CN219824724U - 钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，包括基座、三轴桁架、三轴末端机械手、视觉、工字轮、缝头机构和旋转定位机构，所述三轴桁架固定架设在基座上，缝头机构设置在三轴桁架下方，缝头机构中设有两个放轮工位，将空轮工字轮和满轮工字轮分别放在不同的放轮工位上，三轴桁架上的视觉分别对空轮、满轮拍照定位，旋转定位机构设在放轮工位中，旋转定位机构能旋转空轮、满轮进行定位，缝头机构对满盘工字轮进行帘线尾端缝头操作，连接在三轴桁架上的三轴末端机械手对满轮进行下料，对空轮进行上料本实用新型能与搬运机器人配合，对空轮和满轮工字轮进行自动定位和缝头，提高了工字轮的流转效率节省了劳动力。

Description

钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构

技术领域

本实用新型属于钢帘线制造机械领域，具体涉及一种钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构。

背景技术

钢帘线工字轮合股捻制之后，要进行绕卷收线缝头，工字轮作为收卷线材的一种工具，其盘重较大，搬运过程属于重复性劳动，对工人而言劳动强度大，搬运效率低，为了节省人力成本，提高生产效率，目前搬运机器人逐步取代了传统的人工搬运。然而，满轮下料时需要对帘线头打结固定，空轮上料时，断开的帘线头要固定到轴芯部，这两个步骤操作十分精细，搬运机器人仅能对工字轮搬运，无法实施定位和归纳帘线的操作；现有设备中，一般设置一个与搬运机器人配合的缓存工位，解决满轮和空轮的暂存问题，这种缓存工位结构简单，一般借助人工或半自动装置进行定位和帘线头的处理，智能化程度低，流转效率不高。

发明内容

针对上述问题和技术需求，本实用新型提供一种钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，能与搬运机器人配合，对满轮和空轮进行自动定位，且满轮和空轮具有单独的流转通道，提高了工字轮的流转效率。

本实用新型的技术方案如下：钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，包括基座、三轴桁架、三轴末端机械手、视觉、工字轮、缝头机构和旋转定位机构，所述三轴桁架固定架设在基座上，缝头机构设置在三轴桁架下方，缝头机构中设有两个放轮工位，将空轮工字轮和满轮工字轮分别放在不同的放轮工位上，三轴桁架上的视觉分别对空轮、满轮拍照定位，旋转定位机构设在放轮工位中，旋转定位机构能旋转空轮、满轮进行定位，缝头机构对满盘工字轮进行帘线尾端缝头操作，连接在三轴桁架上的三轴末端机械手对满轮进行下料，对空轮进行上料。设置两个放轮工位，能同时对空轮和满轮进行操作，满轮尾端缝头的同时，空轮旋转到上料角度，换轮效率更高。

进一步的，所述工字轮的端面上分别设有第一穿线孔、第二穿线孔和扭簧卡扣，第一穿线孔和第二穿线孔间隔一段距离，沿工字轮端面边缘设置，扭簧卡扣设置在第一穿线孔和第二穿线孔之间。

进一步的，所述缝头机构包括双臂协作机台、双臂协作机台上设有相对的第一手臂和第二手臂，第一手臂和第二手臂端部均能在三维空间内自由活动，双臂协作机台两侧分别设有一组放轮工位，满轮或空轮工字轮搬运到放轮工位上，第一手臂和第二手臂协作对满盘工字轮进行帘线缝头。帘线缝头是通过将帘线头穿出轮外端面，进行卡紧固定后，再将暴露在外的线头穿回工字轮内侧收拢，这种卡紧固定的形式不仅更适合机械手操作，而且尾段钢帘线会保持原有的拉紧力，不易松脱或过紧变形，再取用时拆下线段也更方便。

进一步的，所述视觉设置在三轴末端机械手上，随着三轴末端机械手的移动而移动，视觉能对放轮工位上的工字轮拍照，旋转定位机构根据拍照结果对工字轮进行旋转调节。视觉对刚搬运到放轮工位上的空轮或满轮拍照，将图像传递给控制系统，控制系统通过工字轮端面上的两个穿线孔位置，给出旋转指令，放轮工位旋转相应的角度，使工字轮调整到作业位置。

进一步的，所述放轮工位包括并排设置的第一支架和第二支架，第一支架顶部设有旋转定位机构，旋转定位机构包括轮托、轴承座、联轴器和旋转电机，所述旋转电机固定连接在第一支架顶部的下表面，轴承座安装在第一支架顶部，轴承座内设有轴承，轮托设置在轴承座上，联轴器底部连接旋转电机的输出轴，顶部穿过轴承座与轮托连接，旋转电机驱动轮托旋转定位。

进一步的，所述第二支架顶部设有安装板、Z轴气缸、X轴气缸和压线滚轮，压线滚轮连接在X轴气缸伸缩端，X轴气缸连接在Z轴气缸顶部，Z轴气缸底部与安装板连接，压线滚轮与工字轮轴向平行，压线滚轮能压在满轮工字轮外侧钢帘线的尾段上。旋转定位机构对空轮和满轮旋转定位，压线滚轮都能在一定范围内升降移动调节，这样能容纳不同规格的工字轮进行作业，适用范围更广。

进一步的，所述第一手臂端部安装有第一爪部，第二手臂端部安装有第二爪部，第一爪部上设有导丝气爪和夹丝气爪一，第二爪部上设有钩扣、夹丝气爪二和夹丝气爪三；第一爪部和第二爪部先将满轮的帘线头从第一穿线孔穿出工字轮，再从第二穿线孔穿入工字轮，扭簧卡扣压住两孔之间的钢帘线。

进一步的，所述第一爪部和第二爪部上各设有一个力感应器，力感应器能感应第一爪部和第二爪部拉动钢帘线的力度。力感应器感应并控制两个爪部的拉紧力，既能保持对钢帘线的收线约束，又能避免拉力过大损坏钢帘线。

进一步的，所述钩扣能勾住扭簧卡扣，将其拉起，钩扣解除后，扭簧卡扣自动复位将从下方的钢帘线卡紧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型换轮定位穿孔缝头机构中设置两个放轮工位，分别用于满轮的缝头作业和空轮绕线之前的预定位操作，同时作业能提高工字轮的流转效率；采用两个操作手臂，通过穿出-固定-穿回的方式将钢帘线尾端固定，相比于传统的打结固定，这种方式操作步骤简单，更适合机械手操作，取用更方便；在满轮旋转到作业位置之前，采用压线滚轮将尾段钢帘线固定住，轮托和压线滚轮均可在一定范围内微调，这样能满足不同规格尺寸的工字轮作业，智能化程度高，适用性更广。

附图说明

图1为本实用新型换轮定位机构的整体结构图；

图2为工字轮的结构图；

图3为缝头机构的结构图一；

图4为缝头机构的结构图一；

图5为旋转定位机构的结构图；

图6为第一爪部结构图；

图7为第二爪部结构图；

图中标记为：底板1、三轴桁架2、三轴末端机械手21、视觉22、工字轮3、第一穿线孔31、第二穿线孔32、扭簧卡扣33、缝头机构4、双臂协作机台5、第一手臂6、第一爪部61、导丝气爪611、夹丝气爪一612、力感应器613、第二手臂7、第二爪部71、钩扣711、夹丝气爪二712、夹丝气爪三713、放轮工位8、第一支架81、第二支架82、安装板821、Z轴气缸822、X轴气缸823、压线滚轮824、旋转定位机构9、轮托91、轴承座92、联轴器93、旋转电机94。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。

如图1-7所示为本实用新型钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，包括基座1、三轴桁架2、三轴末端机械手21、视觉22、工字轮3、缝头机构4和旋转定位机构9，所述三轴桁架2固定架设在基座1上，缝头机构4设置在三轴桁架2下方。

所述工字轮3的端面上分别设有第一穿线孔、第二穿线孔和扭簧卡扣，第一穿线孔和第二穿线孔间隔一段距离，沿工字轮端面边缘设置，扭簧卡扣设置在第一穿线孔和第二穿线孔之间。

所述缝头机构4包括双臂协作机台5、双臂协作机台5上设有相对的第一手臂6和第二手臂7，第一手臂6和第二手臂7端部均能在三维空间内自由活动，双臂协作机台5两侧分别设有一组放轮工位8，满轮或空轮工字轮3搬运到放轮工位8上，第一手臂6和第二手臂7协作对满盘工字轮进行帘线缝头。具体的，所述第一手臂6端部安装有第一爪部61，第二手臂7端部安装有第二爪部71，第一爪部61上设有导丝气爪611和夹丝气爪一612，第二爪部71上设有钩扣711、夹丝气爪二712和夹丝气爪三713；第一爪部61和第二爪部71先将满轮的帘线头从第一穿线孔31穿出工字轮3，再从第二穿线孔32穿入工字轮3，扭簧卡扣33压住两孔之间的钢帘线。

所述钩扣711能勾住扭簧卡扣33，将其拉起，钩扣711解除后，扭簧卡扣33自动复位将从下方的钢帘线卡紧。帘线缝头是通过将帘线头穿出轮外端面，进行卡紧固定后，再将暴露在外的线头穿回工字轮3内侧收拢，作为优选的方案，所述第一爪部61和第二爪部71上各设有一个力感应器613，力感应器613能感应第一爪部61和第二爪部71拉动钢帘线的力度；力感应器613感应并控制两个爪部的拉紧力，既能保持对钢帘线的收线约束，又能避免拉力过大损坏钢帘线。

所述缝头机构4中设有两个放轮工位8，将空轮工字轮和满轮工字轮分别放在不同的放轮工位8上，三轴桁架2上的视觉分别对空轮、满轮拍照定位，旋转定位机构9设在放轮工位8中，旋转定位机构9能旋转空轮、满轮进行定位，缝头机构4对满盘工字轮进行帘线尾端缝头操作，连接在三轴桁架2上的三轴末端机械手21对满轮进行下料，对空轮进行上料。所述三轴末端机械手21上设有视觉22，视觉22能对放轮工位8上的工字轮3拍照，放轮工位8参照拍照结果对工字轮3进行旋转调节。视觉22对刚搬运到放轮工位8上的空轮或满轮拍照，将图像传递给控制系统，控制系统通过工字轮3端面上的两个穿线孔位置，给出旋转指令，放轮定位机构9旋转相应的角度，使工字轮3调整到作业位置。

所述放轮工位8包括并排设置的第一支架81和第二支架82，第一支架81顶部设有旋转定位机构9，旋转定位机构9包括轮托91、轴承座92、联轴器93和旋转电机94，所述旋转电机94固定连接在第一支架81顶部的下表面，轴承座92安装在第一支架81顶部，轴承座92内设有轴承，轮托91设置在轴承座92上，联轴器93底部连接旋转电机94的输出轴，顶部穿过轴承座92与轮托91连接，旋转电机94驱动轮托91旋转定位。

进一步的，所述第二支架82顶部设有安装板921、Z轴气缸822、X轴气缸823和压线滚轮824，压线滚轮824连接在X轴气缸823伸缩端，X轴气缸823连接在Z轴气缸822顶部，Z轴气缸822底部与安装板821连接，压线滚轮824与工字轮3轴向平行，压线滚轮824能压在满轮工字轮3外侧钢帘线的尾段上。

本实用新型的运行过程：

满轮缝头：自动机械手将满轮搬运到一个放轮工位8的轮托91上，压线滚轮824打出压在满轮外侧上，三轴桁架2上的三轴末端机械手21移动到满轮上方，视觉22对满轮拍照，控制系统根据拍照结果控制轮托91升降旋转，满轮调整到作业位置，三轴末端机械手21退出拍照位。第二手臂7移动到第一穿线孔31下方，夹丝气爪三713夹住钢帘线，夹丝气爪二712打开，第一手臂6移动到第一穿线孔31上方，夹丝气爪一612打开，第一手臂6将钢帘线从第一穿线孔31中穿过，钢帘线通过导丝气爪611进入夹丝气爪一612中间位置，夹丝气爪一612夹住钢帘线，夹丝气爪三713打开；第二手臂7松开钢帘线，转移到满轮上方，钩扣711钩住工字轮3的扭簧卡扣33，将扭簧卡扣33拉起，第二手臂7上的力感应器613能反馈拉力大小将丝拉紧，第一手臂6拖着钢帘线从扭簧卡扣33下方穿过，来到第二穿线孔32上方，钩扣711松开，扭簧卡扣33将钢帘线压紧固定；第二爪部71移动到第二穿线孔32下方，第一爪部61翻转180度，使夹丝气爪一612对准第二穿线孔32，将钢帘线穿入，夹丝气爪一612夹住帘线头，斜向拉紧后，帘线头被约束在工字轮3的内侧端，压线滚轮824缩回，第一手臂6和第二手臂7回到初始位置。

空轮定位：三轴桁架2上的三轴末端机械手21将空轮缓存位上的备用空轮搬运到另一个放轮空位8的轮托91上，视觉22对准空轮拍照，控制系统根据拍照结果控制轮托91旋转，对空轮进行角度纠偏，空轮定位完成，等待取用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的几个实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：包括基座、三轴桁架、三轴末端机械手、视觉、工字轮、缝头机构和旋转定位机构，所述三轴桁架固定架设在基座上，缝头机构设置在三轴桁架下方，缝头机构中设有两个放轮工位，将空轮工字轮和满轮工字轮分别放在不同的放轮工位上，三轴桁架上的视觉分别对空轮、满轮拍照定位，旋转定位机构设在放轮工位中，旋转定位机构能旋转空轮、满轮进行定位，缝头机构对满盘工字轮进行帘线尾端缝头操作，连接在三轴桁架上的三轴末端机械手对满轮进行下料，对空轮进行上料。

2.根据权利要求1所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述工字轮的端面上分别设有第一穿线孔、第二穿线孔和扭簧卡扣，第一穿线孔和第二穿线孔间隔一段距离，沿工字轮端面边缘设置，扭簧卡扣设置在第一穿线孔和第二穿线孔之间。

3.根据权利要求2所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述缝头机构包括双臂协作机台、双臂协作机台上设有相对的第一手臂和第二手臂，第一手臂和第二手臂端部均能在三维空间内自由活动，双臂协作机台两侧分别设有一组放轮工位，满轮或空轮工字轮搬运到放轮工位上，第一手臂和第二手臂协作对满盘工字轮进行帘线缝头。

4.根据权利要求3所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述视觉设置在三轴末端机械手上，随着三轴末端机械手的移动而移动，视觉能对放轮工位上的工字轮拍照，旋转定位机构根据拍照结果对工字轮进行旋转调节。

5.根据权利要求4所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述放轮工位包括并排设置的第一支架和第二支架，第一支架顶部设有旋转定位机构，旋转定位机构包括轮托、轴承座、联轴器和旋转电机，所述旋转电机固定连接在第一支架顶部的下表面，轴承座安装在第一支架顶部，轴承座内设有轴承，轮托设置在轴承座上，联轴器底部连接旋转电机的输出轴，顶部穿过轴承座与轮托连接，旋转电机驱动轮托旋转定位。

6.根据权利要求5所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述第二支架顶部设有安装板、Z轴气缸、X轴气缸和压线滚轮，压线滚轮连接在X轴气缸伸缩端，X轴气缸连接在Z轴气缸顶部，Z轴气缸底部与安装板连接，压线滚轮与工字轮轴向平行，压线滚轮能压在满轮工字轮外侧钢帘线的尾段上。

7.根据权利要求6所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述第一手臂端部安装有第一爪部，第二手臂端部安装有第二爪部，第一爪部上设有导丝气爪和夹丝气爪一，第二爪部上设有钩扣、夹丝气爪二和夹丝气爪三；第一爪部和第二爪部先将满轮的帘线头从第一穿线孔穿出工字轮，再从第二穿线孔穿入工字轮，扭簧卡扣压住两孔之间的钢帘线。

8.根据权利要求7所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述第一爪部和第二爪部上各设有一个力感应器，力感应器能感应第一爪部和第二爪部拉动钢帘线的力度。

9.根据权利要求7所述的钢帘线工字轮双工位换轮定位穿孔缝头机构，其特征在于：所述钩扣能勾住扭簧卡扣，将其拉起，钩扣解除后，扭簧卡扣自动复位将从下方的钢帘线卡紧。