一种纺织挂纱机器人的制作方法

1.本发明涉及纺织设备技术领域，更具体地说，涉及一种纺织挂纱机器人。


背景技术：

2.纺纱织布行业从纱卷到纺纱成布需要一系列繁杂的工艺流程，包括挂纱、卷纱、酸洗、烫染、织纱等，其中，挂纱是一个需要大量人工的工序流程，需要工人利用登高梯手持纱卷将纱卷一个个的挂放安装在纱架上再进行抽纱，重复工作，效率较低，而且随着用工成本的不断增高，挂纱工序大量工人也增加了企业的制造成本，况且抽纱车间常年高温，与酸洗车间临近，空气中存在大量的酸硫气体离子，影响人体健康。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种纺织挂纱机器人，可以有效解决现有技术中的问题。
4.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
5.一种纺织挂纱机器人，包括：挂纱机构，用于对纱件进行抓取，以控制纱件挂放在纱架上或从纱架上卸下；机械臂，机械臂与挂纱机构连接，以控制挂纱机构运动至待抓取挂放或抓取拆卸的纱件位置；机器人底盘，机器人底盘与机械臂连接，以带动机械臂和挂纱机构运动至待抓取安装或抓取拆卸纱件的纱架位置。
6.可选地，所述挂纱机构包括：安装架，与机械臂连接，以在机械臂的控制下进行运动；驱动部件，连接在安装架上；取放部件，连接在安装架上，且与驱动部件连接，以在驱动部件的驱动下对纱件进行抓取或卸放。
7.可选地，所述取放部件包括：圆柱箱，固定在安装架上；旋转轴，旋转轴上端与驱动部件连接，旋转轴中部转动在圆柱箱上；旋转盘，旋转盘转动配合在圆柱箱内，且与旋转轴下端固定连接；取放夹杆，取放夹杆设有三根，三根取放夹杆上端滑动配合在旋转盘上的三个传动滑道内，三个传动滑道均匀环绕设置在旋转轴外侧，三个传动滑道的一端靠近旋转轴设置、另一端远离旋转轴设置；导向横杆，导向横杆设有三根，三根导向横杆连接在圆柱箱外侧面的三个横向滑孔内，三根取放夹杆中部滑动在三根导向横杆上。
8.可选地，所述取放夹杆包括：滑柱，滑柱滑动配合在传动滑道内，以在旋转盘的控制下远离或靠近旋转轴；滑动架，滑动架滑动配合在导向横杆上，且与滑柱连接；夹轴，夹轴上端固定在滑动架上、下端穿出至圆柱箱外部。
9.可选地，所述取放夹杆还包括：阶梯转轴，阶梯转轴的上端轴体转动配合在夹轴的纵向通孔内，阶梯转轴的下端轴体的直径与夹轴的直径相同；阶梯转轴的下端轴体上均匀环绕设置多个纵向防滑槽，纵向防滑槽内胶接有防滑条。
10.可选地，所述取放夹杆还包括：锥齿轮一，锥齿轮一固定在阶梯转轴的上端轴体顶部；旋转滑管，旋转滑管转动在滑动架上，且与导向横杆滑动配合，导向横杆上设有导向凹槽，导向凹槽与旋转滑管内的导向凸棱滑动配合；锥齿轮二，锥齿轮二固定在旋转滑管上，且与锥齿轮一啮合。
11.可选地，所述取放夹杆还包括：弧形挡板和伸缩滑杆，伸缩滑杆下端与弧形挡板一端固定，伸缩滑杆上端滑动在阶梯转轴底部的多棱滑道内，伸缩滑杆与多棱滑道内侧的顶面之间固定有压缩弹簧。
12.可选地，所述导向横杆穿出至圆柱箱外侧的一端固定锥齿轮三，锥齿轮三与转动在圆柱箱外侧面的锥齿轮四啮合连接，锥齿轮四上端均匀环绕固定多根防护轴，多根防护轴上端固定摩擦联动环，摩擦联动环与驱动部件连接。
13.可选地，所述驱动部件包括驱动电机，驱动电机的输出轴传动连接第一多棱杆，第一多棱杆滑动在旋转柱一端的多棱滑道内，旋转柱转动在控制架上，控制架固定在电动推杆一端，电动推杆另一端固定在安装架上，旋转柱上固定摩擦传动轮，摩擦传动轮垂直摩擦传动连接摩擦联动环；旋转柱另一端的多棱滑道内滑动配合第二多棱杆，第二多棱杆固定在第一转盘一端，第一转盘和旋转柱之间通过压簧固定连接，第一转盘另一端均匀环绕固定多根联动插杆；多根联动插杆与第二转盘上的多个联动插孔一一相对设置；第二转盘固定在蜗杆一端，蜗杆通过支架转动在圆柱箱上，蜗杆啮合蜗轮，蜗轮固定在横轴上，横轴通过支架转动在圆柱箱上，横轴上固定传动锥齿轮，传动锥齿轮与固定在旋转轴上的从动锥齿轮啮合。
14.可选地，所述圆柱箱底部滑动配合滑动箱盖，滑动箱盖上均匀环绕设置三个内外滑道，三个夹轴与三个内外滑道一一滑动配合；滑动箱盖上固定滑动挡环，滑动挡环滑动配合在圆柱箱内侧面上，滑动箱盖的中心转动连接调控螺杆，调控螺杆下端固定旋拧挡环，调控螺杆上端螺纹配合在中心块的内螺纹槽内，中心块外侧与三根导向横杆转动连接；旋转轴下端转动在中心块上。
15.可选地，所述调控螺杆上套设张紧弹簧，张紧弹簧位于中心块和滑动箱盖之间。
16.本发明的有益效果：
17.本发明的一种纺织挂纱机器人，内部设有用于将纱件挂放在纱架上或从纱架上卸下的挂纱机构，无需人工挂纱，稳定性好，效率较高，且挂纱机构可以适用于多种不同尺寸的纱件的抓取，适用范围广，实用性强；本发明内部设有机器人底盘，机器人底盘用于控制本发明整体位置的移动，以便于带动机械臂与挂纱机构运动至待抓取挂放或抓取拆卸的纱件位置，从而实现纱件的抓取工作，自动化程度较高，无需人力控制，可在一定程度上提高纺织效率。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例提供的挂纱机构的示意图一；
21.图2为本发明实施例提供的挂纱机构的示意图二；
22.图3为本发明实施例提供的挂纱机构的剖视图；
23.图4为本发明实施例提供的安装架的结构示意图；
24.图5为本发明实施例提供的驱动部件的结构示意图；
25.图6为本发明实施例提供的取放部件的结构示意图；
26.图7为本发明实施例提供的取放部件的局部结构示意图；
27.图8为本发明实施例提供的滑动箱盖的结构示意图；
28.图9为本发明实施例提供的旋转盘的结构示意图；
29.图10为本发明实施例提供的取放夹杆的结构示意图。
30.图标：安装架1；驱动部件2；驱动电机21；第一多棱杆22；旋转柱23；控制架24；电动推杆25；摩擦传动轮26；第二多棱杆27；第一转盘28；联动插杆29；第二转盘210；蜗杆211；蜗轮212；横轴213；传动锥齿轮214；从动锥齿轮215；取放部件3；圆柱箱31；滑动箱盖311；滑动挡环312；调控螺杆313；旋拧挡环314；旋转轴32；旋转盘33；取放夹杆34；滑柱341；滑动架342；夹轴343；阶梯转轴344；锥齿轮一345；旋转滑管346；锥齿轮二347；弧形挡板348；伸缩滑杆349；导向横杆35；锥齿轮三36；锥齿轮四37；防护轴38；摩擦联动环39。
具体实施方式
31.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
33.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本技术可实施的范畴。
36.下面结合附图1-10对本发明作进一步详细说明。
37.如图1-10所示，一种纺织挂纱机器人，包括：挂纱机构，用于对纱件进行抓取，以控
制纱件挂放在纱架上或从纱架上卸下；机械臂，机械臂与挂纱机构连接，以控制挂纱机构运动至待抓取挂放或抓取拆卸的纱件位置；机器人底盘，机器人底盘与机械臂连接，以带动机械臂和挂纱机构运动至待抓取安装或抓取拆卸纱件的纱架位置。
38.本发明的一种纺织挂纱机器人，可以有效解决现有技术中人工挂纱存在的问题；本发明的内部设有机器人底盘，机器人底盘可为四轮马达小车，在控制器的控制下进行移动，优选为麦克纳姆轮四轮底盘，可以实现全向运动，灵活性更强，机器人底盘用于控制本发明整体位置的移动，以便于带动机械臂与挂纱机构运动至待抓取挂放或抓取拆卸的纱件位置，从而实现纱件的抓取工作，自动化程度较高，无需人力控制，可在一定程度上提高纺织效率；本发明内部的机械臂可采用市场上购置的机械臂，可以带动挂纱机构进行多向运动，从而使得挂纱机构将纱件挂放在纱架上或从纱架上卸下的挂纱机构，无需人工挂纱，稳定性好，效率较高，且挂纱机构可以适用于多种不同尺寸的纱件的抓取，适用范围广，实用性强。
39.所述挂纱机构包括：安装架1，与机械臂连接，以在机械臂的控制下进行运动；驱动部件2，连接在安装架1上；取放部件3，连接在安装架1上，且与驱动部件2连接，以在驱动部件2的驱动下对纱件进行抓取或卸放。
40.所述挂纱机构用于将纱件挂放在纱架上或从纱架上卸下的挂纱机构，在使用时，将安装架1与机械臂连接，使得安装架1可以在机械臂的控制下进行运动，从而带动取放部件3运动至待挂放或卸下的位置，然后将驱动部件2启动，驱动部件2启动后可以控制取放部件3对纱件进行抓取或卸放。
41.所述取放部件3包括：圆柱箱31，固定在安装架1上；旋转轴32，旋转轴32上端与驱动部件2连接，旋转轴32中部转动在圆柱箱31上；旋转盘33，旋转盘33转动配合在圆柱箱31内，且与旋转轴32下端固定连接；取放夹杆34，取放夹杆34设有三根，三根取放夹杆34上端滑动配合在旋转盘33上的三个传动滑道内，三个传动滑道均匀环绕设置在旋转轴32外侧，三个传动滑道的一端靠近旋转轴32设置、另一端远离旋转轴32设置；导向横杆35，导向横杆35设有三根，三根导向横杆35连接在圆柱箱31外侧面的三个横向滑孔内，三根取放夹杆34中部滑动在三根导向横杆35上。
42.所述取放部件3对纱件进行抓取或卸放时，将驱动部件2启动，驱动部件2启动后可以带动旋转轴32进行顺时针转动或逆时针转动，从而带动旋转盘33转动，当旋转盘33转动时，旋转盘33上的传动滑道与取放夹杆34接触的位置发生变化，由于三个传动滑道的一端靠近旋转轴32设置、另一端远离旋转轴32设置，因此，旋转盘33可以通过传动滑道控制取放夹杆34与旋转轴32之间的距离发生变化，从而控制取放夹杆34在导向横杆35上滑动，使得取放夹杆34进行内外方向的运动，从而实现对不同尺寸纱件的夹取或卸放；三根导向横杆35起到导向限位的作用，保证取放夹杆34内外方向的稳定性。
43.所述取放夹杆34包括：滑柱341，滑柱341滑动配合在传动滑道内，以在旋转盘33的控制下远离或靠近旋转轴32；滑动架342，滑动架342滑动配合在导向横杆35上，且与滑柱341连接；夹轴343，夹轴343上端固定在滑动架342上、下端穿出至圆柱箱31外部。
44.所述取放夹杆34内的滑柱341用于配合旋转盘33的传动滑道进行调节，控制滑动架342在导向横杆35上滑动，并通过滑动架342带动夹轴343进行内外运动，通过三根夹轴343实现对纱件的夹取或卸放。
45.所述取放夹杆34还包括：阶梯转轴344，阶梯转轴344的上端轴体转动配合在夹轴343的纵向通孔内，阶梯转轴344的下端轴体的直径与夹轴343的直径相同；阶梯转轴344的下端轴体上均匀环绕设置多个纵向防滑槽，纵向防滑槽内胶接有防滑条。
46.所述阶梯转轴344的上端轴体可以在夹轴343的纵向通孔内转动，阶梯转轴344的下端轴体可以与纱件相对转动；阶梯转轴344上设有防滑条，可以提高其与纱件接触的稳定性。
47.所述取放夹杆34还包括：锥齿轮一345，锥齿轮一345固定在阶梯转轴344的上端轴体顶部；旋转滑管346，旋转滑管346转动在滑动架342上，且与导向横杆35滑动配合，导向横杆35上设有导向凹槽，导向凹槽与旋转滑管346内的导向凸棱滑动配合；锥齿轮二347，锥齿轮二347固定在旋转滑管346上，且与锥齿轮一345啮合。
48.所述导向横杆35上设有导向凹槽，导向凹槽与旋转滑管346内的导向凸棱滑动配合，在转动导向横杆35时可以带动旋转滑管346转动，从而可以带动锥齿轮二347转动，锥齿轮二347转动时可以啮合锥齿轮一345转动，从而控制阶梯转轴344进行转动，阶梯转轴344转动时可以带动纱件进行转动，使得纱件的不同位置与夹轴343接触并相对滚动配合，夹轴343上可设置压力传感器，在纱件的不同位置与夹轴343接触时，可以通过压力传感器不断检测压力，如果压力发生较大变化，则说明纱件的缠绕存在不均匀性，可判断纱件是否为合格产品，当纱件的不均匀性较大时，由于三个夹轴343均匀环绕的夹持在纱件的不同位置，此时夹持在三个夹轴343内的纱件的中心孔与旋转轴32的轴线可能发生偏移，此时在挂纱时，容易导致无法精准的对准挂纱杆的问题，因此在挂纱前对纱件缠绕的均匀性进行检测十分重要。
49.所述取放夹杆34还包括：弧形挡板348和伸缩滑杆349，伸缩滑杆349下端与弧形挡板348一端固定，伸缩滑杆349上端滑动在阶梯转轴344底部的多棱滑道内，伸缩滑杆349与多棱滑道内侧的顶面之间固定有压缩弹簧。
50.所述阶梯转轴344转动时还可以带动伸缩滑杆349转动，伸缩滑杆349转动可以带动弧形挡板348转动，从而可以使得弧形挡板348卡挡在纱件的下方；在进行纱件的夹取时，弧形挡板348底部与放置纱件的平台的台面接触后，伸缩滑杆349对压缩弹簧进行压缩，控制三个夹轴343对纱件进行夹持，然后控制纱件升起，此时随着弧形挡板348与放置纱件的平台的台面分离，此时，弧形挡板348可以在压缩弹簧的弹力作用下向外侧运动，使其后续旋转时可以卡挡在纱件下方，从而起到对纱件底部进行卡挡的作用，防止纱件挂放或卸下的时候坠落在地。
51.所述导向横杆35穿出至圆柱箱31外侧的一端固定锥齿轮三36，锥齿轮三36与转动在圆柱箱31外侧面的锥齿轮四37啮合连接，锥齿轮四37上端均匀环绕固定多根防护轴38，多根防护轴38上端固定摩擦联动环39，摩擦联动环39与驱动部件2连接。驱动部件2可以摩擦传动控制摩擦联动环39进行转动，摩擦联动环39转动时可以带动多根防护轴38进行环绕运动，从而带动锥齿轮四37绕自身轴线转动，锥齿轮四37转动时可以啮合传动多个锥齿轮三36进行转动，从而通过多个锥齿轮三36带动多根导向横杆35转动，最终带动三根阶梯转轴344转动，可通过三根阶梯转轴344转动控制纱件进行转动，以对纱件缠绕的均匀性进行检测，也可通过三根阶梯转轴344转动控制三个弧形挡板348转动，通过三个弧形挡板348卡挡在纱件底部，实现对纱件的防护。
52.所述驱动部件2包括驱动电机21，驱动电机21的输出轴传动连接第一多棱杆22，第一多棱杆22滑动在旋转柱23一端的多棱滑道内，旋转柱23转动在控制架24上，控制架24固定在电动推杆25一端，电动推杆25另一端固定在安装架1上，旋转柱23上固定摩擦传动轮26，摩擦传动轮26垂直摩擦传动连接摩擦联动环39；旋转柱23另一端的多棱滑道内滑动配合第二多棱杆27，第二多棱杆27固定在第一转盘28一端，第一转盘28和旋转柱23之间通过压簧固定连接，第一转盘28另一端均匀环绕固定多根联动插杆29；多根联动插杆29与第二转盘210上的多个联动插孔一一相对设置；第二转盘210固定在蜗杆211一端，蜗杆211通过支架转动在圆柱箱31上，蜗杆211啮合蜗轮212，蜗轮212固定在横轴213上，横轴213通过支架转动在圆柱箱31上，横轴213上固定传动锥齿轮214，传动锥齿轮214与固定在旋转轴32上的从动锥齿轮215啮合。
53.所述驱动电机21启动后，可以传动带动第一多棱杆22转动，第一多棱杆22转动时可以带动旋转柱23转动，旋转柱23转动时可以通过第二多棱杆27带动第一转盘28转动，当电动推杆25控制旋转柱23上的摩擦传动轮26与摩擦联动环39接触时，联动插杆29与第二转盘210上的联动插孔处于分离状态，此时旋转柱23转动时可以带动摩擦传动轮26转动，从而带动摩擦联动环39转动；当电动推杆25控制联动插杆29与第二转盘210上的联动插孔插接配合时，旋转柱23上的摩擦传动轮26与摩擦联动环39分离，此时，联动插杆29带动第二转盘210转动，第二转盘210转动带动蜗杆211转动，蜗杆211啮合传动蜗轮212转动，蜗轮212转动通过横轴213带动传动锥齿轮214转动，传动锥齿轮214转动啮合从动锥齿轮215转动，从而通过从动锥齿轮215带动旋转轴32转动，实现夹取或卸放纱件。
54.所述圆柱箱31底部滑动配合滑动箱盖311，滑动箱盖311上均匀环绕设置三个内外滑道，三个夹轴343与三个内外滑道一一滑动配合；滑动箱盖311上固定滑动挡环312，滑动挡环312滑动配合在圆柱箱31内侧面上，滑动箱盖311的中心转动连接调控螺杆313，调控螺杆313下端固定旋拧挡环314，调控螺杆313上端螺纹配合在中心块的内螺纹槽内，中心块外侧与三根导向横杆35转动连接；旋转轴32下端转动在中心块上。滑动箱盖311的结构设置，使得三个夹轴343伸出至圆柱箱31外的长度可以进行调节，以便适用于不同长度的纱件的使用，调节十分便捷，调节时转动旋拧挡环314带动调控螺杆313转动，调控螺杆313转动时改变其与中心块的接触位置，从而带动滑动箱盖311和滑动挡环312在圆柱箱31内侧面上滑动，从而控制滑动箱盖311和滑动挡环312伸出至圆柱箱31外侧的长度，最终调节夹轴343伸出至圆柱箱31外的长度。
55.所述调控螺杆313上套设张紧弹簧，张紧弹簧位于中心块和滑动箱盖311之间；旋转轴32转动连接在中心块的内侧，中心块的外侧与三根导向横杆35转动连接。张紧弹簧的设置，可以提高中心块和滑动箱盖311相对运动后的稳定性。
56.原理：本发明的一种纺织挂纱机器人，可以有效解决现有技术中人工挂纱存在的问题；本发明的内部设有机器人底盘，机器人底盘可为四轮马达小车，在控制器的控制下进行移动，优选为麦克纳姆轮四轮底盘，可以实现全向运动，灵活性更强，机器人底盘用于控制本发明整体位置的移动，以便于带动机械臂与挂纱机构运动至待抓取挂放或抓取拆卸的纱件位置，从而实现纱件的抓取工作，自动化程度较高，无需人力控制，可在一定程度上提高纺织效率；本发明内部的机械臂可采用市场上购置的机械臂，可以带动挂纱机构进行多向运动，从而使得挂纱机构将纱件挂放在纱架上或从纱架上卸下的挂纱机构，无需人工挂
纱，稳定性好，效率较高，且挂纱机构可以适用于多种不同尺寸的纱件的抓取，适用范围广，实用性强。
57.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
58.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。