CN105382830A - 纱锭码垛机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纱锭码垛机器人，包括X轴地轨，在所述X轴地轨上滑动安装有支撑板，在所述支撑板上连接有驱动装置，在驱动装置的驱动下，所述支撑板沿X轴地轨做X方向的移动；在所述支撑板上固定有竖向的Z轴模组，在所述Z轴模组上安装有悬臂，在Z轴模组的带动下，所述悬臂上下移动；在所述悬臂上固定有Y轴模组，在Y轴模组上安装有竖向的挂板，在Y轴模组的带动下，所述挂板沿Y轴模组做Y方向的移动；在挂板上固定有带输出轴的旋转装置，所述旋转装置的输出轴中心线与X轴平行，在旋转装置的输出轴上固定有抓手，在旋转装置的带动下，所述抓手在与X轴垂直的平面内转动。从而提供了一种结构简单、全自动、使用方便的纱锭码垛机器人。

Description

纱锭码垛机器人
技术领域
本发明属于纺织生产设备技术领域，具体地讲，特别涉及一种纱锭码垛机器人。
背景技术
目前，在纺织生产中，络筒机纺纱完成后产出单个的筒砂，筒砂的码垛需要依靠人工或者其他设备完成。如果完全靠人工进行搬运，不仅成本高、效率低，而且容易破坏筒砂的缠绕完整，并且纺纱车间的工作环境恶劣，极其不利于人体健康。也有一些企业开发各种各样的抓手机器人***，来取代部分的人工操作，但是均存在不能完全自动化、仍然需要人工辅助操作，并且结构复杂、生产成本高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种全自动、使用方便的纱锭码垛机器人。
本发明的技术方案如下：一种纱锭码垛机器人，包括X轴地轨，在所述X轴地轨上滑动安装有支撑板，在所述支撑板上连接有驱动装置，在驱动装置的驱动下，所述支撑板沿X轴地轨做X方向的移动；在所述支撑板上固定有竖向的Z轴模组，在所述Z轴模组上安装有悬臂，在Z轴模组的带动下，所述悬臂上下移动；在所述悬臂上固定有Y轴模组，在所述Y轴模组上安装有竖向的挂板，在Y轴模组的带动下，所述挂板沿Y轴模组做Y方向的移动；在所述挂板上固定有带输出轴的旋转装置，所述旋转装置的输出轴中心线与X轴平行，在所述旋转装置的输出轴上固定有抓手，在旋转装置的带动下，所述抓手在与X轴垂直的平面内转动。
本发明通过由X轴地轨、Z轴模组和Y轴模组搭建架体，在Y轴模组上通过旋转装置安装抓手，从而使抓手的位置可以沿X轴、Y轴和Z轴调整，并且可以通过旋转装置调整抓手的角度，实际使用过程中，支撑板沿X轴地轨移动到纺纱完成的络筒机旁边，通过Z轴模组和Y轴模组将挂板移动到合适的位置，旋转装置控制抓手呈水平状态伸入纱锭的中心筒内将纱锭抓起，再通过旋转装置将抓手转动到竖向状态，从而对纱锭进行码垛。这样整个过程全自动，不需要人工辅助，使用非常方便；并且设备的结构简单，安装、维护都更方便。
在所述Y轴模组的下方悬置有吸盘组。这样设置吸盘组，在每一层纱锭摆放完之后，可以通过吸盘组将隔板放置到该层纱锭上，便于进行下一层纱锭的排放。
所述吸盘组包括四个矩阵分布的吸盘，在所述Y轴模组上并排安装有两个“冂”形的悬架，每一所述悬架的其中一根侧杆与Y轴模组固定相连，所述挂板、旋转装置和抓手均位于悬架的另一根侧杆与Y轴模组的对应侧面之间，所述吸盘固定在悬架每一侧杆的下端。吸盘的安装结构简单，并且有效地避免了吸盘干扰抓手在Y轴模组上的移动。
所述旋转装置由旋转气缸构成。旋转装置的结构简单，成本低。
所述抓手包括三爪气爪和固定在三爪气爪每一手指上的长条形爪指，三个所述爪指的周侧面位于同一圆锥面上。气爪的结构简单，便于抓取筒状的纱锭。
所述X轴地轨包括两列底板，每一列所述底板都间隔均布，在每一所述底板上均通过螺钉安装有调平板，在每一列调平板上均铺设有铝型材，在每列铝型材上分别固定有轨道，所述轨道的断面呈“L”形，两列轨道背向布置，在其中一列轨道的水平段上开有凹槽，在所述支撑板的下方安装有相对的两排滚轮，每排所述滚轮位于对应轨道的水平段上。地轨的结构简单，布置方便。轨道的断面设置成“L”形，并且，只在其中一列轨道的水平段上开设凹槽，从而使另一列没有凹槽的轨道上的滚轮可以浮动，该轨道上的滚轮不仅可以在横向和纵向浮动，而且滚轮可以在该轨道中转动，允许一定范围内的角度差，这样一来，滚轮的浮动对安装精度自动进行了补偿，避免了长距离轨道安装精度不够造成的平行度低、运行不稳定问题，使轨道的铺设更加简单。
所述支撑板上连接的驱动装置包括电机，所述电机的输出轴上连接有齿轮，所述齿轮位于支撑板的下方，并且齿轮的中心线竖向布置，在所述X轴地轨上固定有沿X轴方向布置的齿条，所述齿轮与齿条啮合。支撑板的驱动和传动结构简单。
所述Z轴模组和Y轴模组均为带轮和传动带结构，在Z轴模组和Y轴模组传动带的主动带轮上均连接有电机，所述悬臂和挂板分别固定在Z轴模组和Y轴模组的传动带上。Z轴模组和Y轴模组的结构简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的立体图。
图3为地轨的结构示意图。
图4为Y轴模组的结构示意图。
图5为抓手的安装结构示意图。
图6为图5的A-A剖视图。
图中标记如下：X轴地轨1、底板111、调平板112、铝型材113、轨道114、支撑板2、Z轴模组3、悬臂4、Y轴模组5、吸盘6、悬架7、旋转装置8、抓手9、三爪气爪911、爪指912、挂板10、滚轮11、齿轮12和纱锭13。
具体实施方式
下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终以相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不应理解为限制本发明的具体保护范围。此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。
如图1和图2所示，本发明包括X轴地轨1，在所述X轴地轨1上滑动安装有支撑板2。所述X轴地轨1包括并排的两列均沿X轴方向布置的底板111，每一列所述底板111都间隔均布。在每一所述底板111上均通过螺钉安装有调平板112，使调平板112上设置螺钉的部位与底板111之间的距离可以通过螺钉进行调节，便于对调平板112进行调平。在每一列调平板112上均铺设有铝型材113，在每列铝型材113上分别固定有轨道114。所述轨道114的断面呈“L”形，两列轨道114背向布置，在其中一列轨道114的水平段上开有凹槽。在所述支撑板2的下方安装有相对的两排滚轮11，每排所述滚轮11位于对应轨道114的水平段上。
如图1和图2所示，在所述支撑板2上连接有驱动装置，在驱动装置的驱动下，所述支撑板2沿X轴地轨1做X方向的移动。所述支撑板2上连接的驱动装置包括电机，所述电机的输出轴上连接有齿轮12，所述齿轮12位于支撑板2的下方，并且齿轮12的中心线竖向布置。在所述X轴地轨1上固定有沿X轴方向布置的齿条，所述齿轮12与齿条啮合。
如图1和图2所示，在所述支撑板2上固定有竖向的Z轴模组3，在所述Z轴模组3上安装有悬臂4，在Z轴模组3的带动下，所述悬臂4上下移动。所述Z轴模组3为带轮和传动带结构，在Z轴模组3传动带的主动带轮上连接有电机，所述悬臂4固定在Z轴模组3的传动带上，使悬臂4可以随Z轴模组3的传动带上下移动。
如图1、图2和图4所示，在所述悬臂4上固定有Y轴模组5，在所述Y轴模组5上安装有竖向的挂板10，在Y轴模组5的带动下，所述挂板10沿Y轴模组5做Y方向的移动。所述Y轴模组5也为带轮和传动带结构，在Y轴模组5传动带的主动带轮上也连接有电机，所述挂板10固定在Y轴模组5的传动带上，使挂板10可以随Y轴模组5的传动带横向移动。
如图1、图2、图4、图5和图6所示，在所述挂板10上固定有带输出轴的旋转装置8，所述旋转装置8由标准的旋转气缸构成，所述旋转装置8的输出轴中心线与X轴平行。在所述旋转装置8的输出轴上固定有抓手9，在旋转装置8的带动下，所述抓手9在与X轴垂直的平面内转动。所述抓手9包括三爪气爪911和固定在三爪气爪911每一手指上的长条形爪指912，三个所述爪指912的周侧面位于同一圆锥面上。在三爪气爪911的作用下，三个所述爪指912相互靠拢或者相互远离。
如图1、图2和图4所示，在所述Y轴模组5的下方悬置有吸盘组，所述吸盘组包括四个矩阵分布的吸盘6，在所述Y轴模组5上并排安装有两个“冂”形的悬架7，每一所述悬架7的其中一根侧杆与Y轴模组5固定相连，所述挂板10、旋转装置8和抓手9均位于悬架7的另一根侧杆与Y轴模组5的对应侧面之间，所述吸盘6固定在悬架7每一侧杆的下端。
本发明的工作原理如下：
将数个络筒机排成与X轴地轨1平行的一列，当其中一个络筒机纺纱完成时，络筒机自身的辅助输送装置将纱锭13呈卧倒状态置于托架上，在X轴地轨、Z轴模组和Y轴模组的作用下，抓手9移动到该络筒机旁边，通过旋转装置8控制抓手9的爪指912呈水平状态伸入纱锭13的中心筒内，三爪气爪911胀气使爪指912将纱锭13卡紧，再将抓手9移动到摆放纱锭13的隔板上，并转动抓手9使纱锭13竖向放置在隔板上即可。
当隔板上的纱锭13摆满之后，通过Y轴模组上的吸盘6将一旁的备用隔板放在摆好的纱锭13上，即可进行下一层纱锭13的摆放，最终完成纱锭13的码垛。

Claims (8)

1.一种纱锭码垛机器人，其特征在于：包括X轴地轨，在所述X轴地轨上滑动安装有支撑板，在所述支撑板上连接有驱动装置，在驱动装置的驱动下，所述支撑板沿X轴地轨做X方向的移动；在所述支撑板上固定有竖向的Z轴模组，在所述Z轴模组上安装有悬臂，在Z轴模组的带动下，所述悬臂上下移动；在所述悬臂上固定有Y轴模组，在所述Y轴模组上安装有竖向的挂板，在Y轴模组的带动下，所述挂板沿Y轴模组做Y方向的移动；在所述挂板上固定有带输出轴的旋转装置，所述旋转装置的输出轴中心线与X轴平行，在所述旋转装置的输出轴上固定有抓手，在旋转装置的带动下，所述抓手在与X轴垂直的平面内转动。
2.根据权利要求1所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：在所述Y轴模组的下方悬置有吸盘组。
3.根据权利要求2所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：所述吸盘组包括四个矩阵分布的吸盘，在所述Y轴模组上并排安装有两个“冂”形的悬架，每一所述悬架的其中一根侧杆与Y轴模组固定相连，所述挂板、旋转装置和抓手均位于悬架的另一根侧杆与Y轴模组的对应侧面之间，所述吸盘固定在悬架每一侧杆的下端。
4.根据权利要求1或2或3所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：所述旋转装置由旋转气缸构成。
5.根据权利要求4所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：所述抓手包括三爪气爪和固定在三爪气爪每一手指上的长条形爪指，三个所述爪指的周侧面位于同一圆锥面上。
6.根据权利要求5所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：所述X轴地轨包括两列底板，每一列所述底板都间隔均布，在每一所述底板上均通过螺钉安装有调平板，在每一列调平板上均铺设有铝型材，在每列铝型材上分别固定有轨道，所述轨道的断面呈“L”形，两列轨道背向布置，在其中一列轨道的水平段上开有凹槽，在所述支撑板的下方安装有相对的两排滚轮，每排所述滚轮位于对应轨道的水平段上。
7.根据权利要求6所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：所述支撑板上连接的驱动装置包括电机，所述电机的输出轴上连接有齿轮，所述齿轮位于支撑板的下方，并且齿轮的中心线竖向布置，在所述X轴地轨上固定有沿X轴方向布置的齿条，所述齿轮与齿条啮合。
8.根据权利要求7所述的纱锭码垛机器人，其特征在于：所述Z轴模组和Y轴模组均为带轮和传动带结构，在Z轴模组和Y轴模组传动带的主动带轮上均连接有电机，所述悬臂和挂板分别固定在Z轴模组和Y轴模组的传动带上。
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