CN111392513A - 一种自动插纱机器人装置 - Google Patents

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杨国平
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Abstract

本发明涉及纺织机械技术领域，具体地说涉及一种自动插纱机器人装置。现有的自动络筒机中，由人工投送，生产效率低，劳动强度大，用工成本高。本发明包括框架组件，由其上的液压提升小车、进料口组件、进料翻斗组件、垂直爬升输送机和横移转轮漏斗部件将纱管传输；在横移转轮漏斗部件后下方设有大端吸纱组件；框架组件头部设有纱管传送平台组件，由大端吸纱组件将纱管传输到纱管传送平台组件，纱管传送平台组件上方设有负压吸线找头组件，纱管传送平台组件下方设有负压系统组件；在框架组件上设有投梭机械手部件。纱管的输送机械化，减少人工搬用，加快生产效率。机械手直接抓取投放，使得络筒机生产过程中更加便捷，减少了人工投纱环节。

Description

一种自动插纱机器人装置
技术领域
本发明涉及纺织机械技术领域，更具体地说涉及一种自动插纱机器人装置。
背景技术
络筒机是纺织行业的专用设备，络筒是纺纱的最后一道工序，也是织造的首道工序，起着承上启下的“桥梁”作用，因而在纺织领域中占有重要的地位。络筒机主要起改变卷装，增加纱线卷装的容纱量，清除纱线上的疵点，改善纱线品质等作用。
现有的自动络筒机中，没有纱线筒预处理输送设备，由人工投送，生产效率低，劳动强度大，用工成本高，生产效率受到人为因素的限制。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术之不足，提供一种自动化程度高及效率高的自动插纱机器人装置。
一种自动插纱机器人装置，包括框架组件，所述的框架组件尾端固定有料斗液压提升小车，进料翻斗组件固定在框架组件中部，料斗液压提升小车与进料翻斗组件之间固定有进料口组件；进料翻斗组件出口端上侧固定有提升剪刀组件，垂直爬升输送机固定在进料翻斗组件出口端外侧的框架组件上，垂直爬升输送机在进料翻斗组件侧，靠近顶端位置固定有下料剪刀组件；下料剪刀组件外侧设有横移转轮漏斗部件，横移转轮漏斗部件固定在垂直爬升输送机两侧上；由液压提升小车、进料口组件、进料翻斗组件、垂直爬升输送机和横移转轮漏斗部件将纱管传输；在横移转轮漏斗部件后下方固定有大端吸纱组件；框架组件头部固定有电气柜组件，紧靠电气柜组件的框架组件固定有纱管传送平台组件，由大端吸纱组件将纱管传输到纱管传送平台组件，纱管传送平台组件上方设有负压吸线找头组件，纱管传送平台组件下方安装有负压系统组件；在框架组件头部平台上固定有投梭机械手部件，进行纱管的抓取；所述的框架组件下侧设有AGV轨道轮。纱管的输送机械化，减少人工过程搬用，加快生产效率。小车的载纱量充足，保证络筒机的需求。机械手直接抓取投放，使得络筒机生产过程中取用纱线筒的过程更加便捷，减少了人工投纱环节。
作为对上述方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
所述的进料口组件设进口和出口，进口处设两开口，由带第一气缸驱动的的挡料块进行打开和关闭。由第一气缸控制开口，使纱管进入容易且不会堵塞，控制纱管进入速度。
所述的进料翻斗组件包括由第二气缸驱动的翻斗组合件，翻斗组合件上设翻斗V型板。第二气缸控制翻斗组合件，推动翻斗组合件翻转，落入V型槽内，使纱管可自动排向。
所述的垂直爬升输送机包括由第一电机驱动的垂直输送带，垂直输送带上设纱管挂板焊接组，垂直输送带两端套设垂直皮带主动辊和垂直皮带从动辊，纱管挂板焊接组内嵌设有多个爬升输送带卡位钢丝；爬升输送带卡位钢丝上端设有大圆弧折弯端，下端设有凸起段。凸起段能将多余的纱管挤掉，上端大圆弧折弯段保证纱管脱离输送带。保证进入下道工序只有一个纱管，降低了生产成本，提高了生产效率。
所述的横移转轮漏斗部件包括入口横移输送机和翻台漏斗组件，所述入口横移输送机包括第二电机驱动的横向输送带和用第一步进电机驱动的六槽选纱器，用于对纱管进行横向定位运输；翻台漏斗组件包括杠杆气缸和左右设置的漏斗纱线阻挡器，保证纱管进入后大端朝下落下。
所述的大端吸纱组件包括左右移动的Y向输送机构、上下移动的Z向输送机构和前后移动的X向输送机构，以及设于Z向输送机构下方的吸剪尾纱组合件；Y向输送机构包括由第三气缸驱动的第一手指气缸和其上的两短半圆导向片；Z向输送机构包括由第四、五驱动的第二手指气缸和单指夹手；X向输送机构包括由第六气缸驱动的第一手指气缸和其上的纱管夹片；吸剪尾纱组合件包括大陶瓷刀片组合件和风门组合件。纱管的输送机械化，减少人工过程搬用，加快生产效率。
所述的纱管传送平台组件包装位于安装底板上的滑道托板机构、通道板组、外圆筋带和内圆筋带组成纱管的通道；在平台左侧处分为I、II两通道，到前侧后两通道合并，向右下方为合格通道，向后侧III为不合格通道；在外圆筋带、内圆筋带左侧转角外侧分别设有摩擦主动轮组，在安装底板反侧的小负压封闭器。纱管由两路传输，效率高，在传输中进行吸线，保证提供给下一工序为合格的纱管。
所述的负压吸线找头组件包括2组第一负压管组、吸线压头组合件和刮线组合件。采用2路找头机构，弥补了1路找头机构效率不足的缺陷，提高了工作效率。
所述的负压系统组件包括高压风机组合件和废纱箱组合件，其中高压风机组合件中的高压风叶包括两边的挡边和中间的叶片，所述的叶片具有加长的宽度和高度，叶片两边的挡边及中间固定段为铝浇铸一体结构。刚性强，重量轻，风量大、风压大。
所述的投梭机械手部件包括Y向同步带机械手、Z向同步带机械手和纱管夹手组，纱管夹手组上设有3组夹手。
使用本发明可以达到以下有益效果：
1、纱管的输送机械化，减少人工过程搬用，加快生产效率。
2、小车的载纱量充足，保证络筒机的需求。
3、机械手直接抓取投放，使得络筒机生产过程中取用纱线筒的过程更加便捷，减少了人工投纱环节。
4、使得络筒机不再是一个固定不动的机械，缩短运输原料的时间，加快生产过程，实现设备智能化的同时还可以使得生产车间更加规范化易于管理。
5、整台设备在行走过程中，同步自动找出纱管线头，并采用2路找头机构，弥补了1路找头机构效率不足的缺陷，提高了工作效率，保证了纱管的有效。
6、整机有效的减少了操作员工，原本一台72锭络筒机每班需2人人工投纱，3台72锭络筒机每班需6人，3班制共需18人；采用本设备后，一台本设备能供给一台72锭络筒机，3台72锭络筒机每班只需操作员工1人，3班制共需3人，直接减少了15人，大大降低了企业人工成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中进料口组件4的结构示意图。
图3是本发明中进料口组件4进入方向的示意图。
图4是本发明中进料翻斗组件3的结构示意图。
图5是本发明中垂直爬升输送机6的结构示意图。
图6是本发明中横移转轮漏斗部件8的结构示意图。
图7是本发明中大端吸纱组件9的结构示意图。
图8是本发明中纱管传送平台组件10的第一立体图。
图9是本发明中纱管传送平台组件10的第二立体图。
图10是本发明中纱管传送平台组件10的通道的结构示意图。
图11是本发明中负压吸线找头组件13的结构示意图。
图12是本发明中负压系统组件12的结构示意图。
图13是本发明负压系统组件12中高压风机组合件1201的结构示意图。
图14是本发明中投梭机械手部件11的结构示意图。
图15是本发明的原理图1。
图16是本发明的原理图2。
图17是本发明的原理图3。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1-17所示，本发明为一种自动插纱机器人装置。
本实施例所述的自动插纱机器人装置，包括框架组件1，所述的框架组件1 尾端固定有料斗液压提升小车2，由料斗液压提升小车2进行运输并翻倒纱管。进料翻斗组件3固定在框架组件1中部，翻斗在料斗液压提升小车2侧，料斗液压提升小车2与进料翻斗组件3之间固定有进料口组件4；进料口组件4进口端在料斗液压提升小车2侧，出口端紧靠进料翻斗组件3的翻斗。进料翻斗组件3出口端上侧固定有提升剪刀组件5，垂直爬升输送机6固定在进料翻斗组件 3出口端外侧的框架组件1上，垂直爬升输送机6在进料翻斗组件3侧，靠近顶端位置固定有下料剪刀组件7；设置提升剪刀组件5和下料剪刀组件7保证纱管上的废纱被剪切。下料剪刀组件7外侧设有横移转轮漏斗部件8，横移转轮漏斗部件8固定在垂直爬升输送机6两侧上；由液压提升小车2、进料口组件4、进料翻斗组件3、垂直爬升输送机6和横移转轮漏斗部件8将纱管传输；在横移转轮漏斗部件8后下方固定有大端吸纱组件9；框架组件1头部固定有电气柜组件 14，由电气柜组件14上的元器件控制自动插纱机器人装置。紧靠电气柜组件14 的框架组件1固定有纱管传送平台组件10，由大端吸纱组件9将纱管传输到纱管传送平台组件10，纱管传送平台组件10上方设有负压吸线找头组件13，纱管传送平台组件10下方安装有负压系统组件12；在框架组件1头部平台上固定有投梭机械手部件11，进行纱管的抓取。所述的框架组件1下侧设有可以移动的AGV轨道轮15。提升剪刀组件5和下料剪刀组件7均由气缸控制开合。
进一步地，所述的进料口组件4设进口和出口，纱管从进口入，从出口出，进口处设两开口402，由带第一气缸驱动的的挡料块401进行打开和关闭。纱管过多时，打开部分开口402增加了斜度，使纱管进入容易且不会堵塞，控制纱管进入速度。
进一步地，所述的进料翻斗组件3包括由第二气缸驱动的翻斗组合件301，翻斗组合件301上设翻斗V型板。如料斗焊接件302中无纱管时，被出口端的对射传感器触发，驱动第二气缸活塞杆伸出，推动翻斗组合件301翻转，使翻斗组合件301上的纱管翻倒至料斗焊接件302中，落入V型槽内，纱管可自动进行排向。
进一步地，所述的垂直爬升输送机6包括由第一电机驱动的垂直输送带605，垂直输送带605上设纱管挂板焊接组602，垂直输送带605两端套设垂直皮带主动辊603和垂直皮带从动辊601，纱管挂板焊接组602内嵌设有多个爬升输送带卡位钢丝604；爬升输送带卡位钢丝604上端设有大圆弧折弯端，下端设有凸起段。且垂直输送带605的材料为PVC，重量轻，所述的纱管挂板焊接组602入口处为斜向的结构，纱管进入方便。
进一步地，所述的横移转轮漏斗部件8包括入口横移输送机和翻台漏斗组件，所述入口横移输送机包括第二电机驱动的横向输送带802和用第一步进电机驱动的六槽选纱器801，六槽选纱器801上均设有六个环向的圆弧形卡槽，六槽选纱器801一侧装有磁钢，在安装支架对应位置处设霍尔开关，控制六槽选纱器801旋转角度一致，用于对纱管进行横向定位运输。翻台漏斗组件包括杠杆气缸803和左右设置的漏斗纱线阻挡器804，漏斗纱线阻挡器804左右端分别设大小头感应片，因纱管大小端顶起的距离不一致，大端顶起的距离大，会让顶起的大小头感应片，感应端接近相应的磁接近开关，控制杠杆气缸803动作，保证纱管进入后大端朝下落下。
进一步地，所述的大端吸纱组件9包括左右移动的Y向输送机构、上下移动的Z向输送机构和前后移动的X向输送机构，以及设于Z向输送机构下方的吸剪尾纱组合件；Y向输送机构包括由第三气缸驱动的第一手指气缸911和其上的两短半圆导向片912；Z向输送机构包括由第四、五驱动的第二手指气缸921 和单指夹手922；X向输送机构包括由第六气缸驱动的第一手指气缸911和其上的纱管夹片931；吸剪尾纱组合件包括大陶瓷刀片组合件941和风门组合件942。大陶瓷刀片组合件941在剪切尾纱的同时，关闭和开合负压风门组合件942开口。由Y向输送机构抓取纱管后，传输给Z向输送机构，由大陶瓷刀片组合件 941进行尾纱的剪切后，从风门组合件942将尾纱吸入负压风管，再由X向输送机构输送到传送平台组件10。
进一步地，所述的纱管传送平台组件10包装位于安装底板1007上的滑道托板机构1005、通道板组1001、外圆筋带1004和内圆筋带1002组成纱管的通道，内圆筋带1002和外圆筋带1004分别套设在旋转主动轮组、旋转从动轮组上，由第二步进电机将动力输入，带动纱管转动。在平台左侧处分为I、II两通道，到前侧后两通道合并，向右下方为合格通道，向后侧III为不合格通道；在外圆筋带1004、内圆筋带1002左侧转角外侧，分别设有第三步进电机驱动的摩擦主动轮组1003，带动纱管反转，进行找头，在安装底板1007反侧设小负压封闭器1006，对纱管的线头进行反向抽吸。在纱管传送平台组件10上还设有多个超薄气缸和漫反射传感器，用于工位的设置，控制纱管的运动位置，两路传输，提高生产效率。
进一步地，所述的负压吸线找头组件13包括2组第一负压管组1301、吸线压头组合件1302和刮线组合件1303。负压管路内侧有可供纱线穿过的缝隙，由吸线压头组合件1302中的铝压套下行，压住纱管头部，纱管在与摩擦主动轮组 1003旋转的同时与负压吸线找头组件13配合，摩擦主动轮组1003沿纱线缠绕反方向旋转，找出线头，同时由刮线组合件1303中的刮刀进行尾纱的上下刮纱。
进一步地，所述的负压系统组件12包括高压风机组合件1201和废纱箱组合件1202，其中高压风机组合件1201中的高压风叶包括两边的挡边和中间的叶片，所述的叶片具有加长的宽度和高度，叶片两边的挡边及中间固定段为铝浇铸一体结构。由负压系统提供负压。高压风机组合件1201高速旋转，把风机组合件1201内腔的空气甩出出风口，这样风机组合件1201内腔就会形成一个负压腔，会自动把废纱箱1202中的空气抽取，废纱箱组合件1202上设PVC管组合件，再连通整个负压管路，形成一个负压系统。
更进一步地，所述的投梭机械手部件11包括Y向同步带机械手1101、Z向同步带机械手1102和纱管夹手组1103，纱管夹手组1103上设有3组夹手。Y 向同步带机械手1101和Z向同步带机械手1102为现有技术，不再展开。
当此自动插纱机器人装置使用时：
一、初始状态下，料斗液压提升小车2中的小车在整个装置外，其他部件均在原位状态，负压系统常开，如原理图1。
二、料斗液压提升小车2中的小车推送到位，到位传感器感应到位，通知系统可以开始动作，如原理图2。
三、系统开始动作，料斗液压提升小车2中的液压缸动作，推动小车上升，倾倒小车中的纱管进入进料口组件4中，如原理图3。
四、纱管到进料口组件4中时，在出口端被进料翻斗组件3中的翻斗挡住，进料翻斗组件3出口端的对射传感器控制翻斗动作，翻动翻斗上的纱管到进料框中。
五、纱管从进料框出口端滚入垂直爬升输送机6中，提升上行，多余纱管在提升途中被挤落，保证每一格挡中只有一个纱管，多余掉落的纱管重新落入进料框中，提升剪刀组件5动作，剪断掉落纱管中拖曳的纱线。
六、纱管被提升到垂直爬升输送机6顶部，脱离垂直爬升输送机6，滑入横移转轮漏斗部件8上，途经下料剪刀组件7，下料剪刀组件7剪断脱离纱管中拖曳的纱线。
七、纱管经过横移转轮漏斗部件8中的输送、定向，自由掉落大端吸纱组件9中，纱管在大端吸纱组件9经Y向输送、Z向两次输送、大端剪切尾纱、X 向输送到指定位置。
八、纱管从指定位置掉落至纱管传送平台组件10上，传输到负压吸线找头组件13位置，旋转吸线找头成功，纱线传感器感应到后，输送到紧后工位，剪刀剪断纱线，负压吸入纱管内部孔中，再传输到纱管待抓取位置。当纱管纱线找头不成功时(简称废纱)，废纱传输到废纱通道中，被抓取剔除到配套的络筒机的空管输送带上。
九、当找头成功的纱管累计到设计数量时(数量为3个)，系统自动控制投梭机械手部件11动作，抓取纱管进行投放。整台设备的底部设有AGV轨道轮 15，整台小车在以上工序中都在直线来回行走，结合配套的络筒机纱库空料情况，投梭机械手部件11自动投放。
以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动插纱机器人装置，包括框架组件(1)，其特征在于：所述的框架组件(1)尾端设有料斗液压提升小车(2)，进料翻斗组件(3)设在框架组件(1)中部，料斗液压提升小车(2)与进料翻斗组件(3)之间设有进料口组件(4)；进料翻斗组件(3)出口端上侧设有提升剪刀组件(5)，垂直爬升输送机(6)设在进料翻斗组件(3)出口端外侧的框架组件(1)上，垂直爬升输送机(6)在进料翻斗组件(3)侧，靠近顶端位置设有下料剪刀组件(7)；下料剪刀组件(7)外侧设有横移转轮漏斗部件(8)，横移转轮漏斗部件(8)固定在垂直爬升输送机(6)两侧上；由液压提升小车(2)、进料口组件(4)、进料翻斗组件(3)、垂直爬升输送机(6)和横移转轮漏斗部件(8)将纱管传输；在横移转轮漏斗部件(8)后下方设有大端吸纱组件(9)；框架组件(1)头部设有电气柜组件(14)，紧靠电气柜组件(14)的框架组件(1)设有纱管传送平台组件(10)，由大端吸纱组件(9)将纱管传输到纱管传送平台组件(10)，纱管传送平台组件(10)上方设有负压吸线找头组件(13)，纱管传送平台组件(10)下方安装有负压系统组件(12)；在框架组件(1)头部平台上固定有投梭机械手部件(11)，进行纱管的抓取；所述的框架组件(1)下侧设有AGV轨道轮(15)。
2.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的进料口组件(4)设进口和出口，进口处设两开口(402)，由带第一气缸驱动的的挡料块(401)进行打开和关闭。
3.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的进料翻斗组件(3)包括由第二气缸驱动的翻斗组合件(301)，翻斗组合件(301)上设翻斗V型板。
4.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的垂直爬升输送机(6)包括由第一电机驱动的垂直输送带(605)，垂直输送带(605)上设纱管挂板焊接组(602)，垂直输送带(605)两端套设垂直皮带主动辊(603)和垂直皮带从动辊(601)，纱管挂板焊接组(602)内嵌设有多个爬升输送带卡位钢丝(604)；爬升输送带卡位钢丝(604)上端设有大圆弧折弯端，下端设有凸起段。
5.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的横移转轮漏斗部件(8)包括入口横移输送机和翻台漏斗组件，所述入口横移输送机包括第二电机驱动的横向输送带(802)和用第一步进电机驱动的六槽选纱器(801)，用于对纱管进行横向定位运输；翻台漏斗组件包括杠杆气缸(803)和左右设置的漏斗纱线阻挡器(804)，纱管进入后大端朝下落下。
6.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的大端吸纱组件(9)包括左右移动的Y向输送机构、上下移动的Z向输送机构和前后移动的X向输送机构，以及设于Z向输送机构下方的吸剪尾纱组合件；Y向输送机构包括由第三气缸驱动的第一手指气缸(911)和其上的两短半圆导向片(912)；Z向输送机构包括由第四、五驱动的第二手指气缸(921)和单指夹手(922)；X向输送机构包括由第六气缸驱动的第一手指气缸(911)和其上的纱管夹片(931)；吸剪尾纱组合件包括大陶瓷刀片组合件(941)和风门组合件(942)。
7.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的纱管传送平台组件(10)包装位于安装底板(1007)上的滑道托板机构(1005)、通道板组(1001)、外圆筋带(1004)和内圆筋带(1002)组成纱管的通道；在平台左侧处分为I、II两通道，到前侧后两通道合并，向右下方为合格通道，向后侧III为不合格通道；在外圆筋带(1004)、内圆筋带(1002)左侧转角外侧分别设有摩擦主动轮组(1003)，在安装底板(1007)反侧的小负压封闭器(1006)。
8.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的负压吸线找头组件(13)包括2组第一负压管组(1301)、吸线压头组合件(1302)和刮线组合件(1303)。
9.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的负压系统组件(12)包括高压风机组合件(1201)和废纱箱组合件(1202)，其中高压风机组合件(1201)中的高压风叶包括两边的挡边和中间的叶片，所述的叶片具有加长的宽度和高度，叶片两边的挡边及中间固定段为铝浇铸一体结构。
10.如权利要求1所述的自动插纱机器人装置，其特征在于：所述的投梭机械手部件(11)包括Y向同步带机械手(1101)、Z向同步带机械手(1102)和纱管夹手组(1103)，纱管夹手组(1103)上设有3组夹手。
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CN114380141A (zh) * 2022-01-19 2022-04-22 浙江宝耀智能科技有限公司 一种自络筒机配套用插纱装置

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