一种自动取布机的制作方法

本实用新型涉及纺织技术领域，具体涉及一种自动取布机。

背景技术：

众所周知，纺织行业是个传统劳动密集型行业，自动化程度普遍不高，还有很多工序依赖人工手动操作。品管烘干前道坯布上卷就是其中一例。由于布卷大小规格不一、轴心直径小，每支布卷在托盘上摆放难于处于同一平面，自动取布一直是个难题。传统的取布方式是两个操作人员各拿一只钢钎，从轴心两头插入，把布卷从托盘上抬到暂存架上。如此操作，劳动强度大，效率低，而且极易造成托盘上布卷滚落下来，造成安全事故。

技术实现要素：

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种自动取布机，该取布机不仅自动化程度高，减少了工序，大大提高了效率，降低了劳动强度，而且避免了人工操作时托盘上布卷容易滚落的问题，提高了安全性。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动取布机，包括：

自动升降移载装置，用于位置定位和空托盘移出，其包括升降平台、用于空托盘移载的滚筒输送装置一和升降定位的位置检测装置，所述滚筒输送装置一固定于升降平台的上方，其中，所述升降平台由液压驱动升降。

自动定位抓取装置，用于对布卷进行精确定位、抓取和移动，其包括框架以及安装于框架上的传动定位机构和移动式悬臂梁抓取机构；以及，

自动接布分配装置，用于接收自动定位抓取装置抓取的布卷并将布卷分配至目标机台，其包括升降接布装置和布卷分配装置；

其中，所述自动升降移载装置和自动接布分配装置均设于所述框架内。

进一步地，所述自动取布机还包括自动进料装置，所述自动进料装置设于所述框架内且所述升降平台固定在自动进料装置的中间，所述自动进料装置用于带动放置有布卷的托盘往自动升降移载装置的方向运动；自动进料装置包括输送装置、进料端托盘检测传感器和终端托盘检测传感器，所述进料端托盘检测传感器和终端托盘检测传感器分别固定于输送装置的进料端和终端。

进一步地，所述位置检测装置固定于框架上，其包括用于检测升降平台到达上限位置的接近开关一、用于检测升降平台到达空托盘检测位置的接近开关二、用于检测升降平台到达工作位置的一对激光对射光电开关一、用于检测升降平台到达等待位置的一对激光对射光电开关二、用于检测升降平台到达空托盘移出位置的接近开关三以及用于检测升降平台到达下限位置的接近开关四。

进一步地，上限位置由接近开关一检测，当检测到升降平台到达该位置时，升降平台禁止上升。

进一步地，空托盘检测位置由接近开关二检测，当升降平台在自动上升过程中，激光对射光电开关一如果未检测到布卷轴，而接近开关二检测到所述升降平台到位后，则认为当前托盘已空置，升降平台开始下降到空托盘移出位置，移出空置托盘。

进一步地，工作位置由一对激光对射光电开关一检测，当检测到上升过程中的布卷轴心时，升降平台停止上升，作为抓手夹取动作的一个条件。

进一步地，等待位置由一对激光对射光电开关二检测，所述激光对射光电开关二为一对且其安装于框架的对角立柱上，当在取布工作过程中，升降平台下降至该位置时停止，等待已取布卷离开。

进一步地，空托盘移出位置由接近开关三检测，当检测到升降平台到达该位置时，作为一个条件，允许空托盘移出。

进一步地，下限位置由接近开关四检测，当检测到升降平台到达该位置时，作为一个条件，允许进料。

进一步地，所述框架至少包括两侧对称分布的六根立柱和连接于六根立柱顶端的四根横梁，其中每侧分布有三根立柱，所述四根横梁包括分别连接同一侧三根立柱的两根侧横梁以及分别连接前端两根立柱或后端两根立柱的端横梁。

进一步地，所述框架还包括连接同一侧其中相邻两根立柱且对称分布的两根横杆一、位于两根横杆一下方且对称分布的两根横杆二以及连接同一侧另外相邻两根立柱且对称分布的两根横杆三。

进一步地，所述传动定位机构包括激光测距传感器、减速机、伺服电机、两个直线导轨以及由两个皮带轮和两个同步带组成的驱动单元，所述激光测距传感器固定于框架上且与激光对射光电开关一位于同一高度，所述减速机固定连接于伺服电机的输出端且与伺服电机一起固定于其中一根端横梁上，两个直线导轨分别固定于两根侧横梁上，两个皮带轮分别固定于两个端横梁上，其中一个同步带同时环绕啮合于两个皮带轮的一侧、另一个同步带同时环绕啮合于两个皮带轮的另一侧，其中一个皮带轮与减速机的输出端连接；所述悬臂梁抓取机构的两端分别滑动连接于两个直线导轨上，所述伺服电机和驱动单元驱动所述悬臂梁抓取机构在直线导轨上移动定位。

进一步地，所述悬臂梁抓取机构包括悬臂梁、对称垂直悬吊于悬臂梁两端的两只可移动的抓手以及固定于悬臂梁下方且分别驱动两只抓手夹紧和释放的两个抓手气缸，其中，两只抓手分别通过两个抓手气缸驱动其沿悬臂梁左右移动做夹紧与释放动作。

进一步地，每只抓手包括固定于抓手下端的手爪，所述手爪为中空锥形，每只手爪的锥形孔中固定有对准检测光电开关，所述对准检测光电开关是一对安装于抓手手爪中空中的对射式激光光电传感器，检测布卷两端在纵向方向上是否有偏移。

进一步地，所述升降接布装置包括两只托手、设置于托手上的行程开关以及分别位于两只托手下方用于驱动托手升降的两个托手气缸；所述布卷分配装置包括滚筒输送装置二以及设置于滚筒输送装置二两端的两个光电开关；所述升降接布装置接收悬臂梁抓取机构释放的布卷并将布卷转移到滚筒输送装置二上，再由滚筒输送装置二将布卷输送至目标机台。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的自动取布机专门用于纺织业的布卷抓取，与传统作业方式相比，不仅自动化程度高，减少了工序，大大提高了效率，降低了劳动强度，而且避免了人工操作时托盘上布卷容易滚落的问题，提高了安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述自动取布机的正视结构示意图。

图2为图1中a部分的放大结构示意图。

图3为本实用新型实施例所述自动取布机的侧视结构示意图。

图4为图3中b部分的放大结构示意图。

图5为图3中c部分的放大结构示意图。

图6为本实用新型实施例所述自动取布机的工作过程示意图。

图中，1、自动进料装置，11、输送装置，12、进料端托盘检测传感器，13、终端托盘检测传感器，2、自动升降移载装置，21、升降平台，22、滚筒输送装置一，23、位置检测装置，231、接近开关一，232、接近开关二，233、激光对射光电开关一，234、激光对射光电开关二，235、接近开关三，236、接近开关四，3、自动定位抓取装置，31、框架，311、立柱，312、横梁，3121、侧横梁，3122、端横梁，313、横杆一，314、横杆二，315、横杆三，316、加强筋一，317、加强筋二，318支柱，32、传动定位机构，321、激光测距传感器，322、减速机，323、伺服电机，324、直线导轨，325、皮带轮，326、同步带，33、悬臂梁抓取机构，331、抓手，332、手爪，333、对准检测光电开关，334、抓手气缸，335、悬臂梁，4、自动接布分配装置，41、升降接布装置，411、托手，412、行程开关，413、托手气缸，42、布卷分配装置，421、滚筒输送装置二，422、光电开关，5、布卷。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中间”等表示的方位或位置关系是基于附图1和3所示的方位或位置关系；另外，图1表示自动取布机的正视结构示意图，图3表示自动取布机的侧视结构示意图，那么本实用新型中所述“前”是指图3中的左侧方位，“后”是指图3中的右侧方位，“左”是指图1中的左侧方位，“右”是指图1中的右侧方位。上述所述的“上”、“下”、“中间”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-5所示，本实施例所述的一种自动取布机，包括自动进料装置1、自动升降移载装置2、自动定位抓取装置3和自动接布分配装置4。其中：

本实施例中，所述自动进料装置1用于带动放置有布卷的托盘往自动升降移载装置2的方向运动。具体地，其包括输送装置11、进料端托盘检测传感器12和终端托盘检测传感器13，所述进料端托盘检测传感器12和终端托盘检测传感器13分别固定于输送装置11的进料端和终端。进一步地，进料端托盘检测传感器12和终端托盘检测传感器13均未检测到托盘时，允许进料，所述进料端光电传感器12检测到托盘时，所述自动进料装置1自动运转，开始进料；所述终端托盘检测传感器13检测到托盘时，所述自动进料装置1停止运转，暂停进料。

其中，所述输送装置11为常见的链条输送装置（图中未标识其具体结构组成），其包括固定架，所述固定架上至少安装链轮、与链轮相匹配的链条以及驱动链轮转动的刹车减速电机，所述支撑架的下端固定于地坑中，刹车减速电机驱动链轮转动从而带动链条转动使得放置在所述链条上的托盘向前运动。

本实施例中，所述自动升降移载装置2用于位置定位和空托盘移出。具体地，其包括升降平台21、用于空托盘移载的滚筒输送装置一22和升降定位的位置检测装置23，所述滚筒输送装置一22固定于升降平台21的上方；进一步地，所述升降平台21由液压驱动做上升或下降运动，该升降平台21固定于地坑中且位于自动进料装置1的下方中空位置，其下固定端面与所述自动进料装置1的下固定端面位于同一平面上。其中，所述滚筒输送装置一22用于输送待移出的空托盘，本实施例优选所述滚筒输送装置一22采用常见的滚筒输送机（图中未标识其具体结构组成），不是本实用新型的创新点，故此不再赘述。

进一步地，所述升降平台21上升或下降时有几个重要的位置，具体是：上限位置、空托盘检测位置、工作位置、等待位置、空托盘移出位置和下限位置，相应地，上述六个位置由位置检测装置23测量。所述位置检测装置23包括用于检测升降平台21到达上限位置的接近开关一231、用于检测升降平台21到达空托盘检测位置的接近开关二232、用于检测升降平台21到达工作位置的一对激光对射光电开关一233、用于检测升降平台21到达等待位置的一对激光对射光电开关二234、用于检测升降平台21到达空托盘移出位置的接近开关三235以及用于检测升降平台21到达下限位置的接近开关四236。

本实施例中，所述自动定位抓取装置3用于对布卷5进行精确定位、抓取和移动。具体地，其包括框架31以及安装于框架上的传动定位机构32和移动式悬臂梁抓取机构33。

其中，所述框架31为金属槽钢制成的框架，固定于地面上，所述自动进料装置1、自动升降移载装置2和自动接布分配装置4均设于所述框架31内，所述框架31至少包括两侧对称分布的六根立柱311和连接于六根立柱顶端的四根横梁312，所述框架31为长方体框架，六根立柱311中每侧分布有三根，所述四根横梁312包括分别连接同一侧三根立柱的两根侧横梁3121以及分别连接前端两根立柱或后端两根立柱的端横梁3122；进一步地，所述框架31还包括连接同一侧其中相邻两根立柱且对称分布的两根横杆一313、位于两根横杆一下方且对称分布的两根横杆二314以及连接同一侧另外相邻两根立柱且对称分布的两根横杆三315，所述横杆一313、横杆二314和横杆三315与立柱311之间均固定连接以提高框架31的稳固性，避免自动定位抓取装置3在前后运动过程中框架晃动，固定连接方式可以选择紧固件连接方式或焊接方式；更进一步地，前后两端的四根立柱311与两根侧横梁3121之间固定有加强筋一316，前后两端的四根立柱311与两根端横梁3122之间固定有加强筋二317，即总共包括四个加强筋一316和四个加强筋二317，所述加强筋一316和加强筋二317增加框架31的稳固性。

进一步地，所述框架31还包括固定于框架31前后两端的两个支柱318；所述位置检测装置23固定于框架31上，具体地，所述接近开关一231和接近开关二232均固定于中间的一根立柱311上，所述激光对射光电开关一233为一对，其分别固定于前后两端的两个支柱318上，所述激光对射光电开关二234为一对，其分别固定于左右两侧的两根横杆314上且为斜对角对射，所述接近开关三235和接近开关四236均固定于中间的一根立柱311上。

其中，所述传动定位机构32包括激光测距传感器321、减速机322、伺服电机323、两个直线导轨324以及由两个皮带轮325和两个同步带326组成的驱动单元，所述激光测距传感器321固定于框架31后端的支柱318上且与激光对射光电开关一233位于同一高度，所述减速机322固定连接于伺服电机323的输出端且与伺服电机323一起固定于其中一根端横梁3122上，本实施例优选，所述减速机322与伺服电机323一起固定于远离自动接布分配装置4的端横梁3122上，两个直线导轨324分别固定于两根侧横梁3121上，两个皮带轮325分别固定于两个端横梁3122上，其中一个同步带326同时环绕啮合于两个皮带轮325的一侧、另一个同步带326同时环绕啮合于两个皮带轮325的另一侧，其中一个皮带轮325与减速机322的输出端连接；所述悬臂梁抓取机构33的两端分别滑动连接于两个直线导轨324上，所述伺服电机323和驱动单元驱动所述悬臂梁抓取机构33在直线导轨324上移动定位。

所述悬臂梁抓取机构33包括悬臂梁335、对称垂直悬吊于悬臂梁两端的两只可移动的抓手331以及固定于悬臂梁下方且分别驱动两只抓手夹紧和释放的两个抓手气缸334，所述悬臂梁335的两端分别搭设于两个直线导轨324上，进一步地，每只抓手331包括固定于抓手下端的手爪332，所述手爪332为中空锥形，每只手爪的锥形孔中固定有对准检测光电开关333，所述对准检测光电开关333是一对对射式激光光电传感器，用于检测布卷5两端在纵向方向上是否有偏移；两只抓手331分别通过两个抓手气缸334驱动其沿悬臂梁335左右移动做夹紧与释放动作，进一步地，悬臂梁335的下方两端分别固定一滑轨336，每个抓手气缸334的缸筒固定于悬臂梁335的下方、活塞杆与抓手331固定连接，且每只抓手331通过滑块337与滑轨336滑动连接，当抓手气缸334驱动抓手331时，抓手331通过滑块337在滑轨336上移动以做夹紧与释放动作。

本实施例中，所述自动接布分配装置4用于接收自动定位抓取装置3抓取的布卷5并将布卷5分配至目标机台。具体地，其包括升降接布装置41和布卷分配装置42。

其中，所述升降接布装置41包括两只托手411、设置于托手上的行程开关412以及分别位于两只托手下方用于驱动托手升降的两个托手气缸413；进一步地，所述托手411呈圆弧状，与布卷5的弧度一致；所述行程开关412安装于托手侧向位置，用于检测托手是否已经托到布卷5；所述托手气缸413带有磁簧开关，用于检测托手位置。

所述布卷分配装置42包括滚筒输送装置二421以及设置于滚筒输送装置二421两端的两个光电开关422，所述滚筒输送装置二421由减速电机驱动，根据机台需要，双向运动，本实施例优选，所述滚筒输送装置二421采用常见的滚筒输送机（图中未标识其具体结构组成），不是本实用新型的创新点，故此不再赘述。

所述升降接布装置41由两个托手气缸413驱动两只托手411座升降运动，接收悬臂梁抓取机构33释放的布卷5并将布卷5转移到滚筒输送装置二421上，再由滚筒输送装置二421将布卷5输送至目标机台。

上述所述的自动取布机的工作过程，如图6所示，主要包括如下步骤：

s1、由自动进料装置1往升降平台21上进料：

具体是，通过输送装置11将放置有布卷的托盘往升降平台21的方向输送并将装有布卷的托盘转移到升降平台21；

s2、升降平台21将装有布卷的托盘上升至工作位置：

具体是，当激光对射光电开关一233检测到升降平台21到达工作位置后，停止上升；

s3、系统采集升降接布装置41的中轴线与布卷轴心的距离：

具体是，通过激光测距传感器321测量升降接布装置41的中轴线与布卷5轴心的距离；

s4、悬臂梁抓取机构33移动到正对布卷的位置，夹取布卷：

具体是，根据步骤s3中测量的升降接布装置41的中轴线与布卷5轴心的距离，传动定位机构32驱动悬臂梁抓取机构33前后移动到正对布卷5的位置，然后抓手气缸334驱动抓手331夹取布卷；

s5、升降平台21下降至等待位置：

具体是，通过激光对射光电开关二234检测升降平台21下降至等待位置；

s6、悬臂梁抓取机构33移动到升降接布装置41中轴线的正上方位置：

具体是，传动定位机构32驱动悬臂梁抓取机构33向后移动到升降接布装置41中轴线的正上方位置；

s7、升降接布装置41上升，悬臂梁抓取机构33释放布卷：

具体是，通过托手气缸413驱动托手411上升至悬臂梁抓取机构33的正下方，然后抓手气缸334驱动抓手331释放布卷5；

s8、升降接布装置41带动布卷下降，且布卷被转移至布卷分配装置42，至此完成取布分配工作，再返回步骤s2；

s9、升降平台21下降至空托盘移出位置，空托盘移出：

具体是，由接近开关三235检测升降平台21下降至空托盘移出位置，通过滚筒输送装置一22将空托盘移出；

s10、升降平台21下降至下限位置，再返回步骤s1，进行下一个循环：

具体是，由接近开关四236检测升降平台21下降至下限位置时，再返回步骤s1，进行下一个循环。

以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。