多工位自动换梭壳去线绕线装配一体化系统及工艺方法
技术领域
本发明涉及纺织设备领域，尤其涉及一种用于多工位带旋梭的缝制设备更换梭壳，并更换梭壳绕线的自动化系统，以及完成去线绕线装配一体化全自动方法。
背景技术
近年来，为提高电脑绣花机或缝纫机的生产效率，逐步减少人工投入实现自动化生产，本领域技术人员一直致力于自动换底线(梭芯)设备的研发。
现有的多头绣花机是其机架上设置一排机头工位，每个机头工位处设置一个梭箱体，梭箱体内设置安装梭壳的机头。梭壳上设置有栓锁柄和栓锁滑动件，通过拨动栓梭柄使栓锁滑动件向内侧滑动即可以快速解锁梭壳，实现梭壳安装和拆卸。现有技术中于是有的企业开发出一种自动换底线的装置，即通过自动更换梭壳和梭芯来达到自动更换底线的目的。但是现有技术中的此类设备，仅仅利用机械执行部件完成梭壳拆卸和按照的操作。拆卸后的空的梭壳放置于装置配置的接料斗中，需要人工回收。并且装置上用于更换的梭壳也需要及时补充维护，由于绣花机各工位上的梭箱体、机头和相关配置部件排布较为紧密，操作人员俯身回收及更换备用梭壳的工作仍然费时费力，因此仍然需要较大的劳动力投入，且严重影响了工作效率。
但是替换下来的梭芯，需要更换其缝纫线才能够继续使用。这一过程中需要去除梭芯中残留缝纫线的余线，缺少专用的自动化设备，仍然需要一定的人力投入，无法实现完全自动化处理。这一过程中需求寻找余线线头，并将线头从梭壳上分离，防止余线和梭壳缠接，然后自余线线头抽尽余线。由于梭芯和梭壳体积较小，且缝纫线较细较轻容易粘结缠绕，因此去余线工作繁琐费力，亟需专用的自动化去余线设备，提高生产效率，减少人力投入。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的上述不足之处，提供一种多工位自动换梭壳去线绕线装配一体化系统及工艺方法，通过配置梭壳更换装置能够负责若干预设工位的换梭壳工作，并且拆卸后的梭壳及备用梭壳放置于旋转储料盘，待梭壳储料部上的备用梭壳用尽时，对梭壳储料部上余线不足的梭芯和梭壳，进行梭芯去余线、梭芯绕线、梭壳绕线、梭芯梭壳装配、卡线、断线的一系列自动化操作，从而实现绣花机底线完全自动化更换去余线，显著提高了生产效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种多工位自动换梭壳去线绕线装配一体化系统，所述系统包括横向导轨、梭壳更换装置和去线绕线设备，
所述水平导向机构设置于绣花机的梭箱体下方，水平导向机构沿各梭箱体连线方向延伸，所述梭壳更换装置包括梭壳抓取部、梭壳储料部和平移驱动部，所述平移驱动部滑动连接水平导向机构并可沿水平导向机构平移滑动，梭壳储料部包括可旋转的旋转储料盘，环绕所述旋转储料盘设置若干储料工位；
所述去线绕线设备包括包括基台和设置在基台上的主板，基台设有与主板相对的抓取装置，所述主板上设有绕线装置、去线装置、供线装置和断线机构；
绕线装置，所述绕线装置包括可驱动梭芯旋转的绕线主轴、驱动绕线主轴旋转的主轴驱动电机、活动顶头以及旋转绕线器，所述绕线主轴凸出主板正面，主轴驱动电机设置于主板背面并连接绕线主轴，主板在绕线主轴周围设有电磁铁；所述活动顶头和基台之间设有顶头移动机构，旋转绕线器包括设置在绕线主轴一侧的扣线片，以及驱动所述扣线片环绕绕线主轴旋转和沿着绕线主轴轴向进退移动的扣线片驱动机构；
抓取装置，所述抓取装置包括机械抓手以及驱动机械抓手移动的抓手移动机构；
供线装置，所述供线装置包括送线架、压线机构以及拨线机构，所述压线机构和送线架分别位于绕线主轴两侧，所述压线机构位于绕线主轴靠近料盘旋转座一侧，所述送线架位于绕线主轴的另一侧；所述拨线机构包括可相对绕线主轴上下拨动缝线的上下拨线器以及可相对绕线主轴轴向拨动缝线的进出拨线器；上下拨线器和进出拨线器设置在送线架和绕线主轴之间；
去线装置，所述去线装置包括去线轮组件、分离拨线片和吸线机构，所述分离拨线片一端可旋转固定在主板上，主板上设有驱动分离拨线片摆动的分离驱动电机，分离拨线片摆动时分离拨线片的另一端在经过绕线主轴和抓取装置之间以及去线轮组件；
断线机构，所述断线机构包括断线剪和驱动断线剪开合的断线气缸，所述断线剪设置在压线机构远离绕线主轴一侧。
作为优选，所述储料工位包括设置在旋转储料盘侧面的芯轴、梭壳定位片和弹性线夹，所述芯轴的轴向沿着旋转储料盘侧面的法线方向，梭壳定位片设置于芯轴内侧，弹性线夹位于芯轴外侧；所述梭壳储料部第一伺服电机，所述第一伺服电机连接旋转储料盘并驱动旋转储料盘旋转。
作为优选，所述梭壳抓取部包括抓取部基板、摆动伸缩机构和机械手指机构，摆动伸缩机构转动连接抓取部基板，摆动伸缩机构上设置机械手指机构，所述摆动伸缩机构摆动到下方时，机械手指机构指向旋转储料盘上的储料工位。
作为优选，所述摆动伸缩机构包括第二伺服电机、连杆、滑动底座和摆动拨叉，所述连杆和摆动拨叉转动连接抓取部基板的两个对角位置，抓取部基板在连杆和摆动拨叉之间设置有导向槽，所述导向槽上端指向水平方向，下端指向旋转储料盘，滑动底座滑动连接连杆，滑动底座滑动连接摆动拨叉；所述第二伺服电机设置于抓取部基板上，第二伺服电机连接摆动拨叉，用于驱动摆动拨叉转动；所述机械手指机构包括连接底座、电磁推杆、梭壳固定架、拨钩，所述连接底座连接滑动底座，滑动底座末端设置梭壳固定架，滑动底座在梭壳固定架一侧转动连接有拨钩，所述拨钩设置有拨片和复位扭簧，所述连接底座在拨片一侧设置电磁推杆，所述电磁推杆推出时通过拨动拨片转动拨钩向梭壳固定架一侧转动，所述拨钩用于拨动栓锁柄，所述梭壳固定架为“L”形结构，梭壳固定架内侧设置有配合梭壳的栓锁柄中部通孔的限位凸块。
作为优选，水平导向机构包括若干段直线的水平导轨和直线齿条，所述平移驱动部包括平移部基板、第三伺服电机、驱动齿轮和滑动导向座，第三伺服电机和滑动导向座设置于平移部基板，第三伺服电机连接驱动齿轮，滑动导向座滑动连接水平导轨，沿水平导轨设置有直线齿条，所述驱动齿轮啮合直线齿条。
作为优选，所述梭壳抓取部和平移驱动部之间设置升降机构，所述升降机构用于抬升或降低梭壳抓取部相对于平移驱动部的高度，所述升降机构包括升降丝杆、升降座和第四伺服电机，所述升降丝杆竖直设置在梭壳抓取部和平移驱动部之间，所述升降座设置有啮合升降丝杆的螺纹孔，升降座连接梭壳抓取部，第四伺服电机安装于平移驱动部，第四伺服电机连接升降丝杆，用于驱动升降丝杆旋转。
作为优选，所述系统包括控制主机和位置传感器，所述位置传感器设置于梭壳更换装置和绣花机机架上，所述控制主机用于控制梭壳更换装置和位置传感器，所述位置传感器用于定位梭壳更换装置位置。
作为优选，主板靠近储料装置的一侧设有卡线机构，所述卡线机构包括卡线气缸和卡线钩，卡线气缸设置在主板靠近储料装置一侧且位于断线机构和旋转储料盘之间，卡线钩连接卡线气缸，卡线钩的末端形状为向主板一侧弯曲的钩形结构，卡线气缸驱动卡线钩向主板一侧滑动。
作为优选，所述去线轮组件包括主动轮、从动轮、驱动主动轮旋转的去线驱动电机、以及移动从动轮顶靠主动轮的夹持机构，所述主动轮可旋转固定在主板上，去线驱动电机连接主动轮，主板在主动轮靠近绕线主轴一侧设有限位孔，所述限位孔的一端指向主动轮，从动轮滑动连接限位孔，所述夹持机构驱动从动轮沿限位孔滑动至抵靠主动轮，主动轮和动轮之间构成位于绕线主轴正下方的去线空间，吸线机构设置于主板底部且位于所述去线空间的下方。
作为优选，所述夹持机构包括夹持摆杆、摆杆轴、单向轴承、主动齿轮和从动齿轮，所述限位孔形状为弧形，摆杆轴可旋转固定在主板上，所述单向轴承套设在摆杆轴上，从动齿轮套设在单向轴承上，所述夹持摆杆一端连接摆杆轴，夹持摆杆另一端延伸至限位孔处，从动轮转动连接夹持摆杆位于限位孔的这一端，所述主动轮同轴连接主动齿轮，所述主动齿轮啮合从动齿轮。
作为优选，所述夹持机构包括夹持气缸，所述限位孔形状为长条形，所述夹持气缸设置在主板上，所述夹持气缸的缸杆连接所述从动轮，所述夹持气缸驱动从动轮沿限位孔滑动。
作为优选，所述压线机构包括设置在主板上的压线凸台、下压气缸和压线块，所述压线凸台位于绕线主轴一侧，所述压线块连接下压气缸，下压气缸推动压线块顶靠压线凸台。
作为优选，所述主板在绕线主轴和送线架之间设有长条形竖直延伸的上下滑孔；所述上下拨线器包括可沿上下滑孔上下滑动的上下拨线片，以及驱动上下拨线片上下滑动的上下驱动元件；上下拨线片上端设置过线环，上下拨线片下端穿过所述上下滑孔连接上下驱动元件。
作为优选，所述主板在上下滑孔和绕线主轴中间设有长条形竖直延伸的进出滑孔；所述进出拨线器包括穿过进出滑孔滑动的拨线片，以及驱动所述拨线片滑动的进出驱动元件；所述进出拨线片一侧穿过进出滑孔连接进出驱动元件。
作为优选，所述电磁铁环绕绕线主轴布置，所述扣线片驱动机构包括滑动套接在绕线主轴上的环形座、与环形座同轴连接的环形齿轮、主动齿轮、驱动主动齿轮的扣线片电机和拨动机构，扣线片电机和主动齿轮设置在主板上，所述扣线片连接环形齿轮，主动齿轮通过环形齿轮驱动扣线片环绕绕线主轴旋转，扣线片两侧分别设置钩线槽；环绕所述环形座侧面设有环形槽，所述的拨动机构包括进出拨叉和拨动元件，所述进出拨叉末端设有滚柱，所述滚柱插入环形槽内，进出拨叉连接拨动元件，拨动元件通过驱动进出拨叉摆动来拨动环形座沿绕线主轴轴向进出滑动；所述拨动元件为拨动电机或拨动丝杆滑台。
作为优选，所述抓手移动机构包括主丝杆滑台和抓手丝杆滑台，所述主丝杆滑台倾斜设置在基台上，所述抓手丝杆滑台设置在主丝杆滑台上，机械抓手设置在抓手丝杆滑台上，所述抓手丝杆滑台驱动机械抓手平行绕线主轴轴向滑动，主丝杆滑台驱动抓手丝杆滑台斜向升降移动；顶头移动机构是设置在主丝杆滑台上的顶头丝杆滑台，所述顶头丝杆滑台驱动活动顶头平行绕线主轴方向移动。
作为优选，所述抓手移动机构包括水平丝杆滑台、竖直丝杆滑台和抓手丝杆滑台，所述水平丝杆滑台设置在基台上，竖直丝杆滑台垂直连接水平丝杆滑台，所述抓手丝杆滑台设置在竖直丝杆滑台上，机械抓手设置在抓手丝杆滑台上，所述抓手丝杆滑台驱动机械抓手平行绕线主轴轴向滑动；顶头移动机构是设置在竖直丝杆滑台上的顶头丝杆滑台，所述顶头丝杆滑台驱动活动顶头平行绕线主轴方向移动。
作为优选，所述抓手丝杆滑台上设有驱动所述机械抓手水平转向的转向电机，所述转向电机设有摆动臂，机械抓手设置在摆动臂上。
作为优选，主板在绕线主轴上方设有测试绕线主轴距离的激光测距仪。
作为优选，所述送线架包括若干过线轮组成的过线轮组、计米导线轮、托架和张力调节机构，所述张力调节机构包括张力调节臂、张力调节电机和过线板，所述张力调节臂转动连接托架，所述张力调节电机设置在托架上并驱动张力调节臂摆动，所述过线板设置在张力调节臂的两侧，过线板和张力调节臂末端均设有过线孔。
本发明同时提供基于上述系统的一种多工位自动换梭壳去线绕线工艺方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，梭壳更换装置沿着水平导向机构平移至预设工作位置，旋转储料盘上留有一个空置的储料工位，其他储料工位放置有备用的装配好的梭壳和梭芯，每个梭壳更换装置对应连续的若干梭箱体的梭壳更换工作；
步骤2，当某一梭箱体中梭芯缝线不足时，梭壳更换装置移动至所述梭箱体下方，梭壳抓取部抓取梭箱体上的梭芯和梭壳，并将梭芯和梭壳放置于旋转储料盘上空置的储料工位；
步骤3，所述旋转储料盘旋转一个储料工位的角度，使一个备用梭壳和梭芯朝向梭壳抓取部，梭壳抓取部抓取所述备用梭壳和梭芯并安装于梭箱体上；
步骤4，重复步骤2及步骤3至旋转储料盘上的备用梭壳使用完毕，梭壳更换装置沿着水平导向机构平移靠近去线绕线设备。
步骤5，旋转储料盘旋转使一个储料工位上的待换线的梭芯和梭壳朝向机械抓手方向，机械抓手抓取装配在一组待换线的梭芯和梭壳安装到绕线主轴处，绕线主轴侧方的电磁铁开启吸附梭芯；
步骤6，机械手抓取梭壳后退，使梭壳和梭芯分离，同时分离驱动电机驱动分离拨线片摆动，分离拨线片末端划过梭芯和梭壳之间，下拨余线线头使其从梭壳上分离，并将余线的线头拨入主动轮和从动轮之间的去线空间，从动轮抵靠主动轮夹紧余线的线头；
步骤7，顶头移动机构调节活动顶头顶靠绕线主轴上的梭芯，绕线主轴反转，同时去线驱动电机驱动主动轮旋转将余线从梭芯上剥离下来，吸线机构在去线轮组下方吸取余线；
步骤8，缝线自送线架依次穿过上下拨线片以及进出拨线片，缝线线头由压线机构固定，顶头丝杆滑台去活动顶头回退，上下拨线器和进出拨线器拨动缝线位置拨动缝线，使缝线下压至梭芯端面并与梭芯端面部分交叉；
步骤9，活动顶头再次顶靠梭芯端面并压住与梭芯端面交叉部分的缝线；下压气缸抬起压线块，放松缝线的线头；绕线主轴正转，同时进出拨线器往复拨动缝线，活动顶头回退后重新抵靠梭芯，使缝线缠绕梭芯并将缝线线头绕入梭芯上绕线的内侧；在过线轮组旋转圈数计数以及激光测距仪检测绕线厚度达到预设值时，绕线主轴停止转动；
步骤10，机械抓手将梭壳装配在梭芯上，扣线片拨动缝线按照预设轨迹缠绕在梭壳上；
步骤11，绕线主轴侧方的电磁铁关闭，上下拨线器上拨抬起缝线，机械抓手抓取装配的梭壳和梭芯穿过抬起的压线块和压线凸台之间后安装在旋转储料盘的储料工位上，此时缝线穿过压线机构的下方；
步骤12，压线气缸驱动压线块下压将缝线压紧在压线凸台上，此时梭壳和压线机构之间的部分缝线绷直且位于卡线钩内侧；卡线气缸驱动卡线钩勾线机构回拉缝线在梭壳和压线机构之间的部分，使缝线卡入旋转料盘上的弹性夹线片内。
步骤13，断线气缸驱动断线剪剪断缝线，完成一个梭壳配合锁芯的自动绕线工作；
步骤14，重复步骤5至步骤13直至旋转储料盘上的所有梭芯和梭壳均完成去线和绕线工作。
本发明申请基于上述系统及对应方法，实现梭壳的自动更换，且便于拆卸后梭壳的回收、备用梭壳补充的目的。梭壳更换装置通过平移驱动部可沿着水平导向机构平移到底线用尽梭箱体下方进行梭壳更换工作。旋转储料盘跟随梭壳更换装置移动，拆卸下来的梭壳放置于旋转储料盘的梭壳存放工位上，而备用梭壳则直接从旋转储料盘的梭壳存放工位上抓取。梭壳更换装置负责若干梭箱体工位的梭壳更换工作，直至旋转储料盘上的备用梭壳用尽。
旋转储料盘上的备用梭壳用尽，全部替换为余线不足的梭芯和梭壳后，由去线绕线设备完成对于这些梭芯和梭壳的去线绕线操作。
去线绕线设备采用梭壳和梭芯分离式的绕线工作方式。因为在梭芯去余线和绕线过程中梭芯旋转转速很高，梭壳和梭芯容易磨损，梭芯和梭壳分离的绕线方式能够防止梭芯高速旋转时磨损梭壳，并且在完成绕线工作后，可自动装配梭壳和梭芯并完成，梭壳上的绕线工作。梭芯套设在绕线主轴上旋转时，活动顶头顶靠梭芯，防止梭芯高速旋转时脱离绕线主轴；并且活动顶头还可顶靠梭芯，将缝线靠近线头的部分压在梭芯端面上，防止缝线和梭芯相对打滑，这样梭芯旋转时就能快速将缝线顺利缠绕在梭芯上。
同时兼顾了梭芯的余线去除工作，不需要额外设备和人工操作执行这一工序。同时在梭壳和梭芯分离时，通过分离拨线片将缠绕在梭壳上的余线线头下拨到主动轮和从动轮之间，不仅可以防止余线线头缠绕梭壳导致的余线卡线，还可以确保去线轮组件准确夹紧余线线头，极大增加设备运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明的多工位自动换梭壳去线绕线装配一体化系统的结构示意图。
图2为本发明的多工位自动换梭壳去线绕线装配一体化系统的另一结构示意图。
图3为本发明中梭壳更换装置的左视结构示意图。
图4为本发明中梭壳更换装置的左视结构示意图。
图5为本发明中梭壳更换装置的结构示意图。
图6为本发明中的旋转储料盘的结构示意图。
图7为本发明中的机械手指机构的结构示意图。
图8为本发明中的去线绕线设备的结构示意图。
图9为本发明中的去线绕线设备的扣线片驱动机构的局部结构示意图。
图10为本发明中的去线绕线设备的扣线片驱动机构的另一种替代方案的局部结构示意图。
图11为为本发明中的去线绕线设备的去线轮组件的结构示意图。
图12为本发明中的去线绕线设备的机械抓手的另一种替代方案结构示意图。
图13为本发明中的去线绕线设备的压线机构部位的结构示意图。
图14为本发明中的去线绕线设备的另一种替代方案结构示意图。
图中标号说明：
1、水平导向机构；101、水平导轨；102、直线齿条；103、位置传感器；104、位置标记片；2、梭壳更换装置；3、旋转储料盘；301、芯轴；302、环形定位槽；303、托座；304、梭壳定位片；305、定位缺口；306、限位凸起；308、弹性夹片；309、线头定位片；310、定位螺钉；311、复位弹簧；4、梭壳抓取部；401、抓取部基板；402、第二伺服电机；403、连杆；404、滑动底座；405、摆动拨叉；406、导向槽；407、连接底座；408、电磁推杆；409、梭壳固定架；410、拨钩；411、拨片；412、限位凸块；5、平移驱动部；501、平移部基板；502、第三伺服电机；503、滑动导向座；504、驱动齿轮；601、升降丝杆；602、升降座；603、第四伺服电机；7、梭箱体；8、梭壳；801、栓锁柄；802、通孔；804、栓锁滑动件；10、绕线主轴；1001、电磁铁；1002、主轴驱动电机；1003、活动顶头；1004、扣线片；1005、钩线槽；1006、环形座；1007、环形齿轮；1008、扣线齿轮；1009、扣线片电机；1010、进出拨叉；1011、拨动丝杆滑台；1012、拨动电机；1013、滚柱；11、机械抓手；1101、主丝杆滑台；1102、抓手丝杆滑台；1103、顶头丝杆滑台；1104、水平丝杆滑台；1105、竖直丝杆滑台；1106、转向电机；1107、摆动臂；1201、主动轮；1202、从动轮；1203、去线空间；1204、夹持摆杆；1205、限位孔；1206、摆杆轴；1207、去线驱动电机；1209、分离拨线片；1210、吸线机构；1211、单向轴承；1212、主动齿轮；1213、从动齿轮；1301、过线轮组；1302、托架；1303、张力调节臂；1304、张力调节电机；1305、过线板；1306、过线孔；1307、计米导线轮；1401、压线凸台；1402、下压气缸；1403、压线块；1404、上下拨线片；1405、过线环；1406、上下滑孔；1407、进出拨线片；1408、进出滑孔；1501、断线剪；1502、断线气缸；1503、卡线钩；16、激光测距仪；17、基台；18、主板；19、缝线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。
如图1、图2所示，本发明的一种多工位自动换梭壳去线绕线装配一体化系统，所述系统包括横向导轨、梭壳更换装置2和去线绕线设备，
如图3、图4所示，所述水平导向机构1设置于绣花机的梭箱体7下方，水平导向机构1沿各梭箱体7连线方向延伸，所述梭壳更换装置2包括梭壳抓取部4、梭壳储料部和平移驱动部5，所述平移驱动部5滑动连接水平导向机构1并可沿水平导向机构1平移滑动，梭壳储料部包括可旋转的旋转储料盘3，环绕所述旋转储料盘3设置若干储料工位；
所述去线绕线设备包括包括基台17和设置在基台17上的主板18，基台17设有与主板18相对的抓取装置，所述主板18上设有绕线装置、去线装置、供线装置和断线机构；
绕线装置，所述绕线装置包括可驱动梭芯旋转的绕线主轴10、驱动绕线主轴10旋转的主轴驱动电机1002、活动顶头1003以及旋转绕线器，所述绕线主轴10凸出主板18正面，主轴驱动电机1002设置于主板18背面并连接绕线主轴10，主板18在绕线主轴10周围设有电磁铁1001；所述活动顶头1003和基台17之间设有顶头移动机构，旋转绕线器包括设置在绕线主轴10一侧的扣线片1004，以及驱动所述扣线片1004环绕绕线主轴10旋转和沿着绕线主轴10轴向进退移动的扣线片1004驱动机构；
抓取装置，所述抓取装置包括机械抓手11以及驱动机械抓手11移动的抓手移动机构；
供线装置，所述供线装置包括送线架、压线机构以及拨线机构，所述压线机构和送线架分别位于绕线主轴10两侧，所述压线机构位于绕线主轴10靠近料盘旋转座一侧，所述送线架位于绕线主轴10的另一侧；所述拨线机构包括可相对绕线主轴10上下拨动缝线19的上下拨线器以及可相对绕线主轴10轴向拨动缝线19的进出拨线器；上下拨线器和进出拨线器设置在送线架和绕线主轴10之间；
去线装置，所述去线装置包括去线轮组件、分离拨线片1209和吸线机构1210，所述分离拨线片1209一端可旋转固定在主板18上，主板18上设有驱动分离拨线片1209摆动的分离驱动电机，分离拨线片1209摆动时分离拨线片1209的另一端在经过绕线主轴10和抓取装置之间以及去线轮组件；
如图13所示，断线机构，所述断线机构包括断线剪1501和驱动断线剪1501开合的断线气缸1502，所述断线剪1501设置在压线机构远离绕线主轴10一侧。
如图3、4、5、6所示，具体的所述的梭壳更换装置2包括以下具体结构：
所述储料工位包括设置在旋转储料盘3侧面的芯轴301、梭壳定位片304和弹性线夹，所述芯轴301的轴向沿着旋转储料盘3侧面的法线方向，梭壳定位片304设置于芯轴301内侧，弹性线夹位于芯轴301外侧；所述梭壳储料部第一伺服电机，所述第一伺服电机连接旋转储料盘3并驱动旋转储料盘3旋转。
所述芯轴301顶端设置有用于定位梭壳中心梭孔的环形定位槽302，芯轴301底端同轴设置有圆柱形的托座303，所述托座303嵌设于储料转盘3侧面。
梭壳定位片304朝向芯轴301的侧面为配合梭壳侧面弧面机构的弧形面，梭壳定位片304在所述弧形面的末端设置有配合梭壳的栓锁滑动件804804末端的定位缺口305，且梭壳定位片304的弧形面在定位缺口305两侧设置限位凸起306。
所述线头夹持结构还包括定位螺钉310、调节螺钉307和复位弹簧311。线头定位片309和弹性夹片308形状均为为“L”形。线头定位片309和弹性夹片308下部通过定位螺钉310固定连接储料转盘侧面，线头定位片309和弹性夹片308上部通过调节螺钉307连接，复位弹簧311在调节螺钉307上，复位弹簧311顶靠弹性夹片308上部背向线头定位片309的一侧。所述弹性夹片308和线头定位片309之间的间隙用于夹持线头。复位弹簧311一端受到调节螺钉307的螺钉帽结构的限位，对弹性夹片308施加复位弹力使其能够稳定稳定夹紧线头。通过调节调节螺钉307的进给深度，调节复位弹簧311的压缩长度从而调节线头定位片309和弹性夹片308之间的间隙及夹紧力的大小，从而能够适应粗细线头的夹紧力需求。
所述梭壳抓取部4包括抓取部基板401、摆动伸缩机构和机械手指机构，摆动伸缩机构转动连接抓取部基板401，摆动伸缩机构上设置机械手指机构，所述摆动伸缩机构摆动到下方时，机械手指机构指向旋转储料盘3上的储料工位。
所述摆动伸缩机构包括第二伺服电机402、连杆403、滑动底座404和摆动拨叉405，所述连杆403和摆动拨叉405转动连接抓取部基板401的两个对角位置，抓取部基板401在连杆403和摆动拨叉405之间设置有导向槽406，所述导向槽406上端指向水平方向，下端指向旋转储料盘3，滑动底座404滑动连接连杆403，滑动底座404滑动连接摆动拨叉405；所述第二伺服电机402设置于抓取部基板401上，第二伺服电机402连接摆动拨叉405，用于驱动摆动拨叉405转动。
如图7所示，所述机械手指机构包括连接底座407、电磁推杆408、梭壳固定架409、拨钩410，所述连接底座407连接滑动底座404，滑动底座404末端设置梭壳固定架409，滑动底座404在梭壳固定架409一侧转动连接有拨钩410，所述拨钩410设置有拨片411和复位扭簧，所述连接底座407在拨片411一侧设置电磁推杆408，所述电磁推杆408推出时通过拨动拨片411转动拨钩410向梭壳固定架409一侧转动，所述拨钩410用于拨动栓锁柄801，所述梭壳固定架409为“L”形结构，梭壳固定架409内侧设置有配合梭壳的栓锁柄中部通孔802的限位凸块412。
水平导向机构1包括若干段直线的水平导轨101和直线齿条102，所述平移驱动部5包括平移部基板501、第三伺服电机502、驱动齿轮504和滑动导向座503，第三伺服电机502和滑动导向座503设置于平移部基板501，第三伺服电机502连接驱动齿轮504，滑动导向座503滑动连接水平导轨101，沿水平导轨101设置有直线齿条102，所述驱动齿轮504啮合直线齿条102。
所述梭壳抓取部4和平移驱动部5之间设置升降机构，所述升降机构用于抬升或降低梭壳抓取部4相对于平移驱动部5的高度，所述升降机构包括升降丝杆601、升降座602和第四伺服电机603，所述升降丝杆601竖直设置在梭壳抓取部4和平移驱动部5之间，所述升降座602设置有啮合升降丝杆601的螺纹孔，升降座602连接梭壳抓取部4，第四伺服电机603安装于平移驱动部5，第四伺服电机603连接升降丝杆601，用于驱动升降丝杆601旋转。
所述系统包括控制主机和位置传感器103，所述位置传感器103设置于梭壳更换装置2和绣花机机架上，所述控制主机用于控制梭壳更换装置2和位置传感器103，所述位置传感器103用于定位梭壳更换装置2位置。
如图8所示，具体的所述去线绕线设备包括以下具体结构：
主板18靠近储料装置的一侧设有卡线机构，所述卡线机构包括卡线气缸和卡线钩1503，卡线气缸设置在主板18靠近储料装置一侧且位于断线机构和旋转储料盘3之间，卡线钩1503连接卡线气缸，卡线钩1503的末端形状为向主板18一侧弯曲的钩形结构，卡线气缸驱动卡线钩1503向主板18一侧滑动。
所述去线轮组件包括主动轮1201、从动轮1202、驱动主动轮1201旋转的去线驱动电机1207、以及移动从动轮1202顶靠主动轮1201的夹持机构，所述主动轮1201可旋转固定在主板18上，去线驱动电机1207连接主动轮1201，主板18在主动轮1201靠近绕线主轴10一侧设有限位孔1205，所述限位孔1205的一端指向主动轮1201，从动轮1202滑动连接限位孔1205，所述夹持机构驱动从动轮1202沿限位孔1205滑动至抵靠主动轮1201，主动轮1201和动轮之间构成位于绕线主轴10正下方的去线空间1203，吸线机构1210设置于主板18底部且位于所述去线空间1203的下方。
如图11所示，所述夹持机构的一种实施方案是：所述夹持机构包括夹持摆杆1204、摆杆轴1206、单向轴承1211、主动齿轮1212和从动齿轮1213，所述限位孔1205形状为弧形，摆杆轴1206可旋转固定在主板18上，所述单向轴承1211套设在摆杆轴1206上，从动齿轮1213套设在单向轴承1211上，所述夹持摆杆1204一端连接摆杆轴1206，夹持摆杆1204另一端延伸至限位孔1205处，从动轮1202转动连接夹持摆杆1204位于限位孔1205的这一端，所述主动轮1201同轴连接主动齿轮1212，所述主动齿轮1212啮合从动齿轮1213。单向轴承1211的特点是正向转动阻力较小而反向转动的阻力很大。
所述夹持机构的另一种替代方案是：夹持机构包括夹持气缸，所述限位孔1205形状为长条形，所述夹持气缸设置在主板18上，所述夹持气缸的缸杆连接所述从动轮1202，所述夹持气缸驱动从动轮1202沿限位孔1205滑动。
所述压线机构包括设置在主板18上的压线凸台1401、下压气缸1402和压线块1403，所述压线凸台1401位于绕线主轴10一侧，所述压线块1403连接下压气缸1402，下压气缸1402推动压线块1403顶靠压线凸台1401。
所述主板18在绕线主轴10和送线架之间设有长条形竖直延伸的上下滑孔1406；所述上下拨线器包括可沿上下滑孔1406上下滑动的上下拨线片1404，以及驱动上下拨线片1404上下滑动的上下驱动元件；上下拨线片1404上端设置过线环1405，上下拨线片1404下端穿过所述上下滑孔1406连接上下驱动元件。
所述主板18在上下滑孔1406和绕线主轴10中间设有长条形竖直延伸的进出滑孔1408；所述进出拨线器包括穿过进出滑孔1408滑动的拨线片，以及驱动所述拨线片滑动的进出驱动元件；所述进出拨线片1407一侧穿过进出滑孔1408连接进出驱动元件。
所述电磁铁1001环绕绕线主轴10布置，所述扣线片1004驱动机构包括滑动套接在绕线主轴10上的环形座1006、与环形座1006同轴连接的环形齿轮1007、扣线齿轮1008、驱动扣线齿轮1008的扣线片电机1009和拨动机构，扣线片电机1009和扣线齿轮1008设置在主板18上，所述扣线片1004连接环形齿轮1007，扣线齿轮1008通过环形齿轮1007驱动扣线片1004环绕绕线主轴10旋转，扣线片1004两侧分别设置钩线槽1005；环绕所述环形座1006侧面设有环形槽，所述的拨动机构包括进出拨叉1010和拨动元件，所述进出拨叉1010末端设有滚柱1013，所述滚柱1013插入环形槽内，进出拨叉1010连接拨动元件，拨动元件通过驱动进出拨叉1010摆动来拨动环形座1006沿绕线主轴10轴向进出滑动；所述拨动元件为拨动电机1012或拨动丝杆滑台1011。
如图9所示，所述拨动元件的一种实施方案是采用拨动电机1012412，所述拨动电机1012设置在主板18上，进出拨叉1010一端连接拨动电机1012，进出拨叉1010另一端滚柱1013插入环形座1006406的环形槽内。拨动电机1012驱动进出拨叉1010摆动，从而拨动环形座1006沿绕线主轴10轴向进出滑动。
如图10所示，拨动元件的另一种实施方案是采用拨动丝杆滑台1011，所述拨动丝杆滑台1011设置在主板18上且滑动方向沿绕线主轴10轴向，所述进出拨叉1010一端连接拨动丝杆滑台1011，进出拨叉1010另一端的滚柱1013插入环形座1006的环形槽内。拨动丝杆滑台1011驱动进出拨叉1010沿绕线主轴10轴向进出平移，从而拨动环形座1006沿绕线主轴10轴向进出滑动。
所述抓手移动机构包括主丝杆滑台1101和抓手丝杆滑台1102，所述主丝杆滑台1101倾斜设置在基台17上，所述抓手丝杆滑台1102设置在主丝杆滑台1101上，机械抓手11设置在抓手丝杆滑台1102上，所述抓手丝杆滑台1102驱动机械抓手11平行绕线主轴10轴向滑动，主丝杆滑台1101驱动抓手丝杆滑台1102斜向升降移动；顶头移动机构是设置在主丝杆滑台1101上的顶头丝杆滑台1103，所述顶头丝杆滑台1103驱动活动顶头1003平行绕线主轴10方向移动。
如图12所示，在另一种替代方案中，所述抓手移动机构包括水平丝杆滑台1104、竖直丝杆滑台1105和抓手丝杆滑台1102，所述水平丝杆滑台1104设置在基台17上，竖直丝杆滑台1105垂直连接水平丝杆滑台1104，所述抓手丝杆滑台1102设置在竖直丝杆滑台1105上，机械抓手11设置在抓手丝杆滑台1102上，所述抓手丝杆滑台1102驱动机械抓手11平行绕线主轴10轴向滑动；顶头移动机构是设置在竖直丝杆滑台1105上的顶头丝杆滑台1103，所述顶头丝杆滑台1103驱动活动顶头1003平行绕线主轴10方向移动。
如图14所示，另一种替代方案：所述抓手丝杆滑台1102上设有驱动所述机械抓手11水平转向的转向电机1106，所述转向电机1106设有摆动臂1107，机械抓手11设置在摆动臂1107上。
主板18在绕线主轴10上方设有测试绕线主轴10距离的激光测距仪16。所述送线架包括若干过线轮组1301成的过线轮组1301、计米导线轮1307、托架1302和张力调节机构，所述张力调节机构包括张力调节臂1303、张力调节电机1304和过线板1305，所述张力调节臂1303转动连接托架1302，所述张力调节电机1304设置在托架1302上并驱动张力调节臂1303摆动，所述过线板1305设置在张力调节臂1303的两侧，过线板1305和张力调节臂1303末端均设有过线孔1306。
所述系统还包括控制主机、控制板、位置传感器103103，梭壳更换装置2设置控制板和位置传感器103，所述控制主机用于通讯控制控制板，控制板用于控制梭壳更换装置2，位置传感器103用于定位梭壳更换装置2位置。
所述位置传感器103设置在梭壳更换装置2朝向水平导轨101一侧。所述水平导轨101上设置若干用于位置传感器103定位的位置标记片104104，所述位置标记片104位于梭箱体77正下方，且在所述位置标记片104的末端高度与位置传感器103对应，使得梭壳更换装置2沿着水平导轨101平移时，位置标记片104的末端会通过位置传感器103上的光耦槽，从而让位置传感器103识别。
本发明同时提供基于上述系统的一种多工位自动换梭壳去线绕线工艺方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，梭壳更换装置2沿着水平导向机构1平移至预设工作位置，旋转储料盘3上留有一个空置的储料工位，其他储料工位放置有备用的装配好的梭壳和梭芯，每个梭壳更换装置2对应连续的若干梭箱体7的梭壳更换工作；
步骤2，当某一梭箱体7中梭芯缝线19不足时，梭壳更换装置2移动至所述梭箱体7下方，梭壳抓取部4抓取梭箱体7上的梭芯和梭壳8，并将梭芯和梭壳放置于旋转储料盘3上空置的储料工位；
步骤3，所述旋转储料盘3旋转一个储料工位的角度，使一个备用梭壳和梭芯朝向梭壳抓取部4，梭壳抓取部4抓取所述备用梭壳和梭芯并安装于梭箱体7上；
步骤4，重复步骤2及步骤3至旋转储料盘3上的备用梭壳使用完毕，梭壳更换装置2沿着水平导向机构1平移靠近去线绕线设备。
步骤5，旋转储料盘3旋转使一个储料工位上的待换线的梭芯和梭壳朝向机械抓手11方向，机械抓手11抓取装配在一组待换线的梭芯和梭壳安装到绕线主轴10处，绕线主轴10侧方的电磁铁1001开启吸附梭芯；
步骤6，机械手抓取梭壳后退，使梭壳和梭芯分离，同时分离驱动电机驱动分离拨线片1209摆动，分离拨线片1209末端划过梭芯和梭壳之间，下拨余线线头使其从梭壳上分离，并将余线的线头拨入主动轮1201和从动轮1202之间的去线空间1203，从动轮1202抵靠主动轮1201夹紧余线的线头；
步骤7，顶头移动机构调节活动顶头1003顶靠绕线主轴10上的梭芯，绕线主轴10反转，同时去线驱动电机1207驱动主动轮1201旋转将余线从梭芯上剥离下来，吸线机构1210在去线轮组下方吸取余线；
步骤8，缝线19自送线架依次穿过上下拨线片1404以及进出拨线片1407，缝线19线头由压线机构固定，顶头丝杆滑台1103去活动顶头1003回退，上下拨线器和进出拨线器拨动缝线19位置拨动缝线19，使缝线19下压至梭芯端面并与梭芯端面部分交叉；
步骤9，活动顶头1003再次顶靠梭芯端面并压住与梭芯端面交叉部分的缝线19；下压气缸1402抬起压线块1403，放松缝线19的线头；绕线主轴10正转，同时进出拨线器往复拨动缝线19，活动顶头1003回退后重新抵靠梭芯，使缝线19缠绕梭芯并将缝线19线头绕入梭芯上绕线的内侧；在过线轮组1301旋转圈数计数以及激光测距仪16检测绕线厚度达到预设值时，绕线主轴10停止转动；
步骤10，机械抓手11将梭壳装配在梭芯上，扣线片1004拨动缝线19按照预设轨迹缠绕在梭壳上；
步骤11，绕线主轴10侧方的电磁铁1001关闭，上下拨线器上拨抬起缝线19，机械抓手11抓取装配的梭壳和梭芯穿过抬起的压线块1403和压线凸台1401之间后安装在旋转储料盘3的储料工位上，此时缝线19穿过压线机构的下方；
步骤12，压线气缸驱动压线块1403下压将缝线19压紧在压线凸台1401上，此时梭壳和压线机构之间的部分缝线19绷直且位于卡线钩1503内侧；卡线气缸驱动卡线钩1503勾线机构回拉缝线19在梭壳和压线机构之间的部分，使缝线19卡入旋转料盘上的弹性夹线片内。
步骤13，断线气缸1502驱动断线剪1501剪断缝线19，完成一个梭壳配合锁芯的自动绕线工作；
步骤14，重复步骤5至步骤13直至旋转储料盘3上的所有梭芯和梭壳均完成去线和绕线工作。
