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。