Устройство защиты от запутывания для буфера подачи нити

 

Изобретение относится к нижеподающим устройствам и направлено на улучшение эксплуатационных свойств. Оно имеет буфер для подачи волоконной нити из накопительной катушки в подающее устройство, установленное на руке робота, которая свободно движется в помещении. Буфер для подачи нити содержит средство торможения нити и, по меньшей мере, одну подвижную направляющую для нити, на которую воздействует осевая нагрузка. Нить подается из накопительной катушки через средство торможения через направляющую нити и далее по направлению к подающему устройству таким образом, что осевая нагрузка действует так, что создается буфер подачи нити между средством торможения и подающим устройством, причем буфер имеет переменную длину. По меньшей мере один направляющий стержень, предназначенный для направления подвижной направляющей нити, установлен со средством, которое вызывает тормозящий эффект движения вниз подвижной направляющей нити для того, чтобы предотвратить запутывание нити, подаваемой через подвижную направляющую нити после быстрого падения указанной подвижной направляющей нити. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Изобретение относится к буферу подачи нити, который предназначен для подачи волоконной нити из накопительной катушки в аппарат, расположенный на руке робота, которая свободно движется в помещении, и такого типа, который описан в заявке на американский патент 08/693155.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Производство усиленных волокнами продуктов из термоусадочных пластмассовых материалов может быть автоматизировано при использовании промышленного робота, с помощью которого устройство подачи волокон может управляться так, что может подаваться точное количество волокон, которые ориентированы так, что достигается максимальная прочность, и при этом волокна не выступают за пределы внешнего пластикового слоя продукта. Благодаря возможности робота выполнять повторяющиеся движения, качество этих продуктов может быть существенно повышено, одновременно могут быть решены проблемы, связанные с плохими условиями работы, усталостью при выполнении однообразного труда.

Устройство подачи волокон предпочтительно располагается в подающей головке, которая может быть установлена на подвижной руке робота. Одна или большее количество волоконных нитей подаются в подающую головку, которая отрезает нити на куски требуемой длины. Скорость подачи волоконной нити может быть в диапазоне приблизительно до 10 метров в секунду. При такой скорости трудно остановить подачу без риска запутывания нити.

С помощью признаков, описанных в вышеуказанной старой заявке эффективно решаются проблемы, описанные выше.

Однако оказалось, что при этом все еще сохраняется некоторый риск запутывания, когда обойма, в которой установлена подвижная направляющая нити, с высокой скоростью движется вниз. Когда обойма достигает самого нижнего положения, может произойти отскок, который ослабляет подаваемую волоконную нить, и которая по этой причине запутывается.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ В связи с этим настоящее изобретение направлено на устройство, устанавливаемое в буфере подачи нити, которое решает вышеописанную проблему.

Для решения этой проблемы предназначено устройство защиты от запутывания для буфера подачи нити для волоконной нити, подаваемой из источника и вдоль пути, состоящего из первой направляющей нити, которая предназначена для приема нити с источника, зажимаемой тормозящей поверхности, на которую нить подается из первой направляющей; тормозящего элемента, движение которого управляет тормозящей поверхностью, предназначенного для торможения движения нити, проходящей вдоль тормозящей поверхности; подвижной направляющей нити, расположенной на пути нити, проходящей вдоль тормозящей поверхности, держателя, состоящего из двух установленных, по существу, вертикально направляющих стержней, поддерживающих подвижную направляющую нити с обеспечением возможности ее движения; дополнительную направляющую, которая следует за подвижной направляющей нити на пути нити, и вдоль которого нить вытягивается; причем держатель, позволяет подвижной направляющей нити передвигаться вдоль нити так, что уменьшается длина пути нити до тормозящего элемента, который прижат к тормозящей поверхности, и также позволяет подвижной направляющей нити двигаться так, что увеличивается расстояние между тормозящей поверхностью и дополнительной направляющей нити для поглощения ослабления нити на пути между тормозящей поверхностью и дополнительной направляющей нити, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из указанных направляющих стержней имеет средство, установленное так, что создается тормозящий эффект движению вниз подвижной направляющей нити для предотвращения запутывания нити, подаваемой через подвижную направляющую нити после быстрого падения указанной подвижной направляющей нити.

Устройство по изобретению может включать средство для торможения подвижной направляющей нити, состоящее из дорожки движения нижнего конца первого из указанных вертикальных направляющих стержней, который позволяет нижнему концу этого направляющего стержня слегка передвигаться по направлению к другому направляющему стержню, благодаря чему сокращается расстояние между двумя направляющими стержнями у их нижних концов и создается зажимной тормозящий эффект указанной подвижной направляющей нити при ее движении вниз. Дорожка движения нижнего конца первого из двух вертикальных направляющих стержней может состоять, например, из дорожки качения шарика.

В устройстве по изобретению силовой поршень может быть установлен вблизи к нижнему концу первого из указанных вертикальных направляющих стержней, который толкает указанный нижний конец первого направляющего стержня по направлению к другому направляющему стержню, чтобы создавался зажимной тормозящий эффект указанной подвижной направляющей нити.

Для определения быстрого движения вниз указанной подвижной направляющей в устройстве по изобретению может быть установлен датчик, причем указанный датчик включен таким образом, что заставляет силовой поршень выполнить рабочий ход, заставляющий нижний конец первого из вертикальных направляющих стержней передвигаться по направления к другому направляющему стержню, когда датчик определяет быстрое движение вниз подвижной направляющей нити. Устройство по изобретению также может включать центральный блок, принимающий от датчика сигнал скорости движения вниз подвижной направляющей нити, сравнивающий его с пороговым значением и подающий выходной сигнал, который включает силовой поршень при значении скорости, превышающий пороговое значение.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР Настоящее изобретение будет ниже описано со ссылкой на одни из вариантов воплощения, который схематично изображен на прилагаемых чертежах, на которых фиг.1 показывает вид сверху буфера подачи нити в соответствии с настоящим изобретением, в котором подвижная направляющая нити движется по направлению вверх, и фиг. 2 показывает соответствующий вид, изображающий подвижную направляющую нити по фиг.1 при ее движении вниз.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ Буфер подачи нити, в соответствии с чертежами, содержит стенд 10 с двумя вертикальными направляющими стержнями 11. На стенде 10 установлен коленчатый рычаг 12, с ушком 13 для нити, которое предназначено для нити 15, разматывающейся с катушки 14. Нить может представлять собой многоволоконную нить из стекла, углеродных волокон или синтетических волокон. Ушко 13 для нити установлено так, что оно обеспечивает проход нити, по существу, без трения.

Нить движется по направлению вверх с катушки 14, которая размещена на уровне земли через ушко 13 для нити и далее через штангу 16, которая изменяет направление вытягивания вертикально вниз между направляющими стержнями 11. Направляющая 17 нити подвижно направляется направляющими стержнями и имеет дополнительное ушко 13 для нити, через которое проходит нить 15. Затем нить проходит от направляющей 17 нити по направлению вверх в направляющий канал 18 нити, который направляет нить дальше к не показанной руке робота.

Тормоз нити работает совместно со штангой 16 и он состоит из зажимной пластины 19, которая установлена на внешнем краю пневматического цилиндра 20, который соединен со стендом 10. Зажимная пластина может быть прижата к штанге 16 и отведена от нее благодаря работе цилиндра 20, с помощью чего подача нити останавливается.

Буфер подачи нити работает следующим образом.

При нормальной подаче вытягивание нити через ушки 13 для нитей и штангу 16, создает равномерное сопротивление нити, которое обеспечивает предпочтительную равномерную подачу нити. Если рука робота перемещается в помещении так, что в данный момент времени следует подавать большее или меньшее количество нити, направляющая 17 нити может передвигаться вверх и вниз, соответственно, вдоль направляющих стержней, с помощью чего производится быстрая компенсация длины нити.

Если выдача подача нити должна быть остановлена, это выполняется путем включения пневматического цилиндра 20, который прижимает зажимную пластину 19 к штанге 16. После этого подача нити на конце руки робота будет продолжаться в течение короткого момента времени пока направляющая 17 нити движется вверх вдоль направляющих стержней 11 до тех пор, пока вытягивание нити не будет остановлено. Когда настанет момент возобновления подачи, она начнется с требуемым предварительным натяжением нити, без риска возникновения петель или узлов на нити.

Один из вертикальных направляющих стержней 11 стенда 10 установлен таким образом, что имеется возможность перемещения его нижнего конца в направлении к расположенному напротив вертикальному направляющему стержню и от него с помощью шарика 21 или аналогичного устройства, которое может перемещаться в поперечной канавке 22. При нормальной работе нижний конец указанного первого вертикального направляющего стержня 11 находится в нейтральном положении, как показано на фиг.1, в котором обойма, на которой расположена подвижная направляющая 17 нити, движется вверх.

Средство, вызывающее движение указанного подвижно установленного нижнего конца первого направляющего стержня, предпочтительно, представляет собой силовой поршень 23, который установлен с возможностью выполнения такого поперечного движения при быстром движении обоймы вниз, причем этот силовой поршень 23 установлен с целью уменьшения расстояния между двумя вертикальными направляющими стержнями настолько, чтобы обойма с подвижной направляющей 17 нити зажималась в клинообразной форме и благодаря этому не создавала отскока.

Движение обоймы предпочтительно отслеживается датчиком 24 так, что быстрое движение обоймы вниз заставляет датчик выдавать сигнал, предназначенный для включения силового поршня 23. Этот датчик, предпочтительно, соединен с центральным блоком 25, который принимает сигнал датчика 24, который отражает текущую скорость обоймы, при этом сигнал сравнивается с пороговым значением в указанном центральном блоке, благодаря чему центральный блок выдает выходной сигнал, включающий силовой поршень 23, когда измеренная скорость движения обоймы вниз превышает указанное пороговое значение.

Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом воплощения, но возможны несколько вариантов его воплощения в рамках прилагаемой формулы изобретения. Например, направляющие стержни могут быть заменены на другое средство управления буфером волоконной нити. Кроме того, средство пружины может заменить действие силы тяжести на направляющее средство 17 для нити.

Формула изобретения

1. Устройство защиты от запутывания для буфера подачи (15) нити из источника (14) и вдоль пути, включающее первую направляющую (13) нити, которая предназначена для приема нити с источника, зажимную тормозящую поверхность, на которую нить подается из первой направляющей, тормозящий элемент, движение которого управляет тормозящей поверхностью, предназначенный для торможения движения нити, проходящей вдоль тормозящей поверхности, подвижную направляющую (17) нити, расположенную на пути нити, проходящей вдоль тормозящей поверхности, держатель (10), состоящий из двух установленных, по существу, вертикально направляющих стержней (11), поддерживающих подвижную направляющую нити с обеспечением возможности ее движения, дополнительную направляющую (13), которая следует за подвижной направляющей нити на пути нити, и вдоль которого нить вытягивается, причем держатель позволяет подвижной направляющей (17) нити передвигаться вдоль нити так, что уменьшается длина пути нити до тормозящего элемента, который прижат к тормозящей поверхности, и также позволяет подвижной направляющей нити двигаться так, что увеличивается расстояние между тормозящей поверхностью (16) и дополнительной направляющей (13) нити для поглощения ослабления нити на пути между тормозящей поверхностью и дополнительной направляющей нити, в которой, по меньшей мере, один из указанных направляющих стержней (11) имеет средство (21, 22), установленное так, что создается тормозящий эффект движения вниз подвижной направляющей (17) нити для предотвращения запутывания нити (15), подаваемой через подвижную направляющую (17) нити после быстрого падения указанной подвижной направляющей нити.

2. Устройство по п. 1, в котором средство (21, 22), установленное для того, чтобы вызывать торможение подвижной направляющей (17) нити, состоит из дорожки (22) движения нижнего конца первого (11) из указанных вертикальных направляющих стержней, который позволяет нижнему концу этого направляющего стержня слегка передвигаться по направлению к другому направляющему стержню, благодаря чему сокращается расстояние между двумя направляющими стержнями у их нижних концов и с помощью чего создается зажимной тормозящий эффект указанной подвижной направляющей нити при ее движении вниз.

3. Устройство по п. 2, в котором дорожка (22) движения нижнего конца первого из двух вертикальных направляющих стержней состоит из дорожки качения шарика.

4. Устройство по п. 2, в котором силовой поршень (23) установлен вблизи к нижнему концу первого из указанных вертикальных направляющих стержней (11), который толкает указанный нижний конец первого направляющего стержня по направлению к другому направляющему стержню, чтобы создавался зажимной тормозящий эффект указанной подвижной направляющей (17) нити.

5. Устройство по п. 4, в котором для определения быстрого движения вниз указанной подвижной направляющей (17) установлен датчик (24), причем указанный датчик включен таким образом, что заставляет силой поршень (23) выполнить рабочий ход, заставляющий нижний конец первого из вертикальных направляющих стержней (11) передвигаться по направлению к другому направляющему стержню, когда датчик определяет быстрое движение вниз подвижной направляющей нити.

6. Устройство по п. 5, в котором центральный блок (25) принимает от датчика (24) сигнал скорости движения вниз подвижной направляющей (17) нити, сравнивает его с пороговым значением и подает выходной сигнал, включающий силовой поршень (23), при значении скорости, превышающей пороговое значение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2