本发明涉及纺织机械设备技术领域，尤其涉及一种筒纱套膜整列设备。
背景技术：
纺纱企业的最终产品是纱线，无论是何种纺纱方式其大多以筒纱的形式出售。然而，纺纱企业中筒纱的收集、输送及包装基本是由人工完成，用工量较大，在企业用工紧缺的形势下，筒纱的自动收集、输送及包装成为急需解决的问题。
随着我国棉纺企业用工成本的不断飙升，以及产业结构调整和技术升级的不断深入，纺织企业中简单重复的重体力劳动以“机器换人”成为必然的选择。针对筒纱的自动包装已有相关设备和专利，但对于筒纱接收、翻转以及排列转运这些环节还是采用人工的较多，浪费劳动力，容易造成筒纱碰撞变形，影响后续包装。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种筒纱套膜整列设备，用来实现筒纱的自动承接和自动翻转，使其排列紧凑。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种筒纱套膜整列设备，包括运输线、接纱装置、用于对筒纱进行间隔翻转的翻转装置、用于筒纱移位的移位装置、用于筒纱套膜的套膜装置以及用于筒纱批量整列的整列装置，所述运输线包括连接所述接纱装置与所述翻转装置的第一运输带，与所述套膜装置相适配的第二运输带，以及设置在第二运输带末端的第三运输带，所述移位装置用将筒纱从所述第一运输带转移至第二运输带，所述接纱装置设置在所述第一运输带的起始端，所述接纱装置包括翻正机构和带动所述翻正机构翻转的驱动机构，所述翻正机构包括两组呈直角设置的翻转支架，所述翻正机构具有接住筒纱的第一状态和在所述驱动机构作用下转动将所述筒纱放在第一运输带上的第二状态。
进一步地，所述翻正机构包括安装座，所述安装座包括转轴和安装板，两组所述翻转支架呈直角设置在所述安装板上，所述驱动机构与所述安装板转动连接，推动所述安装板以所述转轴为中心转动，所述翻转支架包括两根设置在所述安装板两端的支杆，所述支杆之间设有供承载筒纱的托手穿过的间隙，所述间隙的宽度小于筒纱的宽度。
进一步地，两个所述支杆的距离大于所述第一运输带的宽度，所述支杆的最低位置低于所述第一运输带的上表面。
进一步地，所述第一运输带下方设有带动所述第一运输带转动的转动组件，所述转动组件的位置低于所述支杆的最低位置。
进一步地，所述转动组件包括转动电机、传动组件和用于安装所述转动电机和所述传动组件的固定板，所述转动电机上设有转动轮，所述传动组件包括与所述第一运输带传动连接的传动轴，设置在传动轴一端的传动轮以及连接所述传动轮和转动轮的传动带。
进一步地，所述翻转装置包括夹持机构、升降机构、旋转机构和对中机构，所述夹持机构包括两个相对设置的夹臂以及驱动所述夹臂的夹紧气缸，所述夹臂和所述夹紧气缸设置在一水平基板上，所述夹紧气缸的末端与其中一个夹臂相连接，气缸杆与另一个夹臂相连接，两个所述夹臂在所述夹紧气缸的作用下相对靠拢或分离，以夹紧或松开所述筒纱，所述对中机构位于两个所述夹臂的对称中心点，与两个所述夹臂连接以保证所述夹臂在水平方向移动距离一致，所述夹持机构设置在所述第一运输带两侧，所述升降机构和所述对中机构设置在所述第一运输带下方。
进一步地，所述对中机构包括设置在两个所述夹臂的对称中心点的转盘，转盘固定组件以及两组连接所述转盘和所述夹臂的鱼眼轴承组，两组鱼眼轴承组关于两个所述夹臂的中心点中心对称设置，所述转盘与所述转盘固定组件转动连接，所述鱼眼轴承组包括两个鱼眼轴承，其中一个设置在转盘上，另一个设置在同侧的夹臂上，两个所述鱼眼轴承通过连杆相连接。
进一步地，所述转盘固定组件包括两个相对设置的支架和设置在两个所述支架上的横梁，所述支架与所述水平基板相固接，所述横梁上设有用于连接所述转盘的中心轴，所述中心轴位于两个所述夹臂的对称中心点上。
进一步地，所述旋转机构设置在所述夹臂顶端，包括旋转气缸、与所述旋转气缸相连接的旋转板、以及设置在所述旋转板两侧的夹棍，所述夹棍夹持所述筒纱并在所述旋转气缸的作用下旋转。
进一步地，所述夹棍为锥型结构，两个所述夹棍中间形成与所述筒纱侧面相适配的v形结构，所述夹棍表面设有软质材料层。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的筒纱套膜整列设备用于实现筒纱的自动承接，自动转向以及自动间隔翻转，各机构之间通过运输线连接，在完成间隔翻转后，将筒纱通过移位装置移至套膜装置，完成套膜后，经整列装置紧密排列，而后排列整齐后整体转移至套袋装置，进行后续包装工序。本发明的接纱装置在接住筒纱的同时，通过翻正机构和驱动机构将横向放置的筒纱转向并送至第一运输带上，使第一运输带上的筒纱处于站立状态，而后翻正机构回位，进行承接筒纱，持续作业，代替了人工翻纱，结构简单，效率高，且不会对筒纱造成损伤，避免了现有技术中容易夹住筒纱的问题，同时实现100％翻转筒纱，不会出现误操作导致翻转不成功或筒纱掉落。
附图说明
图1为本发明实施例的筒纱套膜整列设备的结构示意图；
图2为本发明实施例的接纱装置的结构示意图；
图3为本发明实施例的接纱装置的另一角度的结构示意图；
图4为本发明实施例的翻转装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的翻转装置的另一角度的结构示意图；
图6为本发明实施例的翻转装置的另一角度的结构示意图。
图中：10、运输线；11、第一运输带；111、转动电机；112、传动组件；113、固定板；114、转动轮；115、传动轴；116、传动轮；117、传动带；118、转辊；12、第二运输带；13、第三运输带；20、接纱装置；21、翻正机构；211、翻转支架；212、安装座；213、转轴；214、安装板；215、支杆；216、间隙；22、驱动机构；221、固定架；23、气缸；24、连接座；25、松紧机构；251、固定块；252、调节杆；253、弹性件；30、翻转装置；31、夹持机构；311、夹臂；312、夹紧气缸；313、水平基板；314、水平导轨；315、滑块；32、升降机构；321、安装基板；322、顶缸；323、顶杆；324、竖直导杆；325、竖直轨道；33、旋转机构；331、旋转气缸；332、旋转板；333、夹棍；334、连接板；34、对中机构；341、转盘；342、转盘固定组件；343、鱼眼轴承组；344、鱼眼轴承；345、连杆；346、支架；347、横梁；348、中心轴；40、移位装置；50、套膜装置；60、整列装置；70、机架；80、筒纱。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
本发明的筒纱套膜整列设备设置在机架70上，包括运输线10、接纱装置20、翻转装置30、移位装置40、套膜装置50以及整列装置60，接纱装置20可与筒纱自动运输装置对接，在自动接纱的同时，对横向放置的筒纱80进行转向，使其竖直站立在第一运输带11上，而后站立状态的筒纱80经第一运输带11运送至翻转装置30，间隔翻转的意思为，经过翻转装置的筒纱间隔一个地进行翻转，使每个相邻的筒纱80的摆放角度正好相反，经整列装置60排列后筒纱80侧面靠近或贴合。经过翻转装置30的筒纱80在移位装置40的作用下，从第一运输带11转移至第二运输带12，而后输送至套膜装置50，套膜装置50对每个筒纱80均进行套膜，完成套膜的筒纱80运输至第二运输带12的末端，而后经整列装置60移动到第三运输带13上，在第三运输带13上排列成矩阵后，由第三运输带13转移至转运设备上，再转运至另一包装工位进行包装称重等后续工序。
下面，结合附图对本发明中的部件进行解释说明，移位装置40、套膜装置50以及整列装置60可采用现有技术，在此不做详细描述，仅描述位置关系和运输关系。
如图1、图2所示，本发明的接纱装置20包括翻正机构21和带动翻正机构21翻转的驱动机构22，翻正机构21包括两组呈直角设置的翻转支架211，翻正机构21具有接住筒纱80的第一状态和在驱动机构22作用下转动将筒纱80放在第一运输带11上的第二状态。筒纱80从自动运输机构上落入到翻转支架211上，翻正机构21转动，将横向放置的筒纱80翻正站立在第一运输带11上，本实施例的翻转角度为90°，角度可有适当前后浮动，均属于本发明的保护范围。自动运输机构与翻转支架211的配合方式可以为，翻转支架211上设有供自动运输机构的托手穿过的间隙216，带有筒纱80的托手穿过间隙216，又由于筒纱80的宽度大于间隙216的宽度，因此筒纱80留在翻转支架211上，完成接纱。
而翻转支架211的具体结构有多种，可为带间隙216的板状结构，或爪式结构，本实施例中，翻正机构21包括安装座212，安装座212包括转轴213和安装板214，两组翻转支架211呈直角设置在安装板214上，驱动机构22与安装板214转动连接，推动安装板214以转轴213为中心转动，翻转支架211包括两根设置在安装板214两端的支杆215，支杆215之间设有供承载筒纱80的托手穿过的间隙216，间隙216的宽度小于筒纱80的宽度，带有筒纱80的托手穿过间隙216，又由于筒纱80的宽度大于间隙216的宽度，因此筒纱80留在翻转支架211上，完成接纱。
更具体地说，支杆215的形状可为表面圆润光滑的柱状结构，防止戳伤筒纱80表面，支杆215两根为一组，两组支杆中的一组设置在安装板214的顶面另一组设置在安装板的侧面。同时，为了防止筒纱80从支杆215上掉落，翻正机构21处于接住筒纱80的第一状态时，与筒纱80接触的翻转支架211斜向上设置，且驱动机构22马上工作，带动筒纱80转正，上述功能可依靠机械结构、传感器或内置程序实现。
而带动翻正机构21翻转的驱动机构22包括固定架221、设置在固定架221的气缸23和连接气缸23和安装板214的连接座24，气缸23与固定架221转动连接，气缸23与连接座24转动连接。固定架221与机架70相固接，气缸23可相对于固定架221转动，气缸23的活塞杆与安装上的连接座24转动连接，活塞杆伸缩以带动翻正机构21转动，为了实现筒纱80的100％翻正，翻正机构21的翻转支架211绕安装座212翻转180°，因此，第一运输带11的宽度要小于翻转支架211之间的间隙216，即小于属于同一翻转支架211的两个支杆215之间的距离，且支杆215的最低位置要低于第一运输带11的上表面，当带动筒纱80翻正的支杆215经过第一运输带11时，低于第一运输带11的上表面，将携带的筒纱80放置在第一运输带11的上表面，支杆215可等筒纱80向前运动后回转复位，或，放置筒纱80后直接继续原方向转动，旋转至起始位置。
对于第一运输带11的转动组件，由于支杆215需经过第一运输带11的侧面，第一运输带11的转动组件的位置也低于支杆215的最低位置，更具体地说，转动组件包括转动电机111、传动组件112和用于安装转动电机111和传动组件112的固定板113，转动电机111上设有转动轮114，传动组件112包括与第一运输带11传动连接的传动轴115，设置在传动轴115一端的传动轮116以及连接传动轮116和转动轮114的传动带117。且本实施例中采用第一运输带11为四辊运输带，一侧设有三个转辊118，其中一个转辊118穿出第一运输带11的侧面，为了方便调整第一运输带11的松紧度，第一运输带11的侧边设有用于调整第一运输带11松紧的松紧机构25，松紧机构25与该转辊118相连接，松紧机构25包括固定在第一运输带11侧面的固定块251，与转辊118相连接的调节杆252以及套设在调节杆252上的弹性件253，调节杆252穿过转辊118两端的轴部，末端设有限位块，弹性件253设置在轴部与固定块251之间，第一运输带11的侧板上设有供转辊118的轴部前后移动的滑移槽，通过调节弹性件253的伸缩长度来调节三个转辊118之间的距离，从而调整第一运输带11的松紧度。
接纱装置20和翻转装置30共用一条运输带，即第一运输带11，经翻正的筒纱80经过翻转装置30，翻转装置30对一个筒纱80进行翻转后，对后一个筒纱80不进行操作，而后再对下一个筒纱80进行翻转，这样间隔式地对筒纱80进行翻转，可使筒纱80的排列更加紧凑，上述功能可依靠机械计数结构、传感器或内置程序实现。具体的，翻转装置30包括夹持机构31、升降机构32、旋转机构33和对中机构34，夹持机构31包括两个相对设置的夹臂311以及驱动夹臂311的夹紧气缸312，夹臂311和夹紧气缸312设置在一水平基板313上，夹紧气缸312的末端与其中一个夹臂311相连接，气缸23杆与另一个夹臂311相连接，两个夹臂311在夹紧气缸312的作用下相对靠拢或分离，以夹紧或松开筒纱80，对中机构34位于两个夹臂311的对称中心点，与两个夹臂311连接以保证夹臂311在水平方向移动距离一致，夹持机构31设置在第一运输带11两侧，升降机构32和对中机构34设置在第一运输带11下方。利用设置在两个夹臂311的对称中心点的对中机构34，保证两个夹臂311的位移一致，同时接触并加紧筒纱80，保证了筒纱80在水平方向上无位移，而后升降机构32抬升筒纱80，旋转机构33将筒纱80旋转，本实施例为了实现正反翻转，翻转角度为180°，在升降机构32作用下下降，回到原位，夹臂311后退，松开筒纱80，实现了自动化，仅改变筒纱80的放置方向，不改变筒纱80位置，避免了后需套膜工序中出现由于位置偏移导致的覆膜不准、漏膜的问题。
如图5、图6所示，更具体地说，对中机构34的结构如下，包括设置在两个夹臂311的对称中心点的转盘341，转盘固定组件342以及两组连接转盘341和夹臂311的鱼眼轴承组343，两组鱼眼轴承组343关于两个夹臂311的中心点中心对称设置，转盘341与转盘固定组件342转动连接，鱼眼轴承组343包括两个鱼眼轴承，其中一个设置在转盘341上，另一个设置在同侧的夹臂311上，两个鱼眼轴承通过连杆345相连接。转盘固定组件342包括两个相对设置的支架346和设置在两个支架346上的横梁347，支架346与水平基板313相固接，横梁347上设有用于连接转盘341的中心轴348，中心轴348位于两个夹臂311的对称中心点上。当夹臂311水平运动时，转盘341跟随转动，但由于转盘341的中心轴348位置固定，夹臂311松开筒纱80时，转盘341回转至原有角度，鱼眼轴承344回位，两个鱼眼轴承的转动角度一致，因此夹臂311的移动距离也是一致的，筒纱80被旋转后放下的位置与起始位置也是一致的，保证筒纱80位置不偏移。
当需翻转的筒纱80达到翻转装置30处，翻转装置30感应到后，夹臂311在夹紧气缸312的作用下同时向筒纱80移动，夹住筒纱80，此时夹臂311通过鱼眼轴承带动转盘341转动，而后在升降机构32的作用下上升，在旋转机构33的作用下翻转180°，再在升降机构32的作用下下降至第一运输带11上，在通过夹紧气缸312放松夹臂311，此时鱼眼轴承回位，带动转盘341转动，由于转盘341的转轴213位置处于两个夹臂311的对称中心点，鱼眼轴承也中心对称设置，因此鱼眼轴承回位的位移与夹紧时的位移一致，夹臂311回位的位移与夹紧时的位移也一致，保证筒纱80下降时位于初始位置。
如图6所示，夹持机构31的具体结构如下，包括水平基板313，水平基板313上设有水平导轨314，夹紧气缸312与水平导轨314平行设置，夹臂311底部设有与水平导轨314相适配的滑块315。
如图6所示，升降机构32的具体结构如下，升降机构32设置在一安装基板321上，升降机构32包括与安装基板321相固接的顶缸322，顶缸322的顶杆323与水平基板313相连接以带动夹紧机构上下移动。为了保证安装基板321的平稳升降，升降机构32还包括设置在顶缸322两侧的竖直导杆324，安装基板321上设有供竖直导杆324穿过的竖直轨道325，竖直导杆324在顶缸322的带动下在竖直轨道325中上下移动。
如图5所示，旋转机构33的具体结构如下，旋转机构33设置在夹臂311顶端，包括旋转气缸331、与旋转气缸331相连接的旋转板332、以及设置在旋转板332两侧的夹棍333，夹棍333夹持筒纱80并在旋转气缸331的作用下旋转180°。
夹棍333的形状有多种，本实施例中的夹棍333为了贴合筒纱80侧面，采用锥型结构，两个夹棍333中间形成与筒纱80侧面相适配的v形结构，同时为了防止夹棍333对筒纱80造成损伤，夹棍333表面采用软质材料制成。优选的，两个夹棍333的上端和下端分别采用连接板334与旋转板332相连接，连接板334中部凹陷，与筒纱相适配。
本发明的翻转装置30包括夹持机构31、升降机构32、旋转机构33和对中机构34，夹持机构31夹紧筒纱80，由于对中机构34设置在两个夹臂311的对称中心点上，保证两个夹臂311的位移一致，同时接触并加紧筒纱80，保证了筒纱80在水平方向上无位移，而后升降机构32抬升筒纱80，旋转机构33将筒纱80旋转180°，在升降机构32作用下下降，回到原位，夹臂311后退，松开筒纱80，实现了自动化，仅改变筒纱80的放置方向，不改变筒纱80位置，方便后续套膜装置50进行套膜，避免位置偏移导致套膜有遗漏部位。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。