上纸管机械手制造技术

一种上纸管机械手，包括由自动控制系统控制的驱动装置、固定在机架上的横向支架、机械臂、纸管握持端以及限位块。机械臂包括后臂和前臂，后臂的后端套接在横向支架上，前端与前臂连接。纸管握持端通过腕部轴套与前臂上的连接轴连接。后臂与前臂可在竖直平面内上下转动，腕部轴套可带动纸管握持端在竖直平面内左右转动，纸管握持端可绕腕部轴套在水平面内左右转动。限位块为刚性部件与横向支架固定连接，用于限制机械臂在横向支架上横向移动和角向转动。本实用新型专利技术通过对前臂、后臂、腕部轴套以及纸管握持端连接结构的设置，使上纸管机械手具有四个可在不同方向灵活转动的关节，保证了机械手具有高自由度，能够进行任意方向的调整，操作方便。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种上纸管机械手，包括由自动控制系统控制的驱动装置、固定在机架上的横向支架、机械臂、纸管握持端以及限位块。机械臂包括后臂和前臂，后臂的后端套接在横向支架上，前端与前臂连接。纸管握持端通过腕部轴套与前臂上的连接轴连接。后臂与前臂可在竖直平面内上下转动，腕部轴套可带动纸管握持端在竖直平面内左右转动，纸管握持端可绕腕部轴套在水平面内左右转动。限位块为刚性部件与横向支架固定连接，用于限制机械臂在横向支架上横向移动和角向转动。本技术通过对前臂、后臂、腕部轴套以及纸管握持端连接结构的设置，使上纸管机械手具有四个可在不同方向灵活转动的关节，保证了机械手具有高自由度，能够进行任意方向的调整，操作方便。【专利说明】上纸管机械手
本技术属于纺织机械领域，具体涉及一种纺纱机在落纱后重新向筒子架上纸管的机械手。
技术介绍
在纺纱过程中，由于纸管的储纱量有限，当纸管储满纱线后，纺纱机会通过落管装置将纸管取下，以便后续对新纸管替换。而对于上纸管这一流程，多为工作人员手动更换。由于纺纱机较长锭位较多，若出现在同一时间有多个锭位需要上纸管的情况时，单靠工作人员手动上纸管不仅工作量大，而且限制纺纱机的纺纱效率。针对上述问题，现有方案提出了一种仅针对环锭纺落纱机的上纱管装置。环锭纺落纱机上纱管时，纱管管身竖直插放在锭子上。上纱管装置通过套箍纱管的顶部，采用垂直拔、插的方式完成锭子的上纱管工作。其不足之处在于，该上纱管装置仅能在竖直方向上进行上升下降的单一运动，当纱管与锭子布局发生改变时，受上述因素限制便无法继续使用。并且由于不具备高自由度，无法局部转动，所以当上纱管装置与锭子之间的位置出现偏差时，需要对设备进行整体调整，操作难度大，影响上纱管效率。此外，在上纱管过程中，该装置仅能从竖直放置的纱管顶部进行套箍，当纱管的管身横向放置时，该上纱管装置则无法对纱管的管身进行任何操作，适应能力差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种上纸管机械手，使其具有多关节结构，进而获得高自由度，便于操作和调整。本技术的技术方案是:一种上纸管机械手，包括由自动控制系统控制的驱动装置、固定在机架上的横向支架、机械臂、纸管握持端以及限位块；横向支架包括固定在机架上的竖直底板以及水平固定在竖直底板一侧的横轴和横架；机械臂包括前臂和后臂，后臂包括大座体和前臂连接轴，前臂包括小座体和腕部连接轴；其中，大座体的后端套接在横轴上形成间隙配合，大座体上设有用于连接后臂驱动装置的连接端，大座体的前端固定有与横轴平行的前臂连接轴，小座体套接在前臂连接轴上形成间隙配合，小座体上还设有用于连接前臂驱动装置的连接端以及与横轴垂直的腕部连接轴；纸管握持端通过腕部轴套与腕部连接轴连接，腕部轴套的后端设有锁紧螺钉，用于与腕部连接轴锁紧，腕部轴套的前端设有一个竖向的通孔，靠近该通孔的位置设有锁紧装置；纸管握持端包括固定有气缸的卡箍以及固定有卡爪的L形基座；卡箍套接并紧箍在腕部轴套上，受自动控制系统控制的气缸固定在卡箍的下方；气缸的活塞杆端部为关节轴承，水平连接有一个推板；卡爪为多连杆机构，对称的设置在L形基座的两侧，卡爪的手指两两相对；推板的两侧分别与L形基座两侧的卡爪连接，在气缸的推动下多连杆机构带动卡爪开合；L形基座的竖直面固定有一个弯轴，该弯轴插接在腕部轴套的竖向通孔中，并通过锁紧装置锁紧；限位块为刚性部件，上部与横架固定连接，下部套接在横轴上，在靠近限位块后臂的大座体处设有与限位块匹配的型腔。进一步，所述前臂连接轴上套装有扭簧，扭簧的两端分别与大座体和小座体连接。进一步，所述纸管握持端上设有补偿部件，包括定位辊座和辊轮，定位辊座固定在L形基座水平底面的下方；该定位辊座的顶面与L形基座的底面贴合，与顶面连接的两个侧板向同一个方向倾斜，倾斜角度α与锥形纸管管身的倾斜角度相同，在定位辊座的两侧板上分别固定有辊轮。进一步，所述倾斜角度a为4。-V之间。进一步，所述限位块上设有可调节长度的限位螺钉，该限位螺钉与型腔的内侧面相对。进一步，所述前臂驱动装置和后臂驱动装置可整合成为一个凸轮连杆驱动装置，该凸轮连杆驱动装置包括连接有电机的凸轮轴、连杆轴和复位弹簧；电机由自动控制系统控制；凸轮轴与连杆轴的两端分别与机架连接；凸轮轴上间隔固定连接有后臂凸轮和前臂凸轮；连杆轴上对应间隔设有后臂连杆和前臂连杆，两个连杆与连杆轴形成间隙配合；两个连杆的一端通过复位弹簧与机架连接，另一端与各自对应的后臂拉杆和前臂拉杆连接；后臂拉杆和前臂拉杆分别与大座体和小座体上的连接端连接；两个连杆的杆身上设有滚轮，该滚轮在复位弹簧的作用下保证与各自对应的凸轮工作面相接处。本技术的有益效果在于:本技术通过对前臂、后臂、腕部轴套以及纸管握持端连接结构的设置，使上纸管机械手具有四个可在不同方向灵活转动的关节，从而保证了本技术具有高自由度，能够进行任意方向的调整，操作方便。在附加技术特征中，在纸管握持端设置了补偿部件，通过该补偿部件的角度补偿，可使纸管握持端能够稳固握持锥形纸管，进而扩大本技术的适用范围。在附加技术特征中，将后臂驱动装置和前臂驱动装置整合为一个凸轮连杆驱动装置，不仅使得本技术结构紧凑合理，而且还能够降低设备成本。【专利附图】【附图说明】图1为横向支架的结构示意图；图2为本技术的整体结构示意图；图3为本技术的爆炸图；图4为本技术中腕部结构示意图；图5为本技术中腕部爆炸图；图6为纸管握持端打开示意图；图7为纸管握持端合拢示意图；图8为纸管握持端的爆炸图；图9为纸管握持端握持锥形纸管的结构示意图；图10为图9的左视图；图11为限位块与后臂的一种状态图；图12为限位块与后臂的另一种状态图；图13为凸轮连杆驱动装置的结构示意图；图14为机械臂的一种状态图；图15为机械臂的另一种状态图。【具体实施方式】本技术的核心思路为，设计一种具有多关节的上纸管机械手，使其具有高自由度，可以根据需要进行任意方向扭转调整，方便操作。本技术为一种上纸管机械手，包括由自动控制系统控制的驱动装置、固定在机架上的横向支架、机械臂、纸管握持端以及限位块。其中，机械臂的后端套接在横向支架上，机械臂的前端连接纸管握持端。限位块固定在横向支架上，用于限制机械臂横向移动和角向转动。机械臂在对应驱动装置的带动下可绕横向支架转动。纸管握持端在对应驱动装置的带动下可进行开合运动，以此来握持纸管。由于本技术具有高自由度，所以机械臂包括前臂和后臂，前臂、后臂以及纸管握持端之间通过四个可灵活转动的关节连接。第一个关节位于后臂与横向支架的连接处，后臂可绕横向支架在竖直平面内上下转动；第二关节位于前臂和后臂的连接处，前臂可在后臂转动的基础上做同旋转面的进一步转动；第三关节位于纸管握持端与前臂的连接处，纸管握持端通过一个腕部轴套与前臂连接，纸管握持端可通过腕部轴套绕前臂在竖直平面内左右转动；第四关节位于纸管握持端与腕部轴套的连接处，纸管握持端可绕腕部轴套在水平平面内左右转动。为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，横向支架I包括水平设置的横轴101和横架102，以及固定在横轴101和横架102 —端的竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上纸管机械手，包括由自动控制系统控制的驱动装置、固定在机架上的横向支架、机械臂、纸管握持端以及限位块；其特征在于：横向支架包括固定在机架上的竖直底板以及水平固定在竖直底板一侧的横轴和横架；机械臂包括前臂和后臂，后臂包括大座体和前臂连接轴，前臂包括小座体和腕部连接轴；其中，大座体的后端套接在横轴上形成间隙配合，大座体上设有用于连接后臂驱动装置的连接端，大座体的前端固定有与横轴平行的前臂连接轴，小座体套接在前臂连接轴上形成间隙配合，小座体上还设有用于连接前臂驱动装置的连接端以及与横轴垂直的腕部连接轴；纸管握持端通过腕部轴套与腕部连接轴连接，腕部轴套的后端设有锁紧螺钉，用于与腕部连接轴锁紧，腕部轴套的前端设有一个竖向的通孔，靠近该通孔的位置设有锁紧装置；纸管握持端包括固定有气缸的卡箍以及固定有卡爪的L形基座；卡箍套接并紧箍在腕部轴套上，受自动控制系统控制的气缸固定在卡箍的下方；气缸的活塞杆端部为关节轴承，水平连接有一个推板；卡爪为多连杆机构，对称的设置在L形基座的两侧，卡爪的手指两两相对；推板的两侧分别与L形基座两侧的卡爪连接，在气缸的推动下多连杆机构带动卡爪开合；L形基座的竖直面固定有一个弯轴，该弯轴插接在腕部轴套的竖向通孔中，并通过锁紧装置锁紧；限位块为刚性部件，上部与横架固定连接，下部套接在横轴上，在靠近限位块后臂的大座体处设有与限位块匹配的型腔。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖健营，马孝育，赵新海，曹云霞，
申请(专利权)人：陕西华燕航空仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：