用于环锭纺纱机的服务机器人、环锭纺纱机和服务机器人的操作方法与流程

1.本发明涉及一种用于纱线生产的环锭纺纱机的服务机器人。
2.本发明还涉及一种用于纱线生产的环锭纺纱机，包括一排彼此相邻布置的相同纺纱站并且包括根据本发明的服务机器人，所述服务机器人沿着所述一排纺纱站可双向位移地布置。
3.另外，本发明还涉及一种根据本发明的服务机器人在环锭纺纱机的纺纱站处的操作方法。


背景技术：

4.环锭纺纱机通常包括一排彼此相邻布置的纺纱站，所述纺纱站中的每个纺纱站都包括粗纱牵伸系统，待加工的粗纱从所述粗纱牵伸系统喂给到加捻设备，所生产纱线从所述加捻设备移动到卷绕设备，在所述卷绕设备处所述纱线卷绕在锭子上支撑的管上，从而导致管纱形成，即形成带有卷装的管。
5.如果纱线制造过程中断，例如由于断纱，那么必须重新开始相应纺纱站处的纱线生产。在重新开始纺纱站处的纺纱过程期间，在纺纱过程中断后，要么将粗纱喂给到牵伸系统的粗纱喂给辊停止，要么喂给辊和牵伸系统继续运行且来自粗纱的纤维被吸入到牵伸系统下游的废物中，等等。
6.随后，钢领板（ring bench）上的钢领上的钢丝圈（traveler）的移动停止，这通常由钢丝圈移动的传感器记录。为了重新开始纺纱站的操作，需要找到卷绕在管纱卷装上的纱线端，从卷装上解绕纱线的部分，引导纱线穿过钢丝圈然后穿过气圈抑制罩，且此后还穿过气圈抑制罩上方的纱线引导件（孔眼），且最后将纱线端带到牵伸系统的端辊之间，以便在重新开始纺纱期间，这个纱线端被连接到粗纱端且重新开始相应纺纱站处的纱线生产。所有这些服务操作都是在钢领板和气圈抑制罩连续竖直地双向移动时进行的，因为钢领板和气圈抑制罩托架是相应排的纺纱站的所有纺纱站共用的，且这排纺纱站的其他纺纱站继续生产纱线，为此需要钢领板和气圈抑制罩托架移动。
7.出于多种原因，当前的环锭纺纱机主要是手动操作的。原因之一是用于服务机器人的服务机构的工作空间有限，因为纺纱站之间的距离很短（70到75 mm）。另一个原因是在服务机构的空间和时间限制已不受限制的情况下解决服务机构的功能活动也是困难的。且最后但重要的是，在世界的许多地方，人工服务也出于价格原因而具有优势。
8.然而，用于服务环锭纺纱机上的纺纱站的自动服务机器人的各种配置是已知的。
9.举例来说，ep 0 394 671 a2 公开了使用服务机器人在环锭纺纱机的纺纱站处生产的纱线断裂后重新开始工作过程，所述环锭纺纱机的搬运装置被布置在单独的夹持元件上并且通过相关联的驱动部件执行将所述搬运装置转移到工作位置，这导致整个服务机器人的重量增加并增加服务机器人的成本。
10.dd3000111描述了一个实施例，其中搬运装置的竖直移动是通过被布置在服务机
器人的外壳中的竖直导轨上齿形带执行的，由此竖直导轨和齿形带用于移动仅一个服务机构，这增加了服务机器人的复杂性、重量和成本。这是环锭纺纱机的服务机器人的其他已知布置的一般缺点。


技术实现要素：

11.因此，本发明的目的是克服或至少减少上述问题中的至少一个问题。
12.在本公开中——除非另有说明和/或除非特定上下文另有明确规定——术语“竖直”（或“竖直地”）应理解为当服务机器人处于环锭纺纱机的操作条件下时基本上垂直于水平面的方向（即基本上垂直于环锭纺纱机所定位的地面的方向）。并且——除非另有说明和/或除非特定上下文另有明确规定——术语“竖直”（或“竖直地”）应理解为包含相对于垂直于水平面的方向具有高达20度偏差的方向。
13.本发明的目的通过一种用于纱线生产的环锭纺纱机的纺纱站的服务机器人来实现，所述环锭纺纱机的原理在于3d纱线搬运设备可竖直地双向位移地安装在第一竖直直线导轨上，并且纱线穿引设备另外可竖直地双向位移地安装在第一竖直直线导轨上，纱线穿引设备适合于将纱线穿引到相应纺纱站的钢领上的钢丝圈中。管纱搬运设备可竖直地双向位移地安装在第二竖直直线导轨上，且纱线端搜寻设备另外可竖直地双向位移地安装在第二竖直直线导轨上，所述纱线端搜寻设备适合于搜寻管纱上的纱线端。
14.根据本发明的用于纱线生产的环锭纺纱机的服务机器人通常包括竖直框架，所述竖直框架设有第一竖直直线导轨和第二竖直直线导轨。可竖直地双向位移的3d纱线搬运设备被布置在第一竖直直线导轨上并与可控驱动器和控制设备互连。另外，可竖直地双向位移的纱线穿引设备被布置在第一竖直直线导轨上并与可控驱动器和控制设备互连，纱线穿引设备适合于将纱线穿引到待由服务机器人服务的环锭纺纱机的相应纺纱站的钢领的钢丝圈中。可竖直地双向位移的管纱搬运设备被布置在第二竖直直线导轨上并与可控驱动器和控制设备互连，且另外可竖直地双向位移的纱线端搜寻设备被布置在第二竖直直线导轨上并与可控驱动器和控制设备互连，纱线端搜寻设备适合于在待由服务机器人服务的环锭纺纱机的纺纱站的管纱上搜寻纱线端。因此，在本发明的上下文中——除非另有说明和/或除非特定上下文另有明确规定——“竖直框架”必须被理解为基本上在竖直方向上延伸的框架。
15.如果3d纱线搬运设备和纱线穿引设备与相同可控驱动器（第一可控驱动器）互连，那么可以获得良好的结果。因此，可以获得非常具有成本效益且轻型的服务机器人。然而，对于一些应用，3d纱线搬运设备和纱线穿引设备可以与不同可控驱动器（第一可控驱动器和第二可控驱动器）互连。通过这类实施例，服务机器人的操作速度在某些情况下可能增加，并且/或者可以用服务机器人执行的操作的数量可能增加。
16.根据本发明的变型，管纱搬运设备和纱线端搜寻设备通过相同可控驱动器（第三可控驱动器）互连。因此，可以获得非常具有成本效益且轻型的服务机器人。然而，对于一些应用，3d纱线搬运设备和纱线穿引设备可以与不同可控驱动器（第三可控驱动器和第四可控驱动器）互连。通过这类实施例，服务机器人的操作速度在某些情况下可能再次增大，并且/或者可以用服务机器人执行的操作的数量可能增加。
17.如果3d纱线搬运设备设有用于在待由服务机器人服务的环锭纺纱机的纺纱站处
的3d纱线操作期间吸入和保持纱线（部分纱线）的抽吸设备，那么可以获得良好的结果，由此抽吸设备通常包括嘴部，所述嘴部可被引导到待由服务机器人服务的纺纱站的空间，并且所述嘴部可通过3d搬运设备的定位装置在空间上定位在由待服务的纺纱站的高度和宽度限定的范围（操作的空间区域）内。如果该范围由待服务的纺纱站的高度、宽度和长度来限定，那么可以获得特别通用的服务机器人。
18.为了改进穿引设备相对于待服务的环锭纺纱机的钢领的定位，如果穿引设备包括设计成能够倚靠待服务的环锭纺纱机的钢领板的上侧以便简单地通过钢领板的作用来抬升和降低穿引设备的支撑指，那么这是有利的，由此穿引设备包括相对于第一竖直直线导轨斜向安置的（优选倾斜的）纱线搬运臂，所述纱线搬运臂具有自由端，在所述自由端上安置有纱线穿引头，纱线穿引头带有至少一个纱线销（所述纱线销被设计用于机械地引导或偏转纱线），所述纱线销适合于在带有钢丝圈的钢领的法兰处形成斜向纱线穿引部段，并且纱线穿引头带有至少一个空气喷嘴以移动在钢领上的钢丝圈，并将钢丝圈引导到钢领的法兰处的斜向纱线穿引部段上。根据优选实施例，管纱搬运设备包括主体和可控旋转的竖直锭子，所述竖直锭子具有上端和下端，上端可旋转地安装在主体中，所述上端还在此处联接到旋转驱动器，下端设有扩张器，所述扩张器适合于通过接触管纱管的内壁来夹持布置在待由服务机器人服务的环锭纺纱机的相应纺纱站处的管纱，这是一种可控性好且可靠的解决方案。替代地或另外，竖直锭子可以包括保持元件（优选地布置在竖直锭子的下端），所述保持元件被配置成从外部至少部分地围绕且保持管（或管纱的其他部分）。因此可以获得特别耐用的管纱搬运设备。
19.在本公开中——除非另有说明和/或除非特定上下文另有明确规定——术语“上端”是指与地面具有更大距离的端部，而术语“下端”是指与地面具有更小距离的端部，此时服务机器人处于站立在所述地面上的环锭纺纱机处的操作条件下。
20.根据另一优选实施例，管纱搬运设备包括主体和扩张器，所述扩张器适合于夹持被布置在待由服务机器人服务的环锭纺纱机的相应纺纱站处的管纱，由此在机器人的竖直框架上，在扩张器的范围（例如空间操作范围）内布置有竖直锭子，所述竖直锭子适合于将管纱放置在其上同时管纱由扩张器保持，由此竖直锭子同时位于管纱上的用于寻找放置在锭子上的管纱上的纱线的纱线端搜寻设备的范围内，这尤其可以在对于驱动器、操纵操作的持续时间等的所有后果的情况下减小搬运设备的重量。
21.为了高效地找到管纱上的纱线端，管纱上的纱线端搜寻设备可以包含可移动搜寻带，所述搜寻带以无端环布置在纱线端搜寻设备上，搜寻带通过其外表面与竖直锭子相关联，由此搜寻带与抽吸系统相关联，所述抽吸系统用于待通过搜寻带从被布置在管纱上的纱线卷装释放的纱线端。
22.竖直框架上布置有带偏转器，其适合于将相应的驱动锭子与正驱动待由服务机器人服务的环锭纺纱机的驱动锭子的驱动带断开，使得驱动锭子可以方便且自动地断开。
23.就制造工艺和耐用性来说，如果带偏转器包括至少一个可移动臂，可旋转偏转滑轮位于可移动臂的端部处，所述滑轮适合于紧靠在驱动带的内侧上并通过移动可移动臂来偏转驱动带，那么这是有利的。
24.由于管纱的（手动）机械制动器构成每个纺纱站处的环锭纺纱机的标准部件，因此为了改进纺纱站的可控性和纺纱站的现有装置的使用，如果管纱的（手动）机械制动器的控
制设备安装在待由服务机器人服务的环锭纺纱机的相应纺纱站处的机器人的竖直框架上，那么这可能是有利的。
25.为了改进服务机器人的竖直框架的刚性，以及为了扩大用于服务机器人的辅助元件和设备的空间，如果第二个最外竖直梁被布置在机器人框架上，朝向服务机器人的边缘与第二竖直直线导轨相邻，用于纱线引导件的控制杆可摆动地（可枢转地）安装在相应纺纱站处的梁上，从而具有自由端，所述自由端适合于控制待由服务机器人服务的环锭纺纱机的纱线引导件，那么是有利的。
26.另外，从结构和操作的角度来看，如果控制杆被设计成曲柄杆，其具有横向地安装在旋转驱动器的可旋转水平轴上的第一端，所述旋转驱动器刚性安装在如本文所描述的服务机器人的第二最外（extreme，或为“极端”）竖直梁上，那么这可能是有利的。
27.为了高效利用服务机器人的控制装置，如果控制杆还适合于控制环锭纺纱机的纺纱站的气圈抑制罩的打开，在所述环锭纺纱机处将由所述服务机器人执行服务操作，那么可能是有利的。
28.为了提高在管纱上搜寻纱线端期间管纱的位置的刚性，如果在搜寻管纱上的纱线端期间，用于管纱的自由端（管纱的未被管纱搬运设备直接夹紧的端部）的支撑件被安装在机器人框架上，那么这可能是有利的。
29.就更好地控制操作和监测状态来说，如果服务机器人的至少一个工作节点或工作装置设有其位置和/或其状态的至少一个传感器，那么这可能是有利的。在本发明的上下文中，工作节点或工作装置可以例如是：3d纱线搬运设备、管纱搬运设备、纱线端搜寻设备、纱线穿引设备、带偏转器、用于待服务的环锭纺纱机的纱线引导件的控制杆、用于如本文所述管纱或管的下端的支撑件和/或其部件。
30.从控制过程的角度来看且由于重量轻且性能好，如果3d纱线搬运设备、纱线穿引设备（将纱线穿引到待服务的环锭纺纱机的钢丝圈中）、管纱搬运设备和纱线端搜寻设备在第一竖直直线导轨和第二竖直直线导轨上的竖直移动的驱动器至少部分地由步进马达和/或线性马达形成，所述马达连接到控制设备，那么是有利的。
31.从控制过程的角度来看且由于重量轻且性能良好，如果3d纱线搬运设备、纱线穿引设备、管纱搬运装置、纱线端搜寻设备、带偏转器、控制杆（用于纱线引导件）和管纱的下端的支撑件的工作节点和工作组联接到机械和/或气动和/或电子驱动单元，所述驱动单元与控制设备互连，那么是有利的。
32.为了成本效益和减轻重量，如果服务机器人的需要用于其操作的真空或压缩空气的部件，特别是3d纱线搬运设备的抽吸设备、纱线端搜寻设备和纱线穿引设备，被连接到压缩空气源，压缩空气源优选地安装在机器人的下部，那么这可能是有利的。优选地，压缩空气源可沿竖直方向布置在第一竖直直线导轨和第二竖直直线导轨下方，从而获得特别紧凑的服务机器人。
33.另外，如果服务机器人的需要用于其操作的真空或压缩空气的部件设有连接到压缩空气源的至少一个喷射器，那么是有利的，因为甚至从共用压缩空气源来容易且高效地产生真空/抽吸。
34.就机器人操作优化来说，如果3d纱线搬运设备在纱线穿引设备上方被布置在第一竖直直线导轨上，且管纱搬运设备在纱线端搜寻设备上方被布置在第二竖直直线导轨上，
那么是有利的。
35.用于纱线生产的环锭纺纱机的原理包括一排彼此相邻布置的相同纺纱站，所述纺纱站中的每个纺纱站包括粗纱牵伸系统并且适合于将纤维材料通过引导件、气圈抑制罩和钢领板上的钢丝圈引导到管纱，所述管纱被放置在旋转驱动锭子上，由此如本文所述设计的服务机器人沿着所述一排纺纱站可双向位移地布置。
36.服务机器人在环锭纺纱机的纺纱站处的操作方法的原理在于：
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在找到管纱上的纱线端之前：纱线引导件被倾斜，
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搬运设备的扩张器在相应纺纱站处的管纱上方突出，
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管纱被扩张器抓住，抬升到驱动锭子上方和钢领板上方，并移动到机器人中到达纱线端搜寻设备；
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纱线端被找到；
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纱线在管纱与纱线端搜寻设备之间的限定路径中被拉伸，
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3d纱线搬运设备的抽吸设备的嘴部被移动到该限定纱线路径，
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纱线被吸入到抽吸设备中并从纱线端搜寻设备上被接管，
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管纱返回到驱动锭子，
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纱线穿引头朝向管纱与3d搬运设备的抽吸设备之间的纱线倾斜，
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形成斜向纱线穿引部段，其与钢丝圈一起移动到钢领，
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钢丝圈开始按所需方向在钢领上移动并被穿引到斜向纱线穿引部段中，随后，穿引头返回其在机器人中的开始位置处，且3d纱线搬运设备开始以受控方式朝着粗纱牵伸系统移动且同时也侧向移动，以引导纱线在其行进路径上以及在粗纱牵伸系统的端辊之间，纺纱过程开始。
37.在如本文所述的服务机器人的操作方法的变型中，还可以描述为，当布置在环锭纺纱机的纺纱站处以服务相应纺纱站时，纺纱站包括布置在驱动锭子上的管纱和纱线引导件，所述操作方法包含以下步骤：断开驱动锭子的驱动器或制动驱动锭子；执行对于管纱上的纱线端的搜寻；在纺纱站处将纱线引导回其行进路径直到粗纱牵伸系统的端辊之间；开始纺纱。在方法的这种变型中，执行对于管纱上的纱线端的搜寻包括以下步骤：使相应纺纱站的纱线引导件倾斜；将管纱搬运设备的扩张器定位在相应纺纱站处的管纱上方；通过扩张器夹持管纱并将管纱抬升到驱动锭子和钢领板上方，随后将管纱朝着纱线端搜寻设备移动。因此，在找到纱线端后，执行以下步骤：在管纱与纱线端搜寻设备之间的限定路径上拉伸纱线；将3d纱线搬运设备的抽吸设备的嘴部移动到所述限定纱线路径；将纱线吸入抽吸设备中，从而从纱线端搜寻设备接管纱线；通过管纱搬运设备使管纱返回到驱动锭子；使纱线穿引头朝向管纱与3d搬运设备的抽吸设备之间的纱线倾斜以形成斜向纱线穿引部段并将斜向纱线穿引部段移动到带有钢丝圈的钢领；按指定方向移动钢领上的钢丝圈以及将钢丝圈穿引到斜向纱线穿引部段上。随后，纱线穿引头返回其在服务机器人中的开始位置，3d纱线搬运设备以受控方式向粗纱牵伸系统移动，同时也侧向移动，以将纱线引导到其行进路径中并在粗纱牵伸系统的端辊之间，随后重新开始纺纱过程。
38.为了改进对于管纱上的纱线端的搜寻过程，如果在执行对于管纱上的纱线端的搜
寻之前，管纱的自由端倚靠布置在服务机器人的竖直框架处的支撑件，那么可以是有利的。
39.为了更易于操作的原因，如果通过推动可摆动地（枢转地）安装在服务机器人上的控制杆的自由端来使纱线引导件倾斜且可选地待服务的纺纱站的气圈抑制罩由于纱线引导件倾斜而打开，那么是有利的。
40.这个解决方案的优点包含服务机器人的经济空间和重量布置，所述机器人允许在环锭纺纱机上执行服务操作，其中纺纱站以彼此之间非常小的间距布置。另外，所述解决方案导致节省驱动装置并缩短在环锭纺纱机的纺纱站处执行服务操作所需的时间。另一优势是降低了服务机器人的制造成本和操作费用。
附图说明
41.通过以下给出的详细描述和附图，将更全面地理解本文所描述的发明，其不应被认为是对所附权利要求中所描述的发明的限制。
42.图1示意性地示出了服务机器人的布置的斜向前视图；图2示意性地示出了机器人搬运装置和其驱动装置的布置的后视图；图3示意性地示出了机器人上的纺纱站和锭子驱动中断器的侧视图；图4示意性地示出了管纱的工作位置上方的可倾斜纱线引导件的布置；图5示意性地示出了可倾斜纱线引导件的布置，其具有对气圈抑制罩的开口的控制；图6示出了管纱搬运设备相对于纺纱站处的管纱的布置的实例；图7示意性地示出了纱线端搜寻设备在管纱卷装上的布置的实例；图8示意性地示出了抽吸设备和纱线搬运设备在机器人上的布置的实例；图9示意性地示出了用于将纱线穿引到钢丝圈中的设备的布置的实例。
具体实施方式
43.本发明将参考用于纱线生产环锭纺纱机的服务机器人1的示例性实施例来进行描述。
44.当结合附图阅读时，可以更好地理解前述发明内容以及优选实施例的以下详细描述。目前优选的实施例是出于说明本发明的目的，其中贯穿附图的数个视图，相同的数字代表相似的部分，然而，应理解，本发明不限于所公开的具体方法和手段。
45.环锭纺纱机包括一排彼此相邻布置的相同纺纱站，由此纺纱站中的每个纺纱站包括，如图3示意性示出，粗纱牵伸系统0，从未图示出的供应筒管递送给牵伸系统0的纤维材料01从所述牵伸系统引导通过纱线引导件02；气圈抑制罩03和钢丝圈04，所述钢丝圈可在安装在钢领板06上的钢领05上移动，此处可竖直地双向位移地移动直至管纱07上，纤维材料01现作为加捻纱线材料卷绕在所述管纱上。气圈抑制罩03此处可与钢领板06一起可竖直地双向位移。管纱07是带有纱线卷装的管070，放置在驱动锭子08上，所述驱动锭子可旋转地安装在机器的框架09中，由此所述框架在此处例如通过驱动带090来驱动。在未图示的示例性实施例中，驱动锭子08设有单独的驱动器，例如设有内置电动机。
46.服务机器人1沿一排纺纱站可双向位移地布置在例如轨道10上。在示出的示例性实施例中，轨道10与沿着一排纺纱站的位置传感器系统11相关联以控制和停止服务机器人
1在需要服务操作的相应纺纱站处的移动。在未图示的示例性实施例中，用于控制服务机器人1沿一排纺纱站的移动并且用于停止特定纺纱站处的服务机器人1的系统通过另一种合适的方法形成，例如通过在每个纺纱站的驱动锭子08的安装的刚性部分被直接感测时，将位置传感器系统11的传感器布置在每个纺纱站处的驱动锭子08的安装的该刚性部分对面。在另一未图示的示例性实施例中，用于控制服务机器人1沿一排纺纱站的移动和用于停止相应纺纱站处的服务机器人1的系统被形成为上述布置的组合或者甚至形成为另一种布置。
47.当在生产和卷绕纱线期间发生断纱时，这个事实由布置在纺纱站处的未图示传感器记录，并且所述信息被传递给机器的控制单元，在评估来自其他纺纱站的信息和来自服务机器人1的信息之后，所述控制单元决定将服务机器人1移动到相应纺纱站来执行服务操作。
48.服务机器人1包括竖直框架12，其中安装有第一竖直直线导轨120和第二竖直直线导轨121，纺纱站的一些服务设备可竖直地双向位移地安装在所述第一竖直直线导轨和所述第二竖直直线导轨上，由此这些可竖直移动的服务设备例如通过无端齿形带联接到可控驱动器，所述无端齿形带在第一竖直直线导轨120和第二竖直直线导轨121的一端处卷绕在与旋转驱动器联接的驱动带轮上，由此在第一竖直直线导轨120和第二竖直直线导轨121的另一端处，带卷绕在张紧且可自由旋转的滑轮上，如捷克专利申请cz pv 2018-35中更详细地描述。
49.在第一竖直直线导轨120上，3d纱线搬运设备13可竖直地双向位移地安装，适合于吸入并保持纱线并在空间上搬运纱线。图8中详细示出的3d纱线搬运设备13设有抽吸设备130，用于在纺纱站处3d操纵（即空间中的操纵（例如位移））纱线期间吸入并保持纱线，由此抽吸设备130的嘴部1300指向正在被服务的纺纱站的区域，即指向服务机器人1的前侧之前的空间。另外，抽吸设备130的嘴部1300可通过3d搬运设备13的空间定位装置配合搬运设备13在第一竖直直线导轨120上的升降在由纺纱站的高度和宽度确定的必要范围内进行空间调整。3d纱线搬运设备13例如根据捷克专利申请cz pv 2018-48或根据捷克专利申请cz pv 2019-389设计。
50.第一竖直直线导轨120上还可竖直位移地安装有纱线穿引设备，所述纱线穿引设备适合于将纱线穿引到相应纺纱站的钢领05上的钢丝圈04中。在示出的示例性实施例中，纱线穿引设备16在3d纱线搬运设备13下方安装在第一竖直直线导轨120上。在未图示的示例性实施例中，第一竖直直线导轨120上的纱线穿引设备16被安装在3d纱线搬运设备13上方。
51.纱线穿引设备16在图9中详细示出。纱线穿引设备16包括支撑指162，纱线穿引设备16通过所述支撑指倚靠钢领板06的上侧，随后可以将纱线穿引设备16与其在第一竖直直线导轨120上的竖直驱动器断开，且然后第一竖直直线导轨120上的纱线穿引设备16仅由于钢领板06的动作和移动而升高和降低，且因此纱线穿引设备16相对于具有钢丝圈04的钢领05自动调平和设置，而不管钢领板06由于相应一排纺纱站中的其他纺纱站处的纱线继续生产所致的瞬时高度位置如何变化。纱线穿引设备16包括相对于第一竖直直线导轨120斜向倾斜的纱线搬运臂160。倾斜纱线搬运臂160具有自由端，纱线的可旋转纱线穿引头161安装在所述自由端上。可旋转纱线穿引头161设有至少一个，但优选地设有两个纱线销1610，所
述纱线销适合于在带有钢丝圈04的钢领05的法兰处形成斜向纱线穿引部段。可旋转纱线穿引头161还设有至少一个，但优选地设有两个未图示的空气喷嘴，用于在钢领05上沿所需方向移动钢丝圈04并用于将钢丝圈04引导到钢领05的法兰处的斜向纱线穿引部段，如捷克专利申请cz pv 2018-34中更详细描述，所述申请还详细描述了用于将纱线穿引到钢领05上的钢丝圈04中的纱线穿引设备16的构造的操作和示例性实施例。
52.第二竖直直线导轨121上可竖直地双向位移地安装有管纱搬运设备14，所述管纱搬运设备在图6中详细示出并且包括主体141。在示出的示例性实施例中，竖直锭子140利用其上端1400通过主体141中的驱动器142可控地旋转地安装。锭子140在其下端1401处设有扩张器143，所述扩张器适合于通过接触管070的内壁来夹持布置在相应纺纱站处的管纱07。管纱搬运设备14例如根据捷克专利申请cz pv 2018-47设计。
53.在未图示的示例性实施例中，仅扩张器被安装在搬运设备14的主体141上，扩张器143适合于夹持被布置在相应纺纱站处的管纱07。在服务机器人1的框架12上，适合于接收由扩张器143保持的管纱07的竖直锭子140被可旋转地安装在扩张器143的范围内，由此竖直锭子140同时位于纱线端搜寻设备15的范围内，所述纱线端搜寻设备用于搜寻放置在竖直锭子140上的管纱07上的纱线。
54.另外，适合于寻找从驱动锭子08移除的管纱07上的纱线端的纱线端搜寻设备15被可竖直地双向位移地安装在第二竖直直线导轨121上。纱线端搜寻设备15在图7中以地平面示出。在示出的示例性实施例中，纱线端搜寻设备15在管纱07搬运设备14下方被安装在第二竖直直线导轨121上。替代地，在未图示的示例性实施例中，纱线端搜寻设备15在管纱07理设备14上方被安装在第二竖直直线导轨121上。
55.纱线端搜寻设备15包括可移动搜寻带150，所述可移动搜寻带以无端环布置在纱线端搜寻设备15上，由此可移动搜寻带150通过其外表面与带有管纱07的竖直锭子140相关联，从而使纱线端搜寻设备15与管纱07上的纱线卷装的外周相关联。搜寻带150还与抽吸系统151相关联，所述抽吸系统抽吸通过搜寻带150从管纱07上的卷装释放的纱线，这是因为搜寻带150在搜寻管纱07上的纱线端期间通过其外表面“轻轻地”摩擦管纱07上的卷装。为了改进寻找管纱07上的纱线端的过程，在带150摩擦管纱07上的卷装的区域中，辅助抽吸设备（未示出）与搜寻带150的内侧相关联。举例来说，这样的纱线端搜寻设备15是根据捷克专利申请cz pv 2016-746构造的。
56.如果环锭纺纱机未设有驱动锭子08的单独驱动器，而是设有带驱动器，或者可选地设有至少两个相邻纺纱站的驱动锭子08共用的带驱动器，那么带偏转器17被安装在框架12上，理想地安装在对应于相应纺纱站处的驱动锭子08的驱动器的带090的位置的水平高度处，由此带偏转器17适合于例如通过将驱动带090从相应驱动锭子08上移开而断开相应驱动锭子08的驱动器。因此，这个驱动锭子与驱动器断开并与放置在其上的管纱07一起停止。在示例性实施例中，带偏转器17包括至少一个可移动臂170，在所述可移动臂的端部处具有可旋转偏转滑轮171，所述滑轮适合于紧靠在驱动带090的内侧上并且通过按所需方向移动可移动臂170来使驱动带090偏转。在未图示的示例性实施例中，管纱07的手动机械制动器的控制设备被安装在服务机器人1的竖直框架12上。管纱07的（手动）机械制动器是环锭纺纱机的结构的标准部件。因此，机器的相应纺纱站处的管纱07的手动机械制动器受服务机器人1控制。
57.在示出的示例性实施例中，服务机器人1的框架12还包括第一最外竖直梁122和第二最外竖直梁123。可以存在额外的最外竖直梁。第一最外竖直梁122和第二最外竖直梁123分别设置在服务机器人1的竖直框架的相邻的第一竖直直线导轨120和第二竖直直线导轨121与侧边缘124之间。
58.在第二最外竖直梁123上，用于纱线引导件02的控制杆18被可枢转地安装到正被服务的纺纱站的空间中，如图1所示。控制杆18具有自由端180并且适合于通过这个自由端180紧靠在纱线引导件02的保持器020的控制端0200上，以对所述控制端施加压力并且使纱线引导件02的保持器020旋转到其升高的位置，如图3中虚线所指示。在保持器的升高位置中，导轨02和其保持器020都位于管纱07的地平面之外，且因此不会干扰通过管纱搬运设备14操纵管纱07。在示出的示例性实施例中，控制杆18被设计成曲柄杆，其第一端181被横向安装在可旋转水平销182上，所述销联接到旋转驱动器183，所述旋转驱动器被刚性地安装在第二最外竖直梁123上。控制杆18以曲柄方式运动，使得当控制杆的自由端倾斜到正在服务的纺纱站的空间中以将纱线引导件02移动到其升高位置时，控制杆不会干扰管纱07搬运设备14和纱线端搜寻设备15二者的竖直移动和整体操作。在这个实施例中，可倾斜的纱线引导件02可以被设计成例如捷克专利申请 cz pv 2018-50中所示。
59.图5示出了可倾斜纱线引导件02的保持器020通过鲍登缆线（bowden cable）030与气圈抑制罩03的开口的驱动器的联接，其中纱线引导件02的保持器020由于控制杆18的作用而倾斜，同时第一水平销031和第二水平销032可以通过鲍登缆线030旋转，这引起气圈抑制罩03的第一半部0310和第二半部0320旋转，使得气圈抑制罩03打开，在打开状态下的所述气圈抑制罩不妨碍通过搬运设备14来操纵管纱07。
60.在搜寻管纱07上的纱线端期间，框架12上还安装有用于管纱07或管的下端的支撑件19。在所示的实施例中，支撑件19包括倾斜臂190，所述倾斜臂带有用于管纱07或管的下端的未图示支撑表面，由此支撑件19在用于纱线引导件02的控制杆18下方（在竖直方向上）被布置在第二最外竖直梁123上。
61.为了改进服务机器人1的控制，至少一些工作节点和组13、14、15、16、17、18、19可以优选地设有至少一个传感器以获取其空间位置和/或状态。
62.3d纱线搬运设备13、纱线进入钢丝圈04的穿引设备16、管纱07搬运设备14和纱线端搜寻设备15在第一竖直直线导轨120和第二竖直直线导轨121上的竖直移动的驱动器由步进马达和/或线性马达形成，所述马达是具有良好的性能重量比的高度可控装置。这些驱动器设有用于控制其速度和/或位置和/或移动方向的装置以进一步改进服务机器人1的可控性，并联接到控制设备2，所述控制设备安置在服务机器人1的下部中。
63.3d纱线搬运设备13、纱线进入钢丝圈04的纱线穿引设备16、管纱搬运设备14和带偏转器17的纱线端搜寻设备15、用于纱线引导件02的控制杆18和用于管纱07的下端的支撑件19的各个工作节点和工作组可以被联接到机械和/或气动和/或电子驱动单元，所述驱动单元使得能够以小尺寸和低重量实现所需的性能且被联接到控制设备2。
64.需要压缩空气或真空来进行其操作的设备，特别是3d纱线搬运设备13的抽吸设备130、纱线端搜寻设备和纱线穿引设备通过未图示的控制连接到共用压缩空气源3（例如带有压力罐的空气压缩机），所述压缩空气源在所示实施例中被布置在服务机器人1的下部。所谓的喷射器用于产生吸力或真空，所述喷射器被连接到压缩空气源3，接着所述压缩空气
源在所述喷射器的吸嘴上产生真空或吸力作用。
65.在所示的实施例中，当看着服务机器人1的前侧时，即当看着服务机器人1的那侧时，带有预留纱线的管纱4被布置在服务机器人1的右下部分，其中机器上的服务机器人1面向正被服务的纺纱站。
66.根据本发明的服务机器人1的优选实施例以这样的方式操作，使得该操作由以下组成：在第一步骤中，断开驱动锭子08的驱动器和/或（直接）制动驱动锭子08，寻找管纱07上的纱线端，将纱线引导回其在纺纱站处的行进路径直至粗纱牵伸系统的端辊之间并开始纺纱。在找到管纱07上的纱线端之前，纱线引导件02倾斜，管纱搬运设备14在相应纺纱站处的管纱07上方突出，管纱07被夹持并抬升到驱动锭子08上方和钢领板06上方且朝着纱线端搜寻设备15被移动到服务机器人1中并找到纱线端。随后，纱线在管纱07与纱线端搜寻设备15之间的限定路径中被拉伸，由此3d纱线搬运设备13的抽吸设备1300的嘴部1300也被移动到这个限定纱线路径。随后，纱线被吸入抽吸设备130中并从纱线端搜寻设备15中被接管。此后，管纱07返回到驱动锭子08上，纱线穿引头161朝着管纱07与3d纱线搬运设备13的抽吸设备130之间的纱线倾斜，形成斜向纱线穿引部段，斜向纱线穿引部段滑向带有钢丝圈04的钢领05，钢丝圈开始在钢领05上按所需方向移动并被穿引到斜向纱线穿引部段上。随后，纱线穿引头161返回其在服务机器人1中的开始位置，并且3d纱线搬运设备13开始以受控方式朝着粗纱牵伸系统0移动，并且同时也侧向移动以将纱线引导到其行进路径中和粗纱牵伸系统的端辊之间，且接着开始纺纱过程。
67.在所示的实施例中，在服务机器人到达需要服务操作的纺纱站时，即断纱后的纺纱站处时，这个纺纱站的驱动锭子08例如通过关闭单独的驱动器或通过带偏转器17的摆动移动而断开，带偏转器通过其滑轮171使驱动带090从驱动锭子08偏转，或者可选地驱动锭子08通过服务机器人1上未图示的致动器通过自动致动管纱07的机械制动器而被制动。同时，用于纱线引导件02的控制杆18向服务后的纺纱站的空间摆动，推动纱线引导件02的保持器020的控制端0200且使纱线引导件02旋转到其上升位置（通过图3中的虚线指示），其中纱线引导件02和其保持器020都位于管纱07的地平面之外。随着纱线引导件02被抬升，气圈抑制罩03打开，随后纺纱站处的管纱07搬运设备14在管纱07上方突出同时管纱已停止，并且通过在第二竖直直线导轨121上向下移动，其将设有扩张器143的竖直锭子140的下端1401插入管纱07的管070的内部空间中，从而夹持管纱07。替代地或另外，从外部围绕并保持管070（或管纱的其他部分）的保持元件可以被布置在竖直锭子140的下端处。随后，具有附接到其的管纱07的锭子140被抬升到驱动锭子08上方和钢领板06上方，并朝着服务机器人1移动到作用于管纱07上的纱线端搜寻设备15。用于管纱07的下端的支撑件19的倾斜臂190摆动，并且管纱07的下端倚靠这个倾斜臂190上的邻接表面。作用于管纱07上的纱线端搜寻设备15找到纱线端并将纱线端吸入纱线端搜寻设备的抽吸系统151中。因此，纱线在管纱07与作用在管纱07上的纱线端搜寻设备15之间的限定路径中被拉伸。在管纱07和作用于管纱07上的纱线端搜寻设备15之间的这个限定纱线路径处，3d纱线搬运设备13通过其抽吸设备130的嘴部1300到达，吸入纱线并从作用于管纱07上的纱线端搜寻设备15接管纱线。现在纱线在管纱07与3d纱线搬运设备13的抽吸设备130的嘴部1300之间被拉伸，管纱07仍由管纱搬运设备14保持，管纱搬运设备现在移动回纺纱站并将管纱07从顶部放置到仍与驱动器断开的驱动锭子08上，释放管纱07并移动回服务机器人1中。在管纱07返回到驱动锭子08
上的同时，3d纱线搬运设备13向下移动，使得现回到驱动锭子08上的管纱07与3d纱线搬运设备13的吸入设备130的嘴部1300之间的纱线穿过一区域，可旋转纱线穿引头161随后在纱线的纱线穿引设备16的倾斜纱线搬运臂160的端部处向下倾斜进入该区域，并进入钢领05上的钢丝圈04。纱线穿引头161接着形成斜向纱线穿引部段并移动到钢领05，由此意味着斜向纱线穿引部段倾斜地接近安装有钢丝圈04的钢领05的法兰。随后，由于空气喷嘴（未示出）作用于纱线穿引头161上，由此空气喷嘴将空气吹入钢领05与管纱07之间的空间，钢丝圈04开始按所需方向在钢领05上移动并被穿引到钢领05的法兰处的斜向纱线穿引部段上，如捷克专利申请czpv2018-34中更详细地描述。在将纱线穿引到钢丝圈04后，纱线穿引头161返回到其在纺纱站处的工作空间外的开始位置，并且3d纱线搬运设备13开始以受控方式向上移动并同时侧向通过其抽吸设备130的嘴部1300，引导纱线从管纱07穿过钢丝圈04回到其行进路径，即到气圈抑制罩03，到纱线引导件02，并且进一步直到粗纱牵伸系统的端辊之间。这样做时，3d纱线搬运设备13根据气圈抑制罩03的特定实施例要么通过简单地将纱线引导到适当区域来将纱线引导到气圈抑制罩03和纱线引导件02，在所述适当区域处，纱线例如在用于纱线引导件02的控制杆18倾斜后通过简单地关闭气圈抑制罩03（例如，如图5所示）而“自己”到达例如气圈抑制罩03，要么3d纱线搬运设备13通过其抽吸设备130的嘴部1300执行空间移动以将纱线穿引到例如在气圈抑制罩03的第一半部0310和第二半部0320的重叠端之间，或将纱线穿引到纱线引导件02中，如捷克专利申请czpv2018-50所示，和/或穿引到常规的加捻纱线引导件，又名“猪尾”中或穿引到任何其他类型的纱线引导件中。在将纱线引入粗纱牵伸系统的端辊之间后，纺纱站准备重新开始纱线生产，并开始纺纱顺序和纱线生产，包含驱动锭子08的驱动的致动。服务机器人1的节点和组离开纺纱站移动，服务机器人1移动到另一个需要服务操作的纺纱站。
68.本发明适用于用于在制纱纺织机的纺纱站处，特别是在各站之间展现的空间极小并且需要最短时间期间的服务周期的环锭纺纱机中执行服务操作的服务机器人。
69.元件附图标记0牵伸系统01纤维材料02纱线引导件020纱线引导件的保持器0200保持器的控制端03气圈抑制罩030鲍登缆线031第一水平销0310气圈抑制罩的第一半部032第二水平销0320气圈抑制罩的第二半部04钢丝圈05钢领06钢领板07管纱
070管08驱动锭子09机器框架090驱动带1服务机器人2控制设备3压缩空气源10轨道11位置传感器系统12竖直框架120第一竖直直线导轨121第二竖直直线导轨122第一最外竖直梁123第二最外竖直梁133d纱线搬运设备130抽吸设备1300（抽吸设备的）嘴部14管纱搬运设备140竖直锭子141（管纱搬运设备的）主体142竖直锭子的驱动器143扩张器1400（竖直锭子的）上端1401（竖直锭子的）下端15纱线端搜寻设备150（纱线端搜寻设备的）搜寻带151抽吸系统16纱线穿引设备160纱线搬运臂161纱线穿引头1610纱线销162支撑指17带偏转器170（带偏转器的）臂171偏转滑轮18（用于待服务环锭纺纱机的纱线引导件的）控制杆180（控制杆的）自由端181控制杆的第一端（曲柄杆实施例）182水平销
183旋转驱动器19（用于管纱或管的下端的）支撑件190（支撑件的）倾斜臂。