用於紡織纖維生產設備的紗線筒子貯運裝置的製作方法

2023-10-05 08:20:29

專利名稱：用於紡織纖維生產設備的紗線筒子貯運裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於紡織纖維生產設備的紗線筒子貯運裝置，其構成一連續的製造過程與後續加工設備之間的具有一定靜止時間的材料暫存裝置。
公知的這種紗線筒子貯運裝置不能總是可靠地防止構成紗線筒子基本組成的紗線材料在筒子的表面上受到機械負荷，筒子的這種表面機械接觸會毀壞筒子的表面結構，並因此而損壞紗線筒子的退繞特性。由於退繞特性變差，紗線筒子在退繞時可能出現紗線斷頭，這將導致在後續的織物整理中的敏感的故障和隨之而來的經濟損失。
本發明的目的是改進上述用於紡織纖維生產設備的紗線筒子貯運裝置，可靠地保證在紗線筒子貯運裝置的運轉過程中對紗線筒子的保護操作。
本發明這樣來實現這一目的，紗線筒子貯運裝置設計為盤式紗線筒子貯運裝置，其帶有可在其內移動的紗線筒子貯運盤，紗線筒子可支撐在貯運盤上，並避免紗線筒子貯運盤底部與紗線筒子的朝向紗線筒子貯運盤底部的卷繞面的接觸。在這種紗線筒子貯運裝置中，在繞在紗線筒子上的紗線材料與紗線筒子貯運裝置一例的部件之間沒有機械接觸，因此，可以可靠地避免筒子表面的負荷。
本發明的紗線筒子貯運裝置的紗線筒子貯運盤相宜地由鍍鋅鋼板製成。
為了提高紗線筒子貯運盤的穩定性，其邊緣彎曲90度。
為了以簡單的方式創造一種用於臺架操作裝置的負荷提升機件，紗線筒子貯運盤的寬度側上帶有一U形型材。
為了減小紗線筒子貯運盤的變曲，在其中制有橫向的卷邊。
為了使紗線筒子貯運盤容易對中和卸載，在其底部設有圓形衝孔，這些衝孔排列在一格子內，該格子與一配置在裝置入口側的、將紗線筒子輸送到紗線筒子貯運裝置的懸掛輸送帶的吊杆相對應。
比較有利的是，紗線筒子貯運盤沿縱向插入本發明的紗線筒子貯運裝置。
為了保持並固定紗線筒子，紗線筒子貯運盤相宜地具有與在紗線筒子貯運盤底部的衝孔的數量相當的數量的筒子架，紗線筒子藉助於這些筒子架精確地定位在紗線筒子貯運盤上。
這些筒子架相宜地製造成圓柱形。
筒子架以壓鑄法高精度製成。
將筒子架粘接在紗線筒子貯運盤底部得到簡單形成的筒子架與紗線筒子貯運盤的裝配。
相宜地選擇筒子架的外徑，使紗線筒子的紗管能夠以輕微的間隙配合推到筒子架上。
為了易於將紗線筒子從電動懸掛輸送帶的吊杆上推下，筒子架的遠端帶有一錐形稜角。
為了確定地放置紗線筒子的紗管的朝向貯運盤底部的前側，筒子架的近端帶有一筒子架底板，此外，藉助於該板還可以承受橫向力。
為了使紗線筒子在裝置出口處易於操作，比較有利的是，筒子架在其縱向上至少比最短的紗管短一個長度，該長度作為紗管的插入深度對於一接收裝置的夾取裝置是必要的。
為了將紗線筒子貯運盤正確定位，筒子架上帶有對中孔，其開口朝向貯運盤底側上的衝孔，對中尖頭可以穿過貯運盤底部與這些對中孔接合。
在本發明的一有利的實施形式中，筒子架設計為紗線筒子貯運盤芯軸，它們各帶有一個支撐板。
為了更好地吸收橫向力，貯運盤芯軸的近端具有一外徑加大的腳凸緣。
除去腳凸緣以外的紗線筒子貯運盤芯軸的長度相當於最大的紗管長度。
為了實現支撐板的簡單的對中和安裝，貯運盤芯軸具有一位於中間的軸向孔，其在貯運盤芯軸遠端區域的直徑略微小於其餘部分的直徑。
為了使紗線筒子易於推入並為了使支撐板定向，貯運盤芯軸具有一位於中間的縱向槽縫，其從遠端向近端或向腳凸緣延伸。
為了貯運盤芯軸易於安裝，比較有利的是，支撐板設計成環形，其內徑大約與貯運盤芯軸的外徑相當。
如果支撐板具有一位於中間的橋形片，其可移動地插入在紗線筒子貯運盤芯軸上的縱向槽縫內，這樣就能夠以簡單的方法實現支撐板在貯運盤芯軸上的定向。
如果在支撐板的位於中間的橋形片上對中地形成一圓柱體，其外徑相當於貯運盤芯軸內的軸向孔的外徑，則可保證支撐板可移動地安裝在貯運盤芯軸上，而不會出現不希望的分離。通過使貯運盤芯軸軸向孔的直徑在遠端區域略微減小，可以近似形成一卡鎖機構，藉助於該卡鎖機構可防止支撐板與貯運盤芯軸分離。
為了使紗線筒子能夠從電動懸掛輸送帶上受保護地轉移到紗線筒子貯運盤上，紗線筒子貯運裝置的各臺架相宜地在紗線筒子貯運裝置入口側配置有一迴轉工位，通過該迴轉工位，紗線筒子貯運盤可從其筒子架垂直設置的一水平位置翻轉到其筒子架水平設置的一垂直位置，並與懸掛輸送帶的懸掛件對正。這樣，紗線筒子就可以以一種很容易的方法從電動懸掛輸送帶的懸掛件上轉移到紗線筒子貯運盤的筒子架上。
為了儘可能有利地設計裝置入口側的迴轉工位的滿載，在本發明紗線筒子貯運裝置的一有利的實施形式中，對每個迴轉工位進行設計，它將在其內被翻轉到垂直位置的貯運盤提高到這樣的高度，使一個在一個位於迴轉工位下面的輸入輸送機上的空貯運盤可以在帶有從其上接收的貯運盤的迴轉工位下方通過。
為了實現貯運盤在迴轉工位區域的正確定位，在輸入輸送機上優選設置一氣動止擋件，輸入輸送機上的空貯運盤被該止擋件止擋在與迴轉工位相對應的位置上，其中在相對於迴轉工位的位置的上遊設置引導裝置，藉助於該引導裝置，空貯運盤可在輸入輸送機橫向上正確定位，以便接收到相應的迴轉工位。
為了實現紗線筒子貯運盤在迴轉工位內的精確定位，使各翻轉站具有一翻轉臂和至少兩個對中頂尖，位於翻轉站的紗線筒子貯運盤可藉助於翻轉臂翻轉，當翻轉臂接近貯運盤時，對中頂尖可插入貯運盤芯軸的位於中間的軸向孔內。
為了在翻轉站內固定紗線筒子貯運盤，最好採用氣動止動裝置，藉助它，位於翻轉站的貯運盤相對於該翻轉臂空間固定。
為了保證在紗管與支撐板或筒子支撐底板之間的正確的配置，在懸掛輸送帶一側設有推入裝置，藉助於該推入裝置可將紗線筒子從懸掛輸送帶的懸掛件上推到貯運盤的芯軸或筒子架上，該推入裝置這樣設計，使得紗線筒子的紗管以其朝向貯運盤芯軸的端側可插入支撐板或筒子支撐基板上並與其連接。這樣，在貯運盤翻轉回其水平位置時就可避免紗線筒子在貯運盤上的移動。
為了使紗線筒子易於在貯運裝置的輸出側輸出，比較有利的是，在一輸出輸送機的一交付區域設置一優選為氣動的止擋件，它將一裝滿的紗線筒子貯運盤這樣定位在交付區域，使得接收裝置的夾取裝置與紗線筒子的紗管對正，並且為了將紗線筒子貯運盤精確定位在交付區域，在該區域內設置對中頂尖，該項尖可插入紗線筒子貯運盤底部上的圓形衝孔。
為了實現紗線筒子貯運裝置與包裝裝置之間的脫耦，比較有利的是，輸出輸送機設計成裝載預定數量的紗線筒子儲運盤的暫存器。
在本發明的紗線筒子貯運盤芯軸的長度對應於最大紗管的長度的那些實施形式中，為了保證容易卸下紗線筒子貯運盤，在輸出輸送機的交付區域設置一提升裝置，其具有一用於提升紗線筒子貯運盤的筒子架的提升柱塞，藉助於該柱塞，筒子架的支撐板，從而紗線筒子(其以紗管的朝向紗線筒子貯運盤底部的端側座在支撐板上)被升高到這樣的高度，使得接收裝置的夾取裝置可插入紗管。
比較有利的是，提升柱塞必要時成對設置並可分別移入或移出。
為了能夠藉助於同一個接收裝置同時卸下多個紗線筒子支撐盤，接收裝置的夾取裝置相宜地可在水平方向上移動。
本發明的紗線筒子貯運裝置相宜地具有一個用於其機械部件的電子自動化系統，該自動化系統最好具有兩個控制級，並且相宜地包括可存貯編程的自動化裝置。
在一有利的實施形式中，所述自動化系統具有一帶有一數據匯集器的上級控制裝置，該上級控制裝置與一貯運管理單元並通過一數據總線與機械部件聯接。
所述上級控制裝置相宜地設計成SIMATICS5-135U，通過它可以接受貯運管理單元所提出的輸送任務，並將各項具體任務傳遞給機械部件，例如臺架操作裝置、橫向分布小車和輸送系統元件。
當上級控制裝置通過一總線系統，最好是一「以太」網絡總線系統與貯運管理單元，以及與貯運裝置輸入側的懸掛輸送帶的、貯運裝置輸出側的包裝的和貯運裝置輸出側的織構化的端部控制單元(Kopfsteuereinheit)聯接，可相宜地實現將上級控制裝置包括到其餘的自動化系統中。
由於本發明的紗線筒子貯運裝置的綜合性，比較有利的是，該上級控制裝置除了所述SIMATICS5-135U，還包括另一SIMATICS5-135U，其中第一SIMATICS5-135U與貯運管理單元聯接，並控制一部分機械部件，而第二SIMATICS5-135U控制其餘的機械部件。
本發明的紗線筒子貯運裝置的操作檢測和故障檢測以及目視，比較有利的是藉助上級控制裝置所配備的一操作終端來實現，其型號最好為OP 30，該操作終端具有一個圖像顯示器和一印表機。
符合目的的是，在臺架操作裝置和橫向分布小車上安裝與其一起移動的微控制單元，其型號優選為ET 200B。
該微控制單元可以以簡單的方式通過紅外線光柵與上級控制裝置在線聯機。
為了在上級控制裝置與機械部件之間的數據傳輸，設置一總線系統，其型號優選為SINECL2。
在本發明紗線筒子貯運裝置的自動化系統的一有利的實施形式中，貯運管理單元為標準貯運管理系統，其型號優選為SICALIS WML。
為了保證數據的可靠性，並且在計算機故障時實現簡單的計算機硬體交換，標準貯運管理系統具有一帶有交換架的反射導板(Spiegelplattenfuehrung)。
符合目的的是，貯運管理單元與兩個用於織構化和包裝的下級(abgesetzt)終端聯接。
在本發明的紗線筒子貯運裝置的自動化系統的一有利的實施形式中，貯運管理單元配有一疊加計算機系統。
下面結合附圖所示實施形式對本發明作進一步的詳細說明，附圖中

圖1示出兩個不同尺寸的紗線筒子；圖2示出在一個紗線筒子貯運盤上的兩個不同尺寸的紗線筒子；圖3示出在本發明的紗線筒子貯運裝置的輸入輸送機上的位於一迴轉工位區域內的一支撐紗線筒子的紗線筒子貯運盤；圖4示出圖3中A-A線的剖面；圖5示出本發明的紗線筒子貯運裝置的輸入輸送機旁的一迴轉工位；
圖6以放大的視圖示出了圖5中的細節Z；圖7示出圖5中的B-B剖面；圖8示出圖5中的C-C剖面；圖9是一懸掛輸送帶或其懸掛件與直立著的紗線筒子貯運盤之間的過渡區域的一俯視圖；圖10為按照本發明的紗線筒子貯運裝置的一輸出輸送機的一部分的俯視圖；圖11示出圖10中的A-A剖面；圖12是用於本發明的紗線筒子架的一自動化系統的原理圖。
按照本發明的紗線筒子貯運裝置是一用於生產並繼續加工紡織紗線的設備的一個組成部件。
首先在一初始化學工藝的聚合階段中獲得用於紗線生產的聚合物。除了其它因素，對聚合物的質量起決定性作用的是溫度。這就要求聚合和後續的各項加工工序都是一年365天，一天24小時地運轉。
聚合物在長絲成絲工序中輸送給一細紗機。在那裡由一噴嘴擠壓，該噴嘴帶有若干(例如48個)孔。聚合物沿垂直方向從這些孔中高速流出，形成細紗，即所謂長絲。
在一成紗工序中，一定量的長絲，例如8根，經過一導紗裝置加捻形成紗線，接著藉助於一加熱的輸出羅拉(Galette)卷繞。這種方法形成六根紗線，它們分別送往絡紗機的六個卷繞工位(筒子)。
絡紗機由兩個裝在一垂直設置的轉盤加料器上的轉軸構成，每個轉軸支撐六個紗管。在每個紗管上以特定的往複方式卷繞一根紗線。其中一個轉軸以大約6000轉/分的速度旋轉，而另一個則靜止，卸下繞滿的紗管，裝上空紗管。如果要裝上一排筒子，則轉盤轉過180°。空紗管通過一個缺口夾住紗線，然後進行卷繞，而繞滿的紗管或筒子則被卸下，用空紗管替代。根據絡紗機的型號，所使用的空紗管具有統一的紗管內徑和統一的紗管長度。在紡紗設備中，不同型號的絡紗機使用不同長度的紗管。卷繞好後的筒子相應地具有不同的外徑和重量。典型的數值有例如94mm的紗管內徑，150或200mm的紗管長度，440mm的筒子外徑，以及22kg筒子重量。
一組(例如六個)筒子自動地從絡紗機上脫下，裝在一個小滾筒上。這六個筒子也稱為絡紗。上述紗線筒子從絡紗機上的脫下通過在一遮蓋物上操作一操作器械實現，該操作器械帶有一特定的提升推卸裝置。接著，將紗線筒子帶到一個中轉站，並在那裡將紗線筒子從小滾筒上卸下，放到具有六個懸臂的電動懸掛輸送帶機架上。
紗線筒子藉助於電動懸掛傳送帶輸送到檢測工位，輸送過程中紗管水平定向。這種輸送位置是需要的，因為這時紗線筒子上的紗線端部還是鬆散的，如果輸送時紗管處於垂直的方向，則紗線筒子會因剩餘動能而產生退繞。
在檢測時首先要對紗線取樣，例如斷裂試樣和著色試樣等，以提供時間緊湊的質量檢驗，其中通常只對一個紗線筒子進行取樣。接著進行扎頭，並用一條碼標籤進行光學檢查或識別。紗線筒子留在電動懸掛輸送帶上並向本發明的紗線筒子貯運裝置輸送。在完成扎頭之後也可以在紗管直立的狀態下輸送紗線筒子。
紗線筒子在本發明的紗線筒子貯運裝置中保存一預定的時間，例如八個小時。在這期間，根據前面所述的質量檢查給紗線筒子一個最終的質量標記。與此同時紗線筒子釋放出卷繞後殘留的動能。然而，本發明的紗線筒子貯運裝置的主要功能在於集中一定種類和質量的紗線筒子，並使與之相關的包裝成為可能。此外，本發明的紗線筒子貯運裝置還具有暫存裝置的功能，因為生產晝夜不停地進行，而包裝每天只進行16個小時。
當在本發明的紗線筒子貯運裝置上裝有足夠的一種紗線筒子時，則開始進行包裝。將相應的紗線筒子卸下，由包裝機器人多層地裝到集裝架上或裝入大紙箱內。一個集裝架可以每層放六個紗線筒子，一共七層，所以總共放四十二個紗線筒子。包裝後將集裝架交貨。
在圖1中示出兩個紗線筒子，它們的尺寸不同。
較大的紗線筒子1具有一紗管3，其長度尺寸比紗線筒子2的紗管4的長度尺寸大。而紗管3和4的內外徑相同。
從圖1中可以看出，兩個紗管3和4都從真正的紗線筒子1和2中伸出。
當紗線筒子1和2裝在紗線筒子貯運盤6的筒子架5上時，僅僅在紗管3和4朝向紗線筒子貯運盤底部7的端側與筒子架5的相應部分之間形成接觸支撐。紗線筒子1和2的卷裝表面8、9並不與筒子架5或紗線筒子貯運盤底部7相接觸。這尤其可由圖2看出。
紗線筒子貯運盤6由鍍鋅鋼板製成，例如其寬度為960mm，長度為1920mm，高度為100mm。為了提高穩定性，紗線筒子貯運盤6的邊緣10彎曲90度。其寬度側11具有U型鋼12，用作後面將描述的臺架操作器械的負荷提升機件的作用點。為了減小撓度，紗線筒子貯運盤6的橫向上帶有卷邊。在圖示實施例中，八個圓形衝孔13位於紗線筒子貯運盤底部7上，它們設置在同一格子內，該格子具有電動懸掛輸送帶的懸掛件14。衝孔13的直徑大約為30mm。它用於以尚需描述的方法將紗線筒子貯運盤6對中，以及將紗線筒子1和2卸下。紗線筒子貯運盤6沿其縱向插入本發明的紗線筒子貯運裝置上的一分格架中。
每個紗線筒子貯運盤6上有八個筒子架5，它們保證紗線筒子1、2在紗線筒子貯運盤6上的精確定位，並從而能夠例如通過機器人自動地將紗線筒子1和2卸到位於本發明的紗線筒子貯運裝置後面的包裝工位。
在圖4至11所示的實施例中，各筒子架5分別具有一紗線筒子貯運盤芯軸15和一支撐板16。
各紗線筒子貯運盤6上有八個圓柱形的紗線筒子貯運盤芯軸15。紗線筒子貯運盤芯軸用高精度的壓鑄法製成並粘接在紗線筒子貯運盤底部7上，其中，上述格子作為紗線筒子貯運盤底部7中的同樣八個圓形衝孔13的基礎。
選擇紗線筒子貯運盤芯軸15的外徑，使紗管3和4可以以輕微的餘隙配合推入。
紗線筒子貯運盤芯軸15的遠端帶有一錐形稜角17，以易於從電動懸掛輸送帶的懸掛件14上將紗線筒子1、2推入。為了能較好地吸收所出現的橫向力，紗線筒子貯運盤芯軸15的近端區域內有一外徑較大的腳凸緣18。
不考慮腳凸緣18，紗線筒子貯運盤芯軸15的長度相當於最大的紗管長度。
各紗線筒子貯運盤芯軸15具有一同軸的軸向通孔19。該軸向通孔19直到紗線筒子貯運盤芯軸15的遠端區域的最後大約10mm處均具有大約30mm的直徑。在紗線筒子貯運盤芯軸15遠端區域，直徑大約為29mm。
除了軸向通孔19以外，紗線筒子貯運盤芯軸15沿其縱向從其遠端到其腳凸緣18還具有一同心設置的縱槽20，該縱槽20的寬度大約為20mm。
支撐板16為一環形體，其高度大約為10mm，並帶有一對中設置的橋形接片21。該橋形接片21的中間又有一外徑大約為30mm的圓柱體22。
在安裝筒子架5時，支撐板16被推套到紗線筒子貯運盤芯軸15上。這時支撐板16上位於中間的橋形接片21的定向使其跨過紗線筒子貯運盤芯軸15的縱槽20。現在將位於橋形接片21中間的圓柱體22壓入紗線筒子貯運盤芯軸15的遠端截面上的略小一些的軸向通孔19，芯軸的兩半略微脹開，支撐板16的圓柱體22通過軸向通孔19的變窄的區域，達到軸向通孔19的大直徑區域。這時，支撐板16可以很容易地在紗線筒子貯運盤芯軸15上上下運動，但上述卡鎖機構能杜絕支撐板16掉出。
紗線筒子以其朝向紗線筒子貯運盤底部7的紗管端部放在移動的支撐板16上。一方面輸送時卷繞面8、9與紗線筒子貯運盤底部7不會接觸，另一方面，在提升紗線筒子1和2時實現了紗管端部的保護性操作。
每次將八個紗線筒子1和2從電動懸掛輸送帶的懸掛件上向本發明的紗線筒子貯運裝置的進入側輸送。
在本發明的紗線筒子貯運裝置的臺架通道前高出支撐平面大約2000mm處有一輸入輸送系統。電動懸掛輸送機機架定位在一個屬於輸入輸送系統的迴轉工位23的上方，該迴轉工位23設置在一輸入輸送機24的上方。
紗線筒子貯運盤6可藉助於該迴轉工位23翻轉，該迴轉工位23併入輸入輸送工藝流程中，它的任務是使空紗線筒子貯運盤6繞其縱軸轉過90度，從而使紗線筒子1和2能夠從電動懸掛輸送帶的懸掛件14上推進到紗線筒子貯運盤6的筒子架5或紗線筒子貯運盤芯軸15上。該迴轉工位23被這樣構造，在紗線筒子貯運盤6升高翻轉時，其它在輸入輸送機24上的空紗線筒子貯運盤6可以通過該迴轉工位23。
空紗線筒子貯運盤6在輸入輸送機24上沿紗線筒子貯運裝置的方向輸送，輸入輸送機24可以是三股皮帶輸送機。在大多數情況下，這些空紗線筒子貯運盤6在插入紗線筒子貯運裝置之前必須裝上新的紗線筒子1和2。為此，輸入輸送機24上的有關的紗線筒子貯運盤6前進時被氣動推擋件25擋住。同時，通過該止擋過程實現紗線筒子貯運盤6在輸送方向上的定位。通過延續到迴轉工位23的逐漸變窄的側面引導件實現紗線筒子貯運盤6的垂直於輸送方向的預定位，該側面引導件裝在外部輸送傳動線路上。
如果這時在一個紗線筒子貯運盤6上裝上由電動懸掛輸送帶送過來的新紗線筒子1和2，則氣動止擋件25將該紗線筒子貯運盤6止住。迴轉工位23上的一翻轉驅動裝置26將一翻轉臂27從其低位升高，並將迴轉工位的兩個對中頂尖28從下面插入紗線筒子貯運盤6的兩個紗線筒子貯運盤芯軸15的軸向通孔19中，軸向通孔19的直徑為大約30mm。由此實現了紗線筒子貯運盤6相對於迴轉工位23的精確定位。這時開始提升紗線筒子貯運盤6。在升高翻轉的第一階段，卡頭29卡住紗線筒子貯運盤6，從而防止紗線筒子貯運盤6在垂直方向上從對中頂尖28上滑下。
當紗線筒子貯運盤6受到端部止擋件30的精確限制，定位在電動懸掛輸送帶的懸掛件14前的上部位置時，推入裝置31將紗線筒子1、2從電動懸掛輸送帶的懸掛件上推到紗線筒子貯運盤6的筒子架5或紗線筒子貯運盤芯軸15上。筒子架5或紗線筒子貯運盤芯軸15的遠端上的錐形稜角17可靠地保證了這種推入的實現。
紗線筒子1、2一直被推到受到紗線筒子貯運盤芯軸15的支撐板16的止擋，這樣才能在紗線筒子貯運盤6翻轉回水平方向時防止紗管3、4剛性反彈。因為兩個紗管長度不一，所以在紗線筒子貯運盤芯軸15上設有前述縱槽20，推入裝置30可插入該槽。這樣，具有短紗管4的紗線筒子2也能夠一直推入到頂到紗線筒子貯運盤芯軸15的支撐板16的位置。
在迴轉工位23的接收位置，輸入輸送機24上的空紗線筒子貯運盤6可以通過迴轉工位23，因為翻轉臂27位於輸入輸送機24的左右，而且向上翻轉的紗線筒子貯運盤6設置在足夠高的位置上。當推移過程結束時，迴轉工位23將全部裝上紗線筒子1、2的紗線筒子貯運盤6重新翻轉回水平位置，一到達水平位置，卡頭29就鬆開，紗線筒子貯運盤6放回到輸入輸送機24上。同時，氣動止擋件25下降，從而可以繼續輸送剛剛裝上紗線筒子1、2的紗線筒子貯運盤6。在輸送機列的端部，一個臺架操作器械將紗線筒子貯運盤拉到其負荷接收件上，並插入該臺架。
在本發明的紗線筒子貯運裝置的輸出端有一輸出輸送系統，一輸出輸送機32屬於該系統，裝有紗線筒1、2的紗線筒子貯運盤6通過輸出輸送機32被輸送到一交付區域33。
在輸出輸送機32的交付區域33上配置一臺例如設計成一包裝機器人的接收裝置35的夾取裝置34。
為了實現本發明的紗線筒子貯運裝置與例如為一後續的包裝工藝所配置的接收裝置35之間的脫耦，在輸出輸送機32的交付區域33前後分別提供暫存功能，每一處可以暫存三個紗線筒子貯運盤6。
在輸出輸送機32的交付區域33內，當一個紗線筒子貯運盤6位於接收裝置35的下面時，設置在輸出輸送機32上的氣動止擋件就止擋住該紗線筒子貯運盤6並將其預定位。像在迴轉工位的情況一樣，為使接收裝置35的夾取裝置34接近的精確定位是通過兩個設置在交付區域33的對中項尖37實現的，這兩個對中頂尖從下面插入紗線筒子貯運盤芯軸15的軸向通孔19中。
夾取裝置34從裡面抓住紗線筒子1、2的紗管3、4，因此需要有一段大約60mm高的空紗管。因為紗線筒子貯運盤芯軸15或能一直達到紗管3、4的上邊緣，所以必須把紗線筒子1、2升高一點。這是通過前述對中頂尖37和一升高裝置39的提升柱塞38實現的，柱塞的外徑大約為20mm。
在對中頂尖37完全將紗線筒子貯運盤6對中以後開始提升過程。在接下來的繼續上升運動中，兩對中頂尖37和提升柱塞38將支撐板16上的圓柱體22，並從而將支撐板16本身提升少許。由於在該支撐板16上裝有紗管3、4或者說紗線筒子1、2，所以要將其提升到一個適宜的轉交高度。
上述方法通過對中頂尖37和提升柱塞38的不同提升保證了無論紗管長度如何都可將各紗線筒子1、2升高到一定的程度，為接收裝置35的夾取裝置34提供所需的伸入紗線筒子1、2的紗管3、4中大約60mm的自由抓取高度。
這時，接收裝置35可以將紗線筒子1、2取下，繼續輸送(getaktet)紗線筒子貯運盤6。
雖然一般紗線筒子貯運盤6裝有八個紗線筒1、2，但是也存在著屬於包裝工位的接收裝置35隻有六個夾取裝置34的情況，這時，一紙箱中的各包裝平面只能卸下六個紗線筒1、2。這就導致在具有六個夾取裝置34的接收裝置35第一次存取後尚未將一個紗線筒子貯運盤6完全排空，因此必須在這個紗線筒子貯運盤6上進行第二次存取。為了使接收裝置35提供一儘可能高的包裝效率，在接收裝置35的六個夾取裝置34在該紗線筒子貯運盤6上進行第二次存取的同時必須也在下一個紗線筒子貯運盤6上進行存取。但是由於紗線筒子貯運盤6的寬度側11上有U形型鋼12，使得兩個在端側一前一後放置的紗線筒子貯運盤6的芯軸15之間的距離大於一個紗線筒子貯運盤6芯軸15的格子的一般尺寸，所以要將接收裝置35的六個夾取裝置34設計成在水平方向上可調節移動。
例如可設計成包裝機器人的接收裝置35本身在紗線筒子貯運盤6上抓取的過程中總是處於相同的位置上，同時輸送系統或輸出輸送機32(例如)通過適當設置的止擋件在接收裝置35的下面繼續輸送(Taktung)紗線筒子貯運盤6。
每次同時取下六個紗線筒1、2致使紗線筒子貯運盤6必須在四個位置上被擋住。
紗線筒子貯運盤6的大致定位藉助於輸出輸送機32實現。對於接收裝置35的夾取裝置34的實際抓取過程的精確定位與迴轉工位23的情況一樣，是通過兩個對中頂尖37從下面插入紗線筒子貯運盤芯軸15的軸向通孔19內實現的。
隨後的第二個紗線筒子貯運盤6將第一個直接向前推，並由第二對撤出的對中頂尖精確定位。為了使這種精確定位可靠地起作用(儘管在例如由板製成的紗線筒子貯運盤6的稜角處形成的尺寸公差較大)，這樣來設置前述用於第二紗線筒子貯運盤6的對中頂尖，使得該紗線筒子貯運盤6在對中過程中易於向回移動，並且不會再與第一紗線筒子貯運盤6接觸。
此外，在前述每次同時只取出六個紗線筒1、2的情況下，還必須能夠使提升裝置39的提升柱塞38(例如可以設置四個)每次成對地沿紗線筒子貯運盤縱向自動移動，以便能夠根據兩個紗線筒子貯運盤6的位置將紗線筒子貯運盤芯軸15的軸向通孔19調節到不同的位置。
當紗線筒子貯運盤6為圖2所示的實施形式時，筒子架5的造型可以改變，像在前述實施形式中那樣，筒子架5具有貯運盤固定的紗線筒子貯運盤芯軸15和一可向該紗線筒子貯運盤芯軸15軸向移動的支撐板16。
對於圖2所示的筒子架5，這樣來選擇其尺寸，使在各種情況下不升高紗線筒子1、2就可保證接收裝置35的夾取裝置34的插入深度為例如60mm。這樣，在接收裝置35接收時就不必提升紗線筒子1、2。
在圖2中示出的筒子架5具有一個筒子架基板40，它與紗線筒子貯運盤6的底部7粘接。筒子架基板的外徑比其其餘部分的外徑大，這樣才能更好地接收橫向力。
在筒子架5的底側帶有一對中孔41，其與紗線筒子貯運盤6的底部7上的圓形衝孔對中，設置在迴轉工位23上的對中頂尖28和設置在接收裝置35區域內的對中頂尖37可以插入該孔。
為了使本發明的紗線筒子貯運裝置自動運行，設置一自動化系統，該系統帶有一上級控制裝置42，該控制裝置同時起到數據匯集器的作用。例如可以將它設計為型號為SIMATIC S5-135U的存儲器可編程的控制裝置，並可為其配置一高效的CPU928。
上級控制裝置或數據匯集器42從一存貯管理單元43接收各裝載架或紗線筒子貯運盤6的輸送任務，存貯管理單元最好設計為存貯管理PC。該數據匯集器將這些輸送任務作為單獨的任務繼續傳輸給涉及紗線筒子貯運盤6的所需的運動的機械部件，例如傳輸給臺架操作裝置44、45、46、47、48，傳輸給橫向分布小車(Querverteilwagen)49、50、51、52或傳輸給另一個輸送系統元件53。該上級控制裝置42獨立地協調材料流程。實施輸送任務以後，將其作為任務完結的信息反饋回去，並記載到存貯管理單元43或一計算機系統54，例如一PPS系統或HOST中。
上級控制裝置42或數據匯集器通過一「以太」網絡總線系統55與通向本發明的紗線筒子貯運裝置的電動懸掛輸送帶的、接在後面的包裝工藝的以及同樣接在後面的織構化的端部控制單元56、57、58聯接。在整個設備的範圍內的控制級上進行詳細的材料流程跟蹤，以便在邏輯判斷點上識別裝載架。在現在這種情況下，上級控制裝置42或數據匯集器被同時用於控制臺架操作裝置44、45、46。由於這種設備的高度綜合性，還要使用一第二上級控制裝置59，優先同樣選用SIMATIC S5-135U型號，該第二上級控制裝置控制臺架操作裝置47、48，橫向分布小車(Querverteilwagen)49、50、51和全部繼續輸送系統元件53。在數據匯集器或上級控制裝置上的一操作終端60對設備進行運轉和故障信號檢測和目測，該操作終端的優選型號為OP30，並帶有一臺圖形顯示器和一臺印表機。各設備部件在此簡略示出。出現故障時，受故障幹擾的設備部件閃亮。此外，還對故障提供清楚的文字說明，並通過所屬印表機記錄下來。
在臺架操作裝置44、45、46、47、48和橫向分布小車49、50、51、52上裝有與其一起移動的微控制單元61，優選型號為ET 200B，其通過紅外光柵62與上級控制裝置42的數據匯集器聯機。數據通過一條數據總線63，優先選用型號為SINECL2的總線系統向數據匯集器傳送。各臺架操作裝置44、45、46、47、48的定位控制是通過數據匯集器中的一獨特的CPU以軟體的方式實現的，在此，在臺架操作裝置44、45、46、47、48上不僅裝有絕對裡程計，而且裝有變頻器。臺架操作裝置44、45、46、47、48的運轉和故障信號可通過一裝入一開關櫃門的清楚說明指示器觀察到。
對於設備的運轉，設有「手動」和「自動」兩種方式。在此，常規的設備運行方式是自動運行。至於「手動」操作方式，在每個臺架通道的輸送系統前區範圍內裝有一用於一種可動的手動前置操作區(Hand-vor-Ort-Bedienfeld)的聯接件。
存貯管理單元43優先選用型號為SICALIS WML的標準存貯管理單元。在工業實施中，採用一臺帶有彩色監視器的HP-工作站作為硬體基礎。
此外，還設有一帶有交換架(Wechselrahmen)的反射導板(Spiegelplattenfuehrung)，用於保證數據的可靠性。這樣，在出現計算機故障的情況下，容易實現計算機硬體交換。而且，一種很方便的由菜單引導的操作界面是現有的。
在織構化和包裝區域設有兩個下級(abgesetzte)終端。通過標準協議TCP/IP/(傳輸控制協議/國際網際網路協議)的基礎上的「以太」網絡總線系統55實現聯接。在電流故障時，多達15分鐘的不間斷供電保證了連續運轉以及接下來有目的的關閉該自動化系統。
作業系統採用UNIX。程式語言為「C」。資料庫系統採用ORACLE資料庫系統。
使用標準貯運管理系統SICALIS WML43，由於預先測定好的上下系統的接口，能夠保證運行沒有問題。標準貯運管理系統SICALIS WML43具有所有基本的貯運管理功能，例如處理輸入和輸出、諮詢功能、保養功能、統計功能、運行種類選擇和服務功能。
它支配多達八個用於八個不同用戶級的口令，在形成操作掩碼時為各掩碼所允許或禁止。各用戶在開始工作時必須通告其用戶標識。
為了與設置在上面的計算機系統54以及設置在下面的上級控制裝置42、59通訊，現有的「以太」總線系統55也要符合標準協議TCP/IP/(傳輸控制協議/國際網際網路協議)的規定。與現有的計算機系統54的聯接以及與下面的上級控制裝置42、59的聯接也可以通過串形耦合實現。
標準貯運管理系統SICALIS WML根據先進先出的貯運原則對一個紗線筒子貯運盤的各紗線筒1、2進行管理。有待輸入的筒子1、2或紗線筒子貯運盤6由下面的數據匯集器42通知，並分配一個儲存位置。有待輸出的筒子1、2由計算機系統54或者在織構化或包裝工序中的手工輸入通知貯運隔離單元43。
貯運管理單元43查明源儲存位置和目標儲存位置，並分配給下面的數據匯集器42一相應的輸送任務。輸送任務完成以後，貯運管理單元43從數據匯集器42收到一個應答，並進行相應的登記。接著進行計算機系統方面的存貨跟蹤。在此，在計算機系統方面可以將物品管理規結為一種純粹的數量管理。
此外，在輸出時還存在著這樣的可能性，即，不必預先由計算機系統54分配任務，而是通過貯運管理單元43，藉助於手工確定的判據獨立地進行，例如當為包裝或織構化單元準備好足夠數量的一種確定的物品時。
原則上，貯運管理單元43或標準貯運管理系統SICALIS WML等候來自計算機系統54的物品輸出任務，並將庫存變化反饋回去。
權利要求
1．一種用於紡織纖維生產設備的紗線筒子貯運裝置，其構成一連續的製造過程與後續加工設備之間的具有一定靜止時間的材料暫存裝置，其特徵在於紗線筒子貯運裝置為盤式貯運裝置，其帶有可在其內移動的紗線筒子貯運盤(6)，紗線筒子(1、2)可支撐在其上，並避免紗線筒子貯運盤底部(7)與紗線筒子的朝向貯運盤底部(7)的卷繞面(8、9)的接觸。
2．如權利要求1所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述紗線筒子貯運盤(6)由鍍鋅鋼板製成。
3．如權利要求1或2所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述紗線筒子貯運盤(6)的邊緣(10)彎曲90度。
4．如權利要求1至3中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述紗線筒子貯運盤(6)的寬邊(11)為一U型鋼(12)。
5．如權利要求1至4中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述紗線筒子貯運盤(6)在橫向上帶有卷邊。
6．如權利要求1至5中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在紗線筒子貯運盤(6)的底部(7)上帶有圓形衝孔(13)，它們排列在一格子內，該格子與一設置在裝置入口側的用於將紗線筒子(1、2)輸送到紗線筒子貯運裝置的懸掛輸送帶的懸掛件(14)相對應。
7．如權利要求1至6中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，紗線筒子貯運盤(6)可沿縱向插入其內。
8．如權利要求6或7所述的紗線筒子貯運裝置，其特徵在於，在紗線筒子貯運盤(6)的底部(7)上形成的各衝孔(13)處帶有一筒子架(5)，一紗線筒子(1、2)藉助於該筒子架準確地定位在紗線筒子貯運盤(6)上。
9．如權利要求8所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)被設計成圓柱形。
10．如權利要求8或9所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)用壓鑄法製成。
11．如權利要求8至10中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)與紗線筒子貯運盤底部(7)粘接。
12．如權利要求8至11中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，選擇筒子架(5)的外徑，使紗線筒(1、2)的紗管(3、4)可以輕微的動配合推到筒子架(5)上。
13．如權利要求8至12中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)的遠端具有一錐形稜角(17)。
14．如權利要求8至13中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)的近端上有一外徑加大的筒子架基板(40)。
15．如權利要求8至14中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)在其縱向上至少比最短的紗管(3、4)短一個長度，該長度作為紗管(3、4)的插入深度對於一接收裝置(35)的夾取裝置(34)是必需的。
16．如權利要求8至15中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架(5)上具有對中孔(41)，其開口朝向貯運盤底部上的衝孔(13)，對中頂尖(28,37)穿過貯運盤底部(7)可嚙合在此對中孔中。
17．如權利要求8至13中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，筒子架設計成貯運盤芯軸(15)，各貯運盤芯軸上帶有一支撐板(16)。
18．如權利要求17所述的紗線筒子貯運裝置，其中，貯運盤芯軸(15)在其近端具有一外徑加大的腳凸緣(18)。
19．如權利要求17或18所述的紗線筒子貯運裝置，其中，除去腳凸緣以外的紗線筒子貯運盤芯軸(15)的長度相當於最大的紗管長度。
20．如權利要求17至19中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，貯運盤芯軸具有一同心的軸向孔(19)，其在支撐板芯軸(15)的遠端區域上的直徑略微小於其餘區域的直徑。
21．如權利要求17至20中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，貯運盤芯軸(15)具有一同心縱槽(20)，其從遠端向近端或向腳凸緣(18)延伸。
22．如權利要求17至21中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，支撐板(16)設計成環形，其內徑大約與貯運盤芯軸(15)的外徑相當。
23．如權利要求22所述的紗線筒子貯運裝置，其中，支撐板(16)具有一位於中央的橋形接片(21)，其可移動地接收在紗線筒子貯運盤芯軸(15)上的縱槽(20)內。
24．如權利要求23所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在支撐板(16)的位於中央的橋形接片(21)上的中間形成一圓柱體(22)，其外徑相當於紗線筒子貯運盤芯軸(15)中的軸向孔(19)的直徑。
25．如權利要求8至24中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在紗線筒子貯運裝置入口側的各臺架通道上有一迴轉工位(23)，通過該迴轉工位，紗線筒子貯運盤(6)可從其筒子架(5)被垂直設置的一水平位置翻轉到其筒子架(5)被水平設置的一垂直位置，並與懸掛輸送帶的懸掛件(14)對齊。
26．如權利要求25所述的紗線筒子貯運裝置，其中，各迴轉工位(23)被設計成，它將在其內被翻轉到垂直位置的貯運盤(6)提高到這樣的高度，使一個在一個位於迴轉工位(23)下面的輸入輸送機(24)上的空貯運盤(6)可以在帶有從其上接收的貯運盤(6)的迴轉工位下通過。
27．如權利要求26所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在輸入輸送機(24)上優選設有氣動止擋件(25)，輸入輸送機(24)上的空貯運盤(6)被該止擋件止擋在屬於翻轉站(23)的位置，在該屬於翻轉站(23)的位置的上遊設置引導裝置，藉助於該引導裝置，空貯運盤(6)可在輸入輸送機(24)橫向上正確定位，以便被接收到相應的翻轉站中。
28．如權利要求25至27中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，各翻轉站(23)具有一翻轉臂(27)和至少兩個對中頂尖(28)，位於翻轉站(23)的紗線筒子貯運盤(6)可藉助於翻轉臂(27)翻轉，當翻轉臂(27)接近貯運盤(6)時，對中頂尖(28)可插入貯運盤芯軸(15)的中央軸向孔(19)中。
29．如權利要求28所述的紗線筒子貯運裝置，其中，各翻轉站具有一優選為氣動的卡頭(29)，位於翻轉站(23)的貯運盤(6)藉助於該卡頭可相對於翻轉臂(27)空間固定。
30．如權利要求25至29中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，設有一懸掛輸送帶一側的推入裝置(31)，可藉助於該推入裝置可將紗線筒子(1、2)從懸掛輸送帶的懸掛件(14)上推到貯運盤(6)的芯軸(15)或筒子架(5)上，該推入裝置這樣設計，使得紗線筒子(1、2)的紗管(3、4)的朝向貯運盤芯軸的端側可推至與支撐板(16)或筒子支撐基板(40)接觸。
31．如權利要求16至30中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在一輸出輸送機(32)的一交付區域(33)內設置一優選為氣動的止擋件(36)，它將一裝滿的紗線筒子貯運盤(6)這樣定位在交付區域(33)，使得接收裝置(35)的夾取裝置(34)與紗線筒子(1、2)的紗管(3、4)對正，並且為了將紗線筒子貯運盤(6)精確定位在交付區域(33)，在該區域內設置對中頂尖(37)，該頂尖可插入紗線筒子貯運盤底部(7)上的圓形衝孔(13)。
32．如權利要求31所述的紗線筒子貯運裝置，其中，輸出輸送機(32)設計成裝載預定數量的紗線筒子儲存檔(6)的暫存器。
33．如權利要求31或32所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在輸出輸送機(32)的交付區域(33)設置一提升裝置(39)，其具有一用於提升紗線筒子貯運盤(6)的筒子架(5)的提升柱塞(38)，藉助於該柱塞，筒子架(5)的支撐板(16)，從而以紗管(3、5)的朝向紗線筒子貯運盤底部(7)的端側座在支撐板(16)上的紗線筒子(1、2)被升高到這樣的高度，使得接收裝置(35)的夾取裝置(34)可插入紗管(3、4)中。
34．如權利要求33所述的紗線筒子貯運裝置，其中，提升柱塞(38)必要時成對設置並分別用於移入和移出。
35．如權利要求31至34中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，接收裝置(35)的夾取裝置(34)可在水平方向被調節移動。
36．如權利要求1至35中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其具有一個用於其機械部件的電子自動化系統。
37．如權利要求36所述的紗線筒子貯運裝置，其中，該自動化系統具有兩個控制級。
38．如權利要求36或37所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述自動化系統包括可存貯編程的自動化裝置。
39．如權利要求35至38中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述自動化系統包括一帶有一數據匯集器的上級控制裝置(42)，該上級控制裝置與一貯運管理單元(43)相連，並通過一數據總線(63)與機械部件相聯接。
40．如權利要求39所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述上級控制裝置(42)為SIMATIC S5-135U，通過它可以接受貯運管理單元(43)所提交的輸送任務，並將各單獨的任務傳遞給機械部件，例如臺架操作裝置(44、45、46、47、48)、橫向分布小車(49、50、51、52)和輸送系統元件(53)。
41．如權利要求39或40所述的紗線筒子貯運裝置，其中，上級控制裝置(42)通過一總線系統(55)，優選是一「以太」網絡總線系統與貯運管理單元(43)，以及與貯運裝置輸入側的懸掛輸送帶的、貯運裝置輸出側的包裝的和貯運裝置輸出側的織構化的端部控制單元(Kopfsteuereinheit)(56、57、58)聯接。
42．如權利要求40或41所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述上級控制裝置除了所述SIMATICS5-135U(42)，還包括另一SIMATICS5-135U(59)，第一SIMATICS5-135U(42)與貯運管理單元(43)聯接，並控制一部分機械部件，而第二SIMATICS5-135U(59)控制其餘的機械部件。
43．如權利要求39至42中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述上級控制裝置(42)具有一操作終端(60)，其型號優選為OP30，並帶有一圖形顯示器和一印表機。
44．如權利要求40至43中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，在臺架操作裝置(44、45、46、47、48)和橫向分布小車(49、50、51、52)上安裝與其一起移動的微控制單元(61)，其優選型號為ET200B。
45．如權利要求44所述的紗線筒子貯運裝置，其中，微控制單元(61)通過紅外線光柵(62)與上級控制裝置(42、43)在線聯結。
46．如權利要求39至45中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，為了在上級控制裝置(42、43)與機械部件之間進行數據傳輸，設置一總線系統(63)，其優選型號為SINETL2。
47．如權利要求39至46中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述貯運管理單元(43)為標準貯運管理系統，其優選型號為SICALIS WML。
48．如權利要求47所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述標準貯運管理系統(43)具有一帶有交換架(Wechselrahmen)的反射導板(Spiegelplattenfuehrung)。
49．如權利要求39至48中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述貯運管理單元(43)與兩個用於織構化和包裝的下級(abgesetzte)終端(64、65)聯接。
50．如權利要求39至49中任一項所述的紗線筒子貯運裝置，其中，所述貯運管理單元(43)帶有一疊加計算機系統(54)。
全文摘要
一種用於紡織纖維生產設備的紗線筒子貯運裝置,其構成一連續的製造過程與後續加工設備之間的具有一定靜止時間的材料暫存裝置。為了保護性地處理紗線筒子(1、2),本發明的紗線筒子貯運裝置設計為帶有可在其內移動的紗線筒子貯運盤(6)的紗線筒子貯運盤貯運裝置,紗線筒子(1、2)可支撐在其上,並避免紗線筒子貯運盤底部(7)與紗線筒子的朝向紗線筒子貯運盤底部(7)的卷繞面(8、9)的接觸。
文檔編號B65H49/38GK1216513SQ97193867
公開日1999年5月12日 申請日期1997年3月12日 優先權日1996年3月12日
發明者彼得·奧爾索夫, 尤維·克魯格 申請人:西門子公司