用于纱线制造纺织机的维护机器人的抽吸装置、维护机器人和纺织机的制作方法

1.本发明涉及一种用于纱线制造纺织机、尤其是环锭纺纱机的维护机器人的用于抽吸和输送纱线的抽吸装置。
2.本发明还涉及一种用于在纺织机、尤其是环锭纺纱机的纺纱站处执行维护操作的维护机器人，包括至少一个用于抽吸和输送纱线的抽吸装置。
3.此外，本发明还涉及一种纱线制造纺织机，特别是环锭纺纱机，其包括至少一个维护机器人。


背景技术：

4.在纱线生产中，通过将空气抽吸到抽吸嘴中来抽吸纱线被用于捕捉和处理纱线。通过将真空源连接到抽吸嘴或者通过使用连接到压缩空气源的喷射器来产生抽吸空气，所述压缩空气源通过穿过喷射器而在喷射器的抽吸嘴处产生抽吸真空。
5.例如，从de2326485a1、jp2001341939a、jps57102469a、us4236374a和us4667864a中已知这种抽吸装置。
6.迄今为止所使用的抽吸装置的缺点包括它们的结构和制造复杂性、能量强度以及它们的重量导致的机器人以及纺织机的定位机构的动态负载。


技术实现要素：

7.本发明的目的是通过确保纱线可靠地输送通过抽吸装置、减小纱线张力并保持纱线的捻度来消除或至少减少背景技术的至少一个缺点。
8.本发明的目的通过一种用于纱线制造纺织机、尤其是环锭纺纱机的维护机器人的用于抽吸和输送纱线的抽吸装置来实现，该抽吸装置的原理在于，抽吸嘴通过抽吸管道流体地连接至内管道，并且第一真空喷射器布置在与后部开口相关联的区域中并且适于在抽吸嘴与后部开口之间产生压力梯度，以将气流经由抽吸管道通过抽吸嘴输送至内管道，其中至少一个纱线捻度保持元件布置在内管道中，位于抽吸装置与第一真空喷射器之间。
9.根据本发明的抽吸装置通常包括抽吸管，该抽吸管设置有前部开口和后部开口，其中，前部开口通过内管道(例如内通道)流体地连接到后部开口。抽吸装置还包括布置在前部开口处的抽吸嘴和流体地连接到内管道的第一真空喷射器。抽吸嘴通过抽吸管道(例如，内通道)流体地连接到内管道。第一真空喷射器布置在与后部开口相关联的区域中(即，布置在下游开口附近的区域处)，并且适于(当处于操作状态时)在抽吸嘴和后部开口之间产生压力梯度，以用于将空气流经由抽吸管道通过抽吸嘴输送到内管道(因此将空气流经由抽吸通道通过抽吸嘴抽吸到内管道中)。至少一个纱线捻度保持元件布置在所述内管道中，位于所述抽吸嘴和所述第一真空喷射器之间。
10.这种装置不仅保证纱线可靠地抽吸到抽吸管中，而且保证纱线可靠地输送通过抽吸管、纱线张力和保持捻度，并且所有这些同时保持重量轻、公共能量源、定位装置的低动
态负载等。
11.为了确保纱线被抽吸到抽吸管中，有利的是，第一真空喷射器适于使得当在气流经由抽吸管通过抽吸嘴输送到内管道时在抽吸嘴和后部开口之间产生压力梯度时，气流在抽吸管的横截面中具有第一平均速度并且在内管的横截面中具有第二平均速度，第一平均速度大于第二平均速度。
12.根据优选实施例，抽吸管道的至少一部分具有比与第一真空喷射器相关联的内管道的横截面小的横截面。
13.此外，有利的是，抽吸管道和内管道都具有圆形横截面，抽吸管道的内径小于与第一真空喷射器相关联的内管道的内径。
14.为了改善纱线到抽吸管的前端中的抽吸，有利的是，抽吸嘴流体地连接到布置在抽吸嘴和抽吸管的前部开口之间的第二真空喷射器的抽吸入口(另一抽吸嘴)，第一和第二真空喷射器连接到相同的压缩空气源。在该示例中，为了实现被抽吸的空气的不同速度，前喷射器的抽吸嘴具有比后喷射器的抽吸嘴的横截面相应地更小的横截面就足够了。
15.根据另一实施例，抽吸管的抽吸嘴流体地连接到布置在抽吸嘴和抽吸管的前部开口之间的第二真空喷射器的抽吸入口(另一抽吸嘴)，其中每个真空喷射器连接到不同的压缩空气源，使得为了实现被抽吸的空气的不同速度，对于每个喷射器使用相应不同的压缩空气就足够了，可选地还组合有前喷射器的抽吸管道和后喷射器的抽吸嘴具有不同的横截面。
16.从制造以及功能的观点来看，有利的是，纱线捻度保持元件由抽吸管的弯曲段形成。
17.为了改善纱线捻度的保持，弯曲段设置有至少一个纱线捻度保持装置。纱线捻度保持装置优选具有接触表面，以获得与布置在抽吸管中的纱线的物理接触，从而防止纱线的退捻。
18.根据另一优选实施例，纱线捻度保持元件由布置在抽吸管的笔直段中的至少一个纱线捻度保持装置形成，如随后将更详细地解释的。
19.根据又另一优选实施例，纱线捻度保持元件由抽吸管的弯曲轨迹形成，该弯曲轨迹包括抽吸管的至少三个弯曲部。
20.通常，对于纺织机的操作者来说重要的是形成纱线端头或将所抽吸的纱线缩短成单独的段，并且因此有利的是，纱线切割装置布置在抽吸管中位于第一真空喷射器之前，因此在第一真空喷射器的上游。
21.根据优选实施例，纱线切割装置与空气驱动活塞联接，考虑到该驱动装置可能连接到用于在抽吸管中产生抽吸的同一压缩空气分配系统，这是有利的，从而节省了相当多的资源并减少了装置的重量、驱动机构上的负载、动态效果等。
22.本发明还涉及一种用于在纺织机、优选地环锭纺纱机的纺纱站处执行维护操作的维护机器人，所述维护机器人包括如本文所述的用于抽吸和输送纱线的至少一个抽吸装置。
23.用于在纺织机、优选地环锭纺纱机的纺纱站处执行维护操作的维护机器人的原理在于如下事实，所述维护机器人包括至少一个根据前述段落中的任一段落或者根据权利要求1至12中的任一项所述的用于抽吸和输送纱线的抽吸装置。
24.首先，该实施例的优点是节省了用于涉及纱线的抽吸和处理的维护机器人的功能节点的操作的相当多的机构，纱线抽吸和操纵机构的重量的减小，维护机器人的驱动机构和驱动器上的负载的减小，维护机器人的其它部分的动态效果的减小，以及最后但重要的是，对维护机器人的能量性能的要求的减小，这优选地通过使用用于具有不同气流速率的多个功能的一个公共压缩空气分配系统等来实现。
25.本发明还涉及一种用于生产纱线的纺织机，优选地环锭纺纱机，所述纺织机包括至少一个如本文所述的维护机器人。
26.包括至少一个维护机器人的纱线制造纺织机、尤其是环锭纺纱机的原理在于，该维护机器人根据权利要求13来设计。
27.这种纱线制造纺织机、尤其是环锭纺纱机然后可自动操作，在现有机器工作组上具有低且可接受的负载，具有低的附加能量需求以及纱线抽吸和纱线处理的高效率。
附图说明
28.从下面给出的详细描述和附图将更充分地理解本文描述的发明，这些描述和附图不应被认为是对所附权利要求中描述的本发明的限制。附图中示意性地示出了本发明，其中图1示出了根据本发明的用于抽吸和输送纱线的装置的示例性实施例；图1a示出了用于抽吸和输送纱线的装置的示例性实施例，其中纱线捻度保持装置插入抽吸管的笔直的前部中；图1b示出了用于抽吸和输送纱线的装置的示例性实施例，其中纱线捻度保持装置插入抽吸管的后部中的弯曲部中；图2示出了具有一对真空喷射器的根据本发明的用于抽吸和输送纱线的装置的替代示例性实施例；图3示出了在抽吸管的后部中的弯曲部的替代布置；图4是根据图1的装置的实施例的抽吸管的前端的纵向截面图；以及图4a是根据图2的装置的实施例的具有第二真空喷射器的抽吸管的前端的纵向截面图。
具体实施方式
29.将参照用于抽吸和输送纱线1的装置的示例性实施例来描述本发明，该装置布置在纱线制造纺织机、特别是环锭纺纱机的维护机器人上。纱线制造纺织机（即，也称为环锭纺纱机）包括至少一排彼此相邻布置的相同的纺纱站(未示出)。每个纺纱站包括用于生产纱线1和用于将纱线缠绕在未示出的筒管上的未示出的节点和装置。
30.纺织机还包括至少一个维护机器人，该维护机器人能够沿着一排纺纱站可逆地移动，并且设置有用于在纺纱站处执行维护操作和活动的节点和装置的系统。
31.用于在纺纱站处执行维护操作和活动的这些机器人节点和装置之一是用于对纱线1进行空间操纵的操纵机构2，其空间可调节地布置在机器人框架上。用于对纱线1进行空间操纵的这种操纵机构2的具体实施例的一个示例是例如根据捷克专利申请号2018-48的解决方案。
32.用于抽吸和输送纱线1的装置设置在用于对纱线1进行空间操纵的操纵机构2上，或者更具体地，设置在操纵机构2的端部运动元件上。该装置允许被抽吸的纱线1由用于对纱线1进行空间操纵的操纵机构2操纵，或者由用于对纱线1进行空间操纵的操纵机构2的端部运动元件操纵，其中所述操纵具有所需的自由度并且在机器人动作范围的所需区域内以用于在纺纱站的所需范围内执行纺纱站处的必要维护操作和活动。
33.用于抽吸和输送纱线的装置1包括抽吸管0。抽吸管0设置有前部开口02和后部开口01，其中前部开口02通过抽吸管0的内管道03流体连接到抽吸管0的后部开口01。抽吸管0在其前端设置有具有纵向抽吸管道000的抽吸嘴00，该抽吸嘴通过抽吸管0的前部开口02通向抽吸管0的内管道03中。在图1、1a和4的实施例中，抽吸嘴00作为装配端件设置在抽吸管0的前端。在未示出的示例性实施例中，例如通过使抽吸管0的前端变窄等来形成具有抽吸管道000的抽吸嘴00。抽吸管道000优选地具有圆形横截面并且在其长度的至少一部分上具有直径d1。抽吸管0的内管道03优选地具有圆形横截面，并且在其长度的至少一部分上具有直径d2。
34.抽吸管0在其后部或者在其后端设置有第一真空喷射器3，第一真空喷射器的抽吸入口30流体连接到抽吸管0的内管道03。第一真空喷射器3通过其压缩空气入口31连接到压缩空气源5，该压缩空气源例如可以是具有压力罐和压缩空气软管的高压空气系统。由于该压缩空气，第一真空喷射器3在抽吸嘴00和抽吸管0的后部开口01之间产生压力梯度，用于将空气流经由抽吸管道000通过抽吸嘴00输送到抽吸管0的内管道03，即，用于将空气经由抽吸管道000通过抽吸嘴00抽吸到抽吸管0的内管道03，然后用于将空气流通过后部开口01从抽吸管0的内管道03吹出。因此，第一真空喷射器3通过其抽吸入口30从抽吸管0的内管道03抽吸空气，并通过抽吸管0的后端处的后部开口01将空气吹出。
35.当在抽吸嘴00和抽吸管0的后部开口01之间产生压力梯度时，第一真空喷射器3经由抽吸管道000通过抽吸嘴00将空气抽吸到抽吸管0中，其中该空气流在横截面中具有第一速度v1，而在内管道03的横截面中，该空气流具有第二平均速度v2。速度v1和v2取决于抽吸管道000的横截面的尺寸和内管道03的横截面的尺寸，以及取决于第一真空喷射器3的抽吸效果，即取决于抽吸嘴00和后部开口01之间的压力梯度。
36.为了确保纱线1可靠地抽吸到抽吸嘴00的抽吸管道000中，在抽吸管0的抽吸嘴00之前或者在抽吸嘴00的抽吸管道000之前需要足够的空气抽吸，其中对于将纱线1输送通过抽吸管0的内管道03来说，所需的抽吸效果不如抽吸管道000之前那么高。因此，根据图1、1a和4的实施例的抽吸嘴00的抽吸管道000具有比抽吸管0的内管道03的横截面尺寸更小的横截面，或具有比抽吸管0的内管道03的直径d2更小的直径d1。因此，从抽吸嘴00之前的空间通过抽吸管道000流动(吸入)的空气的第一平均速度v1也大于流入(吸入)到抽吸管0的内管道03中的空气的第二平均速度v2。
37.在图2和4a的实施例中，抽吸管0在其前端设置有第二真空喷射器4，有利的是，由第一真空喷射器3 (根据图1、1a和4的实施例)产生的抽吸或压力梯度没有实现在抽吸嘴00和后部开口01之间的所需压力梯度以及在抽吸嘴00之前的所需抽吸效果。抽吸嘴00流体连接到布置在抽吸嘴00和抽吸管0的前部开口02之间的第二真空喷射器4的抽吸入口40，其中或者抽吸嘴00布置在第二真空喷射器4的前端，或者第二真空喷射器4的抽吸入口40直接形成抽吸嘴00。第二真空喷射器4的抽吸入口40布置在第二真空喷射器4的主体41的前侧上，
其中在第二真空喷射器4的主体41的后侧中，安装有抽吸管0的前端，如图4a详细示出的。连接到压缩空气源5的第二真空喷射器4通过抽吸嘴00将空气抽吸到抽吸管0的内管道03，即，根据抽吸管道000的横截面尺寸或直径d1在第一平均速度v1下产生压力梯度，第二真空喷射器4的抽吸由第一真空喷射器3支持。在所示的示例性实施例中，第一和第二真空喷射器3、4连接到相同的压缩空气源5。
38.在具有一对真空喷射器3和4的解决方案的未示出的示例性实施例中，第一真空喷射器3和第二真空喷射器4连接到在压缩空气的压力大小方面不同的压缩空气源。
39.在抽吸嘴00与第一真空喷射器3之间，或者在具有两个真空喷射器3、4的实施例中在第一真空喷射器3与第二真空喷射器4之间，抽吸管0在其内管道03中设置有至少一个纱线捻度保持元件9，以在抽吸管0的内管道03中保持纱线1的捻度。
40.在图1的示例性实施例中，纱线捻度保持元件9由抽吸管0的端部弯曲段91形成，其中端部弯曲段91例如由具有半径r4的圆形曲率形成。
41.在图1b的示例性实施例中，至少一个纱线捻度保持装置90被布置在抽吸管0的内管道03中的端部弯曲段91中。纱线捻度保持装置90具有适于接触纱线1的接触表面。
42.图3示出了具有第一真空喷射器3的抽吸管0的后部的替代实施例，其中，抽吸管0在第一真空喷射器3之前包括上游笔直段10和下游笔直段11，在这两个笔直段之间设置有抽吸管0的弯曲段91，其中，至少一个纱线捻度保持装置90在弯曲段91的顶部处安装在内管道03中，其中，第一真空喷射器3与抽吸管0的下游笔直段11相关联，并且由于其与压缩空气源5的连接，其以速度v2将空气从具有抽吸管道000的抽吸管0的前部(本文未示出)抽吸到抽吸管0中。
43.在抽吸管0的弯曲段91之前，纱线切割装置7（例如，剪刀、切碎机等）设置在抽吸管0中，其连接到驱动器（例如，连接到空气驱动活塞71），其通过入口72可控制地连接到压缩空气源，例如连接到公共压缩空气源5。在图3的实施例中，纱线切割装置7设置在抽吸管0的上游笔直段10中。
44.在纱线切割装置7之前的区域中，图1的实施例中的抽吸管0是直的，具有平滑的内表面，即，没有纱线1的捻度保持元件。
45.在图1a的实施例中，抽吸管0在纱线切割装置7之前(上游)的区域中是笔直的，并且至少一个纱线捻度保持装置90设置在其内管道03中。
46.在图2的实施例中，抽吸管0在纱线切割装置7之前(上游)的区域中设置有弯曲轨迹x1，该弯曲轨迹例如包括三个相互反向的圆形弯曲部6，这些圆形弯曲部具有半径r1、r2和r3，并且该弯曲轨迹达到偏移值h。在未示出的示例性实施例中，抽吸管0的端部是笔直的，并且至少一个纱线捻度保持装置90设置在该区域中。
47.本发明不限于在本文明确描述或示出的实施例，而是还可以在其他特定实施例中实现，特别是考虑到用于创建装置的其他特定实施例的上述各个变型的组合。
48.本发明可应用于生产纱线的纺织工业以及生产纺织机和维护机器人的纺织机械。
49.附图标记1纱线0抽吸管00抽吸嘴
01(抽吸管的)后部开口02(抽吸管的)前部开口3内管道000抽吸管道2操纵机构3第一真空喷射器4第二真空喷射器40抽吸入口5压缩空气源6弯曲部7纱线切割装置71空气驱动活塞72入口9纱线捻度保持元件90纱线捻度保持装置91(抽吸管的)弯曲段10第一笔直段11第二笔直段v1第一平均速度v2第二平均速度d1抽吸管道的内径d2内管道的内径x1弯曲轨迹。