一种用于绣花机智能换底线的梭壳梭芯板抓取机构
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梭芯板抓取机构。
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，现有的抓取机械手个头都比较大，结构设计不合理，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梭芯板抓取机构。
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梭芯板抓取机构，包括机器手腕、机器手腕驱动机构、设于机器手腕上的手掌转动电机、与手掌转动电机输出轴端连接的机器手掌，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。
优选的，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轴端连接的机器手腕传动机构。
作为进一步优选的，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动带轮、机器手腕被动带轮、与机器手腕主动带轮和机器手腕被动带轮连接的皮带，所述机器手腕驱动电机输出轴端与机器手腕主动带轮相连接。
作为进一步优选的，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动链轮、机器手腕被动链轮、与机器手腕主动链轮和机器手腕被动链轮连接的链条，所述机器手腕驱动电机输出轴端与机器手腕主动链轮相连接。
作为进一步优选的，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动齿轮、机器手腕被动齿轮、与机器手腕主动齿轮和机器手腕被动齿轮连接的传动齿轮，所述机器手腕驱动电机输出轴端与机器手腕主动齿轮相连接。
优选的，所示的电磁吸盘的侧边设有激光发射器。
作为更进一步优选的，所述的激光发射器至少为两个。
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，实现高精度输送工作。
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是本实用新型的梭壳梭芯板抓取机构的结构示意图之一。
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二。
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三。
图5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6是自动换底线方法的A动作的结构示意图。
图7是自动换底线方法的B动作的结构示意图。
图8是自动换底线方法的C动作的结构示意图。
图9是自动换底线方法的D动作的结构示意图。
图10是自动换底线方法的E动作的结构示意图。
图11是自动换底线方法的P放大结构示意图。
图12是自动换底线方法的F动作的结构示意图。
图13是自动换底线方法的G动作的结构示意图。
图14是自动换底线方法的H动作的结构示意图。
图15是自动换底线方法的I动作的结构示意图。
图16是自动换底线方法的J动作的结构示意图。
图17是自动换底线方法的K动作的结构示意图。
图18是自动换底线方法的L动作的结构示意图。
图19是自动换底线方法的M动作的结构示意图。
图20是自动换底线方法的N动作的结构示意图。
图21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梭芯板抓取机构，包括机器手腕7、机器手腕驱动机构、设于机器手腕7上的手掌转动电机8、与手掌转动电机8输出轴端连接的机器手掌9，所述的机器手掌9上设有电磁吸盘17，所述的电磁吸盘17的上端设有定位销15。
优选的，所述机器手腕驱动机构包括机器手腕驱动电机11、与机器手腕驱动电机11输出端连接的机器手腕传动机构。
作为进一步优选的，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动带轮12、机器手腕被动带轮13、与机器手腕主动带轮12和机器手腕被动带轮13连接的皮带25，所述机器手腕驱动电机11输出轴端与机器手腕主动带轮12相连接。
作为进一步优选的，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动链轮、机器手腕被动链轮、与机器手腕主动链轮和机器手腕被动链轮连接的链条，所述机器手腕驱动电机11输出轴端与机器手腕主动链轮相连接。
作为进一步优选的，所述机器手腕传动机构包括机器手腕主动齿轮、机器手腕被动齿轮、与机器手腕主动齿轮和机器手腕被动齿轮连接的传动齿轮，所述机器手腕驱动电机11输出轴端与机器手腕主动齿轮相连接。
优选的，所示的电磁吸盘17的侧边设有激光发射器18。
作为更进一步优选的，所述的激光发射器18至少为两个。至少两个激光发射器18，定位更准确。
手腕驱动电机用于控制机器手腕7的摆动，机器手掌转动电机8用于控制机器手掌9的而转动，以上电机部分实现了机械臂5各个方向上的运动，从而实现精准的运动轨迹。
本实施例中，所采用的激光发射器18为现有成品设备，型号为RJGIRF。机器手掌9上的电磁吸盘17用于吸取梭壳梭芯板，所述的定位销15用于固定梭壳梭芯板，所述的激光发射器18用于寻找激光定位孔22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23；
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安装于固定圆盘底座上；
3）、行走小车3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19动作。此时自动换梭壳的机械装置把原先已经安装在梭壳梭芯板安装座21上的装有备用梭壳的梭芯板24上的备用梭壳更换到绣花机上，梭壳梭芯板安装座21上留下一个没有备用梭壳的空梭芯板19，取空梭芯板19包括以下动作：
A：回转台驱动电机驱动回转台4转动，机械臂5将机器手掌9移送到梭壳梭芯板安装座21的下方，通过通过视觉探头6和激光发射器18两个装置进行定位监测，视觉探头6对准梭壳梭芯板安装座21，检测到延伸边上的定位装置，机械臂5和机器手掌9进行位置调整，机器手掌9上的激光发射器18发出激光进行探测，探测到下位架和梭壳梭芯板安装座21上的激光定位孔22，两个装置进行准确定位；
B：定位完成后，机械臂5向上移动，使机器手掌9上的定位销15插入梭芯板孔位，电磁吸盘17通电，吸住空梭芯板19；
C：机械臂5上移，使空梭芯板19脱离梭壳梭芯板安装座21上的放料定位销；
D：机械臂5后移，通过机器手掌进出通道使空梭芯板19脱离固定位置，后移时，手腕单向门收料斗14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19送回备用梭壳储料装置，包括以下动作：
E：回转台驱动电机驱动回转台4转动，机械臂5转至备用梭壳储料装置预留的空缺的梭芯板安装位23处，通过视觉探头6和激光发射器18两个装置进行定位监测，视觉探头6对准备用梭壳储料装置，对准空缺的梭芯板安装位23，激光发射器18发出激光进行探测，机械臂5和机器手掌9进行位置调整，探测到梭芯板安装位23内的激光定位孔22，两个装置进行准确定位；
F：机械臂5上的全套定位系统全时工作，机械臂5向前运动，使空梭芯板19准确放置到梭壳储料板上的空缺的梭芯板安装位23上；
G：待安全放置后，机器手掌9上的电磁吸盘17断电，空梭芯板19被镶嵌在梭芯板安装位23内的永磁铁吸附；
5）、抓取装有备用梭壳的梭芯板24，包括以下动作：
H：机械臂5移至装有备用梭壳的梭芯板24安装位23，通过视觉探头6和激光发射器18两个装置进行定位监测，视觉探头6对准装有备用梭壳的梭芯板24安装位23，激光发射器18发出激光进行探测，机械臂5和机器手掌9进行位置调整，探测到装有备用梭壳的梭芯板24上的激光定位孔22，两个装置进行准确定位；
I：机械臂5上的全套定位系统全时工作，机械臂5向前运动，使机器手掌9上的定位销15插入装有备用梭壳的梭芯板24的孔位内，电磁吸盘17通电，使装有备用梭壳的梭芯板24吸附牢固；
J：利用电磁吸盘17吸力大于梭芯板安装位23内的永磁铁的吸力，拔出装有备用梭壳的梭芯板24；
6）、将装有备用梭壳的梭芯板24安装至梭壳梭芯板安装座21上，并回收空梭壳26，包括以下动作：
K：回转台驱动电机驱动回转台4转动，机械臂5将机器手掌9移送到梭壳梭芯板安装座21的前方，通过通过视觉探头6进行定位检测，视觉探头6对准梭壳梭芯板安装座21，检测到延伸边上的视觉探测定位装置；
L：机械臂5向前运动，通过机器手掌9进出通道运动到梭壳梭芯板安装座21上，通过视觉探头6和激光发射器18两个装置进行定位监测，视觉探头6对准梭壳梭芯板安装座21的延伸边上的视觉探测定位装置，激光发射器18发出激光进行探测，机械臂5和机器手掌9进行位置调整，探测到下位架和梭壳梭芯板安装座21上的激光定位孔22，使梭壳梭芯板安装座21的放料定位销15与装有备用梭壳的梭芯板24上的孔位对齐；在这个步骤前，空梭壳回收盒20内已经有从绣花机上换下来的空梭壳26，机械臂5向前运动过程中，利用手腕单向门收料斗14的单向门推开空梭壳回收盒20的V形活动盖板，使换下的空梭壳26掉入手腕单向门收料斗14内；
M：定位完成后，机械臂5向下移动，并使梭壳梭芯板安装座21上的放料定位销15插入装有备用梭壳的梭芯板24的孔位，并通过梭壳梭芯板安装座21上的永磁铁吸住装有备用梭壳的梭芯板24；
N：装有备用梭壳的梭芯板24安全放置于放料定位销15上之后，机器手掌9上的电磁吸盘17断电，并再向下移动，脱离梭壳梭芯板安装座21；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：回转台驱动电机驱动回转台4转动，机械臂5转至备用梭壳储料装置，转动机器手腕7，手腕单向门收料斗14翻转，使空梭壳26掉入空梭壳集料槽2；
7）、行走小车3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21位置上自动放置装有备用梭壳的梭芯板24以及完成空梭壳26和空梭芯板19的回收，在自动换梭壳的机械装置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。
