立轴式环锭纺自动落纱装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环锭纺落纱设备技术领域，特别涉及一种立轴式环锭纺自动落纱装置的结构设计。
【背景技术】
[0002]环锭纺纱是一种非常重要且普遍的纺纱技术。在环锭纺细纱的过程中，需要将纺好纱线的纱管(称为满纱管或管纱)从细纱机的锭子上取下，这一环节称为落纱。目前环锭纺细纱机的落纱方式分为两大类，一类是人工落纱一一由人用手将纱管从锭杆上拔取后放入纱筐中，并将没有纱线的空纱管放入到锭杆上;另一类是机器落纱，用落纱机来逐个或者小批量地取下纱管，同时采用插管装置将空纱管放入锭杆上，有的细纱机自带集体落纱装置，利用其集体落纱机构进行大批量地同时落纱和插管工作。
[0003]一种细纱机自动落纱小车(中国发明专利CN103255514B)，包括落纱小车和自动落纱装置。所述的自动落纱装置包括链轮、传动链条、导套、导柱、鼓形凸轮和机械手爪，机械手爪一边随着导套在水平方向上做回转运动，一边又受到鼓形凸轮曲线的约束在适当的位置上升或下降，实现拔纱。其不足之处在于:I)所述鼓形凸轮的空间曲线比较复杂，包括了6个主要直线或曲线段，加工成本高;尤其是鼓形凸轮包含了呈锐角“V”字形的2个直线段，导致机械手爪在这两段经过时会急速下降和上升，运动不平稳，存在很大冲击，使机器发生振动，同时加快落纱零部件摩擦磨损;2)所述机械手爪下端为圆锥形，上端为圆柱形，一方面在抓取时纱管将机械手爪撑开，长期使用会损坏纱管，另一方面，该机械手爪的抓持力比较小，对贴合比较紧的纱管难以成功拔取，降低了落纱成功率。
[0004]一种自动落纱装置(中国发明专利CN101701385B)，包括落纱小车、三维机器人和非同时拔管机构。该装置实现了车体连续运动情况下的分段落纱，一次抓取一排多个纱管，主要采用直角坐标运动形式操作，并利用与集体落纱装置相似的气动式握纱器。其不足之处在于:为了获得较大的单管抓持力，该装置所采用气动式集体落纱握纱器主要元器件摩擦磨损比较严重，需要经常更换，维护成本高；由于车体行走的同时需要落纱部件反向等速行走，采用了伺服电机和较精确的传感与控制系统，整机成本高；需要气力输送管道、阀门和压缩气源，体积大，能耗高，另外压缩空气存在响应延迟的问题，噪音大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对已有技术的不足之处，提供一种立轴式环锭纺自动落纱装置。该装置能在环锭纺细纱机上连续移动，实现自动落纱，从顶部接触纱管，并竖直连续拔纱管，不伤锭杆。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]本发明所述的一种立轴式环锭纺自动落纱装置，包括车架、行走机构、定位机构、落纱传动机构和N个机械手;所述落纱传动机构包括基座、空间凸轮轨道、第一传动轴、第二传动轴、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第四传动轮、第一柔性传动件、第二柔性传动件、N个导柱和N个竖直滑块;所述第一传动轴和第二传动轴分别套设在基座中，所述第一传动轴的中心线与第二传动轴的中心线相互平行;所述第一传动轴的中心线与第二传动轴的中心线均沿竖直方向；所述第一传动轮和第二传动轮分别套固在第一传动轴上，所述第三传动轮和第四传动轮分别套接在第二传动轴上;所述定位机构安装在基座上;所述定位机构的输出端与第一传动轴相连;所述第一柔性传动件分别与第一传动轮和第三传动轮相连，所述第二柔性传动件分别与第二传动轮和第四传动轮相连;所述第一传动轮采用链轮、带轮或绳轮，所述第二传动轮采用链轮、带轮或绳轮，所述第三传动轮采用链轮、带轮或绳轮，所述第四传动轮采用链轮、带轮或绳轮，所述第一柔性传动件采用链条、传动带或腱绳，所述第二柔性传动件采用链条、传动带或腱绳;所述第一柔性传动件、第一传动轮和第三传动轮三者配合形成链轮传动关系、带轮传动关系或绳轮传动关系，所述第二柔性传动件、第二传动轮和第四传动轮三者配合形成链轮传动关系、带轮传动关系或绳轮传动关系;所述空间凸轮轨道固定安装在基座上;所述导柱的两端分别固定在安装在第一柔性传动件和第二柔性传动件上;所述竖直滑块滑动镶嵌在导柱上;其特征在于:该立轴式环锭纺自动落纱装置还包括横移导轨、横移滑块、第一拨盘和第二拨盘;所述机械手包括定爪、动爪、转轴、手爪座、手爪簧件、拨杆和约束杆;所述基座固定安装在横移滑块上，所述横移导轨固定安装在车架中；所述横移滑块滑动镶嵌在横移导轨上，滑动方向垂直于环锭纺细纱机的一侧所有锭子中心线构成的平面;所述第一拨盘、第二拨盘分别套固在第一传动轴、第二传动轴上;所述手爪座固定安装在竖直滑块上，所述转轴套设在手爪座中，所述定爪固定安装在手爪座上，所述动爪套接在转轴上，所述手爪簧件的两端分别与动爪、手爪座相连，所述拨杆的一端与动爪固定连接，所述拨杆的另一端分别与第一拨盘、第二拨盘在工作时相接触;所述约束杆的一端固接在竖直滑块中，所述约束杆的另一端与空间凸轮轨道相接触;所述空间凸轮轨道包括下部水平段、中部上升斜坡段、上部水平段和中部下降斜坡段;所述下部水平段、中部上升斜坡段、上部水平段和中部下降斜坡段固接在一起;所述下部水平段与中部上升斜坡段之间、中部上升斜坡段与上部水平段之间、上部水平段与中部下降斜坡段之间、中部下降斜坡段与下部水平段之间分别相连且有圆弧过渡;其中，N为大于3的自然数。
[0008]本发明所述的立轴式环锭纺自动落纱装置，其特征在于:还包括支撑花盘;所述机械手还包括支撑杆;所述支撑花盘套固在第二传动轴上;所述支撑杆的一端固接在手爪座上，所述支撑杆的另一端与支撑花盘在工作时相接触。
[0009]本发明所述的立轴式环锭纺自动落纱装置，其特征在于:还包括预松机构;所述预松机构包括预松座、摩擦凸块和预松簧件;所述预松座滑动或转动设置在基座上，所述摩擦凸块固定安装在预松座上;所述预松簧件的两端分别连接预松座和基座;所述摩擦凸块与环锭纺细纱机上的锭杆在工作时相接触;工作时，所述车架的速度为V，所述第一传动轮的转速为ω，所述第一传动轮的分度圆直径为D，满足公式(I):
[0010]V=( ω?)/2； (I)
[0011 ]所述第一柔性传动件和第二柔性传动件均有一段与环锭纺细纱机的上轨道的中心线相平行的平直部分;所述空间凸轮轨道有一段与环锭纺细纱机的上轨道的中心线相平行的平直轨道；当所述机械手抓住某个待落纱的纱管，而且所述约束杆接触平直轨道部分时，所述摩擦凸块接触该纱管所对应的锭杆。
[0012]本发明所述的立轴式环锭纺自动落纱装置，其特征在于:所述行走机构包括电机、第一传动机构、第一导轮、第一导轮轴、第二导轮、第二导轮轴、辅助轮和辅助轮轴;所述电机固定安装在车架上，所述第一传动机构安装在车架中；所述电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与第一导轮相连;所述第一导轮套接在第一导轮轴上，所述第一导轮轴套设在车架中；所述第二导轮套接在第二导轮轴上，所述第二导轮轴套设在车架上;所述第一导轮轴的中心线与第二导轮轴的中心线相互平行;所述辅助轮套接在辅助轮轴上，所述辅助轮轴套设在车架中；所述第一导轮和第二导轮分别与环锭纺细纱机的上轨道相接触，所述辅助轮与环锭纺细纱机的下轨道相接触。
[0013]本发明所述的立轴式环锭纺自动落纱装置，其特征在于:所述定位机构包括花盘、花盘轴和第二传动机构;所述花盘套固在花盘轴上，所述花盘轴活动套设在基座中；所述第二传动机构安装在基座中，所述花盘轴与第二传动机