CN106143983B - 一种紧凑型手持绕带机的机械结构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型手持绕带机的机械结构及使用方法。本发明包括机箱机构、手柄机构、按键调节机构、供料机构、散热机构和豁口弹性撑开机构；机箱机构包括一个机箱壳体，壳体内设置有电机、风扇、按键调节模块和控制器；手柄机构与机箱机构一体成型；其内部设置有扳机单元、无线通讯模块和电源模块。本发明中的机箱机构固定在变速箱侧边，减少了变速箱侧面空间浪费，使得整个机器更加紧凑，外形尺寸小巧，从而便于操作和存放。进气口设置在风扇背面，将外界空气吸入机箱机构的壳体内部，在电机的两个侧面开有出风口，从而在电机和控制器附近形成空气制冷通道；手柄机构与变速箱呈前后设置，保证豁口与物体接近方向一致，便于操作者判断。

Description

一种紧凑型手持绕带机的机械结构及使用方法

技术领域

本发明属于机电自动化领域，针对各类线束包胶机，具体的提出一种紧凑型手持绕带机的机械结构及使用方法。

背景技术

线束是多种机电设备的网络主体。特别地，汽车线束作为一种零部件商品，具有百亿美元年产值。是一个分布广泛的工业

就汽车行业而言，没有线束也就不存在汽车电路。线束是指由铜材冲制而成的接触件端子(连接器)与电线电缆压接后，外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等，以线束捆扎形成连接电路的组件。线束产业链包括电线电缆、连接器、加工设备、线束制造和下游应用产业，线束应用非常广泛，可用在汽车、家用电器、计算机和通讯设备、各种电子仪器仪表等方面，车身线束连接整个车身。

汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线，它们各自都有允许负载电流值，配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例，0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等；0.75规格线适用于牌照灯，前后小灯、制动灯等；1.0规格线适用于转向灯、雾灯等；1.5规格线适用于前大灯、喇叭等；主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。这只是指一般汽车而言，关键要看负载的最大电流值，例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用，它们的线径都比较大，起码有十几平方毫米以上，这些"巨无霸"电线就不会编入主线束内。线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后，工人就按照排线板的规定来截线排线了。

整车主线束一般分成发动机(点火、电喷、发电、起动)、仪表、照明、空调、辅助电器等部分，有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束，就好像树杆与树枝一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分，前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因，一些汽车的线束分成车头线束(包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池)、车尾线束(尾灯总成、牌照灯、行李箱灯)、篷顶线束(车门、顶灯、音响喇叭)等。线束上各端头都会打上标志数字和字母，以标明导线的连接对象，操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上，这在修理或更换线束时特别有用。同时，电线的颜色分为单色线和双色线，颜色的用途也有规定，一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色，例如规定单黑色专用于搭铁线，红单色用于电源线，不可混淆。

线束用机织线或塑料粘带包裹，出于安全、加工和维修方便，机织线包裹已经淘汰，现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接，采用联插件或线耳。联插件用塑料制成，分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接，线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。

目前，国内外线束包扎仍然采用人工方式进行包扎，包扎方式落后，生产效率低。为了适应国内外日益竞争激烈的劳动力市场，自动包胶机的需要逐步产生。但是，由于此类机器仍缺乏自适应性较好的供料机构，此类设备没有大规模推广。为此，这里提出一种具有自适应性的供料机构，提升包胶机的使用性能。

发明内容

本发明发目的是针对现有技术的不足，提成一种紧凑型手持绕带机的机械结构及使用方法。现有工业线束生产中需要对散线进行捆绑、包扎、固定等。

一种紧凑型手持绕带机的机械结构，包括机箱机构、手柄机构、按键调节机构、供料机构、散热机构和豁口弹性撑开机构；

机箱机构包括一个机箱壳体，壳体内设置有电机、风扇、按键调节模块和控制器；电机设置在机箱壳体的前端，其输出轴与变速箱内的传动机构相连接；按键调节模块和风扇设置在机箱壳体的后端，且风扇正面朝向设置有控制器；机箱壳体后端对应的顶端位置设置有电源进线口；风扇背面朝向所在的机箱壳体开有散热机构的进风口；电机安装位置所在的机箱壳体的两个侧面开有散热机构的出风口；风扇能将控制器和电机产生的热量通过散热机构的出风口排除，从而降低了机箱机构内部温度；机箱壳体上的散热的进风口和出风口形成散热机构；

机箱壳体和变速箱之间设置有吊环，且该吊环纵向平分线的位置设置在整个机器的重心线上，该吊环用于节省人力资源，机器本身有分量，当通过吊环固定需要高度后，能够减轻人力对机器重量的负担。

手柄机构呈壳体状，与机箱机构一体成型；其内部设置有扳机单元、无线通讯模块和电源模块，其中电源模块设置在手柄机构底部，电源模块中的电源开关设置在手柄机构底端，方便电源的开与关；无线通讯模块和电源模块均与控制器相连接.

扳机单元包括触点盒、扳机运动单元；触点盒中设置有若干触点，扳机运动单元与触点盒接触，且接触面的扳机运动单元呈阶梯状，该阶梯数与触点盒中设触点个数相同；扳机运动单元内侧设置有弹簧，用于扳机运动单元的复位；扳机单元与手柄机构壳体内的扳机单元模块相连接，扳机单元模块与控制器相连接；工作时：根据扳机运动单元进入的深度不同，与触点盒中触点的接触数目不同，从而取得不同的结果。

豁口弹性撑开机构包括弹性撑开件、支撑架，其中支撑架截面为U型，且U型槽底部开有长条形供料口，作为物料进口；弹性撑开件的一端设置在支撑架U型开口上端侧面，且另一端与支撑架U型开口的下端侧面相对；支撑架固定在旋转体上，且其U型开口与旋转体上的豁口相对应；U型支撑架内设置有切割挡块。

旋转体的上端和下端分别对称设置有供料机构和动平衡机构；供料机构包括料盘底座、料盘、料盘轴套、料盘轴和弹片；料盘通过料盘底座固定在旋转体上端；料盘轴套与料盘轴之间内置弹性部件向外撑开；料盘轴套与料盘轴相互配合，进而保证料盘与料盘轴的相对旋转，形成旋转自由度机构；多个弹片均等布置在料盘外侧壁，使用时，弹片的弹力能卡住物料带；动平衡机构包括动平衡块和动平衡块固定机构；动平衡块通过动平衡块固定机构固定在旋转体的一个侧面，组成一个动平衡机构；旋转体镶嵌在变速箱内，仅允许相对轴向转动，形成旋转自由度；动平衡机构用于与供料机构产生的力矩相互抵消，来保证整个绕带机构的平衡。

按键调节结构设置在机箱机构的壳体外部，包括一个指示灯和两个参数设置按键，且按键调节结构与按键调节模块相连接，按键调节模块接收按键调节结构的参数调节信息后，通过控制器对电机进行速率的相应控制；从而起到调节速度的作用；

旋转体上还设置有旋转机构，旋转机构包括偏心摇把、导向轴，偏心摇把为L型，其一端通过偏心摇把固定座与旋转体相连接，且偏心摇把与偏心摇把固定座为活动连接，偏心摇把固定座与旋转体固定连接；偏心摇把的另一端与导向轴固定连接，导向轴外嵌套有导向轴套；偏心摇把能够绕偏心摇把底座旋转，从而形成旋转自由度；导向轴套与导向轴能够相对转动，因此导向轴套通过导向轴与偏心摇把能够再度形成旋转自由度。

本发明还包括电磁制动机构，电磁制动机构包括电磁铁和位置传感器，电磁铁贯穿变速箱后与变速箱固定连接且两端裸露，电磁铁的位置与料盘底座相对应；位置传感器分别设置在旋转体和变速箱上，用于提前判断旋转体的停止位置，使得旋转体停止的时候豁口始终朝向前方；当需要制动的时候，人工操作扳机单元，使得扳机单元模块发送信号给控制器，控制器控制电源模块给电磁铁供电，从而使得电磁铁形成磁场，产生磁力，吸附住钢板材质的料盘底座；从而对旋转体制动。

一种紧凑型手持绕带机的机械结构的使用方法，具体如下：

首先，准备工作前状态，将物料带安装在供料机构上，供料机构上的弹片防止物料带滑落，然后将物料依次穿过旋转机构的导向轴、豁口弹性撑开机构U型槽底部开有长条形供料口，直至拉伸至豁口弹性撑开机构的弹性机构；

其次，开通电源，通过按键调节结构设置初始参数，包括转速、圈数和输出功率等；

再然后，启动扳机单元，根据调节好的设置参数，开始工作：

弹性撑开件对待包裹的线束施加压力，使得待包裹的线束和物料黏接在一起，并将待包裹的线束粘连至豁口弹性撑开机构的U型槽内，开始正常工作；

在工作过程之中，若正常工作，则按键调节结构的指示灯显示为绿色；若不正常工作，则指示灯显示为黄色；接通电源且未开始工作时，显示红色；

在工作时过程中，风扇保持转动工作，为电机和控制器进行散热，将热量通过散热机构流通至设备外；且通过扳机单元，能随时启动或者停止工作，当工作过程中需要临时停止工作时：人工操作扳机单元，扳机单元模块与控制器相连接，控制器控制电磁制动机构紧急制动；制动过程中，通过位置传感器用于判断停止位置，位置传感器根据旋转体上设置的位置进行提前判断；制动完成时，切割挡块切割物料；

在工作时过程中，无线通讯模块能将设备的运行工作状态和工作参数，实时地发送给基站或者终端。

本发明的有益说明如下：

本发明中的机箱机构固定在变速箱侧边，减少了变速箱侧面空间浪费，使得整个机器更加紧凑，外形尺寸小巧，从而便于操作和存放。

本发明中机箱机构设置有散热结构，进气口设置在风扇背面，将外界空气吸入机箱机构的壳体内部，在电机的两个侧面开有出风口，从而在电机和控制器附近形成空气制冷通道，实现对电机和电路板的冷却。

本发明中的手柄机构与机箱机构的壳体为一体成型，使得手柄机构与变速箱呈前后设置，保证豁口与物体接近方向一致，便于操作者判断；

本发明手柄机构中允许置放扳机单元、无线通讯模块和电源模块，提升手柄利用率(优点)；此外，电源模块的电源开关内嵌设置，避免操作时误碰开关)；扳机单元实现有三档结构。

本发明的豁口弹性撑开机构中的弹性撑开件(如：竖起毛刷、橡胶垫)使得物体(如线束)进入豁口过程中，与胶带等物料充分接触，并自动贴合，免去人工辅助粘贴(优点)。

本发明中的按键调节机构设置上下键调节速度和参数，辅助声音提示，设置速度简单可靠。

本发明电磁制动机构采用电磁吸力或推杆机构干预旋转体刹车片，形成主动制动机构。

附图说明

图1为本发明内部结构示意图；

图2为本发明外部结构示意图；

图3为本发明外部结构示意图。

图中：控制器1、散热机构2、电磁铁3、电机4、扳机单元5、无线通讯模块6、电源模块7、吊环8、料盘9、弹片10、弹性撑开件11、切割挡块12、旋转体13、变速箱14、按键调节机构15、动平衡机构16、支撑架17。

具体实施方式

如图1～3图所示，一种紧凑型手持绕带机的机械结构，包括机箱机构、手柄机构、按键调节机构、供料机构、散热机构和豁口弹性撑开机构。

机箱机构包括一个机箱壳体，壳体内设置有电机4、风扇、按键调节模块和控制器1；电机4设置在机箱壳体的前端，其输出轴与变速箱14内的传动机构相连接；按键调节模块和风扇2设置在机箱壳体的后端，且风扇正面朝向设置有控制器；机箱壳体后端对应的顶端位置设置有电源进线口；在机箱壳体和变速箱14之间设置有吊环8，且该吊环纵向平分线的位置设置在整个机器的重心线上，该吊环8用于节省人力资源，机器本身有分量，当通过吊环8固定需要高度后，可以减轻人力对机器重量的负担。风扇背面朝向所在的机箱壳体开有散热机构的进风口；电机安装位置所在的机箱壳体的两个侧面开有散热机构的出风口；风扇能将控制器1和电机4产生的热量通过散热机构的出风口排除，从而降低了机箱机构内部温度。

手柄机构呈壳体状，与机箱机构一体成型；其内部设置有扳机单元5、无线通讯模块6和电源模块7，其中电源模块设置在手柄机构底部，电源模块中的电源开关设置在手柄机构底端，方便电源的开与关；无线通讯模块6和电源模块7均与控制器1相连接。扳机单元5包括触点盒、扳机运动单元；触点盒中设置有若干触点，扳机运动单元与触点盒接触，且接触面的扳机运动单元呈阶梯状，该阶梯数与触点盒中设触点个数相同；扳机运动单元内侧设置有弹簧，用于扳机运动单元的复位。扳机单元5与手柄机构壳体内的扳机单元模块相连接，扳机单元模块与控制器相连接；工作时：根据扳机运动单元进入的深度不同，与触点盒中触点的接触数目不同，从而取得不同的结果。无线通讯模块6能将设备的运行工作状态和工作参数，实时地发送给基站或者终端。

豁口弹性撑开机构包括弹性撑开件11、支撑架17，其中支撑架截面为U型，且U型槽底部开有长条形供料口，作为物料进口。弹性撑开件的一端设置在支撑架U型开口上端侧面，且另一端与支撑架U型开口的下端侧面相对；支撑架固定在旋转体上，且其U型开口与旋转体上的豁口相对应。U型支撑架内设置有切割挡块12；

旋转体的上端和下端分别对称设置有供料机构和动平衡机构。供料机构包括料盘底座、料盘、料盘轴套、料盘轴和弹片；料盘通过料盘底座固定在旋转体上端；料盘轴套与料盘轴之间内置弹性部件向外撑开；料盘轴套与料盘轴相互配合，进而保证料盘与料盘轴的相对旋转，形成旋转自由度机构。多个弹片均等布置在料盘外侧壁，使用时，弹片10的弹力能卡住物料带。动平衡机构包括动平衡块和动平衡块固定机构；动平衡块通过动平衡块固定机构固定在旋转体13的一个侧面，组成一个动平衡机构。旋转体3镶嵌在变速箱14内，仅允许相对轴向转动，形成旋转自由度。动平衡机构用于与供料机构产生的力矩相互抵消，来保证整个绕带机构的平衡。

按键调节结构设置在机箱机构的壳体外部，包括一个指示灯和两个参数设置按键，且按键调节结构与按键调节模块相连接，按键调节模块接收按键调节结构的参数调节信息后，通过控制器1对电机4进行速率的相应控制；从而起到调节速度的作用；

本发明专利的旋转体上还设置有旋转机构，旋转机构包括偏心摇把、导向轴，偏心摇把为L型，其一端通过偏心摇把固定座与旋转体相连接，且偏心摇把与偏心摇把固定座为活动连接，偏心摇把固定座与旋转体固定连接；偏心摇把的另一端与导向轴固定连接，导向轴外嵌套有导向轴套；偏心摇把能够绕偏心摇把底座旋转，从而形成旋转自由度；导向轴套与导向轴能够相对转动，因此导向轴套通过导向轴与偏心摇把能够再度形成旋转自由度。

进一步的，本发明专利还包括电磁制动机构，电磁制动机构包括电磁铁和位置传感器，电磁铁贯穿变速箱后与变速箱固定连接且两端裸露，电磁铁的位置与料盘底座相对应；位置传感器分别设置在旋转体和变速箱上，用于提前判断旋转体的停止位置，使得旋转体停止的时候豁口始终朝向前方；当需要制动的时候，人工操作扳机单元，使得扳机单元模块发送信号给控制器1，控制器1控制电源模块给电磁铁供电，从而使得电磁铁3形成磁场，产生磁力，吸附住料盘底座(钢板)；从而对旋转体制动。

本发明工作过程如下：

首先，准备工作前状态，将物料带安装在供料机构上，供料机构上的弹片防止物料带滑落，然后将物料依次穿过旋转机构的导向轴、豁口弹性撑开机构U型槽底部开有长条形供料口，直至拉伸至豁口弹性撑开机构的弹性机构；

其次，开通电源，通过按键调节结构设置初始参数，包括转速、圈数和输出功率等；

再然后，启动扳机单元，根据调节好的设置参数，开始工作：

弹性撑开件对待包裹的线束施加压力，使得待包裹的线束和物料黏接在一起，并将待包裹的线束粘连至豁口弹性撑开机构的U型槽内，开始正常工作；

在工作过程之中，若正常工作，则按键调节结构的指示灯显示为绿色；若不正常工作，则指示灯显示为黄色；接通电源且未开始工作时，显示红色。

在工作时过程中，风扇保持转动工作，为电机和控制器进行散热，将热量通过散热机构流通至设备外；且通过扳机单元，能随时启动或者停止工作，当工作过程中需要临时停止工作时：人工操作扳机单元，扳机单元模块与控制器相连接，控制器控制电磁制动机构紧急制动；制动过程中，通过位置传感器(例如激光对管)用于判断停止位置，位置传感器根据旋转体上设置的位置进行提前判断；制动完成时，切割挡块切割物料。

在工作时过程中，无线通讯模块能将设备的运行工作状态和工作参数，实时地发送给基站或者终端。

Claims (7)

1.一种紧凑型手持绕带机的机械结构，其特征在于包括机箱机构、手柄机构、按键调节机构、供料机构、散热机构和豁口弹性撑开机构；

机箱机构包括一个机箱壳体，机箱壳体内设置有电机、风扇、按键调节模块和控制器；电机设置在机箱壳体的前端，其输出轴与变速箱内的传动机构相连接；按键调节模块和风扇设置在机箱壳体的后端，且风扇正面朝向设置有控制器；机箱壳体后端对应的顶端位置设置有电源进线口；风扇背面朝向所在的机箱壳体开有散热机构的进风口；电机安装位置所在的机箱壳体的两个侧面开有散热机构的出风口；风扇能将控制器和电机产生的热量通过散热机构的出风口排除，从而降低了机箱机构内部温度；

所述的手柄机构呈壳体状，与机箱机构一体成型；其内部设置有扳机单元、无线通讯模块和电源模块，其中电源模块设置在手柄机构底部，电源模块中的电源开关设置在手柄机构底端，方便电源的开与关；无线通讯模块和电源模块均与控制器相连接；

所述的豁口弹性撑开机构包括弹性撑开件、支撑架，其中支撑架截面为U型，且U型槽底部开有长条形供料口，作为物料进口；弹性撑开件的一端设置在支撑架U型开口上端侧面，且另一端与支撑架U型开口的下端侧面相对；支撑架固定在旋转体上，且其U型开口与旋转体上的豁口相对应；U型支撑架内设置有切割挡块；

所述的按键调节机构设置在机箱机构的壳体外部，包括一个指示灯和两个参数设置按键，且按键调节机构与按键调节模块相连接，按键调节模块接收按键调节机构的参数调节信息后，通过控制器对电机进行速率的相应控制；从而起到调节速度的作用。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型手持绕带机的机械结构，其特征在于机箱壳体和变速箱之间设置有吊环，且该吊环纵向平分线的位置设置在整个机器的重心线上。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型手持绕带机的机械结构，其特征在于扳机单元包括触点盒、扳机运动单元；触点盒中设置有若干触点，扳机运动单元与触点盒接触，且接触面的扳机运动单元呈阶梯状，扳机运动单元上的阶梯数与触点盒中设触点个数相同；扳机运动单元内侧设置有弹簧，用于扳机运动单元的复位；扳机单元与手柄机构壳体内的扳机单元模块相连接，扳机单元模块与控制器相连接；工作时：根据扳机运动单元进入的深度不同，与触点盒中触点的接触数目不同，从而取得不同的结果。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型手持绕带机的机械结构，其特征在于所述的旋转体的上端和下端分别对称设置有供料机构和动平衡机构；供料机构包括料盘底座、料盘、料盘轴套、料盘轴和弹片；料盘通过料盘底座固定在旋转体上端；料盘轴套与料盘轴之间内置弹性部件向外撑开；料盘轴套与料盘轴相互配合，进而保证料盘与料盘轴的相对旋转，形成旋转自由度机构；多个弹片均等布置在料盘外侧壁，使用时，弹片的弹力能卡住物料带；动平衡机构包括动平衡块和动平衡块固定机构；动平衡块通过动平衡块固定机构固定在旋转体的一个侧面，组成一个动平衡机构；旋转体镶嵌在变速箱内，仅允许相对轴向转动，形成旋转自由度；动平衡机构用于与供料机构产生的力矩相互抵消，来保证整个绕带机构的平衡。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型手持绕带机的机械结构，其特征在于旋转体上还设置有旋转机构，旋转机构包括偏心摇把、导向轴，偏心摇把为L型，其一端通过偏心摇把固定座与旋转体相连接，且偏心摇把与偏心摇把固定座为活动连接，偏心摇把固定座与旋转体固定连接；偏心摇把的另一端与导向轴固定连接，导向轴外嵌套有导向轴套；偏心摇把能够绕偏心摇把底座旋转，从而形成旋转自由度；导向轴套与导向轴能够相对转动，因此导向轴套通过导向轴与偏心摇把能够再度形成旋转自由度。

6.根据权利要求5所述的一种紧凑型手持绕带机的机械结构，其特征在于还包括电磁制动机构，电磁制动机构包括电磁铁和位置传感器，电磁铁贯穿变速箱后与变速箱固定连接且两端裸露，电磁铁的位置与料盘底座相对应；位置传感器分别设置在旋转体和变速箱上，用于提前判断旋转体的停止位置，使得旋转体停止的时候豁口始终朝向前方；当需要制动的时候，人工操作扳机单元，使得扳机单元模块发送信号给控制器，控制器控制电源模块给电磁铁供电，从而使得电磁铁形成磁场，产生磁力，吸附住钢板材质的料盘底座；从而对旋转体制动。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑型手持绕带机的机械结构的使用方法，其特征在于：

首先，准备工作前状态，将物料带安装在供料机构上，供料机构上的弹片防止物料带滑落，然后将物料依次穿过旋转机构的导向轴、豁口弹性撑开机构U型槽底部开有的长条形供料口，直至拉伸至豁口弹性撑开机构的弹性机构；

其次，开通电源，通过按键调节机构设置初始参数，包括转速、圈数和输出功率等；

再然后，启动扳机单元，根据调节好的设置参数，开始工作：

弹性撑开件对待包裹的线束施加压力，使得待包裹的线束和物料黏接在一起，并将待包裹的线束粘连至豁口弹性撑开机构的U型槽内，开始正常工作；

在工作过程之中，若正常工作，则按键调节机构的指示灯显示为绿色；若不正常工作，则指示灯显示为黄色；接通电源且未开始工作时，显示红色；

在工作时过程中，风扇保持转动工作，为电机和控制器进行散热，将热量通过散热机构流通至设备外；且通过扳机单元，能随时启动或者停止工作，当工作过程中需要临时停止工作时：人工操作扳机单元，扳机单元模块与控制器相连接，控制器控制电磁制动机构紧急制动；制动过程中，通过位置传感器用于判断停止位置，位置传感器根据旋转体上设置的位置进行提前判断；制动完成时，切割挡块切割物料；

在工作时过程中，无线通讯模块能将设备的运行工作状态和工作参数，实时地发送给基站或者终端。