线轴更换装置的制造方法
【专利说明】线轴更换装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]优先权申请DE 10 2012 005 374的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种用于向加工装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴的线轴更换装置，加工装置将绳状材料缠绕在线轴上和/或从线轴上解除绳状材料。
【背景技术】
[0004]在本文中，绳状材料可为，比如，纤维、细丝、绳索、金属丝、系带或单芯或多芯电缆。
[0005]在第一种应用情况中，该加工装置是这类绳状材料的制造机器，比如拉丝机或纺纱机。在这种情况下，将空线轴进给加工装置，加工装置将生产出的例如纺线或拉丝等绳状材料缠绕在空线轴上。然后，从加工装置中取出满线轴，并换上新的空线轴。
[0006]在第二种应用情况中，加工装置是用于进一步加工这类绳状材料的机器，比如捻丝机或用于从单个系带制造多芯电缆的机器。在这种情况下，将满线轴进给加工装置，例如细丝或系带等绳状材料缠绕在满线轴上并通过加工装置从满线轴中解除并加工绳状材料。然后，从加工装置中取出空线轴，并换上新的满线轴。
[0007]由于第二种应用情况中用于进一步加工的机器同时也能执行类似第一种应用情况中的制造机器的功能，所以在第二种应用情况中也可以同时配置两台线轴更换装置(其中一台具有第一种应用情况下描述的线轴更换功能，而另一台则具有第二种应用情况下描述的线轴更换功能)。
[0008]通过线轴，在本文中，优选为可转动对称的主体理解为优选具有圆柱形或锥形的线轴主体和优选为盘状的法兰，这些法兰设在线轴主体的一端，一般来说，两个法兰的直径基本上大于线轴主体的最大直径。在本发明的上下文中，假设所有与线轴更换装置一起使用的线轴的法兰直径相同，优选地，标准直径为400_。与之相对的是，线轴的高度可为任意大小，但在加工装置可手持的线轴大小范围内。
[0009]在本文中，线轴主体用作缠绕芯，用于将绳状材料缠绕到线轴上和从线轴中解除绳状材料，两个法兰防止绳状材料从线轴主体的两端滑落。在本发明申请中，术语“线轴”表示缠满的线轴、部分缠满的线轴以及空线轴。
[0010]加工装置具有所谓的绕线区。通过该术语，在加工装置处或加工装置中的固定预定位置被理解为，线轴可放置在该预定位置上且在该位置中通过加工装置可将绳状材料缠绕到线轴上或从线轴中解除绳状材料。在本文中，线轴一般以线轴的转动轴基本上垂直定向的方式放在绕线区上。在该位置中、定向在加工装置处或在加工装置中，线轴由加工装置的适当机构卡住，该机构比如具有一个管脚，各个管脚的顶部和底部与线轴的空心轴啮合，以将线轴定中心，并且该机构是可转动的，以便将绳状材料缠绕到线轴上和从线轴中解除绳状材料。显然，也可以采样其他将线轴定向在绕线区的方式，例如，利用水平或倾向转动轴。
[0011]由线轴更换装置向加工装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴。通过在本发明意义上的线轴更换装置，机械装置理解为适用于向加工装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴。线轴更换装置具有传送装置和切换装置。
[0012]通过在本发明意义上的传送装置，装置理解为适用于将任意填充状态下(即满线轴、空线轴、或用绳状材料部分填充的线轴的状态下)的线轴移动到加工装置上或从加工装置中移除线轴。传送装置优选具有至少一个传送带。尤其优选地，传送装置具有两个传输带，其中一个优选用于提供满线轴或空线轴，而相应地另一个则用于取出空线轴或满线轴。
[0013]传送带由比如类似工业机器人的自动操作装置加载，也可由操作人员加载，例如，从仓库或托盘中取出满线轴并将满线轴放在一个传送带上，和/或，从另一传送带中取出空线轴并将空线轴放在托盘上或将空线轴放入仓库中。
[0014]通过本发明意义上的切换装置，机械装置理解为在加工装置和传送装置之间对线轴进行切换，即，用于向加工装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴以及向传送装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴。由此，切换装置用作传送装置和加工装置之间的“接口”。
[0015]切换装置和/或传送装置可通过比如电力驱动、水压驱动和/或气动驱动。
[0016]存在不同的已知线轴更换装置类型。
[0017]例如，线轴更换装置的传送装置可由两个平行滚轮传送带组成，在线轴竖直放置在其法兰上时，将线轴放置在这两个传送带上或从这两个传送带取走线轴。在本文中，两个传送带彼此之间有一定距离，该距离比线轴法兰的直径要大。通过具有两条转动链的横向链条传送机，两个传送带在其面向加工装置的端部彼此连接。在本文中，横向链条传送机的两条转动链与传送带的运行方向正交，从而使两个传送带和横向链条传送机一起形成U形布置。横向链条传送机的链条定向为与传送带的滚轮平行，各条链条在传送带的相邻滚轮之间运行。
[0018]当线轴定位在第一传送带的端部时，横向链条传送机上升，以便拾取线轴，并将线轴正交于传送带地移动到位于两个传送带之间的、直接面向加工装置的绕线区的位置。该位置称为传送装置的切换位置。
[0019]在这种情况下，四臂抓取单元作为线轴更换装置的切换装置被设置在切换位置和加工装置的绕线区之间的中间。在该位置处，两个可转动地安装在一起的抓取臂形成了一把钳子，各个抓取臂均能够将加工装置的绕线区或传送装置的切换位置上的线轴卡住，而四个抓取臂则通过齿轮传动彼此连接，从而保持其移动的同步性。
[0020]抓取单元作为一个整体可绕垂直轴旋转，而且可上升和下降。一旦卡住加工装置的绕线区和传送装置的切换位置上的两个线轴，抓取单元作为一个整体马上上升，翻转180度，然后再下降，使两个线轴的位置发生改变。然后，抓取臂打开，从而使竖直放置在加工装置的绕线区中的线轴可用于加工操作中，而竖直放置在传送装置的切换位置上的线轴可通过横向链条传送机传送到第二传送带。最后，横向链条传送机再次下降，从而使线轴可从第二传送带上移除。
[0021]现有技术(例如DE 41 25 323 Al)中的其他线轴更换装置设有转台，该转台向作为线轴更换装置的切换装置为线轴提供了多个竖直放置的位置。
[0022]一方面，上述已知的方案在机械上非常复杂，另一方面，当线轴变化时，需要较长的线轴驱动距离，导致较长时间内无线轴竖直放置在加工装置的绕线区中，还使得加工装置的空闲时间较长并产生了相应的生产力损失。
【发明内容】
[0023]因此，本发明的目的在于提供一种机械上简单设计的从而使成本降低的线轴更换装置，以及一种具有这类线轴更换装置的加工设施和一种用于操作这类线轴更换装置的方法。
[0024]在本文中应该将设施理解为具有加工装置和在本发明意义上的线轴更换装置，通过加工设施，该线轴更换装置向加工装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴。
[0025]该问题通过根据权利要求1所述的线轴更换装置、根据权利要求12所述的加工设施、根据权利要求13所述的线轴更换方法来解决。本发明的进一步有益改进包含在各项从属权利要求中。
[0026]一种根据本发明的用于向加工装置进给线轴和/或从加工装置中移除线轴的线轴更换装置，该加工装置可将绳状材料缠绕到线轴上和/或从线轴中解除绳状材料，该线轴更换装置具有至少一个传送装置(具体为传送带)和旋转叉，该旋转叉适用于向加工装置进给线轴或从加工装置中移除线轴以及向传送装置进给线轴或从传送装置中移除线轴。根据本发明的旋转叉因此实现上述