一种细纱管自动上料装置及其控制方法与流程

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种细纱管自动上料装置及其控制方法，主要适用于减小上料的劳动强度、提高上料的效率。

背景技术：

纱线缠绕于细纱管的表面，用于纺纱的织造与生产过程。一般纱管表面有少量纱线残留时，工人便会对细纱管进行更换。为了保证细纱管的重复使用，需要人工将表面残留的纱线去除，由于纺纱与生产过程细纱管的使用量巨大，工人对细纱管表面残留纱线的清除劳动强度大，且清除残纱时多采用刀片切割，极易划伤细纱管表面，从而造成细纱管的大量报废，增加纺纱与生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的上料劳动强度大、上料效率低的缺陷与问题，提供一种上料劳动强度小、上料效率高的细纱管自动上料装置及其控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种细纱管自动上料装置，包括机架与输送小车，所述机架上设置有输送带，输送带上设置有多个储料格，储料格内设置有细纱管，所述机架上位于储料格的一侧设置有推板，推板与无杆气缸的滑块相连接，无杆气缸设置在储料格的上方，无杆气缸的导轨沿细纱管的长度方向设置，所述机架上位于储料格的另一侧设置有导引块，导引块套装在导杆上，导杆的一端固定在机架上，导杆的另一端套装有挡板，导杆上位于导引块与挡板之间的部位套装有弹簧，所述输送小车上水平设置有多根用于套装细纱管的套管，所述导引块位于套管与储料格之间，导引块上设置有多个与储料格、套管均相对应的引导槽。

所述导引块为t字型结构，导引块包括一号块与二号块，所述引导槽沿输送带的运行方向均匀设置在一号块上，引导槽呈梯形结构，引导槽的大开口端对准储料格，引导槽的小开口端对准套管，所述二号块上开设有导杆安装孔。

所述一号块上位于引导槽之间的部位设置有支架，支架上垂直连接有顶锥。

所述储料格包括相互平行的两块隔板，所述推板包括齿板与连接板，所述齿板通过连接板与滑块相连接，齿板与隔板相互垂直，齿板的齿位于两块隔板之间。

所述输送带的一侧设置有一号气缸，一号气缸的输出端对准细纱管，所述输送带的另一侧设置有二号气缸，二号气缸与输送带之间设置有回转转盘，回转转盘的顶部沿其直径方向设置有凹槽，凹槽的两个开口端分别对准二号气缸的输出端与细纱管，回转转盘的底部设置有回转气缸；

所述细纱管、套管均为圆台型结构，细纱管的大直径端对准套管的小直径端。

所述细纱管的大直径端套装有金属环，所述机架上位于储料格两侧的部位均设置有金属传感器。

所述输送小车上设置有连接支架，连接支架上设置有多个轴承座，轴承座内通过轴承套装有连接杆，连接杆的一端与套管相连接，连接杆的另一端套装有皮带轮，所述输送小车上设置有旋转电机，旋转电机的输出端通过皮带与皮带轮传动连接。

所述输送小车滑动连接在环形导轨上，环形导轨的内侧设置有同步带，同步带与输送小车相连接，所述机架设置在环形导轨的外侧。

一种细纱管自动上料装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

先控制输送带将细纱管输送至推板与导引块之间，再控制无杆气缸带动推板向套管的方向运动，推板运动过程中，推板推动细纱管穿过引导槽后部分套装在套管上，当推板与导引块接触时，推板推动导引块沿导杆向套管的方向运动，直至细纱管完全套装在套管上后推板停止运动，然后控制无杆气缸带动推板退回，同时，导引块在弹簧的作用下沿导杆退回，此时，控制方法结束。

所述输送带的一侧设置有一号气缸，一号气缸的输出端对准细纱管，所述输送带的另一侧设置有二号气缸，二号气缸与输送带之间设置有回转转盘，回转转盘的顶部沿其直径方向设置有凹槽，凹槽的两个开口端分别对准二号气缸的输出端与细纱管，回转转盘的底部设置有回转气缸；所述细纱管、套管均为圆台型结构，细纱管的大直径端对准套管的小直径端；

当细纱管的小直径端对准套管的小直径端时，先控制一号气缸将细纱管推入凹槽中，再控制回转气缸带动回转转盘完成180度方向的调转，然后控制二号气缸将细纱管推回储料格中，之后，控制输送带将细纱管输送至推板与导引块之间，此时，细纱管的大直径端对准套管的小直径端。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种细纱管自动上料装置及其控制方法中机架上设置有输送带，输送带上设置有多个储料格，储料格内设置有细纱管，机架上位于储料格的一侧设置有推板，机架上位于储料格的另一侧设置有导引块，输送小车上水平设置有多根套管，导引块位于套管与储料格之间；当需要将细纱管套装在套管上时，通过无杆气缸带动推板向套管的方向运动，推板运动过程中，推板推动细纱管沿储料格运动，运动中的细纱管穿过引导槽后部分套装在套管上，之后，推板带动导引块一起向套管的方向运动，直至细纱管完全套装在套管上，采用上述设计将带残纱的细纱管上料至输送小车上，方便后续工序对残纱的处理，不仅减小了细纱管上料的劳动强度，而且提高了上料的效率。因此，本发明减小了上料的劳动强度、提高了上料的效率。

2、本发明一种细纱管自动上料装置及其控制方法中导引块为t字型结构，导引块包括一号块与二号块，引导槽沿输送带的运行方向均匀设置在一号块上，引导槽呈梯形结构，引导槽的大开口端对准储料格，引导槽的小开口端对准套管，上述结构的导引块能保证细纱管与套管的准确对接，提高上料的精准度；一号块上位于引导槽之间的部位设置有支架，支架上垂直连接有顶锥，推板通过顶锥带动导引块运动，提高了上料装置的可靠性能；储料格包括相互平行的两块隔板，推板包括齿板与连接板，齿板通过连接板与滑块相连接，齿板与隔板相互垂直，齿板的齿位于两块隔板之间，上述结构的推板不仅能同时推动多个细纱管上料，而且能保证细纱管沿储料格运动。因此，本发明上料精准度高、上料可靠性高、上料效率高。

3、本发明一种细纱管自动上料装置及其控制方法中细纱管、套管均为圆台型结构，输送带的一侧设置有一号气缸，一号气缸的输出端对准细纱管，输送带的另一侧设置有二号气缸，二号气缸与输送带之间设置有回转转盘，回转转盘的顶部沿其直径方向设置有凹槽，回转转盘的底部设置有回转气缸；当细纱管的大直径端并未对准套管的小直径端时，先控制一号气缸将细纱管推入凹槽中，再控制回转气缸带动回转转盘完成180度方向的调转，然后控制二号气缸将细纱管推回储料格中，上述设计能准确调整细纱管的摆放方向，进一步减小上料劳动强度、提高细纱管上料效率；细纱管的大直径端套装有金属环，机架上位于储料格两侧的部位均设置有金属传感器，通过金属传感器来判断细纱管的摆放方向是否需要调整。因此，本发明自动化程度高、上料劳动强度小、上料效率高、上料可靠性高。

4、本发明一种细纱管自动上料装置及其控制方法中输送小车上设置有连接支架，连接支架上设置有多个轴承座，轴承座内通过轴承套装有连接杆，连接杆的一端与套管相连接，连接杆的另一端套装有皮带轮，输送小车上设置有与皮带轮传动连接的旋转电机，这样的设计使得套管可旋转，使得细纱管上料成功率高；输送小车滑动连接在环形导轨上，环形导轨的内侧设置有同步带，同步带与输送小车相连接，通过输送带与同步带的配合，能快速且准确的将输送带上的细纱管套装在环形导轨上的各辆输送小车上。因此，本发明上料成功率高、自动化程度高、上料效率高。

5、本发明一种细纱管自动上料装置及其控制方法中先控制输送带将细纱管输送至推板与导引块之间，再控制无杆气缸带动推板向套管的方向运动，推板运动过程中，推板推动细纱管穿过引导槽后部分套装在套管上，当推板与导引块接触时，推板推动导引块沿导杆向套管的方向运动，直至细纱管完全套装在套管上后推板停止运动，然后控制无杆气缸带动推板退回，同时，导引块在弹簧的作用下沿导杆退回，采用上述上料方法，不仅操作简单、上料效率高，而且降低了生产成本。因此，本发明操作简单、上料效率高、生产成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中机架的结构示意图。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明去掉机架后的结构示意图。

图5是图1中导引块的结构示意图。

图6是本发明中一号气缸、二号气缸、回转转盘的安装结构示意图。

图7是本发明中输送小车的安装结构示意图。

图8是图1中细纱管的结构示意图。

图9是图7中套管的安装结构示意图。

图10是图9的剖视图。

图中：机架1、输送小车2、套管21、连接支架22、轴承座23、轴承24、连接杆25、皮带轮26、旋转电机27、皮带28、输送带3、储料格31、隔板32、细纱管4、金属环41、推板5、齿板51、连接板52、齿53、无杆气缸6、滑块61、导轨62、导引块7、引导槽71、一号块72、二号块73、导杆安装孔74、支架75、顶锥76、导杆8、挡板81、弹簧82、一号气缸9、二号气缸10、回转转盘11、凹槽111、回转气缸112、金属传感器12、环形导轨13、同步带14。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图10，一种细纱管自动上料装置，包括机架1与输送小车2，所述机架1上设置有输送带3，输送带3上设置有多个储料格31，储料格31内设置有细纱管4，所述机架1上位于储料格31的一侧设置有推板5，推板5与无杆气缸6的滑块61相连接，无杆气缸6设置在储料格31的上方，无杆气缸6的导轨62沿细纱管4的长度方向设置，所述机架1上位于储料格31的另一侧设置有导引块7，导引块7套装在导杆8上，导杆8的一端固定在机架1上，导杆8的另一端套装有挡板81，导杆8上位于导引块7与挡板81之间的部位套装有弹簧82，所述输送小车2上水平设置有多根用于套装细纱管4的套管21，所述导引块7位于套管21与储料格31之间，导引块7上设置有多个与储料格31、套管21均相对应的引导槽71。

所述导引块7为t字型结构，导引块7包括一号块72与二号块73，所述引导槽71沿输送带3的运行方向均匀设置在一号块72上，引导槽71呈梯形结构，引导槽71的大开口端对准储料格31，引导槽71的小开口端对准套管21，所述二号块73上开设有导杆安装孔74。

所述一号块72上位于引导槽71之间的部位设置有支架75，支架75上垂直连接有顶锥76。

所述储料格31包括相互平行的两块隔板32，所述推板5包括齿板51与连接板52，所述齿板51通过连接板52与滑块61相连接，齿板51与隔板32相互垂直，齿板51的齿53位于两块隔板32之间。

所述输送带3的一侧设置有一号气缸9，一号气缸9的输出端对准细纱管4，所述输送带3的另一侧设置有二号气缸10，二号气缸10与输送带3之间设置有回转转盘11，回转转盘11的顶部沿其直径方向设置有凹槽111，凹槽111的两个开口端分别对准二号气缸10的输出端与细纱管4，回转转盘11的底部设置有回转气缸112；

所述细纱管4、套管21均为圆台型结构，细纱管4的大直径端对准套管21的小直径端。

所述细纱管4的大直径端套装有金属环41，所述机架1上位于储料格31两侧的部位均设置有金属传感器12。

所述输送小车2上设置有连接支架22，连接支架22上设置有多个轴承座23，轴承座23内通过轴承24套装有连接杆25，连接杆25的一端与套管21相连接，连接杆25的另一端套装有皮带轮26，所述输送小车2上设置有旋转电机27，旋转电机27的输出端通过皮带28与皮带轮26传动连接。

所述输送小车2滑动连接在环形导轨13上，环形导轨13的内侧设置有同步带14，同步带14与输送小车2相连接，所述机架1设置在环形导轨13的外侧。

一种细纱管自动上料装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

先控制输送带3将细纱管4输送至推板5与导引块7之间，再控制无杆气缸6带动推板5向套管21的方向运动，推板5运动过程中，推板5推动细纱管4穿过引导槽71后部分套装在套管21上，当推板5与导引块7接触时，推板5推动导引块7沿导杆8向套管21的方向运动，直至细纱管4完全套装在套管21上后推板5停止运动，然后控制无杆气缸6带动推板5退回，同时，导引块7在弹簧82的作用下沿导杆8退回，此时，控制方法结束。

所述输送带3的一侧设置有一号气缸9，一号气缸9的输出端对准细纱管4，所述输送带3的另一侧设置有二号气缸10，二号气缸10与输送带3之间设置有回转转盘11，回转转盘11的顶部沿其直径方向设置有凹槽111，凹槽111的两个开口端分别对准二号气缸10的输出端与细纱管4，回转转盘11的底部设置有回转气缸112；所述细纱管4、套管21均为圆台型结构，细纱管4的大直径端对准套管21的小直径端；

当细纱管4的小直径端对准套管21的小直径端时，先控制一号气缸9将细纱管4推入凹槽111中，再控制回转气缸112带动回转转盘11完成180度方向的调转，然后控制二号气缸10将细纱管4推回储料格31中，之后，控制输送带3将细纱管4输送至推板5与导引块7之间，此时，细纱管4的大直径端对准套管21的小直径端。

本发明的原理说明如下：

本设计主要完成残纱细纱管向输送小车上自动上料工作，为后续细纱管残纱的切割、退绕和刮纱工序做准备。输送带上输送着摆放方向相同（细纱管底部拥有金属环的大头均朝向图1所示输送小车的方向）的残纱细纱管，本设计主要利用气缸、推板、导引块和套管的作用，一次使多个残纱细纱管上料至输送小车。

输送带运动电机旋转带动输送带向前输送，当输送带转过4个细纱管间隔时（本设计以一次使4个细纱管上料至输送小车为例进行说明），输送带运动电机停止转动，安装于气缸支架上的无杆气缸带动与之相连的推板，将细纱管沿储料格的方向推动，由于推动方向前端导引块上引导槽的作用，使残纱细纱管的底部通孔自动对准套管的顶部，随着推板的继续运动，细纱管逐步套在套管上，当推板与顶锥（也可以采用位置传感器）接触时，推板会继续向前运动，导引块在下方导杆的作用下跟随推板一起向前运动，直至推板将残纱细纱管完全推入套管上，至此便完成4个残纱细纱管的上料工作；完成上料后，输送小车载着残纱细纱管离开此工位，下一个空载的输送小车向此工位移动，同时，无杆气缸带着推板回退运动，导引块在弹簧的作用下沿导杆的方向回原位，无杆气缸带动推板回原位后，输送带运动电机重新开始运动，将输送带上后方的4个细纱管输送与导引块对正的位置，以便后续自动上料工作的自动进行。

细纱管的结构包括嵌入纱管底部的金属环、锥形塑料纱管和光滑的纱管顶。输送小车上设置有位置检测装置，机架上设置有与位置检测装置相配合的传感器，通过位置检测装置与传感器的配合，使得输送小车能准确停止在指定的上料位置，输送小车下端面设置有多个与环形导轨相配合的滚轮。输送带通过支撑滚轮安装在机架上，并通过安装在机架上的电机带动其运动。无杆气缸通过l型支架固定在机架上。

本设计通过一号气缸、二号气缸、回转转盘使得上料装置具备完成细纱管同向排列的功能，具体如下：参见图6，外部送入料斗的残留纱线的细纱管，在料斗斜面和重力作用下，落入拥有储料格的输送带上，输送电机通过动力皮带、皮带轮和张紧轮的作用，使细纱管沿皮带运动方向向上提升，直至细纱管运动至水平位置，水平位置两侧布置两个金属传感器，检测细纱管的底部金属环所在的位置，若细纱管底部的金属环在左侧（即与输送小车相反的一侧），输送电机停止运动，然后一号气缸将细纱管推入回转转盘，在回转转盘底部回转气缸的作用下，回转转盘完成180度方向的调转，从而使细纱管的金属环朝向右侧（即与输送小车同侧），然后由二号气缸将细纱管推回至输送带上，之后，输送电机启动，将细纱管向前输送；若上料时金属环在右侧，输送电机保持运动状态，一号气缸和二号气缸无动作，利用上述动作，可实现细纱管的同向排列，为后续细纱管的上料做准备。

输送小车上的套管用于装带残纱的细纱管，同步电机带动主动同步轮，主动同步轮驱动同步带，同步带利用其表面安装的输送小车连接块，带动输送小车按环形导轨的轨迹实现环形运动，从而精确地将细纱管输送至各个执行工位，为细纱管表面的残纱自动去除工作提供保障。

同步带上均匀地布置了若干个输送小车连接块，每个连接块均可以与一个输送小车相连，从而形成多个细纱管处理工位；主同步带轮与下方的步进电机相连，步进电机驱动主同步带轮，主同步带轮带动同步带，同步带带动输送小车，可以根据工艺需求完成输送小车任意位置的起动和停止。

为进一步提高细纱管表面残纱处理工艺的自动化程度，可将细纱管自动上料装置与切割装置、退绕装置、刮纱装置配套使用。

切割装置的结构及控制方法如下：环形导轨的外侧设置一安装底板，安装底板上平行设置有两根一号导轨，两根一号导轨之间滑动连接有切割平台，切割平台与一号气缸相连接，所述切割平台上平行设置有两根二号导轨，两根二号导轨之间滑动连接有运动底板，运动底板与二号气缸相连接，运动底板上设置有相互平行的一号安装支架与二号安装支架，所述一号安装支架与二号安装支架之间设置有传动轴，传动轴的端部套装有一号皮带轮，一号皮带轮通过一号皮带与一号旋转电机传动连接，传动轴上套装有多个割刀；工作时，先控制一号气缸工作，一号气缸带动切割平台沿一号导轨向输送小车的方向运动，再控制一号旋转电机工作，一号旋转电机通过一号皮带带动割刀旋转运动，然后控制二号气缸工作，二号气缸带动运动底板沿二号导轨向细纱管的方向运动，运动底板运动过程中，割刀将细纱管表面的残纱切断。

退绕装置的结构及控制方法如下：环形导轨的外侧设置一安装底板，安装底板的上端面设置有两个一号支架，两个一号支架之间连接有一号固定板，一号固定板的正下方设置有一号移动板，所述一号移动板的一端连接有一号导杆，一号导杆通过一号直线轴承安装在一号固定板上，一号移动板的另一端安装有毛刷，所述一号固定板上安装有一号气缸，一号气缸与固定在一号移动板上的一号连接块相连接，所述一号移动板的正下方从上到下依次设置有二号移动板、二号固定板，所述二号移动板的一端安装有毛刷，二号移动板的另一端连接有二号导杆，二号导杆通过二号直线轴承安装在二号固定板上，二号固定板安装在安装底板上，所述二号固定板上安装有二号气缸，二号气缸与固定在二号移动板上的二号连接块相连接，所述细纱管位于一号移动板与二号移动板之间；工作时，先通过输送小车将细纱管输送至一号移动板与二号移动板之间，再通过一号气缸、二号气缸分别将一号移动板、二号移动板向细纱管的方向移动，直至毛刷挤紧细纱管表面时停止移动，然后通过旋转电机使细纱管向残纱缠绕方向的反方向旋转，在毛刷和细纱管旋转的共同作用下，细纱管表面的残纱进行退绕。

刮纱装置的结构及控制方法如下：环形导轨的外侧设置一安装底板，安装底板上平行设置有两根导轨，两根导轨上滑动连接有一号支架，一号支架上竖直且对称设置有两个双向气缸，两个双向气缸的一端垂直连接有一号板，两个双向气缸的另一端垂直连接有二号板，所述一号板位于与二号板相对的端面上垂直连接有多个一号刮纱刀，所述二号板位于与一号板相对的端面上垂直连接有多个二号刮纱刀，所述一号刮纱刀与二号刮纱刀对称设置在细纱管的两侧，所述安装底板上设置有一号气缸，一号气缸与一号支架相连接；工作时，先控制一号气缸伸出，一号气缸带动一号支架沿导轨向细纱管的方向移动，再控制双向气缸收缩，双向气缸带动一号板、二号板向细纱管的方向移动，直至一号刮纱刀、二号刮纱刀均与细纱管的表面接触时停止移动，然后控制一号气缸收缩，一号气缸带动一号支架退回，一号支架退回的过程中，在一号刮纱刀与二号刮纱刀的共同作用下，细纱管表面的残纱被清理干净。

实施例1：

参见图1至图5，一种细纱管自动上料装置，包括机架1与输送小车2，所述机架1上设置有输送带3，输送带3上设置有多个储料格31，储料格31内设置有细纱管4，所述机架1上位于储料格31的一侧设置有推板5，推板5与无杆气缸6的滑块61相连接，无杆气缸6设置在储料格31的上方，无杆气缸6的导轨62沿细纱管4的长度方向设置，所述机架1上位于储料格31的另一侧设置有导引块7，导引块7套装在导杆8上，导杆8的一端固定在机架1上，导杆8的另一端套装有挡板81，导杆8上位于导引块7与挡板81之间的部位套装有弹簧82，所述输送小车2上水平设置有多根用于套装细纱管4的套管21，所述导引块7位于套管21与储料格31之间，导引块7上设置有多个与储料格31、套管21均相对应的引导槽71。

按上述方案，一种细纱管自动上料装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：先控制输送带3将细纱管4输送至推板5与导引块7之间，再控制无杆气缸6带动推板5向套管21的方向运动，推板5运动过程中，推板5推动细纱管4穿过引导槽71后部分套装在套管21上，当推板5与导引块7接触时，推板5推动导引块7沿导杆8向套管21的方向运动，直至细纱管4完全套装在套管21上后推板5停止运动，然后控制无杆气缸6带动推板5退回，同时，导引块7在弹簧82的作用下沿导杆8退回，此时，控制方法结束。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图1至图5，所述导引块7为t字型结构，导引块7包括一号块72与二号块73，所述引导槽71沿输送带3的运行方向均匀设置在一号块72上，引导槽71呈梯形结构，引导槽71的大开口端对准储料格31，引导槽71的小开口端对准套管21，所述二号块73上开设有导杆安装孔74；所述一号块72上位于引导槽71之间的部位设置有支架75，支架75上垂直连接有顶锥76。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图1、图3、图4，所述储料格31包括相互平行的两块隔板32，所述推板5包括齿板51与连接板52，所述齿板51通过连接板52与滑块61相连接，齿板51与隔板32相互垂直，齿板51的齿53位于两块隔板32之间。

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图1、图6、图8，所述输送带3的一侧设置有一号气缸9，一号气缸9的输出端对准细纱管4，所述输送带3的另一侧设置有二号气缸10，二号气缸10与输送带3之间设置有回转转盘11，回转转盘11的顶部沿其直径方向设置有凹槽111，凹槽111的两个开口端分别对准二号气缸10的输出端与细纱管4，回转转盘11的底部设置有回转气缸112；所述细纱管4、套管21均为圆台型结构，细纱管4的大直径端对准套管21的小直径端；所述细纱管4的大直径端套装有金属环41，所述机架1上位于储料格31两侧的部位均设置有金属传感器12。

当细纱管4的小直径端对准套管21的小直径端时，先控制一号气缸9将细纱管4推入凹槽111中，再控制回转气缸112带动回转转盘11完成180度方向的调转，然后控制二号气缸10将细纱管4推回储料格31中，之后，控制输送带3将细纱管4输送至推板5与导引块7之间，此时，细纱管4的大直径端对准套管21的小直径端。

实施例5：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图1、图7、图9、图10，所述输送小车2上设置有连接支架22，连接支架22上设置有多个轴承座23，轴承座23内通过轴承24套装有连接杆25，连接杆25的一端与套管21相连接，连接杆25的另一端套装有皮带轮26，所述输送小车2上设置有旋转电机27，旋转电机27的输出端通过皮带28与皮带轮26传动连接。

实施例6：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图1、图7，所述输送小车2滑动连接在环形导轨13上，环形导轨13的内侧设置有同步带14，同步带14与输送小车2相连接，所述机架1设置在环形导轨13的外侧。