一种全自动堆置系统及方法

技术领域

本发明涉及印染布卷冷堆处理领域，特别是一种全自动堆置系统及方法。

背景技术

布料在进行染色前，需要经过冷堆打卷处理。由于冷堆打卷机出布端打卷架的存在，导致布卷无法通过行车直接吊运，目前冷堆打卷堆置的过程是先通过工人将装有空罗拉的A字架小车推至打卷机的打卷架下方进行打卷处理，打卷完成后，通过工人将装有布卷的A字架小车推至冷堆区域进行冷堆处理。该方式存在以下不足：

1)整个过程需要通过工人人工进行转运推送，工人劳动强度较大，而且效率也较低；

2)冷堆的时间由工人进行监测，容易存在错误，导致冷堆时间过长或不足，难以保证冷堆的质量，进而影响后续的处理质量；

3)布料在转运过程中，由于冷堆布卷较为潮湿，在移动和冷堆过程中会有水滴落在车间地面，导致车间地面较为湿滑，工人在推送小车过程中容易发生摔倒现象，存在安全隐患。

因此，现有的技术存在着工人劳动强度大、效率较低、有一定安全隐患以及冷堆质量难以保证的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种全自动堆置系统及方法。本发明不仅可以有效减轻工人劳动强度、提高堆置转运效率，还可以消除安全隐患，与此同时还能够保证冷堆质量。

本发明的技术方案：一种全自动堆置系统，包括布卷堆置区，布卷堆置区的一端设有与冷堆打卷机出料侧相对应的布卷进库平移机构，布卷堆置区的另一端设有布卷出库平移机构；还包括位于布卷堆置区上方的行吊机构。

前述的一种全自动堆置系统中，所述布卷堆置区包括一条或多条平行分布的布卷堆置架，每条布卷堆置架上的前后两侧均设有一组并排分布的布卷放置旋转座，其中一侧的布卷放置旋转座侧面设有布卷旋转驱动组件；所述布卷堆置架底部设有接水槽。

前述的一种全自动堆置系统中，所述布卷进库平移机构包括位于冷堆打卷机出料侧的移动轨道架，移动轨道架上设有A字架小车，移动轨道架尾端设有拉动液压缸，拉动液压缸的输出端与A字架小车相连；所述移动轨道架的尾端还设有空罗拉放置区。

前述的一种全自动堆置系统中，所述布卷出库平移机构包括位于布卷堆置区出布端的地轨，地轨上设有A字架出库小车，地轨上还设有出库液压缸，出库液压缸的输出端与A字架出库小车相连。

前述的一种全自动堆置系统中，所述行吊机构包括左右移动的横向行车组件，横向行车组件上设有前后移动的纵向行车组件，纵向行车组件上设有两段式刚性伸缩臂组件，两段式刚性伸缩臂组件下方设有布卷夹具；所述布卷夹具包括夹具基板，夹具基板下方的两端设有支架，支架上设有罗拉双向夹紧组件。

前述的一种全自动堆置系统中，所述两段式刚性伸缩臂组件包括固定于纵向行车组件中部的固定臂，固定臂内设有升降活动臂，布卷夹具固定于升降活动臂的底部；还包括位于与升降活动臂相配合的提升驱动模块。

前述的一种全自动堆置系统中，所述罗拉双向夹紧组件包括固定于支架外侧且呈竖向布置的双头液压缸，双头液压缸上下两个输出端设有弧形夹件，弧形夹件内壁面嵌设有吸磁铁。

一种全自动堆置系统的方法，堆置的具体过程为：

S1、当冷堆打卷机打好布卷后，操作人员用现场的人机界面扫描工艺流程卡，并确认查询到的信息与流程比对无误后，按入库按钮；

S2、通过布卷进库平移机构把布卷从冷堆机移动至进库位置；

S3、行吊机构将布卷从A字架小车上提起，然后将布卷放入布卷堆置区入库端的进库缓存区域；

S4、行吊机构从空罗拉放置区抓取一根空罗拉并放置到A字架小车上，然后布卷进库平移机构将A字架小车平移到冷堆机出布位置；

S5、行吊机构将位于进库缓存区域的布卷移动到指定的堆置位置，同时开始按照工艺设定的堆置时间开始倒计时；

S6、当堆置时间倒计时为0时，系统看板上将以黄色闪烁的方式以及指示灯黄闪提示；

S7、当操作人员在出库人机界面上扫描工艺流程卡后，系统会提示相对应的布卷堆置时间，操作人员可以按出库按钮，将对应的布卷移出至出布缓存区，通过布卷出库平移机构完成出库。

与现有技术相比，本发明由布卷堆置区、布卷进库平移机构、布卷出库平移机构以及位于布卷堆置区上方的行吊机构组成，从而实现了布卷从冷堆布卷机出布端到布卷堆置区的入库作业-布卷堆置区的堆置-布卷出库作业的全自动操作，以此来取代传统人工推送转运堆置的方式，不仅可以极大的减轻工人劳动强度，提高冷堆堆置转运效率，还可以消除安全隐患，防止工人滑倒；与此同时，本申请还通过系统自动监控堆置时间，从而可以有效的保证冷堆堆置的质量。综上所述，本发明不仅可以有效减轻工人劳动强度、提高堆置转运效率，还可以消除安全隐患，与此同时还能够保证冷堆质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是行吊机构的结构视图；

图3是布卷堆置区的结构视图；

图4是布卷进库平移机构的结构视图；

图5是布卷出库平移机构的结构视图；

图6是本发明的侧视图；

图7是图6中的行吊机构的放大图；

图8是图7的局部放大图；

图9是行吊机构的另一视角的结构视图；

图10是图9的局部放大图。

附图中的标记为：1-布卷堆置区，2-冷堆打卷机，3-布卷进库平移机构，4-布卷出库平移机构，5-行吊机构，101-布卷堆置架，102-布卷放置旋转座，103-布卷旋转驱动组件，104-接水槽，301-移动轨道架，302-A字架小车，303-拉动液压缸，304-空罗拉放置区，401-地轨，402-A字架出库小车，403-出库液压缸，501-横向行车组件，502-纵向行车组件，503-两段式刚性伸缩臂组件，504-布卷夹具，541-夹具基板，542-支架，543-罗拉双向夹紧组件，531-固定臂，532-升降活动臂，544-双头液压缸，545-弧形夹件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种全自动堆置系统，构成如图1-10所示，包括布卷堆置区1，布卷堆置区1的一端设有与冷堆打卷机2出料侧相对应的布卷进库平移机构3，布卷堆置区1的另一端设有布卷出库平移机构4；还包括位于布卷堆置区1上方的行吊机构5。

所述布卷堆置区1包括一条或多条平行分布的布卷堆置架101，每条布卷堆置架101上的前后两侧均设有一组并排分布的布卷放置旋转座102，其中一侧的布卷放置旋转座102侧面设有布卷旋转驱动组件103；所述布卷堆置架101底部设有接水槽104。

所述布卷进库平移机构3包括位于冷堆打卷机2出料侧的移动轨道架301，移动轨道架301上设有A字架小车302，移动轨道架301尾端设有拉动液压缸303，拉动液压缸303的输出端与A字架小车302相连；所述移动轨道架301的尾端还设有空罗拉放置区304。

所述布卷出库平移机构4包括位于布卷堆置区1出布端的地轨401，地轨401上设有A字架出库小车402，地轨401上还设有出库液压缸403，出库液压缸403的输出端与A字架出库小车402相连。

所述行吊机构5包括左右移动的横向行车组件501，横向行车组件501上设有前后移动的纵向行车组件502，纵向行车组件502上设有两段式刚性伸缩臂组件503，两段式刚性伸缩臂组件503下方设有布卷夹具504；所述布卷夹具504包括夹具基板541，夹具基板541下方的两端设有支架542，支架542上设有罗拉双向夹紧组件543。

所述两段式刚性伸缩臂组件503包括固定于纵向行车组件502中部的固定臂531，固定臂531内设有升降活动臂532，布卷夹具504固定于升降活动臂532的底部；还包括位于与升降活动臂532相配合的提升驱动模块。

所述罗拉双向夹紧组件543包括固定于支架542外侧且呈竖向布置的双头液压缸544，双头液压缸544上下两个输出端设有弧形夹件545，弧形夹件545内壁面嵌设有吸磁铁。

一种全自动堆置系统的方法，堆置的具体过程为：

S1、当冷堆打卷机打好布卷后，操作人员用现场的人机界面扫描工艺流程卡，并确认查询到的信息与流程比对无误后，按入库按钮；

S2、通过布卷进库平移机构把布卷从冷堆机移动至进库位置；

S3、行吊机构将布卷从A字架小车上提起，然后将布卷放入布卷堆置区入库端的进库缓存区域；

S4、行吊机构从空罗拉放置区抓取一根空罗拉并放置到A字架小车上，然后布卷进库平移机构将A字架小车平移到冷堆机出布位置；

S5、行吊机构将位于进库缓存区域的布卷移动到指定的堆置位置，同时开始按照工艺设定的堆置时间开始倒计时；

S6、当堆置时间倒计时为0时，系统看板上将以黄色闪烁的方式以及指示灯黄闪提示；

S7、当操作人员在出库人机界面上扫描工艺流程卡后，系统会提示相对应的布卷堆置时间，操作人员可以按出库按钮，将对应的布卷移出至出布缓存区，通过布卷出库平移机构完成出库。

布卷堆置区的进库端设有布卷入库缓存区，布卷堆置区的出库端设有布卷出库缓存区。

所述A字架小车包括A字架主体，A字架主体下方设有与移动轨道架相配合的移动轮，A字架主体上表面设有旋转调节座，旋转调节座的前后两端设有罗拉放置架。

所述A字架主体上表面的中部设有带座轴承，带座轴承内设有与旋转调节座底部相连的旋转轴，旋转轴上设有从动齿轮，从动齿轮侧面啮合有驱动齿轮，驱动齿轮连接有驱动电机。

本申请通过在A字架小车上部设置旋转调节座和罗拉放置架，旋转调节座通过从动齿轮、驱动齿轮、旋转轴和驱动电机的驱动下完成旋转，使得旋转调节架可以自由的旋转调节，适应不同的布卷出料方向。

移动轨道架固定于地面。

空罗拉放置区位于拉动液压缸的上方。

罗拉放置架上设有罗拉旋转驱动模块，用于驱动罗拉在打卷时的旋转。

初始状态时，装有空罗拉的A字架小车位于冷堆打卷机的打卷架下方，将布头固定在空罗拉上后开始打卷出布作业。

当车间位置受限，冷堆打卷机的出料侧与行吊组件的吊装路径不一致时，可以通过在将A字架小车拉离冷堆打卷机的打卷架后调整螺旋调节座的位置和角度，使其与行吊组件的吊装路径一致，便于吊装，也方便冷堆打卷机的安装，降低冷堆打卷机对于安装位置的要求，提高安装灵活性。

A字架小车上的旋转调节座的调节过程：驱动电机工作，带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮旋转会带动与其啮合的从动齿轮旋转，从动齿轮旋转带动旋转轴旋转，进而带动旋转调节座的旋转。

所述支架内侧设有与双头液压缸位置相对应的红外检测传感器和压力传感器。

纵向行车组件和横向行车组件的定位均采用劳易测的激光读码(条码带)技术，对智能行车进行跟踪定位，该传感器安全可视，方形铝制壳体IP65的防护等级，测量距离长达10000米，定位精度±1mm，内置多种通信接口。

行车行走带着阅读头行走，阅读头发出的激光线切割条码带，通过算法，得出阅读头的中心值，也就是绝对位置值；最高精度可达±0.15mm；同时可以输出速度值，速度值最大10米/秒；

通过设置两段式刚性伸缩臂组件来驱动传统的钢丝绳，从而可以有效的防止布卷转运过程中发生晃动，保证转运过程中布卷的稳定。与此同时，通过在布卷夹具上设置罗拉双向夹紧组件，从而可以有效的夹紧布卷的罗拉，进一步的提高布卷夹紧的牢固性，进一步的提高转运过程中布卷的稳定性，防止发生晃动。

提升驱动模块可以采用液压驱动提升模式，例如在固定臂顶部设置液压缸，液压缸输出端设有提升杆，提升杆与升降活动臂的顶部相连，升降活动臂的两侧还设有与固定臂相配合的滚轮。也可以采用类似于电梯的曳引提升方式，在移动小车上设置曳引机和曳引轮，在固定臂和活动臂顶部设置绳轮，绳轮依次绕过各个绳轮和曳引轮，进行上下升降的驱动。

横向行车组件采用一台变频器控制两台电机，开环控制。速度按10％～100％控制，实现1：10调速。运行机构制动电阻接电持续率和功率值制动频率和制动转矩可调。减速、制动控制：制动采用机械制动和电气制动并用。机械制动采用安装在高速轴上的1台常闭制动器。停车方式：机构正常停车时，首先通过电气制动，待运行速度降至设定的低速时，制动器抱闸。故障停车：调速装置控制电源被切断，制动器立即抱闸，并发出故障报警信号。电气保护：变频调速装置本身设有过电流、过负荷、过电压、欠电压、缺相、瞬时停电、输出端接地及现场通讯等故障进行监控保护。当上述故障出现时变频器将停止工作，机构按照停故障车方式停车。

纵向行车组件采用一台变频器控制一台电机，开环控制。速度按10％～100％控制，实现1：10调速。运行机构制动电阻接电持续率和功率值制动频和制动转矩选择。减速、制动控制：制动采用机械制动和电气制动并用。机械制动采用安装在高速轴上的1台常闭制动器。停车方式：机构正常停车时，首先通过电气制动，待运行速度降至设定的低速时，制动器抱闸。故障停车：调速装置控制电源被切断，制动器立即抱闸，并发出故障报警信号。设置桥机各门限位开关。当智能行车门打开时，运行机构按照故障停车时序车。电气保护：变频调速装置本身设有过电流、过负荷、过电压、欠电压、缺相、瞬时停电、输出端接地及现场通讯等故障进行监控保护。当上述故障出现时变频器将停止工作，机构按照停故障车方式停车。

两段式伸缩臂组件的工作过程：通过提升驱动模块来驱动升降活动臂沿着固定臂上下移动，实现升降活动臂的上下升降。

布卷夹具的工作过程：当需要夹紧时，双头液压缸的输出端做收缩动作，使得上下两个弧形夹件与罗拉的上下两侧夹紧，与此同时吸磁铁也会进一步的吸附住罗拉。

行吊组件的工作过程：通过横向行车组件对纵向行车组件和布卷夹具进行左右移动调整，将其移动至相应横向位置，然后通过纵向行车组件将布卷夹具进行前后移动调整，将布卷夹具移动至相应的纵向位置，从而完成布卷夹具的左右前后的位置调整；然后通过两段式伸缩臂组件带动布卷夹具进行下降动作，布卷夹具的红外检测传感器检测到布卷的罗拉后，控制器控制两段式伸缩臂组件停止下降，然后横向行车组件带动布卷夹具往罗拉方向移动，直至布卷罗拉与支架接触(通过压力传感器进行监测)，罗拉双向夹具组件开始工作，带动弧形夹件从上下两个方向夹紧罗拉，完成布卷罗拉的夹紧。然后提升驱动模块带动升降活动臂上升，横向行车组件和纵向行车组件相互配合动作，将布卷吊装至预先设定的位置。

本发明的工作过程：

自动入库过程

冷堆打卷结束后，操作人员在入库电脑上扫描工艺流程卡，并与入库电脑显示的数据相对比，确认无误后，选择一个空的库位，系统会再次弹出一个确认窗口，操作人员确认正确后，按进库按钮开始入库过程。

1)通过布卷进库平移机构将冷堆打好的布卷平移到进库位置。

2)行吊机构将布卷抓出，并放入进库缓冲区。

3)行吊机构将一根一根空罗拉放在A字架小车上；

4)布卷进库平移机构将A字架小车平移到打卷位置；

5)行吊机构将布卷放到指定位置，布卷开始转动，同时堆置计时开始；

其中第4)、第5)步同时进行。

自动出库过程

操作人员在出库电脑上扫描工艺流程卡，并与出库电脑显示的数据相对比，确认无误后，按出库按钮，系统会再次弹出一个确认窗口，操作人员确认正确后，再次按出库按钮开始出库过程。

1)行吊机构将指定布卷放置在出库缓冲区。

2)布卷出库平移机构将A字架出库小车平移到出布位置。

3)行吊机构将布卷从出库缓冲区移动到A字架出库小车。

4)布卷出库平移机构将A字架出库小车平移出库房。其中1)、2)步同时进行。