專利名稱：染料轉運裝置和染料溶解設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及染整設備領域，更具體地，涉及一種染料轉運裝置和染料溶解設備。
背景技術：
筒子紗染色具有工藝流程短、能耗低、纖維損耗低、成品品質高、紗線斷頭少等優(yōu)點，在我國印染行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應用。染料是筒子紗染色必不可少的原料之一， 不僅對提高產(chǎn)品的色牢度、上色率等有顯著效果，而且在染色產(chǎn)品顏色過深時，還可以起修色、剝色的作用。染料配送的精確度，直接影響了產(chǎn)品的色光和顏色深淺，從而決定了染色產(chǎn)品的一次符樣率，如何保證一次符樣率、提高產(chǎn)品質量是本領域需要解決的技術問題。現(xiàn)有技術采用人工的方式，根據(jù)染色處方由人工在稱料間將粉狀染料倒入盛放染料的容器(例如稱料桶)中進行稱量，再由人工進行運送并投入輔助罐中。粉狀染料的種類繁多，人工秤量時，由于疏忽差錯，會發(fā)生以下問題(I)發(fā)生誤稱、漏稱的問題。(2)在人工投入粉狀染料時，投料的時間無法精確地控制，還可能出現(xiàn)誤投現(xiàn)象。(3)技術檔案和資料完全靠人工的經(jīng)驗積累與人工記錄，無法實現(xiàn)技術檔案的電腦信息化管理，不能完成技術數(shù)據(jù)的在線調(diào)用與核對。(4)生產(chǎn)現(xiàn)場會放置大量的藥桶，嚴重了污染環(huán)境，會對工人造成傷害。(5)不僅耗時耗力，而且精確度低，導致產(chǎn)品經(jīng)常由于色不準或符樣達不到要求而需要返修，極大地降低了生產(chǎn)率，造成了資源和能源的重復浪費。例如，國外企業(yè)色差在4 級以上時的一次符樣率高達90%以上，而我國大多數(shù)染色廠家的一次符樣率僅為50% 70%，只有少數(shù)優(yōu)秀企業(yè)在色差達到4級以上時的一次符樣率可達80%。這與我國大部分廠家仍采用落后的人工粉狀染料加料方式有很大的關系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種染料轉運裝置和染料溶解設備，以解決現(xiàn)有技術污染嚴重、 耗時、耗力的問題。為解決上述技術問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種染料轉運裝置，包括 基座；機械手，機械手包括夾持部和用于驅動夾持部的驅動部；位置調(diào)節(jié)單元，位置調(diào)節(jié)單元設置在基座上，位置調(diào)節(jié)單元驅動機械手運動；控制單元，控制單元控制位置調(diào)節(jié)單元將機械手移動到目標位置，并控制機械手進行抓取和釋放動作。進一步地，位置調(diào)節(jié)單元包括縱向調(diào)節(jié)單元和橫向調(diào)節(jié)單元，縱向調(diào)節(jié)單元與基座連接，橫向調(diào)節(jié)單元在縱向調(diào)節(jié)單元的驅動下沿縱向運動。進一步地，縱向調(diào)節(jié)單元包括導向柱、第一驅動單元和滑板，滑板在第一驅動單元的驅動下沿導向柱運動。進一步地，第一驅動單元包括同步帶和用于驅動同步帶的第一電機，滑板與同步帶固定連接。
進一步地，橫向調(diào)節(jié)單元包括基板、梁和第二驅動單元，梁在第二驅動單元的驅動下相對基板運動，機械手與梁的端部連接，橫向調(diào)節(jié)單元通過基板與縱向調(diào)節(jié)單元連接。進一步地，第二驅動單元包括同步帶和用于驅動同步帶的第二電機，基板與同步帶固定連接。進一步地，染料轉運裝置還包括回轉單元，位置調(diào)節(jié)單元通過回轉單元可樞轉地設置在基座上。進一步地，回轉單元包括第一齒輪、驅動電機和可樞轉地設置在基座上的第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，位置調(diào)節(jié)單元安裝在第二齒輪上，驅動電機通過第一齒輪驅動第二齒輪運動。進一步地，夾持部包括臂，臂的第一端與驅動部連接，夾持部的個數(shù)為兩個。進一步地，染料轉運裝置還包括行走單元，行走單元與基座連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種染料溶解設備，包括染料筒、染料助劑缸和染缸；染料溶解設備還包括稱重平臺和上述的染料轉運裝置；染料轉運裝置通過染料轉運裝置的機械手抓取用于盛放染料的容器；染料轉運裝置依次移動到染料筒、稱重平臺、染料助劑缸和染缸處，以分別依次完成取料、稱重、溶解、傾倒的操作。本發(fā)明中的染料轉運裝置，不但可以避免由于染料桶亂放而導致的污染問題，還能通過自動實現(xiàn)染料的轉運，既節(jié)省了人力又提高了工作效率，具有結構簡單、操作方便、 成本低的特點。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I示意性示出了本發(fā)明中的染料轉運裝置的整體結構示意圖；圖2示意性示出了縱向調(diào)節(jié)單元的結構示意圖；圖3示意性示出了機械手的結構示意圖；以及圖4示意性示出了染料溶解設備的整體結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。作為本發(fā)明的第一方面，提供了一種染料轉運裝置。如圖I和圖2所示，染料轉運裝置包括基座160、機械手150、位置調(diào)節(jié)單元和控制單元(未示出)。其中，機械手150包括夾持部和用于驅動夾持部的驅動部153。位置調(diào)節(jié)單元設置在基座160上，位置調(diào)節(jié)單元驅動機械手150運動?？刂茊卧刂莆恢谜{(diào)節(jié)單元將機械手150移動到目標位置，并控制機械手150進行抓取和釋放動作?？刂茊卧梢允俏⑻幚砥骰騊LC控制器等。機械手150用于實現(xiàn)對盛放染料的容器的取放。例如，當需要端起容器時，首先控制單元控制位置調(diào)節(jié)單元在豎直方向上運動，使機械手150位于合適的高度，然后再控制位置調(diào)節(jié)單元在水平方向上運動，使機械手150到達容器處，最后，再控制機械手150對容器進行抓取。完成抓取后，位置調(diào)節(jié)單元在豎直方向上運動，使機械手150及容器的支撐面，然后，再將容器轉移到目標位置并釋放對容器的抓取，從而實現(xiàn)了對染料的轉運。當然， 機械手150對容器的抓取方式可以是多種多樣的，例如夾持、托起、利用真空或電磁吸住等方式。本發(fā)明中的染料轉運裝置，不但可以避免由于染料桶亂放而導致的污染問題，還能實現(xiàn)染料的自動轉運，既節(jié)省了人力又提高了工作效率，具有結構簡單、操作方便、成本低的特點。優(yōu)選地,位置調(diào)節(jié)單元包括縱向調(diào)節(jié)單元110和橫向調(diào)節(jié)單元120,縱向調(diào)節(jié)單元 110與基座160連接，橫向調(diào)節(jié)單元120在縱向調(diào)節(jié)單元110的驅動下沿縱向運動。特別地， 縱向調(diào)節(jié)單元110和橫向調(diào)節(jié)單元120可以是氣缸、油缸、鏈式傳動機構、帶式傳動機構、絲杠等，只要能夠實現(xiàn)在垂直和水平方向的位置調(diào)節(jié)即可。在縱向調(diào)節(jié)單元110和橫向調(diào)節(jié)單元120的復合運動下，可以將機械手150調(diào)節(jié)到平面內(nèi)的目標位置處。優(yōu)選地，縱向調(diào)節(jié)單元110包括導向柱113、第一驅動單元112和滑板111，滑板 111在第一驅動單元112的驅動下沿導向柱113運動。作為一種優(yōu)選的實施方式，第一驅動單元112包括同步帶1121和用于驅動同步帶1121的第一電機1122，滑板111與同步帶 1121固定連接。進一步地，導向柱113的個數(shù)為四個，每兩個為一組，每組導向柱113上分別設置有一個同步帶1121和一塊滑板111。兩組導向柱113分別設置在橫向調(diào)節(jié)單元120 的兩側，兩個第一驅動單元112共用一個第一電機1122進行驅動。橫向調(diào)節(jié)單元120分別與兩個滑板111連接，這樣，就可以通過一個第一電機1122，使兩側的同步帶1121同步運動，從而在豎直方向上進行調(diào)節(jié)?？刂茊卧c第一電機1122電連接，通過控制第一電機 1122的啟停，就可控制縱向調(diào)節(jié)單元110的運動。優(yōu)選地，橫向調(diào)節(jié)單元120包括基板123、梁121和第二驅動單元，梁121在第二驅動單元的驅動下相對基板123運動，機械手150與梁121的端部連接。特別地，第二驅動單元包括同步帶和用于驅動同步帶的第二電機122,基板123與同步帶固定連接。進一步地, 基板123與縱向調(diào)節(jié)單元110的滑板111連接。這樣，當?shù)诙姍C122驅動同步帶運動時， 由于基板123是固定的，梁121可以在水平方向上進行運動。在一個優(yōu)選的實施例中，染料轉運裝置還包括回轉單元130，位置調(diào)節(jié)單元通過回轉單元130可樞轉地設置在基座160上。通過回轉單元130，可以對機械手150在三維空間內(nèi)實現(xiàn)定位，從而可以適用于工況更加復雜的場合，提高了轉運的效率。優(yōu)選地，回轉單元130包括第一齒輪131、驅動電機133和可樞轉地設置在基座160上的第二齒輪132，第一齒輪131與第二齒輪132嚙合，位置調(diào)節(jié)單元安裝在第二齒輪132上，驅動電機133通過第一齒輪131驅動第二齒輪132運動。于是，驅動電機133帶動第一齒輪131回轉，然后再由第一齒輪131驅動第二齒輪132回轉，從而實現(xiàn)回轉的功能。當然，回轉單元130也可以采用其它形式，例如渦輪渦桿等形式。請參考圖I和圖3，夾持部包括臂152，臂152的第一端與驅動部153連接，夾持部的個數(shù)為兩個，驅動部153驅動兩個夾持部打開或夾緊。優(yōu)選地，驅動部153可以是氣缸、 油缸、絲杠等。這樣，通過驅動部153的伸縮，可以增大或縮小兩個臂152之間的間距，從而實現(xiàn)抓取(例如夾持)或釋放操作。優(yōu)選地，夾持部還可以包括托板154，此時，臂152的第二端與托板154連接。由于托板154是水平方向設置的，因此可以通過托板154實現(xiàn)托的動作，這使得對容器的夾持更加可靠，例如，可以利用托板154托住容器(例如盆)的邊沿，同時，還可利用臂152實現(xiàn)對邊沿的夾持。進一步地，機械手150還包括安裝板151，驅動部 153安裝在安裝板151上，同時，機械手150通過安裝板151安裝在橫向調(diào)節(jié)單元120 (特別是梁121)上。優(yōu)選地，請參考圖I，染料轉運裝置還包括行走單元140，行走單元140與基座160 連接。這樣，通過行走單元140可以使染料轉運裝置進行整體運動，以便到達多個不同的工位。在圖I所示的實施例中，行走單元140包括滾輪142和電機141，可以通過電機141驅動滾輪142運動，從而實現(xiàn)行走功能。當然，行走單元140也可以采用其它任何可能的方式， 例如軌道式。作為本發(fā)明的第二方面，提供了一種染料溶解設備。請參考圖4，染料溶解設備包括染料筒200、染料助劑缸400和染缸500。染料溶解設備還包括稱重平臺300和上述的染料轉運裝置100。染料轉運裝置100通過染料轉運裝置100的機械手150抓取用于盛放染料的容器；染料轉運裝置100依次移動到染料筒200、稱重平臺300、染料助劑缸400和染缸 500處，以分別依次完成取料、稱重、溶解、傾倒的操作。工作時，染料轉運裝置100先將盛放染料的容器夾持在其機械手150上，然后，控制單元根染色處方的要求控制機械手150移動到相應的染料筒200處，以避免取料錯誤的問題。接著，上料裝置(未示出)將染料筒200內(nèi)的染料取出并放置到容器內(nèi)。然后，染料轉運裝置100將容器移動到稱重平臺300上，由稱重平臺300對容器內(nèi)的染料進行稱重，從而避免了誤稱、漏稱的問題。然后，染料轉運裝置100將稱重完畢的容器移動到染料助劑缸 400處，控制單元根據(jù)稱重的結果，向容器內(nèi)注入適當?shù)娜玖现鷦?，從而實現(xiàn)染料的溶解和精確配制。最后，控制單元根據(jù)預定的投料時間控制染料轉運裝置100將已經(jīng)溶解好的染料倒入染缸500內(nèi)，從而避免了誤投現(xiàn)象。另外，控制單元還可以將每次的操作過程詳細地記錄下來，形成完整的技術檔案和資料，以便實現(xiàn)信息化管理，便于對各種技術數(shù)據(jù)進行在線調(diào)用與核對。本發(fā)明通過染料轉運裝置及其機械手和控制單元，大大提高一次符樣率，能有效提高生產(chǎn)效率、減少能源消耗及人工費，可實現(xiàn)及時化生產(chǎn)和一次準確化生產(chǎn)，使染料溶解過程實現(xiàn)了節(jié)能、降耗、安全、可靠、少污染的清潔生產(chǎn)，還降低了生產(chǎn)成本。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種染料轉運裝置，其特征在于，包括基座(160)；機械手(150)，所述機械手(150)包括夾持部和用于驅動所述夾持部的驅動部(153)；位置調(diào)節(jié)單元，所述位置調(diào)節(jié)單元設置在所述基座(160)上，所述位置調(diào)節(jié)單元驅動所述機械手(150)運動；控制單元，所述控制單元控制所述位置調(diào)節(jié)單元將所述機械手(150)移動到目標位置，并控制所述機械手(150)進行抓取和釋放動作。
2.根據(jù)權利要求I所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述位置調(diào)節(jié)單元包括縱向調(diào)節(jié)單元(110)和橫向調(diào)節(jié)單元(120)，所述縱向調(diào)節(jié)單元(110)與所述基座(160)連接，所述橫向調(diào)節(jié)單元(120)在所述縱向調(diào)節(jié)單元(110)的驅動下沿縱向運動。
3.根據(jù)權利要求2所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述縱向調(diào)節(jié)單元(110)包括導向柱(113)、第一驅動單元(112)和滑板(111)，所述滑板(111)在所述第一驅動單元(112) 的驅動下沿所述導向柱(113)運動。
4.根據(jù)權利要求3所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述第一驅動單元(112)包括同步帶(1121)和用于驅動所述同步帶(1121)的第一電機(1122)，所述滑板(111)與所述同步帶(1121)固定連接。
5.根據(jù)權利要求2所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述橫向調(diào)節(jié)單元(120)包括基板(123)、梁(121)和第二驅動單元，所述梁(121)在所述第二驅動單元的驅動下相對所述基板(123)運動，所述機械手(150)與所述梁(121)的端部連接，所述橫向調(diào)節(jié)單元(120) 通過所述基板(123)與所述縱向調(diào)節(jié)單元(110)連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述第二驅動單元包括同步帶和用于驅動所述同步帶的第二電機(122)，所述基板(123)與所述同步帶固定連接。
7.根據(jù)權利要求I所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述染料轉運裝置還包括回轉單元(130)，所述位置調(diào)節(jié)單元通過所述回轉單元(130)可樞轉地設置在所述基座(160) 上。
8.根據(jù)權利要求7所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述回轉單元(130)包括第一齒輪(131)、驅動電機(133)和可樞轉地設置在所述基座(160)上的第二齒輪(132)，所述第一齒輪(131)與所述第二齒輪(132)嚙合，所述位置調(diào)節(jié)單元安裝在所述第二齒輪(132) 上，所述驅動電機(133)通過所述第一齒輪(131)驅動所述第二齒輪(132)運動。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述夾持部包括臂 (152)，所述臂(152)的第一端與所述驅動部(153)連接，所述夾持部的個數(shù)為兩個。
10.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的染料轉運裝置，其特征在于，所述染料轉運裝置還包括行走單元(140),所述行走單元(140)與所述基座(160)連接。
11.一種染料溶解設備，包括染料筒(200)、染料助劑缸(400)和染缸(500);其特征在于，所述染料溶解設備還包括稱重平臺(300)和權利要求1-10中任一項所述的染料轉運裝置(100)；所述染料轉運裝置(100)通過所述染料轉運裝置(100)的機械手(150)抓取用于盛放染料的容器；所述染料轉運裝置(100)依次移動到所述染料筒(200)、稱重平臺(300)、染料助劑缸 (400)和染缸(500)處，以分別依次完成取料、稱重、溶解、傾倒的操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種染料轉運裝置和染料溶解設備。染料轉運裝置包括基座；機械手，機械手包括夾持部和用于驅動夾持部的驅動部；位置調(diào)節(jié)單元，位置調(diào)節(jié)單元設置在基座上，位置調(diào)節(jié)單元驅動機械手運動；控制單元，控制單元控制位置調(diào)節(jié)單元將機械手移動到目標位置，并控制機械手進行抓取和釋放動作。本發(fā)明中的染料轉運裝置，不但可以避免由于染料桶亂放而導致的污染問題，還能通過自動實現(xiàn)染料的轉運，既節(jié)省了人力又提高了工作效率，具有結構簡單、操作方便、成本低的特點。
文檔編號B65G47/90GK102583044SQ20121006040
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權日2012年3月8日
發(fā)明者單忠德, 吳雙峰, 李乃亮 申請人:機械科學研究總院先進制造技術研究中心