一种自动换卷轴机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金属制品行业的拉丝机技术领域，具体涉及一种自动换卷轴机器人。
【背景技术】
[0002]拉丝机也被叫做拔丝机，是在工业应用中使用较为广泛的机械设备，广泛应用于机械制造、五金加工、石油化工、塑料、竹木制品、电线电缆等行业中。
[0003]金属拉丝机属于标准件等金属制品生产预加工设备，目的是为了把钢材生产厂家生产运输至标准件等金属制品生产企业的线材或接棒材经过拉丝机的拉拔处理，使线材或棒材的直径、圆度、内部金相结构、表面光洁度和矫直度都达到标准件等金属制品生产需要的原料处理要求。
[0004]现有技术中绝大多数拉丝机的卷取设备都是固定的，由人工实施换卷轴工作。市面上也有一种自动换轮收线机，他是固定对应一台拉丝机，在卷轴满轮以后，实现自动换轮工作。自动换轮收线机是在传统收线机的基础上增加自动换轮装置，成本相对较高，而自动换轮装置的使用效率低。尤其是那种一盘线收满需要2个小时以上的线盘。这也是自动换轮收线机在工厂应用少的原因之一。而且一旦收线机出现故障，则需停机检修，影响工作产會泛。
[0005]因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型的自动换卷轴装置，实现自动对拉丝机进行换卷轴作业，无需人工操作，降低工作量，且可对多个拉丝机进行操作，出现故障时可投入备用机台使用，提高工作效率。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型提供了一种自动换卷轴机器人，通过设置三个机械手分别完成抓取、夹紧及剪线动作，完成卷轴的自动更换，无需人工操作，降低工作量，且一台机器人可对多台拉丝机进行换卷轴作业，出现故障时可投入备用机台使用，提高工作效率。
[0007]根据本实用新型的目的提出的一种自动换卷轴机器人，用以自动更换机台上的卷轴，所述自动换卷轴机器人包括:分别设置于一机架上的用于抓取卷轴的抓取机械手，用以夹紧线材以备剪切的夹紧机械手，以及对线材进行剪切处理的剪切机械手，机架上还设置有用以放置卷轴的承载平台；
[0008]抓取机械手将机台收线轴上满线的卷轴取下，夹紧机械手动作夹紧线材，剪切机械手随后动作将线材剪断，后抓取机械手将满线卷轴放置到承载平台上完成卸轮；抓取机械手将承载平台上一空卷轴取出，此时夹紧机械手仍夹紧线材一端，抓取机械手以夹紧机械手为中心画圆，将线材绕于空卷轴上，完成自动绕底线，后将该卷轴装入收线轴上完成上轮，后各机械手复位。
[0009]优选的:所述抓取机械手包括连接臂与可摆动的机械臂，所述连接臂一端转动连接于机架上，另一端与机械臂铰连接，且铰连接处设置有驱动机械臂摆动的驱动电机。
[0010]优选的:所述承载平台为平行设置的多个，分别用以放置和输送卷轴。
[0011]优选的:每个承载平台由多个平行设置的传送辊设置形成，传送辊转动设置于机架上。
[0012]优选的:自动换卷轴机器人还包括基于AGV技术的移动小车，机架固定设置于移动小车上。
[0013]优选的:机台一侧安装一段机械轨道，所述自动换卷轴机器人到达对应机台后，移动小车的滚轮卡入机械轨道内固定。
[0014]优选的:所述自动换卷轴机器人上设置有导航定位系统，机台上设置有无线收发器，所述导航定位系统与所述无线收发器实现无线通信。
[0015]优选的:通信模式为基于modbus协议的无线组网技术，各机台上对应设置一无线收发模块作为RTU终端，自动换卷轴机器人作为主站，每个RTU终端分配一个唯一可识别的站号，每个RTU终端采用不同的传输频率。
[0016]优选的:所述自动换卷轴机器人还包括用以将剪切后的线头黏贴固定的黏贴装置，所述黏贴装置的端部与绕满线材的卷轴侧壁相切。
[0017]优选的:所述自动换卷轴机器人还包括射频读卡器、以及与射频读卡器电连接的标签打印机，机台上设置有射频卡，标签打印机打印标签并粘贴于卷轴上。
[0018]与现有技术相比，本实用新型公开的自动换卷轴机器人的优点是:
[0019]通过设置三个机械手分别完成抓取、夹紧及剪线动作，完成卷轴的自动更换，同时通过连接臂与机械臂的转动配合带动卷轴做圆周运动，实现自动绕底线，具备自动绕底线并自动启动拉丝机的功能，无需人工操作，降低工作量，且一台机器人可对多台拉丝机进行换卷轴作业，出现故障时可投入备用机台使用，提高工作效率。
[0020]通过采用AGV技术作为导航定位基础，同时采用机台机械辅助定位相结合的方式来实现移动机器人的精确定位。
[0021]此外，通过设置传送辊实现卷轴输送，可以在车间的卷轴转运区之间自动转运卷轴，具备运输功能，可以替代生产车间的其他运输工具自动进行卷轴周转运输，提高工厂的生产效率。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0023]图1为本实用新型公开的自动换卷轴机器人的主视图。
[0024]图2为本实用新型公开的自动换卷轴机器人的立体图1。
[0025]图3为本实用新型公开的自动换卷轴机器人的立体图2。
[0026]图4为工作状态图1。
[0027]图5为工作状态图2。
[0028]图6为绕底线原理图。
[0029]图中的数字或字母所代表的相应部件的名称:
[0030]1、机架2、移动小车3、拉丝机4、卷轴5、线材31、收线轴
[0031]11、抓取机械手12、夹紧机械手13、剪切机械手14、承载平台15、黏贴装置16、标签打印机141、空卷轴142、满线卷轴111、机械臂112、三爪卡盘113、连接臂
【具体实施方式】
[0032]现有技术中绝大多数拉丝机的卷取设备都是固定的，由人工实施换卷轴工作。市面上也有一种自动换轮收线机，他是固定对应一台拉丝机，在卷轴满轮以后，实现自动换轮工作。自动换轮收线机是在传统收线机的基础上增加自动换轮装置，成本相对较高，而自动换轮装置的使用效率低。尤其是那种一盘线收满需要2个小时以上的线盘。这也是自动换轮收线机在工厂应用少的原因之一。而且一旦收线机出现故障，则需停机检修，影响工作产會泛。
[0033]本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种自动换卷轴机器人，通过设置三个机械手分别完成抓取、夹紧及剪线动作，完成卷轴的自动更换，无需人工操作，降低工作量，且一台机器人可对多台拉丝机进行换卷轴作业，出现故障时可投入备用机台使用，提高工作效率。
[0034]下面将通过【具体实施方式】对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]请一并参见图1至图3，如图所示，一种自动换卷轴机器人，用以自动更换机台上的卷轴，自动换卷轴机器人包括:分别设置于一机架1上的用于抓取卷轴的抓取机械手11，用以夹紧线材以备剪切的夹紧机械手12，以及对线材进行剪切处理的剪切机械手13，机架1上还设置有用以放置卷轴的承载平台14。抓取机械手11包括连接臂113与可摆动的机械臂111，连接臂一端转动连接于机架上，另一端与机械臂铰连接，且铰连接处设置有驱动机械臂摆动的驱动电机(未示出)。抓取机械手可在空间内实现移动、同时可带动其上的卷轴以夹紧机械手为中心画圆，完成卷轴的安装与取下。
[0036]抓取机械手11摆动至机台处将机台收线轴上满线的卷轴取下，夹紧机械手12动作夹紧线材，剪切机械手13随后动作将线材剪断，后抓取机械手将满线卷轴放置到承载平台14上，完成卸轮；后抓取机械手11将承载平台14上一空卷轴取出，此时夹紧机械手12仍夹紧线材一端，抓取机械手11的机械臂111以夹紧机械手为中心画圆，将线材绕于空卷轴上，完成自动绕底线，后将该卷轴装入收线轴上，完成上轮，后各机械手复位。
[0037]其中抓取机械手的抓取部可为三爪卡盘，实现对卷轴的抓取，还可为吸盘等，具体不做限制。
[0038]承载平台14为平行设置的多个，分别用以放置和输送卷轴。承载平台上包括放置满线卷轴的区域与放置空卷轴的区域，具体根据需要设置。
[0039]每个承载平台由多个平行设置的传送辊(未示出)设置形成，传送辊转动设置于机架1上。自动换卷轴机器人还包括基于AGV技术的移动小车2，机架固定设置于移动小车上。通过设置传动辊，在移动小车的带动下可以在车间的卷轴转运区之间自动转运卷轴，具备运输功能，可以替代生产车间的其他运输工具自动进行卷轴周转运输，提高工厂的生产效率。而且通过设置传动辊可实现将承载平台上的卷轴自动输出，或将卷轴自动输送到承载平台上，无需人工操作，降低工作量，提供工作效率。
[0040]机台一侧安装一段机械轨道，自动换卷轴机器人到达对应机台后，移动小车的滚轮卡入机械轨道内固定。自动换卷轴机器人上设置有导航定位系统(未示出)，机台上设置有无线收发器(未示出)，导航定位系统与无线收发器实现无线通信。通过采用AGV技术作为导航定位基础，同时采用机台机械辅助定位相结合的方式来实现移动机器人的精确定位。
[0041]同时，本实用新型还可以将生产数据通过无线传输的