专利名称：一种落纱机自动拔管装置的制作方法
技术领域：
本发明属于纺织设备技术领域，涉及一种用于细纱机的落纱机自动拔管装置，特别是一种可以模拟手工拔管动作并能实现自动拔管的落纱机自动拔管装置。
背景技术：
据统计我国目前现有的棉纺纱锭为I. 15亿锭，除了一些先进的大锭数的细纱机采用集体落纱外，不少于95%的纱锭安装在480锭及以下的细纱机上，这些细纱机中除了 少部分采用电动落纱机落纱外，大部分细纱机仍然采用人工落纱的方式，用工多，劳动强度大，生产效率较低。目前，许多地区纺织企业招工困难，用工成本不断提高，市场对自动落纱机的需求增加。现有电动落纱机是采用预松盘和落纱盘来铲拔并提升纱管的，与水平面呈一定倾斜角的预松盘和落纱盘在随小车行进中，除了产生拔纱的垂直分力外，还产生水平分力，水平分力就可能撞坏锭子和损伤管纱表面，这是纺制高品质纱线所不能接受的。为彻底解决这一问题，不少业界科研人员正在寻求采用料夹夹持纱管顶部且从垂直于龙筋顶面位置开始拔管的方案，由于在拔管过程中装有夹紧装置的连杆在导向轴中自由移动，所以锭杆横向基本不受力，不会损坏锭子，而料夹拔纱时不接触管纱的表面，因此管纱也不会受损，再通过合理设计机构参数实现满纱管在拔管过程中移动路径的最优化，有效避免拔管过程中纱管与细纱机以及纱管与锭杆的干涉；但上述技术方案至今；但上述技术方案至今尚未见有具体的技术使用或公开。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，实现落纱机的自动拔管功能，即通过夹紧装置将满纱管从顶部夹持，高效、可靠地完成拔管功能；有效地解决现有电动落纱机铲拔并提升纱管时产生的水平分力对锭子和管纱表面造成的损伤，进一步提高落纱机拔管装置的工作效率和可靠性，提供一种全新的落纱机自动拔管装置。为了实现上述目的，本发明的主体结构包括机架、主气缸组件、减速电机、导向轮、齿条、齿轮、主动摇杆轴承座、主动轴、前主动摇杆、纱管夹紧装置、主动摇杆导向轴、复位气缸组件、从动摇杆导向轴、从动摇杆、从动摇杆用销轴、从动摇杆支架、后主动摇杆、手柄用转轴、偏心轮、手柄、滑块、弹簧和万向脚轮组件；主气缸组件和减速电机分别用四个M8螺栓连接到用钢制方管和钢板焊接制成的机架上，导向轮用钢制销轴固定在支架上，安装导向轮的支架用M8螺栓固定在机架上，钢质的齿轮采用键连接和电机轴相连并与固定在落纱机上的钢质的齿条相啮合；用45号钢制作的主动轴安装在钢质的主动摇杆轴承座中并通过滚动轴承对其进行支承，钢质的前主动摇杆和后主动摇杆分别安装在主动轴上并通过键连接实现周向固定；王动摇杆导向轴固定安装在如王动摇杆和后王动摇杆对应的孔中，两端用两个M12螺母紧固实现轴向固定；用45号钢制作的从动摇杆用销轴通过安装在从动摇杆支架中的滑动轴承支承，两个钢质的从动摇杆通过过盈配合安装在从动摇杆用销轴上，钢质的从动摇杆导向轴安装在从动摇杆对应的孔中并通过紧定螺钉连接实现紧固；连杆通过间隙配合安装在主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴上，并沿两导向轴往复移动；复位气缸组件用螺栓连接固定在连杆上，当后主动摇杆到达水平位置时复位气缸组件推动纱管夹紧装置回到右端的起始位置；两根钢质的导轨分别用四个M8螺钉和连杆连接在一起，钢质的滑板安装在两根导轨中，并和两根导轨组成移动副，送进气缸组件通过支架用螺钉连接到钢质的连杆上，并驱动钢质的滑板往复移动；用于夹紧纱管的65Mn钢制作的料夹用M8等高螺栓与滑板相连并组成回转副；65Mn钢制作的料夹连杆与料夹组件、钢制连接板用销轴相连并组成回转副，连接板安装在滑板的燕尾形导轨中；夹紧气缸通过支架用螺钉连接到滑板上并驱动连接板在滑板的燕尾形导轨中往复移动，实现料夹的夹紧和放松；聚氨酯夹块用粘结的方式安装在料夹的凹槽中；滑块通过两个销轴与机架上的长槽孔组成移动畐0，手柄和偏心轮分别用键连接与手柄用转轴相连，并通过偏心轮驱动的滑块在机架的长槽孔中向下移动；万向脚轮组件中的导向轴与安装在滑块中的滑动轴承组成移动副，当滑块在偏心轮作用下向下移动时，安装在导向轴上的压缩弹簧产生的弹簧力将电动小车整体向上抬闻。本发明的机架和万向脚轮组件组成可移动的电动小车，由减速电机驱 动齿轮转动，齿轮与固定在落纱机上的齿条啮合带动电动小车匀速移动；自动拔管装置安装在电动小车上，摆动式主气缸组件、前主动摇杆、后主动摇杆、纱管夹紧装置、从动摇杆和机架联动式配合组装构成串联式组合机构实现拔管动作；主动气缸中的活塞杆与主动摇杆铰接并驱动主动摇杆往复摆动从而带动安装在连杆上的夹紧装置做平面运动完成模拟手工拔管动作；安装在连杆上的纱管夹紧装置由送进气缸组件驱动滑板在导轨中前后移动实现料夹的伸出和回缩动作、夹紧气缸组件驱动连接板移动并经料夹连杆驱动料夹实现料夹的夹紧和松开动作；在料夹中镶嵌式制有聚氨酯夹块，料夹夹紧纱管后主气缸组件驱动串联式组合机构动作实现拔管功能；主气缸组件由可编程控制器控制按时序动作，电动小车移动到位置时，主气缸组件推动前后主动摇杆摆过60度到达水平位置并接近落纱机上待拔的纱管，电动小车到达指定位置后，光电传感器发出信号使送进气缸动作，料夹快速接近落纱机上待拔的纱管；料夹与落纱机上待拔的纱管对准后，夹紧气缸马上开始动作驱动料夹夹紧纱管，此时，电动小车继续匀速前进，纱管夹紧装置相对于落纱机静止不动，主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴相对于纱管夹紧装置发生相对移动，待拔管动作完成后复位气缸组件推动纱管夹紧装置退回到起始装置准备开始下一个工作循环；装有纱管夹紧装置的连杆安装在主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴上，主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴的长度加长，预留纱管夹紧装置夹紧落纱管时因保持静止而与主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴产生相对滑移时所需的空间；安装拔管装置的电动小车由机架、导向轮和万向脚轮组件组成，电动小车的运动由减速电机驱动齿轮转动并与装在落纱机上的齿条啮合实现，导向轮与齿条的两个侧面接触实现电动小车与落纱机的定位；为便于电动小车与落纱机的安装定位，增加由手柄用转轴、偏心轮、手柄、滑块和弹簧组成的电动小车高度调节装置，手柄、手柄用转轴和偏心轮采用键连接固连为一个整体，向上搬动手柄，偏心轮随之转动并推动滑块移动，在弹簧力作用下，电动小车整体高度适当增加，便于调整小车位置使导向轮与齿条侧面对准；向下搬动手柄，使电动小车整体高度下降，导向轮与齿条侧面接触实现小车与落纱机的定位。本发明涉及的夹紧装置中的多杆机构能模拟手指运动实现满纱管的夹紧动作；由摇块机构和铰链四杆机构组成的串联式组合机构实现拔管动作；夹紧装置安装在作平面复合运动的连杆上，通过合理设计机构参数实现满纱管在拔管过程中移动路径的最优化，避免拔管过程中纱管与落纱机以及纱管与锭杆的干涉；实现拔管工作时，向上搬动手柄，偏心盘随之转动，电动小车向上抬高，将电动小车靠近落纱机并将齿轮对准齿条，缓慢向下转动手柄，电动小车下落，导向轮与齿条侧面保持接触，齿轮与齿条正确啮合；减速电机带动齿轮转动，齿轮与安装在落纱机上的齿条啮合而驱动电动小车沿齿条匀速移动；当电动小车移动到一定位置时，主气缸推动主动摆杆摆过60度到达水平位置并接近纱管，电动小车到达指定位置后，光电传感器发出信号，使送进气缸动作，料夹快速接近料管；该动作完成后，夹紧气缸马上开始动作驱动料夹从满纱管顶部夹紧纱管，此时，电动小车继续匀速前进，纱管夹紧装置静止不动，主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴相对于纱管夹紧装置发生相对移动；当料夹夹紧纱管后主气缸推动主动摆杆 从水平位置向上摆过60度，带动连杆和安装在连杆上的夹紧装置一起运动完成拔管动作。本发明工作时，夹紧装置从水平方向夹持住满纱管顶部，夹持动作不会伤及纱线；在拔管过程中由于夹紧装置随连杆可在导向轴中自由移动，锭子所受横向力小，不会对锭子造成损害；合理设计机构参数实现满纱管在拔管过程中移动路径的最优化，避免拔管过程中纱管与落纱机以及纱管与锭杆的干涉；由手柄用转轴、偏心轮、手柄、滑块和弹簧等组成的电动小车高度调节装置能方便地实现电动小车与落纱机的快速结合和分离，减轻劳动强度，小车连续运行、每次间歇拔起三个满纱管的工作方式提高电动小车的运行平稳性和拔管工作效率。本发明与现有技术相比，其设计原理可靠，结构简单，操作运行安全，自动拔管有效率高，工作效率好，生产环境友好，节省人力资源。
图I为本发明的主体结构原理示意图。图2为本发明的主体俯视结构原理示意图。图3为本发明的纱管夹紧装置结构原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图并通过实施例对本发明进一步描述。实施例本实施例中的主体结构包括机架I、主气缸组件2、减速电机3、导向轮4、齿条5、齿轮6、主动摇杆轴承座7、主动轴8、前主动摇杆9、纱管夹紧装置10、主动摇杆导向轴11、复位气缸组件12、从动摇杆导向轴13、从动摇杆14、从动摇杆用销轴15、从动摇杆支架16、后主动摇杆I 7、手柄用转轴18、偏心轮19、手柄20、滑块2 I、弹簧22和万向脚轮组件23 ;主气缸组件2和减速电机3分别用四个M8螺栓连接到用钢制方管和钢板焊接制成的机架I上，导向轮4用钢制销轴固定在支架上，安装导向轮4的支架用M8螺栓固定在机架I上，钢质的齿轮6采用键连接和电机轴相连并与固定在落纱机上的钢质的齿条5相啮合；用45号钢制作的主动轴8安装在钢质的主动摇杆轴承座7中并通过滚动轴承对其进行支承，钢质的前主动摇杆9和后主动摇杆17分别安装在主动轴8上并通过键连接实现周向固定；主动摇杆导向轴11固定安装在如王动摇杆9和后王动摇杆17对应的孔中，两端用两个M12螺母紧固实现轴向固定；用45号钢制作的从动摇杆用销轴15通过安装在从动摇杆支架16中的滑动轴承支承，两个钢质的从动摇杆14通过过盈配合安装在从动摇杆用销轴15上，钢质的从动摇杆导向轴13安装在从动摇杆14对应的孔中并通过紧定螺钉连接实现紧固；连杆IOI通过间隙配合安装在主动摇杆导向轴11和从动摇杆导向轴13上，并沿两导向轴往复移动；复位气缸组件12用螺栓连接固定在连杆101上，当后主动摇杆17到达水平位置时复位气缸组件12推动纱管夹紧装置10回到右端的起始位置；两根钢质的导轨IOH分别用四个M8螺钉和连杆101连接在一起，钢质的滑板IOB安装在两根导轨IOH中，并和两根导轨IOH组成移动副，送进气缸组件IOA通过支架用螺钉连接到钢质的连杆101上，并驱动钢质的滑板IOB往复移动；用于夹紧纱管的65Mn钢制作的料夹IOC用M8等高螺栓与滑板IOB相连并组成回转副；65Mn钢制作的料夹连杆IOG与料夹组件10C、钢制连接板IOE用销轴相连并组成回转副，连接板IOE安装在滑板IOB的燕尾形导轨中；夹紧气缸IOD通过支架用螺钉连接到滑板IOB上并驱动连接板IOE在滑板IOB的燕尾形导轨中往复移动，实现料夹IOC的夹紧和放松；聚氨酯夹块IOF用粘结的方式安装在料夹IOC的凹槽中；滑块21通过两个销轴与机架I上的长槽孔组成移动副，手柄20和偏心轮19分别用键连接与手柄用 转轴10相连，并通过偏心轮19驱动的滑块21在机架I的长槽孔中向下移动；万向脚轮组件23中的导向轴与安装在滑块21中的滑动轴承组成移动副，当滑块21在偏心轮19作用下向下移动时，安装在导向轴上的压缩弹簧22产生的弹簧力将电动小车整体向上抬高。本实施例的机架I和万向脚轮组件23组成可移动的电动小车，由减速电机3驱动齿轮6转动，齿轮6与固定在落纱机上的齿条5啮合带动电动小车匀速移动；自动拔管装置安装在电动小车上，摆动式主气缸组件2、前主动摇杆9、后主动摇杆17、纱管夹紧装置10、从动摇杆14和机架I联动式配合组装构成串联式组合机构实现拔管动作；主动气缸中的活塞杆与主动摇杆铰接并驱动主动摇杆往复摆动从而带动安装在连杆上的夹紧装置做平面运动完成模拟手工拔管动作；安装在连杆101上的纱管夹紧装置10由送进气缸组件IOA驱动滑板IOB在导轨IOH中前后移动实现料夹IOC的伸出和回缩动作、夹紧气缸组件IOD驱动连接板IOE移动并经料夹连杆IOG驱动料夹IOC实现料夹的夹紧和松开动作；在料夹IOC中镶嵌式制有聚氨酯夹块10F，料夹IOC夹紧纱管后主气缸组件2驱动串联式组合机构动作实现拔管功能；主气缸组件2由可编程控制器控制按时序动作，电动小车移动到位置时，主气缸组件2推动前后主动摇杆9和17摆过60度到达水平位置并接近落纱机上待拔的纱管，电动小车到达指定位置后，光电传感器发出信号使送进气缸IOA动作，料夹IOC快速接近落纱机上待拔的纱管；料夹IOC与落纱机上待拔的纱管对准后，夹紧气缸IOD马上开始动作驱动料夹IOC夹紧纱管，此时，电动小车继续匀速前进，纱管夹紧装置10相对于落纱机静止不动，主动摇杆导向轴11和从动摇杆导向轴13相对于纱管夹紧装置10发生相对移动，待拔管动作完成后复位气缸组件12推动纱管夹紧装置10退回到起始装置准备开始下一个工作循环；装有纱管夹紧装置10的连杆安装在主动摇杆导向轴11和从动摇杆导向轴13上，主动摇杆导向轴11和从动摇杆导向轴13的长度加长，预留纱管夹紧装置10夹紧落纱管时因保持静止而与主动摇杆导向轴11和从动摇杆导向轴13产生相对滑移时所需的空间；安装拔管装置的电动小车由机架I、导向轮4和万向脚轮组件23组成，电动小车的运动由减速电机3驱动齿轮6转动并与装在落纱机上的齿条5啮合实现，导向轮4与齿条5的两个侧面接触实现电动小车与落纱机的定位；为便于电动小车与落纱机的安装定位，增加由手柄用转轴18、偏心轮I 9、手柄20、滑块21和弹簧22组成的电动小车高度调节装置，手柄20、手柄用转轴18和偏心轮19采用键连接固连为一个整体，向上搬动手柄20,偏心轮19随之转动并推动滑块21移动，在弹簧力作用下，电动小车整体高度适当增加，便于调整小车位置使导向轮4与齿条5侧面对准；向下搬动手柄20，使电动小车整体高度下降，导向轮4与齿条5侧面接触实现小车与落纱机的定位。·
权利要求
1.一种落纱机自动拔管装置，其特征在于主体结构包括机架、主气缸组件、减速电机、导向轮、齿条、齿轮、主动摇杆轴承座、主动轴、前主动摇杆、纱管夹紧装置、主动摇杆导向轴、复位气缸组件、从动摇杆导向轴、从动摇杆、从动摇杆用销轴、从动摇杆支架、后主动摇杆、手柄用转轴、偏心轮、手柄、滑块、弹簧和万向脚轮组件；主气缸组件和减速电机分别用四个M8螺栓连接到用钢制方管和钢板焊接制成的机架上，导向轮用钢制销轴固定在支架上，安装导向轮的支架用M8螺栓固定在机架上，钢质的齿轮采用键连接和电机轴相连并与固定在落纱机上的钢质的齿条相啮合；用45号钢制作的主动轴安装在钢质的主动摇杆轴承座中并通过滚动轴承对其进行支承，钢质的前主动摇杆和后主动摇杆分别安装在主动轴上并通过键连接实现周向固定；主动摇杆导向轴固定安装在前主动摇杆和后主动摇杆对应的孔中，两端用两个M12螺母紧固实现轴向固定；用45号钢制作的从动摇杆用销轴通过安装在从动摇杆支架中的滑动轴承支承，两个钢质的从动摇杆通过过盈配合安装在从动摇杆用销轴上，钢质的从动摇杆导向轴安装在从动摇杆对应的孔中并通过紧定螺钉连接实现紧固；连杆通过间隙配合安装在主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴上，并沿两导向轴往复移动；复位气缸组件用螺栓连接固定在连杆上，当后主动摇杆到达水平位置时复位气缸组件推动纱管夹紧装置回到右端的起始位置；两根钢质的导轨分别用四个M8螺钉和连杆连接在一起，钢质的滑板安装在两根导轨中，并和两根导轨组成移动副，送进气缸组件通过支架用螺钉连接到钢质的连杆上，并驱动钢质的滑板往复移动；用于夹紧纱管的65Mn钢制作的料夹用M8等高螺栓与滑板相连并组成回转副；65Mn钢制作的料夹连杆与料夹组件、钢制连接板用销轴相连并组成回转副，连接板安装在滑板的燕尾形导轨中；夹紧气缸通过支架用螺钉连接到滑板上并驱动连接板在滑板的燕尾形导轨中往复移动，实现料夹的夹紧和放松；聚氨酯夹块用粘结的方式安装在料夹的凹槽中；滑块通过两个销轴与机架上的长槽孔组成移动副，手柄和偏心轮分别用键连接与手柄用转轴相连，并通过偏心轮驱动的滑块在机架的长槽孔中向下移动；万向脚轮组件中的导向轴与安装在滑块中的滑动轴承组成移动畐O，当滑块在偏心轮作用下向下移动时，安装在导向轴上的压缩弹簧产生的弹簧力将电动小车整体向上抬高。
2.根据权利要求I所述的落纱机自动拔管装置，其特征在于机架和万向脚轮组件组成可移动的电动小车，由减速电机驱动齿轮转动，齿轮与固定在落纱机上的齿条啮合带动电动小车匀速移动；自动拔管装置安装在电动小车上，摆动式主气缸组件、前主动摇杆、后主动摇杆、纱管夹紧装置、从动摇杆和机架联动式配合组装构成串联式组合机构实现拔管动作；主动气缸中的活塞杆与主动摇杆铰接并驱动主动摇杆往复摆动从而带动安装在连杆上的夹紧装置做平面运动完成模拟手工拔管动作；安装在连杆上的纱管夹紧装置由送进气缸组件驱动滑板在导轨中前后移动实现料夹的伸出和回缩动作、夹紧气缸组件驱动连接板移动并经料夹连杆驱动料夹实现料夹的夹紧和松开动作；在料夹中键嵌式制有聚氣酷夹块，料夹夹紧纱管后主气缸组件驱动串联式组合机构动作实现拔管功能；主气缸组件由可编程控制器控制按时序动作，电动小车移动到位置时，主气缸组件推动前后主动摇杆摆过60度到达水平位置并接近落纱机上待拔的纱管，电动小车到达指定位置后，光电传感器发出信号使送进气缸动作，料夹快速接近落纱机上待拔的纱管；料夹与落纱机上待拔的纱管对准后，夹紧气缸马上开始动作驱动料夹夹紧纱管，此时，电动小车继续匀速前进，纱管夹紧装置相对于落纱机静止不动，主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴相对于纱管夹紧装置发生相对移动，待拔管动作完成后复位气缸组件推动纱管夹紧装置退回到起始装置准备开始下一个工作循环；装有纱管夹紧装置的连杆安装在主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴上，主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴的长度加长，预留纱管夹紧装置夹紧落纱管时因保持静止而与主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴产生相对滑移时所需的空间；安装拔管装置的电动小车由机架、导向轮和万向脚轮组件组成，电动小车的运动由减速电机驱动齿轮转动并与装在落纱机上的齿条啮合实现，导向轮与齿条的两个侧面接触实现电动小车与落纱机的定位；为便于电动小车与落纱机的安装定位，增加由手柄用转轴、偏心轮、手柄、滑块和弹簧组成的电动小车高度调节装置，手柄、手柄用转轴和偏心轮采用键连接固连为一个整体，向上搬动手柄，偏心轮随之转动并推动滑块移动，在弹簧力作用下，电动小车整体高度适当增力口，便于调整小车位置使导向轮与齿条侧面对准；向下搬动手柄，使电动小车整体高度下降，导向轮与齿条侧面接触实现小车与落纱机的定位。
3.根据权利要求I所述的落纱机自动拔管装置，其特征在于涉及的夹紧装置中的多杆机构能模拟手指运动实现满纱管的夹紧动作；由摇块机构和铰链四杆机构组成的串联式组合机构实现拔管动作；夹紧装置安装在作平面复合运动的连杆上，通过合理设计机构参数实现满纱管在拔管过程中移动路径的最优化，避免拔管过程中纱管与落纱机以及纱管与锭 杆的干涉；实现拔管工作时，向上搬动手柄，偏心盘随之转动，电动小车向上抬高，将电动小车靠近落纱机并将齿轮对准齿条，缓慢向下转动手柄，电动小车下落，导向轮与齿条侧面保持接触，齿轮与齿条正确啮合；减速电机带动齿轮转动，齿轮与安装在落纱机上的齿条啮合而驱动电动小车沿齿条匀速移动；当电动小车移动到一定位置时，主气缸推动主动摆杆摆过60度到达水平位置并接近纱管，电动小车到达指定位置后，光电传感器发出信号，使送进气缸动作，料夹快速接近料管；该动作完成后，夹紧气缸马上开始动作驱动料夹从满纱管顶部夹紧纱管，此时，电动小车继续匀速前进，纱管夹紧装置静止不动，主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴相对于纱管夹紧装置发生相对移动；当料夹夹紧纱管后主气缸推动主动摆杆从水平位置向上摆过60度，带动连杆和安装在连杆上的夹紧装置一起运动完成拔管动作。
全文摘要
本发明属于纺织设备技术领域，涉及一种落纱机自动拔管装置，主气缸组件和减速电机分别连接到机架上，安装导向轮的支架固定在机架上，齿轮与固定在落纱机上的齿条相啮合；主动轴安装在主动摇杆轴承座中并通过滚动轴承对其进行支承，前主动摇杆和后主动摇杆分别键连接固定安装在主动轴上；主动摇杆导向轴固定安装在前主动摇杆和后主动摇杆对应的孔中；从动摇杆通过安装在从动摇杆支架中的滑动轴承支承并通过过盈配合安装在从动摇杆用销轴上，从动摇杆导向轴安装在从动摇杆对应的孔中；连杆安装在主动摇杆导向轴和从动摇杆导向轴上，并沿两导向轴往复移动；其原理可靠，结构简单，操作运行安全，拔管有效率高，生产环境友好，节省人力资源。
文档编号D01H9/10GK102912496SQ20121045131
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者张继忠, 刘曙光, 张钊 申请人:青岛大学