绣花机智能换底线机器人设备制造技术

本发明专利技术提供一种绣花机智能换底线机器人设备旨在克服现有技术中的绣花机设备中梭壳更换需要人工操作，自动化程度低，生产效率低、工人劳动强度高等问题。所述设备包括：载具；备用梭壳存放装置；梭壳传送机械手，所述梭壳传送机械手的自由度包括至少一个可做靠近和远离所述备用梭壳存放装置旋转运动的第一旋转自由度，以及若干第二自由度，所述第二自由度运动轨迹位于所述旋转自由度旋转轴线所在平面内；梭壳夹持装置。本发明专利技术能实现数台电脑绣花机之间、多头及超长电脑绣花机自动更换梭壳(梭芯)，自动放置备用梭壳，并将空梭壳梭芯自动收集，解决了电脑绣花机行业人工更换梭壳(梭芯)费时费力的难题。

【技术实现步骤摘要】
绣花机智能换底线机器人设备
本专利技术涉及纺织设备领域，尤其涉及一种绣花机智能换底线机器人设备。
技术介绍
目前，给电脑绣花机提供底线的装置是由梭壳和梭芯两部分组成，当绣花机运行到底线用完时，都需要更换梭壳(梭芯)，现在全部是采用人工更换，在做更换操作时，绣花机在停机状态下，操作工先将用完底线的梭壳(梭芯)从绣花机旋梭箱上取下，再将装满底线的梭壳(梭芯)换上，由于梭壳(梭芯)安装位置特殊，不仅梭壳(梭芯)更换空间较小，而且操作工需弯腰蹲下到台板下面，因而导致操作不便，延长更换时间，影响生产效率，而且劳动强度大。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中的绣花机设备中梭壳更换需要人工操作，自动化程度低，生产效率低、工人劳动强度高等问题，提供一种能够自动实现更换梭壳，提供自动化程度和生产效率的绣花机智能换底线机器人设备。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种绣花机智能换底线机器人设备，包括：载具，所述载具设置有备用梭壳存放装置和梭壳传送机械手；备用梭壳存放装置，所述备用梭壳存放装置设置有若干梭壳存放工位；梭壳传送机械手，所述梭壳传送机械手的自由度包括至少一个可做靠近和远离所述备用梭壳存放装置旋转运动的第一旋转自由度，以及若干第二自由度，所述第二自由度运动轨迹位于所述旋转自由度旋转轴线所在平面内；梭壳夹持装置，所述梭壳夹持装置安装于梭壳传送机械手末端。载具用于承载备用梭壳存放装置和梭壳传送机械手等结构在工作场地的各绣花机旋梭位置移动。备用梭壳存放装置用于放置备用的梭壳。在需要更换梭壳时，通过如下步骤完成更换梭壳：步骤1：梭壳传送机械手通过第一旋转自由度转动到待更换梭壳方向，通过第二自由度将梭壳夹持装置平移和升降移动指向待更换梭壳，梭壳夹持装置夹持待更换梭壳，将其拆卸完成拆卸步骤。步骤2：梭壳传送机械手通过第一旋转自由度转动到面向备用梭壳存放装置方向，通过第二自由度将梭壳夹持装置平移和升降移动至一个备用梭壳，梭壳夹持装置夹持备用梭壳，完成取料。步骤3：梭壳传送机械手通过第一旋转自由度转动到待更换梭壳方向，通过第二自由度将梭壳夹持装置平移和升降移动指向备用梭壳的预安装位置，梭壳夹持装置将夹持的备用梭壳安装到位，完成安装步骤。作为优选，所述载具包括工作平台、平移驱动机构和防撞自停系统，备用梭壳存放装置和梭壳传送机械手设置于所述工作平台，所述平移驱动机构包括设于载具底部的工作驱动轮组和轮组驱动电机，所述的防撞自停系统包括设于工作平台的超声波测距传感器。平移驱动机构驱动所述载具在绣花机各个需要更换梭壳的之间移动。防撞自停装置防止载具撞击绣花机。作为优选，所述备用梭壳存放装置包括至少一个梭壳储料板，所述梭壳储料板上设置有若干梭壳存放工位。备用梭壳放置于梭壳存放工位，梭壳储料板设置多个梭壳存放工位可以实现长时间连续工作。作为优选，梭壳存放装置还包括储料板转动机构，所述的梭壳储料板形状为圆环形板件，梭壳储料板通过储料板转动机构与载具转动连接，梭壳储料板可环绕其圆心旋转，梭壳存放工位分为数量相同的若干组，每组梭壳存放工位沿着所述梭壳储料板径向排列，相邻组梭壳存放工位所在径向之间的夹角相等。梭壳传送机械手需要定位精确才能保证梭壳夹持装置准确抓取备用梭壳。由于梭壳传送机械手是通过第一旋转自由度和若干第二自由度实现三坐标移动梭壳夹持装置的。第一旋转自由度转向是否和梭壳储料板上的梭壳存放工位位置准确，会很大程度上影响后续定位。因此通过旋转梭壳储料板的技术方案，每次都将备用梭壳转动到相对所述第一旋转自由度的固定的角度位置，这样梭壳传送机械手每次在第一旋转自由度处只需要转动到固定位置就能够准确抓取，从而降低了梭壳传送机械手在第一旋转自由度上的精度控制要求，不会因为梭壳存放工位摆放宽度相隔较大而每次梭壳传送机械手都需要转动不同的角度。并且空位的梭壳存放工位随着梭壳储料板转动而远离梭壳传送机械手的范围，防止造成干扰而误抓取。同时也可以减少梭壳传送机械手的转动角度，提高设备工作效率。作为优选，所述梭壳储料板转动轴向垂直或平台所述梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线。梭壳传送机械手需要定位精确才能保证梭壳夹持装置准确抓取备用梭壳。由于梭壳传送机械手是通过第一旋转自由度和若干第二自由度实现三坐标移动梭壳夹持装置的。第二自由度作用之一是驱动梭壳夹持装置朝向梭壳储料板水平靠近和远离移动以及升降移动。所述梭壳储料板转动轴向垂直所述梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线时。每次梭壳传送机械手靠近和远离梭壳储料板的竖直方向升降距离相等，从而减少这一方向移动的精度控制需求。所述梭壳储料板转动轴向平行所述梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线时。每次梭壳传送机械手靠近和远离梭壳储料板的水平方向靠近或远离距离相等，从而减少这一方向移动的精度控制需求。作为优选，所述梭壳储料板形状为圆弧面板，梭壳储料板的圆弧面结构朝向梭壳传送机械手，梭壳储料板的圆弧面结构的和梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线同轴设置，所述梭壳存放工位在梭壳储料板的弧形面上矩形阵列设置。梭壳传送机械手需要定位精确才能保证梭壳夹持装置准确抓取备用梭壳。由于梭壳传送机械手是通过第一旋转自由度和若干第二自由度实现三坐标移动梭壳夹持装置的。第二自由度作用之一是驱动梭壳夹持装置朝向梭壳储料板水平靠近和远离移动。因此将梭壳储料板形状为圆弧面板的技术方案能够保证所有的备用梭壳相对梭壳传送机械手第一旋转自由度轴向的距离相等，因此每次梭壳传送机械手靠近和远离梭壳储料板的距离相等，从而减少这一方向移动的精度控制需求。作为优选，所述梭壳储料板形状为扇形面板，梭壳储料板的扇形面结构所在平面和梭壳传送机械手的第一旋转自由度所在平面平行，梭壳储料板的扇形面结构的圆心位于梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线上，梭壳存放工位分为数量相同的若干组，每组梭壳存放工位沿着所述梭壳储料板的扇形面结构的径向排列，相邻组梭壳存放工位所在径向之间的夹角相等。梭壳传送机械手需要定位精确才能保证梭壳夹持装置准确抓取备用梭壳。由于梭壳传送机械手是通过第一旋转自由度和若干第二自由度实现三坐标移动梭壳夹持装置的。第一旋转自由度转向是否和梭壳储料板上的梭壳存放工位位置准确，会很大程度上影响后续定位。因此通过旋转梭壳储料板的技术方案，每组梭壳存放工位相对第一旋转自由度的旋转角度都是固定的，每次都将备用梭壳转动到相对所述第一旋转自由度的几个预设固定的角度位置，这样梭壳传送机械手每次在第一旋转自由度处只需要转动到固定位置就能够准确抓取，从而降低了梭壳传送机械手在第一旋转自由度上的精度控制要求。第二自由度作用之一是驱动梭壳夹持装置朝向梭壳储料板竖直方向升降移动。因此梭壳储料板形状的技术方案能够保证所有的备用梭壳相对梭壳传送机械手第一旋转自由度的高度差相等，因此每次梭壳传送机械手升降梭壳储料板的距离相等，从而降低这竖直升降这一方向移动的精度控制需求。作为优选，梭壳存放装置还包括设置于载具的平移机构，所述平移机构驱动梭壳储料板沿着梭壳传送机械手的第一旋转自由度所在平面平移，在梭壳储料板矩形阵列设置梭壳存放工位。梭壳传送机械手需要定位精确才能保证梭壳夹持装置准确抓取备用梭壳。由于梭壳传送机械手是通过第一旋转自由度和若干第二自由度实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，包括：载具，所述载具设置有备用梭壳存放装置和梭壳传送机械手；备用梭壳存放装置，所述备用梭壳存放装置设置有若干梭壳存放工位；梭壳传送机械手，所述梭壳传送机械手的自由度包括至少一个可做靠近和远离所述备用梭壳存放装置旋转运动的第一旋转自由度，以及若干第二自由度，所述第二自由度运动轨迹位于所述旋转自由度旋转轴线所在平面内；梭壳夹持装置，所述梭壳夹持装置安装于梭壳传送机械手末端。

【技术特征摘要】
1.一种绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，包括：载具，所述载具设置有备用梭壳存放装置和梭壳传送机械手；备用梭壳存放装置，所述备用梭壳存放装置设置有若干梭壳存放工位；梭壳传送机械手，所述梭壳传送机械手的自由度包括至少一个可做靠近和远离所述备用梭壳存放装置旋转运动的第一旋转自由度，以及若干第二自由度，所述第二自由度运动轨迹位于所述旋转自由度旋转轴线所在平面内；梭壳夹持装置，所述梭壳夹持装置安装于梭壳传送机械手末端。2.根据权利要求1所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述载具包括工作平台、平移驱动机构和防撞自停系统，备用梭壳存放装置和梭壳传送机械手设置于所述工作平台，所述平移驱动机构包括设于载具底部的工作驱动轮组和轮组驱动电机，所述的防撞自停系统包括设于工作平台的超声波测距传感器。3.根据权利要求1所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述备用梭壳存放装置包括至少一个梭壳储料板，所述梭壳储料板上设置有若干梭壳存放工位。4.根据权利要求1所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，梭壳存放装置还包括储料板转动机构，所述的梭壳储料板形状为圆环形板件，梭壳储料板通过储料板转动机构与载具转动连接，梭壳储料板可环绕其圆心旋转，梭壳存放工位分为数量相同的若干组，每组梭壳存放工位沿着所述梭壳储料板径向排列，相邻组梭壳存放工位所在径向之间的夹角相等。5.根据权利要求4所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述梭壳储料板转动轴向垂直或平行所述梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线。6.根据权利要求3所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述梭壳储料板形状为圆弧面板，梭壳储料板的圆弧面结构朝向梭壳传送机械手，梭壳储料板的圆弧面结构的和梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线同轴设置，所述梭壳存放工位在梭壳储料板的弧形面上矩形阵列设置。7.根据权利要求3所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述梭壳储料板形状为扇形面板，梭壳储料板的扇形面结构所在平面和梭壳传送机械手的第一旋转自由度所在平面平行，梭壳储料板的扇形面结构的圆心位于梭壳传送机械手的第一旋转自由度的旋转轴线上，梭壳存放工位分为数量相同的若干组，每组梭壳存放工位沿着所述梭壳储料板的扇形面结构的径向排列，相邻组梭壳存放工位所在径向之间的夹角相等。8.根据权利要求1所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，备用梭壳存放装置还包括设置于载具的平移机构，所述平移机构驱动梭壳储料板沿着梭壳传送机械手的第一旋转自由度所在平面平移，在梭壳储料板矩形阵列设置梭壳存放工位。9.根据权利要求8所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述平移机构包括丝杆平移机构，所述丝杆平移机构的丝杆沿着壳传送机械手的第一旋转自由度所在平面设置，梭壳储料板底部设置有啮合所述丝杆的丝孔。10.根据权利要求8所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述的梭壳储料板为多副，所述多副梭壳储料板呈环形依次布置，多副梭壳储料板可绕中心轴转动，梭壳存放工位沿着所述梭壳储料板等距设置。11.根据权利要求9所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述多副梭壳储料板上端设有上固定圆盘，其下端设有下固定圆盘，所述的上固定圆盘与下固定圆盘中心设有圆盘驱动机构，所述圆盘驱动机构包括与上固定圆盘和下固定圆盘中心轴连接的圆盘驱动电机，所述梭壳储料板下端与下固定圆盘活动连接，所述梭壳储料板上端与上固定圆盘可拆卸连接。12.根据权利要求8所述的绣花机智能换底线机器人设备，其特征是，所述梭壳存放工位包括芯轴、线头定位结构和定位片，芯轴、线头定位结构和定位片平行设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海苗，
申请(专利权)人：诸暨轻工时代机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33