本实用新型属于纤维设备技术领域，具体涉及一种储纱自动化程度高、补砂及时准确、纱卷不易变形的智能化直角坐标储纱系统。
背景技术：
玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20～1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料、电路基板等国民经济各个领域。
玻纤纱卷，即玻璃纤维纱卷，是由熔融后的玻璃液拉制而成的众多单根纤维所组成的丝束卷绕而成。玻纤在纺织等应用时，需要提供多个纱卷以满足要求。现有技术中，拉丝车间在完成玻璃纤维卷绕工作后，通过穿梭车将载有多个纱卷的纱车输送到纱架位置，然后再由人工根据纱架的空缺情况，逐一补充到纱架上储存。目前，玻纤纱卷每个纱卷重量在2～40kg，较轻的纱卷人工卸载和补充尚能应付，但随着工艺的进步，大尺寸的纱卷越来越广泛，导致人工搬运劳动强度大且工作效率低下，特别是纱架的高位补纱效率更低。另外，由于玻纤纱卷脆性较强，在人工卸纱时受力不均也易造成纱卷变形而断裂、损坏，严重影响纱卷的质量。虽然目前也有采用单臂卸纱机器人来配合纱车卸纱，以提高卸纱效率和降低劳动强度、减少纱卷变形。此外，由于纱架一般储存有几十乃至几百个纱卷，因此头尾之间距离较远，而需要补纱的位置往往比较分散，采用人工观察和来回补纱往往容易产生遗漏、劳动强度高、补纱效率低，且也难以及时补充到位。虽然目前也有部分辅助补纱装置，但只能在人工操作下动作，虽能减轻劳动强度，但却结构比较复杂，难以自动化的完成补纱作业。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种储纱自动化程度高、补砂及时准确、纱卷不易变形的智能化直角坐标储纱系统。
本实用新型是这样实现的：包括储纱架、储纱槽、支架、X轴横梁、Z轴立轴、Y轴纵梁、A轴安装座、夹具、夹具旋转驱动装置，所述储纱架沿X轴固定设置有多个储纱槽，所述支架沿X轴固定设置于地面或储纱架，所述X轴横梁沿X轴固定设置于支架，所述Z轴立轴一端与X轴横梁垂直滑动驱动连接，所述Y轴纵梁与Z轴导轨滑动驱动连接，所述A轴安装座与Y轴纵梁垂直滑动驱动连接，所述夹具旋转驱动装置固定设置于A轴安装座，所述夹具与夹具旋转驱动装置的驱动端垂直固定连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本实用新型在储纱架设置多个储纱槽，夹具通过X轴横梁、Z轴立轴、Y轴纵梁和A轴安装座配合夹具旋转驱动装置，实现四轴精确运动，从而能自动从配套的纱车或卸纱架上及时取出纱卷并运送至空出的储纱架储纱槽内，既能有效提高卸纱效率，而且也避免了人工搬运补纱的弊端。
2、本实用新型在X轴横梁、Z轴立轴及Y轴纵梁分别设置导轨及驱动装置，以动力驱动实现沿X轴、Z轴及Y轴的直线运动，从而能够有效提高运动的稳定性和连接的可靠性。
3、本实用新型的夹具纱瓦采用弧形上凸结构，且安装板与纱瓦连接处的宽度小于纱瓦的弧形投影宽度，既能够对纱卷形成多点乃至面支撑，而且安装板也不会对纱卷形成干涉，从而能够有效减少纱卷的变形。
4、本实用新型在储纱槽固定设置有开口向上的弧形托板或框形托板，也能对储存的纱卷形成多点乃至面支撑，有效减少纱卷的变形；而储纱槽的纱卷放置位置底部固定设置有检测纱卷有无的光电检测开关，通过光电检测开关与控制系统连接，配合X轴、Z轴及Y轴的直线运动及A轴旋转，能够实现对纱架智能化自动及时、准确的补纱。
5、本实用新型在A轴安装座设置位置传感器及夹具安装板设置限位感应柱，能够对夹具的旋转定位精确、可靠的控制，也能避免夹具碰撞；在Y轴纵梁两端设置位置限位开关能够避免驱动机构失控时A轴安装座移动出界；在Z轴立轴设置有限位块Ⅱ，能够避免驱动机构失控时Y轴纵梁移动出界；Y轴纵梁底部设置碰撞传感器，能够有效避免夹具旋转和移动时与进入的人员、机械发生碰撞，从而提高装置的安全性。
6、本实用新型在X轴横梁下部设置缓冲装置Ⅰ，在Z轴立轴底部和/或顶部设置缓冲装置Ⅱ，能够对Z轴立轴和Y轴纵梁失控时启动除限位块外的第二重保护，特别是Z轴立轴底部的缓冲装置Ⅱ能够对失控下滑的Y轴纵梁启动缓冲截止保护。
因此，本实用新型具有自动化程度高、补砂及时准确、纱卷不易变形的特点。
附图说明
图1为本实用新型之立体结构示意图；
图2为图1之局部放大图；
图3为图2之局部放大图
图4为图3之另一方向视图；
图5为图2之另一方向局部放大图；
图中：1-储纱架，3-支架，4-X轴横梁，401-X轴导轨，402-限位块Ⅰ，5-Z轴立轴，501-X轴驱动装置，502-Z轴导轨，503-限位块Ⅱ，504-位置限位开关Ⅰ，6-Y轴纵梁，601-Z轴驱动装置，602-Y轴导轨，603-位置限位开关Ⅱ，604-碰撞传感器，7-A轴安装座，701-A轴驱动装置，702-位置传感器，8-夹具，801-安装板，802-纱瓦，803-限位感应柱，9-夹具旋转驱动装置，10-缓冲装置Ⅰ，11-缓冲装置Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1至5所示，本实用新型包括储纱架1、储纱槽、支架3、X轴横梁4、Z轴立轴5、Y轴纵梁6、A轴安装座7、夹具8、夹具旋转驱动装置9，所述储纱架1沿X轴固定设置有多个储纱槽，所述支架3沿X轴固定设置于地面或储纱架1，所述X轴横梁4沿X轴固定设置于支架3，所述Z轴立轴5一端与X轴横梁4垂直滑动驱动连接，所述Y轴纵梁6与Z轴导轨5滑动驱动连接，所述A轴安装座7与Y轴纵梁6垂直滑动驱动连接，所述夹具旋转驱动装置9固定设置于A轴安装座7，所述夹具8与夹具旋转驱动装置9的驱动端垂直固定连接。
所述X轴横梁4固定设置有X轴导轨401，所述Z轴立轴5一端与X轴导轨401垂直滑动连接，所述Z轴立轴5一侧设置有驱动其沿X轴导轨401移动的X轴驱动装置501。
所述Z轴立轴5沿Z轴固定设置有Z轴导轨502，所述Y轴纵梁6与Z轴导轨502垂直连接，所述Y轴纵梁6一侧设置有驱动其沿Z轴导轨502移动的Z轴驱动装置601。
所述Y轴纵梁6沿Z轴固定设置有Y轴导轨602，所述A轴安装座7与Y轴导轨602垂直连接，所述Y轴纵梁6一侧设置有驱动A轴安装座7沿Y轴导轨602移动的A轴驱动装置701。
所述夹具8包括安装板801、纱瓦802，所述安装板801一端与纱瓦802固定连接且另一端与夹具旋转驱动装置9的驱动端垂直固定连接，所述纱瓦802成弧形上凸结构且底部与安装板801固定连接。
所述安装板801与纱瓦802连接处的宽度小于纱瓦802的弧形投影宽度，所述纱瓦802的弧形结构内部固定设置有支撑筋。
所述储纱槽固定设置有开口向上的弧形托板或框形托板，所述储纱槽的纱卷放置位置底部固定设置有检测纱卷有无的光电检测开关。
所述A轴安装座7在夹具8一端的两侧分别固定设置有位置传感器702，所述安装板801固定设置有与位置传感器702对应的限位感应柱803。
所述Y轴纵梁6的两端分别固定设置有与A轴安装座7两侧对应的位置限位开关Ⅱ603，所述Z轴立轴5的两端分别固定设置有与Y轴纵梁6端面对应的限位块Ⅱ503，所述Y轴纵梁6的底部还设置有碰撞传感器604。
所述X轴横梁4的两端分别固定设置有与Z轴立轴5对应的限位块Ⅰ402，所述Z轴立轴5与X轴横梁4的连接端一侧设置有位置限位开关Ⅰ504，所述X轴横梁4的一端或两端下部固定设置有沿X轴延伸并与Z轴立轴5端面对应的缓冲装置Ⅰ10，所述Z轴立轴5的底部和/或顶部固定设置有沿Z轴延伸并与Y轴纵梁6端面对应的缓冲装置Ⅱ11。
本实用新型工作原理及工作过程：
本实用新型在储纱架设置多个储纱槽，夹具通过X轴横梁、Z轴立轴、Y轴纵梁和A轴安装座配合夹具旋转驱动装置，实现四轴精确运动，从而能自动从配套的纱车或卸纱架上及时取出纱卷并运送至空出的储纱架储纱槽内，既能有效提高卸纱效率，而且也避免了人工搬运补纱的弊端。进一步，在X轴横梁、Z轴立轴及Y轴纵梁分别设置导轨及驱动装置，以动力驱动实现沿X轴、Z轴及Y轴的直线运动，从而能够有效提高运动的稳定性和连接的可靠性。更进一步，夹具的纱瓦采用弧形上凸结构，且安装板与纱瓦连接处的宽度小于纱瓦的弧形投影宽度，既能够对纱卷形成多点乃至面支撑，而且安装板也不会对纱卷形成干涉，从而能够有效减少纱卷的变形。进一步，在储纱槽固定设置有开口向上的弧形托板或框形托板，也能对储存的纱卷形成多点乃至面支撑，有效减少纱卷的变形；而储纱槽的纱卷放置位置底部固定设置有检测纱卷有无的光电检测开关，通过光电检测开关与控制系统连接，配合X轴、Z轴及Y轴的直线运动及A轴旋转，能够实现对纱架智能化自动及时、准确的补纱。进一步，在A轴安装座设置位置传感器及夹具安装板设置限位感应柱，能够对夹具的旋转定位精确、可靠的控制，也能避免夹具碰撞；在Y轴纵梁两端设置位置限位开关能够避免驱动机构失控时A轴安装座移动出界；在Z轴立轴设置有限位块Ⅱ，能够避免驱动机构失控时Y轴纵梁移动出界；Y轴纵梁底部设置碰撞传感器，能够有效避免夹具旋转和移动时与进入的人员、机械发生碰撞，从而提高装置的安全性。更进一步，在X轴横梁下部设置缓冲装置Ⅰ，在Z轴立轴底部和/或顶部设置缓冲装置Ⅱ，能够对Z轴立轴和Y轴纵梁失控时启动除限位块外的第二重保护，特别是Z轴立轴底部的缓冲装置Ⅱ能够对失控下滑的Y轴纵梁启动缓冲截止保护。综上所述，本实用新型具有自动化程度高、补砂及时准确、纱卷不易变形的特点。
如图1至5所示，工作时，X轴驱动装置501驱动Z轴立轴5沿X轴导轨401移动到纱车或卸纱架位置；然后根据预取纱卷的高度，通过Z轴驱动装置601驱动Y轴纵梁6向上或向下移动到预定高度；根据预取纱卷的所处位置，通过夹具旋转驱动装置9驱动夹具8的纱瓦802旋转到相应位置；根据预取纱卷处于左侧或右侧，通过A轴驱动装置701驱动A轴安装座7向左或向右移动，使纱瓦802移动至预取纱卷的空心内孔内，然后通过Z轴驱动装置601驱动Y轴纵梁6向上移动使纱瓦802被抬起，控制A轴驱动装置701驱动A轴安装座7使纱卷随同纱瓦802先后移动脱离纱车或卸纱架；最后，根据储纱槽底部的光电检测开关检测纱卷有无，分别控制X轴驱动装置501及Z轴驱动装置601、A轴驱动装置701、夹具旋转驱动装置9，将纱卷补充到储纱架1的对应储纱槽内，完成一次纱卷的补纱过程。