一种用于绣花机智能换底线的梭壳输送装置
技术领域
本实用新型涉及纺织设备领域，具体地说是一种用于绣花机智能换底线的梭壳输送装置。
背景技术
目前，在使用的电脑绣花机底线是由梭壳和梭芯组成，绣花机在运行到底线用完时，都需要更换梭壳（梭芯），现在全部是采用人工更换，在做更换操作时，绣花机要在停机状态下完成。存在以下问题：
1、绣花机每天单个机头需要停机12~20分钟来更换梭壳（梭芯），对于多台机器，多头机换梭壳（梭芯）将耗费大量的停机时间，降低生产效率，减少绣花机产量，由于绣花机的结构特殊，梭壳（梭芯）更换时空间较小，需要人工蹲下进行更换，劳动强度高，生产效率低；
2、为了解决上述问题，申请人已有专利号为201721182900.8，专利名称为一种用于电脑绣花机上自动换梭壳的机械装置，但是现有的自动换梭壳的机械装置换好梭壳后仍需要人工进行提取空梭壳和摆放满梭壳，无法进一步减少人员，降低劳动强度，提高生产效率。
因为绣花机的零件较小，现有的机械手个头都比较大，动作比较粗糙，不适合精细的换线工作。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于绣花机智能换底线的梭壳输送装置。
本实用新型要解决现有的绣花生产过程中，绣花机设备自动化程度低，生产效率低、工人劳动强度高，现有的机械手动作粗糙等问题。
本实用新型的技术方案是:一种用于绣花机智能换底线的梭壳输送装置，包括回转装置、与回转装置依次连接的若干副机械臂、设于机械臂后端部的梭壳梭芯板抓取机构，所述的梭壳梭芯板抓取机构包括机器手腕、设于机器手腕上的手掌转动电机、与手掌转动电机输出端连接的机器手掌。
优选的，所述的机械臂的数量为多副，与回转装置连接的机械臂连接处为活动连接，机械臂可绕中心轴上下摆动，相互连接的机械臂连接处为活动连接，可绕中心轴上下摆动。
优选的，所述回转装置包括回转台和回转台驱动电机，所述回转台中间设有转轴，所述转轴下方与回转台驱动电机相接。
作为进一步优选的，所述的机械臂包括机器大臂、机器小臂，所述机械臂上设有机械臂驱动机构，所述机械臂驱动机构包括机械臂驱动电机、与机械臂驱动电机输出端连接的传动机构，所述传动机构包括主动轮、被动轮、与主动轮和被动轮连接的传动件，所述机械臂驱动电机输出轴端与主动轮相连接；所述机械臂驱动机构包括机器大臂驱动机构、机器小臂驱动机构；所述的回转台与机器大臂连接，连接处设有机器大臂驱动机构，所述的机器大臂的后端与机器小臂连接，连接处设有机器小臂驱动机构，所述的机器小臂的后端与机器手腕的连接，连接处设有机器手腕驱动机构。
作为进一步优选的，所述机器大臂驱动机构包括机器大臂驱动电机、与机器大臂驱动电机输出端连接的机器大臂传动机构，所述机器大臂传动机构包括机器大臂主动轮、机器大臂被动轮、与机器大臂主动轮和机器大臂被动轮连接的机器大臂传动件，所述机器大臂驱动电机输出轴端与机器大臂主动轮相连接，所述机器大臂主动轮与机器大臂固定连接；所述机器小臂驱动机构包括机器小臂驱动电机、与机器小臂驱动电机输出端连接的机器小臂传动机构，所述机器小臂传动机构包括机器小臂主动轮、机器小臂被动轮、与机器小臂主动轮和机器小臂被动轮连接的机器小臂传动件，所述机器小臂驱动电机输出轴端与机器小臂主动轮相连接，所述机器小臂主动轮与机器大臂固定连接。
作为进一步优选的，所述机器小臂的前端设有小臂前段，所述的机器小臂内设有小臂前段旋转电机，所述的小臂前段与小臂前段旋转电机的输出端相互连接，所述小臂前段上设有视觉探头；所述机器手腕驱动机构包括机器手腕驱动电机、与机器手腕驱动电机输出端连接的机器手腕传动机构，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动轮、机器手腕被动轮、与机器手腕主动轮和机器手腕被动轮连接的机器手腕传动件，所述机器手腕驱动电机输出轴端与机器手腕主动轮相连接，所述机器手腕主动轮与小臂前段固定连接。
作为进一步优选的，所述的机器手掌上设有电磁吸盘，所述的电磁吸盘的上端设有定位销，所述的电磁吸盘的侧边设有激光发射器。
本实用新型的有益效果为：本实用新型是绣花机智能换底线机器人的重要组成部分，主要是输送梭壳。实现数台电脑绣花机之间、多头及超长电脑绣花机自动更换梭壳（梭芯），自动放置备用梭壳，并将空梭壳梭芯自动收集，解决了电脑绣花机行业人工更换梭壳（梭芯）费时费力的难题。采用电磁吸盘进行梭芯板的抓取和放下，采用激光发射器进行定位，采用多个机械臂、机械手腕及多个驱动电机，实现各个角度上的高精度输送工作。
附图说明
图1是本实用新型安装于绣花机智能换底线机器人内的结构示意图。
图2是本实用新型的结构示意图。
图3是本实用新型的梭壳梭芯板抓取机构的结构示意图之一。
图4是本实用新型的梭壳梭芯板抓取机构的结构示意图之二。
图5是本实用新型的梭壳梭芯板抓取机构的结构示意图之三。
图6是本实用新型配合梭壳梭芯板安装座工作时的结构示意图。
图7是自动换底线方法的A动作的结构示意图。
图8是自动换底线方法的B动作的结构示意图。
图9是自动换底线方法的C动作的结构示意图。
图10是自动换底线方法的D动作的结构示意图。
图11是自动换底线方法的E动作的结构示意图。
图12是自动换底线方法的P放大结构示意图。
图13是自动换底线方法的F动作的结构示意图。
图14是自动换底线方法的G动作的结构示意图。
图15是自动换底线方法的H动作的结构示意图。
图16是自动换底线方法的I动作的结构示意图。
图17是自动换底线方法的J动作的结构示意图。
图18是自动换底线方法的K动作的结构示意图。
图19是自动换底线方法的L动作的结构示意图。
图20是自动换底线方法的M动作的结构示意图。
图21是自动换底线方法的N动作的结构示意图。
图22是自动换底线方法的O动作的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图所示，一种用于绣花机智能换底线的梭壳输送装置，包括回转装置、与回转装置依次连接的若干副机械臂、设于机械臂后端部的梭壳梭芯板抓取机构，所述的梭壳梭芯板抓取机构包括机器手腕10、设于机器手腕10上的手掌转动电机11、与手掌转动电机11输出端连接的机器手掌12。所述的回转装置设于工作台3上。
本实施例中，所述的机械臂的数量为多副，与回转装置连接的机械臂连接处为活动连接，机械臂可绕中心轴上下摆动，相互连接的机械臂连接处为活动连接，可绕中心轴上下摆动。
本实施例中，所述回转装置包括回转台5和回转台驱动电机12，所述回转台5中间设有转轴，所述转轴下方与回转台驱动电机12相接。
本实施例中，所述的机械臂包括机器大臂6、机器小臂7，所述机械臂上设有机械臂驱动机构，所述机械臂驱动机构包括机械臂驱动电机、与机械臂驱动电机输出轴端连接的传动机构，所述传动机构包括主动轮、被动轮、与主动轮和被动轮连接的传动装置，所述机械臂驱动电机输出轴端与主动轮相连接；所述机械臂驱动机构包括机器大臂驱动机构、机器小臂驱动机构；所述的回转台5与机器大臂6连接，连接处设有机器大臂驱动机构，所述的机器大臂6的后端与机器小臂7连接，连接处设有机器小臂驱动机构，所述的机器小臂7的后端与机器手腕10的连接，连接处设有机器手腕驱动机构。
本实施例中，所述机器大臂驱动机构包括机器大臂驱动电机19、与机器大臂驱动电机19输出轴端连接的机器大臂传动机构，所述机器大臂传动机构包括机器大臂主动轮21、机器大臂被动轮20、与机器大臂主动轮21和机器大臂被动轮20连接的机器大臂传动装置，所述机器大臂驱动电机19输出轴端与机器大臂主动轮21相连接，所述机器大臂主动轮21与机器大臂6固定连接；所述机器小臂驱动机构包括机器小臂驱动电机18、与机器小臂驱动电机18输出轴端连接的机器小臂传动机构，所述机器小臂传动机构包括机器小臂主动轮22、机器小臂被动轮23、与机器小臂主动轮22和机器小臂被动轮23连接的机器小臂传动装置，所述机器小臂驱动电机18输出轴端与机器小臂主动轮22相连接，所述机器小臂主动轮22与机器大臂6固定连接。
本实施例中，所述机器小臂7的前端设有小臂前段9，所述的机器小臂7内设有小臂前段旋转电机17，所述的小臂前段9与小臂前段旋转电机17输出轴端相互连接，所述小臂前段9上设有视觉探头8；所述机器手腕驱动机构包括机器手腕驱动电机16、与机器手腕驱动电机16输出轴端连接的机器手腕10传动机构，所述机器手腕10传动机构包括机器手腕主动轮27、机器手腕被动轮26、与机器手腕主动轮27和机器手腕被动轮26连接的机器手腕传动装置，所述机器手腕驱动电机16输出轴端与机器手腕主动轮27相连接，所述机器手腕主动轮27与小臂前段9固定连接。
机器大臂主动轮21与机器大臂被动轮20之间、机器小臂主动轮22与机器小臂被动轮23之间、机器手腕主动轮27与机器手腕被动轮26之间可以为皮带连接、链条连接或齿轮连接；小臂前段旋转电机17与小臂前段9之间、手掌转动电机11与机器手掌12之间可以为直接电机轴相接、采用联轴器方式或者齿轮方式连接。回转台驱动电机12控制回转台5的转动，大臂摆动电机用于控制机器大臂6的摆动，小臂摆动电机用于控制机器小臂7的摆动，小臂前段旋转电机17用于控制小臂前段9的转动，手腕驱动电机16用于控制机器手腕10的摆动，机器手掌转动电机11用于控制机器手掌12的而转动，以上电机部分实现了机械臂各个方向上的运动，从而实现精准的运动轨迹。
本实施例中，所述的机器手掌12上设有电磁吸盘28，所述的电磁吸盘28的上端设有定位销25，所述的电磁吸盘28的侧边设有激光发射器29。本实施例中，所采用的激光发射器29为现有成品设备，型号为RJGIRF。机器手掌12上的电磁吸盘28用于吸取梭壳梭芯板，所述的定位销25用于固定梭壳梭芯板，所述的激光发射器29用于寻找激光定位孔32进行定位工作。
一种由绣花机智能换底线机器人实现的自动换底线方法，其特征在于包括以下步骤：
1）、打开可复位固定钩装置，放下梭壳储料板，从梭壳储料板的背面将备用梭壳通过梭壳安装通孔依次安装于梭芯板上，留出至少一个空缺的梭芯板安装位34；
2）、在梭壳储料板上安装完备用梭壳后，翻起梭壳储料板，上端用可复位固定钩装置固定，将备用梭壳储料装置1安装于固定圆盘底座上；
3）、行走小车5移动，在行走导向系统的作用下，精准到达第一个需要更换梭芯板的绣花机机头处，进行取空梭芯板33动作。此时自动换梭壳的机械装置13把原先已经安装在梭壳梭芯板安装座31上的装有备用梭壳的梭芯板35上的备用梭壳更换到绣花机上，梭壳梭芯板安装座31上留下一个没有备用梭壳的空梭芯板33，取空梭芯板33包括以下动作：
A：回转台驱动电机12驱动回转台5转动，机械臂将机器手掌12移送到梭壳梭芯板安装座31的下方，通过通过视觉探头8和激光发射器29两个装置进行定位监测，视觉探头8对准梭壳梭芯板安装座31，检测到延伸边上的定位装置，机械臂和机器手掌12进行位置调整，机器手掌12上的激光发射器29发出激光进行探测，探测到下位架和梭壳梭芯板安装座31上的激光定位孔32，两个装置进行准确定位；
B：定位完成后，机械臂向上移动，使机器手掌12上的定位销25插入梭芯板孔位，电磁吸盘28通电，吸住空梭芯板33；
C：机械臂上移，使空梭芯板33脱离梭壳梭芯板安装座31上的放料定位销25；
D：机械臂后移，通过机器手掌12进出通道使空梭芯板33脱离固定位置，后移时，手腕单向门收料斗24的单向门，在V形活动盖板的下板的作用下，打开，并顺利后移，移出后，在弹性回位装置的作用下单向门复位；
4）、将空梭芯板33送回备用梭壳储料装置1，包括以下动作：
E：回转台驱动电机12驱动回转台5转动，机械臂转至备用梭壳储料装置1预留的空缺的梭芯板安装位34处，通过视觉探头8和激光发射器29两个装置进行定位监测，视觉探头8对准备用梭壳储料装置1，对准空缺的梭芯板安装位34，激光发射器29发出激光进行探测，机械臂和机器手掌12进行位置调整，探测到梭芯板安装位34内的激光定位孔32，两个装置进行准确定位；
F：机械臂上的全套定位系统全时工作，机械臂向前运动，使空梭芯板33准确放置到梭壳储料板上的空缺的梭芯板安装位34上；
G：待安全放置后，机器手掌12上的电磁吸盘28断电，空梭芯板33被镶嵌在梭芯板安装位34内的永磁铁吸附；
5）、抓取装有备用梭壳的梭芯板35，包括以下动作：
H：机械臂移至装有备用梭壳的梭芯板35安装位34，通过视觉探头8和激光发射器29两个装置进行定位监测，视觉探头8对准装有备用梭壳的梭芯板35安装位34，激光发射器29发出激光进行探测，机械臂和机器手掌12进行位置调整，探测到装有备用梭壳的梭芯板35上的激光定位孔32，两个装置进行准确定位；
I：机械臂上的全套定位系统全时工作，机械臂向前运动，使机器手掌12上的定位销25插入装有备用梭壳的梭芯板35的孔位内，电磁吸盘28通电，使装有备用梭壳的梭芯板35吸附牢固；
J：利用电磁吸盘28吸力大于梭芯板安装位34内的永磁铁的吸力，拔出装有备用梭壳的梭芯板35；
6）、将装有备用梭壳的梭芯板35安装至梭壳梭芯板安装座31上，并回收空梭壳36，包括以下动作：
K：回转台驱动电机12驱动回转台5转动，机械臂将机器手掌12移送到梭壳梭芯板安装座31的前方，通过通过视觉探头8进行定位检测，视觉探头8对准梭壳梭芯板安装座31，检测到延伸边上的视觉探测定位装置；
L：机械臂向前运动，通过机器手掌12进出通道运动到梭壳梭芯板安装座31上，通过视觉探头8和激光发射器29两个装置进行定位监测，视觉探头8对准梭壳梭芯板安装座31的延伸边上的视觉探测定位装置，激光发射器29发出激光进行探测，机械臂和机器手掌12进行位置调整，探测到下位架和梭壳梭芯板安装座31上的激光定位孔32，使梭壳梭芯板安装座31的放料定位销25与装有备用梭壳的梭芯板35上的孔位对齐；在这个步骤前，空梭壳回收盒30内已经有从绣花机上换下来的空梭壳36，机械臂向前运动过程中，利用手腕单向门收料斗24的单向门推开空梭壳回收盒30的V形活动盖板，使换下的空梭壳36掉入手腕单向门收料斗24内；
M：定位完成后，机械臂向下移动，并使梭壳梭芯板安装座31上的放料定位销25插入装有备用梭壳的梭芯板35的孔位，并通过梭壳梭芯板安装座31上的永磁铁吸住装有备用梭壳的梭芯板35；
N：装有备用梭壳的梭芯板35安全放置于放料定位销25上之后，机器手掌12上的电磁吸盘28断电，并再向下移动，脱离梭壳梭芯板安装座31；在向下移动的过程中，V形活动盖板在弹性回位装置的作用下，自然关闭；
O：回转台驱动电机12驱动回转台5转动，机械臂转至备用梭壳储料装置1，转动机器手腕10，手腕单向门收料斗24翻转，使空梭壳36掉入空梭壳集料槽2；
7）、行走小车5前进一段距离，到达下一个绣花机机头处，重复动作A-O，往复工作，实现每个机头的梭壳梭芯板安装座31位置上自动放置装有备用梭壳的梭芯板35以及完成空梭壳36和空梭芯板33的回收，在自动换梭壳的机械装置13的配合下实现全自动换底线功能。
8）、当一个梭壳储料板上的备用梭壳安装完毕后，圆盘驱动电机驱动固定圆盘底座转动，转动一定角度后，取用下一块梭壳储料板上的备用梭壳。
