圆锥型线轴供应装置 【发明领域】
本发明涉及一种自动向纱线卷绕装置供应圆锥型线轴的圆锥型轴线供应装置。
【发明背景】
迄今为止，圆锥型(截头圆锥形)线轴一般用作纱线的卷绕线轴。这些线轴是中空的，以便安装到卷绕装置的线轴保持部分上，并减小它们的重量。圆锥型线轴一般通过卷起一个由纸板制成的圆筒而制成。
另外，为了保持圆锥型的强度，圆锥型线轴的头部具有一个通过向内弯折线轴的小直径头侧端而形成的双结构。这样，其中叠置了多个这种圆锥型线轴的集合体成形为将一个线轴的小直径头部装入与该小直径头部相对的另一个线轴的大直径孔部分中。
现有技术中，当线轴与集合体分离时，将最上部线轴的外部抓持并从集合体分离而扭转。可替换地，将一个手指蘸入最上部线轴的小直径头侧孔部分中，从而以拉动该双结构头部的方式将线轴与集合体分离。
已经公开了一种将线轴与线轴集合体机械分离的自动装置(例如未审日本专利申请公开文件昭和61-186535(第1至13页，图6B))。
但将截头圆锥形圆锥型线轴从其中叠置这些线轴的集合体中分离需要较大的力。因此在工作效率方面，手工完成线轴分离操作是不受欢迎的。
另外，在上面地公开物中描述的机械完成分离操作的装置，构造成通过将一个指状元件压靠在位于叠置线轴端部的台阶上而将线轴从集合体中分离。因此不利的是，指状元件压靠并摩擦的一部分集合体可能会受到损坏，或者线轴会变形。特别地，当以高速完成线轴分离操作时，线轴会受到更严重的损坏或变形。
因此，本发明的一个目的是提供一种圆锥型线轴供应装置，它能够容易地将圆锥型线轴从其中叠置了多个圆锥型线轴的线轴集合体中分离出来，从而将一个线轴装配到另一个中，该圆锥型线轴供应装置能够减小对于圆锥型线轴表面形状的负面影响。
发明概述
为实现该目的，根据本发明的一个方面提供了一种圆锥型线轴供应装置，该线轴供应装置通过从一个线轴集合体中分离一个圆锥型线轴而将该圆锥型线轴供应到一个纱线卷绕装置，该线轴集合体中通过将一个线轴装入另一个线轴中而叠置了多个圆锥型线轴，该圆锥型线轴供应装置的特征在于包括：
一个分离元件，该分离元件从上述线轴集合体抓持一个任意的线轴，并将压缩空气喷射到在该被抓持的任意线轴和接合到该任意线轴上的另一个线轴之间分别由该任意线轴和上述另一个线轴的内外周边表面形成的空洞部分中，从而分离上述另一个线轴。
根据具有上述构造的本发明，可将预定的圆锥型线轴从圆锥型线轴集合体中分离，同时将对于线轴表面形状的负面影响降低到最小。
根据本发明的优选实施例，上述分离元件包括一个圆杆部分，该圆杆部分的直径略小于每个叠置线轴的小直径头部侧的孔尺寸，上述圆杆部分具有足够的长度从上述另一个线轴的小直径头部侧插入，直到圆杆部分穿透该任意线轴的至少小直径头部侧，并包括形成于圆杆部分圆周上的空气喷射孔，空气从该空气喷射孔沿径向方向向外喷射。
根据具有上述构造的本发明的方面，通过将分离元件插入其中叠置了多个圆锥型线轴的部分中并允许圆杆部分穿透该叠置部分，基本上封闭了该空洞部分。这样，喷射压缩空气可使压缩空气填充在任意线轴与上述另一个线轴之间。因此压缩空气可用于线轴分离操作而没有任何损失。
根据本发明的优选实施例，上述分离元件包括一个第二分离元件，该第二分离元件将上述圆杆部分从小直径头部中分离，同时保持已分离的线轴，从而将已分离线轴从该分离元件分离。
根据本发明，分离元件支承和导引通过喷射压缩空气而从集合体分离的圆锥型线轴。因此能够可靠地将线轴供应到卷绕装置。
根据本发明的优选实施例，还包括一个其上可安装上述线轴集合体的支座，一个驱动该支座使安装的线轴集合体垂直上升的驱动装置，一个支架，该支架保持从通过第一分离元件垂直上升的线轴集合体下落的线轴，和一个驱动装置，该驱动装置改变保持在支架上的线轴以及上述圆杆部分的方向，使线轴和圆杆部分在水平方向延伸，其中第二分离元件将水平延伸的圆杆部分从小直径头部分离，从第一分离元件上取出已分离的线轴。
根据本发明的优选实施例，上述第二分离元件包括一个接收导引件，从第一分离元件分离的线轴可置于该接收导引件上，且该接收导引件能够在所放置线轴的小直径头部从上述圆杆部分分离的方向枢转，该圆锥型线轴供应装置设有一个分离壁部分，当接收导引件枢转时该分离壁部分与置于接收导引件上的线轴干涉，从而将线轴从接收导引件分离。
根据本发明的优选实施例，上述分离元件包括用于检测已分离圆锥型线轴的传感装置，该圆锥型线轴供应装置设有一个空气喷射控制部分，当喷射压缩空气后没有检测到上述线轴时，该空气喷射控制部分操作而再次喷射压缩空气。
根据具有上述构造的本发明，如果不能通过喷射压缩空气的单个操作来分离圆锥型线轴，则再次喷射压缩空气。这样消除了对于操作者维修的需要，并能够确保地将线轴供应到卷绕装置。
根据本发明的优选实施例，还包括一个其上可安装上述线轴集合体的支座，和一个驱动该支座使安装的线轴集合体垂直上升的驱动装置，其中上述传感装置包括一个开关元件，该开关元件设置成由从通过第一分离元件垂直上升的线轴集合体下落的线轴的载荷推动一个按钮。
附图简介
图1是一个侧视图，表示根据本发明的圆锥型线轴分离部分的一个实施例。
图2是一个示意图，表示分离圆锥型线轴的工艺的步骤。
图3是一个视图，表示根据本发明的整个圆锥型线轴供应装置。
图4是一个示意图，表示接收一个已分离圆锥型线轴的接收导引件。
图5是一个示意图，表示圆锥型线轴被叠置，从而将一个线轴装配到另一个中。
优选实施例的详细描述
现在参照图1至5对本发明圆锥型线轴供应装置的一个实施例进行说明。
图5表示通过将线轴12装配到线轴11中而叠置圆锥型线轴11、12。线轴11包括一个小直径头部11A和一个大直径底部11B，线轴12的小直径头部12A装入大直径底部11B中而插入其中。在这种情况下，在小直径头部11A与小直径头部12A之间由线轴11的内周边表面和线轴12的外周边表面形成一个空洞部分11C。进一步以这种方式叠置多个线轴而形成一个细长的线轴集合体10。
线轴11、12例如是成锥形的圆锥型，并由纸板制成。这些线轴的外表面具有相同的锥角。因此当通过将一个线轴装入另一个
中而叠置线轴时，它们牢固地接合在一起而不能容易地彼此分离。现有技术中，在许多情况下，当通过手工或者使用任何机械臂机构分离线轴时，这些线轴被分别保持，其中的一个与另一个分离而扭转。
现在参照图1对本发明圆锥型线轴的分离元件1进行说明。
分离元件1具有一个圆杆部分1A，该杆部分1A的直径略小于线轴11的小直径头部11A中的孔11a的直径。分离元件1为圆柱形，并能够前后移动。在分离元件1内部设有一个空气供应通道1C。压缩空气从圆杆部分1A的圆周沿径向方向向外喷射，穿过形成于圆杆部分1A中间部分中的一个或多个空气喷射孔1B。通过开关一个供应阀21，能够从一个压缩空气源(附图中未示)经过一个与空气接头1E联接的空气管道1F将压缩空气供应到空气供应通道1C。并由分离元件控制部分20的空气喷射控制部分20B完成对供应阀21的开关控制。
线轴集合体10的形状类似于一个细长的圆柱，并通过以将线轴的小直径头部装入另一个线轴的大直径底部中的方式顺序叠置多个圆锥型线轴而制成。这样，大致示于图3中的圆锥型线轴供应装置M操作，一个接一个地将圆锥型线轴从细长线轴集合体分离，将它们供应到一个预定的纱线卷绕装置(附图中未示)。
具体地，如果假定线轴集合体10的前端侧是线轴的小直径头部侧，则前部线轴(接合到任意线轴上的另一个线轴)11从第二(任意)线轴12分离。然后如图3中所示，将线轴11供应到一个输送机6。此时，支承线轴集合体10的前部(最底部)线轴11的小直径头部11A向下延伸并压靠一个止动件2。一个夹持件3抓持从线轴11中的大直径底部11B伸出的第二线轴12的大直径底部12B。在这种状态下，线轴集合体10在垂直方向延伸。
在这种状态下，止动件2枢转。由于线轴集合体10由夹持件3抓持，且每个线轴11、12、13…牢固地装配到彼此之中，最底部线轴11不会下落。随后，分离元件1提升而将圆杆部分1A插入线轴11的小直径头部侧中的孔中。然后喷射压缩空气，将线轴11从线轴12，即线轴集合体10分离。
在分离元件1已经提升而将圆杆部分1A插入线轴集合体10中，从而使圆杆部分1A穿透线轴11的小直径头部11A中的孔11a和线轴12中的孔12a之后，将空气喷射孔1B定位在线轴11的小直径头部11A与线轴12的小直径头部12A之间的空洞部分11C中。因而支架1D不与小直径头部11A接触。
空气喷射孔1B靠近圆杆部分1A中间部分从空气供应通道1C分支出来，沿径向方向向外延伸，空气供应通道沿圆杆部分1A的中心轴线设置。在本实施例中，以等间距在圆周上形成多个空气喷射孔1B。可考虑所供应压缩空气的压力、分离线轴所需的力等而正确选择空气喷射孔1B的数量、间距和孔尺寸。圆杆部分1A的外径制成略小于线轴11的小直径头部11A中的孔11a的直径。因此圆杆部分1A能够穿过孔11a前后移动。通过允许圆杆部分1A穿透孔11a，能够基本上封闭空洞部分11C而防止喷射的空气泄漏。因而空气可得到有效利用。
当分离元件1插入线轴集合体10中时，圆杆部分1A在前进到它完全穿过线轴11的小直径头部11A中的孔11a和线轴12的小直径头部12A中的孔12a的位置之后停止。此时，支架1D不与线轴11的小直径头部11A接触，其间存在一个间隙。然后，当线轴11下落时，小直径头部11A压靠支架1D。
当分离元件1已经插入线轴集合体10中之后，空气喷射孔1B定位在线轴11的小直径头部11A与线轴12的小直径头部12A之间的空洞部分11C的基本上中心部分中。
这样，当压缩空气穿过空气供应通道1C从空气喷射孔1B喷出时，它填充该空洞部分11C，并操作而将线轴11从线轴12分离。如前所述，线轴12由夹持件3抓持。因此只有线轴11下落，并因而从线轴12向下分离。然后小直径头部11A压靠支架1D并由其保持。
现在参照图2对分离线轴11的步骤作更详细的描述。
如图2(A)中所示，线轴11压靠在止动件2上，使其小直径头部11A面朝下。这样将其中叠置了大量线轴11、12…使一个线轴装入另一个之中的线轴集合体10放置在止动件2上。然后，如图2(B)中所示，驱动夹持件3抓持第二线轴12的大直径底部12B。在这种状态下，如图2(C)中所示，止动件2枢转而提升分离元件1。一旦分离元件1被提升一个预定量，则将空气喷射孔1B定位在空洞部分11C中。支架1D在距小直径头部11A一个预定距离处停止。然后，当压缩空气喷射出来时，如图2(D)中所示，最底部线轴11从线轴集合体10分离并下落。小直径头部11A压靠并置于支架1D上。在这种状态下，当分离元件1下降时，它与置于支架1D上的线轴11一起移动。
现在参照图3和图4对根据本发明的圆锥型线轴供应装置M进行说明。
在将线轴集合体10安装在支座7上之后，如附图中所示，一个枢转驱动装置8逆时针旋转支座7。线轴集合体10因而如交替的一长两短点划线所示直立。此时，止动件2站立在一个预定位置，接收垂直升起的线轴集合体10的最底部线轴11。
然后驱动夹持件3而抓持第二最底部线轴12的大直径底部12B。当夹持件3被驱动时，即使止动件2从其预定位置枢转开，最底部线轴11也不会从线轴集合体10下落。夹持件3牢固地抓持整个线轴集合体10。
在止动件2已经从其预定位置枢转开后，在线轴11的底部形成一个大空间部分。分离元件1设置在该空间部分中，从而自由地升降。然后用一个预定控制信号驱动分离元件1，将线轴一个接一个地从集合体分离。然后将已分离的线轴供应到一个输送通道6。
分离元件1由一个驱动装置4借助于一个安装元件1G驱动提升和下降。分离元件1还可由一个枢转驱动装置4A环绕一个支承轴4a旋转地移动。
在分离元件1已经将线轴11分离并置于支架1D上且随后下降之后，如图4中所示，它枢转而将其方向改变为水平方向。然后将已分离的线轴11置于顶部开放的一个接收导引件5上并发送到该接收导引件5，使分离元件1可通过其顶部将线轴11供应到接收导引件5，该接收导引件5的底部基本上制成类似于圆柱体。随后驱动缸5A而枢转接收导引件5，将线轴11从圆杆部分1A分离。另外，在接收导引件5被枢转的同时，大直径底部11B与设置于一个位置的分离壁部分5B碰撞，在该位置它不与接收导引件5干涉而只与置于接收导引件5上的线轴11干涉。因此将线轴11从枢转接收导引件5分离并下落到一个倾斜表面9上。然后沿该倾斜表面9滚动并导引到输送通道6。
圆杆部分1A的直径略小于线轴11的小直径头部11A中的孔11a的直径。优选地施加一定的外力，从而可靠地用它们之间的摩擦将线轴11从分离元件1分离。这样将接收导引件5设置成一个第二分离元件，用于将线轴11从圆杆部分1A分离。在枢转分离元件1将线轴11发送到接收导引件5之后，当接收导引件5开始枢转时，它在线轴11拉出圆杆部分1A的方向上施加一个力。进一步枢转接收导引件5完全将线轴11从圆杆部分1A分离，从而从分离元件1取出线轴11。
将一个气缸用作驱动装置4，将一个齿条齿轮用作枢转驱动装置4A。但驱动源并没有特别限制。也可使用其它驱动装置。
另外，在上面的说明中，由分离元件1将线轴11从集合体中分离，然后导引到输送通道6。但在由分离元件1将线轴11从集合体分离之后执行的步骤没有特别限制。
另外，用于传感线轴的传感装置包括一个传感器S1，用于传感位于由夹持件3抓持的圆锥型线轴12紧上方的线轴13，和一个传感器S2，用于传感从集合体中分离并压靠在支架1D上的线轴11。
具体地，传感器S2由一个检测末端部S2a和一个开关元件构成，该检测末端部S2a可通过下落线轴11的载荷旋转地上下移动，该开关元件设置成靠近检测末端部分S2a的旋转移动中心定位一个按钮。当线轴11下落时，检测末端部S2a被向下推动并旋转地移动而推动该按钮。然后开关元件将该变化转换成一个电信号。另外，在该电信号的基础上，一个(分离元件)控制部分20的分离状态确定部分20A确定分离元件1是否已经成功地将线轴11从线轴集合体10分离。
传感器S1检测是否有由支座7供应的任何线轴留在线轴集合体10中。如果留下一些线轴，则控制部分20的升降控制部分20C提升分离元件1，穿过孔11a将圆杆部分1A插入线轴11的小直径头部11A中。然后一个空气喷射控制部分20B可控制地打开供应阀21而喷射压缩空气。如果该单个喷射操作成功地将线轴11从线轴集合体10分离，则线轴11下落到支架1D上。当传感器S2检测到下落的线轴11时，分离元件控制部分20连续完成随后的传送操作(下降和枢转已分离元件1的操作)。
如果在喷射压缩空气的单个操作之后传感器S2没有检测到线轴11，则确定部分20A确定线轴11没有从线轴集合体10分离。在该确定的基础上，空气喷射控制部分20B可控制地再次打开供应阀，从而再次喷射压缩空气。提供了一个装置执行上述工艺的程序。这些设置消除了对操作者维修的需要，并能够确保地将线轴11从线轴集合体10中分离。可进一步增加这些试验的数量，可以是三个或四个。但在本实施例中，对于喷射操作的数量可预设一个上限值，从而一旦喷射操作的数量达到该上限值，就会发出警报。
另外，如果传感器S1不再检测到任何线轴，则确定在由夹持件3抓持的一个上方再没有线轴。装置可构造成显示该事实，或者供应下一个新的线轴集合体10。
包括按钮的开关元件用作传感器S2。但传感器的类型没有特别限制。可提供一个光电传感器，直接光学传感线轴11，或者安装一个压力传感器，假设传感器能够传感到支架1D上线轴11的存在，则该压力传感器检测支架1D上线轴11的载荷。这同样适用于传感器S1。
在上述例子中，通过穿过叠置线轴的端部将压缩空气喷射到第一线轴11和第二线轴12之间的空洞部分11C中而将第一线轴11从线轴集合体10中分离，同时从线轴集合体10的端部抓持第二线轴12。
但本发明并不限于这个方面。例如，假定传感器S2没有检测到线轴，且确定第一线轴11没有从线轴集合体10中分离。然后，圆杆部分1A可提升一个节距，即提升一个等于一个线轴的量。然后可将压缩空气从原始线轴集合体喷射到位于第二线轴与第三线轴之间的该空洞部分中，该原始线轴集合体由包括第一和第二线轴的两个线轴构成的一个子集合体。然后可将该子集合体输送到不同于正常区域的一个区域。
另外，在上述实施例中，圆杆部分1A从线轴11的小直径头部11A一侧插入。但可在相反方向从支座7供应线轴，使圆杆部分1A能够从线轴的大直径底部插入，从而将大直径底部11b压靠在支架1D上。
也就是说，根据本发明，即使叠置了大量圆锥型线轴因而将一个线轴装入另一个中，圆锥型线轴供应装置也能够可靠地将线轴从线轴集合体中分离，同时将由于分离元件1在线轴表面上的过多摩擦而导致的对于线轴表面形状的负面影响降低到最小。
如上所述，根据本发明，圆锥型线轴可以简单地通过将一个带有空气喷射孔的分离元件插入线轴集合体中，并将压缩空气喷射到在该被抓持的任意线轴和接合到该任意线轴上的另一个线轴之间分别由该任意线轴和上述另一个线轴的内外周边表面形成的空洞部分中，而确保地从其中叠置了多个线轴的线轴集合体中分离，同时将对于线轴表面形状的影响减少到最小。
另外，如果圆锥型线轴不能通过喷射压缩空气的简单操作而从线轴集合体中分离，则再次喷射压缩空气。这样可消除对于操作者维修的需要，并能够可靠地将线轴供应到一个卷绕装置。