CN210944308U - 投纱机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种投纱机械手，包括旋转升降气缸、抓取机械手、和吸纱头装置；所述旋转升降气缸竖直安装在设备上，所述旋转升降气缸的旋转升降活塞杆上固定有所述抓取机械手，所述抓取机械手可对管纱的纱管顶端进行夹紧抓取；所述吸纱头装置安装在所述抓取机械手的上部，所述吸纱头装置可对所述纱管顶端的孔内的纱线头进行吸拽。本实用新型投纱机械手，针对自动络筒机用投纱系统所需要应用到的具有投纱、吸拽纱线头功能，在常规夹爪的基础上增加了吸纱头装置，满足了设计需要；且有效的控制负压打开时间，有效降低能耗；整体机构简洁，特别是吸纱头装置采用可视化的观察窗，方便工人巡查，快速检修。

Description

投纱机械手

技术领域

本实用新型涉及一种用于全自动络筒机用投纱系统上的用于将管纱从输送平台上投入络筒机内的机械手装置，属于自动化机械设备领域。

背景技术

自动络筒机自动投纱设备是用来对管纱进行自动投纱的设备，通过CBF等自动找头装置处理过的管纱，需要通过专门的投纱系统来将管纱运输到络筒工位的纱库内，实现自动投纱。

目前市场上有较多针对自动络筒机用的自动投纱系统，多家企业在此领域开展了研究，如中国专利公开号为CN106115371A的管纱自动投送装置，其公开了一种管纱的自动投送装置，但对于管纱输送到位后的最终投纱并没有充分公开；中国专利公开号为CN106115370A的托盘移动装置，提供了托盘和纱管分离的装置，但结构相对繁杂，增加了设备成本。

中国专利公开号为CN109019168A的一种筒管纱分离装置，公开了一种管纱分离装置，将管纱从底托上抓起、投放，该技术可以参考应用到络筒机位的管纱投送上，但需要多个气缸协同工作，略显繁复；且具体到投纱系统上，还需要有专门的底托回收装置，该专利公开的底托回收占用空间较大，不太适用于投纱系统上。

本申请人也在此领域申请了较多专利，如中国专利公开号为CN108423495A的一种用于自动络筒机的自动投纱设备，中国专利公开号为CN109368402A的一种自动络筒机用投纱系统，中国专利公开号为CN208631826U的一种用于自动络筒机的投纱装置等。对投纱系统进行了公开；但针对其中的投纱落托装置，经实践测试，原设计存在一些不便之处。

本申请人进一步申请了诸如CN209226315U一种自动络筒机用投纱系统的改进系统等，对投纱装置，特别是投纱机械手的机构进行改进；通过升降旋转气缸配合夹爪气缸，对管纱进行抓取，然后透向络筒机；但随着系统的小型化、紧凑化，为了提高效率，将原来的想络筒机纱库内投纱，改成了直接向络筒机工位内投纱，这时，就需要对投纱装置进行改进，即需要投纱装置具有吸拽纱头，然后投纱完毕后再清理剪断的纱头功能，故需要对现有的投纱机械手进步进行结构改进，使其满足新的作业需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种投纱机械手，以期满足自动络筒机用投纱系统所需要应用到的具有投纱、吸拽纱线头功能。

为达到上述实用新型目的，本实用新型提供了一种投纱机械手，其特征在于，包括旋转升降气缸、抓取机械手、和吸纱头装置；

所述旋转升降气缸竖直安装在设备上，所述旋转升降气缸的旋转升降活塞杆上固定有所述抓取机械手，所述抓取机械手可对管纱的纱管顶端进行夹紧抓取；所述吸纱头装置安装在所述抓取机械手的上部，所述吸纱头装置可对所述纱管顶端的孔内的纱线头进行吸拽。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转升降气缸包括气缸体，及旋转升降活塞杆；所述气缸体竖直安装在设备机架上，所述气缸体内设有旋转升降导向机构，所述旋转升降活塞杆可沿所述气缸体升降并旋转运动；

所述抓取机械手包括抓取安装座、夹爪气缸、及夹块；

所述抓取安装座的一端固定在所述旋转升降活塞杆的顶端，所述抓取安装座可随着所述旋转升降活塞杆一起沿所述气缸体升降并旋转运动；所述抓取安装座上水平固定所述夹爪气缸；

所述夹爪气缸为小型导轨滑台式平行夹爪气缸，其一侧设有气路接头；所述夹爪气缸设有一对安装在导轨上的滑台，所述滑台上安装固定有一对夹块；

所述夹块的下部设有向内凹陷的V型夹槽。

进一步的，所述V型夹槽的内侧表面设置有凹凸不平的摩擦面。

作为本实用新型的进一步改进，在所述V型夹槽的上方，设有所述吸纱头装置；

所述吸纱头装置包括吸纱头安装座、负压吸管、吸盘、压板、压板气缸；

所述吸纱头安装座固定安装在所述夹爪气缸的上部，所述吸纱头安装座的前部形成吸纱头空间，所述吸纱头空间的侧壁上安装有负压吸管，所述负压吸管与外部的负压风机系统相连；

所述吸纱头空间的底部设有吸盘，所述吸盘从2个所述夹块上方伸入到2个所述夹块中间，最后吸盘口设置在2个所述V型夹槽的上方；所述吸盘固定在所述吸纱头安装座上；所述吸盘的中间为中空腔室，通过所述吸纱头空间最终与所述负压吸管相贯通；

所述压板通过第一销轴铰接安装在所述吸纱头安装座上，且所述压板的一部分伸入所述吸纱头空间内；所述压板的顶部连接到压板气缸上，在所述压板气缸的驱动下，所述压板绕所述第一销轴旋转，可对所述负压吸管在所述吸纱头空间内的端口进行开启或者封闭。

进一步的，所述压板气缸水平安装在所述吸纱头安装座的上部，所述压板气缸设有压板活塞杆，所述压板活塞杆的端部固定有推块，所述推块上竖直设有长条形的滑槽，所述压板通过第二销轴固定在所述滑槽内，所述第二销轴可沿所述滑槽上下运动。

进一步的，所述压板包括压板体，其一侧设有第一销轴安装孔，用来固定所述第一销轴；所述压板体的上部设有推块安装耳，其上开设有用于固定所述第二销轴的安装固定孔；所述压板体的下部设有压头安装孔，所述压头安装孔内安装有压头；所述压头通过压头盖板结合紧固螺钉固定在所述压板体上。

进一步的，所述吸纱头安装座的所述吸纱头空间外侧，设有观察窗；所述观察窗为透明材料制成。

再进一步的，所述观察窗通过快拆装置固定在所述吸纱头安装座上；

所述快拆装置为，所述观察窗的两侧设有快拆安装凹槽，所述吸纱头安装座上相应的设有快拆安装销，所述快拆安装销卡接在所述快拆安装凹槽内。

本实用新型投纱机械手使用时，所述旋转升降气缸带动所述抓取机械手及吸纱头装置运动到管纱上方，抓取机械手的V型夹槽打开，落在纱管顶端外侧，使所述吸盘靠近所述纱管顶端，开启负压吸附，将所述纱管顶端内塞着的纱线头在负压作用下，进入到负压吸管内；此时，关闭压板，利用压头将纱线头压在负压吸管内；V型夹槽夹紧纱管顶端，然后启动投纱作业，将管纱提起并旋转到自动络筒机的工作方位，V型夹槽松开，将管纱投入自动络筒机内，此时由于纱线头还被压在吸纱头装置内，管纱会释放出较长的纱线头，方便自动络筒机识别，并进行接头；自动络筒机识别到纱线头后，会剪断纱线头，此时压板开启，剪断的纱线头会在负压力的作用下，沿所述负压吸管被输出，不会影响现场作业；纱线头被吸走后可以及时利用压板将所述负压吸管进行关闭，以节省气源；至此本实用新型投纱机械手完成一次作业，等待下次作业指令。

本实用新型投纱机械手，针对自动络筒机用投纱系统所需要应用到的具有投纱、吸拽纱线头功能，在常规夹爪的基础上增加了吸纱头装置，满足了设计需要。同时，本实用新型与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)有效的控制负压打开时间，每根纱棒负压口打开时间总计2秒至3秒，有效降低能耗，节约了气能；

(2)整体机构简洁，特别是吸纱头装置采用可视化的观察窗，方便工人巡查，快速检修。

附图说明

图1为本实用新型的投纱机械手的整体结构示意图1；

图2为本实用新型的投纱机械手的整体结构示意图2；

图3为本实用新型的投纱机械手的整体结构示意图3；

图4为本实用新型的投纱机械手的局部结构示意图1；

图5为本实用新型的投纱机械手的局部结构示意图2；

图6为本实用新型的吸纱头装置的开启状态剖视图；

图7为本实用新型的吸纱头装置的过程状态剖视图；

图8为本实用新型的吸纱头装置的关闭状态剖视图；

图9为本实用新型压板的零部件爆炸图；

图10为本实用新型的吸纱头装置的开启状态结构示意图；

图11为本实用新型的吸纱头装置的关闭状态结构示意图；

附图标记：管纱1，纱管顶端11；

旋转升降气缸2；气缸体21，旋转升降活塞杆22；

抓取机械手3；安装座31，夹爪气缸32，气路接头33，滑台34，夹块35，V型夹槽36；

吸纱头装置4；吸纱头安装座41，负压吸管42，观察窗43，吸盘44，压板45，第一销轴46，压板气缸47，推块48，第二销轴49；

快拆安装凹槽4301，快拆安装销4302；压板活塞杆4701；

压板体4501，第一销轴安装孔4502，推块安装耳4503，压头安装孔4504，压头4505，压头盖板4506。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对实用新型做进一步说明。

如图1～图3所示，为本实用新型的投纱机械手的整体结构示意图；本实用新型用于对管纱1进行抓取，和投放到络筒机内；本实用新型的投纱机械手具体包括旋转升降气缸2、抓取机械手3、吸纱头装置4；所述旋转升降气缸2竖直安装在设备上，所述旋转升降气缸2的旋转升降活塞杆上固定有所述抓取机械手3，所述抓取机械手3可对所述管纱1的纱管顶端11进行夹紧抓取；在前道工序中，所述管纱1上的纱线头已预置在所述纱管顶端11的孔内；所述吸纱头装置4安装在所述抓取机械手3的上部，可对所述纱管顶端11的孔内塞着的纱线头进行吸拽。

如图4所示，移去了吸纱头装置4，对所述旋转升降气缸2和所述抓取机械手3的具体结构进行了展示；如图5所示，对所述抓取机械手3和所述吸纱头装置4的外部结构进行了局部放大展示。

所述旋转升降气缸2包括气缸体21，及旋转升降活塞杆22；所述气缸体21竖直安装在设备机架上，所述气缸体21内设有旋转升降导向机构，所述旋转升降活塞杆22可沿所述气缸体21升降并旋转运动。

所述抓取机械手3包括抓取安装座31、夹爪气缸32、夹块35；所述抓取安装座31的一端固定在所述旋转升降活塞杆22的顶端，所述抓取安装座31可随着所述旋转升降活塞杆22一起沿所述气缸体21升降并旋转运动；所述抓取安装座31上水平固定所述夹爪气缸32，所述夹爪气缸32为小型导轨滑台式平行夹爪气缸，其一侧设有气路接头33；所述夹爪气缸32设有一对安装在导轨上的滑台34，所述滑台34上安装固定有一对夹块35；所述夹块35的下部设有向内凹陷的V型夹槽36，所述V型夹槽36在所述夹爪气缸32的驱动下，可以向内运动收紧，从而夹住所述纱管顶端11的外壁，从而实现本实用新型投纱机械手对所述管纱1的抓取。

进一步的，所述V型夹槽36的内侧表面设置有凹凸不平的摩擦面，从而提高摩擦力，实现对所述管纱1的稳定可靠抓取。所述摩擦面可采用橡胶颗粒防滑皮，其表面设有微微凸起的橡胶颗粒点，从而增加摩擦力。

作为本实用新型的进一步改进，在所述V型夹槽36的上方，设有所述吸纱头装置4。所述吸纱头装置4包括吸纱头安装座41、负压吸管42、吸盘44、压板45、压板气缸47；所述吸纱头安装座41固定安装在所述夹爪气缸32的上部，所述吸纱头安装座41的前部形成吸纱头空间，所述吸纱头空间的侧壁上安装有负压吸管42，所述负压吸管42与外部的负压风机系统相连；所述吸纱头空间的底部设有吸盘44，所述吸盘44从2个所述夹块35上方伸入到2个所述夹块35中间，最后吸盘口设置在2个所述V型夹槽36的上方；所述吸盘44固定在所述吸纱头安装座41上，故随着所述夹块35的开合运动，所述吸盘44的位置不会发生运动，始终位于2个所述夹块35的中间；所述吸盘44的中间为中空腔室，通过所述吸纱头空间最终与所述负压吸管42相贯通；当所述旋转升降气缸2驱动所述抓取机械手3运动到所述管纱1上方时，所述吸盘44正好位于所述纱管顶端11的上部，此时如果所述吸纱头空间开启时，使所述吸盘44的中空腔室与所述负压吸管42相负压贯通，在所述吸盘44的附近产生负压空间，此时所述纱管顶端11内的纱线头会在负压的作用下，被吸入到吸盘44内，并经过所述吸纱头空间进入到所述负压吸管42内。当纱线头被吸入到负压吸管42内后，再启动所述夹爪气缸32，驱动2个所述V型夹槽36将所述纱管顶端11夹紧。

再进一步的，所述吸纱头装置4内还安装有压板45，所述压板45通过第一销轴46铰接安装在所述吸纱头安装座41上，且所述压板45的一部分伸入所述吸纱头空间内；所述压板45的顶部连接到压板气缸47上，在所述压板气缸47的驱动下，所述压板45绕所述第一销轴46旋转，可对所述负压吸管42在所述吸纱头空间内的端口进行开启或者封闭。

所述压板气缸47水平安装在所述吸纱头安装座41的上部，所述压板气缸47设有压板活塞杆4701，所述压板活塞杆4701的端部固定有推块48，所述推块48上竖直设有长条形的滑槽，所述压板45通过第二销轴49固定在所述滑槽内，所述第二销轴49可沿所述滑槽上下运动。

如图6～图8所示，为本实用新型的吸纱头装置4使用状态示意图；分别展示了所述压板45在所述压板气缸47的驱动下绕所述第一销轴46旋转过程。

进一步的，所述吸纱头安装座41的所述吸纱头空间外侧，设有观察窗43；所述观察窗43为透明材料制成，方便从外侧直接对所述吸纱头空间内的纱线状态进行观察。

再进一步的，所述观察窗43通过快拆装置固定在所述吸纱头安装座41上。所述快拆装置为，所述观察窗43的两侧设有快拆安装凹槽4301，所述吸纱头安装座41上相应的设有快拆安装销4302，所述快拆安装销4302卡接在所述快拆安装凹槽4301内，当需要将所述观察窗43拆下，对所述吸纱头空间进行检修时，只需要推动所述观察窗43，将所述快拆安装凹槽4301沿所述快拆安装销4302运动，使所述快拆安装销4302从所述快拆安装凹槽4301内移除即可。

再进一步的，所述压板45采用多个零件组合而成，具体如图9所示，包括压板体4501，其一侧设有第一销轴安装孔4502，用来固定所述第一销轴46；所述压板体4501的上部设有推块安装耳4503，其上开设有用于固定所述第二销轴49的安装固定孔；所述压板体4501的下部设有压头安装孔4504，所述压头安装孔4504内安装有压头4505，所述压头4505可采用柔性材料如橡胶、硅胶等制成，可实现对所述负压吸管42更好的密闭，以及对纱线头的压紧；所述压头4505通过压头盖板4506结合紧固螺钉固定在所述压板体4501上。

本实用新型的吸纱头装置4使用状态，还可进一步参考图10、图11。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利的技术方案和简化描述，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专利申请的限制。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本说明书中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.投纱机械手，其特征在于，包括旋转升降气缸、抓取机械手、和吸纱头装置；

所述旋转升降气缸竖直安装在设备上，所述旋转升降气缸的旋转升降活塞杆上固定有所述抓取机械手，所述抓取机械手可对管纱的纱管顶端进行夹紧抓取；所述吸纱头装置安装在所述抓取机械手的上部，所述吸纱头装置可对所述纱管顶端的孔内的纱线头进行吸拽。

2.据权利要求1所述的投纱机械手，其特征在于，所述旋转升降气缸包括气缸体，及旋转升降活塞杆；所述气缸体竖直安装在设备机架上，所述气缸体内设有旋转升降导向机构，所述旋转升降活塞杆可沿所述气缸体升降并旋转运动；

所述抓取机械手包括抓取安装座、夹爪气缸、及夹块；

所述抓取安装座的一端固定在所述旋转升降活塞杆的顶端，所述抓取安装座可随着所述旋转升降活塞杆一起沿所述气缸体升降并旋转运动；所述抓取安装座上水平固定所述夹爪气缸；

所述夹爪气缸为小型导轨滑台式平行夹爪气缸，其一侧设有气路接头；所述夹爪气缸设有一对安装在导轨上的滑台，所述滑台上安装固定有一对夹块；

所述夹块的下部设有向内凹陷的V型夹槽。

3.据权利要求2所述的投纱机械手，其特征在于，所述V型夹槽的内侧表面设置有凹凸不平的摩擦面。

4.据权利要求2所述的投纱机械手，其特征在于，在所述V型夹槽的上方，设有所述吸纱头装置；

所述吸纱头装置包括吸纱头安装座、负压吸管、吸盘、压板、压板气缸；

所述吸纱头安装座固定安装在所述夹爪气缸的上部，所述吸纱头安装座的前部形成吸纱头空间，所述吸纱头空间的侧壁上安装有负压吸管，所述负压吸管与外部的负压风机系统相连；

所述吸纱头空间的底部设有吸盘，所述吸盘从2个所述夹块上方伸入到2个所述夹块中间，最后吸盘口设置在2个所述V型夹槽的上方；所述吸盘固定在所述吸纱头安装座上；所述吸盘的中间为中空腔室，通过所述吸纱头空间最终与所述负压吸管相贯通；

所述压板通过第一销轴铰接安装在所述吸纱头安装座上，且所述压板的一部分伸入所述吸纱头空间内；所述压板的顶部连接到压板气缸上，在所述压板气缸的驱动下，所述压板绕所述第一销轴旋转，可对所述负压吸管在所述吸纱头空间内的端口进行开启或者封闭。

5.据权利要求4所述的投纱机械手，其特征在于，所述压板气缸水平安装在所述吸纱头安装座的上部，所述压板气缸设有压板活塞杆，所述压板活塞杆的端部固定有推块，所述推块上竖直设有长条形的滑槽，所述压板通过第二销轴固定在所述滑槽内，所述第二销轴可沿所述滑槽上下运动。

6.据权利要求5所述的投纱机械手，其特征在于，所述压板包括压板体，其一侧设有第一销轴安装孔，用来固定所述第一销轴；所述压板体的上部设有推块安装耳，其上开设有用于固定所述第二销轴的安装固定孔；所述压板体的下部设有压头安装孔，所述压头安装孔内安装有压头；所述压头通过压头盖板结合紧固螺钉固定在所述压板体上。

7.据权利要求4所述的投纱机械手，其特征在于，所述吸纱头安装座的所述吸纱头空间外侧，设有观察窗；所述观察窗为透明材料制成。

8.据权利要求7所述的投纱机械手，其特征在于，所述观察窗通过快拆装置固定在所述吸纱头安装座上；

所述快拆装置为，所述观察窗的两侧设有快拆安装凹槽，所述吸纱头安装座上相应的设有快拆安装销，所述快拆安装销卡接在所述快拆安装凹槽内。

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