智能纱架多机械手换纱系统设计.pdf

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1、2015年2月机床与液压Feb．2015第43卷第3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．03．016智能纱架多机械手换纱系统设计邹鲲，余娟，白延星(东华大学机械工程学院，上海201620)摘要：智能纱架多机械手换纱系统集绕纱、搬运、中转、续纱机械手为一体，采用集中管理、分布控制的思想．设计了基于CAN总线的多机械手分布式控制系统，通过LabVIEW软件实现了人机界面的交互完成对换纱系统的操作．并对系统中的核心部分续纱机械手进行合理的路径规划，使其行走路径尽可能短，进

2、一步节省换纱时间，该系统实现了阿克明斯特地毯织机的换纱自动化，节约了人工和时问成本，提高了地毯织造的效率。关键词：多机械手；换纱；分布式控制；CAN总线；LabVIEW；路径规划中图分类号：TP242．2文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)3-060—4DesignofReplacingYarnSystemofIntelligentCreelMulti—Robotz0UKun，SHEJuan，BAIYanxing(CollegeofMechanicalEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，Ch

3、ina)Abstract：ThereplacingyarnsystemoftheintelligentcreelMuhi—robotisintegratedinunityofwinding，transporting，transitingandsupplyingrobots．ThedistributedcontrolsystemofMuhi—robotforintelligentcreelbasedonCANbuswasdesignedthatadoptedtheideaofcentralizedmanagementanddistributedcontro1．In

4、teractiveinterfaceandtheoperatingwereachievedbyusingLabVIEWsoft—ware．Thepathplanningofthesupplyingrobotwhichwasthecorepartinthesystembasedonthestandardoftheshortestdistancewasproposedaimedatthetimeofreplacingyarnmaybeevershorter．AutomaticreplacingyarnintheAxminstercarpetloomcanbedone

5、，whichsavedthelaborandtimecosts，andimprovedtheeficiencyofweavingcarpetsalso．Keywords：Multi—robot；Replacingyarn；Distributedcontrolsystem；CANbus；LabVIEW；Pathplanning0前言方纱架的工业自动化。系统通过机械手对纱架上的纱中国地毯业起步于20世纪80年代中期，近年来线进行换纱续纱．代替人工劳动力。一方面，系统计中国房地产业、旅游业和酒店业发展迅速，地毯销量算机对订单图案进行分析，计算所需用纱量，控制绕以每年2

6、0％的速度持续增长⋯。阿克明斯特地毯图纱部分绕取需要的纱线；另一方面，系统通过对前方案多样、花色丰富，比簇绒地毯更受客户欢迎，因此地毯织机的织造进行监控，获取用纱情况。计算机根广泛用于会议场馆、高级酒店等地，市场需求量持续据用纱情况，向续纱机械手发送指令，要求其到规定增长。但是传统阿克明斯特地毯织机织造效率偏低，位置完成换纱续纱动作。系统包括四部分：纱架、续这其中主要原因是织机换纱依靠人工，经统计，一幅纱机械手、中转机械手和绕纱机械手。41TI、宽10m长的多花色地毯图案换纱需要两天时图1为系统空间布局图，前方为阿克明斯特地毯间．故而如何缩短换纱时间成为了提高地

7、毯织造效率织机。传统的含有纱管的纱筒不适用于系统自动化续的关键。纱过程，所以纱架储纱方式采用线团，如图2所示。针对阿克明斯特地毯生产工艺以及市场需求，文续纱机械手是系统的核心部分，续纱机械手从传送带中设计了一种新型换纱系统，该换纱系统将完全放弃上接收装满纱团的中转箱，再把中转箱中的纱团运送传统的人工换纱方法，采用多机械手结构完成纱线的到纱架规定位置进行接纱操作。中转机械手是绕纱机成卷、运送和接纱等动作，并采用基于智能体的分层械手与续纱机械手的桥梁．它负责到不同的绕纱机械控制思想构建了智能纱架多机械手分布式控制系统，手前将纱团从绕纱机械手上取下并将其放人中转箱为使

8、换纱时间更短，对系统中的