CN210854766U - 一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，涉及纺织设备领域。该装置包括：缓存机构、抓取机构；所述缓存机构，用于暂存竖直放置状态的管纱；所述抓取机构，用于抓取所述缓存机构处的管纱，并将管纱放入纱库。本技术方案通过抓取机构将缓存于缓存机构处的管纱抓取并将其放入纱库，实现自动投纱的操作，本装置自动化程度高，极大地提高了生产效率。

Description

一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置

技术领域

本实用新型涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置。

背景技术

目前的纺织行业的自动化程度仍有待提高。络筒工序是纺织行业用人较多的工序，该工序中的插纱环节需要工人将管纱放入络筒机的纱库中，生产过程中，需要工人不停地巡视各络筒机，以避免纱库缺料。投纱工序简单、机械、重复，若使用工人来操作，无疑加重工人的劳动量，在简单的工序上浪费劳动力，如何使用机器人进行自动地将筒纱投放进纱库，以提高生产效率，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，以提高生产效率，提高自动化程度。

本实用新型提供以下技术方案：

一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，包括：缓存机构、抓取机构；

所述缓存机构，用于暂存竖直放置状态的管纱；

所述抓取机构，用于抓取所述缓存机构处的管纱，并将管纱放入纱库。

进一步地，所述缓存机构包括：

缓存平台，用于支撑管纱；

固定柱，设置在所述缓存平台上，用于伸入管纱的管孔内，以对管纱进行限位；

驱动单元，与所述缓存平台相接，用于驱动所述缓存平台移动，以便使套设在所述固定柱上的管纱移动至预定位置。

进一步地，所述固定柱的个数为至少一个；

所述缓存平台包括本体和移动部，其中，至少一个所述固定柱设置在所述移动部上；

所述驱动单元包括移动模块、第四驱动模块以及第五驱动模块，所述本体和所述第五驱动模块设置在所述移动模块上；所述第四驱动模块与所述移动模块相接用于驱动所述移动模块运动；所述第五驱动模块与所述移动部相接，用于驱动所述移动部，使得所述移动部相对所述本体移动。

进一步地，所述移动模块包括固定板、设置于所述固定板的两条导轨，分别设于两导轨的滑块，以及同时与两个滑块相接的安装板，所述缓存平台设置于所述安装板。

进一步地，所述本体及第五驱动模块设置于所述安装板，所述本体设有避空缺口，所述移动部设置于所述避空缺口内，所述第五驱动模块驱动所述移动部在避空缺口内水平移动。

进一步地，还包括行走机构，所述缓存机构及抓取机构设置于行走机构，所述行走机构带动所述缓存机构及抓取机构运动。

进一步地，所述抓取机构包括机械手和抓取单元；

所述机械手用于带动所述抓取单元在所述缓存机构和纱库之间运动；

所述抓取单元包括连接板、滑环、卡爪、滑环驱动模块；其中，所述连接板安装在所述机械手上；所述滑环具有可以相对转动的固定部和活动部，所述滑环的固定部安装在所述连接板上，所述滑环的活动部安装在所述滑环的固定部上；所述卡爪安装在所述滑环的活动部上，用于抓取缓存机构上的管纱；所述滑环驱动模块安装在所述连接板上，并与所述滑环的活动部相接，以驱动所述滑环的活动部转动，进而带动所述卡爪与所述卡爪抓取的管纱转动。

进一步地，所述滑环驱动模块包括驱动电机、皮带以及第一皮带轮和第二皮带轮，其中第一皮带轮设置于所述驱动电机的主轴，所述第二皮带轮设置于所述滑环的活动部，所述皮带设置于所述第一皮带轮和第二皮带轮。

进一步地，所述抓取机构还包括支撑平台，所述支撑平台设置于所述行走机构，所述缓存机构设置于所述支撑平台。

进一步地，所述行走机构为AGV小车，所述小车的车轮为全向轮。

与现有技术相比，本实用新型所能达到的技术效果包括：

本技术方案通过抓取机构将缓存于缓存机构处的管纱抓取并将其放入纱库，实现自动投纱的操作，本装置自动化程度高，极大地提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的缓存机构的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的抓取机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的行走机构与络筒机配合的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的行走机构与络筒机配合的N处的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将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作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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

参见图1-4，本实用新型实施例提供一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，包括缓存机构20、抓取机构30以及行走机构10。其中，缓存机构20，用于暂存竖直放置状态的管纱；所述抓取机构30，用于抓取所述缓存机构20处的管纱，并将管纱放入纱库。

需要说明的是，纱库设置于络筒机200，所述缓存机构20及抓取机构30设置于行走机构10，所述行走机构10带动所述缓存机构20及抓取机构30运动。具体地，行走机构10带动整个基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置运动，以使抓取机构30将抓取的管纱投放至络筒机200的纱库中。

具体地，在一实施例中，所述基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置还包括检测机构40，检测机构40用于检测纱库的空位，以便抓取机构30将管纱准确放入纱库的空位中，检测机构可以是摄像机等，摄像机可对络筒机200的纱库进行拍照，并通过相应的图形识别算法来判断纱库各纱孔是否有料(即是否有管纱)。

参照图2和图3，在一实施例中，所述缓存机构20包括：移动模块51、第四驱动模块52、缓存平台53以及固定柱54。其中，缓存平台53安装在移动模块51上，用于盛放管纱，固定柱54设置在缓存平台53上，管纱从上一工序落下缓存平台53上后，固定柱54正好插在管纱的中空部位，以便为管纱进行限位。第四驱动模块52用于驱动移动模块51运动，以便将管纱从两导向板4241之间移出，或复位缓存平台53，以便盛接从上一工序落下的管纱。即，移动模块51和第四驱动模块52组成的驱动单元，用于驱动缓存平台53移动，以便使套设在固定柱54上的管纱移动至预定位置(该位置为抓取机构30抓取管纱的位置)，当抓取机构30抓走管纱后，该驱动单元会使缓存平台53复位。

具体的在本实施例中，移动模块51包括固定板511、安装在固定板511上的两条导轨512，分别安装在两导轨512上的滑块513，以及同时与两个滑块513相接的安装板514(根据实际需求安装板514也可以省去)，缓存平台53安装在安装板514上。第四驱动模块52包括电机521、两个同步轮522，以及同步带523。其中，电机521安装在固定板511上，一个同步轮522安装在电机521主轴上，另一个同步轮522可转动地安装在固定板511上，同步带523安装在两个同步轮522上，并与安装板514固定相接。

实际生产时，抓取机构30会同时抓取多个管纱，并将这些管纱同时放在纱库中，以提高生产效率。对应的，缓存平台53上设置多个固定柱54，以便缓存平台53可以存储多个管纱(在本实施例中，固定柱54的个数为3个，均为圆柱体)。由于实际生产中纱库的空位是环状排布的，而管纱从上一工序下落的位置是固定的，为了生产方便三个固定柱54在一条直线上排布(三者在缓存平台53上的投影的中心在同一直线上)，故抓取机构30抓取管纱之前需要调整这三个管纱的排布方式。

故，在本实施例中，缓存机构20还包括安装在安装板514上的第五驱动模块55，缓存平台53包括本体531和移动部532，其中本体531上设有避空缺口5311(在本实施例中避空缺口5311为一方形通孔)。本体5311设置在移动模块51的安装板514上，第五驱动模块也安装在安装板514上，移动部532位于该避空缺口5311内，并与第五驱动模块55相接。三个固定柱54中的其中一个(第一固定柱541)设置在移动部532上，另外两个(第二固定柱542和第三固定柱543)分别位于避空缺口5311的两侧，第五驱动模块55可以驱动移动部532在避空缺口5311内水平移动，以改变三个固定柱54的排布方式，使三个固定柱54不位于同一直线上。其中，在本实施例中，假定第二固定柱542和第三固定柱543在第一直线，第一固定柱541的移动方向与第一直线垂直。可以理解的，在本实用新型提供的实施例中，第一固定柱541的移动方向也可以与第一直线不垂直。另外，应当理解的，固定柱54的个数也可以是其他个数，可移动的固定柱54的个数也可以是其他个数。

抓取机构30

参照图1和图4，在本实施例中，抓取装置30包括支撑平台6、机械手7以及抓取单元8。其中，支撑平台6设置在行走装置10上，机械手7安装在支撑平台6上，抓取单元8安装在机械手7上。

具体的，在本实施例中，抓取单元8包括连接板81、滑环82、卡爪83、滑环驱动模块84，其中，连接板81安装在机械手7上，滑环82的固定部821(滑环82具有固定部821以及可转动地安装在固定部821上的活动部822，且固定部821和活动部822同轴设置)安装在连接板81上，卡爪83安装在滑环82的活动部822上，卡爪83可以伸入管纱的管孔内，并可根据控制装置的控制打开(在本实施例中，卡爪83为气动卡爪)，以抵接在管纱的管孔内壁，实现对管纱的抓取。滑环驱动模块84可以驱动滑环82的活动部转动，以带动卡爪83转动，进而使被抓取的管纱转动。具体的，滑环驱动模块84包括驱动电机841、皮带842以及第一皮带轮843和第二皮带轮844，其中第一皮带轮843安装在驱动电机841的主轴上，第二皮带轮844安装在滑环82的活动部822上(实际上的安装在滑环82活动部远离卡爪83的一端)，皮带842安装在两个皮带轮上。

另外，卡爪83、滑环82、第二皮带轮844组成一个抓取单元，在本实施例中，抓取单元8具有3个抓取单元，各抓取单元的第二皮带轮844(至少两个皮带轮为双槽皮带轮)之间通过皮带842连接，以便利用同一个驱动电机驱动这三个抓取单元的卡爪83转动。

在本实施例中，上述的缓存机构20也安装在支撑平台6上，缓存机构20的三个固定柱54移动排位后与分别三个卡爪83的位置相对应，即一个卡爪83与一个固定柱54相对应，以便卡爪83同时取走三个固定柱54上的管纱。在本实施例中，检测装置40的摄像机也安装在机械手7上，这样可以避免其他零部件对摄像机的拍摄产生干涉，以做出准确的判断。

行走机构10

参见图5-6，在本实施例中，行走机构10为AGV小车，通过控制装置来控制AGV小车的运动。另外，在本实施例中，AGV小车的车轮采用全向轮，从而可以使小车可以更好地做直线运动。

如图5所示，在本实施例中，行走机构10还包括连接件101和滑动块102，连接件102的一端与AGV小车相接，连接件101的另一端与滑动块102相接。滑动块102上设有用于与络筒机200上的导向杆2001配合的滑槽1021(络筒机上设有一个防护栏，该防护栏即为导向杆2001，利用防护栏可对小车的运动起到限位导向的作用)，这样设置可以使小车可以更好地做直线运动。

如图5-6所示，在本实施例中，连接件101包括两个连接块1011和两个连杆1012，其中，两个连接块1011上分别设有两个固定孔，两个连接块1011上的固定孔一一对应形成两个固定孔组，两个连杆1012分别安装在两个固定孔组内，实现两个连杆1012两个连接块1011的组装。

滑动块102包括第一连接部1022和第二连接部1023，第一连接部1022的一端与第二连接部1023相接(在本实施例中两个连接部垂直设置，使得整个滑动块102大致呈L形)，滑槽1021设置在第一连接部1022远离第二连接部1023的一端。第二连接部1023上设有两个连接通孔，两个连杆1012分别从两个连接通孔内穿过，即滑动块102套设在两个连杆1012上。另外，在本实施例中，滑动块102位于两个连接块之间，并可在两个连杆1012上滑动(两个连杆1012平行设置)。

可以理解的，在其他实施例中，连杆1012的个数也可以是一个，当然在其他实施例中，连接件101和滑动块102的也可以采用其他结构设置。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，包括：缓存机构、抓取机构；

所述缓存机构，用于暂存竖直放置状态的管纱；

所述抓取机构，用于抓取所述缓存机构处的管纱，并将管纱放入纱库。

2.如权利要求1所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述缓存机构包括：

缓存平台，用于支撑管纱；

固定柱，设置在所述缓存平台上，用于伸入管纱的管孔内，以对管纱进行限位；

驱动单元，与所述缓存平台相接，用于驱动所述缓存平台移动，以便使套设在所述固定柱上的管纱移动至预定位置。

3.如权利要求2所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述固定柱的个数为至少一个；

所述缓存平台包括本体和移动部，其中，至少一个所述固定柱设置在所述移动部上；

所述驱动单元包括移动模块、第四驱动模块以及第五驱动模块，所述本体和所述第五驱动模块设置在所述移动模块上；所述第四驱动模块与所述移动模块相接用于驱动所述移动模块运动；所述第五驱动模块与所述移动部相接，用于驱动所述移动部，使得所述移动部相对所述本体移动。

4.如权利要求3所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述移动模块包括固定板、设置于所述固定板的两条导轨，分别设于两导轨的滑块，以及同时与两个滑块相接的安装板，所述缓存平台设置于所述安装板。

5.如权利要求4所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述本体及第五驱动模块设置于所述安装板，所述本体设有避空缺口，所述移动部设置于所述避空缺口内，所述第五驱动模块驱动所述移动部在避空缺口内水平移动。

6.如权利要求1所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，还包括行走机构，所述缓存机构及抓取机构设置于行走机构，所述行走机构带动所述缓存机构及抓取机构运动。

7.如权利要求6所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述抓取机构包括机械手和抓取单元；

所述机械手用于带动所述抓取单元在所述缓存机构和纱库之间运动；

所述抓取单元包括连接板、滑环、卡爪、滑环驱动模块；其中，所述连接板安装在所述机械手上；所述滑环具有可以相对转动的固定部和活动部，所述滑环的固定部安装在所述连接板上，所述滑环的活动部安装在所述滑环的固定部上；所述卡爪安装在所述滑环的活动部上，用于抓取缓存机构上的管纱；所述滑环驱动模块安装在所述连接板上，并与所述滑环的活动部相接，以驱动所述滑环的活动部转动，进而带动所述卡爪与所述卡爪抓取的管纱转动。

8.如权利要求7所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述滑环驱动模块包括驱动电机、皮带以及第一皮带轮和第二皮带轮，其中第一皮带轮设置于所述驱动电机的主轴，所述第二皮带轮设置于所述滑环的活动部，所述皮带设置于所述第一皮带轮和第二皮带轮。

9.如权利要求8所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述抓取机构还包括支撑平台，所述支撑平台设置于所述行走机构，所述缓存机构设置于所述支撑平台。

10.如权利要求9所述的基于视觉的可变形接料平台的移动式机械臂投纱装置，其特征在于，所述行走机构为AGV小车，所述小车的车轮为全向轮。

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