CN114873375A - 一种自动化挂纱机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化挂纱机器人，与挂纱架配套安装，包括横向行进机构、纵向行进机构、存放机构、收挂机构，横向行进机构沿挂纱架长度方向布置，纵向行进机构配套安装在横向行进机构的活动部件上，存放机构、收挂机构均配套安装在纵向行进机构的活动部件上并用于对纱筒进行收挂以及存放；收挂机构、存放机通过驱动机构相联动。针对上述一种自动化挂纱机器人，还提高了一种自动化挂纱机器人的控制方法，包括挂纱过程与收纱过程。本发明能够有效提高作业的准确度，提高存放机构、收挂机构之间配合作业的稳定性和精确度，简化对自动化程序的设计工作。能够完成对纱筒的挂纱作业和收纱作业，节省了人力成本的同时也提高的作业效率。

Description

一种自动化挂纱机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及纺织设备技术领域，具体的说是一种自动化挂纱机器人及其控制方法。

背景技术

在传统的纺织生产过程中，需要工人进行手动操作将纱筒逐个挂置在挂纱杆上，不仅造成大量人力资源的浪费，也大大限制了挂纱作业的效率。因此逐渐通过工业机器人取代人工作业。但是目前用于挂纱的机器在应用过程中，各个步骤的关联性较差，导致在自动化程序的设计、电气设备的维护上均存在诸多问题，难以保证作业精度，也增加了维护成本。并且传统的挂纱机器人虽然能够满足挂纱作业的使用需求，但是并不具备将纱筒由挂纱架上取下收集的功能。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种自动化挂纱机器人及其控制方法。能够有效提高作业的准确度，提高存放机构、收挂机构之间配合作业的稳定性和精确度，简化对自动化程序的设计工作。能够完成对纱筒的挂纱作业和收纱作业，大大节省了人力成本的同时也提高的作业效率。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种自动化挂纱机器人，与挂纱架配套安装，包括横向行进机构、纵向行进机构、存放机构、收挂机构，所述横向行进机构沿所述挂纱架长度方向布置，所述横向行进机构包括：固接在水平地面上并与所述挂纱架长度方形保持平行的两组行进导轨，固接在行进导轨上并沿行进导轨延伸方向布置的齿条，滑动安装在行进导轨上的行进座，转动安装在行进座上保持平行布置的多组传动轴，固接在传动轴两端并与齿条保持啮合的驱动齿轮，固定安装在行进座上并与各组传动轴相联动的第一电机；所述纵向行进机构配套安装在行进座上。

作为一种实现第一电机与传动轴联动的方式，各组所述传动轴上均固接有第一传动链轮，且各组第一传动链轮通过链条实现链传动，其中一组所述传动轴上固接有第二传动链轮，所述第一电机的转动轴上固接有第三传动链轮，且第三传动链轮与第二传动链轮通过链条实现链传动。

所述纵向行进机构配套安装在横向行进机构的活动部件上，所述纵向行进机构包括：沿竖直方向固接在所述行进座上并保持平行布置的两组安装柱，分别固接在安装柱上下两端的上层连接板、下层连接板，转动安装在上层连接板与下层连接板之间并沿竖直方向布置的两组调节螺杆，滑动安装在两组安装柱之间并与调节螺杆保持旋接的升降座，固定安装在所述行进座上并与调节螺杆相联动的第二电机；所述存放机构、收挂机构均配套安装升降座上。

作为一种第二电机与调节螺杆联动的方式，所述安装柱上固接有竖直布置的升降导轨，所述升降座与升降导轨以相对滑动的方式嵌套组合，两组所述调节螺杆的顶端均固接有第四传动链轮，且两组第四传动链轮通过链条实现链传动，其中一组所述调节螺杆的底端固接有设置在下层连接板下方的第一传动齿轮，所述第二电机的转动轴上固接有与第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮，且第一传动齿轮、第二传动齿轮均采用锥齿轮。

所述存放机构、收挂机构均配套安装在纵向行进机构的活动部件上并用于对纱筒进行收挂以及存放。所述存放机构包括：转动安装在纵向行进机构上的存放盘，呈环形阵列均匀开设在转动盘外侧壁的存放腔，固定安装在存放腔中并沿存放盘直径方向布置的存放轴；所述纱筒轴心处开设有与存放轴嵌套插接的插接孔，且插接孔与挂纱架上的挂纱杆嵌套吻合。

为方便收挂机构与存放盘上的各层存放腔相对，通过设置升降机构以对存放盘进行相对于收挂机构的高度调节。

存放盘上配套安装有升降机构，且升降机构包括：固接在所述升降座上的环形垫座，转动安装在升降座上并布置于环形垫座轴心处的花键轴，固定安装在所述上层连接板上并竖直布置的液压伸缩杆；存放盘轴心处开设有与花键轴嵌套插接的花键槽，存放盘上表面轴心处与液压伸缩杆底端转动连接，花键轴与驱动机构配套连接。

为保证存放盘在转动过程中，其中存放的纱筒不受离心力作用而脱离存放盘，以设置对纱筒进行锁紧的锁紧机构。

所述存放盘上配套安装有锁紧机构，且锁紧机构包括：开设在存放腔内侧壁的伸缩槽，开设在存放盘中并与伸缩槽连通的安装孔，滑动安装在伸缩槽中的锁紧键，开设在锁紧键上的过渡斜面，固定安装在安装孔中的氮气弹簧，两端分别与氮气弹簧活动端、锁紧键铰接的连接杆，固接在氮气弹簧活动端并设置于存放盘外侧壁的顶杆；纱筒存放于存放腔中时锁紧键对纱筒外侧端固定卡接；收放座上固接有与顶杆相作用的抵座，所述锁定机构配套安装在抵座上。

所述收挂机构包括：转动安装在纵向行进机构上的安装盘，固接在安装盘上表面并沿安装盘直径方向布置的滑动槽，转动安装在滑动槽中且内侧端保持固接的两组螺纹螺旋方向相反的往复丝杆，滑动安装在滑动槽中并与对应侧往复丝杆旋接的收放座，配套安装在收放座外侧壁的锁定机构；所述锁定机构用于将纱筒锁定至其上，所述安装盘、存放盘、往复丝杆均与驱动机构相联动。

升降座上固接有安装架，且安装盘转动安装在安装架上，所述驱动机构配套安装在安装架与升降座上。

驱动机构包括：固接在所述花键轴上的第一同步轮，转动安装在升降座上并与安装盘固接的第一安装轴，固接在第一安装轴上的第二同步轮、第一轮盘，配套安装在第一轮盘外缘处的第一棘爪，转动安装在安装架上并布置在第一轮盘外围的第一转筒，均匀固接在第一转筒内壁并与第一棘爪相作用的第一棘齿，固接在第一转筒外壁的第一转动链轮，转动安装在升降座上的第二安装轴，固接在第二安装轴上的第二轮盘、第一转动齿轮，配套安装在第二轮盘外缘处的第二棘爪，转动安装在安装架上并不止在第二轮盘外围的第二转筒，均匀固接在第二转筒内壁并与第二棘爪相作用的第二棘齿，固接在第二转筒外壁的第二转动链轮，转动安装在升降座上的第三安装轴，固接在第三安装轴上的第三转动链轮、第二转动齿轮，固定安装在升降座上的第三电机，固接在第三电机转动轴上并与第二转动齿轮相啮合的第三转动齿轮，转动安装在安装架上的第四安装轴，固接在第四安装轴上的第四转动齿轮、第四转动链轮，固接在往复丝杆上的第五转动链轮；第一同步轮、第二同步轮通过同步带实现联动，第一转动链轮、第二转动链轮、第三转动链轮通过链条实现链传动，第一转动齿轮与第四转动齿轮相啮合，第四转动链轮与第五转动链轮通过链条实现链传动。

所述锁定机构包括：固接在所述抵座上的安装筒，呈环形阵列开设在安装筒外侧端的三组弧形滑槽，呈环形阵列固接在安装筒外侧端并设置于弧形滑槽一端的第一锁定杆，转动安装在安装筒中的转动座，呈环形阵列固接在转动座上并贯穿弧形滑槽布置的第二锁定杆；两组转动座通过贯穿抵座、收放座布置的滑动套管相接，其中一组安装筒中固定安装有第四电机，且第四电机与滑动套管动力连接，纱筒上开设有三组呈环形阵列分布并与第一锁定杆、第二锁定杆嵌套插接的弧形通孔。

针对上述的一种自动化挂纱机器人，提供如下的控制方法，包括挂纱过程与收纱过程；

所述挂纱过程为：通过控制横向行进机构、纵向行进机构以带动收挂机构与挂纱架上特定部位的挂纱杆水平相对；控制驱动机构带动往复丝杆转动，进而驱动两组收放座彼此远离，使靠近存放盘一侧的锁定机构伸入存放腔并将其中的纱筒锁定，往复丝杆进一步转动以驱动两组收放座彼此靠近，控制驱动机构带动安装盘转动180°的同时使存放盘上相邻的存放腔与锁定机构相对，进一步控制驱动机构带动两组收放座彼此远离，安装有纱筒的锁定机构将纱筒挂在挂纱杆上，另一组空置的锁定机构伸入存放腔中锁定纱筒；

所述收纱过程为：通过控制横向行进机构、纵向行进机构以带动收挂机构与挂纱架上特定部位的纱筒水平相对；控制驱动机构带动往复丝杆转动，进而驱动两组收放座彼此远离，使靠近挂纱架一侧的锁定机构对其上的纱筒锁定，往复丝杆进一步转动以驱动两组收放座彼此靠近，控制驱动机构带动安装盘转动180°的同时使存放盘上空置的存放腔与锁定机构相对，进一步控制驱动机构带动两组收放座彼此远离，安装有纱筒的锁定机构将纱筒存放于对应存放腔中。

本发明的有益效果：通过横向行进机构与纵向行进机构的组合作业，能够带动存放机构以及收挂机构与挂纱架上各组挂纱杆水平相对，能够有效提高挂纱作业的准确度。通过驱动机构带动存放机构、收挂机构运转，能够提高两组机构之间配合作业的稳定性和精确度，简化对自动化程序的设计工作。通过存放机构与收挂机构的配合作业，能够完成对纱筒的挂纱作业和收纱作业，大大节省了人力成本的同时也提高的作业效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为所述图1中A部分的放大细节示意图；

图3为所述图1中B部分的放大细节示意图；

图4为所述图2中C部分的放大细节示意图；

图5为所述图3中D部分的放大细节示意图；

图6为所述横向行进机构、纵向行进机构的结构示意图；

图7为所述图6中E部分的结构示意图；

图8为所述纱筒的立体图；

图9为所述安装筒、转动座组合时（第一锁定杆、第二锁定杆分离时）的立体图；

图10为所述安装筒、转动座组合时（第一锁定杆、第二锁定杆组合时）的立体图；

图11为所述转动座以及第二锁定杆的立体图。

图中：1挂纱架、2纱筒、3存放盘、4存放腔、5存放轴、6插接孔、7挂纱杆、8安装盘、9滑动槽、10往复丝杆、11收放座、12行进导轨、13齿条、14行进座、15传动轴、16驱动齿轮、17第一电机、18第一传动链轮、19第二传动链轮、20第三传动链轮、21安装柱、22上层连接板、23下层连接板、24调节螺杆、25升降座、26第二电机、27升降导轨、28第四传动链轮、29第一传动齿轮、30第二传动齿轮、31环形垫座、32花键轴、33液压伸缩杆、34伸缩槽、35锁紧键、36氮气弹簧、37连接杆、38顶杆、39抵座、40安装架、41第一同步轮、42第一安装轴、43第二同步轮、44第一轮盘、45第一棘爪、46第一转筒、47第一棘齿、48第一转动链轮、49第二安装轴、50第二轮盘、51第一转动齿轮、52第二棘爪、53第二转筒、54第二棘齿、55第二转动链轮、56第三安装轴、57第三转动链轮、58第二转动齿轮、59第三电机、60第三转动齿轮、61第四安装轴、62第四转动齿轮、63第四转动链轮、64第五转动链轮、65安装筒、66弧形滑槽、67第一锁定杆、68转动座、69第二锁定杆、70滑动套管、71弧形通孔。

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。

实施例1

请参阅图1，一种自动化挂纱机器人，与挂纱架1配套安装，包括横向行进机构、纵向行进机构、存放机构、收挂机构，横向行进机构沿挂纱架1长度方向布置，存放机构、收挂机构均配套安装在纵向行进机构的活动部件上并用于对纱筒2进行收挂以及存放。存放机构包括：转动安装在纵向行进机构上的存放盘3，呈环形阵列均匀开设在转动盘外侧壁的存放腔4，固定安装在存放腔4中并沿存放盘3直径方向布置的存放轴5；纱筒2轴心处开设有与存放轴5嵌套插接的插接孔6，且插接孔6与挂纱架1上的挂纱杆7嵌套吻合。

收挂机构包括：转动安装在纵向行进机构上的安装盘8，固接在安装盘8上表面并沿安装盘8直径方向布置的滑动槽9，转动安装在滑动槽9中且内侧端保持固接的两组螺纹螺旋方向相反的往复丝杆10，滑动安装在滑动槽9中并与对应侧往复丝杆10旋接的收放座11，配套安装在收放座11外侧壁的锁定机构；锁定机构用于将纱筒2锁定至其上，安装盘8、存放盘3、往复丝杆10均与驱动机构相联动。

通过控制横向行进机构、纵向行进机构的运行状态，能够将收挂机构与挂纱架1上特定位置处的挂纱杆7水平相对，以通过收挂机构将存放机构中的纱筒2取出并安装至对应的挂纱杆7上，或者通过收挂机构将挂纱杆7上的纱筒2取下并存放至存放机构中。

实施例2

请参阅图1、6-7，对实施例1中涉及的横向行进机构作进一步说明。横向行进机构包括：固接在水平地面上并与挂纱架1长度方形保持平行的两组行进导轨12，固接在行进导轨12上并沿行进导轨12延伸方向布置的齿条13，滑动安装在行进导轨12上的行进座14，转动安装在行进座14上保持平行布置的多组传动轴15，固接在传动轴15两端并与齿条13保持啮合的驱动齿轮16，固定安装在行进座14上并与各组传动轴15相联动的第一电机17；纵向行进机构配套安装在行进座14上。

通过控制第一电机17工作带动各组传动轴15以及固接在传动轴15上的驱动齿轮16转动，进而带动行进座14沿行进导轨12以及其上的齿条13延伸方向行进。行进导轨12的设置能够提高行进座14沿直线方向水平运动的稳定性，齿条13以及驱动齿轮16的设置能够提高行进座14行进特定距离的精确度。

作为一种实现第一电机17与传动轴15联动的方式，各组传动轴15上均固接有第一传动链轮18，且各组第一传动链轮18通过链条实现链传动，其中一组传动轴15上固接有第二传动链轮19，第一电机17的转动轴上固接有第三传动链轮20，且第三传动链轮20与第二传动链轮19通过链条实现链传动。

在第一电机17工作时带动第三传动链轮20转动，进而带动第二传动链轮19以及与第二传动链轮19固接的传动轴15稳定转动，通过第一传动链轮18与链条的组合带动各组传动轴15以及驱动齿轮16同步转动，保证行进座14沿行进导轨12在水平方向上稳定行进。

实施例3，

请参阅图1、6-7，并结合实施例2对实施例1中涉及的纵向行进机构作进一步说明。纵向行进机构配套安装在横向行进机构的活动部件上，纵向行进机构包括：沿竖直方向固接在行进座14上并保持平行布置的两组安装柱21，分别固接在安装柱21上下两端的上层连接板22、下层连接板23，转动安装在上层连接板22与下层连接板23之间并沿竖直方向布置的两组调节螺杆24，滑动安装在两组安装柱21之间并与调节螺杆24保持旋接的升降座25，固定安装在行进座14上并与调节螺杆24相联动的第二电机26；存放机构、收挂机构均配套安装升降座25上。

通过控制第二电机26工作以带动调节螺杆24转动，进而驱动升降座25沿安装柱21延伸方向竖直运动。其中调节螺杆24与升降座25的组合能够提高升降座25在竖直方向升降特定距离时的精确度，与横向行进机构配合能够使收挂机构与挂纱架1上特定的挂纱杆7精确相对。

作为一种第二电机26与调节螺杆24联动的方式，安装柱21上固接有竖直布置的升降导轨27，升降座25与升降导轨27以相对滑动的方式嵌套组合，两组调节螺杆24的顶端均固接有第四传动链轮28，且两组第四传动链轮28通过链条实现链传动，其中一组调节螺杆24的底端固接有设置在下层连接板23下方的第一传动齿轮29，第二电机26的转动轴上固接有与第一传动齿轮29相啮合的第二传动齿轮30，且第一传动齿轮29、第二传动齿轮30均采用锥齿轮。

在第二电机26工作时带动第二传动齿轮30转动，进而驱动第一传动齿轮29以及与第一传动齿轮29固接的调节螺杆24稳定转动，通过第四链轮与链条的组合带动两组调节螺杆24同步转动，进而驱动升降座25稳定升降。其中升降导轨27的布置能够提高升降座25沿竖直方向升降的稳定性。

实施例4

请参阅图1、2、4，为方便收挂机构与存放盘3上的各层存放腔4相对，通过设置升降机构以对存放盘3进行相对于收挂机构的高度调节。

存放盘3上配套安装有升降机构，且升降机构包括：固接在升降座25上的环形垫座31，转动安装在升降座25上并布置于环形垫座31轴心处的花键轴32，固定安装在上层连接板22上并竖直布置的液压伸缩杆33；存放盘3轴心处开设有与花键轴32嵌套插接的花键槽，存放盘3上表面轴心处与液压伸缩杆33底端转动连接，花键轴32与驱动机构配套连接。

通过控制液压伸缩杆33的伸缩状态能够带动存放盘3相对于升降座25、收挂机构做升降运动，以使存放盘3上不同高度处的存放腔4以及置于存放腔4中的纱筒2调节至与收挂机构同一水平高度处。在存放盘3轴心处插接有花键轴32，且花键轴32通过驱动机构与收挂机构中的安装盘8、往复丝杆10相联动，在存放盘3升降过程中，花键轴32始终能够带动存放盘3稳定转动。其中环形垫座31的设置能够避免存放盘3与花键轴32以及与花键轴32相联动的驱动机构发生空间干涉。

为保证存放盘3在转动过程中，其中存放的纱筒2不受离心力作用而脱离存放盘3，以设置对纱筒2进行锁紧的锁紧机构。

存放盘3上配套安装有锁紧机构，且锁紧机构包括：开设在存放腔4内侧壁的伸缩槽34，开设在存放盘3中并与伸缩槽34连通的安装孔，滑动安装在伸缩槽34中的锁紧键35，开设在锁紧键35上的过渡斜面，固定安装在安装孔中的氮气弹簧36，两端分别与氮气弹簧36活动端、锁紧键35铰接的连接杆37，固接在氮气弹簧36活动端并设置于存放盘3外侧壁的顶杆38；纱筒2存放于存放腔4中时锁紧键35对纱筒2外侧端固定卡接；收放座11上固接有与顶杆38相作用的抵座39，锁定机构配套安装在抵座39上。

在通过收挂机构中的锁定机构将纱筒2存放于存放腔4的过程中，锁定机构带动纱筒2插入存放腔4内侧并使插接孔6与存放轴5嵌套插接，由于锁紧键35上设置有过渡斜面，在向内插入的过程中能够将锁紧键35挤入伸缩槽34中，当纱筒2存入存放腔4中且锁定机构取消锁定效果并拔出后，锁紧键35在氮气弹簧36以及连接杆37的作用下重新伸入存放腔4中并对纱筒2锁紧。

在通过收挂机构中的锁定机构将纱筒2由存放腔4中取出的过程中，收放座11带动锁定机构伸出存放腔4并对其中的纱筒2锁定，此时抵座39与顶杆38相抵并将顶杆38推回，以驱使氮气弹簧36收缩、锁紧键35收回，当锁定机构带动纱筒2向外拔出时，由于氮气弹簧36具有缓慢复位的效果，锁紧键35在第一时间并不会弹出，能够将锁定机构以及纱筒2顺利拔离存放腔4。

实施例5

请参阅1、3、5，并结合实施例4，对实施例1中涉及的驱动机构做进一步说明。升降座25上固接有安装架40，且安装盘8转动安装在安装架40上，驱动机构配套安装在安装架40与升降座25上。

驱动机构包括：固接在花键轴32上的第一同步轮41，转动安装在升降座25上并与安装盘8固接的第一安装轴42，固接在第一安装轴42上的第二同步轮43、第一轮盘44，配套安装在第一轮盘44外缘处的第一棘爪45，转动安装在安装架40上并布置在第一轮盘44外围的第一转筒46，均匀固接在第一转筒46内壁并与第一棘爪45相作用的第一棘齿47，固接在第一转筒46外壁的第一转动链轮48，转动安装在升降座25上的第二安装轴49，固接在第二安装轴49上的第二轮盘50、第一转动齿轮51，配套安装在第二轮盘50外缘处的第二棘爪52，转动安装在安装架40上并不止在第二轮盘50外围的第二转筒53，均匀固接在第二转筒53内壁并与第二棘爪52相作用的第二棘齿54，固接在第二转筒53外壁的第二转动链轮55，转动安装在升降座25上的第三安装轴56，固接在第三安装轴56上的第三转动链轮57、第二转动齿轮58，固定安装在升降座25上的第三电机59，固接在第三电机59转动轴上并与第二转动齿轮58相啮合的第三转动齿轮60，转动安装在安装架40上的第四安装轴61，固接在第四安装轴61上的第四转动齿轮62、第四转动链轮63，固接在往复丝杆10上的第五转动链轮64；第一同步轮41、第二同步轮43通过同步带实现联动，第一转动链轮48、第二转动链轮55、第三转动链轮57通过链条实现链传动，第一转动齿轮51与第四转动齿轮62相啮合，第四转动链轮63与第五转动链轮64通过链条实现链传动。

以下结合自动化挂纱机器人的控制方法对驱动机构的工作原理进行说明。一种自动化挂纱机器人的控制方法，包括挂纱过程与收纱过程；

挂纱过程为：通过控制横向行进机构、纵向行进机构以带动收挂机构与挂纱架1上特定部位的挂纱杆7水平相对；控制驱动机构带动往复丝杆10转动，进而驱动两组收放座11彼此远离，使靠近存放盘3一侧的锁定机构伸入存放腔4并将其中的纱筒2锁定，往复丝杆10进一步转动以驱动两组收放座11彼此靠近，控制驱动机构带动安装盘8转动180°的同时使存放盘3上相邻的存放腔4与锁定机构相对，进一步控制驱动机构带动两组收放座11彼此远离，安装有纱筒2的锁定机构将纱筒2挂在挂纱杆7上，另一组空置的锁定机构伸入存放腔4中锁定纱筒2；

收纱过程为：通过控制横向行进机构、纵向行进机构以带动收挂机构与挂纱架1上特定部位的纱筒2水平相对；控制驱动机构带动往复丝杆10转动，进而驱动两组收放座11彼此远离，使靠近挂纱架1一侧的锁定机构对其上的纱筒2锁定，往复丝杆10进一步转动以驱动两组收放座11彼此靠近，控制驱动机构带动安装盘8转动180°的同时使存放盘3上空置的存放腔4与锁定机构相对，进一步控制驱动机构带动两组收放座11彼此远离，安装有纱筒2的锁定机构将纱筒2存放于对应存放腔4中。

在控制第三电机59以及安装在第三电机59上的第三转动齿轮60转动时，驱动第二转动齿轮58以及与第二转动齿轮58固接的第三安装轴56、第三传动链轮20同步转动，进而驱动第一转动链轮48、第二转动链轮55以及第一转筒46、第二转筒53、第一棘齿47、第二棘齿54同步转动。

当第三电机59正转时，第一棘齿47与第一轮盘44上的第一棘爪45处于啮合并彼此作用的状态，由此驱动第一轮盘44以及第一安装轴42、第二同步轮43、安装盘8稳定转动，进而通过同步带以及第一同步轮41带动花键轴32转动，以驱动存放盘3转动。通过设置第一同步轮41与第二同步轮43上轮齿数的比例关系，当安装盘8转动180°时，存放盘3转过相邻两组存放腔4的夹角，以保证安装盘8上两组锁定机构每转动180°均能与存放盘3上的存放腔4水平相对。

当第三电机59反转时，第二棘齿54与第二轮盘50上的第二棘爪52处于啮合并彼此作用的状态，由此驱动第二轮盘50以及第二安装轴49、第一转动齿轮51同步转动，进而带动第四转动齿轮62以及与第四转动齿轮62固接的第四安装轴61、第四转动链轮63同步转动，以通过第五转动链轮64带动两组固接的往复丝杆10稳定转动，由于两组往复丝杆10上的螺纹螺旋方向相反布置，能够驱动两组收放座11对称运动，以调节抵座39以及锁定机构的收放状态。

实施例6

请参阅图1、3、8-11，对实施例1中涉及的锁定机构作进一步说明。锁定机构包括：固接在抵座39上的安装筒65，呈环形阵列开设在安装筒65外侧端的三组弧形滑槽66，呈环形阵列固接在安装筒65外侧端并设置于弧形滑槽66一端的第一锁定杆67，转动安装在安装筒65中的转动座68，呈环形阵列固接在转动座68上并贯穿弧形滑槽66布置的第二锁定杆69；两组转动座68通过贯穿抵座39、收放座11布置的滑动套管70相接，其中一组安装筒65中固定安装有第四电机，且第四电机与滑动套管70动力连接，纱筒2上开设有三组呈环形阵列分布并与第一锁定杆67、第二锁定杆69嵌套插接的弧形通孔71。

当锁定机构处于取消锁定的状态时，对应位置处的第一锁定杆67、第二锁定杆69紧贴布置，方便将第一锁定杆67、第二锁定杆69组合成的整体插入纱筒2上的弧形通孔71中，或者由弧形通孔71中拔出。在控制锁定机构处于锁定状态时，控制第四电机（图中未标示）带动滑动套管70转动，进而带动两组转动座68以及与转动座68固接的第二锁定杆69向远离第一锁定杆67的方向转动，使第一锁定杆67与第二锁定杆69分离并抵接在纱筒2上弧形通孔71的两侧，以对纱筒2稳定卡接并进行锁定，方便锁定机构带动纱筒2同步移动。需要说明的是滑动套管70内布置滑轨，保证各层滑动套管70限制在沿自身轴向方向滑动，而不发生相邻套管之间的转动，以使第四电机能够带动滑动套管70稳定转动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种自动化挂纱机器人，与挂纱架（1）配套安装，其特征在于：包括横向行进机构、纵向行进机构、存放机构、收挂机构，所述横向行进机构沿所述挂纱架（1）长度方向布置，所述纵向行进机构配套安装在横向行进机构的活动部件上，所述存放机构、收挂机构均配套安装在纵向行进机构的活动部件上并用于对纱筒（2）进行收挂以及存放；

所述存放机构包括：转动安装在纵向行进机构上的存放盘（3），呈环形阵列均匀开设在转动盘外侧壁的存放腔（4），固定安装在存放腔（4）中并沿存放盘（3）直径方向布置的存放轴（5）；所述纱筒（2）轴心处开设有与存放轴（5）嵌套插接的插接孔（6），且插接孔（6）与挂纱架（1）上的挂纱杆（7）嵌套吻合；

所述收挂机构包括：转动安装在纵向行进机构上的安装盘（8），固接在安装盘（8）上表面并沿安装盘（8）直径方向布置的滑动槽（9），转动安装在滑动槽（9）中且内侧端保持固接的两组螺纹螺旋方向相反的往复丝杆（10），滑动安装在滑动槽（9）中并与对应侧往复丝杆（10）旋接的收放座（11），配套安装在收放座（11）外侧壁的锁定机构；所述锁定机构用于将纱筒（2）锁定至其上，所述安装盘（8）、存放盘（3）、往复丝杆（10）均与驱动机构相联动。

2.根据权利要求1所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：所述横向行进机构包括：固接在水平地面上并与所述挂纱架（1）长度方形保持平行的两组行进导轨（12），固接在行进导轨（12）上并沿行进导轨（12）延伸方向布置的齿条（13），滑动安装在行进导轨（12）上的行进座（14），转动安装在行进座（14）上保持平行布置的多组传动轴（15），固接在传动轴（15）两端并与齿条（13）保持啮合的驱动齿轮（16），固定安装在行进座（14）上并与各组传动轴（15）相联动的第一电机（17）；所述纵向行进机构配套安装在行进座（14）上。

3.根据权利要求2所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：各组所述传动轴（15）上均固接有第一传动链轮（18），且各组第一传动链轮（18）通过链条实现链传动，其中一组所述传动轴（15）上固接有第二传动链轮（19），所述第一电机（17）的转动轴上固接有第三传动链轮（20），且第三传动链轮（20）与第二传动链轮（19）通过链条实现链传动。

4.根据权利要求2所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：所述纵向行进机构包括：沿竖直方向固接在所述行进座（14）上并保持平行布置的两组安装柱（21），分别固接在安装柱（21）上下两端的上层连接板（22）、下层连接板（23），转动安装在上层连接板（22）与下层连接板（23）之间并沿竖直方向布置的两组调节螺杆（24），滑动安装在两组安装柱（21）之间并与调节螺杆（24）保持旋接的升降座（25），固定安装在所述行进座（14）上并与调节螺杆（24）相联动的第二电机（26）；所述存放机构、收挂机构均配套安装升降座（25）上。

5.根据权利要求4所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：所述安装柱（21）上固接有竖直布置的升降导轨（27），所述升降座（25）与升降导轨（27）以相对滑动的方式嵌套组合，两组所述调节螺杆（24）的顶端均固接有第四传动链轮（28），且两组第四传动链轮（28）通过链条实现链传动，其中一组所述调节螺杆（24）的底端固接有设置在下层连接板（23）下方的第一传动齿轮（29），所述第二电机（26）的转动轴上固接有与第一传动齿轮（29）相啮合的第二传动齿轮（30），且第一传动齿轮（29）、第二传动齿轮（30）均采用锥齿轮。

6.根据权利要求4所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：存放盘（3）上配套安装有升降机构，且升降机构包括：固接在所述升降座（25）上的环形垫座（31），转动安装在升降座（25）上并布置于环形垫座（31）轴心处的花键轴（32），固定安装在所述上层连接板（22）上并竖直布置的液压伸缩杆（33）；存放盘（3）轴心处开设有与花键轴（32）嵌套插接的花键槽，存放盘（3）上表面轴心处与液压伸缩杆（33）底端转动连接，花键轴（32）与驱动机构配套连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：所述存放盘（3）上配套安装有锁紧机构，且锁紧机构包括：开设在存放腔（4）内侧壁的伸缩槽（34），开设在存放盘（3）中并与伸缩槽（34）连通的安装孔，滑动安装在伸缩槽（34）中的锁紧键（35），开设在锁紧键（35）上的过渡斜面，固定安装在安装孔中的氮气弹簧（36），两端分别与氮气弹簧（36）活动端、锁紧键（35）铰接的连接杆（37），固接在氮气弹簧（36）活动端并设置于存放盘（3）外侧壁的顶杆（38）；纱筒（2）存放于存放腔（4）中时锁紧键（35）对纱筒（2）外侧端固定卡接；收放座（11）上固接有与顶杆（38）相作用的抵座（39），所述锁定机构配套安装在抵座（39）上。

8.根据权利要求6所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：升降座（25）上固接有安装架（40），且安装盘（8）转动安装在安装架（40）上，所述驱动机构配套安装在安装架（40）与升降座（25）上，且驱动机构包括：固接在所述花键轴（32）上的第一同步轮（41），转动安装在升降座（25）上并与安装盘（8）固接的第一安装轴（42），固接在第一安装轴（42）上的第二同步轮（43）、第一轮盘（44），配套安装在第一轮盘（44）外缘处的第一棘爪（45），转动安装在安装架（40）上并布置在第一轮盘（44）外围的第一转筒（46），均匀固接在第一转筒（46）内壁并与第一棘爪（45）相作用的第一棘齿（47），固接在第一转筒（46）外壁的第一转动链轮（48），转动安装在升降座（25）上的第二安装轴（49），固接在第二安装轴（49）上的第二轮盘（50）、第一转动齿轮（51），配套安装在第二轮盘（50）外缘处的第二棘爪（52），转动安装在安装架（40）上并不止在第二轮盘（50）外围的第二转筒（53），均匀固接在第二转筒（53）内壁并与第二棘爪（52）相作用的第二棘齿（54），固接在第二转筒（53）外壁的第二转动链轮（55），转动安装在升降座（25）上的第三安装轴（56），固接在第三安装轴（56）上的第三转动链轮（57）、第二转动齿轮（58），固定安装在升降座（25）上的第三电机（59），固接在第三电机（59）转动轴上并与第二转动齿轮（58）相啮合的第三转动齿轮（60），转动安装在安装架（40）上的第四安装轴（61），固接在第四安装轴（61）上的第四转动齿轮（62）、第四转动链轮（63），固接在往复丝杆（10）上的第五转动链轮（64）；第一同步轮（41）、第二同步轮（43）通过同步带实现联动，第一转动链轮（48）、第二转动链轮（55）、第三转动链轮（57）通过链条实现链传动，第一转动齿轮（51）与第四转动齿轮（62）相啮合，第四转动链轮（63）与第五转动链轮（64）通过链条实现链传动。

9.根据权利要求7所述的一种自动化挂纱机器人，其特征在于：所述锁定机构包括：固接在所述抵座（39）上的安装筒（65），呈环形阵列开设在安装筒（65）外侧端的三组弧形滑槽（66），呈环形阵列固接在安装筒（65）外侧端并设置于弧形滑槽（66）一端的第一锁定杆（67），转动安装在安装筒（65）中的转动座（68），呈环形阵列固接在转动座（68）上并贯穿弧形滑槽（66）布置的第二锁定杆（69）；两组转动座（68）通过贯穿抵座（39）、收放座（11）布置的滑动套管（70）相接，其中一组安装筒（65）中固定安装有第四电机，且第四电机与滑动套管（70）动力连接，纱筒（2）上开设有三组呈环形阵列分布并与第一锁定杆（67）、第二锁定杆（69）嵌套插接的弧形通孔（71）。

10.一种自动化挂纱机器人控制方法，其特征在于：应用于如权利要求1-9所述的一种自动化挂纱机器人，包括挂纱过程与收纱过程；

所述挂纱过程为：通过控制横向行进机构、纵向行进机构以带动收挂机构与挂纱架（1）上特定部位的挂纱杆（7）水平相对；控制驱动机构带动往复丝杆（10）转动，进而驱动两组收放座（11）彼此远离，使靠近存放盘（3）一侧的锁定机构伸入存放腔（4）并将其中的纱筒（2）锁定，往复丝杆（10）进一步转动以驱动两组收放座（11）彼此靠近，控制驱动机构带动安装盘（8）转动180°的同时使存放盘（3）上相邻的存放腔（4）与锁定机构相对，进一步控制驱动机构带动两组收放座（11）彼此远离，安装有纱筒（2）的锁定机构将纱筒（2）挂在挂纱杆（7）上，另一组空置的锁定机构伸入存放腔（4）中锁定纱筒（2）；

所述收纱过程为：通过控制横向行进机构、纵向行进机构以带动收挂机构与挂纱架（1）上特定部位的纱筒（2）水平相对；控制驱动机构带动往复丝杆（10）转动，进而驱动两组收放座（11）彼此远离，使靠近挂纱架（1）一侧的锁定机构对其上的纱筒（2）锁定，往复丝杆（10）进一步转动以驱动两组收放座（11）彼此靠近，控制驱动机构带动安装盘（8）转动180°的同时使存放盘（3）上空置的存放腔（4）与锁定机构相对，进一步控制驱动机构带动两组收放座（11）彼此远离，安装有纱筒（2）的锁定机构将纱筒（2）存放于对应存放腔（4）中。

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