CN114378123B - 一种卷线机上下料配套使用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷线机上下料配套使用设备，包括：载板，所述载板滑动安装在地轨上，且载板通过地轨在多个卷线机之间来回移动；均安装在所述载板上的：搬运及穿线装置，所述搬运及穿线装置包括主机器人及均安装在主机器人驱动端上的穿线机构和第一抓取机构，所述穿线机构用于将卷线机上丝线的自由端穿入空卷线轮的穿线孔内，所述第一抓取机构用于夹取卷线轮；断线装置，所述断线装置用于将卷线机与卷线轮之间的丝线断开；打结装置，所述打结装置用于将卷线轮上丝线的自由端打结。本发明能够满足卷线机的上下料需求以及满轮的打结，且本发明的搬运及穿线装置既能完成满轮的下料，又能完成空轮的穿线，结构设计合理，使用节拍少、效率高。

Description

一种卷线机上下料配套使用设备

技术领域

本发明涉及卷线设备的技术领域，具体涉及一种卷线机上下料配套使用设备。

背景技术

拉丝机是一种通过拉伸成型来获得所需成品丝线的设备，分为拉伸部分和收线部分，其中收线部分是通过卷线机将拉伸成型的丝线卷绕在对应的卷线轮上，当卷线轮上卷绕设定长度的丝线后，即卷线轮处于满卷状态，卷线机停止缠绕然后通过熔断机构将卷线轮与卷线机之间的丝线切断，再通过机器人将卷线机上处于满卷状态的卷线轮取下，相继完成线头打结、贴标及最后的下料，最后再通过机器人将空的卷线轮安装在卷线机的卷线轴，并将卷线机上丝线的自由端穿入卷线轮上预设的穿线孔内并进行预卷绕，然后开始正式起卷直至卷线轮处于满卷状态；在上述过程中，整个卷线轮在上下料转移以及穿线的过程中均通过机器人来完成，现有技术中主要通过在机器人的驱动端安装不同的工装(比如搬运卷线轮时采用抓取机构，穿线时采用穿线机构)来完成不同的操作动作，使得工装开发成本高，且使用过程中需要来回更换工装导致机器人工装效率较低，工作时的连贯性较差，无法满足现代自动化流水线的生产方式；因此，亟需对上述问题予以解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种卷线机上下料配套使用设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种卷线机上下料配套使用设备，包括：

载板，所述载板滑动安装在地轨上，且载板通过地轨在多个卷线机之间来回移动；

均安装在所述载板上的：

搬运及穿线装置，所述搬运及穿线装置包括主机器人及均安装在主机器人驱动端上的穿线机构和第一抓取机构，所述穿线机构用于将卷线机上丝线的自由端穿入空卷线轮的穿线孔内，所述第一抓取机构用于夹取卷线轮；

断线装置，所述断线装置用于将卷线机与卷线轮之间的丝线断开；

打结装置，所述打结装置用于将卷线轮上丝线的自由端打结。

本发明的有益效果：

本发明是一种卷线机上下料配套使用设备，首先，本发明主机器人的驱动端集成有穿线机构和第一抓取机构，既能够完成卷线轮的抓取又能够对空卷线轮完成穿线动作，使用灵活方便，无需来回往复更换工装，工作效率高且使用成本低；其次，本发明打结装置上设有抽丝夹爪，在满卷的卷线轮进行丝头打结之前，通过抽丝夹爪将卷线轮上丝线的自由端进行弹性夹紧，然后卷线轮朝收线方向转动，使得卷线轮上散落的线头长度逐渐缩短至能够满足打结需求即可，防止打结后丝头的长度过长，避免造成材料浪费且有利于后续使用操作；再者，本发明还设有寻孔机构，寻孔机构上设有呈对称分布的寻孔传感器，能够快速找到卷线轮上穿线孔的位置，并将卷线轮上穿线孔的位置转动至设定方向，方便主机器人将空卷线轮按设定位置放置到卷线机上，便于穿线机构寻找卷线轮上的穿线孔位置，提高穿线的效率；同时，本发明还设有副机器人，通过副机器人带动贴标机构和第二抓取机构，分别用于完成标签的贴附和将空卷线轮抓取并放置到寻孔机构上，和主机器人协同工作，减少主机器人的工作节拍，提高整个设备的工作效率；最后，本发明断线装置中的后端夹丝机构设置在独立的滑台气缸上，当卷线机和卷线轮之间的丝线被断开后，后端夹丝机构能够在对应滑台气缸的作用下平移，将其夹紧的丝线头递送至第一抓取机构的防脱夹爪上，使得第一抓取机构在抓取卷线机上满卷的卷线轮时，后端夹丝机构能够将卷线轮上的丝头送入防脱夹爪上，使得主机器人无需再单独去取卷线轮上的丝头，控制更加简单且效率高，整个动作过程更加顺畅自然。

附图说明

图1为本发明一种卷线机上下料配套使用设备的立体结构示意图；

图2为打结装置的立体结构示意图；

图3为打结装置的主视图；

图4为抽丝夹爪的俯视图；

图5为夹板与抽丝夹爪拆分后的状态图；

图6为断线装置的立体结构示意图；

图7为断线装置去除立架和直线驱动模组后的立体结构示意图；

图8为后端夹丝机构的立体结构示意图；

图9为丝线钩挂在图7上的主视图；

图10为寻孔机构的立体结构示意图；

图11为贴标机构和第二抓取机构安装在第二连接座上的立体结构示意图一；

图12为贴标机构和第二抓取机构安装在第二连接座上的立体结构示意图二；

图13为打印机的立体结构示意图；

图14为打印机与气浮杆配合使用的状态示意图；

图15为穿线机构和第一抓取机构安装在第一连接座上的立体结构示意图一；

图16为穿线机构和第一抓取机构安装在第一连接座上的立体结构示意图二；

图17为穿线机构和第一抓取机构安装在第一连接座上的主视图；

图18为导向体设置在捋线夹爪上的立体结构示意图；

图19为卷线轮的立体结构示意图；

图20为穿线机构的多个工作状态示意图；

图中标号说明：

100、载板；101、卷线轮；102、穿线孔；103、基准孔；104、丝线；105、卷线机；200、打结装置；201、支撑台；202、底板；203、座体；204、从动轴；205、绕线夹爪；206、第一电机；207、定位传感器；208、顶紧气缸；209、连接板；210、第二电机；211、驱动轴；212、横移气缸；213、抽丝夹爪；214、弹簧柱塞；215、夹板；216、固定夹爪；217、拨线杆；218、直线气缸；300、寻孔机构；301、支撑架；302、第三电机；303、三爪卡盘；304、定位件；305、支撑部；306、内撑部；307、连接体；308、寻孔传感器；400、断线装置；401、立架；402、直线驱动模组；403、滑动架；404、第一滑台气缸；405、安装架；407、丝经测量仪；408、熔断器；409、第一夹紧气缸；410、第一压块；411、第一支撑块；412、第一支撑面；413、第一V型槽；414、阻挡部；415、第二滑台气缸；416、固定架；417、第二夹紧气缸；418、第二压块；419、第二支撑块；420、第二支撑面；421、第二V型槽；422、第三导轨；423、延伸块；424、张紧件；425、滑杆；426、张紧弹簧；427、挡块；428、横杆；500、搬运及穿线装置；51、穿线机构；52、第一抓取机构；501、主机器人；502、第一连接座；503、第一夹爪气缸；504、第一夹块；505、勾线块；506、防脱夹爪；507、取线夹爪；508、压紧气缸；509、压辊；510、捋线夹爪；511、导向体；5111、半圆槽；512、导向管；513、伸出气缸；514、第一导轨；515、导杆；516、缓冲弹簧；517、转接块；518、限位板；519、退回气缸；520、拍摄组件；600、搬运及贴标装置；61、贴标机构；62、第二抓取机构；601、副机器人；602、第二连接座；603、第二夹爪气缸；604、第二夹块；605、避让气缸；606、读码器；607、负压吸块；608、滑动块；609、第二导轨；610、安装槽；611、压紧弹簧；612、挡圈；613、连接杆；614、打印机；615、标签出口；616、标签；617、离型纸；618、气浮杆；619、吹气面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-图20所示，本发明一种卷线机105上下料配套使用设备的一实施例；

一种卷线机105上下料配套使用设备，包括：

载板100，所述载板100滑动安装在地轨上，且载板100通过地轨在多个卷线机105之间来回移动；通常本发明的设备在两排卷线机105之间的地轨移动，当哪台卷线机105完成单次卷线任务后，本发明的设备就移动至对应的卷线机105旁将满卷的卷线轮101取下并对丝头进行打结，然后将空的卷线轮101重新装在卷线机105上重复卷线动作。

均安装在所述载板100上的：

搬运及穿线装置500，所述搬运及穿线装置500包括主机器人501及均安装在主机器人501驱动端上的穿线机构51和第一抓取机构52，所述穿线机构51用于将卷线机105上丝线104的自由端穿入空卷线轮101的穿线孔102内，所述第一抓取机构52用于夹取卷线轮101；本发明主机器人501的驱动端集成有穿线机构51和第一抓取机构52，既能够完成卷线轮101的抓取又能够对空卷线轮101完成穿线动作，使用灵活方便，无需来回往复更换工装，工作效率高且使用成本低。

断线装置400，所述断线装置400用于将卷线机105与卷线轮101之间的丝线104断开；打结装置200，所述打结装置200用于将卷线轮101上丝线104的自由端打结。

所述打结装置200包括用于同轴夹紧并驱动卷线轮101转动的驱动轴211和从动轴204、用于夹持卷线轮101上丝线104自由端的线头夹紧机构和绕从动轴204做圆周运动的绕线夹爪205，所述线头夹紧机构夹持卷线轮101上丝线104的自由端并与所述驱动轴211、从动轴204及绕线夹爪205配合实现丝线104自由端的打结。

作为本发明的一具体实施例，参加图2-图5所示，所述从动轴204转动安装在座体203上，所述座体203固定在底板202上，所述底板202固定在所述载板100上设置的支撑台201上，所述绕线夹爪205转动安装在所述座体203上，且绕线夹爪205绕所述从动轴204的轴线做圆周运动，所述座体203上安装有驱动所述绕线夹爪205做圆周运动的第一电机206，所述座体203上还安装有用于检测卷线轮101位置的定位传感器207，其实用于寻找卷线轮101的贴标位置，即当卷线轮101被定位夹紧在驱动轴211和从动轴204之间后，卷线轮101的对应端设有与所述定位传感器207配合使用的基准孔103，当定位传感器207检测到所述基准孔103时，卷线轮101即停止转动，便于贴标机构61将标签616贴在卷线轮101对应端部的指定位置上，所述驱动轴211转动安装在连接板209上，所述驱动轴211上还连接有驱动其转动的第二电机210，所述连接板209连接在与所述底板202固定的顶紧气缸208上，所述顶紧气缸208驱动所述驱动轴211沿驱动轴211的轴线方向移动，以将卷线轮101同轴夹紧在驱动轮和从动轮之间，第二电极通过驱动轴211带动被夹紧的卷线轮101转动。

所述线头夹紧机构包括抽丝夹爪213、固定夹爪216、拨线杆217和横移气缸212，所述抽丝夹爪213和固定夹爪216均安装在横移气缸212的伸缩杆上，所述拨线杆217安装在直线气缸218的伸缩杆上，所述直线气缸218安装在横移气缸212的伸缩杆上，所述横移气缸212安装在所述底板202上，所述横移气缸212驱动抽丝夹爪213、固定夹爪216及拨线杆217沿驱动轴211的轴线方向往复移动，所述抽丝夹爪213和固定夹爪216均用于夹持卷线轮101上丝线104的自由端，所述抽丝夹爪213的其中一个爪单体上设有由弹簧柱塞214支撑的夹板215，所述夹板215与抽丝夹爪213的另外一个爪单体配合夹持卷线轮101上丝线104的自由端。

在满卷的卷线轮101被定位夹紧在驱动轮和从动轮之间且在进行丝头打结之前，通过抽丝夹爪213将卷线轮101上丝线104的自由端进行弹性夹紧，即卷线轮101上的丝头被夹板215夹紧，且此时固定夹爪216处于张开状态，如图3所示，然后卷线轮101朝收线方向转动，即图3中所示的箭头方向，由于夹板215是通过弹簧柱塞214的弹力将丝线104夹紧，使得丝线104处于未夹死状态，当卷线轮101收线时，丝线104能够被抽动，因此使得卷线轮101上丝线104的自由端长度逐渐被缩短，缩短至能够满足打结需求即可，防止打结后丝头的长度过长，避免造成材料浪费且有利于后续使用操作，抽丝完成后，固定夹爪216闭合以将卷线轮101上的丝头夹死，然后对卷线轮101上丝线104的自由端进行打结，即卷线轮101和绕线夹爪205均沿图3中所示箭头的反方向转动，后续具体打结动作为现有技术，具体请参见中国发明申请(申请号：CN2021104245258，发明名称：绕线机配套小车及绕线***)的说明书。

在本发明的一具体实施例中，参加图1和图10所示，所述支撑台201上还安装有寻孔机构300，所述寻孔机构300包括支撑架301及均连接在支撑架301上的三爪卡盘303和寻孔传感器308，所述支撑架301连接在所述支撑台201，所述三爪卡盘303的驱动件上均连接有定位件304，所述定位件304包括用于支撑在卷线轮101端部的支撑部305和用于***并内撑在卷线轮101中心孔内的内撑部306，所述支撑架301上还安装有驱动所述三爪卡盘303开合的第三电机302，所述寻孔传感器308的数量为两个且均通过连接体307安装在所述支撑架301上，且两个所述寻孔传感器308的检测光束共线且与三爪卡盘303的轴线相交。

副机器人601将空卷线轮101抓取并竖直放置在定位件304上，即定位件304的内撑部306***卷线轮101的中心孔内，卷线轮101的对应端支撑在定位件304的支撑部305上，然后三爪卡盘303驱动定位件304张开即多个定位件304将卷线轮101进行定位，然后第三电极驱动卷线轮101转动，当任意一个寻孔传感器308检测到卷线轮101上的穿线孔102后，卷线轮101即停止转动，卷线轮101上的穿线孔102位置定位完成；本发明的寻孔机构300能够快速找到卷线轮101上穿线孔102的位置，并将卷线轮101上穿线孔102的位置转动至设定方向，方便主机器人501将空卷线轮101按设定位置放置到卷线机105上，便于穿线机构51寻找卷线轮101上的穿线孔102位置，提高穿线的效率。

所述断线装置400包括立架401、直线驱动模组402、丝经测量仪407、熔断器408、前端夹丝机构和后端夹丝机构，所述直线驱动模组402通过立架401安装在所述载板100上，所述直线驱动模组402的驱动件上安装有滑动架403，所述前端夹丝机构、丝经测量仪407、熔断器408及后端夹丝机构依次安装在所述滑动架403上，所述前端夹丝机构和后端夹丝机构均将待断开的丝线104夹紧，所述熔断器408将前端夹丝机构和后端夹丝机构之间的丝线104熔断，所述丝经测量仪407用于测量前端夹丝机构和后端夹丝机构之间的丝线104的直径。熔断器408和丝经测量仪407两者的结构和工作原理均为现有技术，具体请参加中国发明申请(申请号：CN2021104245258，发明名称：绕线机配套小车及绕线***)的说明书。

在本发明的一具体实施例中，参加图6-图9所示，所述前端夹丝机构包括第一滑台气缸404、安装架405、第一夹紧气缸409、第一压块410和第一支撑块411；所述第一滑台气缸404安装在所述滑动架403上，所述安装架405安装在所述第一滑台气缸404的驱动件上，且第一滑台气缸404的工作方向与所述直线驱动模组402的工作方向垂直，所述丝经测量仪407和熔断器408均安装在所述安装架405上，所述丝经测量仪407上连接有驱动其向外移动的平移气缸，所述第一压块410连接在所述第一夹紧气缸409上，所述第一夹紧气缸409安装在所述安装架405上，所述第一支撑块411安装在所述安装架405上，所述第一支撑块411上设有第一支撑面412，该第一支撑面412上设有对称的挡边，且该挡边上均设有第一V型槽413，且第一V型槽413的底部高于所述第一支撑面412，由于第一V型槽413的底部高于所述第一支撑面412，当第一压块410将丝线104夹紧在第一支撑面412上时，丝线104会形成折弯，这样丝线104被加持的更加牢固稳定，不易在卷线机105上对丝线104设置的张力的作用下滑脱，所述第一V型槽413的内侧均设有阻挡部414，该阻挡部414较高，当主机器人501通过勾线快将丝线104钩挂在断线装置400上时，丝线104更容易进入第一V型槽413内，所述第一夹紧气缸409驱动所述第一压块410将穿过第一V型槽413的丝线104夹紧在所述第一支撑面412上；

所述后端夹丝机构第二滑台气缸415、第二压块418、第二支撑块419、固定架416和第二夹紧气缸417，所述第二滑台气缸415安装在所述滑动架403上，所述固定架416安装在所述第二滑台气缸415的驱动件上，所述第一滑台气缸404的工作方向和第二滑台气缸415的工作方向平行且相同，所述第二压块418连接在所述第二夹紧气缸417上，所述第二夹紧气缸417安装在所述固定架416上，所述第二支撑块419安装在所述安装架405上，所述第二支撑块419上设有第二支撑面420，该第二支撑面420靠近熔断器408的一侧设有挡边，该挡边上设有第二V型槽421，且第二V型槽421的底部高于所述第二支撑面420，由于第二V型槽421的底部高于所述第二支撑面420，当第二压块418将丝线104夹紧在第二支撑面420上后，丝线104被熔断后形成的自由端会在第二V型槽421的作用下向上折弯，有利防止该线头被送入抽丝夹爪213后形成双线夹持，防止影响抽丝动作，所述第二夹紧气缸417驱动所述第二压块418将穿过第二V型槽421的丝线104夹紧在所述第二支撑面420上，所述第二滑台气缸415的驱动件上还设有与第二支撑块419同步移动的张紧件424，所述张紧件424滑动安装在第三导轨422上，所述第三导轨422固定在所述第二滑台气缸415的驱动件上，所述张紧件424上还固定有滑杆425，所述滑杆425的一端滑动贯穿与第二滑台气缸415的驱动件固定的延伸块423上，且滑杆425的自由端固定有位于延伸块423外侧的挡块427，挡块427用于防止滑杆425从延伸块423上滑脱，所述滑杆425上套装有张紧弹簧426，所述张紧弹簧426处于压缩状态且其两端分别抵接在所述张紧件424和延伸块423上，所述张紧件424上还设有用于支撑丝线104的横杆428。

当主机器人501通过勾线块505将卷线轮101和卷线机105之间的丝线104钩挂在断线装置400的对应位置上后，如图9所示，之后前端夹丝机构和后端夹丝机构均将待断开的丝线104夹紧，然后熔断器408将其位置处的丝线104熔断，然后主机器人501驱动第一抓取机构52将卷线机105上满卷的卷线轮101夹紧，准备下料，同时后端夹丝机构能够在第二滑台气缸415的作用下平移，将其夹紧的丝头递送至防脱夹爪506上，然后防脱夹爪506将第二支撑块419与横杆428之间的丝线104夹紧，后端夹丝机构解除对对应丝线104的夹紧并退回至原位，然后主机器人501将满卷的卷线轮101搬运至打结装置200上对卷线轮101上的丝线104自由端进行打结，本发明的后端夹丝机构能够在对应滑台气缸的作用下平移，将其夹紧的丝线104头递送至第一抓取机构52的防脱夹爪506上，使得第一抓取机构52在抓取卷线机105上满卷的卷线轮101时，后端夹丝机构能够将卷线轮101上的丝头送入防脱夹爪506上，使得主机器人501无需再单独去取卷线轮101上的丝头，控制更加简单且效率高，整个动作过程更加顺畅自然，当主机器人501将满卷的卷线轮101搬运至打结装置200上后，再将寻孔机构300上的空卷线轮101搬运并安装在卷线机105上，然后主机器人501通过穿线机构51将前端夹丝机构上夹紧的线头取下并将其穿入空卷线轮101的穿线孔102内，以进行下一轮卷线。

在本发明的一具体实施例中，参加图15-图20所示，所述第一抓取机构52包括第一夹爪气缸503和用于夹持在卷线轮101端面上的第一夹块504，所述第一夹爪气缸503安装在第一连接座502上，所述第一连接座502安装在所述主机器人501的驱动端，所述第一夹爪气缸503的驱动件上均安装有所述第一夹块504，所述第一夹爪气缸503驱动两个第一夹块504同步相向或反向移动，以夹紧或松开卷线轮101，其中一个所述第一夹块504的外侧面上固定有勾线块505，所述勾线块505为外大内小的圆锥状，该形状的勾线块505钩住丝线104后不易滑脱，该勾线块505用于将丝线104钩挂在断线装置400上，以通过断线装置400将丝线104断开，所述第一连接座502上还安装有与第一抓取机构52配合使用的防脱夹爪506，所述防脱夹爪506用于夹持卷线轮101上丝线104的自由端，以防止卷线轮101上的丝线104松散，在将卷线机105上的满卷卷线轮101转移至打结装置200上的过程中，通过防脱夹爪506将卷线轮101上丝线104的自由端夹住，且最后通过防脱夹爪506将其夹住线头送入抽丝夹爪213内并夹紧。

所述穿线机构51包括取线夹爪507、捋线夹爪510和压辊509，所述压辊509转动安装在压紧气缸508的伸缩杆上，所述压紧气缸508固定在所述第一连接座502上，所述取线夹爪507也固定在所述第一连接座502上，所述捋线夹爪510连接在伸出气缸513的驱动件上，所述伸出气缸513的缸体滑动安装在与所述第一连接座502固定的第一导轨514上，所述伸出气缸513的缸体上固定有多根平行的导杆515，所述导杆515均滑动安装在转接块517上，所述转接块517固定在退回气缸519的驱动件上，所述退回气缸519固定在所述第一连接座502上，所述导杆515的自由端均固定在限位板518上，所述转接块517位于所述限位板518和所述伸出气缸513之间，所述导杆515上还套装有缓冲弹簧516，所述缓冲弹簧516处于压缩状态且其两端分别抵接在转接块517和伸出气缸513上，所述导杆515的长度方向与所述第一导轨514的长度方向平行，所述退回气缸519驱动所述伸出气缸513沿所述第一导轨514滑动，所述捋线夹爪510的夹爪单体上均设有导向体511，该导向体511上设有与其长度方向一致的半圆槽5111，当所述捋线夹爪510闭合后，两个所述导向体511对应扣合形成导向管512，该导向管512上用于***卷线轮101的穿线孔102内的一端为圆锥状，丝线104从所述导向管512内贯穿，便于将导向管512的一端***卷线轮101的穿线孔102内，以将丝线104通过导向管512穿入穿线孔102内，所述第一连接座502上还设有用于精确定位卷线轮101上穿线孔102位置的拍摄组件520，在穿线之前，通过拍摄组件520对卷线轮101上的穿线孔102的位置进行精确的视觉定位，便于穿线机构51进行穿线作业。

穿线机构51在工作时，主机器人501驱动穿线机构51移动，通过取线夹爪507将前端夹丝机构上夹紧的丝头夹住，同时伸出气缸513配合捋线夹爪510驱动两个导向体511将丝线104抱住，使得两个导向体511对应扣合形成的导向管512套在丝线104的外部，如图17所示；然后退回气缸519驱动伸出气缸513向外移动，使得丝头的端部完全进入导向管512内，且该过程中导向管512向外移动能够对丝线104起到捋直的作用，然后主机器人501驱动穿线机构51移动，使得导向管512的外端竖直***已被定位在卷线机105上的卷线轮101的穿线孔102内，如图20中a图所示；退回气缸519驱动捋线夹爪510移动使得导向管512向上移动一段距离，如图20中b图所示；主机器人501驱动穿线机构51移动，通过取线夹爪507使得丝线104由穿线孔102逐渐被穿入卷线轮101内，如图20中c图所示，该过程导向管512始终套装在丝线104的外部，为丝线104提供支撑，防止在将丝线104穿入卷线轮101内的过程中丝线104发生折弯；然后捋线夹爪510张开同时伸出气缸513驱动其侧向移开,使得导向管512完全离开丝线104，如图20中d图所示；主机器人501驱动穿线机构51移动，通过取线夹爪507使得丝线104由穿线孔102继续被穿入卷线轮101内直至不能继续穿入，如图20中e图所示；最后，压紧气缸508驱动压辊509移动，通过压辊509将丝线104压紧在卷线轮101上同时取线夹爪507松开丝线104，如图20中f图所示，卷线轮101沿图20中f图中箭头方向转动，使得丝线104逐渐被卷绕在卷线轮101上，转动设定圈数后，压辊509及整个穿线机构51均撤离，卷线轮101即可进行收线动作。

在本发明的一具体实施例中，参加图11-图14所示，还包括搬运及贴标装置600，所述搬运及贴标装置600包括用于副机器人601、用于打印标签616的打印机614、用于读取标签616并将标签616贴在卷线轮101上的贴标机构61和用于抓取空卷线轮101的第二抓取机构62；

所述打印机614的标签出口615处设有气浮杆618，所述气浮杆618上设有吹气面619，该吹气面619上设有多个吹气孔，所述吹气面619通过吹气孔吹出正压气体将打印机614打印完成且未完全剥离的标签616悬浮在空中；标签616通过打印机614的标签出口615被打印出来，标签616从标签出口615出来后进入气浮杆618上吹气面619的正上方，吹气面619通过吹气孔吹出正压气体将标签616悬浮在空中，同时标签616与离型纸617未完全分离，即标签616还有部分粘连在离型纸617上，如图14所示，使得打印出来的标签616能够被定位且不与其他部件粘连，方便贴标机构61将标签616取走。

所述第二抓取机构62包括第二夹爪气缸603和用于夹持在卷线轮101端面上的第二夹块604，所述第二夹爪气缸603安装在第二连接座602上，所述第二连接座602安装在所述副机器人601的驱动端，所述第二夹爪气缸603的驱动件上均安装有所述第二夹块604，所述第二夹爪气缸603驱动两个第二夹块604同步相向或反向移动，以夹紧或松开卷线轮101；

所述贴标机构61包括避让气缸605、用于吸附标签616的负压吸块607和用于读取标签616信息的读码器606，所述避让气缸605连接在所述第二连接座602上，所述读码器606连接在所述避让气缸605的驱动件上，所述负压吸块607连接在滑动块608上，所述负压吸块607的工作面上设有多个用于吸附标签616的负压孔，所述滑动块608滑动安装在与所述第二连接座602固定的第二导轨609上，所述滑动块608上设有安装槽610，该安装槽610内设有压紧弹簧611，所述压紧弹簧611处于压缩状态且其两端分别抵接在所述安装槽610的侧面和挡圈612上，所述挡圈612固定在连接杆613的一端，所述连接杆613的另一端固定在所述第二连接座602上，所述挡圈612位于所述安装槽610内，所述压紧弹簧611的伸缩方向和连接杆613的长度方向均与所述滑动块608的滑动方向一致。通过副机器人601带动贴标机构61和第二抓取机构62，分别用于完成标签616的贴附和将空卷线轮101抓取并放置到寻孔机构300上，和主机器人501协同工作，减少主机器人501的工作节拍，提高整个设备的工作效率。

本发明设备的工作过程包括如下步骤(以从下料到上料的顺序为例):

①当卷线机105上的卷线轮101卷满丝线104后，断线装置400启动，即直线驱动模组402驱动前端夹丝机构和后端夹丝机构移动至指定位置，主机器人501通过勾线块505将卷线轮101和卷线机105之间的丝线104钩挂在断线装置400的对应位置上后，如图9所示，之后前端夹丝机构和后端夹丝机构均将待断开的丝线104夹紧，然后熔断器408将其位置处的丝线104熔断；

②主机器人501驱动第一抓取机构52将卷线机105上满卷的卷线轮101夹紧，准备下料，同时后端夹丝机构能够在第二滑台气缸415的作用下平移，将其夹紧的丝头递送至防脱夹爪506上，然后防脱夹爪506将第二支撑块419与横杆428之间的丝线104夹紧，后端夹丝机构解除对对应丝线104的夹紧并退回至原位；

③主机器人501将其抓取的满卷的卷线轮101搬运至打结装置200上对卷线轮101上的丝线104自由端进行打结，即满卷的卷线轮101被定位夹紧在驱动轮和从动轮之间，防脱夹爪506上的丝头递送至抽丝夹爪213上，通过抽丝夹爪213将卷线轮101上丝线104的自由端进行弹性夹紧，且此时固定夹爪216处于张开状态，然后卷线轮101朝收线方向转动，即图3中所示的箭头方向，使得卷线轮101上丝线104的自由端长度逐渐被缩短，缩短至能够满足打结需求即可，固定夹爪216闭合以将卷线轮101上的丝头夹死，然后对卷线轮101上丝线104的自由端进行打结；

④主机器人501再通过第一抓取机构52将寻孔机构300上的空卷线轮101抓取并按指定位姿状态安装到卷线机105上，寻孔机构300上的空卷线轮101是通过副机器人601提前放置上去的，即副机器人601将栈板或货架上的空卷线轮101抓取并竖直放置在定位件304上，即定位件304的内撑部306***卷线轮101的中心孔内，卷线轮101的对应端支撑在定位件304的支撑部305上，然后三爪卡盘303驱动定位件304张开即多个定位件304将卷线轮101进行定位，然后第三电极驱动卷线轮101转动，当任意一个寻孔传感器308检测到卷线轮101上的穿线孔102后，卷线轮101即停止转动，卷线轮101上的穿线孔102位置定位完成；

⑤主机器人501驱动穿线机构51移动，通过拍摄组件520对卷线轮101上的穿线孔102位置进行精确的视觉定位，再通过取线夹爪507将前端夹丝机构上夹紧的丝头夹住，同时伸出气缸513配合捋线夹爪510驱动两个导向体511将丝线104抱住，使得两个导向体511对应扣合形成的导向管512套在丝线104的外部，如图17所示；

⑥退回气缸519驱动伸出气缸513向外移动，使得丝头的端部完全进入导向管512内，且该过程中导向管512向外移动能够对丝线104起到捋直的作用，然后主机器人501驱动穿线机构51移动，使得导向管512的外端竖直***已被定位在卷线机105上的卷线轮101的穿线孔102内，如图20中a图所示；

⑦退回气缸519驱动捋线夹爪510移动使得导向管512向上移动一段距离，如图20中b图所示；主机器人501驱动穿线机构51移动，通过取线夹爪507使得丝线104由穿线孔102逐渐被穿入卷线轮101内，如图20中c图所示，该过程导向管512始终套装在丝线104的外部，为丝线104提供支撑，防止在将丝线104穿入卷线轮101内的过程中丝线104发生折弯；

⑧捋线夹爪510张开同时伸出气缸513驱动其侧向移开,使得导向管512完全离开丝线104，如图20中d图所示；主机器人501驱动穿线机构51移动，通过取线夹爪507使得丝线104由穿线孔102继续被穿入卷线轮101内直至不能继续穿入，如图20中e图所示；

⑨压紧气缸508驱动压辊509移动，通过压辊509将丝线104压紧在卷线轮101上同时取线夹爪507松开丝线104，如图20中f图所示，卷线轮101沿图20中f图中箭头方向转动，使得丝线104逐渐被卷绕在卷线轮101上，转动设定圈数后，压辊509及整个穿线机构51均撤离，卷线轮101即可进行收线动作；

⑩步骤③中的卷线轮101打结完成后，打结完成的卷线轮101继续转动，当定位传感器207检测到卷线轮101上的基准孔103时，卷线轮101即停止转动，副机器人601驱动贴标机构61移动，通过贴标机构61上的读码器606读取打印机614打印出来的标签616上信息，并将信息上传至***，然后通过负压吸块607将标签616吸附抓取并粘贴在打结装置200上卷线轮101端面指定的位置上，最后副机器人601再通过第二抓取机构62将打结装置200上打结和贴标均完成的卷线轮101搬运至对应的成品栈板或货架上即可。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，包括：

载板，所述载板滑动安装在地轨上，且载板通过地轨在多个卷线机之间来回移动；

均安装在所述载板上的：

搬运及穿线装置，所述搬运及穿线装置包括主机器人及均安装在主机器人驱动端上的穿线机构和第一抓取机构，所述穿线机构用于将卷线机上丝线的自由端穿入空卷线轮的穿线孔内，所述第一抓取机构用于夹取卷线轮；

断线装置，所述断线装置用于将卷线机与卷线轮之间的丝线断开，所述断线装置包括立架、直线驱动模组、丝经测量仪、熔断器、前端夹丝机构和后端夹丝机构，所述直线驱动模组通过立架安装在所述载板上，所述直线驱动模组的驱动件上安装有滑动架，所述前端夹丝机构、丝经测量仪、熔断器及后端夹丝机构依次安装在所述滑动架上，所述前端夹丝机构和后端夹丝机构均将待断开的丝线夹紧，所述熔断器将前端夹丝机构和后端夹丝机构之间的丝线熔断，所述丝经测量仪用于测量前端夹丝机构和后端夹丝机构之间的丝线的直径；

所述前端夹丝机构包括第一滑台气缸、安装架、第一夹紧气缸、第一压块和第一支撑块；所述第一滑台气缸安装在所述滑动架上，所述安装架安装在所述第一滑台气缸的驱动件上，且第一滑台气缸的工作方向与所述直线驱动模组的工作方向垂直，所述丝经测量仪和熔断器均安装在所述安装架上，所述丝经测量仪上连接有驱动其向外移动的平移气缸，所述第一压块连接在所述第一夹紧气缸上，所述第一夹紧气缸安装在所述安装架上，所述第一支撑块安装在所述安装架上，所述第一支撑块上设有第一支撑面，该第一支撑面上设有对称的挡边，且该挡边上均设有第一V型槽，且第一V型槽的底部高于所述第一支撑面，所述第一V型槽的内侧均设有阻挡部，所述第一夹紧气缸驱动所述第一压块将穿过第一V型槽的丝线夹紧在所述第一支撑面上；

所述后端夹丝机构包括第二滑台气缸、第二压块、第二支撑块、固定架和第二夹紧气缸，所述第二滑台气缸安装在所述滑动架上，所述固定架安装在所述第二滑台气缸的驱动件上，所述第一滑台气缸的工作方向和第二滑台气缸的工作方向平行且相同，所述第二压块连接在所述第二夹紧气缸上，所述第二夹紧气缸安装在所述固定架上，所述第二支撑块安装在所述安装架上，所述第二支撑块上设有第二支撑面，该第二支撑面靠近熔断器的一侧设有挡边，该挡边上设有第二V型槽，且第二V型槽的底部高于所述第二支撑面，所述第二夹紧气缸驱动所述第二压块将穿过第二V型槽的丝线夹紧在所述第二支撑面上，所述第二滑台气缸的驱动件上还设有与第二支撑块同步移动的张紧件，所述张紧件滑动安装在第三导轨上，所述第三导轨固定在所述第二滑台气缸的驱动件上，所述张紧件上还固定有滑杆，所述滑杆的一端滑动贯穿与第二滑台气缸的驱动件固定的延伸块上，且滑杆的自由端固定有位于延伸块外侧的挡块，所述滑杆上套装有张紧弹簧，所述张紧弹簧处于压缩状态且其两端分别抵接在所述张紧件和延伸块上，所述张紧件上还设有用于支撑丝线的横杆；

打结装置，所述打结装置用于将卷线轮上丝线的自由端打结。

2.如权利要求1所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，所述打结装置包括用于同轴夹紧并驱动卷线轮转动的驱动轴和从动轴、用于夹持卷线轮上丝线自由端的线头夹紧机构和绕从动轴做圆周运动的绕线夹爪，所述线头夹紧机构夹持卷线轮上丝线的自由端并与所述驱动轴、从动轴及绕线夹爪配合实现丝线自由端的打结。

3.如权利要求2所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，所述从动轴转动安装在座体上，所述座体固定在底板上，所述底板固定在所述载板上设置的支撑台上，所述绕线夹爪转动安装在所述座体上，且绕线夹爪绕所述从动轴的轴线做圆周运动，所述座体上安装有驱动所述绕线夹爪做圆周运动的第一电机，所述座体上还安装有用于检测卷线轮位置的定位传感器，所述驱动轴转动安装在连接板上，所述驱动轴上还连接有驱动其转动的第二电机，所述连接板连接在与所述底板固定的顶紧气缸上，所述顶紧气缸驱动所述驱动轴沿驱动轴的轴线方向移动，以将卷线轮同轴夹紧在驱动轴和从动轴之间。

4.如权利要求3所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，所述线头夹紧机构包括抽丝夹爪、固定夹爪、拨线杆和横移气缸，所述抽丝夹爪和固定夹爪均安装在横移气缸的伸缩杆上，所述拨线杆安装在直线气缸的伸缩杆上，所述直线气缸安装在横移气缸的伸缩杆上，所述横移气缸安装在所述底板上，所述横移气缸驱动抽丝夹爪、固定夹爪及拨线杆沿驱动轴的轴线方向往复移动，所述抽丝夹爪和固定夹爪均用于夹持卷线轮上丝线的自由端，所述抽丝夹爪的其中一个爪单体上设有由弹簧柱塞支撑的夹板，所述夹板与抽丝夹爪的另外一个爪单体配合夹持卷线轮上丝线的自由端。

5.如权利要求3所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，所述支撑台上还安装有寻孔机构，所述寻孔机构包括支撑架及均连接在支撑架上的三爪卡盘和寻孔传感器，所述支撑架连接在所述支撑台，所述三爪卡盘的驱动件上均连接有定位件，所述定位件包括用于支撑在卷线轮端部的支撑部和用于***并内撑在卷线轮中心孔内的内撑部，所述支撑架上还安装有驱动所述三爪卡盘开合的第三电机，所述寻孔传感器的数量为两个且均通过连接体安装在所述支撑架上，且两个所述寻孔传感器的检测光束共线且与三爪卡盘的轴线相交。

6.如权利要求1所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，所述第一抓取机构包括第一夹爪气缸和用于夹持在卷线轮端面上的第一夹块，所述第一夹爪气缸安装在第一连接座上，所述第一连接座安装在所述主机器人的驱动端，所述第一夹爪气缸的驱动件上均安装有所述第一夹块，所述第一夹爪气缸驱动两个第一夹块同步相向或反向移动，以夹紧或松开卷线轮，其中一个所述第一夹块的外侧面上固定有勾线块，所述勾线块为外大内小的圆锥状，该勾线块用于将丝线钩挂在断线装置上，以通过断线装置将丝线断开，所述第一连接座上还安装有与第一抓取机构配合使用的防脱夹爪，所述防脱夹爪用于夹持卷线轮上丝线的自由端，以防止卷线轮上的丝线松散。

7.如权利要求6所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，所述穿线机构包括取线夹爪、捋线夹爪和压辊，所述压辊转动安装在压紧气缸的伸缩杆上，所述压紧气缸固定在所述第一连接座上，所述取线夹爪也固定在所述第一连接座上，所述捋线夹爪连接在伸出气缸的驱动件上，所述伸出气缸的缸体滑动安装在与所述第一连接座固定的第一导轨上，所述伸出气缸的缸体上固定有多根平行的导杆，所述导杆均滑动安装在转接块上，所述转接块固定在退回气缸的驱动件上，所述退回气缸固定在所述第一连接座上，所述导杆的自由端均固定在限位板上，所述转接块位于所述限位板和所述伸出气缸之间，所述导杆上还套装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧处于压缩状态且其两端分别抵接在转接块和伸出气缸上，所述导杆的长度方向与所述第一导轨的长度方向平行，所述退回气缸驱动所述伸出气缸沿所述第一导轨滑动，所述捋线夹爪的夹爪单体上均设有导向体，该导向体上设有与其长度方向一致的半圆槽，当所述捋线夹爪闭合后，两个所述导向体对应扣合形成导向管，该导向管上用于***卷线轮的穿线孔内的一端为圆锥状，丝线从所述导向管内贯穿，所述第一连接座上还设有用于精确定位卷线轮上穿线孔位置的拍摄组件。

8.如权利要求1所述的一种卷线机上下料配套使用设备，其特征在于，还包括搬运及贴标装置，所述搬运及贴标装置包括用于副机器人、用于打印标签的打印机、用于读取标签并将标签贴在卷线轮上的贴标机构和用于抓取空卷线轮的第二抓取机构；

所述打印机的标签出口处设有气浮杆，所述气浮杆上设有吹气面，该吹气面上设有多个吹气孔，所述吹气面通过吹气孔吹出正压气体将打印机打印完成且未完全剥离的标签悬浮在空中；

所述第二抓取机构包括第二夹爪气缸和用于夹持在卷线轮端面上的第二夹块，所述第二夹爪气缸安装在第二连接座上，所述第二连接座安装在所述副机器人的驱动端，所述第二夹爪气缸的驱动件上均安装有所述第二夹块，所述第二夹爪气缸驱动两个第二夹块同步相向或反向移动，以夹紧或松开卷线轮；

所述贴标机构包括避让气缸、用于吸附标签的负压吸块和用于读取标签信息的读码器，所述避让气缸连接在所述第二连接座上，所述读码器连接在所述避让气缸的驱动件上，所述负压吸块连接在滑动块上，所述负压吸块的工作面上设有多个用于吸附标签的负压孔，所述滑动块滑动安装在与所述第二连接座固定的第二导轨上，所述滑动块上设有安装槽，该安装槽内设有压紧弹簧，所述压紧弹簧处于压缩状态且其两端分别抵接在所述安装槽的侧面和挡圈上，所述挡圈固定在连接杆的一端，所述连接杆的另一端固定在所述第二连接座上，所述挡圈位于所述安装槽内，所述压紧弹簧的伸缩方向和连接杆的长度方向均与所述滑动块的滑动方向一致。

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