定位单元包括安装在移动小车前后两侧的两组举升部，每组所述举升部包括位置传感器和两组第一电动推杆，所述位置传感器安装在第一电动推杆上，两组所述第一电动推杆分别与位置传感器电连接；两组所述第一电动推杆的上端固定有一块定位块，定位块上开有燕尾槽，燕尾槽的开口方向垂直朝上。
位置传感器能够对第一电动推杆的上升高度以及下落位置进行检测，准确定位举升的位置，实现自动化。
进一步，所述智能取纱落锭机构包括承载支架、抓管机器人、伺服电机、割线组件、自动落纱单元和挂轨组件，所述自主移动机构还包括直流气泵，所述抓管机器人上设有抓取手爪，所述直流气泵为所述抓取手爪提供气源，所述抓管机器人由伺服电机驱动；所述割线组件安装在承载支架上且位于抓管机器人的前方；所述割线组件包括第一电机、割线器和用于检测线位置的第一检测传感器，所述第一检测传感器与第一电机电连接，所述第一电机用于驱动割线器移动；所述自动落纱单元包括自动下料助力部、推送部和第二电机，所述第二电机用于驱动所述自动下料助力部往复移动，所述自动下料助力部上设有第二检测传感器，所述自动下料助力部能够使纱管掉落；所述推送部包括第二电动推杆和直线导轨，所述电动推杆上设有第三检测传感器，所述第三检测传感器用于定位自动落砂单元的前后位置；所述挂轨组件包括第三电机、多组挂轨轮和支撑轮，所述挂轨轮安装在承载支架上并且位于割线器的下方，多组所述挂轨轮有同步带连接，所述第三电机用于驱动所述挂轨轮；所述支撑轮安装在承载支架的下部，用于支撑所述抓管机器人。
进一步，所述传感系统包括轨道原点检测部、在轨检测部、挂轨靠边检测部和激光检测部，所述轨道原点检测部用于寻找轨道原点，所述在轨检测部用于监测机器人是否在轨道上；所述挂轨靠边检测部用于检测抓管机器人挂轨的位置；所述激光检测部用于实时监测所述抓管机器人与自主移动机构之间的相对距离，为抓管机器人的行驶速度提供依据。
进一步，所述轨道原点检测部包括第三检测传感器，所述在轨检测部包括两组第四检测传感器，两组所述第四检测传感器分别设置在承载支架上部前后两端的挂轨轮旁边，并且垂直向下，检测抓管机器人是否在轨道上、是否脱轨；所述挂轨靠边检测部包括两组第五检测传感器，两组所述第五检测传感器分别设置在承载支架下部前后两端的支撑轮旁边，并且垂直向外，检测细纱机下部的轨道；所述激光检测部包括激光测距传感器和激光测距反射板，所述激光测距传感器设置在承载支架上，所述激光测距反射板设置在移动小车上。
进一步，所述支撑轮为惰性轮。
进一步，所述第三电机的输出轴连接有减速器。
进一步，所述割线器的正反两面均设有刀片，所述第一检测传感器设有两组。
进一步，所述移动小车的下部设有驱动底盘，驱动底盘上设有四组全向轮，所述四组全向轮分别由四组第四电机驱动，四组全向轮分别布置在移动下车前后位置的两侧，并且成对称分布。
全向轮包括轮毂和从动轮，该轮毂的外圆周处均匀开设有3个或3个以上的轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，该从动轮的径向方向与轮毂外圆周的切线方向垂直。
进一步，所述抓管机器人由三组直线模组构成，所述抓取手爪为十组能够无限旋转的器械手爪。
附图说明
图1为本发明一种用于智能落纱的复合机器人系统的结构示意图；
图2为图1中自主移动机构的结构示意图；
图3为图1中智能取纱落锭机构的结构示意图；
图4为图1中传感系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：自动落砂单元1、抓管机器人2、纱管箱3、举升定位单元4、移动小车5、承载支架6、挂轨轮7、支撑轮8、直流气泵9、定位块10、第一电动推杆11、轨道原点检测部13、在轨检测部14、挂轨靠边检测部15、激光测距传感器16、激光测距反射板17。
实施例基本如附图1-4所示：一种用于智能落纱的复合机器人系统，包括自主移动机构、智能取纱落锭机构和传感系统，自主移动机构用于移动和举升智能取纱落锭机构、托运纱管箱3以及将智能取纱落锭机构挂轨至细纱机下部的轨道上；智能取纱落锭机构用于将细纱机上的满纱管拔出放置纱管箱3内以及将空纱管落至空锭子上；传感系统用于对自主移动机构和智能取纱落锭机构的位置进行检测和监测。
自主移动机构包括移动小车5、举升定位单元4和直流气泵9，纱管箱3安装在移动小车5上；举升定位单元4包括安装在移动小车5前后两侧的两组举升部，每组举升部包括位置传感器和两组第一电动推杆11，位置传感器安装在第一电动推杆11上，两组第一电动推杆11与位置传感器电连接；两组第一电动推杆11的上端固定有一块定位块10，定位块10上开有燕尾槽，燕尾槽的开口方向垂直朝上。移动小车5的下部设有驱动底盘，驱动底盘上设有四组全向轮，四组全向轮分别由四组第四电机驱动，四组全向轮分别布置在移动下车前后位置的两侧，并且成对称分布。
智能取纱落锭机构包括承载支架6、抓管机器人2、伺服电机、割线组件、自动落纱单元和挂轨组件，抓管机器人2由三组直线模组构成，抓管机器人2上设有抓取手爪，直流气泵9为抓取手爪提供气源，抓取手爪为十组能够无限旋转的器械手爪，抓管机器人2由伺服电机驱动；割线组件安装在承载支架6上且位于抓管机器人2的前方；割线组件包括第一电机、割线器和用于检测线位置的两组第一检测传感器，割线器的正反两面均设有刀片，第一检测传感器与第一电机电连接，第一电机用于驱动割线器移动；自动落纱单元包括自动下料助力部、推送部和第二电机，第二电机用于驱动自动下料助力部往复移动，自动下料助力部上设有第二检测传感器，自动下料助力部能够使纱管掉落。推送部包括第二电动推杆和直线导轨，电动推杆上设有第三检测传感器，第三检测传感器用于定位自动落砂单元1的前后位置。本技术方案中的自动落纱单元为本领域常规的设置，在本实施例中不做过多结构上的陈述。挂轨组件包括第三电机、多组挂轨轮7和支撑轮8，挂轨轮7安装在承载支架6上并且位于割线器的下方，多组挂轨轮7有同步带连接，第三电机的输出轴连接有减速器，减速器的输出端用于驱动挂轨轮7；支撑轮8为惰性轮，支撑轮8安装在承载支架6的下部，用于支撑抓管机器人2。
传感系统包括轨道原点检测部13、在轨检测部14、挂轨靠边检测部15和激光检测部，轨道原点检测部13用于寻找轨道原点，在轨检测部14用于监测机器人是否在轨道上；挂轨靠边检测部15用于检测抓管机器人2挂轨的位置；激光检测部用于实时监测抓管机器人2与自主移动机构之间的相对距离，为抓管机器人2的行驶速度提供依据。
轨道原点检测部13包括安装在承载支架6上的第三检测传感器，在轨检测部14包括两组第四检测传感器，两组第四检测传感器分别设置在承载支架6上部前后两端的挂轨轮7旁边，并且垂直向下，检测抓管机器人2是否在轨道上、是否脱轨；挂轨靠边检测部15包括两组第五检测传感器，两组第五检测传感器分别设置在承载支架6下部前后两端的支撑轮8旁边，并且垂直向外，检测细纱机下部的轨道；激光检测部包括激光测距传感器16和激光测距反射板17，激光测距传感器16设置在承载支架6上，激光测距反射板17设置在移动小车5上。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：包括自主移动机构、智能取纱落锭机构和传感系统，所述自主移动机构用于移动和举升智能取纱落锭机构、托运纱管箱以及将智能取纱落锭机构挂轨至细纱机下部的轨道上；所述智能取纱落锭机构用于将细纱机上的满纱管拔出放置纱管箱内以及将空纱管落至空锭子上；所述传感系统用于对自主移动机构和智能取纱落锭机构的位置进行检测和监测。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述自主移动机构包括移动小车和举升定位单元，所述纱管箱安装在移动小车上；所述举升定位单元包括安装在移动小车前后两侧的两组举升部，每组所述举升部包括位置传感器和两组第一电动推杆，所述位置传感器安装在第一电动推杆上，两组所述第一电动推杆分别与位置传感器电连接；两组所述第一电动推杆的上端固定有一块定位块，定位块上开有燕尾槽，燕尾槽的开口方向垂直朝上。
3.根据权利要求2所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述智能取纱落锭机构包括承载支架、抓管机器人、伺服电机、割线组件、自动落纱单元和挂轨组件，所述自主移动机构还包括直流气泵，所述抓管机器人上设有抓取手爪，所述直流气泵为所述抓取手爪提供气源，所述抓管机器人由伺服电机驱动；所述割线组件安装在承载支架上且位于抓管机器人的前方；所述割线组件包括第一电机、割线器和用于检测线位置的第一检测传感器，所述第一检测传感器与第一电机电连接，所述第一电机用于驱动割线器移动；所述自动落纱单元包括自动下料助力部、推送部和第二电机，所述第二电机用于驱动所述自动下料助力部往复移动，所述自动下料助力部上设有第二检测传感器，所述自动下料助力部能够使纱管掉落；所述推送部包括第二电动推杆和直线导轨，所述电动推杆上设有第三检测传感器，所述第三检测传感器用于定位自动落砂单元的前后位置；所述挂轨组件包括第三电机、多组挂轨轮和支撑轮，所述挂轨轮安装在承载支架上并且位于割线器的下方，多组所述挂轨轮有同步带连接，所述第三电机用于驱动所述挂轨轮；所述支撑轮安装在承载支架的下部，用于支撑所述抓管机器人。
4.根据权利要求3所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述传感系统包括轨道原点检测部、在轨检测部、挂轨靠边检测部和激光检测部，所述轨道原点检测部用于寻找轨道原点，所述在轨检测部用于监测机器人是否在轨道上；所述挂轨靠边检测部用于检测抓管机器人挂轨的位置；所述激光检测部用于实时监测所述抓管机器人与自主移动机构之间的相对距离，为抓管机器人的行驶速度提供依据。
5.根据权利要求4所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述轨道原点检测部包括第三检测传感器，所述在轨检测部包括两组第四检测传感器，两组所述第四检测传感器分别设置在承载支架上部前后两端的挂轨轮旁边，并且垂直向下，检测抓管机器人是否在轨道上、是否脱轨；所述挂轨靠边检测部包括两组第五检测传感器，两组所述第五检测传感器分别设置在承载支架下部前后两端的支撑轮旁边，并且垂直向外，检测细纱机下部的轨道；所述激光检测部包括激光测距传感器和激光测距反射板，所述激光测距传感器设置在承载支架上，所述激光测距反射板设置在移动小车上。
6.根据权利要求3所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述支撑轮为惰性轮。
7.根据权利要求3所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述第三电机的输出轴连接有减速器。
8.根据权利要求3所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述割线器的正反两面均设有刀片，所述第一检测传感器设有两组。
9.根据权利要求1所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述移动小车的下部设有驱动底盘，驱动底盘上设有四组全向轮，所述四组全向轮分别由四组第四电机驱动，四组全向轮分别布置在移动下车前后位置的两侧，并且成对称分布。
10.根据权利要求3所述的一种用于智能落纱的复合机器人系统，其特征在于：所述抓管机器人由三组直线模组构成，所述抓取手爪为十组能够无限旋转的器械手爪。
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