1.本技术涉及自动化工业装备技术领域，尤其是一种空盘定位装置及层绕机。


背景技术：

2.层绕是焊丝生产的最后一道工序，焊丝层绕机是一种将焊丝一层一层、有规律地缠绕到焊丝盘上的机械设备。
3.层绕焊丝前，需要将焊丝的起始端弯折成钩，再将弯钩套入焊丝盘上的凹槽内，以便于焊丝稳定地缠绕在焊丝盘上。预设重量或者预设长度的焊丝完成层绕后，需要将焊丝剪断，并将其末端穿过焊丝盘上的小孔，并折弯、以防绕好的焊丝散开。
4.目前，焊丝层绕机的自动化水平不高，尤其是起头和收尾的时候，需要人工将起始段制成弯钩、套入凹槽，或者，需要人工将末端穿过小孔并折弯。


技术实现要素：

5.本技术的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种空盘定位装置及层绕机。
6.为实现以上技术目的，本技术提供了一种空盘定位装置，包括：输送机构，用于将空盘输送至检测工位；旋转机构，用于驱使处于检测工位的空盘自转；检测机构，包括第一检测件，第一检测件的检测端正对检测工位，用于检测检测工位处的空盘；其中，空盘用于缠绕焊丝，空盘上开设有勾丝槽；空盘到达检测工位后，旋转机构驱使空盘自转，以便于第一检测件检测勾丝槽。
7.进一步地，输送机构包括传送带组件，传送带组件包括传送驱动件、主动轮、从动轮和传送带；主动轮和从动轮沿第一方向间隔设置；传送带套设在主动轮和从动轮上；传送驱动件连接主动轮、用于驱动主动轮自转，通过传送带，带动从动轮跟转，进而实现传送带的流转。
8.进一步地，输送机构还包括固定件，设于传送带上，用于支持空盘。
9.进一步地，旋转机构包括：两根支撑杆，两根支撑杆沿第二方向间隔设置，任一支撑杆沿第一方向延伸设置，第一方向与第二方向垂直；旋转驱动组件，连接支撑杆、用于驱动支撑杆旋转；空盘放置在两根支撑杆上，旋转驱动组件驱动两根支撑杆旋转，使得空盘在摩擦力的作用下自转。
10.进一步地，旋转驱动组件包括旋转驱动件、同步带和至少三个同步轮；一个同步轮与一根支撑杆相连，另一个同步轮与另一根支撑杆相连，还有一个同步轮与旋转驱动件相连；同步带套设在至少三个同步轮上；旋转驱动件驱动同步轮旋转，通过同步带带动两根支撑杆同步、同向旋转。
11.进一步地，检测机构还包括调整组件，调整组件连接第一检测件、用于驱使第一检测件沿第一方向运动，从而调整第一检测件的位置。
12.进一步地，空盘定位装置还包括限位机构，限位机构包括限位件，设于输送机构的
运动路径上；输送机构向检测工位输送空盘，空盘到达检测工位后，限位件接触空盘，从而阻止空盘继续运动。
13.进一步地，空盘定位装置还包括限位机构，限位机构包括第二检测件，第二检测件的检测端正对检测工位，用于确认空盘是否到达检测工位。
14.进一步地，限位机构还包括第三检测件，用于确认空盘是否到达上料工位；输送机构用于将处于上料工位的空盘输送至检测工位。
15.本技术还提供了一种层绕机，包括上述空盘定位装置。
16.本技术提供了一种空盘定位装置，包括输送机构、旋转机构和检测机构，输送机构将空盘输送至检测工位，旋转机构驱使空盘自转，检测机构用于检测勾丝槽。每一进入空盘定位装置中的空盘，通过定位后，均呈勾丝槽对准第一检测件的状态，以便于下游设备进行使用，进而提高焊丝层绕的自动化程度。
17.本技术还提供了一种层绕机，包括上述空盘定位装置。通过空盘定位装置对空盘进行定位，下料装置搬取空盘时，任一被搬的空盘位置状态一定，下料装置将空盘搬运至层绕工位后，焊丝的起始端能够直接找到并穿入勾丝槽中，从而实现焊丝的快速层绕，提高层绕的效率。
附图说明
18.图1为本技术提供的一种空盘的结构示意图；
19.图2为本技术提供的一种空盘定位装置的俯视结构示意图；
20.图3为图2中空盘定位装置的左视结构示意图；
21.图4为图2中空盘定位装置的右视结构示意图；
22.图5为图2中空盘定位装置的主视结构示意图。
具体实施方式
23.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
24.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
29.本技术提供了一种空盘定位装置，包括：输送机构10，用于将空盘1输送至检测工位；旋转机构20，用于驱使处于检测工位的空盘1自转；检测机构30，包括第一检测件31，第一检测件31的检测端正对检测工位，用于检测检测工位处的空盘1。
30.其中，空盘1用于缠绕焊丝，空盘1上开设有勾丝槽a。勾丝槽a用于供焊丝起始端折成的弯钩穿入，或者，用于供焊丝的末端穿入。一实施方式中，空盘1上设置有两个勾丝槽a，分别用于实现焊丝起始端和末端的固定。另一实施方式中，空盘1上仅设置有一个勾丝槽a，焊丝起始端和末端均能够固定在该勾丝槽a中。
31.一具体实施例中，参照图1，空盘1为工字盘，包括用于供焊丝缠绕的筒体b，以及用于限定缠绕位置的脚部c。筒体b设置在两个脚部c之间，勾丝槽a开设在筒体b上。当然，其他实施例中，勾丝槽a也可以开设在脚部c上。
32.本技术提供的空盘定位装置用于寻找勾丝槽a的位置。具体地，在输送机构10的输送下，空盘1到达检测工位；随后，旋转机构20驱使空盘1自转。自转过程中，空盘1保持在检测工位，由于第一检测件31与检测工位的相对位置固定，第一检测件31能够持续对空盘1进行检测。当第一检测件31检测到勾丝槽a后，第一检测件31将信息反馈给控制系统，控制系统控制旋转机构20停止工作，使得空盘1保持勾丝槽a对准第一检测件31的状态。可知，当每一进入空盘定位装置中的空盘1，通过定位后，均呈勾丝槽a对准第一检测件31的状态，那么，从空盘定位装置输出的、经过定位处理的空盘1，其勾丝槽a的位置统一，以便于下游设备进行使用。
33.其中，第一检测件31可以是ccd相机（charge coupled device，电荷耦合器件），能够摄制空盘1表面的图像，并通过将摄制图像与控制系统中的标准图像进行对比，最终获取勾丝槽a的位置。或者，第一检测件31可以是距离传感器或者光电传感器，能够检测空盘1表面形状变化，并通过感知空盘1表面的凹陷，最终获取勾丝槽a的位置。本技术并不限定第一检测件31的具体结构，只要能够感知勾丝槽a的出现即可。
34.由于第一检测件31的检测范围是有限的，当待定位的空盘1的规格不同时，空盘1上勾丝槽a的位置亦有所不同。为确保第一检测件31能够检测到不同位置的勾丝槽a，可选地，检测机构30还包括调整组件32，调整组件32连接第一检测件31、用于驱使第一检测件31
沿第一方向运动，从而调整第一检测件31的位置。
35.其中，调整组件32可以采用手调丝杆、千分尺等手动调节机构，也可以采用气缸、电缸等自动调节机构。
36.具体地，在对空盘1进行定位前，通过调整组件32调整第一检测件31在第一方向上的位置，使得处于检测工位的空盘1的勾丝槽a在第一方向上的位置处于第一检测件31的检测范围内，以便于第一检测件31准确地检测勾丝槽a。另外，对另一批规格不同的空盘1进行定位前，可以再一次通过调整组件32调整第一检测件31在第一方向上的位置，以便于第一检测件31仍然能够准确检测到位置不同的勾丝槽a。
37.一实施方式中，输送机构10包括传送带组件，传送带组件包括传送驱动件11、主动轮12、从动轮13和传送带14；主动轮12和从动轮13沿第一方向间隔设置；传送带14套设在主动轮12和从动轮13上；传送驱动件11连接主动轮12、用于驱动主动轮12自转，通过传送带14，带动从动轮13跟转，进而实现传送带14的流转。
38.其中，第一方向为输送机构10的传送方向，检测工位沿第一方向设置在输送机构10的运动路径上。该实施方式中，传送带14沿第一方向延伸。
39.通过上料，空盘1进入输送机构10、并被置于传送带14上。传送驱动件11工作，驱动主动轮12旋转，带动传送带14沿第一方向、向从动轮13流转。受到传送带14的牵引，空盘1向检测工位运动。空盘1到达检测工位后，传送驱动件11停止工作，传送带14不再流转，使得空盘1停留在检测工位。
40.其中，传送驱动件11可以采用伺服电机。
41.容易想到的，传送带14从停止状态切换到运动状态时，传送带14上的空盘1受惯性影响，容易在传送带14上位移。同时，在传送带14前进的过程中，空盘1可能会在传送带14上打滑，亦会引起空盘1在传送带14上位移，从而影响传送带14准确地输送空盘1。
42.为此，输送机构10还包括固定件15，设于传送带14上，用于支持空盘1。
43.其中，固定件15可以是夹具，能够夹紧空盘1，进而固定空盘1在传送带14上。或者，固定件15可以是吸盘，能够吸住空盘1，进而固定空盘1在传送带14上。又或者，固定件15为真空腔，传送带14上开设有气孔，此时，传送带组件构成真空皮带，通过在真空腔内形成负压，空盘1能够被吸附在传送带14上。还或者，固定件15可为由多个固定块围设而成的容置框，空盘1放置在容置框内，容置框能够限定空盘1的位置。
44.一具体实施例中，参照图2至图5，固定件15包括至少一个挡板。空盘1上料时，被置于挡板和检测工位之间，且空盘1背离检测工位的一侧紧贴挡板。如此，传送带14向检测工位流转时，空盘1接触传送带14的底部受到传送带14的摩擦力，而空盘1背离检测工位的侧部受到挡板的推力，挡板能够限定空盘1在传送带14上的位置，还能够配合传送带14带动空盘1向检测工位运动，同时，挡板还能阻止空盘1向远离检测工位的方向运动。
45.其他实施方式中，输送机构10还可以采用传送辊、传送平台、传送天车等机构，只要能够向检测工位输送空盘1即可，本技术并不对输送机构10的具体结构做限定。
46.旋转机构20用于在空盘1到达检测工位后，驱使空盘1自转，以便于勾丝槽a出现在第一检测件31的检测范围内。
47.一实施方式中，旋转机构20设置在检测工位，包括连接件和驱动件，连接件可以采用夹爪、吸盘等提取构件，驱动件可以采用电机。驱动件与连接件相连，能够驱动连接件旋
转。
48.该实施方式中，空盘1到达检测工位后，连接件接触空盘1，从而使得空盘1与驱动件相连。驱动件工作，驱动连接件旋转，进而带动空盘1旋转。
49.另一实施方式中，参照图2至图5，旋转机构20包括：两根支撑杆21，两根支撑杆21沿第二方向间隔设置，任一支撑杆21沿第一方向延伸设置，第一方向与第二方向垂直；旋转驱动组件，连接支撑杆21、用于驱动支撑杆21旋转；空盘1放置在两根支撑杆21上，旋转驱动组件驱动两根支撑杆21旋转，使得空盘1在摩擦力的作用下自转。
50.为实现支撑杆21对空盘1的承接，两根支撑杆21的间距不大于脚部c的直径。空盘1置于支撑杆21后，空盘1的底部接触输送机构10，能够受到输送机构10的牵引，沿第一方向、向检测工位运动。
51.该实施方式中，输送机构10输送空盘1时，支撑杆21始终对空盘1进行承托；此时，支撑杆21还能够限定空盘1的位置，避免空盘1向输送机构10两侧运动，从而保证空盘1稳定地处于输送机构10上，并受到输送机构10的牵引、能够准确到达检测工位。
52.还需要补充的是，对不同尺寸规格的空盘1进行检测时，需要调整支撑杆21相对输送机构10的距离、以及相邻两根支撑杆21的间距，才能使得空盘既直接接触输送机构10，又直接接触支撑杆21。为简化调整过程，一实施例中，可以使得支撑杆21承托空盘1，再利用输送机构10驱动空盘1沿支撑杆21向检测到工位运动。例如，图2至图5所示的实施例中，输送机构10采用传送带组件，传送带14上设置有固定件15，固定件15采用挡板；空盘1上料后，被置于两根支撑杆21上，并悬于传送带14上方；固定件15接触空盘1远离检测工位的一侧；传送带14流转，带动固定件15、推动空盘1向检测工位运动；完成检测后，传送带14反向流转，带动固定件15回到初始工位，以便于新的、待检测的空盘1上料。
53.空盘1到达检测工位后，输送机构10停止工作，旋转驱动组件启动，驱动两根支撑杆21同步、同向、同速旋转，空盘1受到其与支撑杆21之间摩擦力的影响，随支撑杆21旋转。
54.为此，一实施例中，旋转驱动组件包括两个驱动件（如电机），分别与一根支撑杆21相连，任一支撑杆21能够受驱动件的驱动、实现自转。
55.另一实施例中，旋转驱动组件包括旋转驱动件22、同步带23和至少三个同步轮24；一个同步轮24与一根支撑杆21相连，另一个同步轮24与另一根支撑杆21相连，还有一个同步轮24与旋转驱动件22相连；同步带23套设在至少三个同步轮24上；旋转驱动件22驱动同步轮旋转，通过同步带23带动两根支撑杆21同步、同向旋转。
56.该实施例中，旋转驱动件22可采用伺服电机。
57.旋转驱动件22启动，驱动与其相连的一个同步轮24旋转，带动同步带23向流转，受到同步带23的牵引，另外两个同步轮24旋转，最终使得两根支撑杆21旋转。容易理解的，由于同步带23的传动特性，三个同步轮24具有相同的线速度。使得与两根支撑杆21相连的两个同步轮24具有相同直径，即可使得两个同步轮24具有相同的线速度和角速度，进而使得两根支撑杆21同步、同向、同速旋转。
58.进一步地，空盘定位装置还包括限位机构40，用于限定检测工位，并确保空盘1到达并停留在检测工位进行检测定位。
59.可选地，限位机构40包括限位件，设于输送机构10的运动路径上；输送机构10向检测工位输送空盘1，空盘1到达检测工位后，限位件接触空盘1，从而阻止空盘1继续运动。
60.其中，限位件可以是限位块，空盘1在输送机构10的输送下，向限位块运动，限位块能够拦住空盘1，从而阻止空盘1继续向下游运动，而限位块拦下空盘1的位置，即检测工位。
61.或者，限位件可以是限位螺杆，包括安装座和螺杆。安装座上开设有螺纹孔，螺杆与螺纹孔螺纹连接，通过旋钮螺杆，能够调节螺杆与检测工位的距离，以便于准确地阻拦空盘1。同时，还能够根据空盘1的规格调整螺杆伸出的距离，从而提高限位件的适用性。
62.可选地，限位机构40还包括缓冲件（未图示），设于限位件一侧，空盘1向检测工位运动时，先接触缓冲件，再接触限位件。容易理解的，空盘1受到输送机构10的传送，具有一定移动速度，若空盘1直接接触限位件，可能会撞击限位件，进而损害彼此的结构。具体地，在空盘1接触限位件前，具有一定移动速度的空盘1会先接触缓冲件，缓冲件能够逐渐减缓空盘1的移动速度，最终使得空盘1平稳地接触限位件。
63.其中，缓冲件可采用液压缓冲器。
64.可选地，限位机构40包括第二检测件41，第二检测件41的检测端正对检测工位，用于确认空盘1是否到达检测工位。
65.其中，第二检测件41可以采用ccd相机或者光电传感器，用于检测检测工位上是否存在物品，从而避免设备空跑。
66.可选地，限位机构40还包括第三检测件42，用于确认空盘1是否到达上料工位；输送机构10用于将处于上料工位的空盘1输送至检测工位。
67.其中，上料工位为空盘1进入输送机构10的位置，上料工位与检测工位沿第一方向间隔设置。待定位的空盘1被置入输送机构10，此时，空盘1处于上料工位处；定位时，输送机构10将上料工位处的空盘1送向检测工位。
68.通过在上料工位设置第三检测件42，以便于确认空盘1的上料是否到位，确保待定位的空盘1上料后，输送机构10再启动。
69.其中，第三检测件42可以采用ccd相机或者光电传感器。
70.一实施方式中，第二检测件41和第三检测件42还可以是配套使用的检测组件。具体地，第二检测件41和第三检测件42中的一者为信号发出单元，另一者为信号接收单元。输送机构10上没有空盘1时，信号发出单元发出的信号直接被信号接收单元获取。空盘1置入输送机构10后，空盘1会遮挡信号，进而使得信号接收单元无法接收信号，由此确认空盘1到位。
71.还需要补充的是，空盘定位装置能够逐一对空盘1进行检测定位。具体地，一个或者多个空盘1被置入输送机构10，到位后，输送机构10启动，将第一个空盘1送入检测工位，第一个空盘1完成定位后，下料、离开输送机构10，输送机构10再将第二个空盘1送入检测工位
……
以此类推。
72.或者，空盘定位装置能够同时对多个空盘1进行检测定位。具体地，多个空盘1沿第一方向排布，构成一组待定位的空盘1。此时，任一组空盘1中、各勾丝槽a的位置相对一致。在输送机构10的传送下，多个空盘1到达检测工位，此时，仅需检测其中一个空盘1的勾丝槽a，使得该空盘1的勾丝槽a正对第一检测件31，即可确认其他空盘1上勾丝槽a的位置。由于每一组空盘1中、各空盘1及各勾丝槽a的位置相对一致，经过定位的每一组空盘1的位置状态亦相对一致，同样能够方便后续处理。
73.本技术还提供了一种层绕机，包括上述的空盘定位装置。
74.层绕机还包括上料装置和下料装置，上料装置用于将待定位空盘1置入输送机构10，下料装置用于取出定位好的空盘1。
75.通过空盘定位装置对空盘1进行定位，下料装置沿预设路线搬取空盘1时，任一被搬的空盘1上、勾丝槽a的位置都是一定的。下料装置将空盘1搬运至层绕工位后，焊丝的起始端能够直接找到并穿入勾丝槽a中，以便于实现焊丝的快速层绕。
76.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。