CN207986093U - 基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，包括一机架(2)，一储纱架(1)，用于存放待取纱卷(6)；一横向导轨(3)，安装在机架上，为自动取放纱小车(4)进行导向；一自动取放纱小车(4)，用于将从储纱架(1)抓取到的纱卷(6)放置在指定的纱架(5)上，该自动取放纱小车(4)接入控制系统。本实用新型的优点是：行走部分采用伺服电机带动齿轮沿齿条行走，加减速时间短，运行速度快，定位精度高，同时避免由于安装齿条误差所带来的齿轮磨损，增加了齿轮的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统。
背景技术
短切纤维是无碱玻璃纤维制品的一类重要产品。短切使用的原纱由于品种不一每个纱卷净重超过25公斤，每班生产产品超过20吨左右，在生产过程中至少需要4名员工由纱车卸下纱，再安放到两边的纱架上供生产使用，劳动强度高、效率低。
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，本实用新型的技术方案是：
基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，包括一机架(2)，一储纱架(1)，用于存放待取纱卷(6)；一横向导轨(3)，安装在机架上，为自动取放纱小车(4)进行导向；一自动取放纱小车(4)，用于将从储纱架(1)抓取到的纱卷(6)放置在指定的纱架(5)上，在所述的纱架(5)处固定的安装有用于自动检测缺纱的压力传感器(7)，所述的自动取放纱小车(4)以及压力传感器(7)均接入控制系统。
所述自动取放纱小车(4)包括视觉取放机构(41)、回转机构(43)、垂直升降机构(42)、纵向进给机构(44)和横向进给机构(45)，所述的视觉取放机构(41)安装在垂直升降机构(42)上，随垂直升降机构上下移动；所述垂直升降机构(42)固定安装在回转机构(43)的下面，随回转机构进行旋转；所述回转机构(43)安装在纵向进给机构(44)上，所述纵向进给机构(44)通过纵向导轨(445)滑动的安装在横向进给机构(45)上；所述横向进给机构(45)通过四组横向滚轮组托架(454)滑动的安装在横向导轨(3)上。
所述的视觉取放机构(41)包括支座(414)和挑纱架(413)，所述支座(414)的上部固定安装有用于探测纱架(5)上有无纱卷(6) 并纠正由于纱架(5)上托盘位置偏差造成原丝偏差的探照摄像头 (411)；所述支座(414)的前部滑动的安装有至少三组用于取放纱卷(6)的挑纱架(413)；该挑纱架(413)通过安装在支座(414)内的伸缩气缸(412)驱动，所述挑纱架(413)在伸缩气缸(412)的驱动下进行前后移动。
所述垂直升降机构包括第一伺服电机(421)和驱动丝杆(422)，所述的第一伺服电机(421)通过电机安装架固定的安装在回转机构的旋转平台(432)上，所述的驱动丝杆(422)沿竖直方向设置，所述的第一伺服电机(421)驱动丝杆(422)转动；所述的驱动丝杆(422) 上转动的安装有丝杠滑块(423)，所述的驱动丝杆(422)的转动带动丝杠滑块(423)上下运动，所述丝杠滑块(423)与支座(414)连接在一起。
所述的回转机构(43)包括第二伺服电机(431)和旋转平台(432)，所述的第二伺服电机(431)固定在安装架上，驱动涡轮蜗杆减速机转动，在所述安装架上转动的安装有一旋转平台(432)，该旋转平台(432) 通过所述的涡轮蜗杆减速机驱动，在水平方向上自由回转；所述旋转平台(432)带动垂直升降机构(42)自由旋转。
所述纵向进给机构(44)包括第三伺服电机(441)以及安装在纵向导轨(445)内侧的同步带轮(442)，所述的第三伺服电机(441) 固定在电机安装架上，其中一侧的纵向导轨(445)上固定安装的两个同步带轮(442)通过同步带(443)传动连接，在所述的纵向进给机构(44)面中部固定的安装有两个同步带直线滑台(444)，所述的同步带(443)穿过同步带直线滑台(444)内部与所述的同步带直线滑台(444)啮合，驱动纵向进给机构(44)往复移动；另一侧的纵向导轨的外侧安装有电缆托架。
所述横向进给机构(45)包括第四伺服电机(451)，该第四伺服电机安装在设置有同步轮的纵向导轨的外侧，在该第四伺服电机(451) 输出轴上装有齿轮(452)，所述的齿轮(452)与固定的安装在机架(2) 上的齿条(453)啮合；通过所述齿轮(452)与齿条(453)的啮合，驱动横向滚轮组托架(454)在横向导轨(3)上横向移动。
本实用新型的优点是：
1、行走部分采用伺服电机带动齿轮沿齿条行走，加减速时间短，运行速度快，定位精度高，同时避免由于安装齿条误差所带来的齿轮磨损，增加了齿轮的使用寿命。
2、解决人工装卸的高强度问题，大大提高了劳动效率；
3、视觉取放机构能够准确定位纱架上的不同放料位置，从而避免了视觉系统结构复杂而造成的原材料浪费。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1自动取放纱小车的结构示意图。
图4是图3中各部件连接示意图。
图5是图4中视觉取放机构结构示意图。
图6是图4中垂直升降机构结构示意图。
图7是图4中回转机构结构示意图。
图8是图4中纵向进给机构结构示意图。
图9是图4中横向进给机构结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
参见图1至图9，本实用新型涉及一种基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，包括一机架2，一储纱架1，用于存放待取纱卷6；一横向导轨3，安装在机架上，为自动取放纱小车4进行导向；一自动取放纱小车4，用于将从储纱架1抓取到的纱卷6放置在指定的纱架5 上，在所述的纱架5处处固定的安装有用于自动检测缺纱的压力传感器7，所述的自动取放纱小车4以及压力传感器7均接入控制系统.
所述自动取放纱小车4包括视觉取放机构41、回转机构43、垂直升降机构42、纵向进给机构44和横向进给机构45，所述的视觉取放机构41安装在垂直升降机构42上，随垂直升降机构上下移动；所述垂直升降机构42固定安装在回转机构43的下面，随回转机构进行旋转；所述回转机构43安装在纵向进给机构44上，所述纵向进给机构 44通过纵向导轨445滑动的安装在横向进给机构45上；所述横向进给机构45通过四组横向滚轮组托架454滑动的安装在横向导轨3上。
所述的视觉取放机构41包括支座414和挑纱架413，所述支座414 的上部固定安装有用于探测纱架5上有无纱卷6并纠正由于纱架5上托盘位置偏差造成原丝偏差的探照摄像头411；所述支座414的前部滑动的安装有至少三组用于取放纱卷6的挑纱架413；该挑纱架413通过安装在支座414内的伸缩气缸412驱动，所述挑纱架413在伸缩气缸 412的驱动下进行前后移动。
所述垂直升降机构包括第一伺服电机421和驱动丝杆422，所述的第一伺服电机421通过电机安装架固定的安装在回转机构的旋转平台 432上，所述的驱动丝杆422沿竖直方向设置，所述的第一伺服电机 421驱动丝杆422转动；所述的驱动丝杆422上转动的安装有丝杠滑块 423，所述的驱动丝杆422的转动带动丝杠滑块423上下运动，所述丝杠滑块423与支座414连接在一起。
所述的回转机构43包括第二伺服电机431和旋转平台432，所述的第二伺服电机431固定在安装架上，驱动涡轮蜗杆减速机转动，在所述安装架上转动的安装有一旋转平台432，该旋转平台432通过所述的涡轮蜗杆减速机驱动，在水平方向上自由回转；所述旋转平台432带动垂直升降机构42自由旋转。
所述纵向进给机构44包括第三伺服电机441以及安装在纵向导轨 445内侧的同步带轮442，所述的第三伺服电机441固定在电机安装架上，其中一侧的纵向导轨445上固定安装的两个同步带轮442通过同步带443传动连接，在所述的纵向进给机构44面中部固定的安装有两个同步带直线滑台444，所述的同步带443穿过同步带直线滑台444 内部与所述的同步带直线滑台444啮合，驱动纵向进给机构44往复移动；另一侧的纵向导轨的外侧安装有电缆托架。
所述横向进给机构45包括第四伺服电机451，该第四伺服电机安装在设置有同步轮的纵向导轨的外侧，在该第四伺服电机451输出轴上装有齿轮452，所述的齿轮452与固定的安装在机架2上的齿条453 啮合；通过所述齿轮452与齿条453的啮合，驱动横向滚轮组托架454 在横向导轨3上横向移动。
本实用新型的工作原理是：当检测到某个纱架5内的纱卷6即将用尽时，系统检测到压力传感器7输出信号低于设定值后发出信号，自动取放纱小车4开始启动，视觉取放机构41的伸缩气缸412伸出，挑纱架413深入放置在储纱架1上的丝卷6内；此时垂直升降机构42 启动，第一伺服电机421带动驱动丝杆422转动，带动与丝杠滑块423 连接的视觉取放机构41上提，纱卷6离开储纱架1；伸缩气缸412收缩，挑纱架413带着纱卷6缩回；横向进给机构45启动，第四伺服电机451带动齿轮452旋转，通过与齿轮啮合的齿条，在横向导轨3上沿横向进给方向运动，到达指定的纱架5后停止；垂直升降机构42启动，上下运动到指定层数，视觉取放机构41的伸缩气缸412伸出，挑纱架413将纱卷6放置到指定纱架5内；如果指定纱架5位于相反的一侧(纱架分为左右两侧)，自动取放纱小车4抓取纱卷6并移动至指定纱架位置后回转机构43启动，第二伺服电机431驱动涡轮蜗杆减速机转动，带动旋转台432将垂直升降机构42旋转180°，纵向进给机构44启动，第三伺服电机减速机441驱动同步带443线性移动，驱动与同步带直线滑台444连接的纵向进给机构44移动，与其连接的回转机构及垂直升降机构42沿纵向进给方向移动至相应位置，视觉取放机构41将纱卷6放置到指定的纱架5内。
Claims (7)
1.基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，包括一机架(2)，一储纱架(1)，用于存放待取纱卷(6)；一横向导轨(3)，安装在机架上，为自动取放纱小车(4)进行导向；一自动取放纱小车(4)，用于将从储纱架(1)抓取到的纱卷(6)放置在指定的纱架(5)上，在所述的纱架(5)处固定的安装有用于自动检测缺纱的压力传感器(7)，所述的自动取放纱小车(4)以及压力传感器(7)均接入控制系统。
2.根据权利要求1所述的基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，所述自动取放纱小车(4)包括视觉取放机构(41)、回转机构(43)、垂直升降机构(42)、纵向进给机构(44)和横向进给机构(45)，所述的视觉取放机构(41)安装在垂直升降机构(42)上，随垂直升降机构上下移动；所述垂直升降机构(42)固定安装在回转机构(43)的下面，随回转机构进行旋转；所述回转机构(43)安装在纵向进给机构(44)上，所述纵向进给机构(44)通过纵向导轨(445)滑动的安装在横向进给机构(45)上；所述横向进给机构(45)通过四组横向滚轮组托架(454)滑动的安装在横向导轨(3)上。
3.根据权利要求2所述的基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，所述的视觉取放机构(41)包括支座(414)和挑纱架(413)，所述支座(414)的上部固定安装有用于探测纱架(5)上有无纱卷(6)并纠正由于纱架(5)上托盘位置偏差造成原丝偏差的探照摄像头(411)；所述支座(414)的前部滑动的安装有至少三组用于取放纱卷(6)的挑纱架(413)；该挑纱架(413)通过安装在支座(414)内的伸缩气缸(412)驱动，所述挑纱架(413)在伸缩气缸(412)的驱动下进行前后移动。
4.根据权利要求2所述的基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，所述垂直升降机构包括第一伺服电机(421)和驱动丝杆(422)，所述的第一伺服电机(421)通过电机安装架固定的安装在回转机构的旋转平台(432)上，所述的驱动丝杆(422)沿竖直方向设置，所述的第一伺服电机(421)驱动丝杆(422)转动；所述的驱动丝杆(422)上转动的安装有丝杠滑块(423)，所述的驱动丝杆(422)的转动带动丝杠滑块(423)上下运动，所述丝杠滑块(423)与支座(414)连接在一起。
5.根据权利要求2所述的基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，所述的回转机构(43)包括第二伺服电机(431)和旋转平台(432)，所述的第二伺服电机(431)固定在安装架上，驱动涡轮蜗杆减速机转动，在所述安装架上转动的安装有一旋转平台(432)，该旋转平台(432)通过所述的涡轮蜗杆减速机驱动，在水平方向上自由回转；所述旋转平台(432)带动垂直升降机构(42)自由旋转。
6.根据权利要求2所述的基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，所述纵向进给机构(44)包括第三伺服电机(441)以及安装在纵向导轨(445)内侧的同步带轮(442)，所述的第三伺服电机(441)固定在电机安装架上，其中一侧的纵向导轨(445)上固定安装的两个同步带轮(442)通过同步带(443)传动连接，在所述的纵向进给机构(44)面中部固定的安装有两个同步带直线滑台(444)，所述的同步带(443)穿过同步带直线滑台(444)内部与所述的同步带直线滑台(444)啮合，驱动纵向进给机构(44)往复移动；另一侧的纵向导轨的外侧安装有电缆托架。
7.根据权利要求2所述的基于视觉精确定位的短切纤维自动上纱系统，其特征在于，所述横向进给机构(45)包括第四伺服电机(451)，该第四伺服电机安装在设置有同步轮的纵向导轨的外侧，在该第四伺服电机(451)输出轴上装有齿轮(452)，所述的齿轮(452)与固定的安装在机架(2)上的齿条(453)啮合；通过所述齿轮(452)与齿条(453)的啮合，驱动横向滚轮组托架(454)在横向导轨(3)上横向移动。
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