一种筒子纱顶锁的解锁方法及其装置与流程

本发明申请涉及一种筒子纱顶锁的解锁方法及其装置,是对纱线染色过程工艺的改进,属于印染设备自动化技术领域。

背景技术：

在传统的纱线染色工业中,一直以来都是以人手方法将绕了纱线的筒子纱逐一叠放进纱架的每枝纱竹上,跟着将纱架运送进染色机的染缸内,然后将染液泵进纱架，令染液从纱竹上的孔洞渗出，继而穿过筒子纱内层回到染缸底部，完成一个染液流动的循环。为了达到最佳的染色效果，必须使染液集中穿透筒子纱，令每根纱线的纤维组织均匀与染液的微细颜料分子接触，因此叠放的筒子纱必需紧连在一起，减低染液从筒子纱的连接面漏出。由于这种需要，在进行液染前会将顶锁装置安装在纱竹顶部，这样除了把处于下面的筒子纱层层压住，更可以锁定筒子纱位置，避免染液将累叠的筒子纱冲起，顶锁装置亦必须在工艺的不同程序中灵活锁定及解除。

随着纺织业界对生产效率的要求不断提高，纱线染色机的自动化控制亦跟着普及，而反观全人手控制需倚靠操作员在染色过程中担当重要角色，不但增加了生产成本，更令染色效果侧重于操作员的技巧及经验，以致批次之间质量参差不一。而且人为错误难以避免，以致费时失效。在自动化控制的普及下，传统人手控制的依赖渐渐减少，但是现今主流的自动化控制甚少涉及解除顶锁装置，令筒子纱染色工艺仍需倚赖人手协助，无法达至全面自动化。

随着科技的急速发展以及国家对自动化技术的积极推动,作为一个重要工业产业的染整机械已被列入工业自动化的重点项目。为配合智能染厂项目发展,上述使用人手操作的筒子纱解锁方法是为首要解决的一部份,以机电控制代替人手去处理,能大大提升生产效率和经济效益。为了全面打造无人化染厂的配置,一种全自动监测顶锁方位及和解锁的装置实是有迫切需求的。

技术实现要素：

现有的筒子纱顶锁装置的解锁方法主要把顶锁装置内的锁定装置把手往上驱动，令锁定装置解除，顶锁装置便可以自由取出，在实践中需要一种能准确地执行自动解锁的设备。

本发明申请的目的是提供一种筒子纱顶锁的解锁方法及其装置，在一批筒子纱完成染色后设备可以自动监测到顶锁装置的方位，并把固定在纱竹上的顶锁装置解除以及移走，使累叠在纱竹上的筒子纱可以从纱竹上取出。

具体来说，本发明申请所述的筒子纱顶锁的解锁装置，包括解锁器、转动驱动器和机械臂，所述机械臂连接转动驱动器，转动驱动器连接并可转动解锁器，解锁器用来与筒子纱顶锁结合并解锁。

进一步的，所述的解锁器为中空管状结构，中空部分用来容纳筒子纱顶锁，解锁器的下边沿开有数个用于容纳筒子纱顶锁的把手的卡槽，卡槽上设有卡槽平台，卡槽平台的末端为向上倾斜的卡槽斜台。

进一步的，所述解锁器上设有感应器,用来感应筒子纱顶锁的把手位置。

更进一步的，所述感应器包括雷射式或接近式感应器，在实际应用时，以能可靠地感应到顶锁装置上的把手位置作为考虑的主要因素。解锁装置的大小尺寸,形状及结构不限，用料亦不限,以能配合解锁顶锁装置的实质要求作考虑，感应器的数量以及分布模式不限。

进一步的，所述解锁器的顶部一体连接到转动驱动器,成为一结合体。

进一步的，所述机械臂为多轴关节式机械臂。

进一步的，所述转动驱动器是慢速旋转驱动器,其功能是将解锁装置转动,令解锁装置上的卡槽入口能对准顶锁装置上的把手,以便进行函接，以及配合机械臂的动作令进入了卡槽入口的把手转入卡槽平台的部分。

所述转动驱动器的大小、尺寸、形状及结构不限。所述转动驱动器的驱动方法、速度和角度的调量亦不限,以能配合顶锁装置本身的实质解锁要求作考虑。

所述机械臂用来移动转动驱动器和解锁器的结合体，主要的移动动作是将结合体运送至需要解除顶锁的纱竹上方、将结合体垂直下降至控制高度以及配合转动驱动器的动作,将顶锁装置的把手推高,同时将结合体垂直上升至离开纱竹顶的安全高度，最后负责把其带离纱竹上方位置。卸下拆除的顶锁装置后，解锁装置可以在机械臂驱动下移动至下一支纱竹上方继续进行解除顶锁的工作。本发明申请中，选用的机械臂的种类和规格不限,以能配合实质解锁要求作考虑。

本发明申请的另一个目的是提供筒子纱顶锁的解锁方法，包括如下步骤：（1）所述机械臂把解锁器与转动驱动器二者的结合体运送至需要解除顶锁的纱竹上方；（2）到达指定位置后,转动驱动器则旋转解锁装置，直至设置在解锁装置上的感应器找出顶锁装置上的把手位置；（3）机械臂将结合体下降，直到顶锁装置的把手进入解锁装置卡槽的入口，下降完成后顶锁装置的把手会高于卡槽的斜台；（4）此时转动驱动器与机械臂共同配合作出旋转及上升的动作，使顶锁装置的把手扣在解锁装置卡槽平台，卡槽斜台此时便限制顶锁装置把手的摆动；（5）机械臂会继续升高，会同时把顶锁装置把手推高,令顶锁装置内的锁定装置解除锁定状态,机械臂同时把解除锁定状态的顶锁装置帶离纱竹，完成整套解锁及移除顶锁的动作。

附图说明

图1表示叠放在纱竹上的筒子纱被顶锁装置限制了纵向的移动；

图2表示机械臂将转动驱动器和解锁装置运送至需要解锁的纱竹上方；

图3表示解锁装置上的感应器需要旋转来对准解锁装置的锁定装置把手的位置；

图4表示解锁装置的结构；

图5表示机械臂与转动驱动器配合,将顶锁装置的把手带入解锁装置的卡槽内；

图6表示解锁及移除顶锁装置的动作；

其中，1为筒子纱、2为纱竹、3为顶锁装置、4为防渗透碟、5为机械臂、6为转动驱动器、7为解锁装置、8为感应器、9为锁定装置把手、10为解锁装置卡槽、11为卡槽斜台、12为卡槽平台、13为卡槽入口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明申请所述的技术方案进行非限制性的描述。

图1表示筒子纱1叠放在纱竹2上,顶锁装置3是通过防渗透碟4,把处于下面的筒子纱1的纵向移动给限制住，在减低染液从筒子纱1的连接面漏出的同时，也可以在处染时锁定筒子纱1的位置。

图2表示转动驱动器6与解锁装置7连接成为一结合体,而机械臂5跟据纱竹2在纱盘(图未有所示)的座标数据,将结合体运送至需要解除顶锁的纱竹2的上方，此时解锁装置7与顶锁装置3以及防渗透碟4保持同心。此外，解锁装置7上装设有传感器8。

图3表示在本实施例中,解锁装置7上设置了三个平均分布的感应器8,用来感应顶锁装置3上的锁定装置把手9。图中表示感应器8尚未对准解锁装置7的锁定装置把手9之位置。

图4表示解锁装置7的圆管形结构，管体的中央空间是用来容纳立顶锁装置3本身的体积。管身下部分有3个平均分布的解锁装置卡槽10，卡槽10的垂直入口13和卡槽10上方的平行空间形成一曲角形状,而卡槽10再分有卡槽斜台11及卡槽平台12两部分。上述的平行空间也是锁定装置把手9于解锁装置7内移动的路径。

图5表示在解锁过程中，机械臂5负责把转动驱动器6与解锁装置7结合体运送至需要解除顶锁的纱竹2的上方。转动驱动器6则带动解锁装置7作出旋转，直至装设在解锁装置7上的感应器8找出顶锁装置3的锁定装置把手9的位置。机械臂5便会把结合体下降，直至锁定装置把手9进入解锁装置7的卡槽入口13，下降完成后顶锁装置3的锁定装置把手9会高于卡槽10的卡槽斜台11。

图6表示转动驱动器6与机械臂5共同配合作出旋转及上升的动作，使顶锁装置3的锁定装置把手9扣在解锁装置7的卡槽平台12上，卡槽斜台11此时便负责限制锁定装置把手9的摆动。机械臂5会继续升高，将锁定装置把手9推高,令顶锁装置3内的锁定装置解除锁定状态,机械臂5并同时把顶锁装置3抽离纱竹2，完成整套解锁及移除顶锁装置3的动作。

本发明申请所提供的解锁装置及方法，所述的锁为任何有以下设计的锁定装置:以把手往单一方向施以力度推动，改变把手位置及方向作为解除锁定状态的装置。以上所提及的把手泛指提供接触面作为力传导的媒介，而不受其形状的限制。

由于此类锁定装置常见于纱竹顶锁，所以它作为本发明申请所述装置及方法的主要应用对象。但涉及以上设计的锁定装置并不局限于纱竹顶锁，因此本发明申请能广泛地应用于任何涉及以上设计的锁定装置。

应该理解的是,上述内容包括附图均非对所述技术方案的限制,事实上,凡以相同或近似原理对所述技术方案进行的改进,包括结构的尺寸、形状、所用材质的改变,以及功能相似元件的替换,都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。