一种粗纱机自动换筒装置的制作方法

本发明涉及粗纱生产，特别涉及一种粗纱机自动换筒装置。

背景技术：

1、粗纱机是将纤维条制成粗纱，并卷绕于空纱管上的机器。目前纱管卷满后就会由纱管输送系统将该纱管输送下一步的工序当中，而在纱管输送系统输送纱管过程，纱管输送系统中的自动换筒装置，会将空载纱管和满载纱管进行自动更换，并切换到进出粗纱机的两条输送线上，以此配合粗纱机达到连续生产粗纱的效果。

2、上述自动换筒机配有可做上下移动和旋转动作的共用立式气缸，也可以通过侧向导向气缸实现水平移动。可根据滑轨轨道和换筒机之间的间距水平调节换机，并且换筒机可以在立式导向气缸内向上和向下移动。固定在侧向导向气缸内的锥形塞与一侧的粗纱机滑轨满载纱管和另一侧的环锭精纺机空载纱管重叠。换筒机的垂直移动可将两条输送线的吊锭所挂着的满载纱管和空载纱管取下或安装，围绕其垂直轴线以顺时针或逆时针方向旋转180度后即可更换纱管。但在上述自动换筒机实际换筒过程中，其中各个气缸所连接气管，不仅容易在换筒过程中发生卷绕，而且不断连续换筒动作，还会非常容易扯松气管和气缸之间的连接，导致气缸无法精确实现各个换筒动作，同时由于该换筒机在更换纱管过程，仅通过锥形塞对纱管底部进行固定，因此在纱管随换筒机旋转过程中，不仅容易发生摇晃，磨损纱管的底部，而且换筒机一旦旋转速度过快，还会将纱管甩出，导致换筒失败。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种粗纱机自动换筒装置，具有安全稳定更换纱管的效果。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种粗纱机自动换筒装置，包括机架、竖直转动于机架上的转动筒、驱动转动筒旋转的旋转组件、滑动于转动筒上的升降支架、驱动所述升降支架在转动筒上下滑动的升降组件、一对滑动于升降支架上且分别位于转动筒两侧的滑块一、固定于滑块一上方的换筒座、水平转动穿过转动筒且平行位于升降支架下方的转动杆、一对滑动套设于转动杆上且分别位于转动筒两侧的滑套一、驱动所述滑套一靠近或远离转动筒滑动的滑动组件、分别固定滑套上且垂直滑动穿过滑块一和换筒座的滑动筒、多个开设于滑动筒顶端且均匀围绕其一周的长条孔一、多个一端分别铰接于各个长条孔一下端的张紧臂、驱动所有张紧臂同时向长条孔一外或内翻转的翻转组件，所述张紧臂在竖直状态下不超出长条孔一外。

3、通过采用上述技术方案，当两条输送线的吊锭所挂着的满载纱管和空载纱管，分别移动到升降支架上的两换筒座正上方时，首先升降组件驱动升降支架升高，使得两滑块一上的换筒座分别穿进满载纱管和空载纱管的下端，并同时将两者推升到一定高度，以此来解除吊锭对满载纱管和空载纱管上端的连接，接着升降组件驱动升降支架下降，使得满载纱管和空载纱管分别移动到输送线下方，与此同时滑动组件会驱动两滑套一分别靠近转动筒，由于滑套一上的滑动筒垂直滑动穿过滑块一和换筒座，因此滑动筒不仅会不断延伸穿入到纱管当中，而且还会通过滑块一和换筒座，带着满载纱管和空载纱管同时靠近中间的转动筒，以此防止在升降支架旋转过程中，满载纱管、空载纱管分别于两输送线之间产生运动上影响或干涉，待到升降支架下降到一定安全高度、滑块一和转动筒之间保持一定安全距离后，旋转组件就会驱动转动筒和升降支架一同旋转，将满载纱管、空载纱管的位置进行调换，而在此前翻转组件会驱动所有张紧臂翻转出长条孔一，使得张紧臂的上端展开并紧靠在纱管内壁上，并协同升降座分别纱管上下两端进行张紧和定位固定，以保障满载纱管、空载纱管稳定跟随升降支架旋转调换，最后升降支架旋转完成后，升降组件和滑动组件会分别上升和展开满载纱管和空载纱管，从而使得满载纱管和空载纱管分别调换挂到到两输送线上的吊锭。

4、本发明的进一步设置为：所述升降支架包括滑动套设于转动筒上的滑套二、两对分别固定于滑套二两侧的导杆，所述滑块一的位于一对导杆之间，且滑块一的两侧固定安装有滑动套设于导杆上的滑套三。

5、通过采用上述技术方案，能够保障升降支架和滑块一稳定在转动筒上运动。

6、本发明的进一步设置为：所述旋转组件包括固定于套设于转动筒且靠近其下端的从动齿圈、固定安装于机架上的蜗轮蜗杆减速电机、固定安装有蜗轮蜗杆减速电机输出端的主动齿轮一，所述主动齿轮一和从动齿圈相互啮合。

7、通过采用上述技术方案，当需要驱动转动筒旋转时，首先蜗轮蜗杆减速电机会驱动主动齿轮一旋转，接着主动齿轮一会啮合传动从动齿圈旋转，最后从动齿圈带动转动筒和升降支架一同旋转。

8、本发明的进一步设置为：所述机架位于转动筒下端固定设置有下支撑板，所述下支撑板顶部固定设置有穿进转动筒内部的限位柱一，所述限位柱一和转动筒同轴心，且直径小于转动筒的内圈，所述转动筒和限位柱一之间安装有轴承一，且两者分别固定连接轴承一的内圈和外圈，所述蜗轮蜗杆减速电机位于下支撑板的底部，且输出端穿过下支撑板固定连接主动齿轮一。

9、通过采用上述技术方案，能够在不影响旋转组件的正常工作，进一步保障转动筒的旋转稳定性。

10、本发明的进一步设置为：所述升降组件包括一对分别固定于转动筒上下两端的法兰盘、多个两端分别转动连接两法兰盘且平行转动筒的丝杆、多个固定安装于滑套二上且螺纹连接各丝杆的螺母一、多个固定于丝杆上端的从动齿轮一、固定安装于机架且位于转动筒顶部的伺服电机、固定安装于伺服电机输出端的主动齿轮二，所有所述丝杆均匀围绕所述转动筒，且丝杆上端分别转动穿出转动筒上端的法兰盘，所述主动齿轮二位于从动齿轮一之间，且分别和各从动齿轮一相互啮合，所述滑套二上开设有多个供丝杆穿过的通孔，所述螺母一固定安装于通孔内。

11、通过采用上述技术方案，当需要驱动升降支架升降时，首先伺服电机会驱动主动齿轮二旋转，接着主动齿轮二啮合传动从动齿轮一旋转，然后从动齿轮一带动丝杆旋转，最后螺母一在丝杆旋转下，带动滑套二在转动筒上滑动，进而达到到驱动升降支架升降的效果；当旋转组件驱动转动筒旋转时，从动齿轮一就会自动围着主动齿轮二一移动并旋转，以此来避免伺服电机随转动筒转动，导致伺服电机的电线发生缠绕等问题，虽然丝杆在此过程中，依旧旋转带动螺母和滑套二上下升降，但是由于从动齿轮一所旋转的圈数较少，并且后续伺服电机也能相应的调整滑套二的高度，因此该影响可忽略。

12、本发明的进一步设置为：所述机架位于转动筒上端固定设置有上支撑板，所述上支撑板底部固定安装有限位柱二，所述转动筒上端法兰盘上固定设置有围绕限位柱二一圈的保护罩，且保护罩的内圈直径大于限位柱二，所述保护罩和限位柱一之间安装有轴承二，且两者分别固定连接轴承二的内圈和外圈，所述从动齿轮和主动齿轮二保护罩内，所述伺服电机输安装于上支撑板顶部，且输出端穿过上支撑板固定连接主动齿轮二。

13、通过采用上述技术方案，不仅能够进一步保障转动筒的转动稳定性，而且还能保护升降组件中主动齿轮二和从动齿轮一的传动安全。

14、本发明的进一步设置为：所述滑动组件包括开设于转动杆上且旋向相反的两段螺纹槽、固定安装于滑套一内圈且螺纹连接螺纹槽的螺母二、转动设置转动筒内且一端转动穿出其筒壁的转动轴、固定安装于转动杆且位于转动筒内的锥齿轮一、固定安装于转动轴上且位于转动筒内的锥齿轮二、固定安装于滑套二底部的齿条、转固定安装于转动轴上且位于转动筒外的从动齿轮二，所述锥齿轮一和所述锥齿轮二相互啮合，所述齿条和所述从动齿轮二相互啮合，两段所述螺纹槽位于所述转动筒的两侧。

15、通过采用上述技术方案，当升降组件驱动升降支架升降时，滑套二底部的齿条就会在升降支架上下升降过程中，啮合传动从动齿轮二旋转，接着从动齿轮二会通过转动轴，带动锥齿轮二转动，使得锥齿轮二啮合传动锥齿轮一，然后锥齿轮一带动转动杆旋转，由于转动杆两侧螺纹槽旋向相反，因此两螺母二就会分别沿着转动杆，带动两滑套一以相反的方向移动，进而配合滑动筒带动升降座和滑块一靠近或远离转动筒。

16、本发明的进一步设置为：所述翻转组件包括滑动于滑动筒内的长杆和短杆、连接长杆上端和短杆下端的连接柱、安装于滑动筒底部和长杆下端之间的弹簧、开设于滑动筒侧壁且靠近其下端的长条孔二、固定于长杆侧壁且滑动于长条孔二内的滑块二、一端铰接于长条孔二上端连杆一、两端分别铰接滑块二和连杆一另一端的连杆二，所述张紧臂位于长杆和短杆之间，且连接柱位于张紧臂之间，所述张紧臂下端靠滑动筒内部的一角开设有能卡在长杆顶部的直角凹槽，所述张紧臂下端的另一角开设有倒角一，且倒角一的下端和直角凹槽的下端重合，所述张紧臂上端固定设置有半圆柱头，所述短杆底部开设有能和半圆柱头侧面相接触的倒角二，所述连杆一和连杆二的总长不超过长条孔二的长度。

17、通过采用上述技术方案，当升降组件驱动升降支架下降一定高度时，滑动筒底端的长条孔二就会穿入到升降座和滑块一的内部，而长条孔二内的连杆一和连杆二，则会因此展开平铺到长条孔二内，并使得长杆相对于滑动筒向下压缩弹簧，同时长杆的底部会向下离开张紧臂下端的直角凹槽，以此解除对张紧臂旋转的锁定，接着长杆通过连接杆将短杆向下拉动，由于短杆的下端开设能和张紧臂上端半圆柱头侧面相接触的倒角二，因此短杆向下移动过程中，就会将所有张紧臂一定推出长条孔一外，并产生一定的翻转，之后升降组件会再次驱动升降支架提升一段高度，使得滑动筒底端长条孔二退出升降座和滑块一的内部，同时长杆就会在弹簧的反作用下，快速推升长杆向上移动，又因为此时的张紧臂一定的翻转出长条孔一外，且直角凹槽和倒角一共同下端翻转到长杆的顶部正上方，所以在长杆在向上移动过程中，长杆的顶部就会进一步将张紧臂推翻出长条孔一外，最后待到张紧臂的上端和砂管的内壁向接触后，长杆一就会因此被限制无法继续向移动，而张紧臂则会将砂管内壁张紧固定，以保障砂管稳定随转动筒和升降支架旋转。当升降组件驱动升降支架上升的一定的高度时，滑动筒上端的长条孔一就会穿入到升降座和滑块一的内部，而此前长条孔一翻转伸出的张紧臂，则会因此翻转回到长条孔一，同时在该过程中，张紧臂下端的直角凹槽还会重新卡在长杆的顶部，进而将张紧臂锁定于长条孔一当中。

18、本发明的有益效果是：

19、1、通过转动筒、升降支架和转动杆分别配合旋转组件、升降组件、滑动组件等结构，不仅能够实现换筒座的升降、滑动和旋转等自动换筒动作，而且配合张紧臂和翻转组件，还能将纱管稳定固定在换筒座上，以此降低纱管的摇晃和甩飞等风险，从而保障纱管安全稳定更换。

20、2、通过升降组件中的丝杆、螺母一连接结构、主动齿轮二和从动齿轮以的传动结构，不仅能够有效控制滑套一在转动筒上下滑动，以实现驱动换筒座升降纱管效果，而且该结构将转动筒的旋转转化为，从动齿轮一围着主动齿轮二移动并自转的运动，进而避免了伺服电机随转动筒转动，导致伺服电机的电线发生缠绕等问题。

21、3、通过滑动组件中的转动杆上螺纹槽和螺母二连接结构、齿条和从动齿轮二的传动结构，以及锥齿轮一和锥齿轮二的传动结构，不仅能够将升降支架的升降运动，转换成滑套一、滑块一和换筒座靠近和远离转动筒的运动，以提高能源利用率，而且还能省去不必要的有线驱动设备，从而在降低该装置能耗和制造成本的同时，还能有效避免发生电线缠绕等问题。

22、4、通过翻转组件中的滑动筒、长杆和短杆的连接结构，连杆二、连杆三和滑块二的曲柄连杆滑块机构，不仅能够有效的在旋转纱管动作的前后，实现自动展开与收缩张紧臂的效果，而且还可以通过升降组件、换筒座和滑块一进行间接的控制，从而在进一步提高该该装置安全和稳定性的同时，还能节省驱动、控制等有线设备，以降低该装置的能耗和制造成本。