一种用于捻线生产的自动落纱系统
技术领域
本发明涉及纺织生产设备领域，具体涉及一种用于捻线生产的自动落纱系统。
背景技术
纺织业是现代必不可少的重要轻工业之一，而纱线是纺织业中最基本的原料，通过对纱线的加工，将其制成不同规格的线型，可以用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等各种不同的纺织工艺。
现代纺织业中对于纱线处理的机械包括并纱机、捻线机、络筒机等，其中捻线机是将多股细纱捻成一股的纺织机械设备，作用是将纱或并合后股纱制品加工成线型制品、供织造和针织用线。捻线机作为纺织领域的核心设备，广泛应用于帘子布、地毯丝等生产领域，其加捻后的成品纱可用于下一道织布工序。
捻线机生产出的纱线是卷装成纱卷的形式进行放置的，在传统的捻线机运行过程中，一旦一个纱卷绕制完成之后，就需要人工将其取下并换上新的空纱卷，从而不间断的进行捻线工作。但是成品纱卷装较重、且一般产品数量也比较大，因此造成捻线机的落纱工作繁重，整个落纱工作包括下纱、码垛、输送等工序，人工操作效率低下，且产品质量一致性也不容易保证。因此需要一种自动化的落纱系统。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种用于捻线生产的自动落纱系统，用以解决目前捻线机需要人工操作进行落纱，操作效率低下，且产品质量一致性也不容易保证的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种用于捻线生产的自动落纱系统，包括按纱卷通过顺序依次设置的捻线机主机、导向定位装置、上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置以及转运装置，所述捻线机主机上设置有对应各捻线辊的传送带，所述导向定位装置设置在传送带的尾端，所述上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置依次配合将纱卷从捻线机主机运输到转运装置中；
还包括总控装置，所述总控装置依次与捻线机主机、导向定位装置、上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置以及转运装置之间电性连接，从而实现自动化的落纱操作流程。
进一步的，所述导向定位装置包括对应传送带尾端设置的倾斜滑架，所述滑架包括两根并列设置的支撑杆，支撑杆的间距小于纱卷的直径，滑架末端向上翻折形成卡头从而阻挡纱卷使其停留在滑架的端头。
进一步的，所述上纱升降装置包括竖直设置在滑架外部的第一支架，所述第一支架上分别设置有第一驱动组件和提升组件，从而相互配合将位于滑架端头的纱卷提升到第一支架的顶部。
进一步的，所述悬挂输送装置包括悬空固定设置的环形轨道，所述的轨道经过上纱升降装置的正上方，轨道的底部吊设有若干由动力驱动的吊具，所述吊具在经过提升组件时将位于提升组件上的纱卷运送走。
进一步的，所述下纱升降装置包括竖直设置在轨道下方的第二支架，所述第二支架上设置有第二驱动组件和降低组件，所述降低组件位于吊具正下方，并由第二驱动组件带动将吊具上卸下的纱卷向下运输，并移动至转运装置中。
进一步的，所述转运装置包括输送带、机器人码垛工作站以及自动化叉车，所述输送带设置在降低组件一侧，所述机器人码垛工作站包括机械臂与带运输功能的放置台，其中机械臂将被移动到输送带末端的纱卷运送到放置台上码垛整齐，并由放置台将码垛好的纱卷移动至边缘，然后由自动化叉车运输至仓库中储存。
进一步的，所述第一驱动组件和第二驱动组件均为电机和竖直设置的同步带，其中提升组件和降低组件分别卡设在位于第一支架和第二支架侧面的卡槽中，并由同步带传动在电机的驱动下沿卡槽上下移动；所述提升组件包括安装在同步带上的连接件和固定在连接件上水平设置的第一托盘，所述第一托盘对应纱卷在滑架末端的位置，且第一托盘的宽度小于两支撑杆之间的间距使其能穿过滑架，所述降低组件包括安装在同步带上的连接件和固定在连接件上水平设置的第二托盘；所述第一托盘、第二托盘与连接件之间还设置有步进电机，所述步进电机驱动第一托盘和第二托盘在水平面上转动，从而调整纱卷所在的角度。
进一步的，所述吊具为环绕纱卷的夹持结构，吊具底部设置有开口，所述开口的宽度小于纱卷直径并大于第一托盘和第二托盘的宽度，所述第一托盘和第二托盘所能处于的最高位置正好为吊具可以不触碰纱卷从纱卷外部穿过的区域。
进一步的，所述输送带紧靠第二托盘设置，所述第二托盘与输送带之间还设置有向下倾斜的滑道，所述输送带相对滑道的另一侧设置有挡板；所述第二托盘相对连接件可转动设置，使得第二托盘可以转动至紧贴滑道的角度，其上放置的纱卷即沿滑道滚落至输送带表面。
进一步的，所述输送带末端的下方还设置有重量传感器，重量传感器上方输送带的两侧分别设置有伸缩推杆和次品容纳箱，输送带末端端头连接有定位夹持台。
本发明中绕制完成的纱卷经由传送带运输到捻线机末端，然后进入滑架并滑落到滑架的末端，然后第一托盘从下向上移动，穿过滑架并托起纱卷移动至第一支架顶端，随后吊具移动经过第一托盘并带走纱卷，在移动至第二托盘时将纱卷放下，第二托盘带动纱卷向下移动，在滑道处第二托盘转动倾斜，使得纱卷滚落到输送带上方，随即被输送带运送到末端的定位夹持台上，最后被机械臂夹取在放置台上码垛，码垛完毕后由自动叉车将其运送到仓库保存。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过捻线机主机、导向定位装置、上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置以及转运装置相互配合，可以将绕制完成的纱线卷从捻线机主机上自动卸下，并且码垛整齐，直接入库保存，免除了人工操作，极大地提升了工作效率，同时也避免了人工落纱过程中可能存在的纱卷损伤，保证了产品的质量和一致性；
2、本发明的悬挂输送装置可以自行设定长度，从而同时与多台捻线机主机以及转运装置配合设置，将多台捻线机连接在同一条悬挂输送装置上，可以进一步提升落纱工作的效率，提升自动化程度，也可以精简厂房内的设备。
附图说明
图1为本发明中捻线机主机与上纱升降装置的示意图；
图2为本发明上纱升降装置与悬挂输送装置的示意图；
图3为本发明下纱升降装置和转运装置的示意图；
图4为图3中A部分的放大示意图；
图中：1、捻线机主机；2、滑架；3、第一支架；4、轨道；5、第二支架；6、输送带；7、机械臂；8、放置台；9、AGV叉车；11、传送带；21、支撑杆；22、卡头；31、导向块；32、输出轴；33、第一托盘；41、吊具；51、第二托盘；61、滑道；62、挡板；63、伸缩推杆；64、次品容纳箱；65、定位夹持台；81、隔板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例：
本发明提出了一种用于捻线生产的自动落纱系统，包括按纱卷通过顺序依次设置的捻线机主机1、导向定位装置、上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置以及转运装置，所述捻线机主机1上设置有对应各捻线辊的传送带11，所述导向定位装置设置在传送带11的尾端，所述上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置依次配合将纱卷从捻线机主机1运输到转运装置中，最终由转运装置将码垛整齐的纱卷运输入库保存。
本发明还包括总控装置，所述总控装置依次与捻线机主机1、导向定位装置、上纱升降装置、悬挂输送装置、下纱升降装置以及转运装置之间电性连接，从而实现自动化的落纱操作流程。
如图1所示，本发明中所述导向定位装置包括对应传送带11尾端设置的倾斜滑架2，所述滑架2包括两根并列设置的支撑杆21，支撑杆21的间距小于纱卷的直径，滑架2末端向上翻折形成卡头22从而阻挡纱卷使其停留在滑架2的端头。捻线机主机1上每一个纱卷在卷装完成之后，被放置到传送带11上运送到末端，并进入滑架2之中，随机倾斜向下滑动至滑架2的末端，并被卡头22阻挡停留在端头。
本发明中进一步的，上纱升降装置包括竖直设置在滑架2外部的第一支架3，所述第一支架3上分别设置有第一驱动组件和提升组件，从而相互配合将位于滑架2端头的纱卷提升到第一支架3的顶部。下纱升降装置与上纱升降装置相似，包括竖直设置在轨道4下方的第二支架5，所述第二支架5上设置有第二驱动组件和降低组件，所述降低组件位于吊具41正下方，并由第二驱动组件带动将吊具41上卸下的纱卷向下运输，并移动至转运装置中。
进一步的，如图2所示，所述悬挂输送装置包括悬空固定设置的环形轨道4，所述的轨道4经过上纱升降装置的正上方，轨道4的底部吊设有若干由动力驱动的吊具41，所述吊具41在经过提升组件时将位于提升组件上的纱卷运送走。本实施例中，轨道4内设置有驱动电机和链条，吊具41则挂载在链条下方，从而在链条被驱动电机带动时随其一起移动。
相应的，所述吊具41为环绕纱卷的夹持结构，吊具41底部设置有开口，所述开口的宽度小于纱卷直径并大于第一托盘33和第二托盘51的宽度，使得纱卷可以放置在吊具41内不掉出，而第一托盘33和第二托盘51可以穿过吊具41的底部开口移动。所述第一托盘33和第二托盘51所能处于的最高位置正好为吊具41可以不触碰纱卷从纱卷外部穿过的区域，这样，当第一托盘33处于最高位置时，吊具41沿着纱卷同轴方向上水平移动到纱卷外部将其包覆，然后第一托盘33向下移动，则纱卷被开口所阻挡，而第一托盘33穿过开口与纱卷脱离，使得纱卷留在吊具41中随其移动；当吊具41移动至第二托盘51上方时，第二托盘51向上移动至最高处，穿过开口将纱卷撑起使其与吊具41分离，此时吊具41继续水平移动离开纱卷，第二托盘51则可以带着纱卷向下移动。
本实施例优选的方案中，所述第一驱动组件和第二驱动组件均包括电机和竖直设置的同步带，其中提升组件和降低组件分别卡设在位于第一支架3和第二支架5侧面的卡槽中，并由同步带传动在电机的驱动下沿卡槽上下移动。进一步优选的方案中，所述提升组件包括安装在同步带上的连接件和固定在连接件上水平设置的第一托盘33，所述第一托盘33对应纱卷在滑架2末端的位置，且第一托盘33的宽度小于两支撑杆21之间的间距使其能穿过滑架2，所述降低组件包括安装在同步带上的连接件和固定在连接件上水平设置的第二托盘51。第一托盘33和第二托盘51的结构均是为了在托起纱卷的同时，实现上下移动，从而分别让吊具41夹持或卸下纱卷，实现纱卷在悬挂输送装置上不同位置之间的移动。进一步的优选的方案中，滑架2末端的底部设置有光敏传感器，当纱卷滑落到滑架2末端时，光敏传感器收到的光线改变，从而传递电信号让第一托盘33向上移动；与之对应的，第二托盘51内部设置有重量传感器，当其接收到纱卷后，重量变大，传递电信号使得第二托盘51下移并在底端转动倒出纱卷，随后重量变轻，再次传递电信号控制其复位。
本实施例中，所述第一托盘33、第二托盘51与连接件之间还设置有步进电机，所述步进电机驱动第一托盘33和第二托盘51在水平面上转动，从而调整纱卷所在的角度。具体的，连接件包括与卡槽以及同步带连接的导向块31，导向块31外侧固定步进电机，该步进电机的输出轴32竖直朝上，而第一托盘33和第二托盘51其中一端则与步进电机的输出轴32固定连接，从而在步进电机转动时驱动第一托盘33和第二托盘51在水平方向转动，本实施例中转动角度为±90°，这样使得纱卷的中轴线分别平行或垂直于所在轨道4的方向，这样可以使得捻线机主机1和转运装置分别设置在轨道4的外侧，从而更便利的通过轨道4将多台捻线机主机1串联起来。
如图3所示，本实施例进一步的方案中，所述转运装置包括输送带6、机器人码垛工作站以及自动化AGV叉车9，所述输送带6设置在降低组件一侧，所述机器人码垛工作站包括机械臂7与带运输功能的放置台8，其中机械臂7将被移动到输送带6末端的纱卷运送到放置台8上码垛整齐，并由放置台8将码垛好的纱卷移动至边缘，然后由自动化的AGV叉车9运输至仓库中储存。具体的，所述机械臂7为六轴机械臂，放置台8上设置有滚筒运输线以实现运输功能，同时在码垛时还设置有隔板81，隔板81垫设在放置台8上以及每一层纱卷之间，提供纱卷的放置平台，从而使得大量纱卷可以码垛成整齐的一体。其中隔板81由AGV叉车9和机械臂7配合来进行放置，同时AGV叉车9也可以托起码垛最底部的隔板81从而进行运输。
其中，所述输送带6紧靠第二托盘51设置，所述第二托盘51与输送带6之间还设置有向下倾斜的滑道61，所述输送带6相对滑道61的另一侧设置有挡板62；所述第二托盘51相对连接件可转动设置，通过电机或者弹簧卡扣结构，均可实现竖直方向的转动，进而使得第二托盘51可以转动至紧贴滑道61的角度，其上放置的纱卷即沿滑道61滚落至输送带6表面，并由挡板62阻挡不掉出输送带6。
进一步的方案中，所述输送带6末端的下方还设置有重量传感器，重量传感器上方输送带6的两侧分别设置有伸缩推杆63和次品容纳箱64，输送带6末端端头连接有定位夹持台65。通过重量传感器可以检测所经过的纱卷质量，从而判断其是否卷设完整，从而将卷设不够的次品纱卷检测出来，并由垂直于输送带6的伸缩推杆63将其推出输送带6，掉落到下方的次品容纳箱64中，等待回收。合格的纱卷在通过重量传感器后从输送带6末端进入定位加持台，然后被夹持固定，从而使得机械臂7可以准确的定位纱卷位置，并将其夹持移动进行码垛。
本发明的工作流程如下：
(1)推送成品纱卷进入捻线机主机1上的传送带11，纱卷被运送至传送带11末端进入滑架2，随后在滑架2末端被固定；
(2)上纱升降装置中的第一托盘33上移托起成品纱，并举升至第一支架3的顶部，随后在水平方向旋转90°使得纱卷与吊具41同轴，将纱卷送入吊具41内；
(3)吊具41沿着轨道4移动，将成品纱卷输送至下纱位置，由下方的第二托盘51将其取下并再次旋转90°，随后第二托盘51下降至最低端并倾斜使得纱卷滚落到输送带6上；
(4)输送带6运送纱卷的过程中对其进行称重检测，不合格品由伸缩推杆63推入次品容纳箱64内，合格品进入定位夹紧台内进行定位固定；
(5)机器人码垛工作站启动六轴机械臂7将定位夹紧台内的纱卷抓取并在放置台8上码垛，AGV叉车9配合机械臂7放置一层层隔板81，最终码垛完毕；
(6)码垛完成后，放置台8通过滚筒运输线将满垛的纱卷运送到末端，AGV叉车9根据调度需求完成出垛入库。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
