CN114988217B - 一种玻璃纤维纱卷自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于玻璃纤维络纱工序中原丝自动上料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维纱卷自动上料系统，包括纱架部件、三轴取纱部件、纱车和控制系统，纱车用于批量运输玻璃纤维纱卷，纱架部件包括与地基固定连接的龙门架和纱架，纱架上设有若干个纱卷放置位A，龙门架包括横梁；三轴取纱部件包括X轴移动架、Y轴移动分部件、Z轴移动分部件和取纱杆，X轴、Y轴、Z轴三者相互垂直，Z轴为竖直方向；取纱杆与直线移动部分Z固定连接，取纱杆为水平杆；X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均与控制系统相连。本发明可以达到的有益效果为：实现了上料过程自动化，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，提高了自动化生产水平。

Description

一种玻璃纤维纱卷自动上料系统

技术领域

本发明属于玻璃纤维络纱工序中原丝自动上料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维纱卷自动上料系统。

背景技术

玻璃纤维络纱工序中，传统的原丝上料方式为：先将满载纱卷的纱车推送至纱架附近，再由人工搬运纱卷至纱架上的所需空位。

上述上料/补料方式自动化程度低，无法自动采集生产信息化数据，与智能化管理不匹配，不仅生产不连续、效率低，而且人工劳动强度大，长期负重工作会产生对工人带来一定的身体损伤。此外，玻璃纤维属于特殊材料，皮肤接触会使工人有不适感，人工搬运上料会使工人多次接触玻璃纤维，影响工作环境体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种玻璃纤维纱卷自动上料系统，以提高自动化生产水平。

要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种玻璃纤维纱卷自动上料系统，包括纱架部件、三轴取纱部件、纱车和控制系统，

纱车用于批量运输玻璃纤维纱卷；

纱架部件包括与地基固定连接的龙门架和纱架，纱架上设有上下排列的N层纱卷放置层A，每层纱卷放置层A上设有若干个纱卷放置位A，纱卷放置位A用于放置玻璃纤维纱卷，龙门架包括横梁；

三轴取纱部件包括X轴移动架、Y轴移动分部件、Z轴移动分部件和取纱杆，X轴、Y轴、Z轴三者相互垂直，Z轴为竖直方向；

X轴移动架与纱架部件的横梁构成沿X轴往复直线移动的移动副，X轴移动架的移动由X轴电机驱动；

Y轴移动分部件包括固定部分Y和直线移动部分Y，固定部分Y和直线移动部分Y构成沿Y轴往复直线移动的移动副, 直线移动部分Y的移动由Y轴电机驱动，固定部分Y与X轴移动架固定连接；

Z轴移动分部件包括固定部分Z和直线移动部分Z，固定部分Z和直线移动部分Z构成沿Z轴往复直线移动的移动副, 直线移动部分Z的移动由Z轴电机驱动，固定部分Z与直线移动部分Y固定连接；

取纱杆与直线移动部分Z固定连接，取纱杆为水平杆，取纱杆用于在X轴电机、Y轴电机和Z轴电机的带动下将纱车上的玻璃纤维纱卷挑放至纱架上的纱卷放置位A；

X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均与控制系统相连。

进一步地，所述纱架部件的纱架包括左纱架和右纱架，左纱架和右纱架分列于所述Z轴移动分部件的左右两侧；所述取纱杆包括左取纱杆和右取纱杆，左取纱杆与左纱架相匹配，右取纱杆与右纱架相匹配。

进一步地，所述纱架上的每一个纱卷放置位A处设有1个叫纱开关，叫纱开关与所述控制系统相连。

进一步地，所述纱架上的每一个纱卷放置位A处设有1个反光镜，所述取纱杆的悬出外端设有镜面反射型光电开关，镜面反射型光电开关与所述控制系统相连；当纱卷放置位A上无玻璃纤维纱卷时，镜面反射型光电开关可以接收反光镜的反光；当纱卷放置位A上有玻璃纤维纱卷时，镜面反射型光电开关接收不到接收反光镜的反光。

进一步地，还包括地基固定连接的纱车到位检测部件，纱车到位检测部件设置于纱架部件的后部，纱车到位检测部件包括接近开关，接近开关用于感应纱车，接近开关与所述控制系统相连。

进一步地，所述纱车到位检测部件还包括电磁锁紧装置，用于所述纱车的锁紧。

进一步地，所述纱车到位检测部件还包括一对导向条，导向条用于为所述纱车直线行驶导向。

进一步地，所述纱车包括车架本体，车架本体的底部设有两行两列车轮，车架本体的前部和后部分别固定设有前推拉扶手和后推拉扶手，车架本体上设有N层纱卷放置层B，每层纱卷放置层B上设有若干个纱卷放置位B，纱卷放置位B用于放置玻璃纤维纱卷。

进一步地，所述Y轴移动分部件和Z轴移动分部件均为线性模组。

进一步地，所述X轴移动架上设有一对主动滚轮、一对被动滚轮和若干个限位导向辊，主动滚轮与转轴同轴固定连接，转轴与X轴移动架通过轴承转动连接，转轴与X轴电机的输出轴相连；纱架部件的横梁的断面为“工”型，主动滚轮和被动滚轮置于横梁的顶面上，限位导向辊与横梁的内侧面接触用于导向。

本发明可以达到的有益效果为：实现了上料过程自动化，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，提高了自动化生产水平。

附图说明

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的右视图；

图5是图2中Ⅰ部分的局部放大视图；

图6是发明实施例中纱架部件的立体图；

图7是发明实施例中纱架部件的主视图；

图8是图7的俯视图；

图9是图7的右视图；

图10是图7的A-A剖视图；

图11是图10中Ⅲ部分的局部放大视图；

图12是图6中Ⅱ部分的局部放大视图；

图13是发明实施例中三轴取纱部件的立体图；

图14是发明实施例中纱车的立体图；

图15是发明实施例中纱车的主视图；

图16是图15的俯视图；

图17是图15的侧视图；

图中：1-纱架部件，101-前支架，102-横梁，103-左纱架，104-后支架，105-右纱架，106-叫纱开关，107-反光镜, 108-纱卷放置层A，109-纱卷放置位A，

2-三轴取纱部件，201-X轴移动架，202-转轴，203-X轴电机，204-限位导向辊，205-主动滚轮，206-被动滚轮，207-Z轴电机，208-Y轴电机，209-Z轴移动分部件，2091-固定部分Z，2092-直线移动部分Z；210-Y轴移动分部件，2101-固定部分Y，2102-直线移动部分Y；211-升降块，212-镜面反射型光电开关，213-左取纱杆，214-右取纱杆；

3-纱车，301-车架本体，302-车轮，303-后推拉扶手，304-纱卷承载杆，305-前推拉扶手，306-纱卷放置层B；

4-纱车到位检测部件，401-电磁锁紧装置，402-安装架，403-接近开关，404-导向条；

5-玻璃纤维纱卷。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1-图4所示，一种玻璃纤维纱卷自动上料系统，包括纱架部件1、三轴取纱部件2、纱车3、纱车到位检测部件4和控制系统。

如图6-图9所示，纱架部件1包括与地基固定连接的龙门架和纱架，纱架包括左纱架103和右纱架105，左纱架103和右纱架105分布于左右两侧，左纱架103和右纱架105上均设有上下排列的4层纱卷放置层A108，每层纱卷放置层A108上设有18个纱卷放置位A109，纱卷放置位A109用于放置玻璃纤维纱卷5，龙门架包括前支架101、后支架104和横梁102，横梁102的断面为“工”型。

三轴取纱部件2包括X轴移动架201、Y轴移动分部件210、Z轴移动分部件209和取纱杆，X轴、Y轴、Z轴三者相互垂直，Z轴为竖直方向；

X轴移动架201与纱架部件1的横梁102构成沿X轴往复直线移动的移动副，X轴移动架201的移动由X轴电机203驱动；

Y轴移动分部件210包括固定部分Y2101和直线移动部分Y2102，固定部分Y2101和直线移动部分Y2102构成沿Y轴往复直线移动的移动副, 直线移动部分Y2102的移动由Y轴电机208驱动，固定部分Y2101与X轴移动架201固定连接；

Z轴移动分部件209包括固定部分Z2091和直线移动部分Z2092，固定部分Z2091和直线移动部分Z2092构成沿Z轴往复直线移动的移动副, 直线移动部分Z2092的移动由Z轴电机207驱动，固定部分Z2091与直线移动部分Y2102固定连接；直线移动部分Z2092设置于左纱架103和右纱架105之间；

取纱杆与直线移动部分Z2092固定连接，取纱杆为水平杆，取纱杆包括左取纱杆213和右取纱杆214，左取纱杆213和右取纱杆214均与升降块211固定连接；取纱杆用于在X轴电机203、Y轴电机208和Z轴电机207的带动下将纱车3上的玻璃纤维纱卷5挑放至纱架上的纱卷放置位A109；左取纱杆213与左纱架103相匹配，右取纱杆214与右纱架105相匹配；

X轴电机203、Y轴电机208和Z轴电机207均与控制系统相连。

如图13所示，本实施例中Y轴移动分部件210为Y轴线性模组，Z轴移动分部件209为Z轴线性模组，线性模组的结构属于现有技术，在市场上可以根据所需尺寸进行商品定制，故在此不再详述。

如图13所示，X轴移动架201上设有一对主动滚轮205、一对被动滚轮206和若干个限位导向辊204，主动滚轮205与转轴202同轴固定连接，转轴202与X轴移动架201通过轴承转动连接，转轴202与X轴电机203的输出轴相连；纱架部件1的横梁102的断面为“工”型，主动滚轮205和被动滚轮206置于横梁102的顶面上，限位导向辊204与横梁102的内侧面接触用于导向。

当纱卷放置位A109处于空缺状态时，为了便于人工叫纱，在纱架上的每一个纱卷放置位A109处设有1个叫纱开关106，叫纱开关106与控制系统相连。

为了防止在叫纱开关106被误碰的前提下重复上料，重复上料会导致物料相撞，使设备存在安全隐患，在纱架上的每一个纱卷放置位A109处设有1个反光镜107，取纱杆的悬出外端设有镜面反射型光电开关212，镜面反射型光电开关212与控制系统相连；当纱卷放置位A109上无玻璃纤维纱卷5时，镜面反射型光电开关212可以接收反光镜107的反光；当纱卷放置位A109上有玻璃纤维纱卷5时，镜面反射型光电开关212接收不到接收反光镜107的反光。

纱车到位检测部件4设置于纱架部件1的后部，纱车到位检测部件4包括接近开关403，接近开关403固定于安装架402上，接近开关403用于感应纱车3；接近开关403与控制系统相连，便于纱车3的到位检测。

为了在纱车3到位后，对纱车3实现自动锁紧定位，纱车到位检测部件4还包括电磁锁紧装置401，电磁锁紧装置401与地基相对固定，电磁锁紧装置401通电时可以通过电磁力对纱车3锁紧。

为了纱车3到位精准，纱车到位检测部件4还包括一对与地基固定连接的导向条404，导向条404用于为纱车3直线行驶导向。

纱车3用于批量运输玻璃纤维纱卷5，如图14-图17所示，纱车3包括车架本体301，车架本体301的底部设有两行两列车轮302，车架本体301的前部和后部分别固定设有前推拉扶手305和后推拉扶手303，车架本体301上设有4层纱卷放置层B306，每层纱卷放置层B306上设有6根纱卷承载杆304，6根纱卷承载杆304形成左右3对纱卷放置位B，纱卷放置位B用于放置玻璃纤维纱卷5；纱车3的结构为前后对称、左右对称。

本实施例的使用：

（1）人工将满载玻璃纤维纱卷5的纱车3推至左纱架103或右纱架105的后部纱车停车位置。

（2）接近开关403检测到纱车3后，控制系统控制相应的电磁锁紧装置401得电，通过电磁力对纱车3锁紧。

（3）取纱杆的初始位置在原点位置（原点位置在设备调试阶段已经定好）。

（4）通过人工观察的方式发现某一个纱卷放置位A109上的纱用尽时，人工启动叫纱开关106，向控制系统发出叫纱指令。

（5）控制系统通过控制X轴电机203、Y轴电机208和Z轴电机207的动作，使取纱杆将纱车3上相应位置处的玻璃纤维纱卷5取出，并移动至该空缺处的外部，控制系统判断镜面反射型光电开关212是否获得反射信号，如果镜面反射型光电开关212获得了反射信号，则将玻璃纤维纱卷5放置于该空缺处；如果镜面反射型光电开关212没有获得反射信号，则控制系统通过控制X轴电机203、Y轴电机208和Z轴电机207动作，将玻璃纤维纱卷5放回原位，而后使取纱杆回原点位置。

（6）当纱车3上内侧的玻璃纤维纱卷5取完之后，人工复位电磁锁紧装置401的开关，电磁锁紧装置401失电，人工将纱车3拉出并调头，再推入纱车停车位置。

在本发明的描述中，“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅是本发明的其中一种实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思路的前提下所做出的若干改进和润饰均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种玻璃纤维纱卷自动上料系统，其特征是：包括纱架部件（1）、三轴取纱部件（2）、纱车（3）和控制系统，

纱车（3）用于批量运输玻璃纤维纱卷（5）；

纱架部件（1）包括与地基固定连接的龙门架和纱架，纱架上设有上下排列的N层纱卷放置层A（108），每层纱卷放置层A（108）上设有若干个纱卷放置位A（109），纱卷放置位A（109）用于放置玻璃纤维纱卷（5），龙门架包括横梁（102）；

三轴取纱部件（2）包括X轴移动架（201）、Y轴移动分部件（210）、Z轴移动分部件（209）和取纱杆，X轴、Y轴、Z轴三者相互垂直，Z轴为竖直方向；

X轴移动架（201）与纱架部件（1）的横梁（102）构成沿X轴往复直线移动的移动副，X轴移动架（201）的移动由X轴电机（203）驱动；

Y轴移动分部件（210）包括固定部分Y（2101）和直线移动部分Y（2102），固定部分Y（2101）和直线移动部分Y（2102）构成沿Y轴往复直线移动的移动副, 直线移动部分Y（2102）的移动由Y轴电机（208）驱动，固定部分Y（2101）与X轴移动架（201）固定连接；

Z轴移动分部件（209）包括固定部分Z（2091）和直线移动部分Z（2092），固定部分Z（2091）和直线移动部分Z（2092）构成沿Z轴往复直线移动的移动副, 直线移动部分Z（2092）的移动由Z轴电机（207）驱动，固定部分Z（2091）与直线移动部分Y（2102）固定连接；

取纱杆与直线移动部分Z（2092）固定连接，取纱杆为水平杆，取纱杆用于在X轴电机（203）、Y轴电机（208）和Z轴电机（207）的带动下将纱车（3）上的玻璃纤维纱卷（5）挑放至纱架上的纱卷放置位A（109）；

X轴电机（203）、Y轴电机（208）和Z轴电机（207）均与控制系统相连；

所述纱架上的每一个纱卷放置位A（109）处设有1个叫纱开关（106），叫纱开关（106）与所述控制系统相连；

所述纱架上的每一个纱卷放置位A（109）处设有1个反光镜（107），反光镜（107）的反射面与纱卷放置位A（109）的放置平面之间的夹角呈钝角；所述取纱杆的悬出外端设有镜面反射型光电开关（212），镜面反射型光电开关（212）与所述控制系统相连；当纱卷放置位A（109）上无玻璃纤维纱卷（5）时，镜面反射型光电开关（212）可以接收反光镜（107）的反光；当纱卷放置位A（109）上有玻璃纤维纱卷（5）时，镜面反射型光电开关（212）接收不到接收反光镜（107）的反光；

还包括地基固定连接的纱车到位检测部件（4），纱车到位检测部件（4）设置于纱架部件（1）的后部，纱车到位检测部件（4）包括接近开关（403），接近开关（403）用于感应纱车（3），接近开关（403）与所述控制系统相连；

所述纱车到位检测部件（4）还包括电磁锁紧装置（401），用于所述纱车（3）的锁紧；

所述纱车（3）包括车架本体（301），车架本体（301）的底部设有两行两列车轮（302），车架本体（301）的前部和后部分别固定设有前推拉扶手（305）和后推拉扶手（303），车架本体（301）上设有N层纱卷放置层B（306），每层纱卷放置层B（306）上设有6根纱卷承载杆（304），6根纱卷承载杆（304）形成左右3对纱卷放置位B，纱卷放置位B用于放置玻璃纤维纱卷（5）；纱车（3）的结构为前后对称、左右对称；

使用原理：通过人工观察的方式发现某一个纱卷放置位A（109）上的纱用尽时，人工启动叫纱开关（106），向控制系统发出叫纱指令；控制系统通过控制X轴电机（203）、Y轴电机（208）和Z轴电机（207）的动作，使取纱杆将纱车（3）上相应位置处的玻璃纤维纱卷（5）取出，并移动至空缺处的外部，控制系统判断镜面反射型光电开关（212）是否获得反射信号，如果镜面反射型光电开关（212）获得了反射信号，则将玻璃纤维纱卷（5）放置于空缺处；如果镜面反射型光电开关（212）没有获得反射信号，则控制系统通过控制X轴电机（203）、Y轴电机（208）和Z轴电机（207）动作，将玻璃纤维纱卷（5）放回原位，而后使取纱杆回原点位置；当纱车（3）上内侧的玻璃纤维纱卷（5）取完之后，人工复位电磁锁紧装置（401）的开关，电磁锁紧装置（401）失电，人工将纱车（3）拉出并调头，再推入纱车停车位置。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维纱卷自动上料系统，其特征是：所述纱架部件（1）的纱架包括左纱架（103）和右纱架（105），左纱架（103）和右纱架（105）分列于所述Z轴移动分部件（209）的左右两侧；所述取纱杆包括左取纱杆（213）和右取纱杆（214），左取纱杆（213）与左纱架（103）相匹配，右取纱杆（214）与右纱架（105）相匹配。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维纱卷自动上料系统，其特征是：所述纱车到位检测部件（4）还包括一对导向条（404），导向条（404）用于为所述纱车（3）直线行驶导向。

4.根据权利要求1所述的玻璃纤维纱卷自动上料系统，其特征是：所述Y轴移动分部件（210）和Z轴移动分部件（209）均为线性模组。

5.根据权利要求1所述的玻璃纤维纱卷自动上料系统，其特征是：所述X轴移动架（201）上设有一对主动滚轮（205）、一对被动滚轮（206）和若干个限位导向辊（204），主动滚轮（205）与转轴（202）同轴固定连接，转轴（202）与X轴移动架（201）通过轴承转动连接，转轴（202）与X轴电机（203）的输出轴相连；纱架部件（1）的横梁（102）的断面为“工”型，主动滚轮（205）和被动滚轮（206）置于横梁（102）的顶面上，限位导向辊（204）与横梁（102）的内侧面接触用于导向。

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