CN114836897B - 手工地毯全自动排线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手工地毯全自动排线机，包括光栅精准定位机构、自动上线装置和线尾自动断线装置，底部活动架组件自下而上依次包括落地架、高精微纵移架和针板架，落地架与高精微纵移架之间设置纵向滑动机构，且落地架与高精微纵移架之间设置纵向驱动机构，针板架与高精微纵移架之间设置互锁机构，在针板架上侧固定有针板，在活动纵梁上至少固定一套拉线机构，在线始端落地架上至少安装一套与所述拉线机构对应的钩线机构，在线尾端落地架上至少安装一套线尾自动断线装置，在线尾端落地架的外侧安装有进线选色线机构。本发明可实现自动化作业，减少排线过程中人工参与程度，降低劳动强度，提高排线精度和排线效率，节约生产成本。

Description

手工地毯全自动排线机

技术领域

本发明属于手工地毯排线设备技术领域，具体涉及一种手工地毯全自动排线机。

背景技术

地毯手工编织过程，在穿线前临时由人工分理色线，即涉及到对不同颜色的线束按顺序排线的工序，其中色线花色品种多达20 多种，该工序目前普遍通过人工排线，存在劳动量大、难度高、工作效率低和容易出错的问题。

在手工地毯排线机领域中，现有技术中没有发现通过纵移针板架的方式进行排线的自动化设备。排线机针板是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，每个单板片的外端有穿孔，使得钩针向上伸出后能够从各单片针板的穿孔一侧穿入并从另一侧穿出。在设计使钩针被气缸驱动沿斜向向上移动并对准单片针板的穿孔时，需要始终确保纵向移动的针板穿孔位置始终位于钩针的前进方向上，这就需要有针板定位机构。

排线机对单根线束进行拉线动作后，在切换至下次拉线过程中，针板需要随针板架一起沿纵向移动一个线束宽度的距离，由于相邻单片针板的间距d，要求针板架每次纵移间距d。这种纵移需要较高精度要求，否则连续多次拉线动作后会出现较大误差而影响拉线机整体设备持续运行。

仅采用伺服电机驱动的方式，无论初始值设置如何精确，运行过程中都容易形成累计误差，因误差逐渐增大而影响设备正常运行。

在手工地毯排线机领域中，由于现有技术中不存在通过纵移针板架的方式进行排线的方式，所以现有技术中没有发现能够对针板移动精准定位的技术信息。

全自动排线机在排线过程中，针对不同颜色的线束依次排列，单根线束需要对其末端进行切断的操作过程，顺利切断后才能依次进行后续线束的排线作业。虽然切断操作可以有多种实现方式，例如通过尝试熔断和剪断的断线操作，但各种方式大都会随着设备长时间运行后，切断效果变差，造成部分线束没有彻底切断时，使得后续线束进行排线时必然造成错误和混乱。

另一方面，全自动排线过程中，如果不能及时发现断线状态，即在设备在没有断线或断线不彻底的情况下持续运行，也会造成错误和混乱。

发明内容

针对目前手工地毯采用人工排线工作存在工作效率低和容易出错的问题，以及针对手工地毯拉线机拉线及钩线存在配合困难的问题，本发明提供一种手工地毯全自动排线机，用以提高排线效率和排线效果，降低生产成本。

本发明解决其技术问题的方案是：采用一种手工地毯全自动排线机，该排线机包括底部活动架组件、顶部活动架组件、光栅精准定位机构、自动上线装置和线尾自动断线装置，底部活动架组件自下而上依次包括落地架、高精微纵移架和针板架，落地架与高精微纵移架之间设置纵向滑动机构，且落地架与高精微纵移架之间设置纵向驱动机构，针板架与高精微纵移架之间设置互锁机构，在针板架上侧固定有针板，针板是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，相邻单片板之间间距为d；顶部活动架组件包括与落地架各立柱固定的前纵梁和后纵梁，前后纵梁之间固定有多根横梁，前后纵梁之间固定有滑轨，活动纵梁底部通过滑块与滑轨匹配套装，前后纵梁之间安装有驱动活动纵梁横向移动的往复驱动机构；自动上线装置包括拉线机构和钩线机构，在所述活动纵梁上至少固定一套拉线机构，在线始端落地架上至少安装一套与所述拉线机构对应的钩线机构，在线尾端落地架上至少安装一套线尾自动断线装置，在线尾端落地架的外侧安装有进线选色线机构。

在落地架与高精微纵移架之间设置光栅精准定位机构，该光栅精准定位机构包括安装在高精微纵移架底部的光栅板，光栅板包括主体板和一系列多个独立的单板体，且相邻单板体之间存在配合间隙作为光栅间隙，相邻单板体之间间距为d，在落地架上且位于光栅板的一侧固定安装激光发射器，在落地架上且位于光栅板的另一侧固定安装激光接收器，激光发射器与激光接收器位置对应，相邻光栅板与相邻针板距离相等，所述激光接收器将信号传输至控制器，控制器控制纵移驱动电机进而驱动高精微纵移架以单位d逐次纵移。

针板架为复合针板架，包括针板基础架和针板调节架，在针板基础架上侧沿横向固定有横轨道，在针板调节架底部安装有横滑块，横轨道与横滑块匹配套装能够滑动，从而针板调节架能够在针板基础架上侧横向移动，针板基础架和针板调节架之间能够被锁定机构锁定，在针板调节架上固定有所述的针板。

所述的拉线机构包括移动组件和夹持组件，所述的活动纵梁通过基座固定有移动组件，移动组件的移动座上固定有夹持组件，夹持组件为气动夹具；所述的钩线机构包括倾斜固定的推送气缸，该推送气缸的活塞杆末端固定有钩针，控制器控制推送气缸工作，驱动钩针向上移动和向下移动，所述针板的各单片针板的外端分别含有穿线孔，控制器控制推送气缸使钩针向上移动后，倾斜的钩针能够从对应的单片板一侧贯穿针孔到另一侧，控制器控制气动夹具夹持线束的一端，再控制移动组件带动气动夹具将线束挂接于钩针的针孔后，控制推送气缸将钩针拉回。

所述移动组件包括升降组件和平移组件，所述的横向往复移动架通过基座固定有升降组件，升降组件的升降座上固定有平移组件，平移组件的平移座上固定有夹持组件，夹持组件为气动夹具。

线尾自动断线装置包括安装在高精微纵移架上侧的随动纵梁，在随动纵梁上侧固定有卡线部件，卡线部件上侧沿纵向分布有一系列线槽，在落地架上侧且位于随动纵梁后侧固定有刀架，在刀架上沿纵向固定有竖刀片，在落地架顶部且位于随动纵梁上侧固定有上支座，在上支座竖向固定有压线气缸，压线气缸的活塞杆下端安装有柔性的压线块，在落地架下方且位于随动纵梁后侧沿竖向固定有拉线气缸，拉线气缸的伸缩端安装有气动线夹，所述的压线块位于随动纵梁上侧经过的线束正上方，所述的拉线气缸位于卡线部件与刀架之间且位于线束的正下方。

在位于刀架前侧的后支架上，还对称固定有一对激光发射接收器，使线束被拉动后经过一对激光发射接收器之间，且能够屏蔽部分或全部激光信号。

进线选色线机构是在后支架上安装有选线电机，其转轴竖直向上安装有选线辊，选线辊包括中部柱体和上下盘体，上下盘体边缘有对应的穿线孔，中部主体上安装有压线器，多根不同颜色的线束分别自上而下贯穿于对应的穿线孔内，线束的下端位于下穿线孔的下方，每根线束对应设置一个压线器，所述的选线电机为伺服电机，控制器根据选线辊上各种色线所处的位置进行顺序编程，再根据相邻穿线孔之间夹角进行转动量编程，控制选线电机转动相应角度选择对应的色线。

还包括排线机针板钩针位置自动适配机构，该机构包括接触压板、气缸固定板和基础板，气缸固定板和基础板的底部铰接在一起，两者的中部连接有内向推力弹簧，使得气缸固定板向针板一侧具有内向压力，气缸固定板上侧固定或连接有接触压板，使得接触压板贴合于针板的外侧边，并对针板具有适度压力。

在所述气缸固定板上沿斜向固定有推送气缸，推送气缸的活塞杆末端固定有钩针，钩针前进方向与针板的穿孔位置对应。

本发明的有益效果：本发明应用于排线机自动拉线和钩线作业，可实现自动化作业，减少排线过程中人工参与程度，降低劳动强度，提高排线精度和排线效率，节约生产成本。其中，横向往复移动机构同时带动多个拉线机构，同步往返作业，进一步提高数倍工作效率。

本发明将光栅定位机构与排线机配合，使得光栅定位机构与针板能够同步移动，利用光栅精准定位功能来确定对针板精准移动的控制。当激光发射器与激光接收器对应于光栅的配合间隙时，激光接收器能够接收激光信号，并将触发信号发送至控制器，当激光发射器与激光接收器对应于光栅的单板体时，激光接收器不能够接收激光信号。

升降组件、平移组件和夹持组件相互配合，实现夹线、拉线和沿L轨迹移线的功能，配合倾斜向上的钩针，将相应线束端头从针板孔内向下引出，使得线束贯穿于针板孔，从而确保了排线后各线束端部不会出现乱线的问题。由于多个单片针板等间距并列布置，相邻单片针板能够夹持相应线束端部，保持排线后多根线束端部均被夹持各单片针板间隙中且贯穿于各单片针板的穿孔。

本发明能够确保针板沿纵向移动时，始终具有一个单片针板的穿孔位于钩针正前方，从而确保钩针能够准确穿入相应单片针板的穿孔，满足排线钩线的工作需求。

接触压板贴合于针板的外侧边对针板具有适度压力，还可以通过调节螺栓来改变接触压板与气缸固定板之间的距离，达到调节对针板的不同压力的目的。

本发明通过压线和拉线的方式，使得单根线束经过竖刀片的刃部，确保线束能被有效切断，该方案能够长期有效地对经过的线束进行彻底切断。

附图说明

图1是本发明排线机整机立体图。

图2是图1中机架部分结构图。

图3是排线过程示意图。

图4是本发明定位机构安装状态示意图。

图5是横向往复移动机构。

图6是激光发射接收器与光栅配合关系示意图。

图7是图4端面局部结构图。

图8是光栅板安装关系示意图。

图9是复合针板架导向结构示意图。

图10是复合针板架驱动关系示意图。

图11是本发明切断装置的侧面结构示意图。

图12是图11的局部立体结构示意图。

图13是本发明自动拉线钩线装置的立体结构图。

图14是拉线机构及钩针运动轨迹图。

图15是图5中A部放大结构图。

图16是本发明针板定位机构的结构关系图。

图17 是图16中针板部分的局部放大结构图。

图18是拉线机构的侧面视图。

图19是针板基础架与针板调节架之间滑动配合关系示意图。

图20是针板基础架与针板调节架之间安装外向推力弹簧示意图。

图21是本发明控制系统框图。

实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，其中图1是本发明整机结构的主要部分，图21是本发明控制系统主要部分。

实施例1：一种如图1所示的手工地毯全自动排线机，针对目前手工地毯人工排线存在工作效率低和容易出错的问题而设计，图2中可以看出该排线机的机架部分主要包括底部活动架组件和顶部活动架组件，另外，该排线机还包括光栅精准定位机构、自动上线装置和线尾自动断线装置。

图2、图4和图7可以看出，底部活动架组件自下而上依次包括落地架1、高精微纵移架2和针板架（该针板架可以为单体式，也可以为复合式，如后续实施例），落地架1与高精微纵移架2之间设置纵向滑动机构，且落地架1与高精微纵移架2之间设置纵向驱动机构，如图8-图10所示。

针板架与高精微纵移架2之间设置互锁机构，如图7所示，该处的互锁机构可以是任何形式能使两者固定为一体进行排线工作，以及排线工作解除后分离的锁定机构。例如，一种互锁机构是在针板架的一端有延伸的轴头，在高精微纵移架一侧固定有U型座，U型座内固定有拉伸气缸（手动控制气路供气阀启闭），拉伸气缸的伸缩端从U型座顶部引出后，连接拉链，拉链的末端通过套环套接在所述轴头外侧。

在针板架上侧固定有针板16，如图17所示，针板是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，相邻单片板之间间距为d。

如图5所示，顶部活动架组件包括与落地架各立柱固定的前纵梁35和后纵梁36，前后纵梁之间固定有多根横梁，前后纵梁之间固定有滑轨，活动纵梁底部通过滑块与滑轨匹配套装，前后纵梁之间安装有驱动活动纵梁横向移动的往复驱动机构。

例如，在前后纵梁之间还连接有两根横滑轨44，在一根活动纵梁37的底部分别安装有对应的滑块，每个滑块与相应的横滑轨套装在一起，从而使得活动纵梁37能够沿横向整体平移。

如图13所示，自动上线装置包括拉线机构和钩线机构，在所述活动纵梁上至少固定一套拉线机构，在线始端落地架上至少安装一套与所述拉线机构对应的钩线机构，在线尾端落地架上至少安装一套线尾自动断线装置。图中可以看出，在刀架68上沿纵向固定有竖立的竖刀片69，刀架与后支架76固定在一起，后支架76与落地架固定在一起，同时，在后支架76上侧固定有上支座70，压线气缸71竖向固定在上支座后侧，压线气缸71的活塞杆下端安装有柔性的压线块72。拉线支座73与所述后支架76固定在一起，拉线气缸74固定在拉线支座上，拉线气缸的伸缩端安装有气动线夹75。各图中所有气缸均未显示供气管和相应控制阀。

如图12所示，在线尾端落地架的外侧安装有进线选色线机构。该进线选色线机构是在后支架76上安装有选线电机77，其转轴竖直向上安装有选线辊60，选线辊包括中部柱体和上下盘体，上下盘体边缘有对应的穿线孔，中部主体上安装有压线器61，多根不同颜色的线束分别自上而下贯穿于对应的穿线孔内，线束的下端位于下穿线孔的下方，每根线束对应设置一个压线器，所述的选线电机77为伺服电机，控制器根据选线辊60上各种色线所处的位置进行顺序编程，再根据相邻穿线孔之间夹角进行转动量编程，控制选线电机77转动相应角度选择对应的色线。

如图11所示，压线器61包括与中部主体固定的固定柱62，螺纹安装在固定座外端的弹簧座63（螺母旋钮），套装在固定柱内端的压板65和垫板66，套装在固定柱外侧且分别支撑于弹簧座与压板之间的锥形弹簧64，使得压板65和垫板66之间具有压力。线束从压板65和垫板66之间间隙穿过，或者同时从固定柱上设置的径向贯穿孔穿过。从而，压板65和垫板66能够对线束具有适度压力，旋拧调节所述弹簧座63，能够改变压贴程度。

如图6-图10所示，在落地架1与高精微纵移架2之间设置光栅精准定位机构，该光栅精准定位机构包括安装在高精微纵移架2底部的光栅板12，光栅板包括主体板和一系列多个独立的单板体，且相邻单板体之间存在配合间隙作为光栅间隙13，相邻单板体之间间距为d，在落地架1上且位于光栅板的一侧固定安装激光发射器14，在落地架1上且位于光栅板的另一侧固定安装激光接收器15，激光发射器14与激光接收器15位置对应，相邻光栅板与相邻针板距离相等，所述激光接收器15将信号传输至控制器，控制器控制纵移驱动电机进而驱动高精微纵移架2以单位d逐次纵移。

实施例2：在实施例1基础上，采用一种如图4所示的光栅定位机构，将光栅定位机构与排线机配合，使得光栅定位机构与针板能够同步移动，利用光栅精准定位功能来确定对针板精准移动的控制。

图4中，在落地架1之上依次有高精微纵移架2和针板架，设备实现针板的高精度纵移过程中，需要使针板架与高精微纵移架2固定为一体。从而，位于针板架上部侧面的针板16，也能够随高精微纵移架2一起，被控制器控制，依据光栅定位信号而逐渐纵移。

其中，针板架包括针板基础架3和针板调节架4，设备实现针板的高精度纵移过程中，也同时将针板基础架3和针板调节架4固定在一起（由于运行过程中，两者被锁定，所以本方案可将针板基础架3和针板调节架4视为一个整体看待）。

从图9可以看出，落地架1与高精微纵移架2之间设置纵向滑动机构，具体地，在落地架1的两端固定有轨道支座5，两端轨道支座5之间安装有纵轨道6，在高精微纵移架2底部固定有滑块7，滑块7含有穿孔并套固有直线轴承，直线轴承套装于所述纵轨道6外侧，能够自由滑动。

落地架1与高精微纵移架2之间设置纵向驱动机构，纵向驱动机构可以有多种实现方式，例如可以通过齿轮齿条配合的驱动方式、带轮和传输带配合的驱动方式，在本实施例中采用螺杆和螺套相对转动的驱动方式。具体地，从图10可以看出，在落地架1前后分别固定有轴承座并分别安装有轴承，一根丝杆轴9的两端分别套装于相应的轴承内，丝杆轴的外端与纵驱伺服电机11的转轴传动连接。高精微纵移架2的底部相应位置固定有丝母10，该丝母与所述丝杆轴匹配套装在一起，转动丝杆轴能驱动丝母前后移动。

如图8所示，高精微纵移架2一侧固定有光栅板12，具体地，光栅板包括主体板体和多个独立的单板体，类似于梳子形状，相邻单板体之间存在配合间隙作为光栅间隙13。将主体板固定在高精微纵移架2的外侧。在落地架1上且位于光栅板的一侧固定安装激光发射器14，在落地架1上且位于光栅板的另一侧固定安装激光接收器15。激光发射器14与激光接收器15位置对应，如图3所示。

激光接收器15将信号传输至控制器，控制器的控制输出端连接纵向驱动机构的驱动电机11。当激光发射器14与激光接收器15对应于光栅的配合间隙时，激光接收器15能够接收激光信号，并将触发信号发送至控制器，当激光发射器14与激光接收器15对应于光栅的单板体时，激光接收器15不能够接收激光信号。

实施例3：在实施例2基础上，如图4和图7所示，高精微纵移架2上侧安装有针板架，在本实施例中，针板架为复合针板架，包括针板基础架3和针板调节架4。

在针板架上具体是针板调节架4上固定有针板16。该针板16是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，或者是等同于光栅板的板体（即包括主体板体和多个独立的单板体），一系列单片板都固定于针板架顶部后，相邻单片板之间存在配合间隙。

高精微纵移架2上侧固定有沿纵向的轨道，针板基础架3安装在该轨道上。具体地，图4中可以看出，在高精微纵移架2上部两侧分别固定有锥形轨道19和柱形轨道20，在针板基础架3的底部分别安装有对应的V形轨道轮21和滚柱轨道轮22，V形轨道轮21匹配安装于锥形轨道19上，滚柱轨道轮22支撑于柱形轨道20上。

从而，将针板架沿相应的锥形轨道19和柱形轨道20移出后，能够更换不同的针板架。

图7中还可以看出，在针板基础架3上侧沿横向固定有横轨道23，在针板调节架4底部安装有横滑块24，横轨道23与横滑块24匹配套装能够滑动。从而，针板调节架4能够在针板基础架3上侧横向移动。

图7中，在针板基础架3端部向上固定有轴座25，轴座25内安装有转轴，转轴一端安装有齿轮26，针板基础架3上侧面固定有齿条27，该齿轮26与齿条27啮合。转轴的另一端固定有手轮28，转动手轮28能驱动针板调节架4在针板基础架3上横向移动。

在高精微纵移架2与针板架（包括针板基础架3和针板调节架4）之间增设锁定机构，具体是在高精微纵移架2与驱动针板调节架4之间增设锁定机构。如图7中，在针板调节架4的一端有延伸的轴头29，在高精微纵移架2一侧固定有U型座30，U型座30内固定有拉伸气缸31，拉伸气缸31的伸缩端从U型座顶部引出后，连接拉链32，拉链32的末端通过套环套接在所述轴头29外侧。同时，高精微纵移架2的侧面还固定有立柱33，立柱33上设置螺孔并安装有含螺纹的顶杆34，转动顶杆34后，顶杆34的内端能够支撑在针板调节架4的侧面。

通过旋转顶杆34沿横向对针板调节架4压紧，再通过控制拉伸气缸31沿竖向将针板调节架4与高精微纵移架2固定为一体。此时，针板调节架4承受向下拉力，由于针板基础架3底部通过V形轨道轮21安装于高精微纵移架2的锥形轨道19上，所以针板基础架3也与高精微纵移架2锁定。

在针板架上固定有针板16，该针板是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，一系列单片板都固定于针板架顶部，具体地，如图1和9所示，在针板调节架4顶部一侧固定有针板16，一系列单片板之间存在配合间隙，且各间隙宽度一致。图8中还包括对各间隙进行定型的针板定位架17，该针板定位架17包括一系列间隔分布的针板定位间隔板18，每片针板定位架17分别位于针板的各单片板间隙，形成支撑关系，具有定型效果。

相邻光栅单板之间距离为d，且相邻针板的各单片板之间距离也为d，即相邻光栅板单板之间距离等于相邻单片针板之间距离。

基于以上设计，高精微纵移架2、针板基础架3和针板调节架4被锁定后为一体形成的一体架，能够整体沿纵向移动；位于针板调节架4上侧的针板16也一起沿纵向移动；位于高精微纵移架2底部的光栅板12也一起沿纵向移动。即：光栅板12随针板16同步沿纵向移动。

由于光栅板具有光栅间隙13，且激光发射器14和激光接收器15不随光栅板移动，从而光栅板沿纵向移动时，激光发射器14的发射信号会被遮挡或透光，遮挡时，激光接收器15无法获得信号，透光时，激光接收器15能够获得信号。

从而，当一体架和光栅板纵向移动时，每次移动距离d时，激光接收器15都会获得一次信号。控制器接收来自于激光接收器15的信号，控制纵驱伺服电机根据每次信号后停止一段时间等待拉线过程完成，待接收到拉线完的反馈信号或等待时间结束后，再次控制纵驱伺服电机纵移距离d，依次逐渐纵移直至完成全部拉线过程。

可见，光栅板12、激光发射器14和激光接收器15的作用，能够实现针板每次仅移动距离d后停止，移动精度高，不会出现累计误差。没有光栅板、激光发射器14和激光接收器15的配合关系，就无法实现精准的拉线作业，整机将无实际应用价值。

在以上基础上，还进一步在高精微纵移架2的前后端分别安装有前后极限位置传感器，前后极限位置传感器的信号线与控制器的信号端连接，控制移动总行程不小于各工位（拉线机通常会有6个或8个工位）拉线宽度。在一体架纵移至极限位置时，即各工位拉线完毕后，控制一体架向后移动复位。然后解除一体架的所有锁定关系，将满载线束的针板架移出，更换新的空载针板架，重复上述工作循环。

实施例4：在实施例1基础上，采用一种如图13所示的拉线钩针上线装置，应用于排线机自动拉线和钩线作业，图中可以看出，该装置主要包括拉线机构、钩线机构和针板。

具体地，驱动拉线机构沿横向移动的横向往复移动机构，如图5和图15中，实施例2中以描述，本实施例不详述。

在活动纵梁37上依次固定有多个拉线机构。图5中显示共有八个拉线机构间隔固定在活动纵梁37的前侧，形成八个独立的拉线工位。也可以增加或减少相应的拉线机构数量。

设计有驱动活动横梁前后平移的驱动机构，该驱动机构的实现方式多样，例如可以是齿轮齿条的驱动传动方式、带轮和传输带的驱动传动方式或者螺杆螺母的驱动传动方式。在本实施例中，采用如图15所示的齿轮齿条的驱动传动方式。具体是在前后纵梁之间的在其中一根横梁43上，固定有齿条40，在活动纵梁37上相应位置固定有横移电机42，横移电机42的转轴上安装有齿轮41，该齿轮41与齿条40啮合，控制器控制所述横移电机42往复运动，从而带动活动纵梁37沿横向往复运动。

如图13所示，基座45与活动纵梁37固定，基座45的前侧面固定安装有升降气缸46，升降气缸46的滑动部分固定连接升降座47，升降座47固定安装平移气缸48，平移气缸48的滑动部分固定连接平移座49，平移座49底部固定安装有气动夹具50。

上述的升降气缸46、平移气缸48和气动夹具50的供气管路上分别安装有相应的电磁阀，各电磁阀分别被控制器控制，图中省略各供气管路及电磁阀。

当控制器控制横移电机42正向转动进而驱动活动纵梁37向前伸出到指定位置时（可以通过位置传感器检测活动纵梁移动的前极限位置，也可以通过PLC控制横移电机的行程），气动夹具50收缩，使夹具夹持线束端头。

当控制器控制横移电机42反向转动进而驱动活动纵梁37向后退回到指定位置时（可以通过位置传感器检测活动纵梁移动的后极限位置，也可以通过PLC控制横移电机的行程），再依次控制升降气缸46和平移气缸48，如图14所示，即控制使得气动夹具50携带线束端部从位置①先向下移动到位置②，在向右（或向左）移动到位置③，此时推送气缸53将钩针55从位置①向上推送到达指定位置③。然后控制器次控制升降气缸46和平移气缸48复位至位置①。钩针向下移动到位置④。所述的横移电机为伺服电机。

如图13中，钩线机构包括倾斜固定在落地架后侧的推送气缸53，该推送气缸的缸体部分固定于气缸固定板51上，推送气缸的活塞杆54末端通过固定件与钩针55固定在一起。控制器控制推送气缸工作，驱动钩针沿倾斜方向向上移动和向下移动。

如图13和图17所示，针板是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，一系列单片板都固定于针板架顶部，一系列单片板的外端平齐，且各单片针板的外端分布含有穿线孔，控制器控制推送气缸使钩针55向上移动后，钩针55的前端有针孔56，其一侧开口便于钩线。由于相邻单片针板之间存在配合间隙，倾斜的钩针55能够从对应的单片板一侧贯穿针孔到另一侧。控制器控制气动夹具夹持线束的一端，再控制移动组件带动气动夹具将线束挂接于钩针的针孔内，然后控制推送气缸将钩针拉回。

基于上述结构和控制过程，使得多根不同颜色的线束分别贯穿于相应的针板孔，确保了排线后各线束端部不会出现乱线的问题，而且多个单片针板等间距并列布置，使得相邻单片针板能够夹持相应线束端部，保持排线后多根线束端部均被夹持各单片针板间隙中且贯穿于各单片针板的穿孔。

实施例5：在实施例1基础上，采用一种如图16所示的排线机针板定位机构，在针板调节架4的上部外侧边缘固定有针板16，针板16是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，每个单板片的外端都有穿孔52。

如图17所示，为确保针板的每个单片板都能够均匀间隔排列，还进一步设置有对各间隙进行定型的针板定位架17，该针板定位架17固定在针板调节架4的外侧顶部。该针板定位架17包括一系列间隔分布的针板定位间隔板18，每片针板定位架17分别位于针板的各单片板间隙，形成支撑关系，具有定型效果。

如图16和图18所示，气缸固定板51和基础板83的底部铰接在一起，两者中部连接有内向推力弹簧87，使得气缸固定板51向针板16一侧具有内向压力。具体地，图中显示在气缸固定板51的外侧面固定有轴座84，其内套装有横轴85，所述的基础板83固定在该横轴85上。从而基础板83相对于气缸固定板51能够摆动。又进一步在气缸固定板51的外侧垂直固定有弹簧支撑轴86，在基础板83上开有穿孔，使得弹簧支撑轴贯穿于该穿孔。在弹簧支撑轴上套装有内向推力弹簧87，该内向推力弹簧87支撑在基础板与气缸固定板51之间。

气缸固定板51上侧固定有接触压板78，使得接触压板78贴合于针板的外侧边，并对针板具有适度压力。具体地，在接触压板78与气缸固定板51之间增设有距离调节螺栓82，用以调节接触压板78与气缸固定板51之间的距离，能够调节对针板的不同压力。

如图18所示，在所述气缸固定板51的内侧面沿斜向固定有推送气缸53，推送气缸53的活塞杆末端固定有钩针55，钩针55前进方向与针板的穿孔位置对应。从而，当所述接触压板78与针板16的外侧边接触时，可确保气缸固定板51上固定的推送气缸的前进方向与穿孔52对应，即确保钩针55向前移动时能够从穿孔穿出。

实施例6：在实施例1基础上，又在所述接触压板78的内侧安装有支撑辊81，该支撑辊支撑在所述针板边缘底部，以及能够在松弛状态下上下调节。在落地架上安装有固定座88，在基础板与固定板之间设置竖向弹性机构。在竖轨道90的外端垂直固定有锁定丝杆92，同时在固定座上设置有横向调节槽91，锁定丝杆贯穿于横向调节槽后被丝母固定。松弛丝母能能够调节竖滑道的横向位置。

还可以进一步在竖滑道底部向下延伸固定有垂杆，垂杆底部有弹簧座，垂杆上套装有弹簧。在竖滑套89底部固定有L形支撑板，该L形支撑板的横板上设置有穿孔，使得该穿孔套装于所述垂杆外侧，且使L形支撑板的横板底部支撑在该弹簧的顶部。从而，竖滑套89能够弹性支撑在竖轨道90上，两者不仅具有竖向约束关系，而且具有弹性支撑关系。

实施例7：在实施例1基础上，采用一种如图11所示的拉线尾部自动切断装置，该装置包括固定在高精微纵移架2上端的随动立柱57，又在随动立柱57的顶部放置有随动纵梁58，工作过程将两者锁定在一起，工作之后将两者解锁，移出随动纵梁及携带的一系列线束。

将随动立柱57与随动纵梁58的锁定机构，可以有多种实现方式，在本实施例中采用如图1所示的锁定方式，即在随动纵梁58的端部向外延伸固定有端轴97，又在高精微纵移架2上固定有有U型座30，U型座30内固定有拉伸气缸31，拉伸气缸31的伸缩端从U型座顶部引出后，连接拉链32，该拉链32的末端通过套环套接在所述端轴97外侧。从而，所述的随动纵梁58能够被固定在随动立柱57上端，也能够在控制拉伸气缸31松弛相应的拉链32，使随动纵梁58处于松弛状态能被卸下。

如图12所示，固定在随动纵梁58上侧有卡线部件，在本实施例中，卡线部件采用一种卡线弹簧，该弹簧具有螺旋间隙，弹簧螺旋臂之间距离为d，与针板的相邻竖刀片之间距离相等。线束能够被向下拉入相应的螺旋间隙内，当线束被切断后，线束的后端落入螺旋间隙，被螺旋间隙约束而避免乱线。

如图11，在刀架68上沿纵向固定有竖立的竖刀片69，刀架与后支架76固定在一起，后支架76与落地架固定在一起。同时，在后支架76上侧固定有上支座70，压线气缸71竖向固定在上支座后侧，压线气缸71的活塞杆下端安装有柔性的压线块72。拉线支座73与所述后支架76固定在一起，拉线气缸74固定在拉线支座上，拉线气缸的伸缩端安装有气动线夹75。各图中所有气缸均未显示供气管和相应控制阀。压线块72位于随动纵梁上侧，且位于卡线部件后侧，刀架位于卡线部件前侧，所述的拉线气缸74位于卡线部件与刀架之间且位于线束的正下方。

本实施例在实施时，气动夹具50被向前推送，夹具部位向前伸出至线头垂落位置，启动气动夹具夹持线端并向后拉动，直至拉动到位停止后，控制器同时控制压线气缸71和拉线气缸74工作，使得压线块72将线束压贴在随动纵梁58上侧面，气动线夹75将线束向下拉动，使得线束经过竖向的竖刀片后被截断。同时，线束被向下拉至弹簧的一个螺旋间隙内。

实施例8：在实施例7基础上，如图11所示，又进一步在位于刀架前侧的后支架上，还对称固定有测绳器67，具体是采用一对激光发射接收器。设计一对激光发射接收器的激光信号线高度，使线束100被拉动后经过一对激光发射接收器之间，且能够屏蔽部分或全部激光信号，当线束100端口后，不再遮挡激光发射接收器。激光接收器将是否遮挡的信号传输至控制器的信号输入端，用以确定断线的状态。

Claims (8)

1.一种手工地毯全自动排线机，其特征在于，包括底部活动架组件、顶部活动架组件、光栅精准定位机构、自动上线装置和线尾自动断线装置，底部活动架组件自下而上依次包括落地架（1）、高精微纵移架（2）和针板架，落地架（1）与高精微纵移架（2）之间设置纵向滑动机构，且落地架（1）与高精微纵移架（2）之间设置纵向驱动机构，针板架与高精微纵移架（2）之间设置互锁机构，在针板架上侧固定有针板（16），针板是有一系列单片板均匀间隔分布的组合体，相邻单片板之间间距为d；顶部活动架组件包括与落地架各立柱固定的前纵梁（35）和后纵梁（36），前后纵梁之间固定有多根横梁，前后纵梁之间固定有滑轨，活动纵梁底部通过滑块与滑轨匹配套装，前后纵梁之间安装有驱动活动纵梁横向移动的往复驱动机构；自动上线装置包括拉线机构和钩线机构，在所述活动纵梁上至少固定一套拉线机构，在线始端落地架上至少安装一套与所述拉线机构对应的钩线机构，在线尾端落地架上至少安装一套线尾自动断线装置，在线尾端落地架的外侧安装有进线选色线机构；在落地架（1）与高精微纵移架（2）之间设置光栅精准定位机构，该光栅精准定位机构包括安装在高精微纵移架（2）底部的光栅板（12），光栅板包括主体板和一系列多个独立的单板体，且相邻单板体之间存在配合间隙作为光栅间隙（13），相邻单板体之间间距为d，在落地架（1）上且位于光栅板的一侧固定安装激光发射器（14），在落地架（1）上且位于光栅板的另一侧固定安装激光接收器（15），激光发射器（14）与激光接收器（15）位置对应，相邻光栅板与相邻针板距离相等，所述激光接收器（15）将信号传输至控制器，控制器控制纵移驱动电机进而驱动高精微纵移架（2）以单位d逐次纵移；所述的拉线机构包括移动组件和夹持组件，所述的活动纵梁通过基座固定有移动组件，移动组件的移动座上固定有夹持组件；所述的钩线机构包括倾斜固定的推送气缸，该推送气缸的活塞杆末端固定有钩针，控制器控制推送气缸工作，驱动钩针向上移动和向下移动，所述针板的各单片针板的外端分别含有穿线孔，控制器控制推送气缸使钩针向上移动后，倾斜的钩针能够从对应的单片板一侧贯穿针孔到另一侧，控制器控制气动夹具夹持线束的一端，再控制移动组件带动气动夹具将线束挂接于钩针的针孔后，控制推送气缸将钩针拉回。

2.根据权利要求1所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，针板架为复合针板架，包括针板基础架（3）和针板调节架（4），在针板基础架（3）上侧沿横向固定有横轨道（23），在针板调节架（4）底部安装有横滑块（24），横轨道（23）与横滑块（24）匹配套装能够滑动，从而针板调节架（4）能够在针板基础架（3）上侧横向移动，针板基础架（3）和针板调节架（4）之间能够被锁定机构锁定，在针板调节架（4）上固定有所述的针板（16）。

3.根据权利要求1所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，所述移动组件包括升降组件和平移组件，所述的横向往复移动架通过基座固定有升降组件，升降组件的升降座上固定有平移组件，平移组件的平移座上固定有夹持组件，夹持组件为气动夹具。

4.根据权利要求1所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，线尾自动断线装置包括安装在高精微纵移架（2）上侧的随动纵梁（58），在随动纵梁（58）上侧固定有卡线部件，卡线部件上侧沿纵向分布有一系列线槽，在落地架上侧且位于随动纵梁后侧固定有刀架（68），在刀架（68）上沿纵向固定有竖刀片（69），在落地架顶部且位于随动纵梁上侧固定有上支座（70），在上支座竖向固定有压线气缸（71），压线气缸的活塞杆下端安装有柔性的压线块（72），在落地架下方且位于随动纵梁后侧沿竖向固定有拉线气缸（74），拉线气缸的伸缩端安装有气动线夹（75），所述的压线块（72）位于随动纵梁上侧经过的线束正上方，所述的拉线气缸（74）位于卡线部件与刀架之间且位于线束的正下方。

5.根据权利要求4所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，在位于刀架前侧的后支架上，还对称固定有一对激光发射接收器，使线束（100）被拉动后经过一对激光发射接收器之间，且能够屏蔽部分或全部激光信号。

6.根据权利要求1所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，进线选色线机构是在后支架（76）上安装有选线电机（77），其转轴竖直向上安装有选线辊（60），选线辊包括中部柱体和上下盘体，上下盘体边缘有对应的穿线孔，中部主体上安装有压线器（61），多根不同颜色的线束分别自上而下贯穿于对应的穿线孔内，线束的下端位于下穿线孔的下方，每根线束对应设置一个压线器，所述的选线电机（77）为伺服电机，控制器根据选线辊（60）上各种色线所处的位置进行顺序编程，再根据相邻穿线孔之间夹角进行转动量编程，控制选线电机（77）转动相应角度选择对应的色线。

7.根据权利要求1所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，还包括排线机针板钩针位置自动适配机构，该机构包括接触压板（78）、气缸固定板（51）和基础板（83），气缸固定板（51）和基础板（83）的底部铰接在一起，两者的中部连接有内向推力弹簧（87），使得气缸固定板（51）向针板（16）一侧具有内向压力，气缸固定板（51）上侧固定或连接有接触压板（78），使得接触压板（78）贴合于针板的外侧边，并对针板具有适度压力。

8.根据权利要求7所述的手工地毯全自动排线机，其特征在于，在所述气缸固定板（51）上沿斜向固定有推送气缸（53），推送气缸（53）的活塞杆末端固定有钩针（55），钩针（55）前进方向与针板的穿孔位置对应。