專利名稱：全電驅(qū)動(dòng)車載式自動(dòng)落紗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)落紗裝置，尤其涉及一種全電驅(qū)動(dòng)車載式自動(dòng)落紗裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)除了一些長(zhǎng)錠細(xì)紗機(jī)采用集體落紗裝置外，還有大量舊式的短錠細(xì)紗 機(jī)在紡織企業(yè)使用，這些設(shè)備大多數(shù)仍然采用人工落紗，即通過人工手段將滿紗管從錠子 上取下，再換上空紗管。一方面，由于滿紗管與錠子粘合力緊密，需要很大的拔管力才能將 滿紗管取下，同時(shí)還要換上空紗管，造成落紗工勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，勞動(dòng)成本增加，細(xì)紗機(jī)落 紗停車時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。另一方面，由于細(xì)紗車間噪聲大，溫度高，空氣污染嚴(yán)重，惡劣 的生產(chǎn)環(huán)境，使得愿意從事落紗工作的工人越來越少，企業(yè)面臨很大的用工壓力。因此，對(duì) 于舊式短錠細(xì)紗機(jī)落紗過程自動(dòng)化改造的需求非常緊迫。國(guó)內(nèi)在細(xì)紗機(jī)自動(dòng)落紗裝置的研制上也做了很多努力。先后出現(xiàn)過圓盤拔紗/落 紗半自動(dòng)裝置，預(yù)拔紗二次拔紗裝置，振動(dòng)拔紗裝置等，這些拔紗裝置在拔紗過程中會(huì)對(duì)錠 子產(chǎn)生徑向力，大大降低了錠子和紗管的使用壽命。近年來，開始出現(xiàn)一些能夠垂直拔紗的 自動(dòng)落紗裝置，但這些裝置在制造成本、自動(dòng)化程度、落紗速度、安裝和維護(hù)等方面，存在一 定的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種全電驅(qū)動(dòng)車載式自動(dòng)落紗裝置，用于舊式短錠細(xì)紗 機(jī)，代替人工完成拔紗、集紗以及換空管的操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)做到垂 直拔紗，減小拔紗過程中對(duì)錠子的徑向力。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，它包括落紗小車、滑輪安裝板、定向滑輪、定向?qū)к?、定?電路安裝板、細(xì)紗機(jī)定位導(dǎo)軌、定位電磁鐵、定位電極、短路環(huán)、紅外發(fā)射和接收裝置、海綿 刷、前輪、后輪、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、齒輪減速箱、紅外發(fā)射裝置、紅外接收裝置、X軸直線模組、 步進(jìn)電機(jī)、接近開關(guān)、Z軸直線模組、豎直轉(zhuǎn)接板、抓管機(jī)構(gòu)、集紗箱、夾片安裝板、夾片、力 矩電機(jī)、滾珠絲杠副、頂板、滾珠絲桿副、空管箱、旋轉(zhuǎn)托盤、電磁鐵、擋板、拍管合頁(yè)、蓄電池 組、控制器箱，其特征是落紗小車通過滑輪安裝板與細(xì)紗機(jī)上的定向?qū)к壪噙B，滑輪安裝板 裝有定向滑輪，定向滑輪的輪轂部分開有凹槽，定向?qū)к壡度胄≥啺疾蹆?nèi)，落紗小車裝有定 位電路安裝板，定位電路安裝板略高于細(xì)紗機(jī)定位導(dǎo)軌，定位電路安裝板上裝有定位電磁 鐵、紅外發(fā)射和接收裝置和海綿刷，定位電磁鐵的推桿上裝兩個(gè)定位電極，每間隔700mm裝 定位短路環(huán)，短路環(huán)的兩電極間距與定位電磁鐵上的兩定位電極間距相等，落紗小車采用 兩只前輪驅(qū)動(dòng)，兩只后輪為萬向從動(dòng)輪，行進(jìn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)通過齒輪減速箱驅(qū)動(dòng)前輪車軸， 細(xì)紗機(jī)上裝有紅外發(fā)射裝置，落紗小車內(nèi)裝有紅外接收裝置；X軸直線模組固定于小車內(nèi)， Z軸直線模組通過轉(zhuǎn)接板與X軸模組相連，抓管機(jī)構(gòu)通過豎直轉(zhuǎn)接板與Z軸直線模組的轉(zhuǎn) 接板相連，X軸直線模組用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝接近開關(guān)，Z軸直線模組用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝 接近開關(guān)，集紗箱位于X-Z直線運(yùn)動(dòng)模組下方；抓管機(jī)構(gòu)有兩塊上下夾片安裝板，上下夾片安裝板各裝十個(gè)夾片，力矩電機(jī)固定在下夾片安裝板上，滾珠絲桿副的絲桿與力矩電機(jī)軸 聯(lián)，并固定于下夾片安裝板，上夾片安裝板與滾珠絲杠副的螺母相連，夾片可以與夾片安裝 板產(chǎn)生豎直方向位移，在夾片的下端有一塊頂板，頂板的兩端分別與兩副滾珠絲桿副的螺 母相連，滾珠絲桿副的絲桿與步進(jìn)電機(jī)軸聯(lián)，步進(jìn)電機(jī)固定在車廂內(nèi)壁上；落紗小車裝有空 管箱，空管箱底部開十個(gè)鋸齒槽，與鋸齒槽水平對(duì)齊裝有旋轉(zhuǎn)托盤，旋轉(zhuǎn)托盤開有十個(gè)圓弧 槽，在空管箱的另一側(cè)裝有三副滾珠絲桿副，三副滾珠絲桿副的螺母分別連三組空管推桿 組，所有推桿組與空管箱的底部鋸齒槽水平對(duì)齊，滾珠絲桿副的絲桿分別由三個(gè)步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)，并分別裝有接近開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)軸相連，旋轉(zhuǎn)托盤的圓弧槽出口處 裝有擋板，擋板由電磁鐵推動(dòng)，落紗小車裝有拍管合頁(yè)，以及跌落空管收集箱，蓄電池組位 于空管箱的下方，控制器箱固定在落紗小車的側(cè)面。 本發(fā)明的技術(shù)效果是采用全電驅(qū)動(dòng)方式，避免了液壓/氣動(dòng)機(jī)構(gòu)需要鋪設(shè)油路/ 氣路的缺點(diǎn)，能夠做到一臺(tái)裝置兼顧多臺(tái)細(xì)紗機(jī)，有利于降低總體成本。落紗裝置與細(xì)紗機(jī) 相對(duì)獨(dú)立，便于安裝和維護(hù)。


圖1是本發(fā)明自動(dòng)落紗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的左視圖。
圖3是圖1的右視圖。
圖4是本發(fā)明短路環(huán)定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明短路環(huán)定位裝置的俯視圖。
圖6是本發(fā)明X-Z直線運(yùn)動(dòng)模組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明X-Z直線運(yùn)動(dòng)模組的側(cè)視圖。
圖8是本發(fā)明抓管機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖8的左視圖。
圖10是本發(fā)明放空管機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是圖10的左視圖。
圖12是本發(fā)明放空管水平狀態(tài)圖。
圖13是本發(fā)明放空管旋轉(zhuǎn)60度狀態(tài)圖。
圖14是本發(fā)明放空管旋轉(zhuǎn)60度電磁鐵拉開擋板狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14所示，本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，落紗小
車1通過滑輪安裝板2與細(xì)紗機(jī)上的定向?qū)к?相連，滑輪安裝板2裝有定向滑輪3，定向 滑輪3的輪轂部分開有凹槽，定向?qū)к?嵌入小輪凹槽內(nèi)，落紗小車1裝有定位電路安裝板 5，定位電路安裝板5略高于細(xì)紗機(jī)定位導(dǎo)軌6，定位電路安裝板5上裝有定位電磁鐵7、紅 外發(fā)射和接收裝置10和海綿刷11，定位電磁鐵7的推桿上裝兩個(gè)定位電極8，細(xì)紗機(jī)定位 導(dǎo)軌6整體涂成黑色，每間隔700mm劃白色減速線，裝定位短路環(huán)9，短路環(huán)9的兩電極間 距與定位電磁鐵7上的兩定位電極8間距相等，落紗小車1采用兩只前輪12驅(qū)動(dòng)，兩只后 輪13為萬向從動(dòng)輪，行進(jìn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)14通過齒輪減速箱15驅(qū)動(dòng)前輪車軸，細(xì)紗機(jī)上裝有紅外發(fā)射裝置16，落紗小車1內(nèi)裝有紅外接收裝置17 ；X軸直線模組18固定于小車內(nèi)， Z軸直線模組23通過轉(zhuǎn)接板與X軸模組相連，抓管機(jī)構(gòu)25通過豎直轉(zhuǎn)接板M與Z軸直線 模組23的轉(zhuǎn)接板相連，X軸直線模組18用步進(jìn)電機(jī)19驅(qū)動(dòng)，裝接近開關(guān)20，Z軸直線模組 23用步進(jìn)電機(jī)21驅(qū)動(dòng)，裝接近開關(guān)22，集紗箱沈位于X-Z直線運(yùn)動(dòng)模組下方；抓管機(jī)構(gòu)25 有兩塊上下夾片安裝板，上下夾片安裝板27J8各裝十個(gè)夾片四，力矩電機(jī)30固定在下夾 片安裝板觀上，滾珠絲桿副31的絲桿與力矩電機(jī)30軸聯(lián)，并固定于下夾片安裝板觀，上夾 片安裝板27與滾珠絲杠副31的螺母相連，夾片四可以與夾片安裝板27J8產(chǎn)生豎直方向 位移，在夾片的下端有一塊頂板32，頂板32的兩端分別與兩副滾珠絲桿副33的螺母相連， 滾珠絲桿副33的絲桿與步進(jìn)電機(jī)34軸聯(lián)，步進(jìn)電機(jī)34固定在車廂內(nèi)壁上；落紗小車1裝 有空管箱35，空管箱35底部開十個(gè)鋸齒槽，與鋸齒槽水平對(duì)齊裝有旋轉(zhuǎn)托盤36，旋轉(zhuǎn)托盤 36開有十個(gè)圓弧槽，在空管箱35的另一側(cè)裝有三副滾珠絲桿副41，三副滾珠絲桿副41的 螺母分別連三組空管推桿組42，43 (含四根、四根、兩根(43)推桿)，所有推桿組與空管箱36 的底部鋸齒槽水平對(duì)齊，滾珠絲桿副41的絲桿分別由三個(gè)步進(jìn)電機(jī)39驅(qū)動(dòng)，并分別裝有接 近開關(guān)40，步進(jìn)電機(jī)44與旋轉(zhuǎn)托盤36的旋轉(zhuǎn)軸相連，旋轉(zhuǎn)托盤36的圓弧槽出口處裝有擋 板38，擋板38由電磁鐵37推動(dòng)，落紗小車裝有拍管合頁(yè)45，以及跌落空管收集箱47，蓄電 池組46位于空管箱35的下方，控制器箱48固定在落紗小車1的側(cè)面。具體操作過程
1、 準(zhǔn)備人工將小車推入定向?qū)к?，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)等待細(xì)紗機(jī)落紗完成信號(hào)， 細(xì)紗機(jī)的落紗完成通過紅外發(fā)射裝置16發(fā)出，小車由紅外接收裝置17接收，接收到細(xì)紗機(jī) 的落紗完成信號(hào)以后小車運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行位置復(fù)位，控制器“準(zhǔn)備好”燈亮。2、開始按下控制器的“運(yùn)行”按鈕，小車開始向第一個(gè)定位短路環(huán)9行進(jìn)。3、拔紗本發(fā)明采用10錠同時(shí)拔紗的方式。小車到達(dá)第一條定位白線時(shí)，開始 減速，電磁鐵7通電推出定位電極8，當(dāng)定位電極與短路環(huán)9上的電極接觸時(shí)，停車。X軸直 線模組18工作，抓管機(jī)構(gòu)25水平方向就位，Z軸直線模組23工作，抓管機(jī)構(gòu)25垂直方向就 位。力矩電機(jī)30帶動(dòng)滾珠絲桿副31的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使得上下夾片安裝板27J8相向運(yùn)動(dòng)，裝 在夾片安裝板上的夾片四此時(shí)夾緊滿紗管。步進(jìn)電機(jī)34帶動(dòng)滾珠絲桿副33的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)， 與滾珠絲桿副33螺母相連的頂板32向上頂夾片29，當(dāng)頂板向上頂?shù)牧朔隋V子與滿紗 管的靜摩擦力后，抓管機(jī)構(gòu)25連同滿紗管在Z軸直線模組23的作用下向上運(yùn)動(dòng)，直到滿紗 管位置高出錠子頂部，完成拔紗工作。4、集紗小車完成拔紗工作后，電磁鐵7斷電，定位電極8收回，小車向第二個(gè)定 位短路環(huán)行進(jìn)，同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)34帶動(dòng)滾珠絲桿副33的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)回復(fù)原位，X軸直線模組 18工作，使Z軸直線模組23、抓管機(jī)構(gòu)25回到小車內(nèi)部，力矩電機(jī)30帶動(dòng)滾珠絲桿副31 的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使得上下夾片安裝板27J8相背運(yùn)動(dòng)，裝在夾片安裝板上的夾片四此時(shí)松開 滿紗管，滿紗管落入集紗箱26，完成集紗工作。5、換空管本發(fā)明采用10錠同時(shí)放空管的方式。小車到達(dá)第二個(gè)短路環(huán)以后， 在完成拔紗動(dòng)作的同時(shí)還要完成換空管的動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)托盤36水平就位，三個(gè)步進(jìn)電機(jī)39同 時(shí)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)三幅滾珠絲桿副41運(yùn)動(dòng)，三組空管推桿組42，43把空管箱35底部十個(gè)鋸齒槽 內(nèi)的空管推入旋轉(zhuǎn)托盤36內(nèi)。步進(jìn)電機(jī)44帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)托盤36的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，電磁 鐵37推開擋板38，此時(shí)空紗管套在錠子上，完成換空管工作。
6、重復(fù)第3步、第4步和第5步動(dòng)作，直至最后一組錠子完成拔紗操作。7、 最后一組錠子拔紗完成后，小車根據(jù)剩余的空錠子數(shù)(剩余錠子可能為2、4、 6、8、10)，向特定位置行進(jìn)，到位后停車，根據(jù)剩余的空錠子數(shù)決定三個(gè)撥管步進(jìn)電機(jī)39哪 個(gè)或哪幾個(gè)動(dòng)作，將與空錠子相等數(shù)量的空管推入托盤，并完成最后一組錠子的換空管動(dòng) 作。控制器“落紗完成”指示燈亮。8、拍管在小車的尾部裝有一個(gè)合頁(yè)45，小車行進(jìn)過程中合頁(yè)45在換好的空紗 管上方拖過，給換好的空管施加一個(gè)向下的壓力，提高空管與錠子一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn) 定性。9、 跌落空管的收集小車換空管過程中，可能存在某些空管不能正確放入錠子 的情況，為防止這些意外跌落的空管掉入細(xì)紗機(jī)底部，由跌落空管收集箱47集中收集這部 分空管。10、電源系統(tǒng)本發(fā)明采用4節(jié)12V/75Ah的免維護(hù)鉛酸蓄電池46串聯(lián)構(gòu)成48V直 流母線電源，并配以DC-DC模塊得到各部件所需直流電源。11、控制器本發(fā)明的控制器48完成控制參數(shù)設(shè)定、用戶指令輸入、操作/運(yùn)行界 面顯示、裝置工作狀態(tài)指示、蓄電池電壓監(jiān)測(cè)以及落紗動(dòng)作時(shí)序控制的功能。
權(quán)利要求
1. 一種全電驅(qū)動(dòng)車載式自動(dòng)落紗裝置，它包括落紗小車、滑輪安裝板、定向滑輪、定向 導(dǎo)軌、定位電路安裝板、細(xì)紗機(jī)定位導(dǎo)軌、定位電磁鐵、定位電極、短路環(huán)、紅外發(fā)射和接收 裝置、海綿刷、前輪、后輪、驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、齒輪減速箱、紅外發(fā)射裝置、紅外接收裝置、X軸直 線模組、步進(jìn)電機(jī)、接近開關(guān)、Z軸直線模組、豎直轉(zhuǎn)接板、抓管機(jī)構(gòu)、集紗箱、夾片安裝板、夾 片、力矩電機(jī)、滾珠絲杠副、頂板、滾珠絲桿副、空管箱、旋轉(zhuǎn)托盤、電磁鐵、擋板、拍管合頁(yè)、 蓄電池組、控制器箱，其特征是落紗小車通過滑輪安裝板與細(xì)紗機(jī)上的定向?qū)к壪噙B，滑輪 安裝板裝有定向滑輪，定向滑輪的輪轂部分開有凹槽，定向?qū)к壡度胄≥啺疾蹆?nèi)，落紗小車 裝有定位電路安裝板，定位電路安裝板略高于細(xì)紗機(jī)定位導(dǎo)軌，定位電路安裝板上裝有定 位電磁鐵、紅外發(fā)射和接收裝置和海綿刷，定位電磁鐵的推桿上裝兩個(gè)定位電極，每間隔 700mm裝定位短路環(huán)，短路環(huán)的兩電極間距與定位電磁鐵上的兩定位電極間距相等，落紗小 車采用兩只前輪驅(qū)動(dòng)，兩只后輪為萬向從動(dòng)輪，行進(jìn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)通過齒輪減速箱驅(qū)動(dòng)前 輪車軸，細(xì)紗機(jī)上裝有紅外發(fā)射裝置，落紗小車內(nèi)裝有紅外接收裝置；X軸直線模組固定于 小車內(nèi)，Z軸直線模組通過轉(zhuǎn)接板與X軸模組相連，抓管機(jī)構(gòu)通過豎直轉(zhuǎn)接板與Z軸直線模 組的轉(zhuǎn)接板相連，X軸直線模組用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝接近開關(guān)，Z軸直線模組用步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)，裝接近開關(guān)，集紗箱位于X-Z直線運(yùn)動(dòng)模組下方；抓管機(jī)構(gòu)有兩塊上下夾片安裝板，上 下夾片安裝板各裝十個(gè)夾片，力矩電機(jī)固定在下夾片安裝板上，滾珠絲桿副的絲桿與力矩 電機(jī)軸聯(lián)，并固定于下夾片安裝板，上夾片安裝板與滾珠絲杠副的螺母相連，夾片可以與夾 片安裝板產(chǎn)生豎直方向位移，在夾片的下端有一塊頂板，頂板的兩端分別與兩副滾珠絲桿 副的螺母相連，滾珠絲桿副的絲桿與步進(jìn)電機(jī)軸聯(lián)，步進(jìn)電機(jī)固定在車廂內(nèi)壁上；落紗小車 裝有空管箱，空管箱底部開十個(gè)鋸齒槽，與鋸齒槽水平對(duì)齊裝有旋轉(zhuǎn)托盤，旋轉(zhuǎn)托盤開有十 個(gè)圓弧槽，在空管箱的另一側(cè)裝有三副滾珠絲桿副，三副滾珠絲桿副的螺母分別連三組空 管推桿組，所有推桿組與空管箱的底部鋸齒槽水平對(duì)齊，滾珠絲桿副的絲桿分別由三個(gè)步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并分別裝有接近開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)軸相連，旋轉(zhuǎn)托盤的圓弧槽 出口處裝有擋板，擋板由電磁鐵推動(dòng)，落紗小車裝有拍管合頁(yè)，以及跌落空管收集箱，蓄電 池組位于空管箱的下方，控制器箱固定在落紗小車的側(cè)面。
全文摘要
一種全電驅(qū)動(dòng)車載式自動(dòng)落紗裝置，落紗小車裝有空管箱，空管箱底部開十個(gè)鋸齒槽，與鋸齒槽水平對(duì)齊裝有旋轉(zhuǎn)托盤，旋轉(zhuǎn)托盤開有十個(gè)圓弧槽，在空管箱的另一側(cè)裝有三副滾珠絲桿副，三副滾珠絲桿副的螺母分別連三組空管推桿組，所有推桿組與空管箱的底部鋸齒槽水平對(duì)齊，滾珠絲桿副的絲桿分別由三個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并分別裝有接近開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)軸相連，旋轉(zhuǎn)托盤的圓弧槽出口處裝有擋板。本發(fā)明的技術(shù)效果是采用全電驅(qū)動(dòng)方式，避免了液壓/氣動(dòng)機(jī)構(gòu)需要鋪設(shè)油路/氣路的缺點(diǎn)，能夠做到一臺(tái)裝置兼顧多臺(tái)細(xì)紗機(jī)，有利于降低總體成本。落紗裝置與細(xì)紗機(jī)相對(duì)獨(dú)立，便于安裝和維護(hù)。
文檔編號(hào)D01H9/10GK102140716SQ20111008051
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者劉軍鋒, 吳逸飛, 姚繼寶, 王云, 王衛(wèi)平, 王鐵宇 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué), 銅陵市精特機(jī)械有限公司