CN113370571B - 一种棉纤维形状压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉纤维形状压缩机，包括机爪机构、转动盒底机构、压缩板机构、成型盒体，机爪机构中部呈中心对称设有四个连杆，连杆下部固定连接抓手，四个连杆分别通过上部设有的销轴与压杆转动连接，四个压杆与转动轮通过销轴转动连接，两个转动轮通过连接轴固定连接，连接轴穿过后部的转动轮与舵机固定连接，成型盒体外侧对称设有四个爪手卡槽，爪手卡槽与所述抓手位置相匹配，成型盒体前部设有发条弹簧驱动机构，发条弹簧驱动机构右侧设有升降驱动机构，压缩板机构前部固定安装电动升缩杆，该设备，能够在颜色杂质检验步骤中，实现对棉纤维样本的预整理，使样本能够均匀平铺在HVI的颜色杂质检验槽中，满足HVI的检验需求。

Description

一种棉纤维形状压缩机

技术领域

本发明涉及棉纤维检测技术领域，具体为一种棉纤维形状压缩机。

背景技术

目前，2005年，乌斯特公司研发了一款针对棉纤维的全方位检验开发的一款高端仪器 HVI1000棉纤维检验平台，即大容量纤维测试仪，采用先进的模块化设计，共有长度/强度，颜色/杂质，马克隆值/成熟度和棉结仪等4套模块，可在人工辅助下实现棉纤维集成化检验。 HVI检验机器检验速度快，能够在40秒内测试一个棉样，而且检验精准，检验数据的一致性高。

与国外相比，国内种植棉纤维中家庭单元占比较高、棉纤维产地气候条件差异较大，且棉纤维质量良莠不齐，使得国内棉纤维生产季节所需检验的棉纤维样本数量多、质量波动大的现状。国内棉纤维独有的特点，造成在使用HVI检验平台时，相较于国外存在如下现状： 1)为了应对棉纤维检验需求，国内棉纤维检验人员较多，单个人员工作量更大；2)由于国情区别，国内检验人员多是采用计件报酬，每日工作时间长且工作强度大。HVI1000棉纤维检验平台在针对棉纤维颜色/杂质检验时，需要检测人员手动从检测样本中摘取一部分检测样本放置到HVI1000棉纤维检验平台的棉纤维颜色/杂质检验放置的托盘上，上述现状进一步引起国内棉纤维检验行业如下困境，包括1)工作强度大，操作时间长，工作效率低、2) 操作人员易疲劳引起检测误差、3)操作手法和熟练程度不同，导致检验结果差异、4)纤维粉尘引起职业病和5)旺季人员不足和淡季人员空闲的问题，制约着棉纤维检测效率和效益。

所以，如何设计一种棉纤维形状压缩机，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棉纤维形状压缩机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种棉纤维形状压缩机，包括机爪机构、转动盒底机构、压缩板机构、成型盒体，所述机爪机构中部呈中心对称设有四个连杆，所述连杆下部固定连接抓手，所述左右各侧的前后两个连杆通过转动横轴固定连接的，所述转动横轴前后两端分别固定连接转动轴承，所述四个连杆分别通过上部设有的销轴与压杆转动连接，所述四个压杆与转动轮通过所述销轴转动连接，所述两个转动轮通过连接轴固定连接，所述连接轴穿过后部的转动轮与舵机固定连接，所述成型盒体外侧四角处分别设有定位档板，所述成型盒体外侧对称设有四个爪手卡槽，所述爪手卡槽与所述抓手位置相匹配，所述成型盒体下部左右对称设有限位槽，所述成型盒体前部设有发条弹簧驱动机构，所述发条弹簧驱动机构右侧设有升降驱动机构，所述压缩板机构前部固定安装电动升缩杆。

进一步的，所述压缩板机构由上连接板和下压缩板组成，所述上连接板四角呈中心对称设有连接臂，所述连接臂通过转动轴承将所述机爪机构与所述压缩板机构转动连接，所述上连接板中心位置固定安装电动推杆电机，所述电动推杆电机下部通过螺纹连接转接头。

进一步的，所述转接头与所述下压缩板通过焊接连接，且所述转接头呈圆筒形状，内部设有内螺纹。

进一步的，所述转动盒底机构左右对称设有旋转轴，所述旋转轴前后端设有支杆，所述支杆与所述旋转轴通过螺柱固定连接，所述支杆远离所述旋转轴一端通过螺柱固定连接支撑臂，所述支撑臂与所述成型盒体通过焊接连接，左右对称的两个所述旋转轴前端通过传动履带相连接，所述旋转轴中间设有滑动布板，所述滑动布板穿过所述限位槽中安装的转向杆，所述滑动布板左部设有漏口。

进一步的，所述传动履带左侧一端设有定位条，所述定位条与所述传动履带通过卡槽固定安装，且所述定位条与所述定位档板高度相等。

进一步的，所述升降驱动机构通过滑道支架外框与所述成型盒体固定连接，所述滑道支架外框内侧上部左右对称设有上定位挡板，所述滑道支架外框内侧下部左右对称设有下定位挡板，所述滑道支架外框内侧底部固定安装复位弹簧，所述复位弹簧上部固定连接U形滑板，所述U形滑板上部固定连接下支撑板，所述下支撑板上部左右对称固定安装支撑杆，所述支撑杆上部固定安装上支撑板。

进一步的，所述电动升缩杆下部的驱动升缩杆通过插销固定连接辅助推板，所述辅助推板下部为凹形槽形状，且凹形槽形状与上支撑板形状相匹配。

进一步的，所述上支撑板和下支撑板左右端部对称设有滚珠，所述滚珠与所述滑道支架外框内的滑道滚动连接，所述U形滑板中部设有U形滑道。

进一步的，所述发条弹簧驱动机构通过外齿轮轴承与所述成型盒体固定连接，所述外齿轮轴承的轴承内杆上安装发条弹簧，所述发条弹簧中部设有转向杆，所述发条弹簧右侧穿过所述U形滑板中部设有的U形滑道连接到旋转杆，所述外齿轮轴承的外齿轮与双齿轮轴承的外齿轮啮合连接，所述双齿轮轴承的内齿轮与所述传动履带啮合连接，所述双齿轮轴承的轴固定在所述成型盒体的前侧。

进一步的，所述U形滑道的长度与所述发条弹簧的宽度相等。

进一步的，所述两个旋转杆与所述下支撑板安装在同一高度，且与所述下支撑板之间预留0.5CM。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种棉纤维形状压缩机，通过系统控制通电舵机转动机爪机构夹紧成型盒体，UR3e型号的机械臂携带压缩板机构和机爪机构移动到由传送带输送来的装载有棉花检测样本的成型盒体的垂直上部，同时通过UR3e型号的机械臂进行垂直方向的定位，系统驱动电动推杆电机，从而推动下压缩板在成型盒体内下压，将未成形的棉花检测样本压缩为均匀矩形薄片，配合发条弹簧驱动机构和转动盒底机构，系统再驱动电动推杆电机，电动推杆电机再推动下压缩板在成型盒体内下压，将棉花检测样本压入到 HVI1000棉纤维检验平台的棉纤维颜色/杂质检验槽中进行棉纤维颜色/杂质检验，该设备，能够在颜色杂质检验步骤中，实现对棉纤维样本的预整理，使样本能够均匀平铺在HVI的颜色杂质检验槽中，满足HVI的检验需求，配合自主设计研发面向拆分模块和检验模块的棉纤维通用抓手、棉纤维定量生产器和棉纤维收纳推进一体机样机，能够实现基于HVI的棉纤维自动化检验，可在40-120秒内完成单个棉纤维样品的长度/强度、颜色/杂质和马克隆值的检验，大大提高国内棉纤维检验效率，改善棉纤维检验中的人力困局，提高棉纤维检验效益。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的限位槽结构示意图；

图3是本发明的机爪机构结构示意图；

图4是本发明的电动升缩杆结构示意图；

图5是本发明的转动盒底机构结构示意图；

图6是本发明的滑动布板结构示意图；

图7是本发明的升降驱动机构结构示意图；

图8是本发明的升降驱动机构结构内部结构示意图；

图9是本发明的U形滑道结构示意图；

图10是本发明的发条弹簧驱动机构结构示意图；

图11是本发明的压缩板机构结构示意图；

图中：1-机爪机构；101-转动轴承；102-压杆；103-销轴；104-转动横轴；105-连杆；106- 抓手；107-转动轮；108-连接轴；109-舵机；2-电动升缩杆；201-驱动升缩杆；202-辅助推板； 3-转动盒底机构；301-旋转轴；302-支杆；303-支撑臂；304-传动履带；305-转向杆；306-定位条；307-漏口；308-滑动布板；4-定位档板；5-升降驱动机构；501-滑道支架外框；502- 支撑杆；503-下定位挡板；504-复位弹簧；505-上定位挡板；506-上支撑板；507-U形滑板； 508-下支撑板；509-滚珠；510-U形滑道；6-发条弹簧驱动机构；601-外齿轮轴承；602-发条弹簧；603-双齿轮轴承；604-内齿轮；605-外齿轮；606-转向杆；607-旋转杆；7-压缩板机构； 701-上连接板；702-连接臂；703-电动推杆电机；704-下压缩板；705-转接头；706-；8-成型盒体；9-爪手卡槽；10-限位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种棉纤维形状压缩机，包括机爪机构1、转动盒底机构3、压缩板机构7、成型盒体8，所述机爪机构1中部呈中心对称设有四个连杆105，所述连杆105下部固定连接抓手106，所述左右各侧的前后两个连杆105通过转动横轴104固定连接的，所述转动横轴104前后两端分别固定连接转动轴承101，所述四个连杆105分别通过上部设有的销轴103与压杆102转动连接，所述四个压杆102与转动轮107通过所述销轴103转动连接，所述两个转动轮107通过连接轴108固定连接，所述连接轴108穿过后部的转动轮107与舵机109固定连接，所述舵机109提供所述两个转动轮107的转动动力，所述成型盒体8外侧四角处分别设有定位档板4，所述成型盒体8外侧对称设有四个爪手卡槽9，通过所述爪手卡槽9与所述抓手106位置相匹配，以实现将成型盒体8紧固抓起，所述成型盒体8下部左右对称设有限位槽10，所述成型盒体8前部设有发条弹簧驱动机构6，所述发条弹簧驱动机构6右侧设有升降驱动机构5，所述压缩板机构7前部固定安装电动升缩杆2，通过电动升缩杆2驱动升降驱动机构5，从而带动发条弹簧驱动机构6进行转动，以实现将成型盒体8的驱动独立存安装在成型盒体8上，从而可以实现成型盒体8在传送带上输送。

如图1、图3、图11所示，所述压缩板机构7由上连接板701和下压缩板704组成，所述上连接板701四角呈中心对称设有连接臂702，所述连接臂702通过转动轴承101将所述机爪机构1与所述压缩板机构7转动连接，所述上连接板701中心位置固定安装电动推杆电机703，所述电动推杆电机703下部通过螺纹连接转接头705，通过所述电动推杆电机703 实现下压缩板704的压缩功能。

所述转接头705与所述下压缩板704通过焊接连接，且所述转接头705呈圆筒形状，内部设有内螺纹，通过所述转接头705内部设有内螺将下压缩板704与电动推杆电机703固定连接，从而实现电动推杆电机703可以驱动下压缩板704。

如图1、图2、图5-6所示，所述转动盒底机构3左右对称设有旋转轴301，所述旋转轴301前后端设有支杆302，所述支杆302与所述旋转轴301通过螺柱固定连接，所述支杆302远离所述旋转轴301一端通过螺柱固定连接支撑臂303，所述支撑臂303与所述成型盒体8通过焊接连接，通过所述支撑臂303提供支撑功能，左右对称的两个所述旋转轴301前端通过传动履带304相连接，所述旋转轴301中间设有滑动布板308，由传动履带304带动旋转轴301转动，从而带动滑动布板308的左右移动，所述滑动布板308穿过所述限位槽10中安装的转向杆305，限位槽10起到对滑动布板308的转向作用，同时可调节滑动布板308 的张紧程度，以保证滑动布板308可以紧贴成型盒体8下部左右对称设有的限位槽10，所述滑动布板308左部设有漏口307，通过将漏口307转动到成型盒体8的下口的位置，再将棉花检测样本压入到HVI1000棉纤维检验平台的棉纤维颜色/杂质检验槽中进行棉纤维颜色/杂质检验。

所述传动履带304左侧一端设有定位条306，所述定位条306与所述传动履带304通过卡槽固定安装，且所述定位条306与所述定位档板4高度相等，通过定位条306与所述定位档板4配合使用，实现传动履带304的转动定位，以保证滑动布板308上的漏口307可以精确移动到成型盒体8的下部位置或者完全滑动布板308可以完全封闭成型盒体8的下部。

如图1、图7-8所示，所述升降驱动机构5通过滑道支架外框501与所述成型盒体8固定连接，所述滑道支架外框501内侧上部左右对称设有上定位挡板505，所述滑道支架外框501内侧下部左右对称设有下定位挡板503，通过上定位挡板505和下定位挡板503控制升降驱动机构5的升降幅度，所述滑道支架外框501内侧底部固定安装复位弹簧504，所述复位弹簧504上部固定连接U形滑板507，所述U形滑板507上部固定连接下支撑板508，所述下支撑板508上部左右对称固定安装支撑杆502，所述支撑杆502上部固定安装上支撑板 506，复位弹簧504起到在电动推杆电机703推杆收回时将U形滑板507和下支撑板508向上复位的作用，同时配合上定位挡板505和下定位挡板503起到定位作用。

如图4、图8所示，所述电动升缩杆2下部的驱动升缩杆201通过插销固定连接辅助推板202，所述辅助推板202下部为凹形槽形状，且凹形槽形状与上支撑板506形状相匹配，从而实现辅助推板202能稳定的卡住上支撑板506。

如图7、图8、图9所示，所述上支撑板506和下支撑板508左右端部对称设有滚珠509，所述滚珠509与所述滑道支架外框501内的滑道滚动连接，通过滚珠509的设置减少上支撑板506和下支撑板508上下运动时与支架外框501内的滑道的摩擦，所述U形滑板507中部设有U形滑道510。

如图5、图10所示，所述发条弹簧驱动机构6通过外齿轮轴承601与所述成型盒体8固定连接，所述外齿轮轴承601的轴承内杆上安装发条弹簧602，所述发条弹簧602中部设有转向杆606，所述发条弹簧602右侧穿过所述U形滑板507中部设有的U形滑道510连接到旋转杆607，所述外齿轮轴承601的外齿轮与双齿轮轴承603的外齿轮605啮合连接，所述双齿轮轴承603的内齿轮604与所述传动履带304啮合连接，所述双齿轮轴承603的轴固定在所述成型盒体8的前侧，通过发条弹簧驱动机构6转动带动双齿轮轴承603转动，从而带动传动履带304转动。

所述U形滑道510的长度与所述发条弹簧602的宽度相等，发条弹簧602穿过U形滑道510形成U形形状，在发条弹簧602下压时形成2倍的的进给量。

如图10所示，所述两个旋转杆607与所述下支撑板508安装在同一高度，且与所述下支撑板508之间预留0.5CM，以保证两个旋转杆607与下支撑板508可以压紧发条弹簧602。

工作原理：首先，将压缩板机构7安装在UR3e型号的机械臂上，在分拣时将检验棉花样本放置在成型盒体8中，通过传送带输送至HVI1000棉纤维检验平台处，系统控制通电舵机109转动，舵机109带动连接轴108转动，从而带动前后的转动轮107转动一定的角度，转动轮107通过销轴103转动压杆102，压杆102通过销轴103转动连杆105，连杆105固定连接转动横轴104，转动横轴104前后两端分别固定连接转动轴承101，转动轴承101通过连接臂702通过将机爪机构1与压缩板机构7转动连接，从而连杆105转动一定角度，连接在连杆105上的四个抓手106张开；在四个抓手106张开的过程中，同时UR3e型号的机械臂携带压缩板机构7和机爪机构1移动到由传送带输送来的装载有棉花检测样本的成型盒体8的垂直上部，同时通过UR3e型号的机械臂进行垂直方向的定位，定位完成后UR3e 型号的机械臂向下移动到下压缩板704与成型盒体8同一水平高度，系统再次控制通电，使得舵机109反方向转动，带动连杆105上的四个抓手106插入进爪手卡槽9，从而夹紧成型盒体8；机爪机构1夹紧成型盒体8后，系统驱动电动推杆电机703，电动推杆电机703下部通过螺纹连接转接头705与下压缩板704通过焊接连接，从而推动下压缩板704在成型盒体8内下压，将未成形的棉花检测样本压缩为均匀矩形薄片；在棉花检测样本压平后，UR3e 型号的机械臂通过机爪机构1将装有棉花检测样本成型盒体8搬运至距HVI1000棉纤维检验平台的棉纤维颜色/杂质检验槽底部2CM高度位置，系统驱动电动升缩杆2下部的驱动升缩杆201向下运动，驱动升缩杆201通过插销固定连接辅助推板202，辅助推板202向下运动抵住上支撑板506，上支撑板506下部左右对称固定安装支撑杆502，支撑杆502下部固定连接下支撑板508，下支撑板508下部固定连接U形滑板507，从而带动U形滑板507向下运动，发条弹簧602右侧穿过所述U形滑板507中部设有的U形滑道510连接到旋转杆607，当U形滑板507向下运动时，带动发条弹簧602在U形滑板507中部设有的U形滑道510 中向下拉动，发条弹簧602拉动外齿轮轴承601转动，外齿轮轴承601的外齿轮与双齿轮轴承603的外齿轮605啮合连接，从而带动双齿轮轴承603转动，双齿轮轴承603的内齿轮604 与传动履带304啮合连接，双齿轮轴承603的内齿轮604带动传动履带304转动，传动履带 304带动转动盒底机构3左右对称设有的旋转轴301转动，旋转轴301转动带动中间设有滑动布板308移动，将滑动布板308左部设有的漏口307转动到成型盒体8下部口的位置，系统驱动电动推杆电机703，电动推杆电机703再推动下压缩板704在成型盒体8内下压，将棉花检测样本压入到HVI1000棉纤维检验平台的棉纤维颜色/杂质检验槽中进行棉纤维颜色/ 杂质检验，同时系统控制UR3e型号的机械臂沿着原操作步骤反向操作，回到初步状态。该棉纤维压抓一体化专用操作设备，能够在颜色杂质检验步骤中，实现对棉纤维样本的预整理，使样本能够均匀平铺在HVI的颜色杂质检验槽中，满足HVI的检验需求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种棉纤维形状压缩机，包括机爪机构（1）、转动盒底机构（3）、压缩板机构（7）、成型盒体（8），其特征在于：所述机爪机构（1）中部呈中心对称设有四个连杆（105），所述连杆（105）下部固定连接抓手（106），左右各侧的前后两个连杆（105）通过转动横轴（104）固定连接的，所述转动横轴（104）前后两端分别固定连接转动轴承（101），所述四个连杆（105）分别通过上部设有的销轴（103）与压杆（102）转动连接，所述四个压杆（102）与转动轮（107）通过所述销轴（103）转动连接，所述两个转动轮（107）通过连接轴（108）固定连接，所述连接轴（108）穿过后部的转动轮（107）与舵机（109）固定连接，所述成型盒体（8）外侧四角处分别设有定位档板（4），所述成型盒体（8）外侧对称设有四个爪手卡槽（9），所述爪手卡槽（9）与所述抓手（106）位置相匹配，所述成型盒体（8）下部左右对称设有限位槽（10），所述成型盒体（8）前部设有发条弹簧驱动机构（6），所述发条弹簧驱动机构（6）右侧设有升降驱动机构（5），所述压缩板机构（7）前部固定安装电动升缩杆（2）。

2.根据权利要求1所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述压缩板机构（7）由上连接板（701）和下压缩板（704）组成，所述上连接板（701）四角呈中心对称设有连接臂（702），所述连接臂（702）通过转动轴承（101）将所述机爪机构（1）与所述压缩板机构（7）转动连接，所述上连接板（701）中心位置固定安装电动推杆电机（703），所述电动推杆电机（703）下部通过螺纹连接转接头（705）。

3.根据权利要求2所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述转接头（705）与所述下压缩板（704）通过焊接连接，且所述转接头（705）呈圆筒形状，内部设有内螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述转动盒底机构（3）左右对称设有旋转轴（301），所述旋转轴（301）前后端设有支杆（302），所述支杆（302）与所述旋转轴（301）通过螺柱固定连接，所述支杆（302）远离所述旋转轴（301）一端通过螺柱固定连接支撑臂（303），所述支撑臂（303）与所述成型盒体（8）通过焊接连接，左右对称的两个所述旋转轴（301）前端通过传动履带（304）相连接，所述旋转轴（301）中间设有滑动布板（308），所述滑动布板（308）穿过所述限位槽（10）中安装的转向杆（305），所述滑动布板（308）左部设有漏口（307）。

5.根据权利要求4所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述传动履带（304）左侧一端设有定位条（306），所述定位条（306）与所述传动履带（304）通过卡槽固定安装，且所述定位条（306）与所述定位档板（4）高度相等。

6.根据权利要求5所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述升降驱动机构（5）通过滑道支架外框（501）与所述成型盒体（8）固定连接，所述滑道支架外框（501）内侧上部左右对称设有上定位挡板（505），所述滑道支架外框（501）内侧下部左右对称设有下定位挡板（503），所述滑道支架外框（501）内侧底部固定安装复位弹簧（504），所述复位弹簧（504）上部固定连接U形滑板（507），所述U形滑板（507）上部固定连接下支撑板（508），所述下支撑板（508）上部左右对称固定安装支撑杆（502），所述支撑杆（502）上部固定安装上支撑板（506）。

7.根据权利要求6所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述电动升缩杆（2）下部的驱动升缩杆（201）通过插销固定连接辅助推板（202），所述辅助推板（202）下部为凹形槽形状，且凹形槽形状与上支撑板（506）形状相匹配。

8.根据权利要求6所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述上支撑板（506）和下支撑板（508）左右端部对称设有滚珠（509），所述滚珠（509）与所述滑道支架外框（501）内的滑道滚动连接，所述U形滑板（507）中部设有U形滑道（510）。

9.根据权利要求8所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述发条弹簧驱动机构（6）通过外齿轮轴承（601）与所述成型盒体（8）固定连接，所述外齿轮轴承（601）的轴承内杆上安装发条弹簧（602），所述发条弹簧（602）中部设有转向杆（606），所述发条弹簧（602）右侧穿过所述U形滑板（507）中部设有的U形滑道（510）连接到旋转杆（607），所述外齿轮轴承（601）的外齿轮与双齿轮轴承（603）的外齿轮（605）啮合连接，所述双齿轮轴承（603）的内齿轮（604）与所述传动履带（304）啮合连接，所述双齿轮轴承（603）的轴固定在所述成型盒体（8）的前侧。

10.根据权利要求9所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：两个旋转杆（607）与所述下支撑板（508）安装在同一高度，且与所述下支撑板（508）之间预留0.5CM。

11.根据权利要求9所述的一种棉纤维形状压缩机，其特征在于：所述U形滑道（510）的长度与所述发条弹簧（602）的宽度相等。

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