本發(fā)明屬于紗線自動化包裝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種紗線重量匹配設(shè)備及紗線重量匹配方法。

背景技術(shù)：

在紗線的生產(chǎn)包裝過程中，考慮到紗線的濕度和回潮，生產(chǎn)廠家會設(shè)定一編織袋紗線的標(biāo)準(zhǔn)重量范圍，以方便用戶統(tǒng)計重量和抽檢重量。紗線的包裝人員會從一堆紗線中挑出來一批紗，在秤臺上搭配出符合重量范圍的一組進(jìn)行包裝。而由于氣溫、濕度、設(shè)備、生產(chǎn)、管理等各方面的影響，導(dǎo)致國內(nèi)大多數(shù)廠家的生產(chǎn)的紗線的單個重量不穩(wěn)定，存在一定的偏差，甚至出現(xiàn)“整批偏重”或“整批偏輕”的現(xiàn)象，給紗線的配重包裝帶來了很大的難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供一種紗線重量匹配設(shè)備及紗線重量匹配方法，目的是提高紗線的包裝效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：紗線重量匹配設(shè)備，包括：

上料稱重裝置，其用于對紗線進(jìn)行稱重；

抓取配重裝置，其用于將由上料稱重裝置完成稱重后的紗線移動至處于上料工位處的置物托盤上；以及

抓取下料裝置，其用于抓取從上料工位處移動至下料工位處的置物托盤上的紗線，以使抓取的紗線裝入同一包裝袋，且使抓取的紗線總重量滿足設(shè)定值。

所述上料稱重裝置包括用于輸送紗線的上料輸送機(jī)、用于對單個紗線稱重的稱重臺和用于使上料輸送機(jī)上的紗線移動至稱重臺上的推紗執(zhí)行器。

所述稱重臺和所述推紗執(zhí)行器為相對設(shè)置且分別位于所述上料輸送機(jī)的一側(cè)，推紗執(zhí)行器用于產(chǎn)生推動紗線移動至稱重臺上的作用力。

所述推紗執(zhí)行器為氣缸。

所述推紗執(zhí)行器上設(shè)有用于檢測所述上料輸送機(jī)上的紗線是否到位的傳感器，當(dāng)該傳感器感應(yīng)到紗線時，上料輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，推紗執(zhí)行器將紗線推至所述稱重臺上，由稱重臺稱得單個紗線的重量。

所述抓取配重裝置包括用于抓取稱重后的單個紗線且使其移動至處于上料工位處的置物托盤上的抓取機(jī)械手。

所述抓取機(jī)械手為末端安裝有用于夾取和釋放紗線的氣動夾具的三軸抓取機(jī)械手。

所述抓取配重裝置還包括用于輸送紗線進(jìn)行回收的紗線回收輸送機(jī)。

所述抓取機(jī)械手與控制器連接，在所述上料稱重裝置每次稱得單個紗線的重量后，由控制器記錄每個紗線的重量值，并控制抓取機(jī)械手抓取每個紗線放置于處于上料工位處的所述置物托盤上；待該置物托盤上具有n個紗線后，n大于1，控制器控制抓取機(jī)械手從n個紗線中抓取m個紗線，m小于n且大于1，且使抓取的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值。

待所述抓取機(jī)械手抓取n個紗線放置于置物托盤上后，控制器開始運(yùn)算，從由n個紗線的重量值組成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中挑選出m個紗線的重量值，m小于n且大于1，然后將挑選出的m個紗線的重量值求和；若控制器運(yùn)算求解成功，置物托盤運(yùn)動至下料工位；若控制器運(yùn)算求解失敗，控制器控制抓取機(jī)械手抓取s個紗線放置于所述紗線回收輸送機(jī)上，抓取機(jī)械手再重新從上料稱重裝置上抓取稱重后的s個紗線至置物托盤上，控制器重新運(yùn)算直至求解成功。

所述n＝30。

所述抓取下料裝置包括用于抓取處于下料工位處的置物托盤上的紗線的下料機(jī)械手和用于輸送紗線的后端輸送機(jī)。

所述下料機(jī)械手為末端安裝有用于夾取和釋放紗線的氣動夾具的三軸抓取機(jī)械手。

所述抓取下料裝置還包括用于使所述置物托盤從下料工位處移動至上料工位處的轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌。

所述置物托盤至少設(shè)置兩個。

本發(fā)明還提供了一種紗線重量匹配方法，采用上述紗線重量匹配設(shè)備，由紗線重量匹配設(shè)備輸送n個紗線并采集n個紗線的重量值，然后從由n個紗線中挑選出m個紗線進(jìn)行裝袋，且使待裝袋的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值，m大于1，n大于m。

在所述上料稱重裝置每次稱得單個紗線的重量后，由控制器記錄每個紗線的重量值，并控制抓取機(jī)械手抓取每個紗線放置于處于上料工位處的所述置物托盤上；待該置物托盤上具有n個紗線后，控制器控制抓取機(jī)械手從n個紗線中抓取m個紗線，且使抓取的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值。

待抓取機(jī)械手抓取n個紗線放置于置物托盤上后，控制器開始運(yùn)算，從由n個紗線的重量值組成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中挑選出m個紗線的重量值，m小于n且大于1，然后將挑選出的m個紗線的重量值求和；若控制器運(yùn)算求解成功，置物托盤運(yùn)動至下料工位；若控制器運(yùn)算求解失敗，控制器控制抓取機(jī)械手抓取s個紗線放置于紗線回收輸送機(jī)上，抓取機(jī)械手再重新從上料稱重裝置上抓取稱重后的s個紗線至置物托盤上，控制器重新運(yùn)算直至求解成功。

本發(fā)明的紗線重量匹配設(shè)備，可以提高紗線的包裝效率，降低工人的勞動強(qiáng)度，并能實現(xiàn)精準(zhǔn)配重。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：

圖1是本發(fā)明紗線重量匹配設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明紗線重量匹配方法的流程圖；

圖中標(biāo)記為：1、上料輸送機(jī)；2、推紗執(zhí)行器；3、稱重臺；4、置物托盤一；5、抓取機(jī)械手；6、紗線回收輸送機(jī)；7、滑移導(dǎo)軌；8、置物托盤二；9、下料機(jī)械手；10、后端輸送機(jī)；11、轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌；12、控制器。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種紗線重量匹配設(shè)備，用于提高紗線包裝效率，并能實現(xiàn)精準(zhǔn)配重，紗線為筒子紗。該紗線重量匹配設(shè)備主要包括控制器12、上料稱重裝置、抓取配重裝置和抓取下料裝置；上料稱重裝置是用于對紗線進(jìn)行稱重，抓取配重裝置是用于將由上料稱重裝置完成稱重后的紗線移動至處于上料工位處的置物托盤上；抓取下料裝置是用于抓取從上料工位處移動至下料工位處的置物托盤上的紗線，以使抓取的紗線裝入同一包裝袋，且使抓取的紗線總重量滿足設(shè)定值。

具體地說，如圖1所示，上料稱重裝置包括用于輸送紗線的上料輸送機(jī)1、用于對單個紗線稱重的稱重臺3和用于使上料輸送機(jī)1上的紗線移動至稱重臺3上的推紗執(zhí)行器2，推紗執(zhí)行器2和上料輸送機(jī)1與控制器12連接，受控制器12的控制。上料輸送機(jī)1優(yōu)選為皮帶輸送機(jī)，上料輸送機(jī)1一端為紗線入口，另一端為紗線出口。稱重臺3和推紗執(zhí)行器2為相對設(shè)置且分別位于上料輸送機(jī)1的末端一側(cè)，推紗執(zhí)行器2用于產(chǎn)生推動紗線從上料輸送機(jī)1上移動至稱重臺3上的作用力。上料輸送機(jī)1將紗線沿水平方向依次輸送至稱重臺3與推紗執(zhí)行器2中間的位置處，推紗執(zhí)行器2上設(shè)有用于檢測上料輸送機(jī)1上的紗線是否到位的傳感器，上料輸送機(jī)1具有啟停功能，當(dāng)該傳感器感應(yīng)到紗線時，上料輸送機(jī)1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，推紗執(zhí)行器2開始工作且將紗線推至稱重臺3上，由稱重臺3稱得單個紗線的重量。稱重臺3主要包括用于放置紗線的臺秤和設(shè)置于臺秤下方的壓力傳感器，壓力傳感器與控制器12為電連接。當(dāng)稱重臺3上有紗線后，壓力傳感器產(chǎn)生變形，控制器12檢測到壓力傳感器的變形量，將變形量換算成電壓信號進(jìn)而轉(zhuǎn)換為紗線的重量值，控制器12并記錄下每個紗線對應(yīng)的重量值，完成紗線的上料和稱重。

如圖1所示，推紗執(zhí)行器2優(yōu)選為氣缸，推紗執(zhí)行器2橫置在上料輸送機(jī)1的一側(cè)，推紗執(zhí)行器2推動紗線移動的方向與紗線在上料輸送機(jī)1上移動的方向相垂直且均為水平方向。

如圖1所示，抓取配重裝置包括用于抓取稱重后的單個紗線且使其移動至處于上料工位處的置物托盤上的抓取機(jī)械手5、用于輸送紗線進(jìn)行回收的紗線回收輸送機(jī)6以及用于使置物托盤從上料工位處移動至下料工位處的滑移導(dǎo)軌7，抓取機(jī)械手5和紗線回收輸送機(jī)6與控制器12連接，受控制器12的控制。在置物托盤處于上料工位處時，稱重臺3位于置物托盤的一側(cè)，抓取機(jī)械手5位于置物托盤的上方，紗線回收輸送機(jī)6和滑移導(dǎo)軌7為相對設(shè)置且分別位于置物托盤的一側(cè)，紗線回收輸送機(jī)6優(yōu)選為皮帶輸送機(jī)。

如圖1所示，抓取機(jī)械手5為末端安裝有用于夾取和釋放紗線的氣動夾具的三軸抓取機(jī)械手5，其結(jié)構(gòu)如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣，在此不再贅述。氣動夾具可以有多種形式，如氣爪等。抓取機(jī)械手5具有X、Y、Z三個方向的伺服運(yùn)動軸，可以使末端的氣動夾具沿X、Y、Z三個方向進(jìn)行移動，便于抓取和釋放紗線。

如圖1和圖2所示，抓取機(jī)械手5與控制器12連接，在上料稱重裝置每次稱得單個紗線的重量后，由控制器12記錄每個紗線的重量值和位置信息，并控制抓取機(jī)械手5依次抓取每個紗線放置于處于上料工位處的置物托盤上。待處于上料工位處的置物托盤上擺滿紗線后，設(shè)此時置物托盤上紗線的個數(shù)為n個，n為整數(shù)且大于1，然后控制器12控制抓取機(jī)械手5從n個紗線中抓取m個紗線，以使m個紗線裝入同一包裝袋進(jìn)行包裝，m為整數(shù)，m小于n且大于1，而且控制器12在控制抓取機(jī)械手5抓取前，需經(jīng)過運(yùn)算，使待抓取的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值，以符合裝袋重量要求。

如圖1和圖2所示，待抓取機(jī)械手5抓取n個紗線放置于置物托盤上后，控制器12開始運(yùn)算，從由n個紗線的重量值組成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中挑選出m個紗線的重量值，m小于n且大于1，然后將挑選出的m個紗線的重量值求和；若控制器12運(yùn)算求解成功，則表示挑選出的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值，置物托盤經(jīng)滑移導(dǎo)軌7運(yùn)動至下料工位；若控制器12運(yùn)算求解失敗，則表示挑選出的m個紗線的總重量不滿足設(shè)定值，需重新挑選m個紗線，控制器12控制抓取機(jī)械手5抓取s個紗線放置于紗線回收輸送機(jī)6上，s為整數(shù)，s小于n且大于1。紗線回收輸送機(jī)6將這s個紗線輸送至回收工位進(jìn)行回收，抓取機(jī)械手5再重新從上料稱重裝置上抓取稱重后的s個紗線至置物托盤上，將置物托盤補(bǔ)滿，控制器12并記錄下這s個紗線中每個紗線分別對應(yīng)的重量值和位置信息，最后由控制器12重新運(yùn)算，直至求解成功，完成紗線重量匹配工作。

在本實施例中，如圖1所示，n＝30，即置物托盤上最多可以放置30個紗線。

如圖1所示，抓取下料裝置包括用于抓取處于下料工位處的置物托盤上的紗線的下料機(jī)械手9、用于輸送紗線的后端輸送機(jī)10以及用于使置物托盤從下料工位處移動至上料工位處的轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11，下料機(jī)械手9和后端輸送機(jī)10與控制器12連接，受控制器12的控制。在置物托盤處于下料工位處時，下料機(jī)械手9位于置物托盤的上方，后端輸送機(jī)10和滑移導(dǎo)軌7為相對設(shè)置且分別位于置物托盤的一側(cè)。轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11為U型結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11與滑移導(dǎo)軌7的上料工位和下料工位相連。待置物托盤到達(dá)下料工位時，控制器12根據(jù)記錄的m個紗線的位置信息，控制下料機(jī)械手9抓取相應(yīng)位置上的紗線依次放置于后端輸送機(jī)10上，m個紗線抓取完成后，置物托盤沿轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11運(yùn)動至上料工位等待下一輪的紗線稱重放置。

如圖1所示，下料機(jī)械手9為末端安裝有用于夾取和釋放紗線的氣動夾具的三軸抓取機(jī)械手5。下料機(jī)械手9與抓取機(jī)械手5的結(jié)構(gòu)基本相同，其結(jié)構(gòu)如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣，在此不再贅述。氣動夾具可以有多種形式，如氣爪等。下料機(jī)械手9具有X、Y、Z三個方向的伺服運(yùn)動軸，可以使末端的氣動夾具沿X、Y、Z三個方向進(jìn)行移動，便于抓取和釋放紗線。

如圖1所示，后端輸送機(jī)10優(yōu)選為皮帶輸送機(jī)，下料機(jī)械手9抓取紗線放置于后端輸送機(jī)10上，由后端輸送機(jī)10將紗線依次輸送到同一包裝袋處，進(jìn)行打包。

置物托盤可以設(shè)置多個且至少設(shè)置兩個，置物托盤可以通過轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11和滑移導(dǎo)軌7在上料工位和下料工位之間進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行循環(huán)利用，可以提高紗線包裝效率。在本實施例中，如圖1所示，置物托盤具有兩個，分別為置物托盤一4和置物托盤二8，各個置物托盤上都有30個紗線的存儲位置。

本發(fā)明還提供了一種紗線重量匹配方法，采用上述結(jié)構(gòu)的紗線重量匹配設(shè)備，由紗線重量匹配設(shè)備輸送n個紗線并采集n個紗線的重量值，然后從由n個紗線中挑選出m個紗線進(jìn)行裝袋，且使待裝袋的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值，m大于1，n大于m。

在紗線重量匹配方法中，在上料稱重裝置每次稱得單個紗線的重量后，由控制器12記錄每個紗線的重量值和位置信息，并控制抓取機(jī)械手5抓取每個紗線放置于處于上料工位處的置物托盤上；待該置物托盤上具有n個紗線后，控制器12控制抓取機(jī)械手5從n個紗線中抓取m個紗線，且使抓取的m個紗線的總重量滿足設(shè)定值。

在紗線重量匹配方法中，待抓取機(jī)械手5抓取n個紗線放置于置物托盤上后，控制器12開始運(yùn)算，從由n個紗線的重量值組成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中挑選出m個紗線的重量值，m小于n且大于1，然后將挑選出的m個紗線的重量值求和；若控制器12運(yùn)算求解成功，置物托盤運(yùn)動至下料工位；若控制器12運(yùn)算求解失敗，控制器12控制抓取機(jī)械手5抓取s個紗線放置于紗線回收輸送機(jī)6上，抓取機(jī)械手5再重新從上料稱重裝置上抓取稱重后的s個紗線至置物托盤上，控制器12重新運(yùn)算直至求解成功。

如圖1和圖2所示，在使用上述結(jié)構(gòu)的紗線重量匹配設(shè)備對紗線進(jìn)行打包時，上料員將完成揀紗后的紗線放置于上料輸送機(jī)1的入口，送料輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至末端，待推紗執(zhí)行器2上的傳感器感應(yīng)到紗線時，上料輸送機(jī)1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，推紗執(zhí)行器2動作將紗線推入臺秤。完成稱重后，抓取機(jī)械手5將紗線抓取放置于置物托盤一4上，待置物托盤一4上擺滿紗線時，控制器12開始運(yùn)算，從30個數(shù)據(jù)中運(yùn)算出合適的一組數(shù)據(jù)，使之求和滿足設(shè)定的整袋紗線重量。運(yùn)算完成后置物托盤一4沿滑移導(dǎo)軌77運(yùn)送至下料工位，下料機(jī)械手9將該組數(shù)據(jù)對應(yīng)的紗線依次抓取放置于后端輸送機(jī)10上。下料完成后的置物托盤二8沿轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11運(yùn)動至上料工位等待稱重上料。

在使用時，首先在控制器12中設(shè)定整袋紗線的重量范圍和整袋紗線的數(shù)量，上料輸送機(jī)1入口處的上料員在確定紗線頭未損壞、染色、手感、外形正常的情況下，將筒子紗放置于上料輸送機(jī)1上，為了夾取方便，將紗線統(tǒng)一按“大頭向上、小頭向下”的姿態(tài)進(jìn)行擺放，上料輸送機(jī)1向前運(yùn)轉(zhuǎn)，待上料輸送機(jī)1末端的推紗執(zhí)行器2上的傳感器感應(yīng)到信號時，上料輸送機(jī)1停止，推紗執(zhí)行器2動作將紗線推入稱重臺3上，控制器12檢測到稱重臺3上的臺秤的壓力傳感器的變形量，將變形量換算成電壓信號進(jìn)而轉(zhuǎn)換為紗線的重量值采集到處理器中，完成紗線的上料和稱重。

在采集到紗線的重量后，抓取機(jī)械手5動作，將紗線從稱重臺3上抓取放置于置物托盤一4上。依次上料、存儲數(shù)據(jù)、抓取，直至置物托盤一4上的30個工位全放滿，此時控制器12中生成了一組由30個紗線的重量組成的數(shù)組?？刂破?2執(zhí)行算法，從30個數(shù)據(jù)中挑選出一組，使之求和滿足預(yù)設(shè)的整袋紗線的重量，并記錄下該組數(shù)據(jù)在置物托盤一4上對應(yīng)的位置，并將位置信息傳遞給下料機(jī)械手9。算法求解成功后，置物托盤一4沿滑移導(dǎo)軌7運(yùn)動至下料工位，此時置物托盤一4原先的上料工位空出，完成下料的置物托盤二8沿轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌11運(yùn)動至上料工位，等待稱重上料，依次循環(huán)。如果控制器12求解失敗，未能從30個數(shù)據(jù)中挑出合適的一組數(shù)據(jù)滿足整袋的重量要求，則控制器12控制抓取機(jī)械手5從置物托盤一4上抓出部分紗線放置于紗線回收輸送機(jī)6上，由紗線回收輸送機(jī)6運(yùn)送至末端進(jìn)行回收，再由抓取機(jī)械手5從稱重臺3上抓取新的紗線將置物托盤一4補(bǔ)滿重新運(yùn)算，直至算法求解運(yùn)算成功，實現(xiàn)紗線的配重運(yùn)算。

下料機(jī)械手9接收到控制器12求解出的對應(yīng)的紗線位置后，待置物托盤一4運(yùn)動至下料工位時，控制器12控制下料機(jī)械手9將對應(yīng)位置的紗線依次抓取放置于后端輸送機(jī)10上，待抓取完成后，置物托盤二8載著剩余的紗線沿轉(zhuǎn)運(yùn)軌道運(yùn)送至上料工位等待，在置物托盤一4上的紗線運(yùn)算求解成功后，上料工位空出時，置物托盤二8運(yùn)動至上料工位，由控制器12控制抓取機(jī)械手5抓取新的m個紗線補(bǔ)滿置物托盤二8，使置物托盤二8上的紗線總數(shù)達(dá)到n個，控制器12再重新生成新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)并重新運(yùn)算，依次循環(huán)，實現(xiàn)紗線的配重下料。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述。顯然，本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)；或未經(jīng)改進(jìn)，將本發(fā)明的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。