CN210368259U - 一种全自动上料多工位绣花机换底线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请提供一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，不仅能够实现梭壳自动更换，同时能够自动补充备用梭壳及回收替换下的梭壳，实现梭壳全自动快速更换，大大提高梭壳更换效率，最终提高电脑绣花机生产效率。系统包括水平导向机构、平移驱动装置、梭壳更换装置、旋转储料盘和储料盘自动更换装置；所述平移驱动装置滑动连接水平导向机构，梭壳更换装置设置在平移驱动装置上，所述梭壳更换装置由平移驱动装置驱动可在绣花机的多个工位之间移动；所述旋转储料盘可拆卸连接梭壳更换装置，所述旋转储料盘用于存放多个备用梭壳；所述储料盘自动更换装置位于水平导向机构的一端，储料盘自动更换装置用于拆卸及更换旋转储料盘。

Description

一种全自动上料多工位绣花机换底线系统

技术领域

本实用新型涉及纺织设备领域，尤其涉及应用于一种多工位自动换梭壳装置。

背景技术

目前，电脑绣花机的技术不断迭代升级，现有的电脑绣花机技术研发主要是向多工位高转速方向发展，使生产效率不断提升，但是电脑绣花机底线是由梭壳和梭芯组成，绣花机在运行到底线用完时，都需要更换梭壳（梭芯），多头绣花机换梭壳将耗费大量的停机时间，因此更换梭壳的工作效率严重制约了绣花机生产效率的进一步提升。

同时，现有的多头绣花机是其机架上设置一排数量众多的机头工位，每个机头工位处设置一个梭箱体，梭箱体内设置安装梭壳的机头。梭壳上设置有栓锁柄和栓锁滑动件，通过拨动栓梭柄使栓锁滑动件向内侧滑动即可以快速解锁梭壳，实现梭壳安装和拆卸。由于绣花机其机头和梭箱体间隔空间小，附属结构较为复杂，且通常设置高度在常人腰部，梭壳更换时空间较小，需要人工蹲下进行更换，劳动强度高，生产效率低。通过机械设备自动完成梭壳及底线更换工作，就成为了电脑绣花机工作效率提升的重点研究方向。

近来行业内技术人员进行了诸多尝试，出现了一些绣花机自动换底线装置的技术雏形，主要着眼于利用机械装置完成梭壳拆卸和安装的执行动作。虽然这些技术方案能够大大降低梭壳更换时的停机时间，而对于备用梭壳的补充工作仍然是由人工完成。因此，对于多头高速绣花机仍然需要配置专人进行看守维护工作，负责及时补充备用梭壳和回收替换下的梭壳，人力投入仍然很高。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的绣花机自动换底线装置的上述不足之处，提供不仅能够实现梭壳自动更换，同时能够自动补充备用梭壳及回收替换下的梭壳，实现梭壳全自动快速更换，大大提高梭壳更换效率，最终提高电脑绣花机生产效率的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型申请提供一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，包括水平导向机构、平移驱动装置、梭壳更换装置、旋转储料盘和储料盘自动更换装置；所述平移驱动装置滑动连接水平导向机构，梭壳更换装置设置在平移驱动装置上，所述梭壳更换装置由平移驱动装置驱动可在绣花机的多个工位之间移动；所述旋转储料盘可拆卸连接梭壳更换装置，所述旋转储料盘用于存放多个备用梭壳；所述储料盘自动更换装置位于水平导向机构的一端，储料盘自动更换装置用于更换旋转储料盘。

作为优选，所述储料盘自动更换装置包括储料盘抓取机构、机械手和储料盘存放机构，储料盘抓取机构设置在机械手末端,机械手驱动储料盘抓取机构升降和平移将旋转储料盘拆卸存放于储料盘存放机构或从储料盘存放机构上抓取旋转储料盘进行安装。

作为优选，所述旋转储料盘中心设置有轴孔，所述储料盘存放机构包括托盘、托盘底座和托盘平移丝杆机构，托盘滑动连接托盘底座，托盘平移丝杆机构设置在托盘底座内，所述托盘平移丝杆机构驱动托盘在托盘底座上滑动，所述托盘顶面设置若干用于定位旋转储料盘的轴孔的定位柱。

作为优选，所述旋转储料盘一侧端面可拆卸连接梭壳更换装置，另一侧端面同轴设置圆台形的定位凸台；所述储料盘抓取机构包括复位伺服电机、电磁铁吸盘、吸盘旋转底座，所述电磁铁吸盘转动连接吸盘旋转底座，复位伺服电机连接电磁铁吸盘并驱动电磁铁吸盘旋转，所述电磁铁吸盘的端面设置配合所述定位凸台的定位凹槽。

作为优选，所述机械手包括第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨和滑动座，所述第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨依次垂直滑动连接构成三坐标导轨机构，第一直线导轨平行水平导向机构，第三直线导轨垂直水平导向机构，滑动座滑动连接第三直线导轨，储料盘抓取机构转动连接滑动座。

作为优选，所述第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨均设置有导轨丝杆机构，第一直线导轨的导轨丝杆机构驱动第二直线导轨沿着第一直线导轨滑动，第二直线导轨的导轨丝杆机构驱动第三直线导轨沿着第二直线导轨滑动，第三直线导轨的导轨丝杆机构驱动滑动座沿着第二直线导轨滑动。

作为优选，所述旋转储料盘的周向侧面设置若干梭壳存放工位，所述梭壳存放工位包括用于放置梭壳的芯轴；所述芯轴沿旋转储料盘径向固定连接在旋转储料盘侧面；所述芯轴的两侧分别安装有梭壳定位片和线头夹持结构。

作为优选，所述芯轴顶端设置用于定位梭壳中心梭孔的环形定位槽，芯轴底端同轴设置有圆柱形的托座，所述托座嵌设于旋转储料盘侧面。

作为优选，梭壳定位片设置于芯轴远离梭壳更换装置一侧，梭壳定位片朝向芯轴的侧面为配合梭壳侧面弧面机构的弧形面，梭壳定位片在所述弧形面的末端设置有配合梭壳的栓锁滑动件末端的定位缺口，且梭壳定位片的弧形面在定位缺口两侧设置限位凸起。

作为优选，所述线头夹持结构包括固定连接在所述旋转储料盘侧壁上的线头定位片和弹性夹片；所述线头定位片设置在芯轴靠近梭壳更换装置一侧，所述弹性夹片连接线头定位片。

作为优选，所述线头夹持结构还包括定位螺钉、调节螺钉和复位弹簧，线头定位片和弹性夹片下部通过定位螺钉固定连接储料转盘侧面，线头定位片和弹性夹片上部通过调节螺钉连接，复位弹簧在调节螺钉上，复位弹簧顶靠弹性夹片上部背向线头定位片的一侧，所述弹性夹片和线头定位片之间的间隙用于夹持线头。

作为优选，所述梭壳更换装置包括第一基板、驱动盘和第一伺服电机，所述第一伺服电机设置在第一基板一侧，第一伺服电机的输出轴穿过第一基板连接驱动盘，旋转储料盘和驱动盘可拆卸连接。

作为优选，驱动盘端面中心设置驱动轴，驱动盘端面在驱动轴一侧设置有定位销，旋转储料盘靠近梭壳更换装置一侧侧面设置配合所述驱动轴的轴孔，旋转储料盘同侧设置配合所述定位销的销孔。

作为优选，所述旋转储料盘靠近梭壳更换装置一侧侧面设置有第一磁铁，所述驱动盘端面设置有第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁异极相对。

作为优选，所述驱动盘端面设置若干凸出端面的间隔凸起，旋转储料盘连接驱动盘时，所述间隔凸起顶靠旋转储料盘侧面。

作为优选，所述梭壳更换装置还包括第二基板、摆动伸缩机构和机械手指机构，摆动伸缩机构转动连接第二基板，摆动伸缩机构上设置机械手指机构，所述摆动伸缩机构摆动到下方时，机械手指机构指向旋转储料盘上的梭壳存放工位，所述第一基板固定安装于第一基板的下方。

作为优选，所述摆动伸缩机构包括第二伺服电机、摆杆、滑动底座和摆动拨叉，所述摆杆和摆动拨叉转动连接第二基板的两个对角位置，第二基板在摆杆和摆动拨叉之间设置有导向槽，所述导向槽上端指向水平方向，下端指向旋转储料盘，滑动底座滑动连接摆杆，滑动底座滑动连接摆动拨叉；所述第二伺服电机设置于第二基板上，第二伺服电机连接摆动拨叉，用于驱动摆动拨叉转动；所述机械手指机构包括连接底座、电磁推杆、梭壳固定架、拨钩，所述连接底座连接滑动底座，滑动底座末端设置梭壳固定架，滑动底座在梭壳固定架一侧转动连接有拨钩，所述拨钩设置有拨片和复位扭簧，所述连接底座在拨片一侧设置电磁推杆，所述电磁推杆推出时通过拨动拨片转动拨钩向梭壳固定架一侧转动，所述拨钩用于拨动栓锁柄，所述梭壳固定架为“L”形结构，梭壳固定架内侧设置有配合梭壳的栓锁柄中部通孔的限位凸块。

作为优选，水平导向机构包括若干段直线的水平导轨和直线齿条，所述平移驱动装置包括第三基板、第三伺服电机、驱动齿轮和滑动导向座，第三伺服电机和滑动导向座设置于第三基板，第三伺服电机连接驱动齿轮，滑动导向座滑动连接水平导轨，沿水平导轨设置有直线齿条，所述驱动齿轮啮合直线齿条。

作为优选，所述梭壳更换装置和平移驱动装置之间设置升降机构，所述升降机构用于抬升或降低梭壳更换装置相对于平移驱动装置的高度。

作为优选，所述升降机构包括升降丝杆、升降座和第四伺服电机，所述升降丝杆竖直设置在梭壳抓取部和平移驱动装置之间，所述升降座设置有啮合升降丝杆的螺纹孔，升降座连接梭壳抓取部，第四伺服电机安装于平移驱动装置，第四伺服电机连接升降丝杆，用于驱动升降丝杆旋转。

作为优选，所述系统还包括控制主机、梭壳更换控制板、位置传感器，梭壳更换装置设置梭壳更换控制板和位置传感器，所述控制主机用于通讯控制梭壳更换控制板，梭壳更换控制板用于控制梭壳更换装置，位置传感器用于定位梭壳更换装置位置。

本实用新型申请基于上述系统，实现梭壳的自动更换，以及自动完成拆卸后梭壳的回收、备用梭壳补充的目的。梭壳更换装置通过平移驱动装置可沿着水平导向机构平移到底线用尽梭箱体下方进行梭壳更换工作。旋转储料盘跟随梭壳更换装置移动，拆卸下来的梭壳放置于旋转储料盘的梭壳存放工位上，而备用梭壳则直接从旋转储料盘的梭壳存放工位上抓取。每个梭壳更换装置负责若干梭箱体工位的梭壳更换工作，直至旋转储料盘上的备用梭壳用尽。

待旋转储料盘上的备用梭壳用尽，所有梭壳更换装置平移至水平导向机构一端的空置工位上，由储料盘自动更换装置更换旋转储料盘，将备用梭壳用尽放置拆卸后梭壳的旋转储料盘拆卸下来，并将存放后备用梭壳的旋转储料盘替换备用梭壳用尽的旋转储料盘。旋转储料盘的更换工作，全部由储料盘自动更换装置完成。操作人员只需要将装配好备用梭壳的旋转储料盘，提前放置在储料盘存放机构上。如此操作人员需要看护的一台电脑绣花机的间隔时间大大延长，甚至只需要每天在储料盘存放机构上放置足够的旋转储料盘就足够，绣花机一天的需求，同一个操作人员便可以同时看护多台绣花机设备，从而大大降低了操作难度和人力投入。

附图说明

图1为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统的结构示意图。

图2为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统中储料盘自动更换装置的结构示意图。

图3为图1的右视结构示意图。

图4为图1的左视结构示意图。

图5为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统中旋转储料盘的结构示意图。

图6为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统中梭壳更换装置的结构示意图。

图7为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统中驱动盘的结构示意图。

图8为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统中梭壳更换装置在抓取备用梭壳或放置拆卸下的空梭壳状态的示意图。

图9为本实用新型的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统中机械手指机构抓取梭壳的示意图。

图中：

1、水平导向机构；101、水平导轨；102、直线齿条；104、导轨安装架；2、梭壳更换装置；3、旋转储料盘；301、芯轴；302、环形定位槽；303、托座；304、梭壳定位片；305、定位缺口；306、限位凸起；307、调节螺钉；308、弹性夹片；309、线头定位片；310、定位螺钉；311、复位弹簧；312、第一基板；313、驱动盘；314、第一伺服电机；315、驱动轴；316、定位销；317、轴孔；318、销孔；319、第一磁铁；320、第二磁铁；321、间隔凸起；322定位凸台；401、第二基板；402、第二伺服电机；403、摆杆；404、滑动底座；405、摆动拨叉；406、导向槽；407、连接底座；408、电磁推杆；409、梭壳固定架；410、拨钩；411、拨片；412、限位凸块；413、复位扭簧；5、平移驱动装置；501、第三基板；502、第三伺服电机；503、滑动导向座；504、驱动齿轮；601、升降丝杆；602、升降座；603、第四伺服电机；7、储料盘存放机构；701、托盘；702、托盘底座；703、托盘平移丝杆机构；8、机械手；801、第一直线导轨；802、第二直线导轨；803、第三直线导轨；804、滑动座；805、导轨丝杆机构；9、储料盘抓取机构；901、复位伺服电机；902、电磁铁吸盘；903、吸盘旋转底座；904、转向伺服电机、10、梭箱体；11、梭壳；1101、栓锁柄；1102、通孔；1103、锁孔；1104、栓锁滑动件；901、位置传感器；902、位置标记片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步描述。

实施例1

如图1、图3、图4所示，本实用新型申请提供一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，包括水平导向机构1、平移驱动装置5、梭壳更换装置2、旋转储料盘3和储料盘自动更换装置；所述平移驱动装置5滑动连接水平导向机构1，梭壳更换装置2设置在平移驱动装置5上，所述梭壳更换装置2由平移驱动装置5驱动可在绣花机的多个工位之间移动；所述旋转储料盘3可拆卸连接梭壳更换装置2，所述旋转储料盘3用于存放多个备用梭壳；所述储料盘自动更换装置位于水平导向机构1的一端，储料盘自动更换装置用于更换旋转储料盘3。

如图2所示，所述储料盘自动更换装置包括储料盘抓取机构9、机械手8和储料盘存放机构7，储料盘抓取机构9设置在机械手8末端,机械手8驱动储料盘抓取机构9升降和平移将旋转储料盘3拆卸存放于储料盘存放机构7或从储料盘存放机构7上抓取旋转储料盘3进行安装。

所述旋转储料盘3中心设置有轴孔317，所述储料盘存放机构7包括托盘701、托盘底座702和托盘平移丝杆机构703，托盘701滑动连接托盘底座702，托盘平移丝杆机构703设置在托盘底座702内，所述托盘平移丝杆机构703驱动托盘701在托盘底座702上滑动，所述托盘701顶面设置若干用于定位旋转储料盘3的轴孔317的定位柱。

所述旋转储料盘3一侧端面可拆卸连接梭壳更换装置2，另一侧端面同轴设置圆台形的定位凸台322；所述储料盘抓取机构9包括复位伺服电机901、电磁铁吸盘902、吸盘旋转底座903，所述电磁铁吸盘902转动连接吸盘旋转底座903，复位伺服电机901连接电磁铁吸盘902并驱动电磁铁吸盘902旋转，所述电磁铁吸盘902的端面设置配合所述定位凸台322的定位凹槽。

复位伺服电机901旋转就是为了吸取的旋转储料盘3后，通过旋转旋转储料盘3使旋转储料盘3的销孔318能够对准驱动盘313上的定位销316便于安装旋转储料盘3。

所述机械手8包括第一直线导轨801、第二直线导轨802、第三直线导轨803和滑动座804，所述第一直线导轨801、第二直线导轨802和第三直线导轨803依次垂直滑动连接构成三坐标导轨机构，第一直线导轨801平行水平导向机构1，第三直线导轨803垂直水平导向机构1，滑动座804滑动连接第三直线导轨803，储料盘抓取机构9的吸盘旋转底座903转动连接滑动座804。滑动座804设置有驱动吸盘旋转底座903转动的转向伺服电机904。所述转向伺服电机904驱动吸盘旋转底座903转动，可以使电磁铁吸盘902可以朝向储料盘存放机构7，吸取或存放的备用旋转储料盘3，也可以使电磁铁吸盘902转动朝向梭壳更换装置2方向进行旋转储料盘3的拆卸和安装。

所述第一直线导轨801、第二直线导轨802、第三直线导轨803均设置有导轨丝杆机构805，第一直线导轨801的导轨丝杆机构805驱动第二直线导轨802沿着第一直线导轨801滑动，第二直线导轨802的导轨丝杆机构805驱动第三直线导轨803沿着第二直线导轨802滑动，第三直线导轨803的导轨丝杆机构805驱动滑动座804沿着第二直线导轨802滑动。

如图5所示，所述旋转储料盘3的周向侧面设置若干梭壳存放工位，所述梭壳存放工位包括用于放置梭壳的芯轴301；所述芯轴301沿旋转储料盘3径向固定连接在旋转储料盘3侧面；所述芯轴301的两侧分别安装有梭壳定位片304和线头夹持结构。

所述芯轴301顶端设置用于定位梭壳中心梭孔的环形定位槽302，芯轴301底端同轴设置有圆柱形的托座303，所述托座303嵌设于旋转储料盘3侧面。

梭壳定位片304设置于芯轴301远离梭壳更换装置2一侧，梭壳定位片304朝向芯轴301的侧面为配合梭壳10侧面弧面机构的弧形面，梭壳定位片304在所述弧形面的末端设置有配合梭壳10的栓锁滑动件1104末端的定位缺口305，且梭壳定位片304的弧形面在定位缺口305两侧设置限位凸起306。

所述线头夹持结构包括固定连接在所述旋转储料盘3侧壁上的线头定位片309和弹性夹片308；所述线头定位片309设置在芯轴301靠近梭壳更换装置2一侧，所述弹性夹片308连接线头定位片309。

所述线头夹持结构还包括定位螺钉310、调节螺钉307和复位弹簧311。线头定位片309和弹性夹片308形状均为为“L”形。线头定位片309和弹性夹片308下部通过定位螺钉310固定连接储料转盘侧面，线头定位片309和弹性夹片308上部通过调节螺钉307连接，复位弹簧311在调节螺钉307上，复位弹簧311顶靠弹性夹片308上部背向线头定位片309的一侧。所述弹性夹片308和线头定位片309之间的间隙用于夹持线头。复位弹簧311一端受到调节螺钉307的螺钉帽结构的限位，对弹性夹片308施加复位弹力使其能够稳定稳定夹紧线头。通过调节调节螺钉307的进给深度，调节复位弹簧311的压缩长度从而调节线头定位片309和弹性夹片308之间的间隙及夹紧力的大小，从而能够适应粗细线头的夹紧力需求。

如图6、图7所示，所述梭壳更换装置2包括第一基板312、驱动盘313和第一伺服电机314，所述第一伺服电机314设置在第一基板312一侧，第一伺服电机314的输出轴穿过第一基板312连接驱动盘313，旋转储料盘3和驱动盘313可拆卸连接。

驱动盘313端面中心设置驱动轴315，驱动盘313端面在驱动轴315一侧设置有定位销316，旋转储料盘3靠近梭壳更换装置2一侧侧面设置配合所述驱动轴315的轴孔317，旋转储料盘3同侧设置配合所述定位销316的销孔318。

所述旋转储料盘3靠近梭壳更换装置2一侧侧面设置有第一磁铁319，所述驱动盘313端面设置有第二磁铁320，所述第一磁铁319和第二磁铁320异极相对。

上述结构能够实现旋转储料盘3和驱动盘313可拆卸连接且同轴旋转。第一磁铁319和第二磁铁320异极相对能够将旋转储料盘3固定在驱动盘313上不仅不易脱落且易于拆卸安装。

所述驱动盘313端面设置若干凸出端面的间隔凸起321，旋转储料盘3连接驱动盘313时，所述间隔凸起321顶靠旋转储料盘3侧面。

间隔凸起321使将旋转储料盘3和驱动盘313之间留有间隙，该间隙可以防止储料盘安装过程中梭壳的线头夹在旋转储料盘3和驱动盘313之间，且线头放置在所述间隙内可以防止缠绕，从而保证梭壳顺利从旋转储料盘3上取下。

所述梭壳更换装置2还包括第二基板401、摆动伸缩机构和机械手8指机构，摆动伸缩机构转动连接第二基板401，摆动伸缩机构上设置机械手8指机构，所述摆动伸缩机构摆动到下方时，机械手8指机构指向旋转储料盘3上的梭壳存放工位，所述第一基板312固定安装于第一基板312的下方。

如图8、图9所示，所述摆动伸缩机构包括第二伺服电机402、摆杆403、滑动底座404和摆动拨叉405，所述摆杆403和摆动拨叉405转动连接第二基板401的两个对角位置，第二基板401在摆杆403和摆动拨叉405之间设置有导向槽406，所述导向槽406上端指向水平方向，下端指向旋转储料盘3，滑动底座404滑动连接摆杆403，滑动底座404滑动连接摆动拨叉405；所述第二伺服电机402设置于第二基板401上，第二伺服电机402连接摆动拨叉405，用于驱动摆动拨叉405转动；所述机械手8指机构包括连接底座407、电磁推杆408、梭壳固定架409、拨钩410，所述连接底座407连接滑动底座404，滑动底座404末端设置梭壳固定架409，滑动底座404在梭壳固定架409一侧转动连接有拨钩410，所述拨钩410设置有拨片411和复位扭簧413，所述连接底座407在拨片411一侧设置电磁推杆408，所述电磁推杆408推出时通过拨动拨片411转动拨钩410向梭壳固定架409一侧转动，所述拨钩410用于拨动栓锁柄1101，所述梭壳固定架409为“L”形结构，梭壳固定架409内侧设置有配合梭壳的栓锁柄1101中部锁孔1103的限位凸块412。

摆动拨叉405转动使滑动底座404沿着导向槽406滑动，摆杆403起到稳定滑动底座404的作用。滑动底座404滑动到导向槽406水平方向一端时，机械手8指机构水平朝向梭箱体10。滑动底座404滑动到导向槽406另一端时，机械手8指机构指向储料转盘3方向。机械手8指机构的电磁推杆408的推杆推出，推动拨片411从而转动拨钩410，使拨钩410拨动梭壳栓锁柄1101，使梭壳的栓锁柄1101上的中部锁孔1103扣住限位凸块412，梭壳固定架409梭壳顶部的弧度部分。这样机械手8指机构就能够抓取梭壳，从而完成梭壳拆卸安装的工作，也能够完成从梭壳存放工位抓取和存放梭壳的工作。

如图3、图4所示，水平导向机构1包括若干段直线的水平导轨101、直线齿条102和导轨安装架104。所述平移驱动装置5包括第三基板501、第三伺服电机502、驱动齿轮504和滑动导向座503，第三伺服电机502和滑动导向座503设置于第三基板501，第三伺服电机502连接驱动齿轮504，滑动导向座503滑动连接水平导轨101，沿水平导轨101设置有直线齿条102，所述驱动齿轮504啮合直线齿条102。

水平导轨101通过导轨安装架104安装在绣花机机架上。所述水平导轨101可以采用多种现有的导轨结构，可以是U型导轨、圆型导轨、V型导轨、燕尾导轨等。

第三伺服电机502驱动驱动齿轮504，从而使平移驱动装置5带动梭壳更换装置2在水平导轨101上平移，并准确定位。水平导轨101导向面竖直朝向绣花机外侧能够防止水平导轨101表面积灰而影响工作稳定性。滑动导向座503起到稳定机构机承重的作用。

所述梭壳更换装置2和平移驱动装置5之间设置升降机构，所述升降机构用于抬升或降低梭壳更换装置2相对于平移驱动装置5的高度。

所述升降机构包括升降丝杆601、升降座602和第四伺服电机603，所述升降丝杆601竖直设置在梭壳抓取部和平移驱动装置5之间，所述升降座602设置有啮合升降丝杆601的螺纹孔，升降座602连接梭壳抓取部，第四伺服电机603安装于平移驱动装置5，第四伺服电机603连接升降丝杆601，用于驱动升降丝杆601旋转。

所述升降机构是用于下降梭壳更换装置2的高度，用于在梭壳更换装置2平移时避让绣花机机架的加固档结构，防止装置损坏。并且在梭壳更换装置2平移到梭箱体10工位时，上升梭壳更换装置2的高度进行梭壳更换。

所述系统还包括控制主机、控制板、位置传感器901，梭壳更换装置设置控制板和位置传感器，所述控制主机用于通讯控制控制板，控制板用于控制梭壳更换装置，位置传感器用于定位梭壳更换装置位置。

本实施例中，所述第一伺服电机314采用型号为86BYG450-B的步进伺服电机，所述第二伺服电机402采用型号为PD42-4F的精密步进电机，所述第三伺服电机502采用型号为YCG42-L1-10的精密减速步进电机。所述第四伺服电机603采用型号为YCG42-L1-10的精密减速步进电机。电磁推杆采用型号为NX-C1200的电磁推杆。

位置传感器采用型号为PSDEI309-Z的槽型光耦传感器。所述位置传感器设置在梭壳更换装置朝向水平导轨一侧。所述水平导轨上设置若干用于位置传感器定位的位置标记片902，所述位置标记片位于梭箱体7正下方，且在所述位置标记片的末端高度与位置传感器对应，使得梭壳更换装置沿着水平导轨平移时，位置标记片的末端会通过位置传感器上的光耦槽，从而让位置传感器识别。

位置标记片设置可以有两种方式，第一种是每个梭箱体7正下方各设置一个位置标记片，第二种是间隔若相同数量的箱体设置。采用第一种方式时，梭壳更换控制板和控制主机会对梭壳更换装置沿水平导轨平移时位置传感器经过的位置标记片进行计数，并结合梭壳更换装置的平移方向，控制梭壳更换装置停留在需要进行梭壳更换的梭箱体7下方。采用第二种方式时，由于每个梭壳更换装置是负责相邻的相同数量的梭箱体7组成梭箱体7组的梭壳更换工作，因此可以在每个梭箱体7组的第一个梭箱体7正下方设置一个位置标记片，梭壳更换控制板和控制主机则需要对对梭壳更换装置沿水平导轨平移时位置传感器经过的位置标记片进行计数，并结合梭壳更换装置平移方向，确定梭壳更换装置位于对应的梭箱体7组区域，在根据第三伺服电机502的转动圈数等数据计算确定梭壳更换装置的具体位置，控制梭壳更换装置停留在需要进行梭壳更换的梭箱体7下方。

梭壳更换控制板采用基于单片机或PLC的电路梭壳更换控制板，能够实现对于位置传感器、第一伺服电机314、第二伺服电机402、第三伺服电机502、电磁推杆的协调控制和反馈信号处理即可。梭壳更换控制板配置型号为KYL-485无线通讯模块，实现与控制主机的无线通讯，使控制主机能够协调控制各梭壳更换装置。梭壳更换控制板的电路连接结构属于机械控制电路技术领域的公知常识，故不再赘述。控制主机作为上位机，可采用PC或工控机实现，属于机械控制电路技术领域的公知常识，亦不再赘述。储料盘自动更换装置还包括储料盘更换控制板，所述储料盘更换控制板配置型号为KYL-485无线通讯模块，用于和主控机通讯。储料盘更换控制板控制第一直线导轨801、第二直线导轨802和第三直线导轨803上的导轨丝杆机构805上的控制电机，同时控制复位伺服电机901、电磁铁吸盘902、转向伺服电机904以及托盘平移丝杆机构703的控制电机，实现储料盘自动更换装置的工作。储料盘更换控制板的电路连接结构属于机械控制电路技术领域的公知常识，故不再赘述。控制主机作为上位机，可采用PC或工控机实现，属于机械控制电路技术领域的公知常识，亦不再赘述。

本实用新型申请的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，具体运行方法包括以下步骤：

步骤1，各梭壳更换装置2由平移驱动装置5驱动沿着水平导向机构1平移至预设工作位置，旋转储料盘3上留有一个空置的梭壳存放工位，其他梭壳存放工位放置有备用梭壳，每个梭壳更换装置2对应连续的若干梭箱体10的梭壳更换工作；

步骤2，当一梭壳更换装置2对应的某一梭箱体10中梭壳底线用尽时，梭壳更换装置2移动至所述梭箱体10下方，梭壳更换装置2抓取梭箱体10上的空梭壳并将空梭壳放置于旋转储料盘3上空置的梭壳存放工位；

步骤3，所述旋转储料盘3旋转一个梭壳存放工位的角度，使一个备用梭壳朝向梭壳抓取部，梭壳抓取部抓取所述备用梭壳并安装于梭箱体10上；

步骤4，重复步骤2及步骤3至旋转储料盘3上的备用梭壳使用完毕，所有梭壳更换装置2平移至水平导向机构1靠近储料盘自动更换装置的一端，储料盘自动更换装置依次更梭壳更换装置2换上的旋转储料盘3，更换旋转储料盘3后的梭壳更换装置2沿着水平导向机构1平移至预设工作位置，执行步骤1。

优选的，所述步骤2进一步包括以下步骤：

步骤201，当一梭壳更换装置2对应的某一梭箱体10中梭壳底线用尽时，升降机构使梭壳更换装置2下降至最低高度，平移驱动装置5驱动梭壳更换装置2平移至所述梭壳底线用尽的梭箱体10下方；

步骤202，升降机构使梭壳更换装置2上升至预设高度，摆动伸缩机构将机械手8指机构转动至水平方向并向梭箱体10方向推进，机械手8指机构抓取底线用尽的空梭壳；

步骤203，摆动伸缩机构将机械手8指机构转动至指向旋转储料盘3方向，摆动伸缩机构将机械手8指机构向旋转储料盘3方向推进，将空梭壳放置于空置的梭壳存放工位。

优选的，所述步骤3进一步包括以下步骤：

步骤301，所述旋转储料盘3旋转一个梭壳存放工位的角度，使一个备用梭壳朝向梭壳抓取部；

步骤302，摆动伸缩机构将机械手8指机构转动至指向旋转储料盘3方向，摆动伸缩机构将机械手8指机构向旋转储料盘3方向推进，机械手8指机构抓取梭壳存放工位上的备用梭壳；

步骤303，摆动伸缩机构将机械手8指机构转动至水平方向并向梭箱体10方向推进，机械手8指机构将备用梭壳安装至梭箱体10的机头上。

优选的，所述步骤4进一步包括以下步骤：

步骤401，重复步骤2及步骤3至旋转储料盘3上的备用梭壳使用完毕，所有梭壳更换装置2平移至水平导向机构1靠近储料盘自动更换装置的一端，且所有梭壳更换装置2排列于储料盘自动更换装置远离梭箱体10的一侧；

步骤402，最靠近梭箱体10的梭壳更换装置2平移至储料盘自动更换装置一侧，储料盘自动更换装置通过机械手8将电磁铁吸盘902靠近梭壳更换装置2上的旋转储料盘3，电磁铁吸盘902吸取旋转储料盘3，将旋转储料盘3拆卸后放置在储料盘存放机构7上；机械手8移动电磁铁吸盘902至储料盘存放机构7预先存放的备用的旋转储料盘3，机械手8移动电磁铁吸盘902将所述备用的旋转储料盘3安装至梭壳更换装置2；梭壳更换装置2更换完成旋转储料盘3后，沿着水平导向机构1平移至预设工作位置；

步骤403，循环执行步骤403直至各梭壳更换装置2更换完成旋转储料盘3，沿着水平导向机构1平移至预设工作位置。

实施例2

本实施例与上述实施例1的最大区别在于：

平移驱动装置5沿水平导轨101平移滑动的驱动机构由齿轮齿条机构替换为丝杆平移机构。丝杆平移机构的具体结构为本领域现有技术的公知常识，在此不再赘述。

丝杆平移机构具有定位准确稳定和导向性好的特点，应用在本实施例中能够保证平移驱动装置5沿水平导轨101稳定平移滑动，且根据工作要求实现精准定位。

本实用新型申请基于上述系统及对应方法，实现梭壳的自动更换，以及自动完成拆卸后梭壳的回收、备用梭壳补充的目的。梭壳更换装置2通过平移驱动装置5可沿着水平导向机构1平移到底线用尽梭箱体10下方进行梭壳更换工作。旋转储料盘3跟随梭壳更换装置2移动，拆卸下来的梭壳放置于旋转储料盘3的梭壳存放工位上，而备用梭壳则直接从旋转储料盘3的梭壳存放工位上抓取。每个梭壳更换装置2负责若干梭箱体10工位的梭壳更换工作，直至旋转储料盘3上的备用梭壳用尽。

待旋转储料盘3上的备用梭壳用尽，所有梭壳更换装置2平移至水平导向机构1一端的空置工位上，由储料盘自动更换装置更换旋转储料盘3，将备用梭壳用尽放置拆卸后梭壳的旋转储料盘3拆卸下来，并将存放后备用梭壳的旋转储料盘3替换备用梭壳用尽的旋转储料盘3。旋转储料盘3的更换工作，全部由储料盘自动更换装置完成。操作人员只需要将装配好备用梭壳的旋转储料盘3，提前放置在储料盘存放机构7上。如此操作人员需要看护的一台电脑绣花机的间隔时间大大延长，甚至只需要每天在储料盘存放机构7上放置足够的旋转储料盘3就足够，绣花机一天的需求，同一个操作人员便可以同时看护多台绣花机设备，从而大大降低了操作难度和人力投入。

Claims (21)

1.一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，包括水平导向机构、平移驱动装置、梭壳更换装置、旋转储料盘和储料盘自动更换装置；所述平移驱动装置滑动连接水平导向机构，梭壳更换装置设置在平移驱动装置上，所述梭壳更换装置由平移驱动装置驱动可在绣花机的多个工位之间移动；所述旋转储料盘可拆卸连接梭壳更换装置，所述旋转储料盘用于存放多个备用梭壳；所述储料盘自动更换装置位于水平导向机构的一端，储料盘自动更换装置用于更换旋转储料盘。

2.根据权利要求1所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述储料盘自动更换装置包括储料盘抓取机构、机械手和储料盘存放机构，储料盘抓取机构设置在机械手末端,机械手驱动储料盘抓取机构升降和平移将旋转储料盘拆卸存放于储料盘存放机构或从储料盘存放机构上抓取旋转储料盘进行安装。

3.根据权利要求2所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述旋转储料盘中心设置有轴孔，所述储料盘存放机构包括托盘、托盘底座和托盘平移丝杆机构，托盘滑动连接托盘底座，托盘平移丝杆机构设置在托盘底座内，所述托盘平移丝杆机构驱动托盘在托盘底座上滑动，所述托盘顶面设置若干用于定位旋转储料盘的轴孔的定位柱。

4.根据权利要求2所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述旋转储料盘一侧端面可拆卸连接梭壳更换装置，另一侧端面同轴设置圆台形的定位凸台；所述储料盘抓取机构包括复位伺服电机、电磁铁吸盘、吸盘旋转底座，所述电磁铁吸盘转动连接吸盘旋转底座，复位伺服电机连接电磁铁吸盘并驱动电磁铁吸盘旋转，所述电磁铁吸盘的端面设置配合所述定位凸台的定位凹槽。

5.根据权利要求2或4所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述机械手包括第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨和滑动座，所述第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨依次垂直滑动连接构成三坐标导轨机构，第一直线导轨平行水平导向机构，第三直线导轨垂直水平导向机构，滑动座滑动连接第三直线导轨，储料盘抓取机构转动连接滑动座。

6.根据权利要求5所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨均设置有导轨丝杆机构，第一直线导轨的导轨丝杆机构驱动第二直线导轨沿着第一直线导轨滑动，第二直线导轨的导轨丝杆机构驱动第三直线导轨沿着第二直线导轨滑动，第三直线导轨的导轨丝杆机构驱动滑动座沿着第三直线导轨滑动。

7.根据权利要求1所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述旋转储料盘的周向侧面设置若干梭壳存放工位，所述梭壳存放工位包括用于放置梭壳的芯轴；所述芯轴沿旋转储料盘径向固定连接在旋转储料盘侧面；所述芯轴的两侧分别安装有梭壳定位片和线头夹持结构。

8.根据权利要求7所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述芯轴顶端设置用于定位梭壳中心梭孔的环形定位槽，芯轴底端同轴设置有圆柱形的托座，所述托座嵌设于旋转储料盘侧面。

9.根据权利要求7所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，梭壳定位片设置于芯轴远离梭壳更换装置一侧，梭壳定位片朝向芯轴的侧面为配合梭壳侧面弧面机构的弧形面，梭壳定位片在所述弧形面的末端设置有配合梭壳的栓锁滑动件末端的定位缺口，且梭壳定位片的弧形面在定位缺口两侧设置限位凸起。

10.根据权利要求7所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是,所述线头夹持结构包括固定连接在所述旋转储料盘侧壁上的线头定位片和弹性夹片；所述线头定位片设置在芯轴靠近梭壳更换装置一侧，所述弹性夹片连接线头定位片。

11.根据权利要求7所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述线头夹持结构还包括定位螺钉、调节螺钉和复位弹簧，线头定位片和弹性夹片下部通过定位螺钉固定连接储料转盘侧面，线头定位片和弹性夹片上部通过调节螺钉连接，复位弹簧在调节螺钉上，复位弹簧顶靠弹性夹片上部背向线头定位片的一侧，所述弹性夹片和线头定位片之间的间隙用于夹持线头。

12.根据权利要求1所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述梭壳更换装置包括第一基板、驱动盘和第一伺服电机，所述第一伺服电机设置在第一基板一侧，第一伺服电机的输出轴穿过第一基板连接驱动盘，旋转储料盘和驱动盘可拆卸连接。

13.根据权利要求12所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，驱动盘端面中心设置驱动轴，驱动盘端面在驱动轴一侧设置有定位销，旋转储料盘靠近梭壳更换装置一侧侧面设置配合所述驱动轴的轴孔，旋转储料盘同侧设置配合所述定位销的销孔。

14.根据权利要求12所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述旋转储料盘靠近梭壳更换装置一侧侧面设置有第一磁铁，所述驱动盘端面设置有第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁异极相对。

15.根据权利要求12所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述驱动盘端面设置若干凸出端面的间隔凸起，旋转储料盘连接驱动盘时，所述间隔凸起顶靠旋转储料盘侧面。

16.根据权利要求12所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述梭壳更换装置还包括第二基板、摆动伸缩机构和机械手指机构，摆动伸缩机构转动连接第二基板，摆动伸缩机构上设置机械手指机构，所述摆动伸缩机构摆动到下方时，机械手指机构指向旋转储料盘上的梭壳存放工位，所述第一基板固定安装于第一基板的下方。

17.根据权利要求16所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述摆动伸缩机构包括第二伺服电机、摆杆、滑动底座和摆动拨叉，所述摆杆和摆动拨叉转动连接第二基板的两个对角位置，第二基板在摆杆和摆动拨叉之间设置有导向槽，所述导向槽上端指向水平方向，下端指向旋转储料盘，滑动底座滑动连接摆杆，滑动底座滑动连接摆动拨叉；所述第二伺服电机设置于第二基板上，第二伺服电机连接摆动拨叉，用于驱动摆动拨叉转动；所述机械手指机构包括连接底座、电磁推杆、梭壳固定架、拨钩，所述连接底座连接滑动底座，滑动底座末端设置梭壳固定架，滑动底座在梭壳固定架一侧转动连接有拨钩，所述拨钩设置有拨片和复位扭簧，所述连接底座在拨片一侧设置电磁推杆，所述电磁推杆推出时通过拨动拨片转动拨钩向梭壳固定架一侧转动，所述拨钩用于拨动栓锁柄，所述梭壳固定架为“L”形结构，梭壳固定架内侧设置有配合梭壳的栓锁柄中部通孔的限位凸块。

18.根据权利要求1所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，水平导向机构包括若干段直线的水平导轨和直线齿条，所述平移驱动装置包括第三基板、第三伺服电机、驱动齿轮和滑动导向座，第三伺服电机和滑动导向座设置于第三基板，第三伺服电机连接驱动齿轮，滑动导向座滑动连接水平导轨，沿水平导轨设置有直线齿条，所述驱动齿轮啮合直线齿条。

19.根据权利要求1所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述梭壳更换装置和平移驱动装置之间设置升降机构，所述升降机构用于抬升或降低梭壳更换装置相对于平移驱动装置的高度。

20.根据权利要求19所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述升降机构包括升降丝杆、升降座和第四伺服电机，所述升降丝杆竖直设置在梭壳抓取部和平移驱动装置之间，所述升降座设置有啮合升降丝杆的螺纹孔，升降座连接梭壳抓取部，第四伺服电机安装于平移驱动装置，第四伺服电机连接升降丝杆，用于驱动升降丝杆旋转。

21.根据权利要求1所述的一种全自动上料多工位绣花机换底线系统，其特征是，所述系统还包括控制主机、梭壳更换控制板、位置传感器，梭壳更换装置设置梭壳更换控制板和位置传感器，所述控制主机用于通讯控制梭壳更换控制板，梭壳更换控制板用于控制梭壳更换装置，位置传感器用于定位梭壳更换装置位置。

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