自动落筒机器人的制作方法

本发明涉及涤纶长丝运输技术领域，尤其涉及自动落筒机器人。

背景技术：

我国涤纶长丝的产量逐年提高，作为涤纶长丝关键的生产设备卷绕机的使用数量也在不断增加，国内许多涤纶长丝生产企业均有大型的卷绕机生产线，每天都有大量的卷装需要运输，国内涤纶长丝生产企业正逐步减小对劳动力的依赖，大量使用自动化运输系统。自动落筒机器人是自动化运输系统的重要组成部分，因为卷绕厂房的地面的可用空间非常有限，轨道悬挂式的自动落筒机器人在自动化落丝工艺中得到应用。然而，现有的轨道悬挂式自动落筒机器人在落卷及运输过程中，需要在重载的状态下频繁的提升、降落卷装，且卷装在运输时悬挂在一定的高度上。悬挂卷装的承接机构均安装在轨道悬挂式自动落筒机器人立柱的一侧，整体的重心位置和几何中心位置不重合，架构形态的稳定性不够强，存在重力失稳的风险，由控制机构分别驱动的水平行走、提升及落卷过程中存在着一定的安全隐患。同时由于自动落筒机器人在长时间运输过程中，驱动组件出现打滑或者磨损会造成自动落筒机器人部分工序失衡，尤其是在垂直运动过程中，多个卷装重量比较大，突发打滑或者磨损会直接造成卷装承接机构失控，进而砸伤本体，影响机器人的运行。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了自动落筒机器人，其解决了现有技术中自动落筒机器人整体的重心位置和几何中心位置不重合以及驱动组件出现打滑或者磨损会造成自动落筒机器人部分工序失衡的问题。

根据本发明的实施例记载的自动落筒机器人，包括天轨系统以及设置在天轨系统下方通过天轨系统进行移动的悬臂框体，所述悬臂框体包括天轨连接部，与天轨系统中的天轨行走机构相连，进而带动悬臂框体沿着天轨系统进行水平方位的移动；悬臂框体，其上部与天轨连接部底部相连，内部设置有与卷装承接机构相连的垂直轨道，卷装承接机构通过垂直轨道实现在悬臂框体内的垂直移动；卷装承接机构，与悬臂框体的垂直轨道相连，其内部设置有卷装承接的载丝臂组件。

在另一实施例中，所述悬臂框体呈方型框体，方型框体位于天轨行走机构正下方，而垂直轨道嵌入在方型框体处于垂直方向的内壁上，卷装承接机构呈箱状，其上方设置有与垂直轨道相匹配的垂直驱动装置，从而实现卷装承接机构在悬臂框体内进行垂直运动，而呈箱体结构卷装承接机构的重心与呈框体结构悬臂框体的重心处于同一垂直面，该垂直面贯穿天轨系统垂直面中轴线。

在另一实施例中，卷装承接机构至少设置有一个载丝臂组件，其中载丝臂组件设置在卷装承接机构的箱体底部，其布置方向与天轨移动方向垂直。

在另一实施例中，卷装承接机构箱体底部设置与载丝臂组件布置方向一致的滑轨以及用于载丝臂组件沿着布置方向移动的水平齿条；载丝臂组件包括与滑轨匹配的滑座、安装在滑座上且与水平齿条匹配的水平驱动装置、安装在滑座上且沿着载丝臂组件布置方向的载丝臂。

在另一实施例中，所述水平齿条尾部设置有接触传感器及测距传感器，通过接触传感器及测距传感器对滑座在水平齿条移动距离进行限制。

在另一实施例中，所述悬臂框体中垂直轨道与卷装承接机构之间还增设有防止卷装承接机构下坠的防坠装置。

在另一实施例中，所述防坠装置包括用于驱动卷装承接机构沿着垂直轨道移动的垂直驱动装置，垂直驱动装置包括驱动齿轮组件、防坠齿轮组件以及驱动电机，其中所述驱动齿轮组件与防坠齿轮组件之间通过正常工况呈松弛状态和坠落工况呈张紧状况的链条相连。

在另一实施例中，自动落筒机器人还包括地轨系统，悬臂框体底部设置有与地轨系统相匹配的悬臂导向滑轮组。

在另一实施例中，所述地轨系统设置在地面，在其上设置有倒置t型槽；而所述悬臂框体底部设置有与倒置t型槽相匹配的滑轮组，所述滑轮组通过垂直连接件与悬臂框体底部相连，而所述滑轮组与倒置t型槽两侧相接触从而实现对悬臂框体导向作用。

在另一实施例中，所述地轨系统设置在地面，在其上设置有u型槽；而所述悬臂框体底部设置有与u型槽相匹配的滑轮组，所述滑轮组通过垂直连接件与悬臂框体底部相连，而所述滑轮组与u型槽两侧内壁相接触从而实现对悬臂框体导向作用。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

该自动落筒机器人，包括天轨系统以及设置在天轨系统下方通过天轨系统进行移动的悬臂框体，其中悬臂框体内部从上至下依次包括天轨连接部以及悬臂框体，而悬臂框体内部设置有卷装承接机构，卷装承接机构沿着悬臂框体垂直面呈对称分布，此种结构正好确保了自动落筒机器人整体的重心位置和几何中心位置重合，同时在原有天轨系统的基础上增设地轨系统，二者配合使得自动落筒机器人运动整个平顺，防坠装置的设置进一步增强了安全性。

附图说明

图1为本发明提供的自动落筒机器人结构示意图。

图2为本发明图1中a处的放大示意图。

图3为本发明提供的自动落筒机器人纵向面重心线示意图。

图4为本发明提供的自动落筒机器人横向截面重心线示意图。

图5为本发明提供的自动落筒机器人俯视面重心示意图

图6为本发明提供的自动落筒机器人中卷装承接机构结构示意图。

图7为本发明提供的自动落筒机器人中防坠装置结构示意图。

图8为本发明提供的实施例自动落筒机器人中地轨系统示意图。

图9为本发明提供的另一实施例自动落筒机器人中地轨系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

根据本发明的实施例记载的附图1揭示了自动落筒机器人，包括天轨系统10以及设置在天轨系统10下方通过天轨系统10进行移动的悬臂框体20，悬臂框体20包括天轨连接部21，与天轨系统10中的天轨行走机构11相连，进而带动悬臂框体20沿着天轨系统10进行水平方位的移动；悬臂框体20，其上部与天轨连接部21底部相连，内部设置有与卷装承接机构30相连的垂直轨道21，卷装承接机构30通过垂直轨道21实现在悬臂框体20内的垂直移动；卷装承接机构30，与悬臂框体21120的垂直轨道21相连，其内部设置有卷装承接的载丝臂组件31。

其中天轨连接部21与天轨系统10的连接可以采用传统的固定连接，即天轨系统10中底部导向轮下方211(见附图1a处放大图)通过螺栓的形式与天轨连接部21相连。天轨连接部21的结构可以多种多样，可采用常规的固定结构，可采用内部铰接的柔性连接，其中内部柔性连接可更好的，增加悬臂框体20移动的稳定性，相对而言造价更高一些，具体结构可参照图2。

在另一实施例中，悬臂框体20呈方型框体，方型框体位于天轨行走机构11正下方，方型框体上下方可采用方管设计，中间两侧垂直设置可采用槽型管相连，两侧槽型管相向对称布置，方便垂直轨道21的嵌入。其中，垂直轨道21嵌入在方型框体处于垂直方向的内壁上，垂直轨道21采用垂直布置的齿条来实现。卷装承接机构30呈箱状，整个箱状对称嵌入在方型框体内，其上方设置有与垂直轨道21相匹配的垂直驱动装置22，从而实现卷装承接机构30在悬臂框体20内进行垂直运动，而呈箱体结构卷装承接机构30的重心与呈框体结构悬臂框体20的重心处于同一垂直面，该垂直面贯穿天轨系统10垂直面中轴线。其中图3、图4、图5分别揭示了本发明提供的自动落筒机器人各个部分的重心位置，其中从自动落筒机器人纵向截面来看，天轨系统的重心ozy-10、悬臂框体的重心ozy-20、卷装承接机构的重心ozy-30位于同一重心线lzy上；从自动落筒机器人横向截面来看，天轨系统的重心oxy-10、悬臂框体的重心oxy-20、卷装承接机构的重心oxy-30位于同一重心线lxy上；而从自动落筒机器人俯视面来看，，天轨系统的重心oxy-10、悬臂框体的重心oxy-20、卷装承接机构的重心oxy-30相互重合，且贯穿lxz重心线。

在另一实施例中，卷装承接机构30至少设置有一个载丝臂组件31，其中载丝臂组件31设置在卷装承接机构30的箱体底部，其布置方向与天轨移动方向垂直。载丝臂组件31主要是用于承接卷装，落筒机器人对应的卷装大体上为中开圆孔的圆柱体。卷装承接机构30箱体底部设置与载丝臂组件31布置方向一致的滑轨32以及用于载丝臂组件31沿着布置方向移动的水平齿条33；载丝臂组件31包括与滑轨32匹配的滑座311、安装在滑座311上且与水平齿条33匹配的水平驱动装置312、安装在滑座311上且沿着载丝臂组件31布置方向的载丝臂313。整个载丝臂组件31利用其底部的水平驱动装置312来实现载丝臂313上的卷装进行水平移动，从而方便卷装的拆装。

在另一实施例中，水平齿条33尾部设置有接触传感器331及测距传感器332，通过接触传感器331及测距传感器332对滑座311在水平齿条33移动距离进行限制。利用各种传感器对卷装的水平移动距离进行限制，从而实现卷装的精准位移。

在另一实施例中，悬臂框体20中垂直轨道21与卷装承接机构30之间还增设有防止卷装承接机构30下坠的防坠装置40。防坠装置40包括用于驱动卷装承接机构30沿着垂直轨道21移动的垂直驱动装置22，垂直驱动装置22包括驱动齿轮组件221、防坠齿轮组件222以及驱动电机223，其中驱动齿轮组件221与防坠齿轮组件222之间通过正常工况呈松弛状态和坠落工况呈张紧状况的链条224相连。

其中驱动齿轮组件包括驱动齿轮组一以及与驱动齿轮组一同轴心且跟随驱动齿轮一转动的驱动齿轮组二，而防坠齿轮组件位于驱动齿轮组件下方，其包括防坠齿轮组件一和防坠齿轮组件二，二者也同轴心且安装在卷装承接机构上，与此同时，驱动齿轮一与防坠齿轮组件一都直接与垂直轨道中垂直齿条啮合，而驱动齿轮组二与防坠齿轮组件二之间通过链条相连，正常工况下链条处于松弛状态，链条上设置有链条导向装置，该链条导向装置可跟随链条的松紧进行移动。当驱动齿轮组件正常工作时，由于链条处于松弛状态，驱动齿轮组二无法将防坠齿轮组件二驱动，但是当驱动齿轮组一处于磨损或者驱动失效的情况，使得整个卷装承接机构收到重力向下移动，进而造成链条处于张紧状态，驱动齿轮组二将防坠齿轮组件二驱动进而阻止卷装承接机构下移，同时，链条张紧使得链条导向装置发生位移，位移对应相应传感器就会反馈至操作人员。

在另一实施例中，自动落筒机器人还包括地轨系统40，悬臂框体20底部设置有与地轨系统40相匹配的悬臂导向滑轮组23。

在另一实施例中，地轨系统40设置在地面，在其上设置有倒置t型槽41；而悬臂框体20底部设置有与倒置t型槽相匹配的悬臂导向滑轮组23，悬臂导向滑轮组23通过垂直连接件与悬臂框体20底部相连，而悬臂导向滑轮组23与倒置t型槽两侧相接触从而实现对悬臂框体20导向作用。

在另一实施例中，地轨系统40设置在地面，在其上设置有u型槽；而悬臂框体20底部设置有与u型槽42相匹配的悬臂导向滑轮组23，悬臂导向滑轮组23通过垂直连接件与悬臂框体20底部相连，而悬臂导向滑轮组23与u型槽两侧内壁相接触从而实现对悬臂框体20导向作用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。