CN114763630A - 一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于纺织机械设备技术领域，具体涉及一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，包括移动装置、位于移动装置下方与之相配合的移动轨道、安装于移动装置上的异纤检测装置、异纤拾取装置、异纤收集装置和电气控制装置，所述控制装置控制异纤检测装置、异纤拾取装置和异纤收集装置的运行。本技术方案中通过移动装置，实现整体智能设备的可移动的可能性，能够应用于卷棉机的实时生产中。通过异纤检测装置，将待纺中的异纤识别出来，并将相应的信息传递给异纤拾取装置，通过异纤拾取装置将异线拾取出来。通过智能设备将异纤识别并检出的过程，降低了因纺织原料中存在异纤而导致的短线现象，提高纤维生产的连续性，提高纺织产品的质量。

Description

一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备

技术领域

本发明属于纺织机械设备技术领域，具体涉及一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备。

背景技术

工厂备好的纺织原料中会不可避免的混有与纺织原料相异的动物或者植物的纤维，这些与纺织原料相异的另类纤维一般称为异纤，纺织原料中的异纤会和纺织原料纤维缠绕在一起，虽然异纤数量占比很少，但却对纺织过程中的连续生产会造成很大影响，同时也会给纺织完成的产品的质量造成了较大影响，并且会给纺织公司带来较大经济损失。为了避免异纤的存在，在纺织生产线上会安排大量的员工花费大量的时间去识别并用手剔除这些异纤，为了剔除这些异纤，员工每天需要往复来回行走几十公里。通过人力剔除异纤的做法，不仅使工作人员具有较高的工作强度、长期处于较差的工作环境中，而且具有较低的工作效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，包括移动装置、位于移动装置下方与之相配合的移动轨道、安装于移动装置上的异纤检测装置、异纤拾取装置、异纤收集装置和电气控制装置，所述电气控制装置控制异纤检测装置、异纤拾取装置和异纤收集装置的运行。

优选的，所述移动装置包括第一龙门小车、与第一龙门小车结构相同的第二龙门小车、连接第一龙门小车与第二龙门小车的连接装置、与连接装置相滑动连接的H型Z轴立柱、安装于H型Z轴立柱上的支撑架。

优选的，所述连接装置包括与第一龙门小车相连接的龙门立柱一、龙门横梁和与第二龙门小车相连接的龙门立柱二，所述龙门立柱一、龙门横梁和龙门立柱二之间合围成门框结构。

优选的，所述异纤检测装置包括拍照系统、灯具装置，所述拍照系统包括摄像工具，所述灯具装置包括紫外灯和防护罩，所述异纤检测装置安装于支撑架上。

优选的，所述异纤拾取装置包括拾取控制系统、安装于支撑架之上的经纬捻拾机构，所述拾取控制系统与拍照系统电连接、经纬捻拾机构均电连接。

优选的，所述经纬捻拾机构包括分别连接于支撑架两侧的第一抓取装置与第二抓取装置，所述第一抓取装置的结构与第二抓取装置的结构相同。

优选的，所述第一抓取装置包括两个机械手装置、两个直线模组、使机械手装置沿Y轴方向运动的Y轴滑动装置、两个X轴向伺服电机，每个机械手装置分别安装在两个直线模组的滑块上，两个X轴向伺服电机分别安装在两个直线模组端部，通过控制直线模组内部的丝杆传动，由直线模组中的滑块带动机械手装置实现沿X轴直线移动。

优选的，所述Y轴滑动装置包括与支撑架相连接的连接板、安装于连接板上的Y轴向伺服电机、与Y轴向伺服电机相连接的滚珠丝杆，所述两个直线模组通过Y轴滑块与连接板相连接，所述两个直线模组均与滚珠丝杆的另一端相连接。

优选的，所述机械手装置包括顶升气缸、与顶升气缸相连接的抓取气缸与抓取气缸相连接的抓手。

优选的，所述异纤收纳装置包括吸风装置和异纤收纳盒，通过吸风装置将机械手装置拾取的异纤吹入异纤收纳盒中。

有益效果：本技术方案中通过移动装置，实现整体智能设备的可移动的可能性，能够应用于卷棉机的实时生产中。通过异纤检测装置，将待纺中的异纤识别出来，并将相应的信息传递给异纤拾取装置，通过异纤拾取装置将异线拾取出来。通过智能设备将异纤识别并检出的过程，降低了因纺织原料中存在异纤而导致的短线现象，提高纤维生产的连续性，提高纺织产品的质量。解放了剔除异纤的劳动力，提高了剔除异纤的工作效率，降低了公司的经济损耗和支出，降低了纺织产品的生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例1中的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备与、卷棉机、棉包的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1中检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备的整体结构示意图；

图3为本发明实施例1中的第一龙门小车的整体结构示意图；

图4为本发明实施例1中的异纤检测装置的结构示意图。

图5为图4中A-A截面的截面示意图。

图6为实施例1中的第一异纤拾取装置的结构示意图。

图7为实施例1中的机械手装置的结构示意图。

1-智能设备、2-卷棉机、3-棉包1、4-棉包2、5-经纬捻拾机构、6-拾取控制系统、7-气动控制单元、8-捻拾机构伺服控制单元、9-电源滤波、10-龙门横梁、11-龙门立柱二、12-龙门立柱一、13-第二龙门小车、14-第一龙门小车、15-电气控制柜、16-X轴拖链、17-Z轴拖链、18-H型Z轴立柱、19-异纤检测装置、20-龙门小车框架、21-龙门小车轮、22-红外漫反射安全继电器、23-龙门小车伺服电机、24-龙门导轨刮板、25-龙门小车导轨限位轮、26-CCD拍照相机、27-紫外灯、28-防护罩、29-滚珠丝杆、30-Y1轴滑块、31-Y1轴向伺服电机、32-X1轴向伺服电机、33-机械手装置、34-顶升气缸、35-抓取气缸、36-抓手、37-直线模组、38-连接板、39-异纤收纳装置、40-吸风装置、41-异纤收纳盒。

具体实施方式

为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。

为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，包括移动装置、位于移动装置下方与之相配合的移动轨道、安装于移动装置上的异纤检测装置、异纤拾取装置、异纤收集装置和电气控制装置，所述电气控制装置控制异纤检测装置、异纤拾取装置和异纤收集装置的运行。

作为一种优选的技术方案，所述移动装置包括第一龙门小车、与第一龙门小车结构相同的第二龙门小车、连接第一龙门小车与第二龙门小车的连接装置、与连接装置相滑动连接的H型Z轴立柱、安装于H型Z轴立柱上的支撑架。

作为一种优选的技术方案，所述异纤检测装置与异纤拾取装置均于支撑架相连接。

作为一种优选的技术方案，所述连接装置包括与第一龙门小车相连接的龙门立柱一、龙门横梁和与第二龙门小车相连接的龙门立柱二，所述龙门立柱一、龙门横梁和龙门立柱二之间合围成门框结构。

作为一种优选的技术方案，所述异纤检测装置包括拍照系统、灯具装置，所述拍照系统包括摄像工具，所述灯具装置包括紫外灯和防护罩，所述异纤检测装置安装于支撑架上。

作为一种优选的技术方案，所述异纤拾取装置包括拾取控制系统、安装于支撑架之上的经纬捻拾机构，所述拾取控制系统与拍照系统电连接、经纬捻拾机构均电连接。

作为一种优选的技术方案，所述经纬捻拾机构包括分别连接于支撑架两侧的第一抓取装置与第二抓取装置，所述第一抓取装置的结构与第二抓取装置的结构相同。

作为一种优选的技术方案，所述第一抓取装置包括两个机械手装置、两个直线模组、使机械手装置沿Y轴方向运动的Y轴滑动装置、两个X轴向伺服电机，每个机械手装置分别安装在两个直线模组的滑块上，两个X轴向伺服电机分别安装在两个直线模组端部，通过控制直线模组内部的丝杆传动，由直线模组中的滑块带动机械手装置实现沿X轴直线移动。

作为一种优选的技术方案，所述Y轴滑动装置包括与支撑架相连接的连接板、安装于连接板上的Y轴向伺服电机、与Y轴向伺服电机相连接的滚珠丝杆，所述两个直线模组通过Y轴滑块与连接板相连接，所述两个直线模组均与滚珠丝杆的另一端相连接。

作为一种优选的技术方案，所述机械手装置包括顶升气缸、与顶升气缸相连接的抓取气缸与抓取气缸相连接的抓手。

作为一种优选的技术方案，所述异纤收纳装置包括吸风装置和异纤收纳盒，通过吸风装置将机械手装置拾取的异纤吹入异纤收纳盒中。

本技术方案中的H型Z轴立柱能够在Y轴方向以及Z轴方向上进行滑动，通过H型Z轴立柱的滑动能够带动异纤检测装置、异纤拾取装置的滑动，从而实现异纤检测装置、异纤拾取装置的工位转换和对卷棉机的避让。本技术方案中通过异纤检测装置检测到棉包中异纤的存在，然后将相应的信号传递给异纤拾取装置，通过异纤拾取装置将异纤进行拾取，并将拾取得到的纤维送入到异纤收纳装置中，完成异纤的一个拾取过程。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。

实施例

实施例1

一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，本实施例中简称智能设备1，包括分别位于卷棉机2两侧的第一龙门小车14和第二龙门小车13，所述第一龙门小车14和第二龙门小车13均沿Y轴轨道在Y方向进行运动，能够实现与卷棉机的之间的相对运动。如图1所示，当智能设备1运行时，卷棉机2、位于卷棉机2两侧的棉包1和棉包2均位于智能设备1的下部。

所述第一龙门小车14的结构与第二龙门小车13的结构相同，如图3所示，所述第一龙门小车14包括龙门小车框架20、安装于龙门小车框架20下方的两个龙门小车轮21、安装于龙门小车框架20上的红外漫反射安全继电器22、驱动龙门小车运动的龙门小车伺服电机23、安装于龙门小车框架20上的龙门导轨刮板24、安装于龙门小车框架20上的龙门导轨刮板24和安装于龙门小车框架20上对龙门小车进行限位的龙门小车导轨限位轮25。如图2所示，所述第一龙门小车14的一端连接有龙门立柱一12、第二龙门小车13的一端连接有龙门立柱二11、所述龙门立柱一12与龙门立柱二11的顶端连接有龙门横梁10，所述龙门横梁10上滑动连接有H型Z轴立柱18，所述H型Z轴立柱18在X轴方向上与Z轴竖直方向上均与龙门横梁10相对滑动，所述H型Z轴立柱18在X轴方向上通过X轴伺服电机驱动、齿轮与齿条、滑块与滑轨相配合实现相对龙门横梁10的滑动，H型Z轴立柱在X轴方向上设有X轴拖链16，所述H型Z轴立柱在Z轴方向上通过Z轴伺服电机驱动、齿轮与齿条、滑块与滑轨、实现相对龙门横梁10的滑动，H型Z轴立柱在Z轴方向上设有Z轴拖链17。

所述H型Z轴立柱包括有两个立柱、连接于两个立柱之间的支撑架。所述支撑架的下方安装有异纤检测装置19，所述支撑架上安装有拾取控制系统6、经纬捻拾机构5。所述拾取控制系统6包括气动控制单元7、捻拾机构伺服控制单元8、电源滤波9，所述拾取控制系统6控制经纬捻拾机构的运行情况。所述经纬捻拾机构5包括第一异纤拾取装置和第二异纤拾取装置，所述第一异纤拾取装置和第二异纤拾取装置分别位于异纤检测装置19的两侧，通过H型Z轴立柱能够实现与龙门横梁10在Z轴方向的运动，包括上升和下降，能够实现异纤检测装置19、拾取控制系统6、经纬捻拾机构5与卷棉机2之间的避让，与覆盖棉包的拾取范围。

所述第一异纤拾取装置与第二异纤拾取装置在H型Z轴立柱沿X轴运动、Z轴运动过程中，实现自身沿X轴运动和Z轴运动。能够实现不同位置异纤的抓取与卷棉机的避让。所述龙门立柱一12上安装有电气控制装置，所述电气控制装置控制智能设备的运行情况和电源开关情况。所述电气控制装置包括电气控制柜15、安装于电气控制柜的电源、电气控制开关以及面板指令设备。所述电气控制柜15还能起到对龙门立柱一12支撑的作用。如图4和图5所示，所述异纤检测装置19包括拍照系统、灯具装置，所述拍照系统为CCD拍照系统，所述灯具装置包括紫外灯27和防护罩28，通过防护罩28的设计提升拍摄的均匀性。所述CCD拍照系统中包括有CCD拍照相机26，每个CCD拍照相机26的下方对应安装有1个紫外灯27，通过CCD拍照相机26检测异纤的存在以及位置，并将相应的信号传递给异纤拾取装置，实现对异纤的拾取。

如图6所示，所述第一异纤拾取装置包括两个机械手装置33、两个直线模组37、使机械手装置沿Y1轴方向运动的Y1轴滑动装置、两个X1轴向伺服电机32，每个机械手装置分别安装在两个直线模组的滑块上，两个X1轴向伺服电机32分别安装在两个直线模组端部，通过控制直线模组内部的丝杆传动，由直线模组中的滑块带动机械手装置实现沿X1轴直线移动。所述Y1轴滑动装置包括与支撑架相连接的连接板、安装于连接板上的Y1轴向伺服电机31、与Y1轴向伺服电机31相连接的滚珠丝杆29，所述两个直线模组通过Y1轴滑块30与连接板相连接，所述两个直线模组均与滚珠丝杆29的螺母相连接。如图7所示，所述机械手装置包括顶升气缸34、与顶升气缸34相连接的抓取气缸35与抓取气缸相连接的抓手36，通过顶升气缸34的设置，使抓手36实现Z1轴方向的上下运动。通过Y1轴向伺服电机31驱动滚珠丝杆29运动，滚珠丝杆29驱动滚珠螺母沿Y1轴运动，滚珠螺母带动两个直线模组在Y1轴的运动，通过直线模组在Y1轴的运动，从而带动抓手沿Y1轴运动，实现机械抓手36在Y1轴方向的位置调节。

所述CCD拍照系统包括有CCD照相机26，将异纤的信息输入到CCD拍照系统中，通过CCD拍照系统的自学习和拍照功能将待纺纤维中的异纤识别出来，将相应的位置信息传递给拾取控制系统6，经拾取控制系统6并将相应的异纤位置生成X1、Y1和Z1的坐标，并将相应的坐标反馈给经纬捻拾机构5，经纬捻拾机构5将相应的信息作用于机械手装置33，通过机械手装置33的抓手36进行拾取异纤，抓手进行拾取异纤后，拾取控制系统6控制抓手36，将异纤送予异纤收纳装置中，通过异纤收纳装置的吸风装置，将异纤吸进异纤收纳盒中，完成一个检测并拾取的过程。

通过控制电气控制装置可以实现智能设备的手动与自动控制模式切换，可以控制正行走拍摄启动，反行走拍摄启动，暂停、全停、可于界面中设置具体速度，系统重置(归零)、切换工位、避让系统手动操作、单次抓取等操作控制。所述手动控制模式为操作人员进行操作的模式，在暂停状态下，切换手动/自动模式，操作人员可以操控所有的面板指令设备，实现智能设备的工作。所述自动控制模式通常为系统启动，自检排障、重置归零，卷棉机测距并判定，确定运动方向并实施拍摄工作。第一龙门小车和第二龙门小车均通过无线连线卷棉机控制柜，取得启停卷棉机的能力，第一龙门小车和第二龙门小车沿Y轴方向能够双向行走，两侧设置限位开关、冗余保护限位传感器以及安全防撞机构。第一龙门小车和第二龙门小车根据与卷棉机之间的距离控制自身的运动、启停与加减速。Y方向上设定2个测距传感器，通过实时测量第一龙门小车和第二龙门小车与卷棉机之间的距离，控制自身的运动情况。第一龙门小车和第二龙门小车上加装有物理限位传感器和碰撞缓冲装置、报警装置，保证碰撞发生前紧急制动报警。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，包括移动装置、位于移动装置下方与之相配合的移动轨道、安装于移动装置上的异纤检测装置、异纤拾取装置、异纤收集装置和电气控制装置，所述电气控制装置控制异纤检测装置、异纤拾取装置和异纤收集装置的运行。

2.根据权利要求1所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述移动装置包括第一龙门小车、与第一龙门小车结构相同的第二龙门小车、连接第一龙门小车与第二龙门小车的连接装置、与连接装置相滑动连接的H型Z轴立柱、安装于H型Z轴立柱上的支撑架。

3.根据权利要求2所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述连接装置包括与第一龙门小车相连接的龙门立柱一、龙门横梁和与第二龙门小车相连接的龙门立柱二，所述龙门立柱一、龙门横梁和龙门立柱二之间合围成门框结构。

4.根据权利要求1所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述异纤检测装置包括拍照系统、灯具装置，所述拍照系统包括摄像工具，所述灯具装置包括紫外灯和防护罩，所述异纤检测装置安装于支撑架上。

5.根据权利要求1所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述异纤拾取装置包括拾取控制系统、安装于支撑架之上的经纬捻拾机构，所述拾取控制系统与拍照系统电连接、经纬捻拾机构均电连接。

6.根据权利要求2所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述经纬捻拾机构包括分别连接于支撑架两侧的第一抓取装置与第二抓取装置，所述第一抓取装置的结构与第二抓取装置的结构相同。

7.根据权利要求6所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述第一抓取装置包括两个机械手装置、两个直线模组、使机械手装置沿Y轴方向运动的Y轴滑动装置、两个X轴向伺服电机，每个机械手装置分别安装在两个直线模组的滑块上，两个X轴向伺服电机分别安装在两个直线模组端部，通过控制直线模组内部的丝杆传动，由直线模组中的滑块带动机械手装置实现沿X轴直线移动。

8.根据权利要求7所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述Y轴滑动装置包括与支撑架相连接的连接板、安装于连接板上的Y轴向伺服电机、与Y轴向伺服电机相连接的滚珠丝杆，所述两个直线模组通过Y轴滑块与连接板相连接，所述两个直线模组均与滚珠丝杆的另一端相连接。

9.根据权利要求7或8中所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述机械手装置包括顶升气缸、与顶升气缸相连接的抓取气缸与抓取气缸相连接的抓手。

10.根据权利要求1所述的检测并拾取纺织原料中异纤的智能设备，其特征在于，所述异纤收纳装置包括吸风装置和异纤收纳盒，通过吸风装置将机械手装置拾取的异纤吹入异纤收纳盒中。

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