CN108016645B - 一种多自由度手持扎带机及其使用方法 - Google Patents
一种多自由度手持扎带机及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种多自由度手持扎带机。本发明包括外部壳体结构和内部结构；外部壳体结构包括第一旋转体、紧固件、刀片、压块、工具头、第二旋转体、壳体、吊钩、快速拆卸按键、手柄、弹簧壳体、弹簧限位器、扳机；内部结构包括第一滑道、滑块、第一杠杠、槽型机构、挡销、第一弹簧、腔体、第二杠杆、第二弹簧、第二滑道、第三弹簧、第二杠杆铰接结构、第三杠杆、第三杠杆铰接结构。本发明操作简单方便，捆绑效果好，针对操作时扎带捆扎不够紧和工作效率不高等缺点，给出了一种多自由度的旋转机构，提升扎带机的使用率和实用性，并且保证切割的流畅性，因此本发明在扎带装置技术领域具有广泛的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于扎带装置技术领域，具体涉及到一种应用于控制扎带的捆扎强度及切断多余扎带的多自由度手持扎带机及其使用方法。
背景技术
扎带又称扎线带、束线带、锁带，是用来捆扎东西的带子。一般按材质可分为尼龙扎带、不锈钢扎带、喷塑不锈钢扎带等，按功能则分为普通扎带、可退式扎带、标牌扎带、固定锁式扎带、插销式扎带、重拉力扎带等。
扎带，只能越扎越紧，也有可拆卸的扎带。分为金属扎带(一般为不锈钢材料)和塑料扎带(一般为尼龙材料)，常用于机电产品的电缆，电脑、电子产品、汽车线束等，塑料扎带采用UL认可的尼龙-66料制成，防火等级94V-2，耐酸、腐蚀、绝缘性良好、不易老化、重量轻、安全无毒、承受力强。操作温度为零下40到90度。综合机械性能远远优于一般工程塑料、是代替铜、不锈钢及其他有色金属的理想材料。扎带产品具有绑扎快速、绝缘性好、自锁紧固、使用方便等特点。可应用于电子厂，捆扎电视机、电脑等内部连接线，灯饰、电机、电子玩具等产品内线路的固定，机械设备油路管道的固定，船舶上电缆线路的固定，自行车整车包装或捆绑其他物体，也可用于农业、园艺、手工艺品等捆扎物品。
随着现代技术的日益发展，需要用到扎带捆扎物体的地方越来越多，在生产中都是人工绑扎扎带，费时费力，操作时对扎带咬得不够紧，切刀的位置不合理等，致使扎带的捆扎效果不够理想，工作效率不高。本发明提供了一种结构简单、操作方便、耐用和捆绑效果好的扎带枪的设计原理和使用方法，这种扎带枪可以有效的替代人工操作，节省人力成本，捆绑效果好，切割流畅，工作效率高等。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种多自由度手持扎带机及其使用方法。
一种多自由度手持扎带机，包括外部壳体结构和内部结构；外部壳体结构包括第一旋转体、紧固件、刀片、压块、工具头、第二旋转体、壳体、吊钩、快速拆卸按键、手柄、弹簧壳体、弹簧限位器、扳机，紧固件设置在第一旋转体的左侧，刀片位于紧固件的上方，压块设置于刀片的右侧，具体的设置在内部结构的滑块的正上方；刀片和压块的顶端设置有工具头；第一旋转体的一端与第二旋转体的一端相连接，另一端与紧固件相连接；第二旋转体另一端连接至壳体，壳体上有快速拆卸键，壳体的右上方有吊钩；
手柄设置于壳体的右下方，并且在手柄的下端末设置有下吊钩通孔，可以连接牵引绳；扳机设置在壳体下方的中间位置，扳机和手柄的中间设置有弹簧壳体，弹簧壳体内部设置有第二弹簧，外部设置有弹簧限位器，弹簧限位器用于调节第二弹簧的弹簧力。
内部结构包括第一滑道、滑块、第一杠杠、槽型机构、挡销、第一弹簧、腔体、第二杠杆、第二弹簧、第二滑道、第三弹簧、第二杠杆铰接结构、第三杠杆、第三杠杆铰接结构；
第三杠杆与第三杠杆铰接结构通过铰接方式连接，第三杠杆铰接结构固定在壳体内壁上；第二杠杆的底端与第二杠杆铰接结构通过铰接方式连接；第二弹簧的两端分别固定在第三杠杆和第二杠杆的中间部位；第三弹簧为扭簧结构，一端在第二滑道内滑动，另一端作用在第二杠杆杆上；第一杠杠依次贯穿槽型机构、第一弹簧、腔体后与第二杠杆进行球形铰链连接；腔体通过腔体固定结构固定在壳体内壁上；槽型机构与第一杠杆相对固定，槽型机构和第一杠杆在腔体内能够自由滑动。
挡销位于槽型机构的槽型孔内，当外部的旋转体转动时，挡销受到旋转体传递的力的作用，用于对第一弹簧的限位；第一滑道与滑块形成一个滑块结构；滑块与第一杠杠的一端固定。
发明工作过程具体如下：
首先，第一旋转体旋转，工具头和紧固件配合，构成一个具有自由度旋转的扎带入口导向机构；
其次，调节弹簧限位器，旋转第二旋转体，锁紧扎带；
再次，紧固件上方有刀片，向内扣动扳机，第三杠杆受到外力F作用时，由于第三杠杆的一端铰接在第三杠杆铰接结构上，而第三杠杆铰接结构固定在壳体内壁上，因此第三杠杆另一端向后移动，致使第三杠杆围绕第三杠杆铰接结构产生一个扭矩τ1，该扭矩τ1通过第二弹簧作用到第二杠杆的中间部位，产生围绕；第二杠杆的底端与第二杠杆铰接结构通过铰接方式连接，且第二杠杆铰接结构固定在壳体内壁上；而第二杠杆的顶端与第一杠杆球形铰链连接，因此第一杠杆和第二杠杆的球形铰链部位会产生扭矩τ2，若该扭矩τ2大于作用于第二杠杆与第二杠杆铰接结构之间第三弹簧产生的扭矩τ3，则产生一个向后拉动第一杠杆的拉力F，该拉力F通过第一杠杆传递到滑块，导致滑块向后拉动；刀片向上移动，当压块到达设定值，切断扎带，壳体上装有快速拆卸键，能够对扳机进行快速复位。
槽型机构和腔体之间的第一弹簧的预压力能够调节；调节方式为改变挡销在槽型机构槽孔内的相对位置；若第一弹簧的预压力F变大，在第一杠杠上的削减力变大，那么通过第二杠杆的铰链传递到滑块的力量减少；反之若第一弹簧的预压力F变小，在第一杠杠上的削减力变小，那么，通过第二杠杆的铰链传递到滑块的力量增大。
本发明的有益说明如下：
(1)本发明的扎带拉紧方式是通过扣动扳机，压块压住扎带向后拉，不断扣动扳机来调节扎带拉紧。
(2)本发明的扎带当拉紧到一定程度，扎带会自动锁紧，当压块拉力到达设定值，刀片向上移动，用力向内扣动扳机，扎带才会被自动切断。通过这样的结构对扎带进行切割，保证了切割的流畅性和可控性。
(3)本发明的手动扳机控制方式是扣动扳机控制压块压住扎带向后拉紧，便于对扎带拉紧过程的控制和及时调整。扣动扳机控制刀片移动，保证切割的可控性。
(4)本发明的扎带枪扎带入口导向机构可以对扎带的进入准确定位和安放。具有自由度旋转的工作头，可以适应不同人群，方便左右手习惯，保证了能在各种场合的灵活使用和提高了安全性。
(5)本发明具有扎带拉紧力调节功能和显示功能，在使用过程中可以监控拉力大小，防止扎带在拉紧过程中被切断，避免了扎带的消耗，提高了工作效率。
(6)本发明的扎带方位调节和显示功能，简单直观，方便读数，便于对扎带拉紧过程的控制。
(7)本发明的上下吊环使用，使得坚固性与轻巧性完美平衡，减少压力、疲劳和手部腕部积累性损伤的风险。可以调节的扳机阻力方便不同人群的使用。
综上所述，本发明操作简单方便，捆绑效果好，针对操作时扎带捆扎不够紧和工作效率不高等缺点，给出了一种多自由度的旋转机构，提升扎带机的使用率和实用性，并且保证切割的流畅性，因此本发明在扎带装置技术领域具有广泛的应用价值。
附图说明
图1为本发明整体外部结构示意图。
图2为本发明内部结构示意图。
图3为本发明内部受力情况示意图。
图4为本发明使用过程示意图。
图4为本发明调节工作头角度和拉力大小过程示意图。
图5为本发明底部吊装方式示意图。
图6为本发明顶部吊装方式示意图。
图7为本发明调节扳机阻力过程示意图。
图8为本发明切断扎带过程局部示意图Ⅰ
图9为本发明切断扎带过程局部示意图Ⅱ。
图10为本发明拉紧扎带过程示意图。
图中，第一旋转体1、紧固件2、刀片3、压块4、工具头5、第二旋转体6、壳体7、吊钩8、快速拆卸按键9、手柄10、弹簧壳体11、弹簧限位器12、扳机13、第一滑道14、滑块15、第一杠杠16、槽型机构17、挡销18、第一弹簧19、腔体20、腔体固定结构21、第二杠杆22、第二弹簧23、第二滑道24、第三弹簧25、第二杠杆铰接结构26、第三杠杆27、第三杠杆铰接结构28。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，一种多自由度手持扎带机，包括外部壳体结构和内部结构。外部壳体结构包括第一旋转体1、紧固件2、刀片3、压块4、工具头5、第二旋转体6、壳体7、吊钩8、快速拆卸按键9、手柄10、弹簧壳体11、弹簧限位器12、扳机13，紧固件2设置在第一旋转体1的左侧，刀片3位于紧固件2的上方，压块4设置于刀片3的右侧，具体的设置在内部结构的滑块15的正上方；刀片3和压块4的顶端设置有工具头5；第一旋转体1的一端与第二旋转体6的一端相连接，另一端与紧固件相连接；第二旋转体6另一端连接至壳体7，壳体7上有快速拆卸键9，壳体7的右上方有吊钩8，可以连接牵引绳；
手柄10设置于壳体7的右下方，并且在手柄10的下端末设置有下吊钩通孔，可以连接牵引绳；扳机13设置在壳体7下方的中间位置，扳机13和手柄10的中间设置有弹簧壳体11，弹簧壳体11内部设置有第二弹簧23，外部设置有弹簧限位器12，弹簧限位器12用于调节第二弹簧23的弹簧力。
所述的内部结构包括第一滑道14、滑块15、第一杠杠16、槽型机构17、挡销18、第一弹簧19、腔体20、第二杠杆22、第二弹簧23、第二滑道24、第三弹簧25、第二杠杆铰接结构26、第三杠杆27、第三杠杆铰接结构28。
第三杠杆27与第三杠杆铰接结构28通过铰接方式连接，第三杠杆铰接结构28固定在壳体7内壁上；第二杠杆22的底端与第二杠杆铰接结构26通过铰接方式连接；第二弹簧23的两端分别固定在第三杠杆27和第二杠杆22的中间部位；第三弹簧25为扭簧结构，一端在第二滑道24内滑动，另一端作用在第二杠杆22杆上；第一杠杠16依次贯穿槽型机构17、第一弹簧19、腔体20后与第二杠杆22进行球形铰链连接；腔体20通过腔体固定结构21固定在壳体内壁上；槽型机构17与第一杠杆3相对固定，槽型机构17和第一杠杆3在腔体20内能够自由滑动。
挡销18位于槽型机构17的槽型孔内，当外部的旋转体转动时，挡销18受到旋转体传递的力的作用，用于对第一弹簧19的限位。第一滑道14与滑块15形成一个滑块结构；滑块15与第一杠杠16的一端固定。
本发明工作过程，如图4-10所示，具体如下：
首先，第一旋转体1旋转，工具头5和紧固件2配合，构成一个具有自由度旋转的扎带入口导向机构。
其次，调节弹簧限位器12，旋转第二旋转体6，锁紧扎带。
再次，紧固件2上方有刀片3，向内扣动扳机13，第三杠杆27受到外力F作用时，由于第三杠杆27的一端铰接在第三杠杆铰接结构28上，而第三杠杆铰接结构28固定在壳体内壁上，因此第三杠杆27另一端向后移动，致使第三杠杆27围绕第三杠杆铰接结构28产生一个扭矩τ1，该扭矩τ1通过第二弹簧23作用到第二杠杆22的中间部位，产生围绕；第二杠杆22的底端与第二杠杆铰接结构26通过铰接方式连接，且第二杠杆铰接结构26固定在壳体内壁上；而第二杠杆22的顶端与第一杠杆3球形铰链连接，因此第一杠杆3和第二杠杆22的球形铰链部位会产生扭矩τ2，若该扭矩τ2大于作用于第二杠杆22与第二杠杆铰接结构26之间第三弹簧25产生的扭矩τ3，则产生一个向后拉动第一杠杆3的拉力F1，该拉力F1通过第一杠杆3传递到滑块15，导致滑块15向后拉动。刀片3向上移动，当压块4到达设定值，切断扎带，壳体7上装有快速拆卸键9，能够对扳机13进行快速复位。
如图2所示，槽型机构17和腔体20之间的第一弹簧19的预压力能够调节；调节方式为改变挡销18在槽型机构17槽孔内的相对位置；若第一弹簧19的预压力F2变大，在第一杠杠16上的削减力变大，那么通过第二杠杆22的铰链传递到滑块15的力量减少；反之若第一弹簧19的预压力F2变小，在第一杠杠16上的削减力变小，那么，通过第二杠杆22的铰链传递到滑块15的力量增大。
参考图7-9，对本发明做补充说明。
调节阻力旋钮14，向内扣动扳机16，随着压块4向上向内移动，自锁扎带被拉紧。因为设定了阻力值以至于扎带不会在扳机移动过程中被直接切断，保护了扎带。
参考图8，对本发明做补充说明。
调节弹簧限位器12，当压块4的阻力达到设定值，刀片3向上移动，继续向内扣动扳机13，自锁扎带被切断，完成扎带切断过程，捆绑效果好，可自行控制到最理想松紧度。
参考图5，对本发明做补充说明。
通过向外或向内调节弹簧限位器12，可以使扳机13阻力发生变化。可以控制扎带的捆绑松紧度。
参考图5和图6，对本发明做补充说明。
本发明有两种安装方式，分别是顶部吊装方式和底部安装方式。牵引绳穿过吊钩8，构成顶部吊装方式，牵引绳穿过下吊钩，构成底部吊装方式，两种方式可根据使用情况任意选择，提高使用率和实用性。
参考图4，对本发明做进一步补充说明。
工作头可360度旋转，以适应不同角度扎带的锁紧和剪切，手柄进行了皮纹效果处理，可以提高摩擦力，改善接触手感，整体造型符合人体生理结构，上下吊环设计符合不同人群的使用习惯，可以调节的扳机阻力方便不同人群的使用，扳机有手指凹痕造型，贴合手指符合人体生理结构。
Claims (1)
1.一种多自由度手持扎带机，其特征在于包括外部壳体结构和内部结构；外部壳体结构包括第一旋转体(1)、紧固件(2)、刀片(3)、压块(4)、工具头(5)、第二旋转体(6)、壳体(7)、吊钩(8)、快速拆卸按键(9)、手柄(10)、弹簧壳体(11)、弹簧限位器(12)、扳机(13)，紧固件(2)设置在第一旋转体(1)的左侧，刀片(3)位于紧固件(2)的上方，压块(4)设置于刀片(3)的右侧，具体的设置在内部结构的滑块(15)的正上方；刀片(3)和压块(4)的顶端设置有工具头(5)；第一旋转体(1)的一端与第二旋转体(6)的一端相连接，另一端与紧固件相连接；第二旋转体(6)另一端连接至壳体(7)，壳体(7)上有快速拆卸键(9)，壳体(7)的右上方有吊钩(8)；
手柄(10)设置于壳体(7)的右下方，并且在手柄(10)的下端末设置有下吊钩通孔，可以连接牵引绳；扳机(13)设置在壳体(7)下方的中间位置，扳机(13)和手柄(10)的中间设置有弹簧壳体(11)，弹簧壳体(11)内部设置有第二弹簧(23)，外部设置有弹簧限位器(12)，弹簧限位器(12)用于调节第二弹簧(23)的弹簧力；对手柄进行皮纹效果处理，且扳机有手指凹痕造型；
内部结构包括第一滑道(14)、滑块(15)、第一杠杆(16)、槽型机构(17)、挡销(18)、第一弹簧(19)、腔体(20)、第二杠杆(22)、第二弹簧(23)、第二滑道(24)、第三弹簧(25)、第二杠杆铰接结构(26)、第三杠杆(27)、第三杠杆铰接结构(28)；
第三杠杆(27)与第三杠杆铰接结构(28)通过铰接方式连接，第三杠杆铰接结构(28)固定在壳体(7)内壁上；第二杠杆(22)的底端与第二杠杆铰接结构(26)通过铰接方式连接；第二弹簧(23)的两端分别固定在第三杠杆(27)和第二杠杆(22)的中间部位；第三弹簧(25)为扭簧结构，一端在第二滑道(24)内滑动，另一端作用在第二杠杆(22)杆上；第一杠杆(16)依次贯穿槽型机构(17)、第一弹簧(19)、腔体(20)后与第二杠杆(22)进行球形铰链连接；腔体(20)通过腔体固定结构(21)固定在壳体内壁上；槽型机构(17)与第一杠杆(16)相对固定，槽型机构(17)和第一杠杆(16)在腔体(20)内能够自由滑动；
所述的挡销(18)位于槽型机构(17)的槽型孔内，当外部的旋转体转动时，挡销(18)受到旋转体传递的力的作用，用于对第一弹簧(19)的限位；第一滑道(14)与滑块(15)形成一个滑块结构；滑块(15)与第一杠杆(16)的一端固定；
槽型机构(17)和腔体(20)之间的第一弹簧(19)的预压力能够调节；调节方式为改变挡销(18)在槽型机构(17)槽孔内的相对位置；若第一弹簧(19)的预压力F2变大，在第一杠杆(16)上的削减力变大，那么通过第二杠杆(22)的铰链传递到滑块(15)的力量减少；反之若第一弹簧(19)的预压力F2变小，在第一杠杆(16)上的削减力变小，那么，通过第二杠杆(22)的铰链传递到滑块(15)的力量增大；
工作过程具体如下：
首先，第一旋转体(1)旋转，工具头(5)和紧固件(2)配合，构成一个具有自由度旋转的扎带入口导向机构；
其次，调节弹簧限位器(12)，旋转第二旋转体(6)，锁紧扎带；
再次，紧固件(2)上方有刀片(3)，向内扣动扳机(13)，第三杠杆(27)受到外力F作用时，由于第三杠杆(27)的一端铰接在第三杠杆铰接结构(28)上，而第三杠杆铰接结构(28)固定在壳体内壁上，因此第三杠杆(27)另一端向后移动，致使第三杠杆(27)围绕第三杠杆铰接结构(28)产生一个扭矩τ1，该扭矩τ1通过第二弹簧(23)作用到第二杠杆(22)的中间部位，产生围绕；第二杠杆(22)的底端与第二杠杆铰接结构(26)通过铰接方式连接，且第二杠杆铰接结构(26)固定在壳体内壁上；而第二杠杆(22)的顶端与第一杠杆(16)球形铰链连接，因此第一杠杆(16)和第二杠杆(22)的球形铰链部位会产生扭矩τ2，若该扭矩τ2大于作用于第二杠杆(22)与第二杠杆铰接结构(26)之间第三弹簧(25)产生的扭矩τ3，则产生一个向后拉动第一杠杆(16)的拉力F1，该拉力F1通过第一杠杆(16)传递到滑块(15)，导致滑块(15)向后拉动；刀片(3)向上移动，当压块(4)到达设定值，切断扎带，壳体(7)上装有快速拆卸键(9)，能够对扳机(13)进行快速复位。
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