线轴架穿线器及相关方法

线轴架穿线器及相关方法
【专利摘要】一种线轴架穿线器及相关方法，线轴架穿线器用于线轴架系统，该线轴架穿线器保持多个线轴，其中每个线轴承载丝状材料，该线轴架穿线器包括：引导件，由线轴架支撑；无端环，由引导件承载；驱动组件，耦接至无端环；以及至少一个夹持器，由无端环承载。夹持器从线轴中的至少一个接收丝状材料，并且驱动组件使夹持器和接收的丝状材料从线轴移动到线轴架系统的输出端部，以用于进一步的处理。
【专利说明】线轴架穿线器及相关方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月16日递交的美国临时申请序列号61/866，695的优先权，其通过引证方式结合于此。

【技术领域】
[0003]本发明大体上涉及线轴架(creel)系统。更特别地，本发明涉及一种用于与线轴架系统结合使用的线轴架穿线器(threader)以及使用方法，以便有利于将丝状材料从任何数量的线轴传递到另一加工工位(stat1n，站)。更具体地，本发明涉及一种线轴架穿线器以及使用方法，其可自动将丝状材料从安装在线轴架上的线轴传递到保持在线轴架的输出端部处的组织器(organizer),以用于进一步的使用或者制造步骤。

【背景技术】
[0004]丝状材料包括但不限于以长的长度形成并且被方便地缠绕在线轴上的管材、呈单股和多股的纤维或者平带。各种丝状材料可以是天然的或者合成的纤维、玻璃或者金属。丝状材料还可以被称为线材、绳索或者卷绕线。这种材料通常用作用于塑料或者弹性体化合物的加强物，或者这种材料本身可以被制造成一体形成的物品，如在纺织行业、软管行业或者轮胎行业。为了具有以可管理的形式可用的相当长度的绳索，通常已知的是使用线轴，丝状材料被设置在该线轴上以用于储存，并且丝状材料可以通过线轴绕其纵向轴线的旋转而从该线轴放出。不管应用如何，习惯于从位于其被使用的位置处或者靠近该位置的线轴抽出丝状材料。为了有利于这种取出，习惯上将线轴安装在当抽出丝状物时允许线轴旋转的心轴或者放出装置上。
[0005]存在多种类型的制造过程，这些制造过程涉及在处理期间彼此组合、与其他材料组合或者以上两种情况都存在的多股丝状材料的组合。在连续的或者间歇的制造操作期间组合多个这种材料线股是必需的情况下，通常合宜的是这些线股被卷绕，比如以提供连续地送出相当长度的线股的能力。使用用以存储并且放出线股的线轴的一个这种实例涉及橡胶工业，其中常见的是，同时使用存储在线轴上和从线轴分送的多个钢丝绳。线轴通常以阵列方式进行安装，该阵列通常被称为线轴架。虽然线轴架可以在各种细节上存在差别，但是它们通常包括安装在大体上竖直的框架中的心轴的阵列，该框架具有可以在一个或者两个方向上从其突出的心轴。线轴典型地具有大约十英寸的直径和一英尺的纵向尺寸，虽然在一些情况下还可以使用其他尺寸。线轴具有中空轴心(core)，该中空轴心线轴架心轴接收在内部，并且该中空轴心将重复地卷绕在线轴凸缘的范围内的钢丝绳或者其他丝状材料承载在外部。线轴架通常以这样的布置对呈从框架突出的矩形构造的心轴进行排列，该布置可以合宜地具有六个心轴的高度和多个心轴的长度，或者在一些情况下具有五个心轴的高度和多个心轴的长度。由于线轴的直径可以是在十英寸的量级上以及用以产生线股的放出和张紧所必需的控制的心轴之间必要间距，因此考虑到心轴之间必要的间距，这个类型的布置将心轴从恰好在地面上方的位置设置到距离地面大约六英尺处。用于钢丝绳的线轴通常具有这样的构造，使得当线轴为相对轻的金属材料时，满线轴(满线轴具有接近凸缘的径向外末端的钢丝绳容量)的重量可以在四十至一百磅的量级上。
[0006]为了建立使用先前的线轴架系统的制造流程，技术人员将把所有线轴装载到适当的心轴上。下一步，将保持在每个线轴上的丝状材料穿过张紧控制器，并且然后手动地拉到线轴架的至丝状材料组织器的端部上。用户必须保证丝状材料被递送到组织器上恰当的位置，以便保证下一步的制造过程如所期望的完成。这个过程对被装载到线轴架上的所有线轴重复。在将丝状材料完全装载进组织器之后，这些丝状材料被带至压光机或者类似机械以用于进一步的处理。
[0007]当前的机械以及使用方法由于许多原因是存在问题的。主要问题是材料从线轴到组织器的手动传递。技术人员将认识到这是耗时的操作，特别是在存在由线轴架保持的大量线轴的情况下。考虑到这个耗时的操作，对于制造商而言习惯于并列地保持两个线轴架系统。因此，当一个线轴架被完全地建立并且进行操作时，另一个线轴架被装载和穿线，以便保持压光机或者其他类似制造工位的连续操作。在任何情况下，当前的从线轴拉动丝状材料的手动方法也是存在问题的，这是因为当将钢丝绳(也被称为线材)从线轴传递到组织器时，这些钢丝绳有时会被放错地方或者缠结。已知的是使用梳状装置来将丝状材料从多个线轴传递到组织器。但是，在任一时刻仅仅可传递少许线材。这个方法仍然是存在问题的，这是因为线材可能会变成缠结的，或者操作者可能将丝状材料误定位在梳状件中，这稍后会导致丝状材料在组织器中被放错地方。将进一步认识到的是，丝状材料的拉出力可以变得相当大，这会导致将绳从保持在最靠近地板的行上的线轴以及对于保持在顶部行上的那些线轴(其在大部分情况下通常是六英尺高)在拉出方面的困难。
[0008]考虑到当前的线轴架系统的缺点，在本领域中存在对于简化丝状材料组织过程的自动化线轴架穿线器的需要，其中对于该过程而言期望的是更快、提供更少的丝状材料的缠结、提供安全部件并改善线轴架系统的总操作。实际上，在本领域中存在对于减小劳动并且消除困难的和繁重的操作的自动化线轴架系统的需要。


【发明内容】

[0009]根据前述内容，本发明的第一方面是提供一种线轴架穿线器以及使用方法。
[0010]本发明的另一个方面是提供一种线轴架穿线器，用于线轴架系统，该线轴架系统保持多个线轴，其中每个线轴承载丝状材料，该线轴架穿线器包括:引导件，该引导件由线轴架支撑；无端环，该无端环由引导件承载；驱动组件，该驱动组件耦接到无端环；以及至少一个夹持器，至少一个夹持器由无端环承载，该至少一个夹持器从线轴中的至少一个接收丝状材料，并且驱动组件使该至少一个夹持器和接收的丝状材料从线轴移动到线轴架系统的输出端部，以用于进一步的处理。
[0011]本发明的又一个方面是提供一种将承载在由线轴架保持的线轴上的丝状材料传递到组织器的方法，该方法包括将承载丝状材料的多个线轴装载到线轴架上，将来自于至少一个线轴中的丝状材料固定到至少一个夹持器上，通过驱动组件使该至少一个夹持器移动，以及从该至少一个夹持器释放丝状材料。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]本发明的这些和其他的特征和优点将关于下文中的描述、后附的权利要求和附图而被更好地理解，在附图中:
[0013]图1是根据本发明的概念的线轴架系统的立体图；
[0014]图2A是根据本发明的概念的线轴架系统的部分立体图，并且特别地是该系统的后端部;
[0015]图2B是根据本发明的概念的线轴架系统的部分立体图，示出了线轴架系统的输出端部；
[0016]图3是根据本发明的概念的线轴架系统的细节图，示出了被装载到线轴架上的满载线轴；
[0017]图4A是用于根据本发明的概念的线轴架系统的线轴架穿线器的一个端部的立体图；
[0018]图4B是用于根据本发明的概念的线轴架系统的线轴架穿线器的相对端部的立体图；
[0019]图5A和图5B分别显示了根据本发明的概念的线轴架穿线器的一部分的底部立体图和顶部立体图；
[0020]图6是用在根据本发明的概念的线轴架穿线器中的链引导件的截面图；
[0021]图7是用在根据本发明的概念的线轴架穿线器中的附接链的正视图；
[0022]图8是用于根据本发明的概念的线轴架穿线器的马达驱动组件的立体图；
[0023]图9是用于根据本发明的概念的线轴架穿线器的返回链轮组件的立体图；
[0024]图10是返回链轮组件的截面图；
[0025]图1lA是线材凸轮夹持器的部分分解立体图，该线材凸轮夹持器组装至用于根据本发明的概念的线轴架穿线器中的附接链上；
[0026]图1lB是线材凸轮夹持器的部分立体图，该线材凸轮夹持器组装至用于根据本发明的概念的线轴架穿线器中的附接链上；
[0027]图12A是根据本发明的概念的示出为处于打开位置中的线材凸轮夹持器的前视立体图；
[0028]图12B是根据本发明的概念的示出为处于打开位置中的线材凸轮夹持器的后视立体图；
[0029]图13A和图13B是根据本发明的概念的示出为处于不同的操作位置中的线材凸轮夹持器的正视图；
[0030]图14是根据本发明的概念的返回链轮组件和与该返回链轮组件关联的线材凸轮夹持器的截面图；以及
[0031]图15是根据本发明的概念的线轴架系统的操作部件的示意图。

【具体实施方式】
[0032]现在参考所有附图，可以看到线轴架系统总体上由数字20表示。线轴架系统20包括框架22，该框架由彼此连接的水平和竖直构件组成，其中整个组件固定到工厂地板F上。框架22可以以别的方式进行构造。在一个实施例中，框架22承载多个线轴24，其中线轴可以保持在均匀的水平面或者行中。水平面的数量和由那些水平面所保持的线轴的数量取决于所期望的最终产品的构造。在每个水平面的输出端部处关联的可以是组织器，该组织器总体上由数字28表示。进一步位于组织器下游的可以是压光机30或者处理设备的其他部分。
[0033]如图2A、图2B和图3中最好地看到的，每个线轴24均保持有丝状材料32，该丝状材料在直径上可以达到0.250英寸，并且可以是(但不限于)钢丝绳、聚合材料、布料、裸线(uninsulated wire)、线股、线材或类似物。在任何情况下，丝状材料32绕线轴24缠绕并且保持在该线轴上。图2A和图2B显示了仅仅部分地装载有丝状材料的线轴，而图3显示了满载有丝状材料的线轴。心轴36与装载到线轴架20上的每个线轴24关联，该心轴可以具有关联的张紧控制器38。每个心轴36可以从组成框架22的构件中的任何一个大体上垂直地延伸。技术人员将认识到线轴可滑动地接收并且可在心轴上旋转。张紧控制器(如果被设置的话)在线轴架系统操作期间保持均匀的张力，并且示例性的控制器公开在美国专利N0.3，899，143和美国专利N0.8，500，056中，这两个专利均通过引证方式结合于此。每个张紧控制器可以具有引导辊40，该引导辊支撑丝状材料32。框架22还可以设置有多个支撑辊42，这些支撑辊可以在与心轴相同的一般方向上延伸，其中支撑辊用以防止丝状材料下垂进入其他的线轴中并且与其他线轴缠结。因此，在大部分实施例中，支撑辊42可以沿着每一行大约每五个线轴设置一个。当然，可以使用任何数量的支撑辊。
[0034]线轴架穿线器50通过多个安装托架52而固定到框架22上。安装托架52可以构造成使得允许到框架22的水平和竖直构件的附接而不需要对框架进行修改。安装托架52包括至少一个大体上垂直地延伸的支撑臂54，该支撑臂延伸进相应的线轴行之间的空间中以及顶部线轴行之上的空间中，或者，在一些实施例中，延伸进底部线轴行之下的空间中。支撑臂54的每个行均承载一个链引导件56。特别地，支撑臂的下侧承载链引导件56，该链引导件可以设置在沿着线轴行的整个长度的多个配合区段中。技术人员将认识到，在大部分实施例中，一个线轴架穿线器50保持用于每个线轴行，并且线轴架穿线器定位成在每个线轴行的顶部边缘的附近而对准。在一些实施例中，如果期望的话，线轴架穿线器50可以定位在线轴行的下面。在这种实施例中，控制器的线材的放出是相对于线轴在底部而不是在顶部。因此，线轴架穿线器将被反转，并且待讨论的关联的夹紧装置(也被称为夹持器)将设置在线轴架穿线器的顶部前边缘上而不是底部下边缘上。
[0035]如在图2A、图2B、图3、图4A、图4B、图5A和图5B中最好地看到的，每个线轴架穿线器50均包括马达驱动组件60，该马达驱动组件可以保持在链引导件56的一个端部处。马达驱动组件60由托架和臂组件62支撑，其中用于每行的马达驱动组件典型地被保持在线轴架的后部处。换句话说，线轴架的后部被认为与线轴架的最靠近组织器28和另外的制造工位的输出端部相对。在链引导件的相对端部处，远离马达驱动组件60，线轴架穿线器50包括返回链轮组件64，该返回链轮组件由另一个托架和臂组件62支撑。每个托架和臂组件62可以从组成框架22的构件中的任何一个延伸。
[0036]附接链66保持在马达驱动组件60与返回链轮组件64之间。附接链66 (如这里使用的)是由马达驱动组件60驱动并且由返回链轮组件64返回的连续的无端环或者无端线缆。附接链66承载至少一个线材凸轮夹持器，该线材凸轮夹持器总体上由数字70表示。在大部分实施例中，附接链66承载多个夹持器70，这些夹持器与保持在线轴架上的行中的线轴的数量对应。而且，夹持器可以以类似于保持在行中的心轴的中心到中心的间距的方式而间隔开。控制器74(在图2A中最好地看到)产生并且提供可以被发送到每个马达驱动组件和其他部件的操作指令，同时该控制器还从由线轴架系统20和/或线轴架穿线器30所保持的其他的传感器和部件接收输入，以便有利于它们的操作，该控制器在大部分实施例中保持在线轴架的后部处。技术人员将认识到控制器74保持必需的硬件、软件和存储器，以实现线轴架穿线器50和线轴架系统20的操作。
[0037]通常，线轴架穿线器50以下列的方式进行操作。技术人员或者操作者将把丝状线材的线轴装载到每个心轴上。一旦线轴被装载到心轴上，则丝状材料就根据特定的张紧控制器(如果需要的话，与每个心轴关联)进行穿线。下一步，将丝状线材插入与心轴关联的夹持器70中，并且由该夹持器固定丝状线材。这个过程或者其变型对每个线轴并且对每个线轴架的行进行重复。一旦这个装载过程完成，则夹持器和被固定了的丝状材料就自动地向前行进到线轴架的输出端部。在下文中陈述线轴架穿线器的每个部件的具体细节。
[0038]如在图4A、图4B、图5A、图5B和图6中最好地看到的，链引导件56包括本体80，该本体典型地由挤制铝材构造。虽然还可以使用其他的材料，但是人们相信考虑到铝材的强度和轻的重量，铝材的使用是理想的。本体80设有顶部表面82，该顶部表面通过适当的紧固件或类似物固定到每个支撑臂54的下侧。表面82可以设有至少一个通道83，该至少一个通道可以接收用于连接到关联的支撑臂54的紧固件(未示出)。保持在本体80内和顶部表面82下面的是拉动侧86和返回侧90。拉动侧86沿着本体80的最靠近心轴36的末端的边缘保持，而返回侧90沿着本体80的最靠近框架22的边缘保持。每个侧部86、90设置有链通道94，该链通道允许附接链66的被保持的可滑动的运动。每个链通道94保持用以接收链的链腔98，其中腔98由可滑动地支撑附接链的至少上部分的内部面向突出部(ledge) 100形成。技术人员将认识到链通道94可以包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，以形成提供低摩擦系数和优良的耐腐蚀性和良好的耐磨性性能的链腔98。当然，其他的实施例可以使用用于通道的具有类似性能的其他材料。在一些实施例中，润滑剂可以被保持在腔98内以便有利于链66的可滑动的运动。
[0039]附接链66 (其还可以被称为环)以取决于承载线轴的行的长度的适当的长度进行设置。在任何情况下，如在图7中最好地看到的，链具有由具有相对端部的销102构成的相当标准的构造,其中销的端部通过可枢转的链节(link) 104而连接到彼此。这样,链66是具有柔性的无端环，以允许附接的链节104在马达驱动组件与返回链轮组件之间的运动。附接链66可以包括至少一对伸长销108，该至少一对伸长销延伸穿过它们各自的链节的一侧，其中这对伸长销与对应的凸轮夹持器70关联。这些对伸长销108可以根据关联的被装载的线轴和心轴的间距所需要的间距而间隔开并且成组。
[0040]现在参考图8，马达驱动组件60 (其保持在线轴架的后端部处)包括安装板120，该安装板可以固定到相邻的托架和组件62和/或框架22上。安装板120承载伺服马达124，该伺服马达连接到控制器74上并且由该控制器操作。如图1和图2A中看到的，控制器74保持得相当接近马达驱动组件，并且其中控制器保持在安装到框架上的机柜或者盒子内。在任何情况下，伺服马达124耦接到齿轮减速器128，该齿轮减速器又使驱动轴132旋转。驱动轴132延伸穿过安装板120并且保持驱动链轮136，该驱动链轮与附接链66的销102之间的开口啮合。因此，驱动链轮136通过伺服马达124的旋转引起链从驱动组件朝向返回链轮组件64的运动。驱动链轮136对准成使得，链从驱动链轮进行传递并且被容纳在拉动侧86内，并且特别地链被容纳在由拉动侧保持的链腔98内。以类似的方式，链66被承载和返回在返回侧90和关联的链腔98中，该关联的链腔还与驱动链轮136的直径上相对的侧部对准。
[0041]如先前注意到的，返回链轮组件64保持在链引导件56的与马达驱动组件60相对的端部处。以与驱动组件类似的方式，链轮组件64可以由相邻的托架和臂组件62和/或框架22承载。
[0042]如在图9和图10中最好地看到的，链轮组件64包括基板140。基板140包括基部凸缘144，该基部凸缘具有延伸穿过基部凸缘的螺纹凸缘孔148。支承组件152由基板140支撑并且保持延伸穿过该支承组件的轴154，其中链轮156由轴154承载并且可与轴154 —起旋转。链轮156接收附接链66并且以与驱动链轮136类似的方式与链节104之间的开口啮合。
[0043]张紧板160被邻近基板140保持并且与该基板支承接触。而且，张紧板160固定到托架和臂组件62和/或框架22上。张紧板160包括支承开口 164，以便允许支承组件152延伸穿过该张紧板。张紧板还包括多个狭槽168，这些狭槽可以在大体上平行于链引导件的长度的方向上延伸。张紧凸缘172可以在与基部凸缘144从基板140延伸的相同的方向上从板160大体上垂直地延伸。张紧凸缘172可以包括延伸穿过张紧凸缘的无螺纹凸缘孔176，该无螺纹凸缘孔与凸缘孔148对准。多个锁定螺钉182 (其可以包括多个垫圈)延伸穿过狭槽168并且被容纳在由基板140保持的相应的开口中。锁定螺钉182使张紧板160保持邻近基板140。链张紧紧固件186 (其典型地是以螺钉的形式)延伸穿过凸缘孔176进入凸缘孔148中。技术人员将认识到，在未组装的状态下，链的端部被穿过链腔98送入，然后被组装到驱动链轮上然后绕链轮156缠绕。然后链的端部连接以形成无端环。一旦链被安装，则锁定螺钉182就被引导穿过狭槽168，并且锁定螺钉以这样的方式容纳在相应的紧固件孔中，该方式使得张紧板160固定到基板140上。在张紧板固定到基板上之前，链张紧器紧固件186在位置上进行调节，以便将适当的张紧力提供到马达驱动组件60与返回链轮组件64之间的附接链上。这被完成，以便允许当链从拉动侧86运动到返回侧90时，夹持器可重复的和精确的运动。
[0044]与返回链轮组件64关联的是凸轮入口斜面190，该凸轮入口斜面接合凸轮夹持器70，如将被讨论的。在链引导件的拉动侧的附近，与凸轮入口斜面190关联的可以是接近传感器(proximity sensor) 200,该接近传感器产生发送到控制器74并由该控制器接收的传感器输出204。在本实施例中，接近传感器是感测每个夹持器70的出现和经过的电感式传感器。当然，其他类型的传感器也可以用以检测凸轮夹持器的出现和/或经过。
[0045]现在参考图11A、图11B、图12A、图12B、图13A和图13B，线材凸轮夹持器70被更详细地显示。每个夹持器70包括行进板210，该行进板具有延伸穿过行进板的一对孔212，这对孔接收附接链66的相应的伸长销108(见图1lA和图11B)。从行进板210大体上垂直地延伸的是凸轮板216，该凸轮板在其一侧上设置有磨损引导件220。当凸轮夹持器70被组装到链上并且链被接收在链腔98中时，磨损引导件220邻近并且可以支承抵靠本体80的外侧(在图6中最好地看到)。这样，磨损引导件220保持凸轮夹持器70与链引导件56之间的必要的间距和定向，同时保持行进板210相对于待拉出的丝状材料的期望的定向。
[0046]凸轮224可旋转地固定到凸轮板216上。行进板210在行进板的与磨损引导件220相反的侧部上保持线材突出部228。在一些实施例中，至少一个向上延伸的引导唇形件232从线材突出部228延伸，以便有利于接收在凸轮224与线材突出部228之间的丝状材料的保持。凸轮224可以包括弯曲的、脊形的或者锯齿状的夹持表面236，该夹持表面面向线材突出部228。枢轴紧固件240延伸穿过凸轮224并且附装到凸轮板216上，以便允许凸轮224的被保持的和可枢转的运动。枢轴紧固件240充当凸轮224的枢转点或者可旋转中心，并且充当相对于夹持表面236的中心点。如将进一步地讨论的，随着突出部228充当参考点，从枢转点到夹持表面的距离随着凸轮旋转而变化。换句话说，枢转点与夹持表面之间的距离根据凸轮的角方向而变化。从凸轮224延伸的是杆臂244。止动杆248从凸轮224在与杆臂244相反的方向上延伸。从杆臂244大体上垂直地延伸的是把手252。弹簧260设置有连接到从杆臂244延伸的销261的一个端部并设置有连接到从线材突出部228延伸的销262的相对的端部。止动销264还可以以这样的方式从凸轮板216大体上垂直地延伸，该方式使得凸轮224的全程旋转通过止动杆248与止动销264的接触而被阻挡。在一些实施例中，标记266可以设置在凸轮夹持器70上，并且特别地设置在行进板210和/或凸轮板216上。标志标记266的使用可以有助于丝状线材到夹持器中的装载，并且还可以有利于夹持器70与线轴行中的特定位置和/或与行中的特定的线轴的关联。
[0047]如在图13A中最好地看到的，凸轮夹持器70显示为处于打开位置中，以便允许丝状材料进入限定在脊形夹持表面236与线材突出部228之间的空间之间。在大部分实施例中，技术人员将手动地使杆臂244运动，以克服弹簧弹力并且将杆臂保持在角位置α处或者非常接近角位置a。角位置α在一个实施例中是大约45°。在其他实施例中，角位置α可以是在30°至60°的范围中。在本实施例中，角度α由销相对于枢轴紧固件240的中心点的定位来控制。在一些实施例中，丝状材料轴向地插入夹持表面与线材突出部之间，并且在其他的实施例中，丝状材料可以横向地插入。技术人员可以释放手柄252，以便允许凸轮224通过弹簧260的弹力而以逆时针的方式旋转以固定丝状材料，使得夹持表面236接合丝状材料并且将丝状材料抵靠线材突出部228而保持。技术人员将认识到弹簧、脊形夹持表面和枢轴紧固件提供了足以保持丝状材料的力，并且提供了足够的拉力以便当丝状材料沿着链引导件56运动时使丝状材料保持捕获在夹持器70中。作为图14中显示的安全的和操作的特征，凸轮夹持器进入返回链轮组件的行程将导致凸轮夹持器自动地运动到打开位置，以便从凸轮夹持器释放丝状材料。特别地，凸轮夹持器70的把手252由凸轮入口斜面190接合，以便使把手顺时针地和凸轮运动进入打开位置。这个运动允许丝状材料的释放，使得丝状材料被保持在线轴架的组织器端部处，并且防止凸轮夹持器带着丝状材料围绕链轮组件并且与其他的丝状材料或者返回链轮组件64缠结。可以采用丝状材料的自动释放而不是需要技术人员手动地移动把手252。如果可以的话，凸轮夹持器可以在夹持器通过接近传感器200的后续检测之后通过控制器74而停止。把手252的旋转必须足以克服弹黃力、夹持力，以从夹持器70释放丝状材料。
[0048]如在图2Β和图15中看到的，前进按钮270可以保持在线轴架的接近每个线轴行和关联的线轴架穿线器30的输出端部处。前进按钮270连接到控制器74，使得前进按钮的致动启动相应的马达驱动组件，其引起链和关联的凸轮夹持器70的运动。取决于用户的期望，并且如在控制器74中设定的，前进按钮270的致动可以引起凸轮夹持器在它的指定的逐渐增加的间距中的预定量的运动，其中按钮的单次致动使凸轮夹持器朝向组织器运动。在另一个实施例中，前进按钮270的致动可以启动链的速度调节的运动。在任一构造中，技术人员可以使把手顺时针运动，以从凸轮夹持器释放和移除丝状材料，并且在足以允许操作者从下一同直线上的凸轮夹持器中拾取下一丝状材料的时间内将该丝状材料插入组织器中。停止按钮274可以靠近前进按钮设置，其中停止按钮的致动使得所有马达组件停止旋转，并且这样，停止凸轮夹持器的运动。在一个实施例中，控制器74和前进按钮可以被编程使得，单个前进按钮270的致动将使得所有马达组件或者预定的马达组件连续地移动它们关联的夹持器或者使它们关联的夹持器移动一预定的距离。在其他实施例中，控制器74和停止按钮274可以被编程使得，停止按钮中的任何一个的致动使所有的马达组件停止。其他的实施例可以设置成控制器与全部停止按钮和/或还原按钮280关联，全部停止按钮使所有马达控制器停止，该还原按钮连接到控制器上，并且该还原按钮使所有凸轮夹持器移动到一预定的位置，例如，诸如靠近相应的线轴附近的位置。如果适合，接近传感器200可以检测凸轮夹持器的通过并且自动地使控制器停止伺服马达的操作和链的运动。
[0049]现在参考图15，示意图显示了线轴架穿线器50的被选择的部件的操作关系。如可以看到的，控制器74产生由线轴架系统的每行中的驱动马达60所接收的信号。技术人员将认识到，驱动马达可以提供关于操作马达所需的力的反馈。例如，每个伺服马达124可以产生由控制器74检测到的拉出力。拉出力的值可以被监测，并且超过的值可以指示丝状材料的缠结或者与线轴架穿线器关联的其他问题。如果超过了拉出力的阈值，则控制器可以启动自动关闭程序(routin)。此外，拉出力的值可以被存储，以用于稍后的质量控制分析。控制器74还可以接收来自于与每个返回链轮组件64关联的接近传感器200的输入。控制器还可以接收来自于用于由线轴架系统所提供的每个行的前进按钮270的输入。因此，用于行I的前进按钮的致动将被发送到控制器74，该控制器将启动与行I关联的马达驱动组件的运动。如果期望的话，前进按钮270可以启动马达驱动组件的连续的缓慢的运动，以便缓慢地移动附接链和关联的线材凸轮夹持器，如先前所描述的。在一个可替换的实施例中，前进按钮的致动可以使链66移动一预定的量然后停止。或者，当凸轮夹持器70的通过由接近传感器200检测到时，凸轮夹持器的运动可以通过控制器74而停止。然后技术人员将会拾起丝状材料并且将它装载进组织器28中。在一些实施例中，前进按钮的致动可以用以使每彳丁中的夹持器运动。
[0050]基于前面的描述，线轴架穿线器的操作是容易理解的。凸轮夹持器70移动到一预定的位置中，使得每个夹持器与相应的线轴关联。为了保证进入组织器中的丝状材料的适当的组织，位于每个夹持器上的标记266用于使每个夹持器与相应的线轴对准。下一步，技术人员从线轴装载线材，穿过适当的张紧控制器38 (如果需要的话)，并且轴向的进入位于止动销264与线材突出部228之间的空间之间的凸轮夹持器70。在可替换方案中，技术人员可以抬起把手并且将线材侧向地插入凸轮夹持器中。任一方法中，把手然后都会逆时针地运动，以将丝状材料完全地夹紧在夹持表面236与线材突出部228之间。然后对于沿着一行的所有线轴的装载操作完成，或者对于整个线轴架中的所有行的操作完成。下一步，操作者致动用于选择的一行或者多行的前进按钮270，并且控制器启动夹持器的运动，以便首先将最靠近组织器的丝状材料传送到组织器。因此，来自于线轴的每个丝状材料将前行需要的距离。在丝状材料已经被手动地或者自动地从夹持器释放之后，技术人员然后将取得丝状材料，并且将每个丝状材料装载进它在组织器中的适当位置中。如果期望的话，这对每一行进行重复，或者在所有行中的所有夹持器可以在每个递增式(incremental)停止之后被递增式地装载进组织器中。在提到的任何情况下，在第一线材被装载在组织器中之后，技术人员则使夹持器递增式地前行或者对于单个行连续地前行，然后从下一个凸轮夹持器接收下一个线材并且将该线材装载进它在组织器中的适当位置中。凸轮夹持器的递增式的或者连续的运动持续进行直到所有丝状材料被装载进组织器中。技术人员然后将会使丝状材料从组织器运动到压光机或者其他制造设备，以用于以常规的方式进行装载和处理。一旦压光机或者其他处理设备被启动，丝状材料就以众所周知的方式通过组织器从线轴被拉出。在压光机的操作之前，凸轮夹持器的运动可以被禁用并且不会与丝状材料的运动或者操作形成干涉。
[0051]本发明的优点是显而易见的。线轴架穿线器提供了一自动系统，该自动系统排除了对每个线材从线轴到组织器的手动运动的需要。这保持了丝状材料的清楚的组织并且有助于丝状材料装载到组织器中。这节省了大量的操作建立时间，并且相信可以消除对于待由制造商保持的第二线轴架的需要。换句话说，通过自动化的过程，相信线轴架可以被快速地装载，从而消除对于当其他线轴架正在将材料供给到压光机时使操作者手动地穿线组织器的需要。本发明的另外的优点允许伺服马达保持和监测由每个线轴架穿线器所使用的拉力。这样，在拉力上的任何显著的变化可以被检测到，并且允许调查任何缠结或者操作上的困难。
[0052]因此，可以看到的是，本发明的目的已经通过上文中呈现的结构及其使用方法而实现。虽然根据专利法规，仅最佳模式和优选的实施例已经被呈现和详细描述，但是将被理解的是本发明不被限制于此或者被其限制。因此，对于本发明的真实范围和宽度的评估，应该参考下文中的权利要求。
【权利要求】
1.一种线轴架穿线器，用于线轴架系统，所述线轴架穿线器保持多个线轴，其中每个所述线轴承载丝状材料，所述线轴架穿线器包括: 引导件，所述引导件由线轴架支撑； 无端环，所述无端环由所述引导件承载； 驱动组件，所述驱动组件耦接至所述无端环；以及 至少一个夹持器，所述至少一个夹持器由所述无端环承载，所述至少一个夹持器从所述线轴中的至少一个接收所述丝状材料，并且所述驱动组件使所述至少一个夹持器以及接收的所述丝状材料从所述线轴移动到所述线轴架系统的输出端部，以用于进一步的处理。
2.根据权利要求1所述的线轴架穿线器，还包括: 返回组件，所述返回组件耦接至所述无端环，所述返回组件使所述至少一个夹持器与所述丝状材料脱离，以允许进一步的处理。
3.根据权利要求2所述的线轴架穿线器，其中，所述至少一个夹持器包括: 凸轮板； 凸轮，所述凸轮能旋转地安装到所述凸轮板上，所述丝状材料被接收在所述凸轮与所述凸轮板之间；以及 把手，所述把手从所述凸轮延伸；并且 其中，所述返回组件包括: 斜面，其中所述斜面使所述把手偏转，以便使所述凸轮与所述丝状材料脱离。
4.根据权利要求3所述的线轴架穿线器，其中，所述至少一个夹持器还包括: 磨损引导件，所述磨损引导件由所述凸轮板承载，所述磨损引导件邻近所述引导件定位。
5.根据权利要求2所述的线轴架穿线器，还包括: 控制器，所述控制器连接到所述驱动组件；以及 接近传感器，所述接近传感器与所述返回组件关联，并且所述接近传感器连接到所述控制器，所述接近传感器检测所述至少一个夹持器的通过并且发送信号到所述控制器。
6.根据权利要求5所述的线轴架穿线器，还包括: 前进按钮，所述前进按钮连接到所述控制器，其中所述前进按钮的致动使得所述驱动组件移动所述至少一个夹持器。
7.根据权利要求6所述的线轴架穿线器，其中通过所述接近传感器检测所述至少一个夹持器的通过使得所述控制器停止所述驱动组件。
8.根据权利要求5所述的线轴架穿线器，其中，所述驱动组件包括伺服马达，所述伺服马达连接到所述控制器上，所述控制器监测使具有接收的所述丝状材料的所述至少一个夹持器移动所需的拉出力。
9.一种将承载在由线轴架保持的线轴上的丝状材料传递到组织器的方法，所述方法包括: 将承载丝状材料的多个线轴装载到线轴架上； 将来自于至少一个所述线轴的所述丝状材料固定到至少一个夹持器上； 通过驱动组件使所述至少一个夹持器移动；以及 从所述至少一个夹持器释放所述丝状材料。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括: 将多个所述夹持器关联到至少一个所述驱动组件上。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括: 通过所述驱动组件共同地使所述多个所述夹持器移动； 从每个所述夹持器依序地释放所述丝状材料；以及 将每个所述丝状材料装载进所述组织器中。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括: 接合所述多个所述夹持器与附接链，所述附接链耦接到所述驱动组件，其中所述附接链和所述驱动组件与由所述线轴架承载的所述线轴的行关联。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括: 将所述附接链耦接到返回组件上；以及 通过所述返回组件使所述丝状材料与所述夹持器脱离。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括: 使所述附接链前行一预定距离，然后停止。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括: 使所述附接链连续地前行，直到接合到所述附接链上的所有的所述夹持器已经释放所述夹持器的所述丝状材料。
【文档编号】B65H57/00GK104370159SQ201410407260
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】阿诺德·G·斯勒扎克 申请人:Rjs公司