CN210064777U - 天车、悬挂式卷装转运车以卷装自动转运系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天车，包括：车体行走机构，包括设置于该车体顶部的行走驱动机构，及支撑该车体悬挂并与该行走驱动机构相配合的天轨；误差补偿机构，包括设置于该车体底部的导向机构，以及与该导向机构相配合的地轨槽；其中该导向机构包括两个相互平行且垂直于水平面的导向轴，该导向轴的下部垂直插入该地轨槽以限制该车体的姿态。

Description

天车、悬挂式卷装转运车以卷装自动转运系统

技术领域

本实用新型涉及化纤生产技术领域，特别是涉及一种用于卷装转运的带误差补偿的悬挂式卷装转运车、卷装自动转运系统和方法。

背景技术

化学纤维(简称化纤)是一种生产生活中用途广泛、用量巨大的基础原材料。我国化纤产量处于全球绝对领先地位。随着人力成本的增加，国内化纤生产企业正逐步减小对劳动力的依赖，大量增加自动化生产设备。在化纤生产领域的自动落丝工艺过程中，车间地面由于要过丝车，因此车间不许有凸起或者大于2厘米的槽沟，因此自动落丝系统中的悬挂式卷装转运车的下导向机构通常不采用导轨加导向抱轮的方式，而是采用采用导向柱或导向轮加地轨槽的方式。中国国家专利CN208234289U，“一种丝饼的自动落筒装置”，公开了一种自动落筒装置，采用轨道悬挂方式和轮槽导向方式，行走机构驱动立柱沿水平方向前进或后退，使推丝杆组件插入丝筒或使推丝杆组件带动丝筒脱离丝筒的安装轴，升降机构驱动载丝臂机构沿立柱的高度方向上升或下降，以将丝筒放置在后工序的载丝小车上，完成丝筒的落筒。由于对地轨槽的宽度也有2厘米的限制，单导向柱和导向轮强度往往不够，如果采用多个导向柱或者长导向片加地轨槽的方式的话，由于地轨槽的直线度及与天轨的平行度问题，容易导致卡住，或者左右摆动，使自动落丝时悬挂式卷装转运车与卷绕机的对接精度低，卷装转运车的运行速度也会受到影响。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种天车，包括：车体；行走机构，包括设置于该车体顶部的行走驱动机构，及与该行走驱动机构相配合以支撑该车体悬挂的天轨；误差补偿机构，包括设置于该车体底部的导向机构，以及与该导向机构相配合的地轨槽；其中该导向机构包括两个相互平行且垂直于水平面的导向轴，该导向轴的下部垂直插入该地轨槽以限制该车体的姿态。

进一步的，该导向机构还包括：回转板，该导向轴通过导向轴承与该下回转板连接；下法兰，该回转板固定于该下法兰上；上法兰，该下法兰通过回转轴承活动连接于该上法兰，该上法兰固定于该车体底部。

进一步的，该导向轴承包括上轴承和下轴承，该上轴承和该下轴承套在该导向轴的上部以限定该导向轴的垂直状态。

优选的，该地轨槽的宽度小于或等于2厘米。

本实用新型还提出一种悬挂式卷装转运车，包括：前述的天车；提升滑台机构，设置于该天车的车体上，包括滑台、滑台轨道和提升装置，该滑台轨道和该提升装置与该车体固定连接，该提升装置驱动该滑台沿该滑台轨道移动；卷装承接机构，设置于该滑台，包括水平设置的承接杆和驱动该承接杆沿轴向移动的前探装置，该承接杆通过该前探装置与该滑台活动连接；横移推出机构，设置于该承接杆，包括套在该承接杆上的推环，及驱动该推环相对于该卷装承接杆前后运动的推环驱动装置；控制机构，分别与该天车的行走机构、该提升滑台机构、该卷装承接机构和该横移推出机构通讯连接。

优选的，该提升装置为伺服电机驱动的提升吊带装置。

优选的，该滑台驱动装置还包括用于控制该滑台的垂直滑动范围的滑台位移传感器，设置于该滑台。

进一步的，该前探装置包括承接杆驱动装置和水平设置的承接杆导轨，该承接杆驱动装置和该承接杆导轨固定连接于该滑台，该承接杆驱动装置驱动该承接杆沿该承接杆导轨水平移动。

优选的，该前探装置还包括承接杆到位传感器，设置于该承接杆上。

优选的，该推环驱动装置为伺服电机驱动的链条装置，该链条装置的链条设置于该承接杆内。

优选的，还包括用于探测人体或物体的防撞感应器，设置于该车体下部。

本实用新型还提出一种卷装自动转运系统，设置于卷绕机与纱车之间，该系统包括：用于进行卷装纸管装填的纸管装填装置；用于进行卷装转运的悬挂式卷装转运车；用于缓存卷装的卷装缓存台；用于将该卷装缓存台的卷装挂到该纱车上的装车机器人；以及控制装置，分别与该纸管装填装置、该卷装转运车、该卷装缓存台和该装车机器人通信连接。

进一步的，该控制装置包括：控制该装转运车进行承接转运操作的卷装承接模块；控制该卷装缓存台进行卷装缓存的卷装缓存模块；控制该装车机器人和该纱车进行卷装装车操作的卷装装车模块；以及用于获取、记录并传递卷装信息的录传输模块。

附图说明

图1是本实用新型的一种天车结构示意图。

图2A是本实用新型的一种天车的误差补偿机构正视剖面结构示意图。

图2B是本实用新型的一种天车的误差补偿机构俯视结构示意图。

图2C是本实用新型的一种天车的误差补偿机构侧视结构示意图。

图3A、3B是本实用新型的一种悬挂式卷装转运车结构示意图。

图4是本实用新型的悬挂式卷装转运车的卷装承接机构和卷装推出机构的结构示意图。

图5是本实用新型的悬挂式卷装转运车的车体回转机构结构示意图。

图6A、6B是本实用新型的卷装自动转运系统结构示意图。

图7是本实用新型的卷装自动转运系统的控制装置结构示意图。

其中，附图标记为：

1：卷绕机 2：悬挂式卷装转运车

3：纱车 4：控制装置

5：纸管装填装置 6：卷装缓存台

7：装车机器人 21：天车

211：车体 211-1：立柱

211-2：上横梁 211-3：下横梁

211-4：中间横梁 212：行走驱动机构

213：天轨 214：导向机构

214-1：导向轴 214-2：上导向轴承

214-3：下导向轴承 214-4：回转板

214-5：下法兰 214-6：上法兰

214-7：回转轴承 215：地轨槽

22：车体行程传感器 23：提升滑台机构

231：滑台 232：滑台轨道

233：提升装置 234：滑台位移传感器

24：卷装承接机构 241：承接杆

242：前探装置 243：承接杆到位传感器

25：卷装推出机构 251：推环

252：推环驱动装置 26：车体回转机构

27：控制机构 28：防撞扫描仪

51：卷装纸管 61：缓存杆

71：装车杆 8：卷装

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出进一步的详细说明，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一种实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的卷装自动转运系统是一种全自动系统，旨在实现化纤行业卷装由成型区到下一工序的自动转运，以改善化纤生产工艺，控制设备成本，减劳动力及降低工人劳动强度。

本实用新型的卷装自动转运系统的核心设备为悬挂式卷装转运车，悬挂式卷装转运车所采用的天车系统，地面采用地轨槽，由于生产车间需要专用丝车通过，所以地轨槽不能过宽，需要采用的是窄槽。由于地轨槽很窄，导向机构的导向轴采用轴承安装在回转板上，导向轴插入地轨槽中，悬挂式卷装转运车运行时导向轴可转动，与地轨槽滚动摩擦。且前后两个导向轴可以绕车体整体旋转，在地轨槽与天轨水平时可实现自对心，防止因天轨与地轨槽的平行度不好导致的天车车体变形受扭力。而且可以减小因为天轨与地轨槽平行度不好导致的侧向力。

图1是本实用新型的一种天车结构示意图。如图1所示，本实用新型提出一种天车，包括车体211、行走机构和误差补偿机构，其中车体211为框架结构，包括立柱211-1、上横梁211-2和下横梁211-3，还可以设置一条或多条中间横梁211-4以加强车体结构强度或方便挂载设备；行走机构包括行走驱动机构212和天轨213，行走驱动机构212与天轨213相互配合，于本实施例中，行走驱动机构212为行走轮装置，包括1个主动轮，1个从动轮及8组导向轮，通过C型结构将车体挂于天轨213上并提供水平驱动，主动轮以伺服电机驱动，以满足车体水平方向运动误差处于5毫米以内的精度要求，行走机构广泛应用于各行业生产活动的天车系统中，属于惯用技术手段，故此处不再赘述；误差补偿机构包括导向机构214和地轨槽215，导向机构214与地轨槽215相互配合，起减小天车铅锤方向的倾斜误差作用，为方便成型区内丝车的顺畅运行，地轨215采用了不凸出地面的地轨槽，且地轨槽为窄槽，槽宽不大于2厘米。

图2A是本实用新型的一种天车的误差补偿机构正视剖面结构示意图，图2B是本实用新型的一种天车的误差补偿机构俯视结构示意图，图2C是本实用新型的一种天车的误差补偿机构侧视结构示意图。如图2所示，导向机构包括两组导向轴，均插入地轨槽中，以起到对天车车体的导向作用，每组导向轴包括一个导向轴214-1，导向轴214-1通过上导向轴承214-2和下导向轴承214-3，连接在回转板214-4与下法兰214-5连接处的两侧，下法兰214-5与回转板214-4连接，并通过回转轴承214-7与上法兰214-6连接，上法兰214-6再与下横梁211-3连接；导向轴214-1通过两个轴承(上导向轴承214-2和下导向轴承214-3)与回转板214-4连接，可以增加导向轴214-1对径向作用力的承受能力，并进一步提高导向精度；于本实施例中，导向轴214-1与上导向轴承214-2和下导向轴承214-3之间通过螺纹螺母方式连接，上导向轴承214-2、下导向轴承214-3与回转板214-4之间通过压板螺栓方式连接，回转板214-4与下法兰214-5之间、下法兰214-5与回转轴承214-7之间、回转轴承214-7与上法兰214-6之间以及上法兰214-6下横梁211-3之间均通过螺栓连接，也可以以其他方式固定连接，例如是焊接、铆接等，本实用新型并不以此为限。

图3A、3B是本实用新型的一种悬挂式卷装转运车结构示意图。如图3A、3B所示，本实用新型的悬挂式卷装转运车采用天车结构，包括天车21、提升滑台机构、卷装承接机构、卷装推出机构、车体回转机构和控制机构27，回转机构的回转装置261和提升滑台机构的提升装置233设置于上横梁211-2上，滑台轨道232设置于立柱211-1上；车体回转机构26包括回转装置261和回转驱动装置262，回转驱动装置262设置于行走驱动机构的行走驱动机构221上；提升滑台机构包括滑台231、滑台轨道232和提升装置233，滑台231是卷装承接机构和卷装推出机构的安装平台，滑台轨道232设置于立柱211-1上，滑台231在提升装置233的驱动下沿滑台轨道232上下移动，带动卷装承接机构24和卷装推出机构25上下移动，使卷装承接机构24可以在垂直方向上对准卷绕机以承接卷装；于本实施例中，提升装置233采用伺服电机驱动的两组卷轴加提升吊带方式对滑台231进行提升操作，满足滑台231垂直滑动误差处于5毫米以内的精度要求，并达到简化结构、降低噪声、使运行更加平稳以及降低设备成本的效果；提升机构也可以采用其他直线驱动方式，例如是钢丝绳提升方式、铰链提升方式、直线电机提升方式或螺杆滑块提升方式等，本实用新型并不以此为限。

控制机构26采用常用的PLC控制器，通过接收控制装置发出的控制信号对天车21、提升滑台机构23、卷装承接机构24、卷装推出机构25、车体回转机构26进行相应的控制。控制机构26设置于天车21下部的立柱211-1之间，也可以设置于其他不妨碍悬挂式卷装转运车承接作业的位置，本实用新型并不以此为限。

图4是本实用新型的悬挂式卷装转运车的卷装承接机构和卷装推出机构的结构示意图。如图4所示，卷装承接机构包括承接杆241和前探装置242，水平设置的承接杆241通过前探装置242连接在滑台231上，并在前探装置242的驱动下，在落丝操作中进行横移前探以承接卷装；承接杆241与滑台231以导轨滑块方式连接，前探装置242采用伺服电机驱动的齿轮齿条方式，或其他直线驱动方式，例如是直线电机、气缸活塞或螺杆滑块等，本实用新型并不以此为限；卷装推出机构包括推环251和推环驱动装置252，其中推环251套在承接杆241上，在推环驱动装置252的驱动下沿承接杆241轴向方向移动，以将挂载承接杆241上的卷装推出，根据不同的卷装自动转运系统，悬挂式卷装转运车可以将承接杆241上的卷装逐一直接挂载纱车的挂丝位上，也可以将承接杆241上的卷装全部一次推送至卷装暂存台的暂存轴或装车机器人的承接杆上。

为使承接操作更为精确，本实用新型的悬挂式卷装转运车还设置了多个传感器，如图3A、3B所示，包括用于控制车体的水平行走范围的车体行程传感器22，设置于行走驱动机构212上，用于控制滑台231垂直滑动范围的滑台位移传感器234，设置于立柱211-1上，用于控制承接杆241对接卷绕机的承接杆到位传感器243，设置于滑台231上内，以及用于探测人体或物体的防撞扫描仪27，设置于立柱211-1的下部，其中车体行程传感器225和滑台位移传感器234为行程开关，承接杆到位传感器243为接近开关，防撞扫描仪28为红外扫描仪或超声波扫描仪，以上传感器还可以为其他具备对应功能的传感器。

图5是本实用新型的悬挂式卷装转运车的车体回转机构结构示意图。如图3A和图5所示，车体回转机构26包括回转装置261和回转驱动装置262，回转装置261设置于行走驱动机构212与上横梁211-2之间，车体211可在回转装置261的支撑下进行旋转轴垂直于水平面的回转，以在一条轨道(天轨+地轨)下对轨道两侧的卷绕机进行落丝操作，或一条轨道(天轨+地轨)下使用两台悬挂式单轴回转卷装转运车对接进行一轴卷装的换向操作；回转驱动装置262则通过驱动回转装置261转动以驱动车体沿铅垂轴转动；于本实施例中，回转装置261为齿轮传动结构，回转装置261的从动齿轮261-1与车体21固定连接，与行走驱动机构221活动连接，从动齿轮261-1的轴线与车体21的铅锤旋转轴重合，回转装置261的主动齿轮261-2连接回转驱动装置262的输出轴，通过将回转驱动装置262输出的扭矩传递给从动齿轮261-1，以驱动车体21回转。

本实用新型还提出一种卷装自动转运系统，设置于卷绕机与纱车之间。图6A、6B是本实用新型的卷装自动转运系统结构示意图。如图6A所示，本实用新型的卷装自动转运系统包括：卷绕机1、卷装转运车2、纱车3、控制装置4、纸管装填装置5、卷装缓存台6和装车机器人7，其中纱车3设置于转运工位P1，控制装置4分别与卷装转运车2、纸管装填装置5、卷装缓存台6和装车机器人7通讯连接；当进行卷装纸管装填操作时，卷装转运车2在控制装置4的控制下，与纸管装填装置5对接，承接卷装纸管51，然后与空轴的卷绕机1对接，将卷装纸管51装填至卷绕机1的卷绕轴11上；当进行卷装转运操作时，卷装转运车2在控制装置4的控制下，与卷绕机1对接，承接卷装8，将卷装8转运至转运工位P1，并缓存至卷装缓存台6的缓存杆62上，当控制装置4发出装车指令时，装车机器人7根据装车指令，与卷装缓存台6的指定缓存杆62对接，指定缓存杆62的推板将卷装8推送给装车机器人7的装车杆71，并由装车机器人7与纱车3对接，将卷装8逐一挂在纱车3的挂纱位上。于本实用新型的实施例中，纱车3具有A、B两面，每一面上都具有多个挂纱位，纱车3可以回转，使装车机器人7可以将卷装分别挂在纱车3的A、B两面的挂纱位上。如图6B所示，卷装自动转运系统还可以在一条轨道(天轨+地轨)的两侧均设置卷绕机1，以降低设备成本。

图7是本实用新型的卷装自动转运系统的控制装置结构示意图。如图7所示，本实用新型的卷装自动转运系统由控制装置进行卷装转运控制。控制装置包括纸管装填模块41、卷装承接模块42、卷装缓存模块43、卷装装车模块44和记录传输模块45，其中，纸管装填模块41用于判断卷绕机1的空轴状态①，当卷绕机1处于空轴状态时，纸管装填模块41分别向卷装转运车2和纸管装填装置5发出纸管装填指令②，卷装转运车2运行至纸管装填装置5处承接卷装纸管后，再运行到空轴的卷绕机1处，将卷装纸管装填到卷绕机1的卷绕轴上；卷装承接模块42用于判断卷绕机1上是否卷满卷装③，若卷绕机1上卷满卷装，则向卷装转运车2发出卷装承接指令④，控制卷装转运车2与卷绕机1对接以进行卷装承接操作，并控制承接卷装后的卷装转运车2与卷装缓存台6对接以进行卷装缓存操作，在此过程中，卷绕机1将卷装的卷装信息传递给卷装转运车2，当卷装转运车2将卷装缓存在卷装缓存台6上时，卷装转运车2将对应的卷装信息保存至记录传输模块45上，并由记录传输模块45将卷装信息传递给卷装缓存模块43，以对卷装缓存台6的缓存状态进行监控；卷装缓存模块43用于发出缓存指令⑤控制卷装缓存台6接收并缓存卷装，并接收记录传输模块45发送的卷装信息以监测卷装缓存台6的卷装缓存状态，当卷装缓存台6的对应缓存杆满时，向卷装装车模块44发出请求装车指令⑥；卷装装车模块44用于根据请求装车指令⑥，向装车机器人7发出装车指令⑦，控制装车机器人7从卷装缓存台6获取卷装，并将卷装挂到纱车3上，在此过程中，记录传输模块45将卷装信息传递装车机器人7，并由装车机器人7将卷装信息传递纱车3；录传输模块45用于整个卷装转运过程中获取、记录并传递卷装信息。

本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种天车，其特征在于，包括：

车体

行走机构，包括设置于该车体顶部的行走驱动机构，及与该行走驱动机构相配合以支撑该车体悬挂的天轨；

误差补偿机构，包括设置于该车体底部的导向机构，以及与该导向机构相配合的地轨槽；

其中该导向机构包括两个相互平行且垂直于水平面的导向轴，该导向轴的下部垂直插入该地轨槽以限制该车体的姿态。

2.如权利要求1所述的天车，其特征在于，该导向机构还包括：

回转板，该导向轴通过导向轴承与该下回转板连接；

下法兰，该回转板固定于该下法兰上；

上法兰，该下法兰通过回转轴承活动连接于该上法兰，该上法兰固定于该车体底部。

3.如权利要求2所述的天车，其特征在于，该导向轴承包括上轴承和下轴承，该上轴承和该下轴承套在该导向轴的上部以限定该导向轴的垂直状态。

4.如权利要求2所述的天车，其特征在于，该地轨槽的宽度小于或等于2厘米。

5.一种悬挂式卷装转运车，其特征在于，包括：

如权利要求1-4任一项所述的天车；

提升滑台机构，设置于该天车的车体上，包括滑台、滑台轨道和提升装置，该滑台轨道和该提升装置与该车体固定连接，该提升装置驱动该滑台沿该滑台轨道移动；

卷装承接机构，设置于该滑台，包括水平设置的承接杆和驱动该承接杆沿轴向移动的前探装置，该承接杆通过该前探装置与该滑台活动连接；

横移推出机构，设置于该承接杆，包括套在该承接杆上的推环，及驱动该推环相对于该卷装承接杆前后运动的推环驱动装置；

控制机构，分别与该天车的行走机构、该提升滑台机构、该卷装承接机构和该横移推出机构通讯连接。

6.如权利要求5所述的悬挂式卷装转运车，其特征在于，该提升装置为伺服电机驱动的提升吊带装置。

7.如权利要求6所述的悬挂式卷装转运车，其特征在于，该滑台驱动装置还包括用于控制该滑台的垂直滑动范围的滑台位移传感器，设置于该滑台。

8.如权利要求5所述的悬挂式卷装转运车，其特征在于，该前探装置包括承接杆驱动装置和水平设置的承接杆导轨，该承接杆驱动装置和该承接杆导轨固定连接于该滑台，该承接杆驱动装置驱动该承接杆沿该承接杆导轨水平移动。

9.如权利要求8所述的悬挂式卷装转运车，其特征在于，该前探装置还包括承接杆到位传感器，设置于该承接杆上。

10.如权利要求5所述的悬挂式卷装转运车，其特征在于，该推环驱动装置为伺服电机驱动的链条装置，该链条装置的链条设置于该承接杆内。

11.如权利要求5所述的悬挂式卷装转运车，其特征在于，还包括用于探测人体或物体的防撞感应器，设置于该车体下部。

12.一种卷装自动转运系统，设置于卷绕机与纱车之间，其特征在于，包括：

用于进行卷装纸管装填的纸管装填装置；

如权利要求5-11任一项所述的悬挂式卷装转运车；

用于缓存卷装的卷装缓存台；

用于将该卷装缓存台的卷装挂到该纱车上的装车机器人；以及

控制装置，分别与该纸管装填装置、该卷装转运车、该卷装缓存台和该装车机器人通信连接。

13.如权利要求12所述的卷装自动转运系统，其特征在于，该控制装置包括：

控制该纸管装填装置和该卷装转运车进行纸管装填操作的纸管装填模块；

控制该装转运车进行承接转运操作的卷装承接模块；

控制该卷装缓存台进行卷装缓存的卷装缓存模块；

控制该装车机器人和该纱车进行卷装装车操作的卷装装车模块；以及

用于获取、记录并传递卷装信息的录传输模块。

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