1.本发明涉及棉纤维检测技术领域，具体为一种棉纤维转运与收纳设备。


背景技术：

2.乌斯特公司研发了一款针对棉纤维进行全方位检验的高端仪器hvi1000棉纤维检验平台，即大容量纤维测试仪，采用先进的模块化设计，有长度/强度、颜色/杂质、马克隆值等3套模块，可在人工操作下实现棉纤维集成化检验。hvi检验机器检验迅速，能够在40秒内测试一个棉样，而且检验精准，检验数据一致性高，目前国内外均有棉纤维性能测试仪的大量使用，如美国的hvi1000和国内陕西长岭的xji128pro棉纤维性能测试仪，国内90％的纤维检测所和大部分有较强实力的客户企业，也使用棉纤维性能测试仪开展棉纤维检测。
3.与国外相比，国内种植的棉纤维家庭单元占比较高、棉纤维产地气候条件差异较大，且棉纤维质量良莠不齐，使得国内棉纤维生产季节所需检验的棉纤维样本数量多、质量波动大。国内棉纤维独有的特点，造成在使用hvi检验平台时，相较于国外存在如下现状1)工作强度大，操作时间长，工作效率低；2)操作人员易疲劳引起检测误差；3)操作手法和熟练程度不同，导致检验结果差异；4)纤维粉尘引起职业病和5)旺季人员不足和淡季人员空闲的问题，制约着棉纤维检测效率和效益；在设计实现进行棉纤维自动化检测时，目前国内外都是采用人工进行操作。
4.所以，如何设计一种棉纤维转运与收纳设备，成为我们当前要解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种棉纤维转运与收纳设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种棉纤维转运与收纳设备，包括三轴转运平台、棉纤维收纳机构和收纳套筒，所述三轴转运平台包括固定平台、xyz轴方向的三个模组、滑动平台和一个气动夹爪，所述气动夹爪包括夹爪和气缸，所述气动夹爪位于所述滑动平台上部，且所述气动夹爪的两个夹爪所在的平面与xy平面平行，所述气动夹爪与所述滑动平台通过螺栓固定连接，所述棉纤维收纳机构包括固定底座、推杆漏斗基座、收纳套筒底座、内凸台收纳套筒底座、双杆气缸、推杆气缸、推杆气缸固定件、漏斗、漏斗固定件、方形连接件和滑杆模块，所述推杆漏斗基座上部设有固定底座上表面，所述推杆漏斗基座设置于所述固定底座上表面上部，并通过角码与所述固定底座上表面固定连接，所述推杆漏斗基座一侧设有双杆气缸，所述双杆气缸与所述推杆漏斗基座固定连接，所述双杆气缸远离所述推杆漏斗基座一侧设有推杆气缸，所述推杆气缸通过所述推杆气缸固定件与所述双杆气缸的下部推杆固定连接，所述双杆气缸的下部推杆还连接有方形连接件，所述方形连接件远离所述推杆漏斗基座一侧设有漏斗固定件，所述漏斗固定件上部设有漏斗，所述漏斗与所述推杆气缸的中心线重合，所述固定底座上表面上部与所述漏斗的中心线重合的位置设有内凸台收纳套筒底座，所述固定底座上表面上部还设有收纳套筒底座，所述内凸
台收纳套筒底座和所述收纳套筒底座与所述固定底座上表面通过螺栓固定连接，所述收纳套筒为中空圆筒，所述气动夹爪在夹紧时形成内径为圆环，且所述气动夹爪形成的圆环的中心线与所述收纳套筒的中心线重合。
7.进一步地，所述收纳套筒的内径为36mm，外径为38mm，高度为188mm。
8.进一步地，所述气动夹爪夹紧时形成内径为36mm的圆环。
9.进一步地，所述收纳套筒底座、内凸台收纳套筒底座的内径为42mm，所述收纳套筒底座、内凸台收纳套筒底座的高度为40mm，所述内凸台收纳套筒底座内部设有所述凸台，所述凸台与所述内凸台收纳套筒底座一体成型制作，且所述内凸台收纳套筒底座内部凸台的外径为34mm，所述凸台高度为25mm。
10.进一步地，所述双杆气缸包括双杆推杆腔、双推杆和推块，所述双杆气缸位于所述推杆漏斗基座上部，且所述双杆气缸的推进方向垂直于xy平面，所述双杆气缸的行程为100mm，所述双杆气缸收回状态下，所述推块与所述固定底座上表面的垂直距离为540mm，所述双杆气缸与所述推杆漏斗基座通过螺栓紧固连接。
11.进一步地，所述推杆气缸的推进方向垂直于xy平面，所述推杆气缸与所述推杆气缸固定件通过螺栓紧固连接。
12.进一步地，所述方形连接件位于推杆气缸固定件的下部，且所述方形连接件垂直方向上的长度为200mm，所述方形连接件、所述推杆气缸固定件与所述推块通过螺栓固定连接。
13.进一步地，所述漏斗固定件包括大圆环、小圆环和连接杆通孔，所述漏斗固定件的大圆环的中心线与所述漏斗出口的中心线重合，所述漏斗出口的外径与所述漏斗固定件的大圆环的内径相等，所述漏斗出口与所述漏斗固定件的大圆环通过胶水粘合连接，所述方形连接件与所述漏斗固定件上的连接杆通孔通过螺栓紧固连接。
14.进一步地，所述滑杆模组包括滑杆和滑杆座，所述滑杆座位于所述推杆漏斗基座的固定梁上部，所述滑杆座与所述固定梁通过螺栓紧固连接，所述滑杆垂直于xy平面，所述滑杆与所述滑杆座通过螺栓紧固连接，所述漏斗固定件的小圆环嵌套在所述滑杆外部，且所述漏斗固定件的小圆环的内径与所述滑杆的外径相等。
15.进一步地，所述推杆气缸包括推杆腔、单推杆和推杆头。所述推杆头为外径等于34mm的圆柱体，所述推杆头与单推杆通过螺母紧固连接，所述推杆气缸的中心线与所述漏斗出口的中心线重合，所述推杆气缸的行程为200mm，所述推杆气缸在伸出状态时，所述推杆头与所述漏斗出口之间距离为40mm；
16.所述漏斗出口的内径为42mm，所述漏斗出口的中心线与所述内凸台收纳套筒底座的中心线重合，所述内凸台收纳套筒底座与所述固定底座通过螺栓紧固连接。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种棉纤维转运与收纳设备通过三轴转运平台、棉纤维收纳机构和收纳套筒的相互配合实现棉纤维检验样本的转运与收纳的自动化，该种棉纤维转运与收纳设备稳定可靠，与人工相比较，能大大降低人工操作过程中造成的误差，从而提高棉纤维样本检验的准确性，使用该设备将工人与棉纤维样本分离，从而大大降低了检测人员身体受到棉纤维的伤害，该种棉纤维转运与收纳设备可长时间运转，从而降低了因工人紧缺而造成的棉纤维样本检测不及时的情况，大大提高了国内棉花的检测效率，改善棉纤维检验中的人力困局，提高棉纤维的检验效益。
附图说明
18.图1是本发明一种棉纤维转运与收纳设备的整体结构示意图；
19.图2是本发明的三轴转运平台结构示意图；
20.图3是本发明的收纳套筒结构示意图；
21.图4是本发明的棉纤维收纳机构结构示意图；
22.图5是本发明的棉纤维收纳机构结构局部图；
23.图6是本发明的棉纤维收纳机构固定梁结构示意图；
24.图7是本发明的气动夹爪结构示意图；
25.图8是本发明的内凸台收纳套筒底座截面剖视图；
26.图9是本发明的漏斗固定件结构示意图。
27.图中：1-三轴转运平台；101-固定平台；102-xyz三轴模组；103-气动夹爪；104-气缸；105-夹爪；106-滑动平台；2-收纳套筒；3-棉纤维收纳机构；301-内凸台收纳套筒底座；302-收纳套筒底座；303-漏斗固定件；304-大圆环；305-小圆环；306-连接杆通孔；307-漏斗；308-推杆气缸固定件；309-推杆气缸；310-推杆腔；311-单推杆；312-推杆头；313-双杆气缸；314-双杆推杆腔；315-双推杆；316-推块；317-方形连接件；318-滑杆模组；319-滑杆；320-滑杆座；321-推杆漏斗基座；322-固定底座上表面；323-固定底座；324-固定梁；4-凸台；5-漏斗出口。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-4，本发明提供一种棉纤维转运与收纳设备，包括三轴转运平台1、收纳套筒2和棉纤维收纳机构3，所述三轴转运平台1由固定平台101、xyz轴方向的三个模组102、滑动平台106和一个气动夹爪103组成，所述气动夹爪103包括夹爪105和气缸104，所述气动夹爪103位于所述滑动平台106上部，且所述气动夹爪103的两个夹爪105所在的平面与xy平面平行，所述气动夹爪103与所述滑动平台106通过螺栓固定连接，所述三轴转运平台1用于将收纳套筒2在收纳套筒底座302和内凸台收纳套筒底座301之间进行转运，所述棉纤维收纳机构3包括固定底座323、推杆漏斗基座321、收纳套筒底座302、内凸台收纳套筒底座301、双杆气缸313、推杆气缸309、推杆气缸固定件308、漏斗307、漏斗固定件303、方形连接件317和滑杆模组318，所述推杆漏斗基座321上部设有固定底座上表面322，所述推杆漏斗基座321设置于所述固定底座上表面322上部，并通过角码与所述固定底座上表面322固定连接，所述推杆漏斗基座321一侧设有双杆气缸313，所述双杆气缸313与所述推杆漏斗基座321固定连接，所述双杆气缸313远离所述推杆漏斗基座321一侧设有推杆气缸309，所述推杆气缸309通过所述推杆气缸固定件308与所述双杆气缸313的下部推杆固定连接，所述双杆气缸313的下部推杆还连接有方形连接件317，所述方形连接件317远离所述推杆漏斗基座321一侧设有漏斗固定件303，所述漏斗固定件303上部设有漏斗307，所述漏斗307与所述推杆气缸309的中心线重合，所述固定底座上表面322上部与所述漏斗307的中心线重合的位置设
有内凸台收纳套筒底座301，所述固定底座上表面322上部还设有收纳套筒底座302，所述内凸台收纳套筒底座301和所述收纳套筒底座302与所述固定底座上表面322通过螺栓固定连接，所述收纳套筒2为中空圆筒。
30.其中，所述收纳套筒2的内径为36mm，外径为38mm，高度为188mm，所述收纳套筒2的外径为38mm，是为了与棉纤维性能检测仪的马克隆检测口进行配合。
31.其中，所述气动夹爪103在夹紧状态下会形成一个圆环，圆环的内径等于36mm，且圆环的中心线与所述收纳套筒2的中心线重合，所述气动夹爪103用于夹取收纳套筒2。
32.其中，所述收纳套筒底座302、内凸台收纳套筒底座301的内径为42mm，所述收纳套筒底座302、内凸台收纳套筒底座301的高度为40mm，所述内凸台收纳套筒底座301内部设有所述凸台4，所述凸台4与所述内凸台收纳套筒底座301一体成型制作，且所述内凸台收纳套筒底座301中凸台4的外径为34mm，所述凸台4高度为25mm，所述凸台4的作用是防止棉纤维从收纳套筒2中漏出。
33.其中，所述双杆气缸313包括双杆推杆腔314、双推杆315和推块316，所述双杆气缸313位于所述推杆漏斗基座321上，且所述双杆气缸313的推进方向垂直于xy平面，所述双杆气缸313的行程为100mm，所述双杆气缸313收回状态下，所述推块316与所述固定底座上表面322的垂直距离为540mm，所述双杆气缸313与所述推杆漏斗基座321通过螺栓固定在一起，所述双杆气缸313的作用是带动漏斗307向下移动扣在位于内凸台收纳套筒底座301中的收纳套筒2上。
34.其中，所述推杆气缸309的推进方向垂直于xy平面，所述推杆气缸309与所述推杆气缸固定件308通过螺栓紧固连接。
35.其中，所述方形连接件317位于推杆气缸固定件308的下方，且所述方形连接件317垂直方向上的长度为200mm，所述方形连接件317、所述推杆气缸固定件308与所述推块316通过螺栓固定连接。
36.其中，所述漏斗固定件303包括大圆环304、小圆环305和连接杆通孔306，所述漏斗固定件303的大圆环304的中心线与所述漏斗出口5的中心线重合，所述漏斗出口5的外径与所述漏斗固定件303的大圆环304的内径相同，所述漏斗出口5与所述漏斗固定件303的大圆环304通过胶水固定连接，所述方形连接件317与漏斗固定件303上的连接杆通孔306通过螺栓紧固连接。
37.其中，所述滑杆模组318包括滑杆319和滑杆座320，所述滑杆座320位于所述推杆漏斗基座321的固定梁324上，所述滑杆座320与所述固定梁324通过螺栓紧固连接，所述滑杆319垂直于xy平面，所述滑杆319与所述滑杆座320通过螺栓紧固连接，所述漏斗固定件303的小圆环305嵌套在所述滑杆319上，且所述漏斗固定件303的小圆环305的内径与所述滑杆319的外径相同，所述滑杆模组318的作用是使漏斗307上下运动的过程更加的稳定。
38.其中，所述推杆气缸309包括推杆腔310、单推杆311和推杆头312。所述推杆头312为外径等于34mm的圆柱体，所述推杆头312与单推杆311通过螺母紧固连接，所述推杆气缸309的中心线与所述漏斗出口5的中心线重合，所述推杆气缸309的行程为200mm，所述推杆气缸309在伸出的状态下，所述推杆头312位于所述漏斗出口5下方40mm，所述推杆气缸309的作用是将漏斗307中的棉花送入收纳套筒2中；
39.所述漏斗出口5的内径为42mm，所述漏斗出口5的中心线与所述内凸台收纳套筒底
座301的中心线重合，所述内凸台收纳套筒底座301与所述固定底座323通过螺栓固定。
40.工作原理：该发明中所述的原点位置为如图1所示的固定平台101的一侧，首先，气动夹爪103的两个夹爪105形成的圆环中点的坐标为(600mm，200mm，850mm)，xyz三轴模组102的z轴模组从初始位置向-x方向移动100mm，xyz三轴模组102的x轴模组从初始位置向y方向移动400mm，启动气动夹爪103从收纳套筒底座302内抓取收纳套筒2，控制系统控制xyz三轴模组102的z轴模组向上移动50mm，xyz三轴模组102的x轴模组从当前位置向-y轴方向移动100mm，xyz三轴模组102的z轴模组从当前位置向-x轴方向移动100mm，xyz三轴模组102的z轴模组从当前位置向-z轴方向移动50mm，启动气动夹爪103将收纳套筒2放入内凸台收纳套筒底座301内部，然后控制系统控制双杆气缸313向下运动100mm，此时漏斗出口5下部与收纳套筒2的上部相接触，然后控制系统将棉纤维通过管道输送至漏斗307内，并开启推杆气缸309，单推杆311往复推进若干次，将棉纤维推进收纳套筒2内部，当棉纤维输送完毕后，控制系统控制推杆气缸309收回、双杆气缸313收回，控制气动夹爪103将收纳套筒2夹住，xyz三轴模组102的z轴模组从当前位置向z轴方向移动50mm，xyz三轴模组102的z轴模组从当前位置向x轴方向移动100mm，xyz三轴模组102的x轴模组从当前位置向y轴方向移动100mm，xyz三轴模组102的z轴模组从当前位置向-z轴方向移动50mm，启动气动夹爪103将收纳套筒2放入收纳套筒底座302内部，xyz三轴模组102的x轴模组从当前位置向-y方向移动400mm，xyz三轴模组102的z轴模组从初始位置向x方向移动100mm，至此，xyz三轴模组102的x轴和z轴模组回到初始位置，完成一轮循环操作，棉纤维马克隆检测结束后，将空的收纳套筒2放置于收纳套筒底座302中。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。