抬臂开合装置的制作方法

抬臂开合装置
1.技术领域
2.本发明涉及纺织机械技术领域，具体涉及一种抬臂开合装置。


背景技术：

3.针对手动加弹机设备，主要丝饼、纸筒取放采用人工操作，重复性体力工作，工人劳动强度大，效率低。目前部分厂商虽然采用半自动设备，采用人工控制取放料，但调整过程复杂、柔性差，自动化程度低，需要人工跟随操作，效率较低。
4.针对手动加弹机设备，通常需要人工手动将缠绕完毕的丝饼从加弹机主驱动辊上取下，之后在手动将纸筒放入到加弹机主驱动辊上。而即使使用机械手进行自动取放纸筒、丝饼，在将加弹机摇臂抬起时也很难实现自动化，也就很难自动化实现丝饼与加弹机卷绕黑辊脱离。而为了加强加弹机的自动化，亟需一种能够自动化抬起加弹机摇臂并能自动化实现丝饼与加弹机卷绕黑辊脱离且实现加弹机动臂与定位盘脱离，完全实现取放丝饼与纸筒。


技术实现要素：

5.发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种抬臂开合装置，通过多连杆摆动机构实现伸缩摆臂机构多角度摆动，通过伸缩摆臂机构多角度摆动，带动加弹机动臂多角度摆动，从而实现抬起、放下、转动加弹机抬臂总成，从而实现全自动化取放丝饼与纸筒。
6.技术方案：本发明提供了一种抬臂开合装置，安装于自动落筒机器人（简称ad机）上，使用抬臂开合装置实现加弹机抬臂总成的抬起、下压、转动；其结构包括支撑架以及安装于支撑架上的至少一个多连杆摆动机构，多连杆摆动机构的执行端连接有伸缩摆臂机构，所述伸缩摆臂机构末端连接有辊轮，所述多连杆摆动机构控制所述伸缩摆臂机构带动所述辊轮向上、向下、向内、向外摆动，所述辊轮与加弹机抬臂总成接触，用于抬起、压下加弹机抬臂总成且转动加弹机抬臂总成的加弹机动臂。
7.进一步地，所述多连杆摆动机构包括分别安装于气缸支架上的摆动气缸和开合气缸、第一连接板、第二连接板以及一对设置于传感器支架上的传感器，一对所述传感器上下设置，摆动气缸的伸缩端位于所述传感器一侧且所述摆动气缸上下伸缩时，分别与一对所述传感器依次正对；摆动气缸伸缩端末端与第一连接板一端转动连接，所述第一连接板另一端通过法兰座与所述伸缩摆臂机构连接，开合气缸伸缩端末端与第二连接板一端转动连接，所述第二连接板另一端铰接有连杆，所述连杆贯穿所述第一连接板和法兰座连接于伸缩摆臂机构的连接摆杆。
8.进一步地，所述第一连接板与法兰座连接端还固定有感应块，在所述支撑架上还安装有安全检测开关，当所述第一连接板随所述摆动气缸工作而转动时，所述安全检测开
关能够检测到所述感应块。
9.进一步地，所述摆动气缸的伸缩端上还套有压缩弹簧。
10.进一步地，所述第二连接板上还连接有第一拉簧，所述第一拉簧另一端连接于开合气缸对应的气缸支架上。
11.进一步地，所述加弹机抬臂总成包括转动连接于加弹机机架上的固定基座，所述固定基座一端固定连接有加弹机定臂，另一端铰接有加弹机动臂，所述加弹机定臂与所述加弹机动臂上均固定有定位盘，所述加弹机动臂末端还连接有加长臂，所述加长臂末端与所述辊轮接触。
12.进一步地，所述伸缩摆臂机构包括安装座以及安装于所述安装座上的连接摆杆，所述安装座一端固定于所述多连杆摆动机构，所述连接摆杆中间端转动连接于所述安装座另一端，所述连接摆杆末端连接有所述辊轮。
13.进一步地，所述伸缩摆臂机构上还设置有长度调节机构，所述长度调节机构包括滑动板，所述滑动板上设置至少一个孔条，所述连接摆杆与所述滑动板通过穿过所述孔条的销轴连接且所述滑动板滑动连接于所述连接摆杆，远离安装座的所述连接摆杆下表面还连接有第二拉簧，所述第二拉簧另一端与靠近安装座的所述滑动板一端固定连接，且所述第二拉簧处于拉伸状态，所述滑动板末端固定有所述辊轮。
14.进一步地，靠近安装座的所述连接摆杆一端面向安装座的一侧面还固定有紧固螺钉。
15.进一步地，所述支撑架上还设有顶伸机构，所述顶伸机构包括固定于支撑架的顶出气缸，所述顶出气缸伸缩端固定有尼龙顶块。
16.有益效果：1、本发明通过多连杆摆动机构实现伸缩摆动机构多角度摆动，通过伸缩摆动机构多角度摆动，带动加弹机动臂多角度摆动，从而实现抬起、放下、转动加弹机抬臂总成，从而实现全自动化取放丝饼与纸筒，相比于传统的半自动化设备以及人工取放丝饼、纸筒，本发明设计的抬臂开合装置节省了人力成本，大大提高了自动化程度，实现全自动化加弹机工作流程，在加弹机领域有非常大的应用。
17.2、本发明的多连杆摆动机构通过一对气缸实现，摆动气缸实现伸缩摆臂机构上下摆动，开合气缸实现伸缩摆臂机构的向内摆动和向外摆动，而摆动气缸的伸缩程度通过一对传感器感应，摆动气缸收缩至下方的传感器感应到则伸缩摆臂机构抬起加弹机抬臂总成至相应位置，摆动气缸伸出至上方的传感器感应到则伸缩摆臂机构下压加弹机抬臂总成至相应位置。本发明只通过两个气缸、两个传感器以及一对连接板即实现了伸缩摆臂机构的多角度摆动。
18.3、本发明的伸缩摆臂机构与多连杆摆动机构联动动作，开合气缸带动第二连接板实现连杆向内、向外伸出，伸缩摆臂机构的连接摆杆的转动，带动其末端设置的辊轮摆动，这样就可以实现抬臂开合装置将加弹机抬臂总成抬起、下压、加弹机动臂转动。结构简单，实现了全自动化。
19.4、本发明通过感应块与安全检测开关，纸筒在加弹机抬臂放好后，摆动气缸伸出，伸缩摆臂机构下摆，当感应块到达设置在支撑架上的安全检测开关感应区域后，开合气缸缩回，伸缩摆臂机构外摆，使得当其上摆时不与加弹机加长臂碰撞；当感应块脱离安全开关
检测区域后，摆动气缸缩回，伸缩摆臂机构上摆到最高点，开和气缸伸出，伸缩摆臂内摆，此时伸缩摆臂机构上的辊轮置于加长臂上方，为下摆时将抬臂压下做准备。感应块和安全检测开关实现了摆动气缸和开合气缸无缝配合衔接的伸出与缩回，便于气缸控制。
20.5、本发明在摆动气缸上设置压缩弹簧，在摆动气缸向回收缩时，有一定的缓冲作用，如果没有压缩弹簧，摆动气缸的伸缩杆直接弹回，伸缩摆臂机构没有缓冲力，当其碰到其他障碍物时，容易出现故障，压缩弹簧起到了回弹缓冲作用。
21.6、本发明第二连接板上设置的第一拉簧一方面起到复位缓冲作用，另一方面还可以保证伸缩摆臂默认状态下是不外摆的。当开合气缸缩回时，带动第二连接板逆时针转动，此时，第一拉簧处于拉伸状态，可以起到复位缓冲作用。
22.7、本发明伸缩摆臂机构上设置的长度调节机构，因为第二拉簧默认情况下为拉伸状态，将滑动板拉伸至最长状态，且最长状态是适配加弹机抬臂总成的，当伸缩摆臂机构向下压加弹机抬臂总成时，当纸筒和加弹机驱动辊接触后，阻力增大，迫使伸缩摆臂机构的滑动板往回缩，克服第二拉簧的拉力，第二拉簧继续拉长，伸缩摆臂机构继续摆动，当伸缩摆臂机构脱离加长臂后，滑动板在第二拉簧回弹力的作用下继续伸出到最长状态，摆动气缸继续缩回，通过长度调节结构可以克服伸缩摆臂机构与加长臂之间的力，防止伸缩摆臂机构遇到加长臂后无法继续下摆。
23.8、本发明在连接摆杆上设置紧固螺钉，起到限位作用，连接摆动在安装座上转动时，其通过紧固螺钉进行限位。
24.9、本发明在支撑架上设置的顶伸机构当ad机上下料机械手的纸筒取放装置进行装纸筒时，通过顶伸气缸推动纸筒到纸筒取放装置的定位板处，使纸筒端面在竖直方向上共面，以保证纸筒顺利装到加弹机抬臂里面。
附图说明
25.图1为本发明抬臂开合装置整体结构示意图；图2为本发明多连杆摆动机构不同方向结构示意图；图3为本发明多连杆摆动机构初始状态结构示意图；图4为本发明多连杆摆动机构向外摆动结构示意图；图5为本发明伸缩摆臂机构结构示意图；图6为本发明顶伸机构结构示意图；图7为与抬臂开合装置配合使用的ad机上下料机械手的取放纸筒装置结构示意图；图8为与抬臂开合装置配合使用的加弹机抬臂总成结构示意图；图9为ad机上下料机械手的纸筒取放装置进行取放纸筒的结构示意图；图10为本发明抬臂开合装置抬起加弹机抬臂总成结构示意图；图11为本发明抬臂开合装置外摆拉开加弹机抬臂总成的加弹机动臂结构示意图；图12为本发明抬臂开合装置外摆拉开加弹机抬臂总成的加弹机动臂并放入纸筒的结构示意图；图13为本发明抬臂开合装置外摆避开加弹机抬臂总成的加弹机动臂的结构示意图；
图14为本发明抬臂开合装置下压加弹机抬臂总成结构示意图；图15为本发明抬臂开合装置下压至加弹机抬臂总成的纸筒与加弹机卷绕黑辊接触位置结构示意图；图16为本发明抬臂开合装置回到初始位置时的结构示意图。
26.其中，1
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多连杆摆动机构，101
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法兰座，102
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感应块，103
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连杆，104
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第一连接板，105
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传感器支架，106
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第一传感器，107
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第二传感器，108
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压缩弹簧，109
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第一气缸支架，110
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摆动气缸，111
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第一拉簧，112
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开合气缸，113
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第二气缸支架，114
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第二连接板，2
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伸缩摆臂机构，201
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安装座，202
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连接摆杆，203
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定位套，204
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第一销轴，205
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紧固螺钉，206
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隔套，207
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第二销轴，208
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第二拉簧，209
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滑动板，210
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第三销轴，211
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孔条，3
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顶伸机构，301
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顶出气缸，302
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气缸固定板，303
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尼龙顶块，4
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支撑架，5
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辊轮，6
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加弹机抬臂总成，601
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加弹机机架，602
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固定基座，603
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加弹机定臂，604
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加弹机动臂，605
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定位盘，606
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加长臂，607
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第一转轴，608
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第二转轴，609
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镰刀架，7
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丝饼，8
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纸筒，9
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纸筒取放装置，901
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纸筒取放固定座，902
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摆臂驱动机构，903
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纸筒摆臂，904
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纸筒夹紧机构，905
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纸筒定位机构。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
28.本发明公开了一种抬臂开合装置，可以用于加弹机设备中，用于将加弹机抬臂总成6抬起并转动，便于ad机上下料机械手进行下丝饼、上纸筒的操作，参见附图1，其主要结构包括支撑架4以及安装于支撑架4上的至少一个多连杆摆动机构1，多连杆摆动机构1的执行端连接有伸缩摆臂机构2，伸缩摆臂机构2末端连接有辊轮5，辊轮5用于抬起、压下、转动加弹机抬臂总成6，多连杆摆动机构1控制伸缩摆臂机构2带动辊轮5向上、向下、向内、向外摆动。本实施方式中，支撑架4为l型支撑架，其从上至下依次安装有3组多连杆摆动机构1，分别对应加弹机上中下三层抬臂总成。
29.参见附图2至附图4，多连杆摆动机构1包括分别安装于气缸支架上的摆动气缸110和开合气缸112、第一连接板104、第二连接板114以及一对设置于传感器支架105上的传感器，附图2中有两幅图，分别从不同的方向看多连杆摆动机构1，一对传感器分别为第一传感器106和第二传感器107，第一传感器106和第二传感器107设置在传感器支架105上，从上至下设置，摆动气缸110通过第一气缸支架109固定于支撑架4上，开合气缸112通过第二气缸支架113固定于支撑架4上。
30.摆动气缸110的伸缩端位于第一传感器106和第二传感器107一侧且摆动气缸110上下伸缩时，分别与第一传感器106和第二传感器107依次正对。摆动气缸110伸缩端末端与第一连接板104一端转动连接，第一连接板104另一端通过法兰座101与伸缩摆臂机构2连接，开合气缸112伸缩端末端与第二连接板114一端转动连接，第二连接板114另一端铰接有连杆103，连杆103贯穿第一连接板104和法兰座101连接于伸缩摆臂机构2的连接摆杆202。本实施方式中，连杆103为六角螺杆，其贯穿第一连接板104，第一连接板104转动不会带动连杆103转动。
31.第一连接板104与法兰座101连接端还固定有感应块102，在支撑架4上还安装有安全检测开关（图中未示出），当第一连接板104随摆动气缸110工作而转动时，安全检测开关
能够检测到感应块102。摆动气缸110的伸缩端上还套有压缩弹簧108。第二连接板114上还连接有第一拉簧111，第一拉簧111另一端连接于开合气缸112对应的气缸支架上。
32.本实施方式中，第二连接板114为l型，第一拉簧111一端连接于l型第二连接板114的中间端，l型第二连接板114的两端分别连接开合气缸112伸缩端末端和连杆103。
33.参见附图5，附图5为伸缩摆臂机构2的结构图，伸缩摆臂机构2包括安装座201以及安装于安装座201上的连接摆杆202，安装座201固定于多连杆摆动机构1的法兰座101上，连接摆杆202中间端转动连接于安装座201一端，连接摆杆202与安装座201之间通过隔套206和第二销轴207转动连接，连接摆杆202的前端与多连杆摆动机构1的连杆103铰接，连杆103的伸出与缩回可以带动连接摆杆201在安装座201上转动。
34.本实施方式中的伸缩摆臂机构2上还设置有长度调节机构，该长度调节机构包括滑动板209，滑动板209上设置一对孔条211，滑板209与连接摆杆202之间通过定位套203和第一销轴204连接，定位套203固定于连接摆杆202上，第一销轴204穿过滑动板209上的孔条211与定位套203固定，滑动板209通过孔条211和第一销轴204在连接摆杆202上滑动，滑动板209通过孔条211调节其与连接摆杆202的相对位置，滑动板209末端固定有辊轮5，辊轮5通过第三销轴210固定。
35.在远离安装座201的连接摆杆202下表面还连接有第二拉簧208，第二拉簧208另一端与靠近安装座201的滑动板209一端固定连接。第二拉簧208默认情况下为拉伸状态，所以第二拉簧208有一个回弹力，滑动板209在第二拉簧208的回弹力作用下，处于最长状态，第一销轴204在孔条211的最内侧，参见附图5，当辊轮5将加弹机抬臂总成6向下压至纸筒8和加弹机驱动辊接触后，阻力增大，则滑动板209随辊轮5与加弹机抬臂总成6的加长臂606挤压而收缩，滑动板209在连接摆杆202上滑动，第一销轴204在孔条211内滑动，第二拉簧208进一步拉长，滑动板209向安装座201方向回缩，这样辊轮5就避开了加长臂606。
36.该伸缩摆臂机构2安装在多连杆摆动机构1上，连接摆杆202在开合气缸112的作用下可以沿着第二销轴207摆动，带动安装在上面的滑动板209和辊轮5摆动，以实现张开、合拢的动作。第二拉簧208拉动滑动板209，使其处于伸出状态，当辊轮5受外力作用后，迫使滑动板209进行一定程度的缩回，以适应整改伸缩摆臂机构2上下摆动过程中的长短行程要求，且有一定的缓冲作用。
37.与本发明抬臂开合装置配合使用的加弹机抬臂总成6的结构参见附图8，包括转动连接于加弹机机架601上的固定基座602，固定基座602一端固定连接有加弹机定臂603，另一端铰接有加弹机动臂604，加弹机动臂604可以相对固定基座602轻微转动，而加弹机定臂603是相对固定基座602固定不动的，本实施方式中，定位基座602与加弹机动臂604通过第二转轴608铰接，固定基座602与加弹机机架601通过第一转轴607转动连接。固定基座602相对加弹机机架601上下转动，加弹机动臂604相对固定基座602做轻微旋转。加弹机定臂603与加弹机动臂604上均固定有定位盘605，丝饼7、纸筒8均通过定位盘605进行固定，纸筒8放置在两个定位盘605之间。加弹机动臂604末端还连接有加长臂606，加长臂606末端与伸缩摆臂机构2接触向上、向下、旋转时的轨迹与加弹机机架601一侧的导丝杆不接触。至于导丝杆、加弹机机架601上的其他结构均为原有的加弹机结构，非本发明需要保护的重点，此处不做赘述。
38.支撑架4上还设有顶伸机构3，顶伸机构3设置三组，分别对应ad机上下料机械手的
上中下三组纸筒8，也是对应三组多连杆摆动机构1。顶伸机构3包括固定于支撑架4的顶出气缸301，顶出气缸301伸缩端固定有尼龙顶块303，顶出气缸301通过气缸固定板302固定在支撑架4上，尼龙顶块303正对ad机上下料机械手的纸筒8一端，参见附图7，当ad机上下料机械手的纸筒取放装置已经夹住纸筒8并位于图7方位时，纸筒8需要端部定位，顶伸机构3的顶出气缸301末端的尼龙顶块303正对纸筒8一端，如附图7的a方向，尼龙顶块303从a方向顶一下纸筒8，将纸筒推到ad机上下料机械的纸筒取放装置的定位板905上，使纸筒8端面在竖直方向上共面，以保证纸筒8顺利装到加弹机抬臂总成6的定位盘605内。
39.与本发明抬臂开合装置配合使用的ad机上下料机械手的纸筒取放装置9的结构参见附图7和附图9：包括纸筒取放固定座901、安装在纸筒取放固定座901上的摆臂驱动机构902，纸筒夹紧机构903、纸筒摆臂904。参见附图7，纸筒摆臂904的一端与摆臂驱动机构902连接，另一端与纸筒夹紧机构903连接。摆臂驱动机构902驱动纸筒摆臂904摆动，而纸筒夹紧机构903用于将纸筒8夹紧。
40.在纸筒取放固定座901上固定有一个定位板905，当纸筒摆臂904摆动到如图7方位，顶出气缸301顶出，推一下纸筒8，使纸筒8的一端端面在竖直方向上共面，以保证纸筒8顺利装到加弹机抬臂总成6的定位盘605内。至于纸筒取放装置9如何取纸筒8、放纸筒8,、夹紧纸筒等非本专利需要保护的重点，此处对其详细结构不做赘述。
41.工作原理：初始位置时，参见附图3，摆动气缸110伸出，带动第一连接板104转动，第一连接板104带动法兰座101转动，法兰座101带动伸缩摆臂机构2向下转动，第一传感器106感应到信号，伸缩摆臂机构2为竖直状态，当需要伸缩摆臂机构2上摆将加弹机抬臂总成6抬起时，摆动气缸110缩回，直到第二传感器107得到信号，伸缩摆臂机构2上摆到位，参见附图10，加弹机抬臂总成6被抬起，且初始状态时开合气缸112为伸出状态。加弹机抬臂总成6被抬起后，开合气缸112缩回，开合气缸112由伸出状态变为缩回状态，带动第二连接板114逆时针转动，第二连接板114转动后带动连杆103向法兰座101位置伸出，带动伸缩摆臂机构2外摆，参见附图4与附图11。加弹机抬臂总成6的加弹机动臂604被打开，此时ad机上下料机械手进行下丝饼7和上空纸筒8动作，在上纸筒8时，纸筒取放装置的纸筒8一侧利用顶出气缸301顶一下之后再利用纸筒取放装置将空纸筒8移动到加弹机抬臂总成6的定位盘605上，空纸筒8移动到位后，开合气缸112伸出，伸缩摆臂机构2内摆，抬臂动臂被合拢，纸筒8被夹紧，参见附图12。
42.纸筒8在加弹机抬臂总成6的定位盘605放好后，摆动气缸110伸出，伸缩摆臂机构2下摆，当感应块102到达安全检测开关感应区域后，开合气缸112缩回，伸缩摆臂机构2外摆，使得当其上摆时不与加弹机抬臂总成6的加长臂606碰撞，参见附图13；当感应块102脱离安全开关检测区域后，摆动气缸110缩回，伸缩摆臂机构2上摆到最高点，开合气缸112伸出，伸缩摆臂机构2内摆，此时伸缩摆臂机构2上的辊轮5置于加长臂606上方，为下摆时将加弹机抬臂总成6压下做准备，参见附图14。
43.伸缩摆臂机构2位于加长臂606上方后，摆动气缸110伸出驱动伸缩摆臂机构2下摆，伸缩摆臂机构2压着加弹机抬臂总成6的加长臂606向下运动，当纸筒8和加弹机驱动辊接触后，阻力增大，参见附图15。阻力增大迫使伸缩摆臂机构2上的滑动板209缩回，伸缩摆臂机构2继续摆动，当伸缩摆臂机构2脱离加长臂606后，滑动板209又在第二拉簧208的拉力作用下伸出，摆动气缸110继续缩回，直到第二传感器107得到信号，摆动气缸110缩回到位，
摆臂完成一个动作循环，回到初始位置，参见附图16，以此完成抬臂开合装置配合ad机上下料机械手、加弹机的自动化下丝饼7、上纸筒8的操作。
44.上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。