一种数字化全自动打结网编织机
技术领域
本发明涉及一种有结网编织装备，尤其涉及一种数字化全自动打结网编织机，属于高端纺织装备技术领域。
背景技术
网片按照打结点种类可以分为有结网和无结网，有结网由普通网片打结机编织，无结网主要是经编机编织，有结网的结构强度大、生产效率高，所以有结网仍然占据市场主流地位。
目前的普通网片打结机编织工艺如下：孔板带动经线实现左右分线；上钩转动挂纱形成经线圈；下钩前后运动勾纱，同时，经线预抽机构预抽，送经机构送经，梭箱前后运动送纬；送经、卷网机构刹车锁紧，下钩勾纱回退；紧结机构纬抽，下钩回位；上钩摆动放线，摆到2/3位置时，紧结机构紧结；送经、卷网机构松开刹车，卷网。
目前的网片打结机由经线传输机构(经线预抽机构、经线张紧机构、送经机构、送经刹车机构、送经止退机构)、纬线传输机构(梭箱前后运动机构)、下钩运动机构(下钩前后运动机构、下钩倾侧机构)、上钩运动机构(上钩转动机构、上钩摆动机构)、孔板运动机构(孔板前后、左右、上下运动机构)、紧结机构、卷网机构、纱架装置、控制系统等组成。主要存在以下不足：①经线张力不易控制，导致网片质量比较低；②纬线盘容量小导致更换频繁，且更换步骤复杂，劳动强度大，接线难度大；③一台机器安装完毕通常只适合生产一个产品规格，不能实现柔性制造；④机构太过庞大复杂，安装维修繁琐，可靠性低。网目、节数、上钩转动角度等工艺参数调整困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有打结网编织机劳动强度大，更换品种困难，不能在线调整网目、节数、上钩转动角度，机构安装维修繁琐，可靠性低，网片质量差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种数字化全自动打结网编织机，其特征在于，包括机身，机身的前方设有导轨，导轨上设有可以来回运动的机器人小车，机器人小车上固定有换盘机器人，换盘机器人的执行末端设有用于对线盘进行更换的线盘抓取轴；机身包括机架，机架的上设有缠有编织网片纱线的罗拉，机架的后侧设有用于控制控制罗拉、上钩、下钩、孔板、梭箱运动的伺服电机及电缸，机架的前端上面设有纬箱，纬箱上设有梭盘，梭盘为开口朝上式的结构，纬箱的前面设有自动接线断线装置；自动接线断线装置包括通过轴承座与梭箱侧板连接的热熔机构转轴，热熔机构转轴与减速器的输出端连接，减速器与驱动电机连接，热熔机构转轴与多个热熔辊摆杆的一端固定连接，热熔辊摆杆的另一端与通过连接棒与小曲柄的一端活动连接，热熔机构转轴上设有离合器与尼龙棒摆杆，离合器与尼龙棒摆杆的一端固定连接，尼龙棒摆杆的中间位置与小曲柄的一端活动连接，尼龙棒摆杆的另一端固定有尼龙棒，尼龙棒上均布有多个用于夹住新旧线盘中纬线尾部与头部的弹簧片，小曲柄的另一端设有热熔刀片安装板，热熔刀片安装板上固定有热熔刀片；热熔辊摆杆、连接棒、离合器、尼龙棒摆杆、小曲柄的数量相同；机架上设有下钩轨道，下钩轨道内设有可以滑动的辊子，辊子设于支架的一端，支架的另一端与下钩板的固定端活动连接，下钩板的下底面设于线盘的上面，下钩板的固定端与连接杆的一端固定连接，连接杆的另一端与下钩连杆机构的一端活动连接。
优选地，所述的导轨的长度超过两台打结网编织机的机身长度之和。
优选地，所述的机身周围的地面上设有可以监控换盘机器人和各驱动单元的工作情况以及可以控制网目、节数、上钩转动角度的工艺参数以及可以便捷地定制各式网片的中控面板。
优选地，所述的线盘抓取轴的表面设有多个凸台，每个凸台的外轮廓形状分别与线盘中心孔的外轮廓一致，相邻两个凸台之间的间距与相邻两个线盘之间的间距一致。
优选地，所述的梭盘包括梭身，梭身的两端分别设有下端面安置在梭箱后板上的梭头以及下端面安置在梭箱前板上的梭尾，梭头的上端面开有用于引出纬线的通槽，梭尾上设有用于自动接线的纱线固定缝隙，梭身为一端设有开口的开放式结构，梭身的内侧设有用于安置线盘且防止线盘脱出的内圆弧槽，梭身的外侧设有用来收纳纬线且充当纬线轨道的外圆弧槽，梭身端面上开有两个梭锤孔，梭锤孔内设有用于挂在纬线上且起到断纱检测作用的梭锤；梭身的内侧均匀分布有至少3个充当线盘支点的小钢棒；梭身开口的两端分别设有一个起到限制梭盘跳动作用的橡胶块；梭身外侧的轨道边缘分布有多个张紧小瓷棒；梭身外侧的轨道底部分布有多个限纱小瓷棒。
优选地，所述的减速器与热熔机构转轴呈同心配合；减速器的输入轴与驱动电机的输出轴呈同心配合；离合器与尼龙棒摆杆的内孔均与热熔机构转轴呈同心配合；热熔机构转轴与热熔辊摆杆一端的内孔呈同心配合；热熔机构转轴通过热熔辊摆杆的内螺纹孔中打入的紧定螺钉带动热熔辊摆杆摆动；尼龙棒摆杆中间和端部分别设有一个内孔，中间的内孔与小曲柄的一端通过衬套连接，端部的内孔与尼龙棒端侧呈同心配合。
优选地，所述的尼龙棒上设有多个槽口，槽口内设有弹簧片；尼龙棒上设有用于紧定弹簧片位置的内螺纹孔。
优选地，所述的热熔刀片安装板端侧设有圆柱头，圆柱头与小曲柄另一端的内孔呈同心配合；小曲柄上设有内螺纹，内螺纹中设有用以固定热熔刀片安装板的紧定螺钉。
本发明的结构简单，实现数字化调控、信息化管理、自动化生产。通过安装中控面板可以实现在线调整网目、节数、上钩转动角度等工艺参数；通过安装机器人小车可以实现自动更换线盘，而且小车会在两台打结网编织机的轨道上运行，达到一机两用的目的；通过自动接线装置实现换盘之后的纬线连接、剪断和回抽；增大了纬线盘容量，减少了换盘次数；简化了机构安装、使维修更为简单；用伺服电机代替原有的复杂机构，可靠性、寿命更高。
附图说明
图1为一种数字化全自动打结网编织机的整机轴测图；
图2为换盘机器人换盘时的示意图；
图3为线盘抓取轴抓取线盘时的示意图；
图4a为自动接线断线装置的轴测图；
图4b为图4a的局部放大图；
图5a为纬线回抽的示意图；
图5b为图5a的局部放大图；
图6为梭盘的轴测图；
图7为梭盘的截面图；
图8为梭盘与线盘的装配图；
图9为纬线在梭盘中的轨迹路径图；
图10为图9中位置A处的放大示意图；
图11为自动接线断线装置的局部放大图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明为一种数字化全自动打结网编织机，如图1所示，其由中控面板1、换盘机器人2、机器人小车3、导轨4、梭盘5、若干台伺服电机及电缸6、自动接线断线装置7、机架8及罗拉组成。
中控面板1固定安装在地面，通过中控面板1可以监控换盘机器人2以及各驱动单元的工作情况，中控面板1可以控制网目、节数、上钩转动角度的工艺参数，可以便捷地定制各式网片。
换盘机器人2安装在机器人小车3上，机器人小车3可以在导轨4上来回运动，导轨4安置在打结网编织机的机身前方，导轨4长度超过两台打结网编织机机身的长度之和，每一台换盘机器人2可以为两台打结网编织机工作。换盘机器人2的执行末端装有线盘抓取轴11，用于对线盘10进行更换。
导轨4的一侧设有机身，导轨4的另一侧设有经线纱架9。
机身包括机架8，机架8的上方固定有罗拉，机架8的后侧设有若干台伺服电机及电缸6，若干台伺服电机及电缸6控制罗拉、上钩、下钩、孔板、梭箱的运动。机架8固定安装在地面，罗拉上缠有编织网片的纱线。
机架8的前端上面设有纬箱，纬箱上设有梭盘5，如图6-图7所示，梭盘5包括梭身52，梭身52的两端分别设有下端面安置在梭箱后板上的梭头51以及下端面安置在梭箱前板上的梭尾53，梭头51的上端面开有用于引出纬线28的通槽，梭尾53上设有用于自动接线的纱线固定缝隙59，梭身52为一端设有开口的开放式结构，梭身52的内侧设有用于安置线盘10且防止线盘10脱出的内圆弧槽，梭身52的外侧设有用来收纳纬线28且充当纬线28轨道的外圆弧槽，梭身52端面上开有两个梭锤孔54，梭锤孔54内设有用于挂在纬线28上且起到断纱检测作用的梭锤。梭身52的内侧均匀分布有至少3个充当线盘10支点的小钢棒57。梭身52开口的两端分别设有一个起到限制梭盘5跳动作用的橡胶块58。梭身52外侧的轨道边缘分布有多个张紧小瓷棒56；梭身52外侧的轨道底部分布有多个限纱小瓷棒55。
本发明的梭盘5为开口朝上式的结构，方便线盘10的自动更换，梭盘5的储纱量相比原来大了一倍。
如图4a-图5b、图11所示，自动接线断线装置7包括通过轴承座与梭箱侧板连接的热熔机构转轴14，热熔机构转轴14与减速器72的输出端连接，减速器72与驱动电机13连接，热熔机构转轴14与多个热熔辊摆杆74的一端固定连接，热熔辊摆杆74的另一端与通过连接棒71与小曲柄17的一端活动连接，热熔机构转轴14上设有离合器16与尼龙棒摆杆15，离合器16与尼龙棒摆杆15的一端固定连接，尼龙棒摆杆15的中间位置与小曲柄17的一端活动连接，尼龙棒摆杆15的另一端固定有尼龙棒22，尼龙棒22上均布有多个用于夹住新旧线盘中纬线尾部与头部的弹簧片23，小曲柄17的另一端设有热熔刀片安装板18，热熔刀片安装板18上固定有热熔刀片73；热熔辊摆杆74、连接棒71、离合器16、尼龙棒摆杆15、小曲柄17的数量相同。减速器72与热熔机构转轴14呈同心配合；减速器72的输入轴与驱动电机13的输出轴呈同心配合；离合器16与尼龙棒摆杆15的内孔均与热熔机构转轴14呈同心配合。热熔机构转轴14与热熔辊摆杆74一端的内孔呈同心配合；热熔机构转轴14通过热熔辊摆杆74的内螺纹孔中打入的紧定螺钉带动热熔辊摆杆74摆动。尼龙棒摆杆15中间和端部分别设有一个内孔，中间的内孔与小曲柄17的一端通过衬套连接，端部的内孔与尼龙棒22端侧呈同心配合。尼龙棒22上设有多个槽口，槽口内设有弹簧片23；尼龙棒22上设有用于紧定弹簧片23位置的内螺纹孔。热熔刀片安装板18端侧设有圆柱头，圆柱头与小曲柄17另一端的内孔呈同心配合；小曲柄17上设有内螺纹，内螺纹中设有用以固定热熔刀片安装板18的紧定螺钉。
机架8上设有下钩轨道20，下钩轨道20内设有可以滑动的辊子29，辊子29设于支架30的一端，支架30的另一端与下钩板21的固定端活动连接，下钩板21的下底面设于线盘10的上面，下钩板21的固定端与连接杆31的一端固定连接，连接杆31的另一端与下钩连杆机构19的一端活动连接。
如图2、图3所示，通过本发明实现换盘过程如下：
(1)换盘机器人2将线盘抓取轴11对准线盘10的中心孔。
(2)将线盘抓取轴11伸入线盘10中心孔内，由于换盘机器人2的负载有一定要求，所以每次提取40个线盘10，总共分10次提取，线盘抓取轴11表面有凸台，这些凸台的外轮廓形状与线盘10中心孔的外轮廓一致，凸台的间距也和线盘10间距一致，所以线盘抓取轴11只要对准一个线盘10，剩下的都能对准，如图3所示。
(3)换盘机器人2提起40个线盘10，水平翻转180度，放入线盘箱12，再伸出线盘抓取轴11，继续下一次操作。
梭身52由于采用开放式的结构，相比原来的梭盘5可以方便换线盘10，机械手执行末端可以通过线盘10的中心孔穿过多个线盘10，提起线盘10，对准本发明的梭盘5的开口(即梭身52一端的开口)然后将其压入，橡胶块58会卡住线盘10边缘，使其在织网过程中线盘10不会跳出梭盘5。且压入的线盘10是搁置在三个小钢棒57的上面，这样可以减小线盘10和梭盘5之间的摩擦，如图8所示。
由于梭盘5体积比较大，梭身52边缘比较长，适合充当纬线28的轨迹路径，如图4a-图5b所示的纬线28在梭盘5中的轨迹路径图。现有技术的纱线路径非常短，从梭头51引入，从梭头51引出。本发明的梭盘5采取纬线28从梭尾53引入，从梭头51引出，这样可以利用整个狭长的梭身52增加纬线28的行程，并且配合梭身52边缘的张紧小瓷棒56，可以有效控制纱线张力。限纱小瓷棒55可以限制纬线28在织网过程中不脱离轨道。
本发明的自动接线断线装置7安装在梭箱外侧，由驱动电机13单独控制旋转。驱动电机13控制着热熔机构转轴14，热熔机构转轴14上连有离合器16、尼龙棒摆杆15，尼龙棒摆杆15上连接小曲柄17，小曲柄17上安装热熔刀片安装板18，热熔刀片安装板18上安装接线热熔刀片24和断线热熔刀片25，尼龙棒摆杆15连接尼龙棒22，尼龙棒22上安装弹簧片23，如图4a-图5b所示。
热熔机构转轴14通过轴承座与梭箱侧板连接，热熔机构转轴14与驱动其转动的减速器72连接，驱动电机13与减速器72连接。减速器72与热熔机构转轴14呈同心配合，且减速器72输入轴与驱动电机13输出轴呈同心配合。多个热熔辊摆杆74一端的内孔均与热熔机构转轴14呈同心配合，且热熔机构转轴14通过热熔辊摆杆74内螺纹孔中打入的紧定螺钉带动热熔辊摆杆74摆动。连接棒71用于连接热熔辊摆杆74和小曲柄17。离合器16与尼龙棒摆杆15通过螺钉连接，且两者内孔都与热熔机构转轴14呈同心配合。尼龙棒摆杆15中间的一个内孔与小曲柄17通过衬套连接，尼龙棒摆杆15端部的一个内孔与尼龙棒22端侧呈同心配合。尼龙棒22中有槽口，槽口用于放置弹簧片23，且有对应内螺纹孔用于紧定弹簧片23位置。热熔刀片安装板18端侧圆柱头与小曲柄17内孔呈同心配合，且小曲柄17上内螺纹中安装紧定螺钉以固定热熔刀片安装板18。热熔刀片73通过螺钉与热熔刀片安装板18连接；热熔辊摆杆74、连接棒71、离合器16、尼龙棒摆杆15、小曲柄17的数量相同；热熔机构转轴14、尼龙棒22、热熔刀片安装板18相互平行。热熔刀片73包括接线热熔刀片24和断线热熔刀片25。驱动电机13为伺服电机。
如图4a-图5b、图11所示，通过本发明实现接线、断线、回抽纬线过程如下：
(1)当线盘10中的纬线28用完后，驱动电机13带动热熔机构转轴14转动，从而热熔机构转轴14通过离合器16带动尼龙棒摆杆15转动，随后尼龙棒摆杆15带动尼龙棒22转动，同时热熔辊摆杆74通过连接棒71与小曲柄17带动热熔刀片73转动，随后尼龙棒22转至压在梭盘5外沿边，此时驱动电机1停止转动；换盘机器人2取出旧盘，将新的线盘10放入梭盘5中，工人将旧纬线头26和新纬线头27压入弹簧片23中，通过离合器16的开闭，驱动电机13驱动小曲柄17旋转，转动热熔刀片安装架11，使其压在尼龙棒22上，接线热熔刀片24下底面平整，加热接线热熔刀片24后可以使新旧纬线接合，断线热熔刀片25下底面锋利，加热断线热熔刀片25后可以切断多余线头，如图5a、图5b所示。工人手动将接好的纬线取出弹簧片23，驱动电机13反向运行，带动热熔刀片73及尼龙棒22回到初始位置。
(2)接线、断线后，需要将松垮的纬线28重新缠入线盘10，所以要有纬线回抽这一步骤。下钩连杆机构19驱动下钩板21沿着下钩轨道20从下往上反复运动，下钩板21下底面与线盘10接触，可以通过摩擦力使线盘10顺时针转动从而使纬线得到回抽。
