[发明专利]一种用于环锭纺细纱自动接头的机器人末端执行机构

说明书

本发明设计了一种用于环锭纺细纱自动接头的机器人末端执行机构，所述机器人末端执行机构安装于工业机器人的末端关节，其特征在于，包括纱管夹取装置、钢丝圈定位装置、纱线送出与柔性牵引装置、穿钢丝圈装置和断纱装置，纱管夹取装置、钢丝圈定位装置、纱线送出与柔性牵引装置和穿钢丝圈装置分别位于所述机器人末端执行机构的四个不同工位，断纱装置设于纱线送出与柔性牵引装置上。本发明极大地简化了完成自动接头装置的机械结构与操作复杂度，并减少了移动接头过程中需要重新定位的机构数量。

技术领域

本发明涉及一种用于环锭纺细纱自动接头的机器人末端执行机构，属于环锭纺细纱自动接头技术领域。

背景技术

细纱是纺纱工艺中的重要工序，细纱工序中断纱将直接影响纺纱的生产效率，目前断纱接头工作仍依靠大量技术熟练的挡车工人手动完成，环锭纺细纱自动接头一直是国内外纺纱界追求的目标。

国内外现有自动接头方法主要分为找纱接头和引纱接头两种，其中找纱接头在原有断纱纱管上找到断头完成接头动作，例如中国专利CN108842239A中设计的“一种环锭细纱机自动接头机器人及其方法”；引纱接头省去了在原纱管上找断头的动作，使用一段备用纱卷绕在断纱纱管上完成接头，是目前自动接头主要使用的方法，例如中国专利CN112111817A中设计的“一种环锭细纱机自动接头方法”、中国专利CN105019077A中设计的“环锭细纱断头自动智能接头方法与装置”、中国专利CN102560770A中设计的“一种细纱自动检测断头、自动接头方法及装置”等。现有自动接头方法与装置存在的主要问题是：

（1）使用多个机械臂或针对接头的每个动作都由相应的结构来完成，导致结构复杂、各功能部件集成化、自动化程度低，接头时由于操作空间狭窄各部件之间容易互相干涉；

（2）在实现不同锭位的移动接头时，若接头装置移动时出现定位偏差将使整个接头动作失效，需要对每个功能部件进行重新调整与定位才能实现移动接头。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有自动接头装置结构复杂、各功能部件集成化、自动化程度低。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于环锭纺细纱自动接头的机器人末端执行机构，所述机器人末端执行机构安装于工业机器人的末端关节，其特征在于，包括纱管夹取装置、钢丝圈定位装置、纱线送出与柔性牵引装置、穿钢丝圈装置和断纱装置，纱管夹取装置、钢丝圈定位装置、纱线送出与柔性牵引装置和穿钢丝圈装置分别位于所述机器人末端执行机构的四个不同工位，断纱装置设于纱线送出与柔性牵引装置上，其中：

在自动接头开始前，纱管夹取装置用于将断纱纱管从纲领座上取下后放置到由步进电机一控制旋转的主锭子上；并且在自动接头完成后，用于将断纱纱管从主锭子上取下后放回纲领座；

钢丝圈定位装置用于实现钢丝圈的定位，包括具有N个出气口的U型环形气流产生装置和设于U型环形气流产生装置底部的电磁铁，N≥3；工作时，U型环形气流产生装置位于纲领座上方且U型环形气流产生装置的所有出气口分别对准纲领圈的切线方向，此时，电磁铁与纲领座处于同一水平面内；U型环形气流产生装置的N个出气口输出的气体在纲领座的圆环上表面形成环形气流，从而带动处于任意位置的钢丝圈绕纲领圈旋转，钢丝圈旋转后，电磁铁通电工作后利用磁力将钢丝圈定位在纲领座正前端，随后U型环形气流产生装置停止工作，电磁铁断电，从而实现钢丝圈的定位；

纱线送出与柔性牵引装置包括反向安装的正向喷嘴和反向喷嘴，纱线送出与柔性牵引装置运动至工作位置后，正向喷嘴中心线与位于主锭子上的断纱纱管外表面相切，辅助纱纱管上的备用纱线自反向喷嘴穿出后经由正向喷嘴向断纱纱管喷出；绕纱时，步进电机一控制主锭子旋转，同时，步进电机二控制断纱纱管同步旋转，断纱纱管被主锭子带动旋转的同时将由正向喷嘴喷出的备用纱线缠绕在其上；

穿钢丝圈装置配合纱线送出与柔性牵引装置将缠绕在断纱纱管上的备用纱线穿过通过钢丝圈定位装置定位的钢丝圈；