WO2013131415A1

WO2013131415A1 - 纱笼运送设备

Info

Publication number: WO2013131415A1
Application number: PCT/CN2013/070450
Authority: WO
Inventors: 单忠德; 吴双峰; 杨万然; 戴军; 陈队范; 刘琳; 鹿庆福
Original assignee: 机械科学研究总院先进制造技术研究中心; 泰安康平纳机械有限公司
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-09-12
Also published as: CN102583045A; EP2759497B1; EP2759497A4; ES2576357T3; EP2759497A1

Abstract

一种纱笼运送设备，包括：第一梁（100），所述第一梁（100）设置在导轨（400）上且可沿所述导轨（400）运动；第二梁（200），所述第二梁（200）活动地设置在所述第一梁（100）上且可沿所述第一梁（100）运动；机械爪（300），所述机械爪（300）设置在所述第二梁（200）上，所述机械爪（300）包括伸缩机构（310）和与所述伸缩机构（310）连接的抓取机构（320）；位置检测单元，用于检测所述第一梁（100）和所述第二梁（200）的位置；控制装置，所述控制装置根据所述位置检测单元所检测到的位置信息控制所述第一梁（100）、所述第二梁（200）和所述机械爪（300）的运动。该纱笼运送设备通过控制装置和机械爪可实现纱笼的自动运送，提高了染色生产的生产效率和安全性，降低了人员成本。

Description

纱笼运送设备技术领域本发明涉及染整设备领域，更具体地，涉及一种纱笼运送设备。背景技术近年来，我国纺织染整行业发展迅速，如何提高生产率、降低成本是各企业的首要任务，染色向半自动和全自动化发展是一种必然趋势。纱笼的运送是影响生产率和成本的重要因素，因此，快速准确地运送纱笼在印染行业有着十分重要的现实意义。现有技术中，在对筒子纱的染色生产中，工人通过手动操作的天车（即电动桥式起重机，俗称电葫芦）将纱笼吊进或吊出染缸。现有技术中的天车包括第一梁、第二梁和吊钩，第一梁沿第一方向运动，第二梁设置在第一梁上并可沿第一梁的延伸方向运动，吊钩通过钢丝绳设置在第二梁上。其中，第一梁和第二梁分别通过电机驱动，钢丝绳采用电机拖动。操作时，采取开环控制的方式，通过人工按下天车操作手柄上的按钮控制第一梁、第二梁和吊钩运动，当吊钩到位后，工人使用钢丝绳将纱笼的吊耳和纱笼挂在天车的吊钩上，从而实现纱笼的运送。然而，现有技术中的纱笼运送方式具有如下缺点：

( 1 ) 由于天车是开环控制的，另外人工操作是不稳定的、不可度量的，因此，无法实现对天车的精确定位，且具有操作耗时的缺点。

(2) 由于钢丝绳是柔性部件，如果将纱笼和天车看作一个整体，则会使其刚度不足，导致吊有纱笼的天车在移动过程中，出现钢丝绳的摆幅较大、无法控制的情况，从而容易发生碰撞和其他安全事故。

( 3 )由于每次人工都需要使用钢丝绳将纱笼吊耳和天车吊钩连接起来，因而具有操作费时的问题，且钢丝绳本身容易因磨损而断裂，从而引发事故。发明内容本发明旨在提供一种纱笼运送设备，以解决现有技术纱笼运送时效率低、安全性差、人工成本高的问题。为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种纱笼运送设备，包括: 第一梁，第一梁设置在导轨上且可沿导轨运动；第二梁，第二梁活动地设置在第一梁上且可沿第一梁运动；机械爪，机械爪设置在第二梁上，机械爪包括伸缩机构和与伸缩机构连接的抓取机构；位置检测单元，用于检测第一梁和第二梁的位置；控制装置，控制装置根据位置检测单元所检测到的位置信息控制第一梁、第二梁和机械爪的运动。进一步地，纱笼运送设备还包括用于驱动第一梁的第一电机和用于驱动第二梁的第二电机，控制装置与第一电机和第二电机电连接。进一步地，伸缩机构包括第一油缸，抓取机构与第一油缸的活塞杆连接。进一步地，伸缩机构还包括导向部，导向部包括支架、导向杆和连接板，支架上设置有导向孔，导向杆穿设在导向孔内，且导向杆的一端及第一油缸的活塞杆分别与连接板连接，抓取机构与连接板连接。进一步地，第一梁包括框架，框架上设置有第一开口，第二梁上对应于第一开口处设置有第二开口，导向杆的至少一部分穿过第一开口和第二开口。进一步地，抓取机构包括第二油缸、卡爪和基座，第二油缸安装在基座上，卡爪包括第一铰接部和第二铰接部，卡爪通过第一铰接部与基座连接，卡爪通过第二铰接部与第二油缸的活塞杆连接。进一步地，纱笼运送设备还包括导向装置，导向装置包括框架和安装在框架上的导向轮，导向轮与导轨滚动地接触。进一步地，导向轮包括轴和安装在轴上的轴承，轴的一端与框架连接。进一步地，导向轮的个数为两个，导轨的至少一部分夹在两个导向轮之间。进一步地，位置检测单元是磁栅尺。本发明通过控制装置和机械爪可实现纱笼的自动运送，提高了染色生产的生产效率和安全性，降低了人员成本。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图 1示意性示出了本发明的俯视图; 图 2示意性示出了本发明中侧视图; 图 3示意性示出了机械爪与纱笼结合时的示意图；以及图 4示意性示出了导向装置与导轨的安装结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图 1和图 2所示，本发明中的纱笼运送设备包括：第一梁 100、第二梁 200、机械爪 300、位置检测单元和控制装置。其中，第一梁 100设置在导轨 400上且可沿导轨 400运动；第二梁 200活动地设置在第一梁 100上且可沿第一梁 100运动；机械爪 300设置在第二梁 200上。机械爪 300包括伸缩机构 310和与伸缩机构 310连接的抓取机构 320。位置检测单元用于检测第一梁 100和第二梁 200的位置。控制装置根据位置检测单元所检测到的位置信息控制第一梁 100、第二梁 200和机械爪 300的运动。优选地，位置检测单元是磁栅尺。如图 3所示，纱笼 600包括基座 620和设置在基座 620上的立柱 610。立柱 610 的上端的端部设置有与抓取机构 320相配合的抓取部 611。优选地，抓取部 611是凹槽或凸起。使用时，位置检测单元随时检测第一梁 100和第二梁 200的位置，控制装置通过位置检测单元检测到的信息和预先设定的纱笼位置信息相比较，当机械爪 300通过第一梁 100和第二梁 200的复合运动而位于待运送的纱笼 600的正上方时，控制装置控制伸缩机构 310向下伸出（即向纱笼 600的方向伸出），当抓取机构达到预定的位置后，控制装置进一步控制抓取机构抓住纱笼 600上的抓取部 611。然后，控制装置可控制伸缩机构 310收缩，从而将纱笼 600提起，并进一步控制第一梁 100和第二梁 200向目标位置移动。可见，整个操作的过程中，本发明中的纱笼运送设备通过位置检测单元和控制装置实现了闭环控制，可实现对机械爪 300的精确定位，提高了工作效率、缩短了生产周期、降低了人工成本。同时，本发明使用抓取机构 320对纱笼 600进行抓取，克服了现有技术中需要通过人工的方式用钢丝绳将纱笼 600与天车连接起来的不足，提高了刚性和运行的稳定性，使整个运送过程中，纱笼 600不会发生较大幅度的摆动，避免了发生碰撞和其他潜在的安全事故，也避免了由于钢丝绳磨损、断裂而引发的事故。优选地，纱笼运送设备还包括用于驱动第一梁 100的第一电机和用于驱动第二梁 200 的第二电机，控制装置与第一电机和第二电机电连接。控制装置可以控制第一电机和第二电机的运动速度、方向和起停，从而可以使第一梁 100和第二梁 200移动到预定的位置。在一个优选的实施例中，伸缩机构 310包括第一油缸 312，抓取机构 320与第一油缸 312的活塞杆连接。当然，伸缩机构 310还可以是其它形式，例如丝杠等。通过第一油缸 312的伸缩操作，即可调整抓取机构 320的位置。如图 1所示，第一梁 100包括框架，框架上设置有第一开口 120，第二梁 200上对应于第一开口 120处设置有第二开口，导向杆 311的至少一部分穿过第一开口 120 和第二开口。第一梁 100上设置有与第二梁相配合的导向条 110 (例如导轨）。优选地，伸缩机构 310还包括导向部，导向部包括支架 313、导向杆 311和连接板 314，支架 313上设置有导向孔，导向杆 311穿设在导向孔内，且导向杆 311的一端及第一油缸 312的活塞杆分别与连接板 314连接，抓取机构 320与连接板 314连接。特别地，第一油缸 312的活塞杆通过连接杆 315与连接板 314连接。请参考图 2，导向杆 311的上端可在竖直方向上自动运动，当伸缩机构 310进行伸长运动时，导向杆 311的上端向下运动；当伸缩机构 310进行收缩运动时，导向杆 311的上端向上运动。如图 2和图 3所示，抓取机构 320包括第二油缸 321、卡爪 323和基座 322，第二油缸 321安装在基座 322上，卡爪 323包括第一铰接部 324和第二铰接部，卡爪 323 通过第一铰接部 324与基座 322连接，卡爪 323通过第二铰接部与第二油缸 321的活塞杆连接。通过第二油缸 321可以实现卡爪 323的张开的闭合。当卡爪 323闭合时，实现对纱笼 600的抓取；当卡爪 323张开时，实现对纱笼 600的释放。优选地，卡爪 323还具有自锁功能，可防止意外松开。如图 2和图 4所示，纱笼运送设备还包括导向装置 500，导向装置 500包括框架

510和安装在框架 510上的导向轮，导向轮与导轨 400滚动地接触。通过导向装置 500 可以确保第一梁 100的运动不会发生偏差。优选地，导向轮包括轴 530和安装在轴 530 上的轴承 540，轴 530的一端与框架 510连接。优选地，轴 530可以采用螺栓实现，采用螺栓作为轴承 540的轴，具有结构简单、安装方便、取材方便的特点。优选地，导向轮的个数为两个，导轨 400的至少一部分夹在两个导向轮之间。当采用两个导向轮时，可以将导轨 400夹在这两个导向轮的中间，从而提高了导向效果，减少了误差，提高了定位和重复定位的精度。优选地，框架 510的上方还设置有安装孔 550，框架 510的内部设置有加强筋 520。通过安装孔 550和螺栓可以将导向装置 500安装到第一梁 100上。优选地，纱笼运送设备还包括用于检测抓取机构 320位置的位置检测部，优选地，该位置检测部是拉线编码器。本发明通过控制装置和机械爪可实现纱笼的自动运送，提高了染色生产的生产效率和安全性，降低了人员成本。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1. 一种纱笼运送设备，其特征在于，包括：

第一梁（100)，所述第一梁（100) 设置在导轨（400) 上且可沿所述导轨 (400) 运动；

第二梁（200)，所述第二梁（200) 活动地设置在所述第一梁（100) 上且可沿所述第一梁（100) 运动；

机械爪（300)，所述机械爪（300) 设置在所述第二梁（200) 上，所述机械爪（300 )包括伸缩机构（310)和与所述伸缩机构（ 310 )连接的抓取机构（ 320 )；位置检测单元，用于检测所述第一梁（100)和所述第二梁（200) 的位置；控制装置，所述控制装置根据所述位置检测单元所检测到的位置信息控制所述第一梁（100)、所述第二梁（200) 和所述机械爪（300) 的运动。

2. 根据权利要求 1所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述纱笼运送设备还包括用于驱动所述第一梁（100) 的第一电机和用于驱动所述第二梁（200) 的第二电机，所述控制装置与所述第一电机和所述第二电机电连接。

3. 根据权利要求 1或 2所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述伸缩机构（310) 包括第一油缸（312)，所述抓取机构（320) 与所述第一油缸（312) 的活塞杆连接。

4. 根据权利要求 3所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述伸缩机构（310)还包括导向部，所述导向部包括支架（313 )、导向杆（311 )和连接板（314)，所述支架（313 ) 上设置有导向孔，所述导向杆（311 ) 穿设在所述导向孔内，且所述导向杆（311 )的一端及所述第一油缸（312)的活塞杆分别与所述连接板（314) 连接，所述抓取机构（320) 与所述连接板（314) 连接。

5. 根据权利要求 4所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述第一梁（100)包括框架，所述框架上设置有第一开口（120)，所述第二梁（200)上对应于所述第一开口（120) 处设置有第二开口，所述导向杆（311 ) 的至少一部分穿过所述第一开口（120) 和所述第二开口。

6. 根据权利要求 3所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述抓取机构（320)包括第二油缸（321 )、卡爪（323 ) 和基座（322)，所述第二油缸（321 ) 安装在所述基座（322)上，所述卡爪（323 )包括第一铰接部（324)和第二铰接部，所述卡爪（323 )通过所述第一铰接部（324) 与所述基座（322)连接，所述卡爪 ( 323 ) 通过所述第二铰接部与所述第二油缸（321 ) 的活塞杆连接。

7. 根据权利要求 1所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述纱笼运送设备还包括导向装置（500)，所述导向装置（500)包括框架（510)和安装在所述框架（510) 上的导向轮，所述导向轮与所述导轨（400) 滚动地接触。

8. 根据权利要求 7所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述导向轮包括轴（530) 和安装在所述轴（530)上的轴承（540)，所述轴（530)的一端与所述框架（510) 连接。

9. 根据权利要求 7或 8所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述导向轮的个数为两个，所述导轨（400) 的至少一部分夹在所述两个导向轮之间。

10. 根据权利要求 1所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述位置检测单元是磁栅尺。

11. 一种纱笼运送设备，其特征在于，包括：

机械爪（300)，所述机械爪（300) 设置在所述第二梁（200) 上，所述机械爪（300 )包括伸缩机构（310)和与所述伸缩机构（ 310 )连接的抓取机构（ 320 )；位置检测单元，用于检测所述第一梁（100)和所述第二梁（200) 的位置；控制装置，所述控制装置根据所述位置检测单元所检测到的位置信息控制所述第一梁（100)、所述第二梁（200) 和所述机械爪（300) 的运动；

所述伸缩机构（310) 包括第一油缸（312)，所述抓取机构（320) 与所述第一油缸（312) 的活塞杆连接；

所述伸缩机构（310)还包括导向部，所述导向部包括支架（313 )、导向杆 ( 311 )和连接板（314)，所述支架（313 )上设置有导向孔，所述导向杆（311 ) 穿设在所述导向孔内，且所述导向杆（311 ) 的一端及所述第一油缸（312) 的活塞杆分别与所述连接板（314)连接，所述抓取机构（320)与所述连接板（314) 连接；

所述第一油缸（312) 的活塞杆通过连接杆（315 )与所述连接板（314)连接。

12. 根据权利要求 11所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述纱笼运送设备还包括用于驱动所述第一梁（100) 的第一电机和用于驱动所述第二梁（200) 的第二电机，所述控制装置与所述第一电机和所述第二电机电连接。

13. 根据权利要求 11所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述第一梁（100) 包括框架，所述框架上设置有第一开口（120)，所述第二梁（200)上对应于所述第一开口（120) 处设置有第二开口，所述导向杆（311 ) 的至少一部分穿过所述第一开口（120) 和所述第二开口。

14. 根据权利要求 11所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述抓取机构（320) 包括第二油缸（321 )、卡爪（323 ) 和基座（322)，所述第二油缸（321 ) 安装在所述基座（322) 上，所述卡爪（323 ) 包括第一铰接部（324) 和第二铰接部，所述卡爪（323 )通过所述第一铰接部（324)与所述基座（322)连接，所述卡爪（323 ) 通过所述第二铰接部与所述第二油缸（321 ) 的活塞杆连接。

15. 根据权利要求 11所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述纱笼运送设备还包括导向装置（500)，所述导向装置（500)包括框架（510)和安装在所述框架（510) 上的导向轮，所述导向轮与所述导轨（400) 滚动地接触。

16. 根据权利要求 15所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述导向轮包括轴（530) 和安装在所述轴（530)上的轴承（540)，所述轴（530)的一端与所述框架（510) 连接。

17. 根据权利要求 15或 16所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述导向轮的个数为两个，所述导轨（400) 的至少一部分夹在所述两个导向轮之间。

18. 根据权利要求 11所述的纱笼运送设备，其特征在于，所述位置检测单元是磁栅尺。