本实用新型属于环锭纺纱系统纺纱设备技术领域，涉及一种上锭杆悬锭自动落纱粗纱机。
背景技术：
纺织工业是我国传统支柱产业、重要的民生产业和创造国际化新优势的产业。上世纪八十年代末，为改变我国环锭纺纱系统粗纱机落后状态，“新型粗纱机的设计和制造”项目被列为“七五”国家重点科技攻关项目，纺织部采取招标方法竞选制造单位。并按上世纪八十年代水平，规定了新型粗纱机的主要技术特征为：采用悬锭锭翼，锭翼最高机械转速1200R/min，工艺转速1000R/min；采用三罗拉或四罗拉双短皮圈牵伸型式、弹簧加压和上、下绒带加吸风的牵伸自动清洁装置；粗纱卷装尺寸Φ150×400；采用锥轮三自动和定长、定向、定位的半自动落纱方式；为减少卷装增大后大、小纱粗纱伸长率差异，配有机械式粗纱张力微调装置等，二年后国产悬锭棉纺粗纱机样机试制成功，经过纺织部验收，确定天津纺织机械厂的FA401型粗纱机（锭距216mm）、无锡纺织机械厂的FA415型粗纱机（锭距220mm）、河北太行纺织机械厂的FA421型粗纱机（锭距220mm）为终选中标机型，其后各厂按用户需要又开发了小锭距孳生机型FA402型粗纱机（锭距185mm）和ASFA411、 FA423型粗纱机（锭距194mm）。九十年代起这些高速、大卷装、自动化程度较高的悬锭粗纱机开始装备新建的纺纱厂并取代老厂广泛使用的A系列托锭粗纱机，批量出口发展中国家，对我国纺纱厂成纱质量提高、劳动生产率提高、成纱成本降低、操作工劳动强度降低起十分重要的作用。20多年来这些设备装备了国内、外大量纺纱厂。
由于当时顾及我国纺织机械制造业装备水平、攻关难度和粗纱机产品成本，开发新型粗纱机时主要参考样机为机械结构相对较简单的上锭杆悬锭粗纱机，该机型配用上锭杆式悬锭锭翼（粗纱筒管上端由与锭翼联为一体的锭杆定位者为上锭杆式悬锭锭翼；粗纱筒管上端由与筒管齿轮座联为一体的锭杆定位者为下锭杆式悬锭锭翼）。采用单电机传动：粗纱的双锥园柱形卷装由锥轮变速机构和复杂的成形机构来实现，随着控制技术的进步与发展，21世纪初电脑控制的多电机传动粗纱机（“电脑机”）问世并开始成熟地大面积使用。到2014年全国纱锭数达1.3亿锭，粗纱机配套量近3万台，除少量老厂仍使用A系列托锭粗纱机以外，其余无论是单电机传动粗纱机（铁砲机），还是多电机传动粗纱机（“电脑机”），其配套锭翼多数为上锭杆悬锭锭翼。
随着市场需求的变化，特别是纺织行业在面临国际竞争格局重构、生产要素比较优势改变的形势下，进入产能过剩、升级转型、创新驱动的新常态。由于纺纱厂工人要三班运转；劳动强度大；劳动环境差（高温、高湿、高噪声、高含尘量），招工难的形势较别的制造业更为严峻，往往只能提高福利待遇才能留住工人，人工成为最主要的纺纱成本之一；另外，对环锭纺纱系统的粗纱工序而言，工人落纱时需弯腰把100多个重2—3kg的粗纱从机内中取出并放入空筒管，工人腰肌劳损严重，一般女工超过30岁就难以胜任；因此粗纱自动集体落纱的需求十分迫切。为降本增效，国内新厂建设已开始采用自动集体落纱粗纱机及粗细联装置：实现粗纱定长、定向、定位停车；空满管自动交换；自动生头进行下一轮纺纱。粗纱自动输送到纱库、再由纱库按细纱机需要自动输送到细纱机备纱位置，其中有粗纱尾纱自动清理、纱管自动识别等功能。自动集体落纱粗纱机及粗细联装置为纺纱厂带来了劳动生产率提高；操作工劳动强度降低；减少成品纱疵，质量提高；为纺纱厂生产自动化、少人化创造了条件。
但是，我国目前生产的外置式或内置式自动集体落纱粗纱机全部采用下锭杆式悬锭锭翼，使用上锭杆悬锭粗纱机的纺纱厂粗纱要自动集体落纱，必先淘汰旧机，然后购买和安装新的下锭杆式悬锭自动集体落纱粗纱机。这样改造，不光浪费极大，不符合国家的低碳政策，而且新机的高昂价格（50万元/台以上），更使纺纱厂望而却步。
技术实现要素：
本实用新型针对上述问题，提供一种上锭杆悬锭自动落纱粗纱机，该粗纱机能够实现上锭杆悬锭粗纱机的自动落纱。
按照本实用新型的技术方案：一种上锭杆悬锭自动落纱粗纱机，其特征在于：包括立柱架，立柱架的柱体上滑动设置有机械手前后移动进出机构，立柱架上还设置有用于驱动机械手前后移动进出机构进行升降作业的升降机构，机械手前后移动进出机构上安装有机械手，立柱架的顶部横向柱体上安装有悬链机构，在工作时，机械手带动满纱管上行，将满纱管转移到悬链机构上。
作为本实用新型的进一步改进，所述悬链机构包括钢板基座、第一电机、第二电机、第一传动轮、粗纱吊锭导轨、传动带、粗纱吊锭及第二传动轮，钢板基座安装于立柱架上，第一传动轮、第二传动轮安装于钢板基座的两端，粗纱吊锭导轨安装于钢板基座上，传动带张紧于第一传动轮、第二传动轮上，粗纱吊锭滑动设置于粗纱吊锭导轨上，第一电机驱动第一传动轮，第二电机驱动第二传动轮。
作为本实用新型的进一步改进，所述机械手前后移动进出机构包括导柱座，导柱固定于导柱座上，机械手通过滑动座滑动配合连接于导柱上，机械手滑动座的顶部固定有传动齿条；升降机构包括转动设置于立柱架上端的主动链轮、转动设置于立柱架下端的被动链轮，升降链条张紧设置于主动链轮、被动链轮上，升降链条上固定有机械手座上下调节螺栓座，机械手座上下调节螺栓螺纹连接于机械手座上下调节螺栓座上，机械手座挂脚与机械手座上下调节螺栓固定连接，机械手座与机械手座挂脚固定连接，导柱座与机械手座固定连接，机械手座上下两端分别转动设置一个支持轮，两个支持轮分别压紧于立柱架上相应的边框轨道上。
作为本实用新型的进一步改进，所述主动链轮通过主动链轮轴、主动链轮轴轴承转动设置于立柱架上端，被动链轮安装于立柱架下端设置的调节螺栓座的齿轮轴上，调节螺栓座的上端支撑座上转动设置调节螺栓，调节螺栓下端与调节螺栓座螺纹连接，以调节链条张力。
作为本实用新型的进一步改进，所述机械手包括机械手臂，机械手臂上设置两个粗纱筒管，每根粗纱筒管中均设置悬锭锭翼，机械手筒管座触头固定于悬锭锭翼上，粗纱筒管的外端管体中配合设置机械手筒管座，机械手筒管座上配合设置机械手筒管座触头座，机械手筒管座触头座上安装自动定心环，机械手筒管座触头穿过自动定心环后、伸入机械手筒管座触头座中，所述机械手筒管座触头座通过机械手筒管座固定螺栓、机械手筒管座触头座紧定螺母固定连接于粗纱筒管上。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型适应我国纺纱厂已有的上锭杆悬锭粗纱机改造为自动落纱粗纱机，为纺纱厂带来了劳动生产率提高、操作工劳动强度降低、减少成品纱疵、成纱质量提高。适应当前我国纺纱厂转型升级的迫切需要，并为未来纺纱厂少人化、无人化奠定基础。
本实用新型也可使用于上锭杆悬锭自动落纱粗纱机新机生产，较现有的背景技术下锭杆悬锭自动落纱粗纱机机构简单；运转可靠性高；生产成本则低于背景技术（估计售价为现有新机的2/3）；新机占地面积小，使纺纱厂基建投资费用大大低于背景技术。
本实用新型应用于上锭杆悬锭粗纱机改造，老机不淘汰，投资仅为购买新机的1/3左右。降低碳排放，保护自然环境，符合国家低碳经济政策。本实用新型应用于上锭杆悬锭粗纱机改造，现有老机面对面排列，上龙筋罩壳间距离大于1.5米者，粗纱机地脚不需更改，即万锭细纱粗纱工序面积不变，降低改造成本，优于背景技术。本实用新型应用于上锭杆悬锭粗纱机改造，老筒管不淘汰，其改制费仅为购置新筒管的1/5（下锭杆悬锭自动落纱粗纱机专用新筒管约5-7元/支），按筒管最低备用量为细纱锭数的1.5倍计算，每万锭可减少筒管投资6万元左右，同样，降低碳排放，保护自然环境，符合国家低碳经济政策。本实用新型人机设计仍保持原有的最佳方案，工人操作高度与深度与老机相同，有利于工人的操作习惯，适合我国操作工的身高，降低操作工劳动强度。本实用新型机构简单，使用及维护成本低于背景技术，有利于降低纺纱成本，增强产品的市场竞争力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为悬链机构的结构示意图。
图3为悬链机构内部结构示意图。
图4为本实用新型中机械手前后移动进出机构的结构示意图。
图5为机械手的结构示意图。
图6为图5中A-A向剖视图。
图7为本实用新型中升降机构的结构示意图。
图8为图7的左视图。
图9~13为本实用新型产品自动落纱的结构示意图。
图14为本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
图1~14中，包括牵伸装置1、上龙筋2、上锭杆悬锭锭翼3、下龙筋4、立柱架5、悬链机构6钢板基座6-1、第一电机6-2、第二电机6-3、第一传动轮6-4、粗纱吊锭导轨6-5、传动带6-6、粗纱吊锭6-7及第二传动轮6-8、机械手7、机械手臂7-9、机械手筒管座触头7-12、自动定心环7-13、机械手筒管座触头座7-14、机械手筒管座7-15、机械手筒管座触头紧定螺母7-16、机械手筒管座固定螺栓7-17、粗纱筒管7-18、悬锭锭翼7-19、机械手前后移动进出机构8、机械手进出传动齿轮8-1、机械手进出传动轴轴承8-2、传动齿条8-3、支持轮8-4、导柱8-5、导柱座8-6、机械手进出传动齿轮轴8-7、纵向联接轴8-11、升降机构9、主动链轮9-1、主动链轮轴9-2、主动链轮轴轴承9-3、机械手座9-5、机械手座挂脚9-10、机械手座上下调节螺栓9-11、被动链轮9-12、调节螺栓9-13、调节螺栓座9-14、升降链条9-15、机械手座上下调节螺栓座9-16等。
如图1~14所示，本实用新型是一种上锭杆悬锭自动落纱粗纱机，包括立柱架5，立柱架5的柱体上滑动设置有机械手前后移动进出机构8，立柱架5上还设置有用于驱动机械手前后移动进出机构8进行升降作业的升降机构9，机械手前后移动进出机构8上安装有机械手7，立柱架5的顶部横向柱体上安装有悬链机构6，在工作时，机械手7带动满纱管上行，将满纱管转移到悬链机构6上。
悬链机构6包括钢板基座6-1、第一电机6-2、第二电机6-3、第一传动轮6-4、粗纱吊锭导轨6-5、传动带6-6、粗纱吊锭6-7及第二传动轮6-8，钢板基座6-1安装于立柱架5上，第一传动轮6-4、第二传动轮6-8安装于钢板基座6-1的两端，粗纱吊锭导轨6-5安装于钢板基座6-1上，传动带6-6张紧于第一传动轮6-4、第二传动轮6-8上，粗纱吊锭6-7滑动设置于粗纱吊锭导轨6-5上，第一电机6-2驱动第一传动轮6-4，第二电机6-3驱动第二传动轮6-8。
机械手前后移动进出机构8包括导柱座8-6，导柱8-5固定于导柱座8-6上，机械手7通过滑动座滑动配合连接于导柱8-5上，机械手7滑动座的顶部固定有传动齿条8-3；升降机构9包括转动设置于立柱架5上端的主动链轮9-1、转动设置于立柱架5下端的被动链轮9-12，升降链条9-15张紧设置于主动链轮9-1、被动链轮9-12上，升降链条9-15上固定有机械手座上下调节螺栓座9-16，机械手座上下调节螺栓9-11螺纹连接于机械手座上下调节螺栓座9-16上，机械手座挂脚9-10与机械手座上下调节螺栓9-11固定连接，机械手座9-5与机械手座挂脚9-10固定连接，导柱座8-6与机械手座9-5固定连接，机械手座9-5上下两端分别转动设置一个支持轮8-4，两个支持轮8-4分别压紧于立柱架5上相应的边框轨道上。
主动链轮9-1通过主动链轮轴9-2、主动链轮轴轴承9-3转动设置于立柱架5上端，被动链轮9-12安装于立柱架5下端设置的调节螺栓座9-14的齿轮轴上，调节螺栓座9-14的上端支撑座上转动设置调节螺栓9-13，调节螺栓9-13下端与调节螺栓座9-14螺纹连接，以调节链条张力。
机械手7包括机械手臂7-9，机械手臂7-9上设置两个粗纱筒管7-18，每根粗纱筒管7-18中均设置悬锭锭翼7-19，机械手筒管座触头7-12固定于悬锭锭翼7-19上，粗纱筒管7-18的外端管体中配合设置机械手筒管座7-15，机械手筒管座7-15上配合设置机械手筒管座触头座7-14，机械手筒管座触头座7-14上安装自动定心环7-13，机械手筒管座触头7-12穿过自动定心环7-13后、伸入机械手筒管座触头座7-14中，所述机械手筒管座触头座7-14通过机械手筒管座固定螺栓7-17、机械手筒管座触头座紧定螺母7-16固定连接于粗纱筒管7-18上。
下龙筋4上有与锭数相应的筒管齿轮，筒管齿轮上有让筒管容易落槽的滚动摩擦定位销。
如图9~13所示，本实用新型的工作过程如下：图9：当一落纱纺满时，下龙筋4按工艺要求定长、定向、定位自动停车，在PLC控制的下龙筋4上升，筒管齿轮座上的触头推动有筒管挂缷机构的上锭杆悬锭锭翼3（专利申请号：201611238266.5；201621463753.7）锭杆中的六角块转动，使六角块的二角突出在锭杆之外，然后下龙筋4下降到超降位置，满纱管被悬挂在锭翼3的中杆上。
图10：机械手7在PLC控制下由立柱架5中的链条带动，升降机构9下降到设定高度，机械手7在机械手前后移动进出机构8作用下，开始向粗纱机内运动至满纱管下方，机械手7在升降机构9的作用下上升，至其上的触头推动有筒管挂缷机构的上锭杆悬锭锭翼3锭杆中的六角块转动，使六角块的二个角缩回到锭杆内，机械手7下降，满纱管就由上锭杆悬锭锭翼3中杆上转移到机械手7上。
图11：机械手7由粗纱机内退出至粗纱机机前空满管交换悬链机构6正下方，机械手7在PLC控制下由立柱架5中的链条带动升降机构9上升，至筒管上口与机前空满管交换悬链机构6上的粗纱吊锭发生作用，满纱管由机械手7转移到粗纱机机前空满管交换悬链机构6上，随后机械手7下降至其触头与筒管下口脱离。悬链电机启动，机前空满管交换悬链机构6移动1/2粗纱机锭距，空满管交换悬链上的空筒管移到机械手7的触头上方，机械手7上升再下降，则机前空满管交换悬链机构6粗纱吊锭上的空筒管，被转移到机械手7上。
图12：机械手7下降到设定高度，机械手7的进出机构8带着空筒管向粗纱机内运动至锭翼正下方，机械手7带着筒管上升，至其上的触头推动有筒管挂缷机构的上锭杆悬锭锭翼3锭杆中的六角块转动，再使六角块的二角伸出在锭杆之外，机械手7下降，空筒管被悬挂在锭翼3的锭杆上，完成了空筒管由机械手7向锭翼3的转移。
图13：粗纱机下龙筋4上升，筒管齿轮座上的触头推动有筒管挂缷机构的上锭杆悬锭锭翼3锭杆中的六角块转动，使六角块的六角再次缩回到锭杆内，粗纱机下龙筋4下降，空筒管由锭杆落到筒管齿轮座上，下龙筋4运动至纺纱起始卷绕位置，在PLC指挥下启动粗纱机，锭翼自动生头开始新一轮纺纱。