一种环形层式纱锭称重分拣装置

1.本发明属于纺织包装设备的技术领域，具体涉及一种环形层式结构的纱锭称重分拣装置。


背景技术：

2.由于在纺织工艺中，现有的装备技术在络筒过程中无法绝对避免断纱的情况发生，导致在同一批成品纱锭中必定会出现重量参差不齐的情况发生，于是同样数量的成品纱锭在打捆成袋之后，每袋总重量难以达到较好的一致性，且在打包装袋时，并没有区分每一个纱锭的重量，导致每一袋纱锭成品重量不一样，厂家在售卖成批纱锭时，会导致经济差异。如现有的买方在购买纱锭时，以50kg为一包进行购买，而厂家生产的纱锭，单个质量为5kg，但由于生产的原因，每个纱锭的质量存在
±
5％的误差，因此会给厂家带来潜在的经济损失。
3.因此，目前很多厂家都会选择在销售前对纱锭进行称重，对不同质量的纱锭进行匹配，以使得整包(如10个一包)的纱锭能够较好匹配50kg，进而可有效避免由于质量误差带来的经济损失。
4.但是，目前大多数厂家使用的称重分拣装置都是采用的流水线式的称重、人工分拣的工序，但在厂家每天生产量较大的情况下，难以满足称重、分拣工作的效率需求，且会占用厂房的较大面积来对不同质量标准的纱锭进行存放。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种环形层式纱锭称重分拣装置，通过环形层式的转运通道可减少了整体占用面积，提高单位面积的工作效率，并且可通过控制旋转装置的旋转角度以将纱锭输送至不同的转运通道，可实现对不同质量纱锭的分类分拣。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种环形层式纱锭称重分拣装置，包括设置于输送机构上的称重装置、沿纱锭输送方向设置于所述称重装置后端的机械手以及位于所述机械手侧边的至少一个转运通道；
8.所述机械手的周侧设置有至少两个滞留平台，所述机械手依次将从输送机构上抓取的纱锭移动至所述滞留平台；
9.还包括运输平台，所述运输平台用于将所述滞留平台上的纱锭取下，并按照预定规则运输至对应的转运通道上。
10.优选的，所述转运通道沿高度方向设置有至少一层，且每层所述转运通道上设置有用于接收所述运输平台运输的纱锭的接收平台。
11.优选的，所述接收平台的至少一侧设置有推进装置，纱锭被运送至所述接收平台后，所述推进装置将纱锭推送至所述转运通道内。
12.优选的，所述推进装置包括与所述转运通道固定连接的支撑板、设置于所述支撑
板侧壁或支撑板内的探测器、设置所述支撑板上的传动轴以及与所述传动轴固定连接的推进叶片，所述传动轴能够被电机驱动以带动所述推进叶片转动。
13.优选的，所述推进装置设置有两个，且两个所述推进装置分别设置在所述接收平台的两侧，且两个所述推进装置中的推进叶片的转动方向相反。
14.优选的，所述运输平台连接有旋转装置，所述旋转装置用于驱动所述运输平台将所述滞留平台上的纱锭移动至所述接收平台，并驱动所述运输平台从所述接收平台回到所述滞留平台。
15.优选的，所述旋转装置包括与所述运输平台固定连接的转动臂、与所述转动臂固定连接的外齿轮、与所述外齿轮同轴设置的内齿轮、与所述外齿轮啮合的第一齿轮、与所述内齿轮啮合的第二齿轮以及与所述内齿轮固定连接且设置于所述内齿轮中心轴线处的驱动部，所述第一齿轮与所述第二齿轮通过传动轴固定连接，且所述传动轴外部套设有定位销。
16.优选的，所述旋转装置的下部设置有升降装置。
17.优选的，所述滞留平台、运输平台、接收平台采用多个支撑柱和底板构成的镂空结构的平台，且所述运输平台移动至所述滞留平台、接收平台处的预设位置时，所述运输平台上的支撑柱与所述滞留平台、接收平台上的支撑柱呈错位状态。
18.优选的，所述机械手包括设置于输送机构一侧的旋转底盘、与所述旋转底盘转动连接的机械臂、与所述机械臂转动连接的旋转轴以及与所述旋转轴转动连接的指关节气缸。
19.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
20.1)采用多层结构的转运通道构成环形层式结构，相比市面常用的平面平铺式的分类设备，减少了整体占用面积，提高单位面积的工作效率；
21.2)环形层式结构的转运通道采用不同的角度，可通过旋转装置旋转的角度不同实现对不同质量纱锭的分类分拣；
22.3)由滞留平台、运输平台、升降装置、旋转装置构成的分拣线可设置多条，通过多条分拣线工作于各自半环区间内，交替工作，可有效提高分拣效率；
23.4)采用探测器、传动轴、推进叶片构造的推进装置，可将接收平台上的纱锭推入转运通道进行输送，由于推进装置是设置在接收平台的侧边，相对于市场常用的气缸的直推装置，可有效减小推进装置的占用空间和操作空间。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置的立体图；
26.图2为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置的俯视图；
27.图3为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置中机械手的结构示意图；
28.图4为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置中运输平台的结构示意图；
29.图5为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置中升降装置的结构示意图；
30.图6为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置中旋转装置的正视图；
31.图7为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置中旋转装置的俯视图；
32.图8为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置中推进装置的结构示意图；
33.图9为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置的第二种应用方式下的立体图；
34.图10为本发明的环形层式纱锭称重分拣装置的第二种应用方式下的俯视图。
35.图中：
36.1、称重装置；
37.2、数控显示操作台；
38.3、机械手；31、旋转底盘；32/33/35、轴关节；34、旋转轴；36、指关节气缸；37、机械臂；
39.4、滞留平台；
40.5、运输平台；51、支撑柱；52、侧板；53、底板；
41.6、接收平台；
42.7、升降装置；71、缸筒；72、活塞杆；
43.8、旋转装置；81、内齿轮；82、外齿轮；83、第一齿轮；84、第二齿轮；85、驱动部；86、定位销；87、传动轴；88、转动臂；89、防尘盖；
44.9、推进装置；91、探测器；92、传动轴；93、推进叶片。
具体实施方式
45.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
47.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
48.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
49.如图1所示，本发明的环形层式纱锭称重分拣装置，包括设置于输送机构上的称重装置1、沿纱锭输送方向设置于称重装置1后端的机械手3以及位于机械手3侧边的至少一个转运通道；
50.机械手3的周侧设置有至少2个滞留平台4，机械手3依次将从输送机构上抓取的纱锭移动至滞留平台4；
51.还包括运输平台5，运输平台5用于将滞留平台4上的纱锭取下，并按照预定规则运
输至对应的转运通道上。
52.其中，转运通道沿高度方向设置有至少一层，且每层转运通道上设置有用于接收运输平台5运输的纱锭的接收平台6。
53.其中，机械手3不仅可移送纱锭，还能够调整纱锭的形态使之平稳地放置滞留平台4上。
54.在一些实施例中，上述的滞留平台4设置为2个。下面以2个滞留平台4的方案来对本发明的方案进行说明，而本领域技术人员可以理解的是，在滞留平台4设置3个、4个或者更多个时，可对后续的运输平台的数量进行对应的调整，即可实现箱体的分拣功能。
55.使用时，成品纱锭在通过吊挂系统运输至本称重分拣装置，并将成品纱锭放落至入口端的输送机构，成品纱锭随输送机构进行输送，称重装置1对其进行称重；称重后，输送机构继续输送，至输送机构末端时，机械手3将其夹取，并放置在左、右两侧的滞留平台4上；
56.然后，运输平台5移动至滞留平台4位置处，将滞留平台4上的纱锭取走，将纱锭运送至对应的接收平台6，并通过该接收平台6对应的转运通道输送至对应的存储区，实现对成品纱锭的称重、分拣。
57.需要说明的是，本发明中的输送机构可采用传送带。
58.如图1、图2、图8所示，接收平台6的至少一侧设置有推进装置9，纱锭被运送至接收平台6后，推进装置9将纱锭推送至转运通道内。
59.具体的，推进装置9包括与转运通道固定连接的支撑板、设置于支撑板侧壁或支撑板内的探测器91、设置支撑板上的传动轴92以及与传动轴92固定连接的推进叶片93，传动轴92能够被电机驱动以带动推进叶片93转动。
60.使用时，在探测器91探测到信号发生变化时，判定接收平台6上存在纱锭，此时电机被启动，电机驱动传动轴92转动，传动轴92带动推进叶片93转动，将纱锭由接收平台6推送至转运通道内，进而能够被转运通道上的传动带输送至对应的区域。
61.需要说明的是，上述的探测器91可采用光电探测器、距离探测器，如红外探测器。
62.由于成品纱锭为圆锥筒形结构，采用上述的转动推动的方式，需要电机输出较大的功率来推动，且存在无法推动的潜在问题；因此，为保证纱锭的推送效果，确保能够将接收平台6上的纱锭推送至转运通道内，本发明中推进装置9设置有两个，两个推进装置9分别设置在接收平台6的两侧(如图2所示)，且两个推进装置9中的推进叶片93的转动方向相反。
63.这样设置后，在两个中的推进装置9探测器91均探测到接收平台6上存在纱锭时，两个推进装置9中的电机同时驱动传动轴92转动，传动轴92带动推进叶片93转动，两个推进叶片93同时向朝转运通道的方向转动，将纱锭由接收平台6推送至转运通道内，进而能够被转运通道上的传动带输送至对应的区域。
64.可以理解的是，在以上的实施方式中，并未对运输平台5的结构进行限定，只需要运输平台5能够将将滞留平台4上的纱锭移动至接收平台6即可。因此，运输平台5可采用二轴轨道(即呈90
°
夹角的x轴、y轴的二维移动平台)的结构形式，并配合机械爪来执行夹取和放置操作。
65.而，在本发明的一个具体的实施方式中，本发明的运输平台5的移动机构还可采用如下方案，即，运输平台5连接有旋转装置8，旋转装置8用于驱动运输平台5将滞留平台4上的纱锭移动至接收平台6，并驱动运输平台5从接收平台6回到滞留平台4。
66.在一些具体的实施例中，旋转装置8包括与运输平台5固定连接的转动臂88、与转动臂88固定连接的外齿轮82、与外齿轮82同轴设置的内齿轮81、与外齿轮82啮合的第一齿轮83、与内齿轮81啮合的第二齿轮84以及与内齿轮81固定连接且设置于内齿轮81中心轴线处的驱动部85，第一齿轮83与第二齿轮84通过传动轴87固定连接，如图6、图7所示。
67.在一些具体的实施例中，上述使用的内齿轮81、外齿轮82、第一齿轮83、第二齿轮84均采用斜齿轮，可在较小空间里实现动力的传递。
68.需要说明的是，由于第一齿轮83、第二齿轮84是斜齿轮，在传递转矩时，第一齿轮83、第二齿轮84之间会产生轴向力，使得第一齿轮83、第二齿轮84会沿着径向运动(以图7中升降装置为圆心，即向心或离心方向运动)，因此，为了防止第一齿轮83、第二齿轮84因轴向运动，而导致内齿轮81与第二齿轮84、外齿轮82与第一齿轮83之间的距离增大，而使得啮合不稳定，甚至脱离内外齿轮啮合的状态，本发明需要对第一齿轮83、第二齿轮84的径向位置(从图7中看)进行限位，防止第一齿轮83、第二齿轮84的径向移动，本发明还在传动轴87的外部套设有定位销86，且定位销86的两端分别与第一齿轮83、第二齿轮84保持较小的间隙，且定位销86与旋转装置中容纳内齿轮81与第二齿轮84的内筒固定连接。
69.使用时，驱动部85驱动内齿轮81转动，内齿轮81驱动与其啮合的第二齿轮84转动，第二齿轮84通过传动轴87带动第一齿轮83同步转动，在第一齿轮83转动时，第一齿轮83带动与其啮合的外齿轮82转动，进而驱动转动臂88实现转动。
70.需要说明的是，上述的内齿轮81与外齿轮82、第一齿轮83与第二齿轮84采用锥齿轮，且第一齿轮83与第二齿轮84仅采用一组。
71.在一些其他的实施例中，第一齿轮83与第二齿轮84采用两组，即外齿轮82同时与两个第一齿轮83啮合，内齿轮81同时与两个第二齿轮84啮合，这样的好处在于，能够以对称的结构实现驱动，提高驱动的稳定性。
72.为了保持旋转装置8的使用寿命，本发明还在用于容纳内齿轮81与第二齿轮84的内筒的顶部设置防尘盖89，如图6所示，可防止厂房内含尘纤维对传动结构的影响。
73.在一些具体的实施例中，转运通道在沿高度方向设置有两层。也可以设置三层、四层，或更多层，主要取决于厂家希望实现的分拣精度。
74.如单个成品纱锭的标准质量为5kg，通常的误差为
±
5％，即
±
250g，此时若控制分拣精度在-250g至-125g、-124g至0g、1g至125g、126g至250g，则可将转运通道设置四层。
75.此时，接收平台6的高度是不同，而滞留平台4的高度是一定的，则需要能够实现运输平台5与旋转装置8的升降，以使得运输平台5能够将滞留平台4上的纱锭取下，然后移动至不同高度的接收平台6，然后通过不同高度的接收平台6处移动至滞留平台4。
76.基于上述考虑，本发明还在旋转装置8的下部设置有升降装置7。
77.具体的，升降装置7可采用常规的以缸筒71、活塞杆72组成的气缸、液压缸等直线驱动结构，如图5所示。
78.如图1、图2、图4所示，滞留平台4、运输平台5、接收平台6采用多个支撑柱和底板构成的镂空结构的平台，且运输平台5移动至滞留平台4、接收平台6处的预设位置时，运输平台5上的支撑柱与滞留平台4、接收平台6上的支撑柱呈错位状态。
79.即，运输平台5先移动至滞留平台4的正下方处，然后升降装置7驱动运输平台5升起，此时运输平台5上的支撑柱与滞留平台4上的支撑柱呈错位状态，使得在运输平台5升起
后，能够将滞留平台4上的纱锭托起；然后，根据称重装置的检测结果，旋转装置8旋转预定的角度，将运输平台5转动至对应的转运通道的接收平台6的正上方，且此时运输平台5上的支撑柱与接收平台6上的支撑柱呈错位状态；接着，升降装置7驱动运输平台5下降，由于运输平台5上的支撑柱与接收平台6上的支撑柱呈错位状态，使得在运输平台5下降后，能够将运输平台5上的纱锭放落至接收平台6上；
80.最后，旋转装置8带动运输平台5回转至滞留平台4的正下方处，升降装置7驱动运输平台5升起，执行下一次转运动作；纱锭通过重量区间的分拣实现分层，从出口端传送出来，便于后续的配对打捆成袋。
81.具体的，以运输平台5为例，运输平台5包括与旋转装置8的转动臂88固定连接的底板53、与底板53固定连接的多根支撑柱51以及与底板53固定连接的两个侧板52，且多个支撑柱51位于两个侧板52之间，侧板52的设置能够在支撑柱51承载的纱锭在转动过程中，防止纱锭的大幅度移动而导致从运输平台5上掉落。
82.如图1、图2所示，由滞留平台4、运输平台5、升降装置7、旋转装置8构成的分拣线可设置多条，通过多条分拣线工作于各自半环区间内，交替工作，可有效提高分拣效率。
83.进一步需要说明的是，由于旋转装置8是与运输平台5直接连接的，也即运输平台5的转动半径是固定的，变化的只能是转动角度，因此，本发明中的多层结构的转运通道是呈现的高度不同，半径相同的结构，如图2所示的，俯视图中展示的多层结构的转运通道呈现出不同的转动角度。
84.进一步进行说明，升降装置7驱动旋转装置8和运输平台5一起向上运动时，托走纱锭，升降装置7顶部的旋转装置8，会根据纱锭锁定的重量区间调整需要旋转的角度(如图1、图2中，四个重量区间对应45
°
、90
°
、135
°
、180
°
四个角度)；当旋转好某一角度之后，升降装置7带动运输平台5向下运动，将纱锭转移到接收平台6上；接收平台6上的探测器91探测到变化的信息后，控制两侧的推进装置9动作，将纱锭推进转运通道上运走。由此，纱锭通过重量区间分拣分层，从出口端传送出来，便于后续的配对打捆成袋。
85.如图3所示，机械手3包括设置于输送机构一侧的旋转底盘31、与旋转底盘31转动连接的机械臂37、与机械臂37转动连接的旋转轴34以及与旋转轴34转动连接的指关节气缸36。
86.其中，旋转底盘31与机械臂37、机械臂37与旋转轴34以及旋转轴34与指关节气缸36之间分别通过轴关节32/33/35转动连接。
87.需要说明的是，旋转底盘31支持360
°
旋转，旋转轴34支持360
°
旋转。
88.如图9、图10所示，本发明的环形层式纱锭称重分拣装置还能够实现第二种应用方式，即实现仓库内不同重量分区的纱锭的取出和复称，其实现的过程与上述分拣的流程相反，在此不进行赘述。
89.上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种环形层式纱锭称重分拣装置，包括设置于输送机构上的称重装置(1)、沿纱锭输送方向设置于所述称重装置(1)后端的机械手(3)以及位于所述机械手(3)侧边的至少一个转运通道；其特征在于：所述机械手(3)的周侧设置有至少2个滞留平台(4)，所述机械手(3)依次将从输送机构上抓取的纱锭移动至所述滞留平台(4)；还包括运输平台(5)，所述运输平台(5)用于将所述滞留平台(4)上的纱锭取下，并按照预定规则运输至对应的转运通道上。2.根据权利要求1所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述转运通道沿高度方向设置有至少一层，且每层所述转运通道上设置有用于接收所述运输平台(5)运输的纱锭的接收平台(6)。3.根据权利要求2所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述接收平台(6)的至少一侧设置有推进装置(9)，纱锭被运送至所述接收平台(6)后，所述推进装置(9)将纱锭推送至所述转运通道内。4.根据权利要求3所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述推进装置(9)包括与所述转运通道固定连接的支撑板、设置于所述支撑板侧壁或支撑板内的探测器(91)、设置所述支撑板上的传动轴(92)以及与所述传动轴(92)固定连接的推进叶片(93)，所述传动轴(92)能够被电机驱动以带动所述推进叶片(93)转动。5.根据权利要求4所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述推进装置(9)设置有两个，且两个所述推进装置(9)分别设置在所述接收平台(6)的两侧，且两个所述推进装置(9)中的推进叶片(93)的转动方向相反。6.根据权利要求2所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述运输平台(5)连接有旋转装置(8)，所述旋转装置(8)用于驱动所述运输平台(5)将所述滞留平台(4)上的纱锭移动至所述接收平台(6)，并驱动所述运输平台(5)从所述接收平台(6)回到所述滞留平台(4)。7.根据权利要求6所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述旋转装置(8)包括与所述运输平台(5)固定连接的转动臂(88)、与所述转动臂(88)固定连接的外齿轮(82)、与所述外齿轮(82)同轴设置的内齿轮(81)、与所述外齿轮(82)啮合的第一齿轮(83)、与所述内齿轮(81)啮合的第二齿轮(84)以及与所述内齿轮(81)固定连接且设置于所述内齿轮(81)中心轴线处的驱动部(85)，所述第一齿轮(83)与所述第二齿轮(84)通过传动轴(87)固定连接，且所述传动轴(87)外部套设有定位销(86)。8.根据权利要求7所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述旋转装置(8)的下部设置有升降装置(7)。9.根据权利要求2至8中任一项所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述滞留平台(4)、运输平台(5)、接收平台(6)采用多个支撑柱和底板构成的镂空结构的平台，且所述运输平台(5)移动至所述滞留平台(4)、接收平台(6)处的预设位置时，所述运输平台(5)上的支撑柱与所述滞留平台(4)、接收平台(6)上的支撑柱呈错位状态。10.根据权利要求1所述的环形层式纱锭称重分拣装置，其特征在于：所述机械手(3)包括设置于输送机构一侧的旋转底盘(31)、与所述旋转底盘(31)转动连接的机械臂(37)、与
所述机械臂(37)转动连接的旋转轴(34)以及与所述旋转轴(34)转动连接的指关节气缸(36)。

技术总结
本发明公开了一种环形层式纱锭称重分拣装置，包括设置于输送机构上的称重装置、沿纱锭输送方向设置于称重装置后端的机械手以及位于机械手侧边的至少一个转运通道；机械手的周侧设置有至少个滞留平台，机械手依次将从输送机构上抓取的纱锭移动至滞留平台；还包括运输平台，运输平台用于将滞留平台上的纱锭取下，并按照预定规则运输至对应的转运通道上。本发明采用多层结构的转运通道构成环形层式结构，可有效对不同质量的纱锭进行分拣，进而输送至不同的区域进行储存，相比市面常用的平面平铺式的分类设备，减少了整体占用面积，提高单位面积的工作效率。高单位面积的工作效率。高单位面积的工作效率。


技术研发人员：庞爱民 郭金铭 赵俊杰 马政 张嘉晟
受保护的技术使用者：武汉纺织大学
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/21