一种智能化上包系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能化上包系统，包括上包小车和冲断钢丝单元，冲断钢丝单元包括钢丝定位器、冲锥定位器、中央控制器Za和驱动器Qa；上包小车上设有用于冲断棉包上的钢丝的冲锥；钢丝定位器用于对钢丝上的开包点进行定位，并将开包点的位置信息发送至中央控制器Za；冲锥定位器用于对冲锥进行定位，并将冲锥的位置信息发送至中央控制器Za；中央控制器Za用于对开包点的位置信息和冲锥的位置信息进行处理，得到冲锥角度调整方案并将其发送至驱动器Qa；驱动器Qa用于按冲锥角度调整方案调整冲锥角度后驱动冲锥冲击开包点。本发明专利技术的系统，消除了人为操作的随机性和随意性，保证了上包的准确性；自动化程度高，应用前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化上包系统
本专利技术属于纺纱自动化
，涉及一种智能化上包系统，特别涉及一种纺纱过程中的智能化上包系统。
技术介绍
目前纺纱基本流程如下(以纯棉普梳纱为例)：开清棉→梳棉→头并→二并→粗纱→细纱→后加工。其中第一步开清棉即打开纺纱原料(棉包)并将棉包送至指定位置完成上包，目前的上包过程主要是通过人工进行的，这一过程具体包括棉包人工开包、开包后棉包的输送及包布和铁丝的人工收集，这一过程工序较多，需要多人同时进行操作，耗费的人力成本较高，此外棉包的上包还需按照最优上包图进行，对操作人员要求较高，一旦操作错误需要进行更正，其耗费的时间成本较高。这严重影响了纺纱后续工序的效率，不符合当前纺织行业的要求。在目前纺织机械智能化的行业背景下，棉包上包的智能化是目前纺纱行业的迫切需求，但目前行业内并未出现棉包智能上包的系统及设备。因此，开发一种省时省力且成本低廉的智能化上包系统极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种智能化上包系统，在接收订单后上包小车会根据配棉自动上包，降低了抓取棉包质量的差异、装机体积及能耗，同时极大地降低了人力成本，在提高了生产效率和生产安全性的同时降低了生产成本，实现了纺织设备的智能化，使得整个纺织生产系统连续起来。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种智能化上包系统，包括上包小车和冲断钢丝单元，冲断钢丝单元包括钢丝定位器、冲锥定位器、中央控制器Za和驱动器Qa；上包小车上设有冲锥，冲锥用于冲断棉包上的钢丝；钢丝定位器用于对钢丝上的开包点进行定位，并将开包点的位置信息发送至中央控制器Za，开包点为在钢丝上设定的用于与冲锥接触的点，开包点远离钢丝上的接头，以方便开包，在开包完成后棉包能够快速暴露出来，同时方便后续对钢丝及包布进行收集；冲锥定位器用于对冲锥进行定位，并将冲锥的位置信息发送至中央控制器Za；中央控制器Za用于对开包点的位置信息和冲锥的位置信息进行处理，得到使冲锥锥头朝向开包点的冲锥角度调整方案，并将冲锥角度调整方案发送至驱动器Qa；驱动器Qa用于按冲锥角度调整方案调整冲锥角度后驱动冲锥冲击开包点。本专利技术的冲断钢丝单元实现了棉包的自动化开包过程，相比于目前的人工开包，极大的节约了时间和人力成本，提高了工作效率。作为优选的技术方案：如上所述的一种智能化上包系统，所述上包小车上还设有一对大机械手臂和一对小机械手臂，大机械手臂I、小机械手臂I、冲锥、小机械手臂II和大机械手臂II依次排列。如上所述的一种智能化上包系统，所述大机械手臂由两个相互平行的弯钩通过与其相互垂直的连接棒连接而成；所述小机械手臂为钳状结构。如上所述的一种智能化上包系统，所述一对大机械手臂中的四个弯钩分别与矩形框的四个角连接形成抓夹结构，所述矩形框的一条边上设有三个夹持器，所述冲锥和一对小机械手臂分别与三个夹持器连接。大机械手臂是用于抓取棉包的，小机械手臂是用于抓取包布和钢丝的。本专利技术的大机械手臂、小机械手臂与冲锥的布置形式及结构并不仅限于此，只要能保证能够抓取棉包、包步及钢丝即可，本领域技术人员可根据实际情况选择不同的夹持或抓取机构。如上所述的一种智能化上包系统，还包括行至棉包单元，行至棉包单元包括储存器Ca、导航系统Da、中央控制器Zb和驱动器Qb；储存器Ca用于储存最优上包图和所有棉包的位置信息并发送至中央控制器Zb；导航系统Da用于获取上包小车的位置信息并发送至中央控制器Zb；中央控制器Zb用于根据最优上包图确定待抓取的棉包后调取待抓取的棉包的位置信息，根据待抓取的棉包的位置信息和上包小车的位置信息制定最优路线L后发送至驱动器Qb，最优路线L为上包小车自当前位置行驶至待抓取的棉包位置的最短路线；驱动器Qb用于驱动上包小车沿最优路线L行驶至待抓取的棉包的位置。行至棉包单元主要用于引导上包小车行驶至待抓取的棉包的位置，其具体结构并不仅限于此，但该单元需要具备以上各部件的功能，否则无法保证实现其功能。如上所述的一种智能化上包系统，还包括运送棉包单元，运送棉包单元包括储存器Cb、导航系统Db、CCD、中央控制器Zc和驱动器Qc；储存器Cb用于储存棉包台的位置信息并发送至中央控制器Zc；导航系统Db用于采集上包小车的位置信息并发送至中央控制器Zc；CCD用于采集钢丝上的接头的位置信息以及大机械手臂的位置信息并发送至中央控制器Zc；CCD为图像采集装置(相机)，其捕捉棉包的图像(含有钢丝上的接头的位置信息以及大机械手臂的位置信息)并将其发送至中央控制器Zc，Zc对图像进行分析处理确定开包点；中央控制器Zc用于对接头的位置信息和大机械手臂的位置信息进行处理，得到大机械手臂角度调整方案后发送至驱动器Qc，同时用于根据上包小车的位置信息和棉包台的位置信息制定最优路线M后发送至驱动器Qc，大机械手臂角度调整方案是指使大机械手臂抓取棉包后，钢丝上的接头位于棉包侧面的方案，棉包面向冲锥的面为顶面，其他面为侧面，通过调整钢丝上的接头的位置以方便后续冲锥的开包，最优路线M为上包小车自当前位置行驶至棉包台位置的最短路线；驱动器Qc用于按大机械手臂角度调整方案调整大机械手臂角度后，驱动大机械手臂抓取棉包并在抓取完成后，驱动上包小车沿最优路线M行驶至棉包台后，将棉包放置在棉包台。运送棉包单元主要用于控制上包小车在待抓取的棉包的位置抓取棉包后行驶至棉包台，并将棉包放置在棉包台上，其具体结构并不仅限于此，但该单元需要具备以上各部件的功能，否则无法保证实现以上功能。如上所述的一种智能化上包系统，所述CCD安装在上包小车上。如上所述的一种智能化上包系统，还包括收集单元，收集单元包括储存器Cc、中央控制器Zd和驱动器Qd；储存器Cc用于储存最优路线N并发送至中央控制器Zd，最优路线N为上包小车自棉包台行驶至分级室的最短路线；中央控制器Zd用于在冲断钢丝后发送抓取指令和最优路线N至驱动器Qd；驱动器Qd用于驱动小机械手臂抓取包布和铁丝后，驱动上包小车沿最优路线N到达分级室后，驱动小机械手臂将包布和铁丝放下。收集单元主要用于在冲锥冲断棉包上的钢丝后控制上包小车抓取包布和铁丝，到达分级室并将包布和铁丝放入分级室中，其具体结构并不仅限于此，但该单元需要具备以上各部件的功能，否则无法保证实现以上功能。如上所述的一种智能化上包系统，中央控制器Za、中央控制器Zb、中央控制器Zc和中央控制器Zd为同一中央控制器；储存器Ca、储存器Cb和储存器Cc为同一储存器；导航系统Da和导航系统Db为同一导航系统；驱动器Qa、驱动器Qb、驱动器Qc和驱动器Qd各自独立。本专利技术的中央处理器可以为计算机或CPU，储存器可以为硬盘，导航系统包括获取具体定位的定位模块和与中央处理器进行通讯的通讯模块，驱动器Qa包括调整冲锥角度的冲锥电机I和驱动冲锥冲击的冲锥电机II，驱动器Qb为驱动上包小车运动的驱动电机，驱动器Qc包括调整大机械手臂角度的大机械手臂驱动电机和驱动上包小车运动的驱动电机，驱动器Qd包括小机械手臂驱动电机和驱动上包小车运动的驱动电机。各部件参考现有自动化相关技术进行常规连接以实现其功能。本专利技术的各部件的具体形式并不仅限于此，此处仅给出一种可行的方案，其他能够实现其相应功能的设备均可适用于本专利技术。如上所述的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化上包系统，其特征是：包括上包小车和冲断钢丝单元，冲断钢丝单元包括钢丝定位器、冲锥定位器、中央控制器Za和驱动器Qa；上包小车上设有冲锥，冲锥用于冲断棉包上的钢丝；钢丝定位器用于对钢丝上的开包点进行定位，并将开包点的位置信息发送至中央控制器Za，开包点为在钢丝上设定的用于与冲锥接触的点，开包点远离钢丝上的接头；冲锥定位器用于对冲锥进行定位，并将冲锥的位置信息发送至中央控制器Za；中央控制器Za用于对开包点的位置信息和冲锥的位置信息进行处理，得到使冲锥锥头朝向开包点的冲锥角度调整方案，并将冲锥角度调整方案发送至驱动器Qa；驱动器Qa用于按冲锥角度调整方案调整冲锥角度后驱动冲锥冲击开包点。

【技术特征摘要】
1.一种智能化上包系统，其特征是：包括上包小车和冲断钢丝单元，冲断钢丝单元包括钢丝定位器、冲锥定位器、中央控制器Za和驱动器Qa；上包小车上设有冲锥，冲锥用于冲断棉包上的钢丝；钢丝定位器用于对钢丝上的开包点进行定位，并将开包点的位置信息发送至中央控制器Za，开包点为在钢丝上设定的用于与冲锥接触的点，开包点远离钢丝上的接头；冲锥定位器用于对冲锥进行定位，并将冲锥的位置信息发送至中央控制器Za；中央控制器Za用于对开包点的位置信息和冲锥的位置信息进行处理，得到使冲锥锥头朝向开包点的冲锥角度调整方案，并将冲锥角度调整方案发送至驱动器Qa；驱动器Qa用于按冲锥角度调整方案调整冲锥角度后驱动冲锥冲击开包点。2.根据权利要求1所述的一种智能化上包系统，其特征在于，所述上包小车上还设有一对大机械手臂和一对小机械手臂，大机械手臂I、小机械手臂I、冲锥、小机械手臂II和大机械手臂II依次排列。3.根据权利要求2所述的一种智能化上包系统，其特征在于，所述大机械手臂由两个相互平行的弯钩通过与其相互垂直的连接棒连接而成；所述小机械手臂为钳状结构。4.根据权利要求3所述的一种智能化上包系统，其特征在于，所述一对大机械手臂中的四个弯钩分别与矩形框的四个角连接形成抓夹结构，所述矩形框的一条边上设有三个夹持器，所述冲锥和一对小机械手臂分别与三个夹持器连接。5.根据权利要求4所述的一种智能化上包系统，其特征在于，还包括行至棉包单元，行至棉包单元包括储存器Ca、导航系统Da、中央控制器Zb和驱动器Qb；储存器Ca用于储存最优上包图和所有棉包的位置信息并发送至中央控制器Zb；导航系统Da用于获取上包小车的位置信息并发送至中央控制器Zb；中央控制器Zb用于根据最优上包图确定待抓取的棉包后调取待抓取的棉包的位置信息，根据待抓取的棉包的位置信息和上包小车的位置信息制定最优路线L后发送至驱动器Qb，最优路线L为上包小车自当前位置行驶至待抓取的棉包位置的最短路线；驱动器Qb用于驱动上包小车沿最优路线L行驶至待抓取的棉包的位置。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程隆棣，钱昱烨，全晶，崔月敏，张瑞云，薛文良，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31