并条机大条筒自动换筒装置的制作方法

本实用新型属于纺织机械技术领域，尤其涉及一种并条机大条筒自动换筒装置。

背景技术：

在纺织机械中，为了提高生产效率，减少停车时间，提高自动化程度，降低人工劳动强度，越来越多的并条机设备配备自动换筒装置。对于输出大条筒（如1米条筒）的换筒机构目前只有旋转臂旋转式换筒、链条推杆式换筒、气缸推送式直线换筒三种形式。这几种形式在空间占地上都相当较大。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种占地面积小、运行稳定可靠的并条机大条筒自动换筒装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括两套换筒臂，其结构要点每套换筒臂包括旋转臂、偏转臂、旋转臂防反转部件和推力弹簧。

两套换筒臂沿条形直线运动件的长度方向设置，两套换筒臂间距与条筒直径相对应；条形直线运动件与直线运动的驱动机构的驱动输出端相连。

所述条形直线运动件设置在框架宽度方向一侧；框架长度方向前部为工作筒位，后部为备筒位，备筒位侧方为备筒入口，工作筒位前端为换筒出口。

所述偏转臂前端通过转轴与旋转臂中部相连，偏转臂后端轴接条形直线运动件，偏转臂后部与条形直线运动件之间连接有使偏转臂在自由状态下静止于竖直状态的推力弹簧。

所述旋转臂防反转部件分别设置在旋转臂和偏转臂的对应部位。

作为另一种优选方案，本实用新型所述条形直线运动件采用槽钢，所述直线运动的驱动机构包括丝杠螺母、丝杠和电机；丝杠螺母固定在所述槽钢上，丝杠螺母内旋有丝杠，丝杠与电机的转轴相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述框架宽度方向两侧设置有前端条筒定位轮和中部条筒定位轮，前端条筒定位轮和中部条筒定位轮均设置在连杆一端，连杆另一端通过扭簧与两侧安装架相连，前端条筒定位轮的连杆向后侧倾斜，中部条筒定位轮的连杆向前侧倾斜。

所述框架中后部备筒入口端部设置有第一备筒定位轮，框架后端壁与备筒入口程锐角向前部倾斜，框架后端壁上设置有第二备筒定位轮，第一备筒定位轮设置在连杆一端，连杆另一端通过扭簧与安装架相连，第一备筒定位轮的连杆向后侧倾斜，第一备筒定位轮与备筒相抵。

作为另一种优选方案，本实用新型所述槽钢后端两侧装有辅助支撑轮。

作为另一种优选方案，本实用新型所述框架侧部设置有条形直线运动件后移到位检测开关和归位检测开关。

作为另一种优选方案，本实用新型所述旋转臂防反转部件包括设置在偏转臂上的楔形卡口和设置在旋转臂上的上下滑动柱，上下滑动柱下端为与楔形卡口相对应的楔形卡头，上下滑动柱侧壁上设置有竖向滑槽，一限位钉穿过旋转臂侧壁置于竖向滑槽内。

作为另一种优选方案，本实用新型所述换筒臂长度不小于条筒半径。

作为另一种优选方案，本实用新型所述旋转臂两端设置有转轮。

其次，本实用新型所述推力弹簧采用机械螺旋弹簧或气弹簧。

另外，本实用新型所述到位检测开关、归位检测开关分别与PLC的检测信号输入端口相连，PLC的控制信号输出端口分别与电机的正反转控制信号输入端口、报警指示灯相连，PLC的检测信号输入端口与备筒检测开关相连。

本实用新型有益效果。

本实用新型大条筒自动换筒装置采用单侧驱动，推杆回程时采用扭转、折叠、旋转的复合形式，最大程度上减少占地面积。同时稳定可靠的满足设备连续工作的需要。

本实用新型适用于输出大条筒（如直径1米条筒）换筒，布置一个备筒，一个工作筒。

本实用新型条筒由后方侧面喂入，前方出筒，换筒方便、运行合理。

本实用新型一套推筒臂结构由旋转臂和偏转臂组合而成，运送槽钢向后运动同时偏转臂偏转旋转臂旋转，旋转臂只能单向旋转。偏转臂安装有推力弹簧，可使偏转臂自由状态下静止于竖直状态，在偏转时给予偏转臂展开力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型俯视图。

图3是本实用新型运动流程1示意图。

图4是本实用新型运动流程2示意图。

图5是本实用新型运动流程3示意图。

图6是本实用新型运动流程4示意图。

图7是本实用新型运动流程5示意图。

图8是本实用新型运动流程6示意图。

图9是图8的G-G剖视图。

图10是本实用新型电路原理框图。

图11是本实用新型主回路部分控制原理图。

图12是本实用新型控制回路部分控制原理图。

图中，1为电机、2为电机安装座、3为安装架、4为前端条筒定位轮、5为槽钢、6为中部条筒定位轮、7为旋转臂、8为第一备筒定位轮、9为备筒平台、10为工作筒、11为后挡板、12为辅助支撑轮、13为偏转臂、14为丝杠、15为楔形固定柱、16为推力弹簧、17为丝杠螺母、18为归位检测开关、19为到位检测开关、20为备筒、21为限位钉。

图11中，Q1为马达启动保护器；K1为正转接触器；K2为反转接触器；K3为刹车接触器；U2是整流桥；M1为换筒电机。

图12中，A1为PLC；U1为触摸屏；S1为换筒归位检测用接近开关；S2为换筒到位检测用接近开关；S3为备筒检测用光电开关；K1为正转接触器；K2为反转接触器；K3为刹车接触器；H1为报警指示灯。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括两套换筒臂，每套换筒臂包括旋转臂、偏转臂、旋转臂防反转部件和推力弹簧。

两套换筒臂沿条形直线运动件的长度方向设置，两套换筒臂间距与条筒直径相对应；条形直线运动件与直线运动的驱动机构的驱动输出端相连。

所述条形直线运动件设置在框架宽度方向一侧；框架长度方向前部为工作筒位，后部为备筒位，备筒位侧方为备筒入口，工作筒位前端为换筒出口。

所述偏转臂前端通过转轴与旋转臂中部相连，偏转臂后端轴接条形直线运动件，偏转臂后部与条形直线运动件之间连接有使偏转臂在自由状态下静止于竖直状态的推力弹簧。

所述旋转臂防反转部件分别设置在旋转臂和偏转臂的对应部位。

所述条形直线运动件采用槽钢，所述直线运动的驱动机构包括丝杠螺母、丝杠和电机；丝杠螺母固定在所述槽钢上，丝杠螺母内旋有丝杠，丝杠与电机的转轴相连。通过丝杠螺母将旋转运动转化为直线运动。

所述框架宽度方向两侧设置有前端条筒定位轮和中部条筒定位轮，前端条筒定位轮和中部条筒定位轮均设置在连杆一端，连杆另一端通过扭簧与两侧安装架相连，前端条筒定位轮的连杆向后侧倾斜，中部条筒定位轮的连杆向前侧倾斜。

所述框架中后部备筒入口端部设置有第一备筒定位轮，框架后端壁与备筒入口程锐角向前部倾斜，框架后端壁上设置有第二备筒定位轮，第一备筒定位轮设置在连杆一端，连杆另一端通过扭簧与安装架相连，第一备筒定位轮的连杆向后侧倾斜，第一备筒定位轮与备筒相抵。前端条筒定位轮和中部条筒定位轮用于定位工作筒，第一备筒定位轮和第二备筒定位轮用于定位备筒，受内部扭簧作用，可按图示位置单向摆动，定位条筒。

所述槽钢后端两侧装有辅助支撑轮。备筒平台上的条筒为备筒，等待工作筒满筒更换时，其通过本换筒机构，将满筒推出，同时送入备筒。运送槽钢后侧装有两个辅助支撑轮，保证槽钢平稳运动。

所述框架侧部设置有条形直线运动件后移到位检测开关和归位检测开关。到位检测开关及归位检测开关用于控制直线驱动单元的运动范围，同时安装位置可采用长圆孔，可微调控制增大或减小运动范围。

所述旋转臂防反转部件包括设置在偏转臂上的楔形卡口和设置在旋转臂上的上下滑动柱，上下滑动柱下端为与楔形卡口相对应的楔形卡头，上下滑动柱侧壁上设置有竖向滑槽，一限位钉穿过旋转臂侧壁置于竖向滑槽内。

所述换筒臂长度不小于条筒半径。旋转臂与偏转臂组合的换筒臂其长度不小于条筒半径，保证推筒作用点位于条筒中心线上。

所述旋转臂两端设置有转轮。

所述推力弹簧采用机械螺旋弹簧或气弹簧。

所述到位检测开关、归位检测开关分别与PLC的检测信号输入端口相连，PLC的控制信号输出端口分别与电机的正反转控制信号输入端口、报警指示灯相连，PLC的检测信号输入端口与备筒检测开关相连。当并条机输出条筒满筒后，且备筒检测开关检测到进筒坡板上有备筒存在，PLC控制电机工作推出条筒。在Y点设置备筒检测器，如果备筒平台上有备筒，则可执行换筒动作，如果检测不到条筒，则不进行换筒，同时报警通知。

如果出现换筒未到位、未回到原位或换筒装置卡住等故障时，PLC会发出报警，令换筒电机立即刹车。PLC通过电线与触摸屏相连，以RS232通讯协议建立连接，PLC发出的所有报警，均会通过触摸屏显示出来，相应报警指示灯点亮。

下面结合附图说明本实用新型的工作过程。

条筒的喂入及输出按图2中箭头方向运动。整个工作流程按照运动流程图示意，图中画出的是前侧的换筒臂运动细节，后侧换筒臂运动方式与其完全相同。

首先，当机构接收到换筒命令时，电机开始带动丝杠旋转，其上的运送槽钢开始向后运动，安装于槽钢上的两套换筒臂也开始工作，当由图2位置运动到图3位置时，旋转臂由原始与偏转臂重叠状态，开始变为图示状态，旋转臂进行旋转，偏转臂进行偏转，在此同时，二者均紧贴条筒运动。

继续运行至图4位置，其间由于有推力弹簧的作用，偏转臂受到F方向力，所以旋转臂、偏转臂始终与条筒紧贴。

继续运行至图5位置，偏转臂在推力弹簧作用下逐渐展开，同时旋转臂的M点开始向后方的备筒接触，再继续运行后，偏转臂脱离前侧运行条筒，完全展开时，旋转臂就会由备筒的限制，使M点按图示箭头方向运行。

继续运行至图6位置，触发到位检测开关，机构停止运行，此时旋转臂已经旋转了180度，偏转臂进行了一次张合。

然后电机反向运动，整个机构开始向前运动，到达图7位置，旋转臂与偏转臂完全重叠，同时旋转臂与满筒贴合，准备退送条筒，此时由于楔形固定柱作用，旋转臂无法逆向旋转，这样组合的推杆长度，其推动的受力点刚好在条筒中心（组合推杆的左右目的即是缩小直线运动行程，从而节省占地面积）。

图9中，楔形固定柱可以上下运动，当按箭头方向向左运动时，其斜面可以轻松由C点滑动到D点，由于斜面存在，固定柱无法再游D点转到C点（与门锁舌原理相同）。

继续运行至图8位置，条筒正在更换状态，满筒被顺利推出，同时备筒被送入，最后回归到图2的初始状态。

至此换筒机构完成一次换筒流程。

其中后侧的旋转臂，由于后侧再无条筒，所以当它运动到流程状态时,M点将接触到后挡板，从而保证与前侧旋转臂运动完全相同。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。