本发明属于钢帘线制造，具体涉及一种钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备。
背景技术：
1、钢帘线是采用优质高碳钢线材制成的表面具有黄铜镀层且具有特殊用途的细规格钢丝股或绳。钢帘线主要用于轿车轮胎、轻型卡车轮胎、载重型卡车轮胎、工程机械车轮胎和飞机轮胎及其他橡胶制品骨架材料，以钢帘线为骨架材料制造的轮胎具有很多优点，如重量轻省油，耐磨性好、不易爆胎、耐穿刺、弹性好、使用寿命长等。
2、钢帘线在合股捻制成型后，一般收卷在工字轮上进行包装、存放和转运，目前，在收卷和包装这一阶段很难进行全自动托管操作，现有的技术无非只是部分环节实现了自动化生产，大部分工作还是依赖于人工操作，自动化程度不足，存在较多弊端，例如：1、换轮工序时采用人工卸轮然后上空轮后由人工再次启动，不仅劳动强度大，而且换轮时需要中断放线，打乱放线节奏；2、上空轮后，由人工熔断钢丝，人工将钢丝端部穿入空轮固定，操作难度大，十分依赖于操作者的熟练度，如操作不当在绕卷过程中会造成线卷松弛、绕线不均；3、在线装箱均是由人工卸轮完毕后由一带有三轴机械手的小车进行收取，只是降低很小一部分人工工作，而且单次托盘只能码垛单一规格产品。
技术实现思路
1、针对上述问题和技术需求，本发明提供一种钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，使原先人工操作的环节，由机器人替代，智能化自动卸轮自动上轮启动，节省人工，提高绕线质量；在线装箱同时可以码垛多种规格的产品，提高了装箱效率。
2、本发明的技术方案如下：钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，包括总输送线、地轨、自动换轮平台、绕线机床和在线装箱站，所述地轨和总输送线靠近且平行设置，在地轨和总输送线两侧对应分布有一排绕线机床，自动换轮平台安装在地轨上，自动换轮平台能移动到地轨的不同位置，对准两侧的绕线机床进行满轮卸料和空轮上轮启动操作；所述总输送线的末端分为多条出料输送线，自动换轮平台将满轮卸下后放置到总输送线上，满轮在总输送线末端被分拣到不同的出料输送线上；所述在线装箱站与出料输送线对应设置，在线装箱站内设有满轮码垛托盘、空轮码垛托盘和送空轮小车，送空轮小车将站内的空轮送往自动换轮平台，出料输送线上的满轮被安放到满轮码垛托盘上。
3、进一步的方案是，所述自动换轮平台包括底板、三轴桁架、六轴机器人、导丝机座、定位缝头机构、空轮缓存位和贴标机；底板通过直线导轨连接在地轨上，六轴机器人和三轴桁架分别安装在底板上的两侧，三轴桁架上设有夹取机械手，夹取机械手上设有视觉定位相机，所述定位缝头机构、空轮缓存位和贴标机设置在三轴桁架的下方，六轴机器人端部设有末端装卸组件，六轴机器人通过末端装卸组件将绕线机床上的满轮抱出放置到定位缝头机构上，定位缝头机构对满轮缝头后，夹取机械手先将满轮搬运到贴标机上贴标，再将满轮搬运到总输送线上；所述空轮缓存位上码垛有备用空轮，夹取机械手将空轮缓存位上的空轮搬运到定位缝头机构进行空轮定位，六轴机器人通过末端装卸组件将定位完成的空轮抱出，对绕线机床进行空轮上轮启动。
4、进一步的方案是，所述末端装卸组件包括框形支架，以及连接在框形支架上的工字轮夹持机构、钢帘线熔断组件、送丝机构和辅助压轮，框型支架固定连接在六轴机器人端部，工字轮夹持机构包括丝杆支撑座、左右旋丝杆、螺母座、左夹板和右夹板，丝杆支撑座横贯设置在框型支架中，丝杆支撑座内设有左右旋丝杆，左右旋丝杆上的左旋螺牙和右旋螺牙上分别设有一个螺母座，左夹板和右夹板的根部分别固定安装在左右螺母座上，左夹板和右夹板从框型支架的正面向外伸出，左右旋丝杆正向或反向旋转，带动左夹板和右夹板分开或靠近。
5、进一步的方案是，所述钢帘线熔断组件设置在左夹板、右夹板所夹持区域的正中上方，钢帘线熔断组件包括v型导向槽和熔断器，v型导向槽连接在框型支架下表面，熔断器固定设置在v型导向槽上方，熔断器的下方设有熔断夹爪。
6、进一步的方案是，所述送丝机构通过伸缩气缸连接在框型支架的背面，伸缩气缸驱动整个送丝机构前后移动；送丝机构包括升降气缸、送丝导轮、夹丝气爪一、夹丝气爪二和导丝气爪一，在框形支架中部设有矩形缺口，辅助压轮设置在矩形缺口处，辅助压轮通过压轮气缸与框形支架固定连接，辅助压轮能从矩形缺口向外伸出，压在工字轮芯轴上；所述矩形缺口上方设有夹丝气爪一，夹丝气爪一安装在升降气缸上，升降气缸驱动夹丝气爪一上下移动，矩形缺口下方对应设有夹丝气爪二，夹丝气爪二的下方对应设有导丝气爪一，所述送丝导轮设置在夹丝气爪一的正上方，送丝导轮通过导轮气缸连接在框形支架上，导轮气缸驱动送丝导轮前后伸缩移动。
7、进一步的方案是，所述导丝机座设置在六轴机器人和三轴桁架之间的底板上，导丝机座包括挑丝导轮、连板、x轴轨道、支架和y轴轨道，挑丝导轮固定设置在连板端部，挑丝导轮下方设有夹爪，连板固定在x轴轨道上，x轴轨道安装在支架顶部，支架底部滑动连接在y轴轨道上，y轴轨道固定设置在底板上。
8、进一步的方案是，所述定位缝头机构包括双臂协作机台、双臂协作机台上设有相对的第一手臂和第二手臂，第一手臂和第二手臂端部均能在三维空间内自由活动，双臂协作机台两侧分别设有一组放轮工位，满盘或空盘的工字轮搬运到放轮工位上，第一手臂和第二手臂协作对满盘工字轮进行缝头操作。
9、进一步的方案是，所述第一手臂端部安装有第一爪部，第二手臂端部安装有第二爪部，第一爪部上设有导丝气爪二和夹丝气爪三，第二爪部上设有钩扣、夹丝气爪四和夹丝气爪五；所述工字轮的端面边缘处设有第一穿线孔、第二穿线孔和一个扭簧卡扣，扭簧卡扣设置在两个穿线孔之间，第一爪部和第二爪部协作，先将满轮的帘线头从第一穿线孔穿出工字轮，再从第二穿线孔穿入工字轮，扭簧卡扣压住两孔之间的钢帘线；所述第一爪部和第二爪部上各设有一个力感应器，力感应器能感应到第一爪部和第二爪部拉动钢帘线的力度。
10、进一步的方案是，所述放轮工位包括第一支架、第二支架、轮托和压线滚轮，第一支架和第二支架并排设置，第一支架顶部通过轴承座连接轮托，轮托底部设有旋转电机，工字轮被放置在轮托上，轮托带动工字轮旋转；第二支架上设有压线滚轮，压线滚轮对准工字轮排线区域，压线滚轮能上下升降以及向工字轮移动，压住工字轮上的钢帘线；
11、进一步的方案是，所述绕线机床上设有转轴、定花型气缸、压紧气缸、排线轮、接近开关、满轮找孔激光传感器和空轮找孔激光传感器，工字轮两侧端面上有花型，压紧气缸与转轴相对设置，工字轮一端芯部横向装入转轴，转轴带动工字轮旋转，压紧气缸从另一端顶在工字轮端面上，压紧气缸的花型与工字轮端面的花型凹凸嵌合，定花型气缸与压紧气缸平行设置，定花型气缸顶紧压紧气缸顶盘后部。
12、进一步的方案是，所述工字轮安装位置的上方设有排线轮，排线轮能横向移动，钢帘线经排线轮引导缠绕在工字轮上，当工字轮上的钢帘线达到定长时，排线轮移动到居中位置，所述接近开关能够监测绕在工字轮上的钢帘线长度；
13、进一步的方案是，所述工字轮的芯轴上开设有穿丝孔，空轮找孔激光传感器通过横向气缸安装在工字轮上方，空轮找孔激光传感器能定位到工字轮芯轴的穿丝孔位置，两个满轮找孔激光传感器分别对准工字轮的端面边缘设置，当工字轮转过一定角度，满轮找孔激光传感器发射的激光根据找孔要求给满轮定位。
14、进一步的方案是，所述总输送线和出料输送线的交界处设有扫码分流位，出料输送线包括待检测输送线、人工检验输送线和抓取位输送线，满轮在扫码分流位被分为合格品和待检品，合格品放入抓取位输送线，待检品放入待检测输送线，待检测输送线的上层为人工检验输送线，待检测输送线末端设有第一提升机，第一提升机能将待检品提升到人工检验输送线上，等待人工检验，人工检验输送线上还设有翻转检验位，翻转检验位能检测待检品的平滑度，人工检验输送线端部设有第二提升机，第二提升机将平滑度检测合格的产品放入抓取位输送线，与合格品一同向前流转，等待抓取码垛。
15、进一步的方案是，所述在线装箱站还包括在线装箱三轴桁架、z轴夹具、视觉扫描器，z轴夹具安装于在线装箱三轴桁架上，z轴夹具能在x、y、z轴方向上移动，夹取抓取位输送线上的合格品工字轮进行码垛，z轴夹具上设有视觉扫描器，能对下方的成品工字轮扫描定位；所述在线装箱三轴桁架下方设有满轮码垛托盘、空轮码垛托盘、缓存位、不合格收料车和隔板码垛区，z轴夹具能将合格品码放到满轮码垛托盘，将不合格品码放到不合格收料车上，将无法搭配的满轮码放到缓存位，当合格品码垛满一层后，z轴夹具能吸取隔板码垛区中的隔板，放置到满层层面上。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对钢帘线收卷流水线的所有工序进行改造，从卸轮、空轮启动、满轮缝头（穿丝过孔）、贴标、在线装箱码垛等环节均实现了自动化生产，人工不再是整个工作流程的操作主角，只承担管理整套自动化设备的任务，大大降低了劳动强度，提高了工作效率。安装在六轴机器人的端部的末端装卸组件，同时具有搬运工字轮、熔断钢帘线和辅助空轮穿丝的功能，结构集成度和操作精细度都很高，能取得优于人工的操作效果；定位缝头机构中通过两个操作手臂互相配合，采用卡扣压接固定的方式完成满轮缝头，相比于传统的打结固定，这种方式不仅更简洁，操作难度低，而且在取用时不会影响到轮面上的帘线，定位缝头机构同时具有定位功能，能将空轮转动到适合上轮的角度，而力学感应器保证了帘线头处的松紧得宜；总输送线、出料输送线和在线装箱站的互相配合，保证了满轮工字轮的自动分拣和分类存放，人工只需要对其中一些待测品进行再检验，不需要承担原有的搬运或分类工作，能减少操作误差，提高工作效率。
1.钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：包括总输送线、地轨、自动换轮平台、绕线机床和在线装箱站，所述地轨和总输送线靠近且平行设置，在地轨和总输送线两侧对应分布有一排绕线机床，自动换轮平台安装在地轨上，自动换轮平台能移动到地轨的不同位置，对准两侧的绕线机床进行满轮卸料和空轮上轮启动操作；所述总输送线的末端分为多条出料输送线，自动换轮平台将满轮卸下后放置到总输送线上，满轮在总输送线末端被分拣到不同的出料输送线上；所述在线装箱站与出料输送线对应设置，在线装箱站内设有满轮码垛托盘、空轮码垛托盘和送空轮小车，送空轮小车将站内的空轮送往自动换轮平台，出料输送线上的满轮被安放到满轮码垛托盘上。
2.根据权利要求1所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述自动换轮平台包括底板、三轴桁架、六轴机器人、导丝机座、定位缝头机构、空轮缓存位和贴标机；底板通过直线导轨连接在地轨上，六轴机器人和三轴桁架分别安装在底板上的两侧，三轴桁架上设有夹取机械手，夹取机械手上设有视觉定位相机，所述定位缝头机构、空轮缓存位和贴标机设置在三轴桁架的下方，六轴机器人端部设有末端装卸组件，六轴机器人通过末端装卸组件将绕线机床上的满轮抱出放置到定位缝头机构上，定位缝头机构对满轮缝头后，夹取机械手先将满轮搬运到贴标机上贴标，再将满轮搬运到总输送线上；所述空轮缓存位上码垛有备用空轮，夹取机械手将空轮缓存位上的空轮搬运到定位缝头机构进行空轮定位，六轴机器人通过末端装卸组件将定位完成的空轮抱出，对绕线机床进行空轮上轮并启动。
3.根据权利要求2所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述末端装卸组件包括框形支架，以及连接在框形支架上的工字轮夹持机构、钢帘线熔断组件、送丝机构和辅助压轮，框型支架固定连接在六轴机器人端部，工字轮夹持机构包括丝杆支撑座、左右旋丝杆、螺母座、左夹板和右夹板，丝杆支撑座横贯设置在框型支架中，丝杆支撑座内设有左右旋丝杆，左右旋丝杆上的左旋螺牙和右旋螺牙上分别设有一个螺母座，左夹板和右夹板的根部分别固定安装在左右螺母座上，左夹板和右夹板从框型支架的正面向外伸出，左右旋丝杆正向或反向旋转，带动左夹板和右夹板分开或靠近。
4.根据权利要求3所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述钢帘线熔断组件设置在左夹板、右夹板所夹持区域的正中上方，钢帘线熔断组件包括v型导向槽和熔断器，v型导向槽连接在框型支架下表面，熔断器固定设置在v型导向槽上方，熔断器的下方设有熔断夹爪。
5.根据权利要求4所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述送丝机构通过伸缩气缸连接在框型支架的背面，伸缩气缸驱动整个送丝机构前后移动；送丝机构包括升降气缸、送丝导轮、夹丝气爪一、夹丝气爪二和导丝气爪一，在框形支架中部设有矩形缺口，辅助压轮设置在矩形缺口处，辅助压轮通过压轮气缸与框形支架固定连接，辅助压轮能从矩形缺口向外伸出，压在工字轮芯轴上；所述矩形缺口上方设有夹丝气爪一，夹丝气爪一安装在升降气缸上，升降气缸驱动夹丝气爪一上下移动，矩形缺口下方对应设有夹丝气爪二，夹丝气爪二的下方对应设有导丝气爪一，所述送丝导轮设置在夹丝气爪一的正上方，送丝导轮通过导轮气缸连接在框形支架上，导轮气缸驱动送丝导轮前后伸缩移动。
6.根据权利要求2所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述导丝机座设置在六轴机器人和三轴桁架之间的底板上，导丝机座包括挑丝导轮、连板、x轴轨道、支架和y轴轨道，挑丝导轮固定设置在连板端部，挑丝导轮下方设有夹爪，连板固定在x轴轨道上，x轴轨道安装在支架顶部，支架底部滑动连接在y轴轨道上，y轴轨道固定设置在底板上。
7.根据权利要求2所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述定位缝头机构包括双臂协作机台、双臂协作机台上设有相对的第一手臂和第二手臂，第一手臂和第二手臂端部均能在三维空间内自由活动，双臂协作机台两侧分别设有一组放轮工位，满盘或空盘的工字轮搬运到放轮工位上，第一手臂和第二手臂协作对满盘工字轮进行缝头操作。
8.根据权利要求7所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述第一手臂端部安装有第一爪部，第二手臂端部安装有第二爪部，第一爪部上设有导丝气爪二和夹丝气爪三，第二爪部上设有钩扣、夹丝气爪四和夹丝气爪五；所述工字轮的端面边缘处设有第一穿线孔、第二穿线孔和一个扭簧卡扣，扭簧卡扣设置在两个穿线孔之间，第一爪部和第二爪部协作，先将满轮的帘线头从第一穿线孔穿出工字轮，再从第二穿线孔穿入工字轮，扭簧卡扣压住两孔之间的钢帘线；所述第一爪部和第二爪部上各设有一个力感应器，力感应器能感应到第一爪部和第二爪部拉动钢帘线的力度。
9.根据权利要求8所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述放轮工位包括第一支架、第二支架、轮托和压线滚轮，第一支架和第二支架并排设置，第一支架顶部通过轴承座连接轮托，轮托底部设有旋转电机，工字轮被放置在轮托上，轮托带动工字轮旋转；第二支架上设有压线滚轮，压线滚轮对准工字轮排线区域，压线滚轮能上下升降以及向工字轮移动，压住工字轮上的钢帘线。
10.根据权利要求1所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述绕线机床上设有转轴、定花型气缸、压紧气缸、排线轮、接近开关、满轮找孔激光传感器和空轮找孔激光传感器，工字轮两侧端面上有花型，压紧气缸与转轴相对设置，工字轮一端芯部横向装入转轴，转轴带动工字轮旋转，压紧气缸从另一端顶在工字轮端面上，压紧气缸的花型与工字轮端面的花型凹凸嵌合，定花型气缸与压紧气缸平行设置，定花型气缸顶紧压紧气缸顶盘后部。
11.根据权利要求10所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述工字轮安装位置的上方设有排线轮，排线轮能横向移动，钢帘线经排线轮引导缠绕在工字轮上，当工字轮上的钢帘线达到定长时，排线轮移动到居中位置，所述接近开关能够监测绕在工字轮上的钢帘线长度。
12.根据权利要求11所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述工字轮的芯轴上开设有穿丝孔，空轮找孔激光传感器通过横向气缸安装在工字轮上方，空轮找孔激光传感器能定位到工字轮芯轴的穿丝孔位置，满轮找孔激光传感器对准工字轮的端面边缘设置，当工字轮转过一定角度，满轮找孔激光传感器发射的激光根据找孔要求给满轮定位。
13.根据权利要求1所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述总输送线和出料输送线的交界处设有扫码分流位，出料输送线包括待检测输送线、人工检验输送线和抓取位输送线，满轮在扫码分流位被分为合格品和待检品，合格品放入抓取位输送线，待检品放入待检测输送线，待检测输送线的上层为人工检验输送线，待检测输送线末端设有第一提升机，第一提升机能将待检品提升到人工检验输送线上，等待人工检验，人工检验输送线上还设有翻转检验位，翻转检验位能检测待检品的平滑度，人工检验输送线端部设有第二提升机，第二提升机将平滑度检测合格的产品放入抓取位输送线，与合格品一同向前流转，等待抓取码垛。
14.根据权利要求13所述的钢帘线成品轮自动卸轮、自动上轮启动、在线装箱成套设备，其特征在于：所述在线装箱站还包括在线装箱三轴桁架、z轴夹具、视觉扫描器，z轴夹具安装于在线装箱三轴桁架上，z轴夹具能在x、y、z轴方向上移动，夹取抓取位输送线上的合格品工字轮进行码垛，z轴夹具上设有视觉扫描器，能对下方的成品工字轮扫描定位；所述在线装箱三轴桁架下方设有满轮码垛托盘、空轮码垛托盘、缓存位、不合格收料车和隔板码垛区，z轴夹具能将合格品码放到满轮码垛托盘，将不合格品码放到不合格收料车上，将无法搭配的满轮码放到缓存位，当合格品码垛满一层后，z轴夹具能吸取隔板码垛区中的隔板，放置到满层层面上。
