一种筒纱纱头抓取机器人、筒纱位置确定方法与流程

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种筒纱纱头抓取机器人。

背景技术：

1、在整经车间中，筒子架上悬挂数百个筒纱，筒纱的高低差距可达240毫米至40毫米不等。目前，筒纱找纱头的过程通常依赖人工手动操作。一方面，随着经济水平的提升，劳动力成本提高，加重了纺织企业的用工成本。与此同时，筒子架上筒纱的数量众多，且位置高低不一，这导致人工找纱头的工作量大、效率低下，并可能存在找纱头过程中对纱线造成损伤，这些缺陷无法满足企业高效、低成本生产需求。

2、在经过络筒工序后的筒纱，即使在筒纱定长条件下，由于受到络筒时纱线拉伸张力差异、纱线特性及后续包装等环节的影响，其直径会存在一定差异。因此，在实现筒纱纱头自动抓取过程中，准确确定筒纱位置显得尤为重要。

3、光电传感器对环境光线、杂散光和物体表面特性等因素较为敏感，可能导致误检测或不稳定性，在工业生产过程中可靠性和稳定性尤为重要；由于纺织车间空气中往往存在一定量漂浮纤维，当纤维依附在光电传感器表面时，可能对其定位效果产生不利影响；对于筒纱定位而言，需要高精度光电传感器精准定位，但高精度光电传感器伴随着成本高昂和维护频繁。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供一种筒纱纱头抓取机器人，解决了人工寻找纱头工作量大的问题，提高了找纱头的效率。

2、本发明为实现上述目的，采用以下的技术方案：

3、一种筒纱纱头抓取机器人，包括电机、转动件、吸纱嘴和负压风机，所述转动件与电机输出端连接，电机驱动转动件上的筒纱旋转；所述吸纱嘴通过负压气管与负压风机连接，吸纱嘴位于转动件下方。

4、进一步地，还包括送纱机器人，送纱机器人配置在转动件的一侧；送纱机器人上设有托纱组件和压紧组件，压紧组件固定在托纱组件上，所述托纱组件将筒纱送至转动件上，压紧组件与筒纱小端直径相适配。

5、进一步地，所述托纱组件包括托纱板、托纱臂架和限位板，托纱板连接着送纱机器人，筒纱通过托纱臂架固定在托纱板上，所述限位板使筒纱固定在托纱臂架上。

6、进一步地，所述压紧组件包括压紧块和带座轴承，压紧块通过带座轴承固定在托纱板上，压紧块能相对于托纱板旋转。

7、进一步地，还包括固定架和储气罐，所述吸纱嘴通过滑动组件连接在固定架上，电机固定在固定架顶部；所述固定架还连接有第一电磁阀、第二电磁阀、减压阀、控制阀和压力传感器；所述储气罐通过连接管依次连接控制阀、减压阀、第一电磁阀第二电磁阀；第一电磁阀连接有压力传感器。

8、进一步地，所述转动件包括转动杆，转动杆上连接着筒纱，转动杆与电机输出端法兰连接。

9、进一步地，所述滑动组件包括无杆气缸和滑块，无杆气缸固定在固定架上，滑块配置在无杆气缸上，吸纱嘴通过连接板与滑块连接；所述无杆气缸通过进气管和出气管与第二电磁阀连接。

10、进一步地，所述连接板上连接有导杆气缸，导杆气缸伸缩端连接有筒纱探测板；导杆气缸与第一电磁阀连接。

11、进一步地，所述负压气管上设有光纤传感器。

12、本发明的另一个目的是提供一种筒纱位置确定方法，解决了在整经车间的复杂环境中难以精准确定筒纱位置的问题。

13、本发明为实现上述目的，采用以下的技术方案：

14、一种筒纱位置确定方法，使用如上述实施例所述的一种筒纱纱头抓取机器人，包括：筒纱固定到转动杆上后，无杆气缸驱动滑块向上运动，滑块带动筒纱探测板向上运动，直至筒纱探测板触碰到筒纱后；压力传感器接收到压力信号并将信号传递给第一电磁阀，第一电磁阀控制导杆气缸收缩，使筒纱探测板下降，负压风机和电机启动。

15、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

16、本发明中通过送纱机器人驱动托纱组件取放筒纱、电机驱动转动件带动筒纱旋转，无杆滑台带动筒纱探测板控制吸纱嘴和筒纱之间的距离，减小吸纱嘴的能耗，也实现了筒纱位置精准定位及筒纱纱头低耗负压抓取，从而实现在织造生产过程中筒纱架上筒纱的自动找纱头动作，降低人工工作难度和工作量，满足企业高效、低成本生产需求。所述限位板设计不仅能限制筒纱位置，还可以减少送纱机器人不必要额外附加动作，同时能够在当筒纱在托纱组件和转动件之间转移存在阻力时，提供必要的推力。所述无杆气缸可通过减压阀灵活控制气压压力，从而改变无杆气缸的驱动力大小，以此满足无杆气缸驱动力小于导杆气缸推力要求。同时，无杆气缸与导杆气缸共用同一气源，减少使用电机编码器，有效降低设备成本。所述筒纱探测板通过与筒纱接触，能够精准定位筒纱的实际位置，避免由于车间环境造成的定位不精准情况；该定位方式可实现筒纱与吸纱嘴之间距离可无限接近但不接触，提高筒纱纱头抓取的可靠性和稳定性，通过降低吸纱嘴与筒纱之间距离，降低所需真空气体量，降低真空气体消耗。

技术特征：

1.一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，包括电机、转动件、吸纱嘴和负压风机，所述转动件与电机输出端连接，电机驱动转动件上的筒纱旋转；所述吸纱嘴通过负压气管与负压风机连接，吸纱嘴位于转动件下方。

2.根据权利要求1所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，还包括送纱机器人，送纱机器人配置在转动件的一侧；送纱机器人上设有托纱组件和压紧组件，压紧组件固定在托纱组件上，所述托纱组件将筒纱送至转动件上，压紧组件与筒纱小端直径相适配。

3.根据权利要求2所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，所述托纱组件包括托纱板、托纱臂架和限位板，托纱板连接着送纱机器人，筒纱通过托纱臂架固定在托纱板上，所述限位板使筒纱固定在托纱臂架上。

4.根据权利要求3所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，所述压紧组件包括压紧块和带座轴承，压紧块通过带座轴承固定在托纱板上，压紧块能相对于托纱板旋转。

5.根据权利要求1所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，还包括固定架和储气罐，所述吸纱嘴通过滑动组件连接在固定架上，电机固定在固定架顶部；所述固定架还连接有第一电磁阀、第二电磁阀、减压阀、控制阀和压力传感器；所述储气罐通过连接管依次连接控制阀、减压阀、第一电磁阀和第二电磁阀；第一电磁阀连接有压力传感器。

6.根据权利要求5所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，所述转动件包括转动杆，转动杆上连接着筒纱，转动杆与电机输出端法兰连接。

7.根据权利要求6所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，所述滑动组件包括无杆气缸和滑块，无杆气缸固定在固定架上，滑块配置在无杆气缸上，吸纱嘴通过连接板与滑块连接；所述无杆气缸通过进气管和出气管与第二电磁阀连接。

8.根据权利要求7所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，所述连接板上连接有导杆气缸，导杆气缸伸缩端连接有筒纱探测板；导杆气缸与第一电磁阀连接。

9.根据权利要求5所述的一种筒纱纱头抓取机器人，其特征在于，所述负压气管上设有光纤传感器。

10.一种筒纱位置确定方法，其特征在于，使用如权利要求8所述的一种筒纱纱头抓取机器人，包括：筒纱固定到转动杆上后，无杆气缸驱动滑块向上运动，滑块带动筒纱探测板向上运动，直至筒纱探测板触碰到筒纱后；压力传感器接收到压力信号并将信号传递给第一电磁阀，第一电磁阀控制导杆气缸收缩，使筒纱探测板下降，负压风机和电机启动。

技术总结
本发明涉及一种机器人，具体涉及一种筒纱纱头抓取机器人。一种筒纱纱头抓取机器人，包括电机、转动件、送纱机器人、吸纱嘴和负压风机，转动件与电机输出端连接，电机驱动转动件上的筒纱旋转；吸纱嘴通过气管与负压风机连接，吸纱嘴位于转动件下方。送纱机器人配置在转动件的一侧；送纱机器人上设有托纱组件和压紧组件，压紧组件固定在托纱组件上，所述托纱组件将筒纱送至筒纱小端直径上，压紧组件与转动件相适配。托纱组件包括托纱板、托纱臂架和限位板，托纱板连接送纱机器人，筒纱通过托纱臂架固定在托纱板上。本发明设计合理、结构紧凑，筒纱纱头抓取性能稳定且可靠、空间占用小，适用于整经车间复杂环境的特性。

技术研发人员：王森栋,张红霞,魏加坤,张艳红,崔桂华,季东晓,闫玉刚,张金峰,高延忠,杨明超,张海忠
受保护的技术使用者：魏桥纺织股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17