一种大布卷织机自动上落轴驱动机构

技术领域

本发明涉及大直径卷装布织机机器人化生产线技术领域，具体地说是一种可实现织机落布、转运、换轴的大布卷织机自动上落轴驱动机构。

背景技术

众所周知，大卷布织机上的上轴、落轴一般都是通过人工辅助进行，已知专利号CN108773713A公开了一种单边型自动多载落布小车，通过链条配合开口导轨与活动挂钩从织机中勾取满匹布卷并存放在小车上，可以在一定程度上提高织机生产效率。但是现有的自动落布小车只能实现织机落轴与转运工序，需要由人力将空轴装载到织机上，增加了织机的停机等待时间，不利于提高纺织生产效率。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种可实现织机落布、转运、换轴的大布卷织机自动上落轴驱动机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大布卷织机自动上落轴驱动机构，设有车体，其特征在于所述的车体设有上落轴机构，所述的上落轴机构设有两组，上落轴机构对称的固定在车体的左右两侧，每组上落轴机构包括从动摆臂座、从动摆臂、辅助三角板、驱动臂座、主驱动臂、横向从动连杆、副驱动臂、从动俯仰臂、平行四边形上侧连杆、平行四边形下侧连杆和夹爪，所述的夹爪包括直边部和弧形部，直边部与弧形部一体成型连接呈钩状，从动摆臂座与车体固定连接，从动摆臂平行设置在主驱动臂的后侧，从动摆臂下端的两侧分别各与一个从动摆臂座转动连接，从动摆臂的中部与辅助三角板的后侧底角转动连接，驱动臂座与车体固定连接，主驱动臂一端的两侧分别各与一个驱动臂座转动连接，主驱动臂的另一端与辅助三角板的前侧底角转动连接，平行四边形上侧连杆平行设置在平行四边形下侧连杆的上侧，平行四边形下侧连杆的一端与辅助三角板的底角前侧转动连接，平行四边形下侧连杆的另一端与夹爪的直边部下侧转动连接，平行四边形上侧连杆的一端与辅助三角板的顶角转动连接，平行四边形上侧连杆的另一端与夹爪的直边部的上侧转动连接，副驱动臂的一端与从动俯仰臂下端的一侧转动连接，横向从动连杆平行设置在平行四边形下侧连杆的下侧，横向从动连杆一端与驱动臂座转动连接，横向从动连杆的另一端与从动俯仰臂下端的另一侧转动连接，从动俯仰臂平行设置在驱动臂的前侧，从动俯仰臂的上端与平行四边形下侧连杆的中部转动连接，所述的每组上落轴机构中的主驱动臂和副驱动臂分别与机械臂动力装置连接。

本发明所述的上落轴机构还包括拉力辅助装置，拉力辅助装置包括钢丝绳、滚轮、滚轮座、辅助滑块、直线轨道、拉伸弹簧和弹簧连接座，滚轮座与车体固定连接，滚轮与滚轮座转动连接，钢丝绳的一端与从动摆臂的上侧转动连接，钢丝绳中部从滚轮上端绕至下端，钢丝绳的另一端与辅助滑块的一端转动连接，直线轨道与车体固定连接，辅助滑块两侧与直线导轨卡接滑动，辅助滑块的另一端与拉伸弹簧的一端固定连接，弹簧连接座的一端与车体固定连接，弹簧连接座的另一端与弹簧的另一端固定连接，通过从动摆臂的向前摆动进而带动钢丝绳拉动辅助滑块向后移动，在拉伸弹簧的作用下回拉从动摆臂。

本发明所述的夹爪上设有勾爪装置，勾爪装置包伸缩电缸、电缸连接臂、回转摆臂、夹紧轴和手指，伸缩电缸设置在夹爪的直边部的外侧，伸缩电缸的一端与夹爪固定连接，伸缩电缸的另一端与电缸连接臂的一端转动连接，电缸连接杆的另一端与回转摆臂的一端转动连接，回转摆臂的另一端与夹紧轴外伸端固定连接，夹爪直边部朝向弧形部的圆弧槽的一面的中部设置有开口槽，所述夹紧轴与手指安装在开口槽内，夹紧轴与夹爪转动连接，手指的一端与夹紧轴的中部固定连接，通过伸缩电缸带动电缸连接臂、回转摆臂、夹紧轴的分别转动实现手指伸出开口槽和缩进开口槽。

本发明所述的机械臂动力装置包括主电机、副电机、第一旋转轴、主皮带、第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮、第三从动轮、第二从皮带、第一减速机、第二减速机、副皮带、第四从动轮、第五从动轮、第六从动轮、第三从皮带、第二旋转轴、丝杠、丝母、丝杠光轴、丝杠支撑座，所述的主电机和副电机分别固定在车体底部内侧，主电机的输出轴经第一减速机与第一主动轮连接，第一主动轮经主皮带与第一从动轮连接，第一从动轮左右两侧对称的连接第一旋转轴，第一旋转轴的外端分别对称的连接第二从动轮，第二从动轮上方的车体外侧上经支架与第三从动轮连接，第三从动轮与第二从动轮之间经第二从皮带连接，第三从动轮经第二减速机与主驱动臂的连接，所述的副电机的输出轴与第二主动轮连接，第二主动轮经第三从皮带与第四从动轮连接，第四从动轮左右两侧对称的连接第二旋转轴，第二旋转轴的外端对称的连接第六从动轮，第六从动轮经副皮带与第五从动轮连接，第五从动轮经齿轮组与丝杠连接，丝杠经丝杠支撑座连接在车体内，丝杠的两端与丝杠支撑座经轴承连接，丝杠上套有丝母，丝母与丝母滑块固定连接，丝母滑块与副驱动臂相铰接，丝杠支撑座侧面设有丝杠光轴，丝杠光轴与丝杠平行，丝杠光轴的两端固定在丝杠支撑座上，通过丝母滑块的上下移动带动副驱动臂的翻转动作。

本发明所述的上落轴机构的外侧设有机架，机架包括支撑桁架、圆弧滑轨、机械臂支撑滑块、连接销，支撑桁架下端与车体固定连接，圆弧滑轨与支撑桁架的内侧固定连接，圆弧滑轨与主驱动臂上一点运动所划过的圆弧同轴心，机械臂支撑滑块的下端与圆弧滑轨滑动配合，机械臂支撑滑块的上端与连接销的一端固定连接，连接销的另一端与摆动主驱动臂的中部转动连接。

本发明的有益效果为：本发明可实现大直径布卷的织机自动落布、满匹布卷自动转运、织机自动换轴和自动卸布的过程，由于大直径布卷远远大于一般布卷直径，且其重量可以达到300公斤，人工落轴、转运与换轴耗时耗力且具有一定的安全隐患，本发明的装置既能提高纺织车间的生产效率，同时也有利于消除安全隐患。

附图说明

图1是本发明的上落轴机构与车体连接结构示意图。

图2是图1是中上落轴机构的侧面视图。

图3是图1中机架与上落轴机构连接部分的结构示意图。

图4是图2中拉力辅助装置。

图5是图2中夹爪上带有勾爪装置部分的局部放大图。

图6是本发明中机械臂动力装置与上落轴机构连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，使用过程或安装过程、工作原理。

一种大布卷织机自动上落轴驱动机构，设有车体1，其特征在于所述的车体1设有上落轴机构2，所述的上落轴机构2设有两组，上落轴机构2对称的固定在车体1的左右两侧，每组上落轴机构2包括从动摆臂座3、从动摆臂4、辅助三角板5、驱动臂座6、主驱动臂7、横向从动连杆8、副驱动臂9、从动俯仰臂10、平行四边形上侧连杆11、平行四边形下侧连杆12和夹爪13，所述的夹爪13包括直边部和弧形部，直边部与弧形部一体成型连接呈钩状，从动摆臂座3与车体1固定连接，从动摆臂4平行设置在主驱动臂7的后侧，从动摆臂4下端的两侧分别各与一个从动摆臂座3转动连接，从动摆臂4的中部与辅助三角板5的后侧底角转动连接，驱动臂座6与车体1固定连接，主驱动臂7一端的两侧分别各与一个驱动臂座6转动连接，主驱动臂7的另一端与辅助三角板5的前侧底角转动连接，平行四边形上侧连杆11平行设置在平行四边形下侧连杆12的上侧，平行四边形下侧连杆12的一端与辅助三角板5的底角前侧转动连接，平行四边形下侧连杆12的另一端与夹爪13的直边部下侧转动连接，平行四边形上侧连杆11的一端与辅助三角板5的顶角转动连接，平行四边形上侧连杆11的另一端与夹爪13的直边部的上侧转动连接，副驱动臂9的一端与从动俯仰臂10下端的一侧转动连接，横向从动连杆8平行设置在平行四边形下侧连杆12的下侧，横向从动连杆8一端与驱动臂座6转动连接，横向从动连杆8的另一端与从动俯仰臂10下端的另一侧转动连接，从动俯仰臂10平行设置在驱动臂的前侧，从动俯仰臂10的上端与平行四边形下侧连杆12的中部转动连接，所述的每组上落轴机构2中的主驱动臂7和副驱动臂9分别与机械臂动力装置15连接。

进一步，所述的上落轴机构2还包括拉力辅助装置14，拉力辅助装置14包括钢丝绳17、滚轮18、滚轮座19、辅助滑块20、直线轨道21、拉伸弹簧22和弹簧连接座23，滚轮座19与车体1固定连接，滚轮18与滚轮座19转动连接，钢丝绳17的一端与从动摆臂4的上侧转动连接，钢丝绳17中部从滚轮18上端绕至下端，钢丝绳17的另一端与辅助滑块20的一端转动连接，直线轨道21与车体1固定连接，辅助滑块20两侧与直线导轨卡接滑动，辅助滑块20的另一端与拉伸弹簧22的一端固定连接，弹簧连接座23的一端与车体1固定连接，弹簧连接座23的另一端与弹簧的另一端固定连接，通过从动摆臂4的向前摆动进而带动钢丝绳17拉动辅助滑块20向后移动，在拉伸弹簧22的作用下回拉从动摆臂。

进一步，所述的夹爪13上设有勾爪装置16，勾爪装置16包伸缩电缸24、电缸连接臂25、回转摆臂26、夹紧轴27和手指28，伸缩电缸24设置在夹爪13的直边部的外侧，伸缩电缸24的一端与夹爪13固定连接，伸缩电缸24的另一端与电缸连接臂25的一端转动连接，电缸连接杆的另一端与回转摆臂26的一端转动连接，回转摆臂26的另一端与夹紧轴27外伸端固定连接，夹爪13直边部朝向弧形部的圆弧槽的一面的中部设置有开口槽29，所述夹紧轴27与手指28安装在开口槽29内，夹紧轴27与夹爪13转动连接，手指28的一端与夹紧轴27的中部固定连接，通过伸缩电缸24带动电缸连接臂25、回转摆臂26、夹紧轴27的分别转动实现手指28伸出开口槽29和缩进开口槽29。

进一步，所述的机械臂动力装置15包括主电机30、副电机31、第一旋转轴32、主皮带33、第一主动轮34、第一从动轮35、第二主动轮36、第二从动轮37、第三从动轮56、第二从皮带39、第一减速机40、第二减速机41、副皮带42、第四从动轮43、第五从动轮44、第六从动轮57、第三从皮带46、第二旋转轴47、丝杠48、丝母49、丝杠光轴50、丝杠支撑座51，所述的主电机30和副电机31分别固定在车体1底部内侧，主电机30的输出轴经第一减速机40与第一主动轮34连接，第一主动轮34经主皮带33与第一从动轮35连接，第一从动轮35左右两侧对称的连接第一旋转轴32，第一旋转轴32的外端分别对称的连接第二从动轮37，第二从动轮37上方的车体1外侧上经支架与第三从动轮56连接，第三从动轮56与第二从动轮37之间经第二从皮带39连接，第三从动轮56经第二减速机41与主驱动臂7的连接，所述的副电机31的输出轴与第二主动轮36连接，第二主动轮36经第三从皮带46与第四从动轮43连接，第四从动轮43左右两侧对称的连接第二旋转轴47，第二旋转轴47的外端对称的连接第六从动轮57，第六从动轮57经副皮带42与第五从动轮44连接，第五从动轮44经齿轮组与丝杠48连接，丝杠48经丝杠支撑座51连接在车体1内，丝杠48的两端与丝杠支撑座51经轴承连接，丝杠48上套有丝母49，丝母49与丝母滑块固定连接，丝母滑块与副驱动臂9相铰接，丝杠支撑座51侧面设有丝杠光轴50，丝杠光轴50与丝杠48平行，丝杠光轴50的两端固定在丝杠支撑座51上，通过丝母滑块的上下移动带动副驱动臂9的翻转动作，上述丝母49、丝杠48、丝杠支撑座51及丝杠光轴50之间的连接方式为能实现丝母上下移动的机构，其与现有技术相同，此不赘述。

进一步，所述的上落轴机构的外侧设有机架，机架包括支撑桁架52、圆弧滑轨53、机械臂支撑滑块54、连接销55，支撑桁架52下端与车体固定连接，圆弧滑轨53与支撑桁架52的内侧固定连接，圆弧滑轨53与主驱动臂上一点运动所划过的圆弧同轴心，机械臂支撑滑块54的下端与圆弧滑轨53滑动配合，机械臂支撑滑块54的上端与连接销55的一端固定连接，连接销55的另一端与摆动主驱动臂的中部转动连接。

本发明可实现大直径布卷的织机自动落布、满匹布卷自动转运、织机自动换轴和自动卸布的过程，由于大直径布卷远远大于一般布卷直径，且其重量可以达到300公斤，人工落轴、转运与换轴耗时耗力且具有一定的安全隐患，本发明的装置既能提高纺织车间的生产效率，同时也有利于消除安全隐患。

本发明操作过程为：

将上述的大布卷织机自动上落轴驱动机构分别通过控制系统进行控制每个机构的动作，控制系统控制每部分机构的动作采用现有技术，此不赘述，大布卷织机自动上落轴驱动机构上电后，自动初始化控制系统，控制系统将各项参数复位为初始值，控制系统中控制器查询电池剩余电量，同时将上落轴驱动机构复位至初始状态，初始化结束后，若剩余电量高于工作允许值，控制系统中的无线通讯控制器向总控中心发送上线请求，当无线通讯控制器接收到总控中心发送的允许指令后，成功上线，具体动作如下：

自动落布、满匹布卷自动转运、自动卸布和织机自动换轴，

自动落布：当总控中心接收到某台织机即将织布完成的信号后，向离该织机最近的带有空轴且未载满匹布卷的大布卷织机自动上落轴驱动机构发送落布指令，落布指令包括织机类型与待落布织机位置，接收到落布指令后，根据自身位置与待落布织机位置计算出最合理的行走路线，车体1沿路线行进。当车体1行进至织机前方时减速，启动车体1与织机之间设有的相对位置传感器，指导车体1进行对中移动至织机正前方。当大布卷织机自动上落轴驱动机构移动至预期位置后，无线通讯控制器通过织机类型查询该型织机落轴的预期上落轴机构2的夹爪13的动轨迹与落轴或上轴点，无线通讯控制器控制上落轴机构2沿预期落轴轨迹运动至落轴点，此时夹爪13钩取满匹布卷轴端，钩取满匹布卷轴端后伸缩电缸24驱动手指28旋转，手指28外侧与满轴轴伸接触并夹紧；

上落轴机构2完成落轴动作后，无线通讯控制器控制驱动臂继续向后摆动。

满匹布卷自动转运：织机自动上落轴驱动机构带动满匹布卷移动至验布架前方，通过相对位置传感器指导小车对正验布架，车体1到达卸布位置，准备进行卸布。

自动卸布动作：无线通讯控制器控制上落轴机构2中夹爪13钩取满匹布卷，夹爪13夹紧满匹布卷外伸轴的两端，随后上落轴机构2将满匹布卷卸载至验布缓存架上，织机自动上落轴转运车体1倒退出卸布位置，上落轴机构2回到初始位置。

织机自动换轴：无线通讯控制器控制上落轴机构2中夹爪13钩取空轴，钩取空轴后将车体1移动至换轴位置，在通过上落轴机构2中夹爪13的弧形移动轨迹将空轴与织机完成卡接，上落轴机构2完成换轴动作。

本发明的上落轴机构2钩的夹爪13上设置勾爪装置16，通过伸缩电缸24带动手指28旋转夹紧轴27端，保证了满轴与空轴在上落轴机构2运动过程中的良好稳定性；上落轴机构2的从动摆臂4上安装有拉力辅助装置14，在夹爪13前伸的过程中，随着驱动臂的旋转为驱动臂提供一个逐渐增大反向的力，减小了落轴过程中驱动臂所需的最大驱动力矩，从而减小了为驱动臂的主电机30的功率，有利于延长机器人的工作时间；机架安装有圆弧滑轨53，圆弧滑轨53上的滑块通过连接销55与上落轴机构2中的驱动臂连接，提高上落轴机构2运动过程中的侧向稳定性，在实现自动落布、自动卸布、自动换轴功能的前提下减小了机器人的控制复杂程度，本发明可以实现大直径布卷的自动落布、自动转运、自动卸布、自动换轴，对两端外伸轴直径相同但布卷直径不同的满轴具有优良的适应性。