CN111039058A - 定形机自动换布卷装置、定形机及自动换布卷方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及纺织机械技术领域，尤其涉及定形机自动换布卷装置及应用该装置的定形机和自动换布卷方法，定形机自动换布卷装置包括布架，所述布架在两侧设有正对设置的竖向卡槽，用于卡放布卷的卷轴两端；机械手，设于所述布架一侧，用于移送布卷；退卷机构，设于所述机械手一侧，用于驱动由所述机械手移送来的布卷转动以退卷布卷至下一工位。所述定形机自动换布卷工艺包括堆料；定位；识别布卷方向并移送布卷；调整布卷位置并退卷。本申请方案在换布过程中，通过所述布架存储并定位布卷，所述机械手能够更加准确地取出布卷并移送至所述退卷机构上进行退卷，换布操作自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
Description
【技术领域】
本申请涉及纺织机械技术领域，尤其涉及定形机自动换布卷装置、应用该装置的定形机及自动换布卷方法。
【背景技术】
目前定形机更换布卷的操作大多通过人工来完成，具体为，当一布卷在退卷机构上退卷完毕后，需要先停机，然后人工将待更换的新布卷放到退卷机构上，待新旧布卷首尾缝接后，继续开机运行。效率低下，对于换布频繁的小布卷，劳动强度大。
【发明内容】
本申请的目的在于提供定形机自动换布卷装置、定形机及自动换布卷方法，其在换布过程中，通过所述布架存储并定位布卷，所述机械手能够更加准确地取出布卷并移送至所述退卷机构上进行退卷，换布操作自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
本申请是通过以下技术方案实现的：
定形机自动换布卷装置，包括：
布架，所述布架在两侧设有正对设置的竖向卡槽，用于卡放布卷的卷轴两端；
机械手，设于所述布架一侧，用于移送布卷；
退卷机构，设于所述机械手一侧，用于驱动由所述机械手移送来的布卷转动以退卷布卷至下一工位。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述机械手包括机械手本体，以及设于所述机械手本体两端能相对伸缩的第一插销和第二插销，所述第一插销和第二插销用于分别伸进布卷卷轴两端以夹持布卷；
所述机械手上设有用于检测布卷卷轴一端上是否存在预设标识的视觉识别单元，所述视觉识别单元与所述机械手信号连接且当所述视觉识别单元检测到非预设标识时控制所述机械手将夹持的布卷旋转180°以使所述布卷头尾位置互换。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述视觉识别单元为色彩传感器，所述预设标识为预先标识在布卷卷轴一端的黑色涂层。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述机械手上还设有用于测量布卷位置的位置传感器。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述退卷机构包括机架，以及平行设于所述机架上的牵引辊和从动辊，所述牵引辊和从动辊相对围设形成用于放置布卷的滚动空间，所述牵引辊转动时带动所述滚动空间内的布卷滚动以退卷布料。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述机架上设有用于识别布卷上的标签的标签识读器，用于当识别到布卷上的标签时发出位置正确的信号；
所述牵引辊与所述标签识读器电性连接，所述牵引辊反转时带动布卷转动至所述标签识读器识别到布卷上的标签后，所述牵引辊正转带动布卷退卷。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述牵引辊和所述从动辊之间设有间隔，所述机架在所述间隔下方设有废轴腔，所述间隔的距离大于布卷的卷轴直径而小于布卷的直径，以使退卷完毕的布卷的卷轴自动掉落至所述废轴腔内。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述退卷机构在退卷布卷的一侧设有导布槽，所述导布槽的下端设有出布口。
如上所述的定形机自动换布卷装置，所述出布口下方设有剥边夹板，所述剥边夹板下方设有用于检测布卷是否退卷到位的光电开关。
本申请还提出一种定形机，包括如上所述的定形机自动换布卷装置。
本申请还提出一种自动换布卷方法，包括：
堆料：将待换布卷放置在布架内，其中，所述布架在两侧设有正对设置的竖向卡槽，布卷的卷轴两端分别卡放于两侧的竖向卡槽内；
定位：利用位置检测装置对布架内的布卷进行高度扫描并确定位于最高处的布卷坐标，机械手运动至所述最高处的布卷坐标，机械手上的第一插销和第二插销分别伸进布卷卷轴两端以夹持布卷；
识别布卷方向并移送布卷：利用视觉识别单元对被夹持的布卷卷轴一端进行颜色判断，若所述视觉识别单元识别到的颜色不符合设定颜色，则机械手将布卷提起后旋转180°，再移送至退卷机构上进行退卷，若所述视觉识别单元识别到的颜色符合设定颜色，则机械手将布卷直接移送至退卷机构上；
调整布卷位置并退卷：退卷机构反转带动布卷转动，当布卷的布头转动至朝向导布槽一侧时，退卷机构正转带动布卷退卷。
与现有技术相比，所述定形机自动换布卷装置有如下优点：
1、所述定形机自动换布卷装置在换布过程中，通过所述布架存储并定位布卷，所述机械手能够更加准确地取出布卷并移送至所述退卷机构上进行退卷，换布操作自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
2、通过视觉识别单元识别布卷端部的预设标识可以确保布卷在转动退卷的过程中出布方向的正确。
3、布卷退卷过程中，通过标签识读器识别布头的标签来定位布头的位置，可以有效防止出现由于布头位置错误导致的退卷方向错误的情况。
4、所述牵引辊和所述从动辊之间设有间隔，退卷完毕的布卷的卷轴可自动掉落至间隔下方的废轴腔内，通过该简单的间隔结构，实现了布卷卷轴的自动退料，且结构紧凑，易于制造。
所述定形机应用所述定形机自动换布卷装置，故具有相应的有益效果。
所述自动换布卷方法利用所述布架定位布卷，利用机械手移送布卷实现换布，并通过自动调整布卷的位置使得布卷的退卷更加准确、稳定，自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的主视结构示意图。
图2为本申请实施例的俯视结构示意图。
图3为本申请实施例的左视结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1至图3所示，本申请实施例提出定形机自动换布卷装置，包括布架1、机械手2、退卷机构3，所述布架1在两侧设有正对设置的竖向卡槽11，用于卡放布卷100的卷轴两端；所述机械手2设于所述布架1一侧，用于移送布卷100；所述退卷机构3设于所述机械手2一侧，用于驱动由所述机械手2移送来的布卷100转动以退卷布卷至下一工位。其中，布架1的宽度可限制布卷100的轴向位置，布架1的竖向卡槽11卡住布卷100的卷轴可限制布卷100的水平径向位置。
所述定形机自动换布卷装置在换布过程中，通过所述布架1存储并定位布卷100，所述机械手2能够更加准确地取出布卷100并移送至所述退卷机构3上进行退卷，换布操作自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
相应地，所述机械手2包括机械手本体21，以及设于所述机械手本体21两端能相对伸缩的第一插销22和第二插销23，所述第一插销22和第二插销23用于分别伸进布卷100卷轴两端以夹持布卷100；所述机械手2上设有用于检测布卷100卷轴一端上是否存在预设标识241的视觉识别单元24，所述视觉识别单元24与所述机械手2信号连接且当所述视觉识别单元24检测到非预设标识241时控制所述机械手2将夹持的布卷100旋转180°以使所述布卷100头尾位置互换。其中，所述第一插销22和第二插销23可选用气缸驱动伸缩。
机械手2夹取布卷100的过程中，机械手本体21先移动至待夹取的布卷处，然后第一插销22和第二插销23分别从相对的两端伸进布卷100卷轴实现夹持，机械手本体21上移提起布卷100，位于第一插销22同侧的视觉识别单元24检测该侧的布卷100卷轴是否存在预设标识241，若没有检测到预设标识241则控制机械手2将夹持的布卷100旋转180°后再移送至退卷机构3上，若检测到预设标识241则直接将夹持的布卷100移送至退卷机构3上。该技术方案的优点在于可以确保布卷100在转动退卷的过程中出布方向的正确。
具体地，当所述视觉识别单元24选用色彩传感器时，所述预设标识241为预先标识在布卷100卷轴一端的颜色涂层，如黑色涂层。当然，所述预设标识241也可以是能够被视觉识别单元24识别的二维码、条形码等。
进一步地，所述机械手2上还设有用于测量布卷100位置的位置传感器231。所述位置传感器231可通过视觉识别技术确定位于布架1最高处的布卷坐标并将机械手2的夹持端移送至该布卷坐标位。
更进一步地，所述退卷机构3包括机架31，以及平行设于所述机架31上的牵引辊32和从动辊33，所述牵引辊32和从动辊33相对围设形成用于放置布卷100的滚动空间，所述牵引辊32转动时带动所述滚动空间内的布卷100滚动以退卷布料。其中，所述牵引辊32可选用伺服电机驱动转动，机械手2换布时将布卷放置在牵引辊32和从动辊33之间上方的滚动空间内。所述牵引辊32转动时，在摩擦力作用下带动布卷100转动实现退卷。
又进一步地，所述机架31上设有用于识别布卷100上的标签的标签识读器34，用于当识别到布卷100上的标签时发出位置正确的信号；所述牵引辊32与所述标签识读器34电性连接，所述牵引辊32反转时带动布卷100转动至所述标签识读器34识别到布卷100上的标签后，所述牵引辊32正转带动布卷100退卷。相应地，所述退卷机构3在退卷布卷100的一侧设有导布槽4，所述导布槽4的下端设有出布口41，所述布卷100沿导布槽4退卷至所述出布口41，且所述导布槽4呈V型，起到将布卷布头导向出布口41的作用。所述出布口41下方设有用于检测布卷100是否退卷到位的光电开关42，使布卷的布头与上一布卷的布尾在出布口41下方对齐，为后续的新旧布卷的缝合做好准备。所述出布口41下方设有用于展开布卷卷边的剥边夹板43。
需要说明的是，标签被预先缝在布卷的布头，所述标签可以是条码芯片、二维码等。通过标签识读器34识别布头的标签来定位布头的位置，可以有效防止出现由于布头位置错误导致的退卷方向错误的情况。
本实施例中，所述牵引辊32和所述从动辊33之间设有间隔35，所述机架31在所述间隔35下方设有废轴腔36，所述间隔35的距离大于布卷100的卷轴直径而小于布卷100的直径，以使退卷完毕的布卷100的卷轴自动掉落至所述废轴腔36内。该技术方案通过简单的间隔结构，实现了布卷卷轴的自动退料，且结构紧凑，易于制造。
本实施例还提出定形机，其包括如上所述的定形机自动换布卷装置。
本实施例还提出自动换布卷方法，其应用所述定形机自动换布卷装置，包括以下步骤：
堆料：将待换布卷100放置在布架1内，其中，所述布架1在两侧设有正对设置的竖向卡槽11，布卷100的卷轴两端分别卡放于两侧的竖向卡槽11内；
定位：利用位置检测装置对布架1内的布卷100进行高度扫描并确定位于最高处的布卷坐标，机械手2运动至所述最高处的布卷坐标，机械手2上的第一插销22和第二插销23分别伸进布卷100卷轴两端以夹持布卷100；
识别布卷方向并移送布卷：利用视觉识别单元24对被夹持的布卷100卷轴一端进行颜色判断，若所述视觉识别单元24识别到的颜色不符合设定颜色，则机械手2将布卷100提起后旋转180°，再移送至退卷机构3上进行退卷，若所述视觉识别单元24识别到的颜色符合设定颜色，则机械手2将布卷100直接移送至退卷机构3上；
调整布卷位置并退卷：退卷机构3反转带动布卷100转动，当布卷100的布头转动至朝向导布槽4一侧时，退卷机构3正转带动布卷100退卷。
所述自动换布卷方法利用所述布架1定位布卷，利用机械手2移送布卷实现换布，并通过自动调整布卷的位置使得布卷的退卷更加准确、稳定，自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
综上所述，本申请具有但不限于以下有益效果：
1、所述定形机自动换布卷装置在换布过程中，通过所述布架1存储并定位布卷100，所述机械手2能够更加准确地取出布卷100并移送至所述退卷机构3上进行退卷，换布操作自动化程度高，提升了换布效率且大大降低了人工换布的劳动强度。
2、通过视觉识别单元24识别布卷端部的预设标识可以确保布卷100在转动退卷的过程中出布方向的正确。
3、布卷退卷过程中，通过标签识读器34识别布头的标签来定位布头的位置，可以有效防止出现由于布头位置错误导致的退卷方向错误的情况。
4、所述牵引辊32和所述从动辊33之间设有间隔35，退卷完毕的布卷100的卷轴可自动掉落至间隔35下方的废轴腔36内，通过该简单的间隔结构，实现了布卷卷轴的自动退料，且结构紧凑，易于制造。
应当理解的是，本申请中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.定形机自动换布卷装置，其特征在于，包括：
布架(1)，所述布架(1)在两侧设有正对设置的竖向卡槽(11)，用于卡放布卷(100)的卷轴两端；
机械手(2)，设于所述布架(1)一侧，用于移送布卷(100)；
退卷机构(3)，设于所述机械手(2)一侧，用于驱动由所述机械手(2)移送来的布卷(100)转动以退卷布卷至下一工位。
2.根据权利要求1所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述机械手(2)包括机械手本体(21)，以及设于所述机械手本体(21)两端能相对伸缩的第一插销(22)和第二插销(23)，所述第一插销(22)和第二插销(23)用于分别伸进布卷(100)卷轴两端以夹持布卷(100)；
所述机械手(2)上设有用于检测布卷(100)卷轴一端上是否存在预设标识(241)的视觉识别单元(24)，所述视觉识别单元(24)与所述机械手(2)信号连接且当所述视觉识别单元(24)检测到非预设标识(241)时控制所述机械手(2)将夹持的布卷(100)旋转180°以使所述布卷(100)头尾位置互换。
3.根据权利要求2所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述视觉识别单元(24)为色彩传感器，所述预设标识(241)为预先标识在布卷(100)卷轴一端的黑色涂层。
4.根据权利要求2所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述机械手(2)上还设有用于测量布卷(100)位置的位置传感器(231)。
5.根据权利要求1-4所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述退卷机构(3)包括机架(31)，以及平行设于所述机架(31)上的牵引辊(32)和从动辊(33)，所述牵引辊(32)和从动辊(33)相对围设形成用于放置布卷(100)的滚动空间，所述牵引辊(32)转动时带动所述滚动空间内的布卷(100)滚动以退卷布料。
6.根据权利要求5所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述机架(31)上设有用于识别布卷(100)上的标签的标签识读器(34)，用于当识别到布卷(100)上的标签时发出位置正确的信号；
所述牵引辊(32)与所述标签识读器(34)电性连接，所述牵引辊(32)反转时带动布卷(100)转动至所述标签识读器(34)识别到布卷(100)上的标签后，所述牵引辊(32)正转带动布卷(100)退卷。
7.根据权利要求5所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述牵引辊(32)和所述从动辊(33)之间设有间隔(35)，所述机架(31)在所述间隔(35)下方设有废轴腔(36)，所述间隔(35)的距离大于布卷(100)的卷轴直径而小于布卷(100)的直径，以使退卷完毕的布卷(100)的卷轴自动掉落至所述废轴腔(36)内。
8.根据权利要求1所述的定形机自动换布卷装置，其特征在于，所述退卷机构(3)在退卷布卷(100)的一侧设有导布槽(4)，所述导布槽(4)的下端设有出布口(41)，所述出布口(41)下方设有剥边夹板(43)，所述剥边夹板(43)下方设有用于检测布卷(100)是否退卷到位的光电开关(42)。
9.定形机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的定形机自动换布卷装置。
10.自动换布卷方法，其特征在于，包括：
堆料：将待换布卷(100)放置在布架(1)内，其中，所述布架(1)在两侧设有正对设置的竖向卡槽(11)，布卷(100)的卷轴两端分别卡放于两侧的竖向卡槽(11)内；
定位：利用位置检测装置对布架(1)内的布卷(100)进行高度扫描并确定位于最高处的布卷坐标，机械手(2)运动至所述最高处的布卷坐标，机械手(2)上的第一插销(22)和第二插销(23)分别伸进布卷(100)卷轴两端以夹持布卷(100)；
识别布卷方向并移送布卷：利用视觉识别单元(24)对被夹持的布卷(100)卷轴一端进行颜色判断，若所述视觉识别单元(24)识别到的颜色不符合设定颜色，则机械手(2)将布卷(100)提起后旋转180°，再移送至退卷机构(3)上进行退卷，若所述视觉识别单元(24)识别到的颜色符合设定颜色，则机械手(2)将布卷(100)直接移送至退卷机构(3)上；
调整布卷位置并退卷：退卷机构(3)反转带动布卷(100)转动，当布卷(100)的布头转动至朝向导布槽(4)一侧时，退卷机构(3)正转带动布卷(100)退卷。
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