CN107460630A - 固定单结自动打结机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定单结自动打结机及其使用方法，包括机架，机架内在其一侧固定有垂直于该侧面方向的打结套，打结套上方铰接有可伸入打结套轴心的打结机械臂，机架在与打结套相对的一侧分别固定有以打结套轴心为圆心可绕打结套外缘旋转的旋转机械臂和可沿打结套轴心线方向移动的系紧机械臂，所述的机架在垂直于系紧机械臂的水平方向通过导轨滑接设置有牵引机械臂，所述的导轨一端的机架侧面固定有与导轨垂直的限位杆，所述的导轨另一端的机架侧面固定切割刃朝向限位杆的割刀，机架内在安装割刀一侧与打结套之间固定有两个朝向导轨且用于限位绳子的辅助机械臂。本发明旨在节约人力，提高固定单结打结效率。

Description

固定单结自动打结机及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种固定单结自动打结机及其使用方法。

背景技术

绳子打结广泛应用于手工艺品、户外运动、交通运输、农业收获等各个领域，是人们生产生活过程不可或缺的组成部分，是人类社会进步和人们生产劳作方式进步的重要标志。固定单结绳子打结方法在生活中应用较广泛，在手工工艺品、室内艺术装饰、户外运动、交通运输或茎杆类农作物收获之中具有较为重要的地位，但目前绳子的固定单结打结法仅限于手工完成，效率低且费时费力。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种固定单结自动打结机及其使用方法，旨在节约人力，提高固定单结打结效率，极大地解放了劳动力。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种固定单结自动打结机，包括机架，所述的机架内在其一侧固定有垂直于该侧面方向的打结套，所述的打结套上方铰接有可伸入打结套轴心的打结机械臂，所述的机架在与打结套相对的一侧分别固定有以打结套轴心为圆心可绕打结套外缘旋转的旋转机械臂和可沿打结套轴心线方向移动的系紧机械臂，所述的机架底部在垂直于系紧机械臂的水平方向通过导轨滑接有牵引机械臂，所述的导轨一端的机架侧面固定有与打结套轴心线平行的限位杆，所述的导轨另一端的机架侧面固定切割刃朝向限位杆的割刀，所述的机架内在安装割刀一侧与打结套之间固定有两个朝向导轨且用于限位绳子的辅助机械臂。

通过牵引机械臂牵引绳子绕过打结套，并通过割刀隔断绳子，利用辅助机械臂夹持绳子限位后，通过旋转机械臂带动绳子环绕打结套450°后通过打结机械臂夹持绳子并拖入到打结套轴心线上，利用系紧机械臂夹持打完结的绳子的一端沿绳结系紧方向拖动系紧绳结，实现自动打结功能。

进一步的，所述的打结机械臂、系紧机械臂、旋转机械臂和辅助机械臂的一端均设有可夹紧绳子的自动夹且所述的自动夹均通过控制电路与控制器电连接。

设置自动夹可以对绳子进行夹持，方便操作绳子进行打结，控制器通过控制电路控制各个自动夹进行夹持工作，保证打结步骤顺利进行。

更进一步的，所述的自动夹包括架体，所述的架体一侧铰接有两个夹持臂且架体的另一侧固定电机；所述的夹持臂之间通过分别铰接的连接板与伸缩销铰接，所述的伸缩销通过齿轮由电机驱动。

电机通过齿轮带动伸缩销来回活动，间接带动与伸缩销铰接的夹持臂实现夹持臂的开合动作，完成对绳子的夹持与松开动作。

进一步的，所述的打结套通过连接架固定在机架上，所述的打结套为弧形套且弧形套的开口向上。

打结套设置成弧形套，且开口向上，用于缠绕打结套的绳子通过打结机械臂夹持绳子进入打结套内实现打结动作。

作为优选，所述的打结机械臂通过两对平行杆与连接架铰接，其中一个平行杆通过固定在连接架上的电机的驱动可旋转。

打结机械臂通过四个平行设置的平行杆与连接架铰接，并通过电机驱动平行杆运动实现整体的斜向运动。

进一步的，所述的牵引机械臂包括旋转连接板和与导轨相配的底座，所述的底座自下而上依次固定有可驱动底座沿导轨滑动的电机和转轴与旋转连接板一端固结且可驱动旋转连接板在竖直方向旋转的电机，所述的旋转连接板的另一端固定有与打结套轴心线平行的自动夹。

牵引机械臂设置水平和竖直两个方向的动作，水平方向通过导轨将机架一侧的绳子牵引至机架另一侧后，通过电机驱动旋转连接板带动自动夹实现竖直旋转，将绳子绕过限位杆后回到机架初始位置，为打结做好准备。

进一步的，所述的系紧机械臂的另一端固定在转盘的中心且通过齿轮与电机的转轴配合移动。

进一步的，所述的旋转机械臂的另一端垂直固定在转盘上，所述的转盘通过转盘限位板转动连接在机架内，所述的转盘通过转轴上齿轮与电机配合旋转。

旋转机械臂通过固定到转盘上并利用电机带动转盘旋转450°夹持绳子绕打结套旋转一圈半，保证系紧机械臂可以夹持绳子进行打结。

上述固定单结自动打结机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、牵引绳：控制器通过控制电路控制牵引机械臂的自动夹从安装割刀一侧的机架上夹住并牵引绳通过导轨运动至限位杆，由旋转连接板带动夹持绳子的自动夹绕限位杆绕行180°，再运动至初始位置，由两个辅助机械臂同时夹紧两根绳并限定位置；

步骤二、割断绳：完成步骤一后，牵引机械臂的自动夹夹持绳子通过旋转连接板绕过割刀运动以割断绳，准备下一循环；

步骤三、绕行绳：旋转机械臂的自动夹夹持两个辅助机械臂之间夹紧的两根绳以打结套为中心顺时针绕行450°运动到打结套上方；

步骤四、打结绳：打结机械臂的自动夹夹持位于打结套上方的两根绳通过驱动平行杆运动至打结套轴心位置；

步骤五、系紧绳：系紧机械臂的自动夹夹持打结机械臂送入打结套轴心的绳子并由打结套轴心位置夹持两根绳远离打结套以系紧绳结。

本发明的有益效果：设计合理，代替了手工打结，降低了劳动强度，极大地解放了劳动力。本发明适用场合较为广阔，对工作环境要求较低，可与多种机械配合使用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的左视图；

图5为自动夹整体视图；

图6为平行四杆机构整体视；

图7为辅助机械手整体视图；

图中所示：

1、机架，2、辅助机械手固定板，3、打结机械臂，4、平行杆，5、伺服电机，6、打结套连接架，7、限位杆，8、固定脚，9、打结套，10、旋转机械臂，11、自动夹，12、旋转连接板，13、牵引机械臂，14、导轨，15、转盘，16、连接架，17、系紧机械臂，18、转盘限位板，19、割刀，20、限位孔，21、辅助机械手臂，22、自动夹架体，23、夹持臂，24、夹持臂连接板，25、伸缩销。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种固定单结自动打结机，包括机架1，机架1的形状可根据需要设计，作为优选的实施方案，机架1采用矩形结构，为了方便固定，在机架1的四角分别设置用于固定的固定脚8，固定脚8上可开设螺栓孔。机架1在安装割刀19的一侧设有限位孔20，用于将绳子引入机架1内进行打结，限位孔20的垂直高度与导轨14上的牵引机械臂13高度一致，方便对绳子的夹持。

所述的机架1内在其一侧固定有垂直于该侧面方向的打结套9，所述的打结套9上方铰接有可伸入打结套9轴心的打结机械臂3，所述的打结套9通过连接架6固定在机架1上，所述的打结套9为弧形套且弧形套的开口向上用于打结机械臂3进入环形套轴心线的开口。所述的打结机械臂3通过两对平行杆4与连接架6铰接，其中一个平行杆4通过固定在连接架6上的电机5的驱动可通过电机5驱动牵引打结机械臂3夹持绳子从打结套9上方进入打结套9轴心内进行打结。

所述的机架1在与打结套9相对的一侧分别固定有以打结套9轴心为圆心可绕打结套9外缘旋转的旋转机械臂10和可沿打结套9轴心线方向移动的系紧机械臂17，所述的机架1底部在垂直于系紧机械臂17的水平方向通过导轨14滑接有牵引机械臂13，所述的导轨14一端的机架1侧面固定有与打结套9轴心线平行的限位杆7，所述的导轨14另一端的机架侧面固定切割刃朝向限位杆7的割刀19，所述的机架1内在安装割刀19一侧与打结套9之间固定有两个朝向导轨14且用于限位绳子的辅助机械臂21，辅助机械臂21通过固定板固定在机架1上。

所述的打结机械臂3、系紧机械臂17、旋转机械臂10和辅助机械臂21的一端均设有可夹紧绳子的自动夹11且所述的自动夹11均通过控制电路与控制器电连接。

所述的自动夹11包括架体22，所述的架体22一侧铰接有两个夹持臂23且架体22的另一侧固定电机5；所述的夹持臂23之间通过连接板24与伸缩销25铰接，所述的伸缩销25通过齿轮由电机5驱动。

所述的牵引机械臂13包括旋转连接板12和与导轨14相配的底座，所述的底座自下而上依次固定有可驱动底座沿导轨14滑动的电机5和可驱动旋转连接板12在竖直方向旋转的电机5，所述的旋转连接板12的端部固定有与打结套9轴心线平行的自动夹11。

所述的系紧机械臂17的另一端固定在转盘15的中心且通过齿轮与电机5的转轴配合移动。系紧机械臂17的自动夹11可沿系紧机械臂的长度方向移动来实现系紧功能，所述的旋转机械臂10的另一端垂直固定在转盘15上，所述的转盘15通过转盘限位板18转动连接在机架1内，所述的转盘15通过转轴上齿轮与电机5配合旋转。

为了方便控制各个自动夹的开合，上述的电机5均设置为伺服电机。

上述固定单结自动打结机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、牵引绳：控制器通过控制电路控制牵引机械臂13的自动夹11从安装割刀19一侧的机架1上夹住并牵引绳通过导轨14运动至限位杆7，此时通过控制电机5驱动旋转连接板12旋转带动夹持绳子的自动夹11以限位杆7为中心绕行180°，再运动至初始位置，由两个辅助机械臂21的自动夹11同时夹紧两根绳并限定位置；

步骤二、割断绳：完成步骤一后，牵引机械臂13的自动夹11夹持绳子在电机5驱动下带动旋转连接板12及夹持的绳子绕到割刀19的切割刃以割断绳，准备下一循环；

步骤三、绕行绳：完成步骤二后，旋转机械臂10的自动夹11将两个辅助机械臂21之间夹紧的两根绳以打结套9为中心顺时针绕行450°运动到打结套9上方；

步骤四、打结绳：打结机械臂3的自动夹11夹持位于打结套9上方的两根绳通过驱动平行杆4运动至打结套9轴心位置；

步骤五、系紧绳：系紧机械臂17的自动夹11夹持打结机械臂3送入打结套9轴心的绳子并由打结套9轴心位置夹持两根绳远离打结套9以系紧绳结。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种固定单结自动打结机，包括机架（1），其特征在于：所述的机架（1）内在其一侧固定有垂直于该侧面方向的打结套（9），所述的打结套（9）上方铰接有可伸入打结套（9）轴心的打结机械臂（3），所述的机架（1）在与打结套（9）相对的一侧分别固定有以打结套（9）轴心为圆心可绕打结套（9）外缘旋转的旋转机械臂（10）和可沿打结套（9）轴心线方向移动的系紧机械臂（17），所述的机架（1）底部在垂直于系紧机械臂（17）的水平方向通过导轨（14）滑接有牵引机械臂（13），所述的导轨（14）一端的机架（1）侧面固定有与打结套（9）轴心线平行的限位杆（7），所述的导轨（14）另一端的机架侧面固定切割刃朝向限位杆（7）的割刀（19），所述的机架（1）内在安装割刀（19）一侧与打结套（9）之间固定有两个朝向导轨（14）且用于限位绳子的辅助机械臂（21）。

2.根据权利要求1所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的打结机械臂（3）、系紧机械臂（17）、旋转机械臂（10）和辅助机械臂（21）的一端均设有可夹紧绳子的自动夹（11）且所述的自动夹（11）均通过控制电路与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的自动夹（11）包括架体（22），所述的架体（22）一侧铰接有两个夹持臂（23）且架体（22）的另一侧固定电机（5）；所述的夹持臂（23）之间通过连接板（24）与伸缩销（25）铰接，所述的伸缩销（25）通过齿轮由电机（5）驱动。

4.根据权利要求1所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的打结套（9）通过连接架（6）固定在机架（1）上，所述的打结套（9）为弧形套且弧形套的开口向上。

5.根据权利要求4所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的打结机械臂（3）通过两对平行杆（4）与连接架（6）铰接，其中一个平行杆（4）通过固定在连接架上（6）的电机（5）的驱动可旋转。

6.根据权利要求1所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的牵引机械臂（13）包括旋转连接板（12）和与导轨（14）相配的底座，所述的底座自下而上依次固定有可驱动底座沿导轨（14）滑动的电机（5）和转轴与旋转连接板（12）一端固结且可驱动旋转连接板（12）在竖直方向旋转的电机（5），所述的旋转连接板（12）的另一端固定有与打结套（9）轴心线平行的自动夹（11）。

7.根据权利要求1所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的系紧机械臂（17）的另一端固定在转盘（15）的中心且通过齿轮与电机（5）的转轴配合移动。

8.根据权利要求1所述的固定单结自动打结机，其特征在于：所述的旋转机械臂（10）的另一端垂直固定在转盘（15）上，所述的转盘（15）通过转盘限位板（18）转动连接在机架（1）内，所述的转盘（15）通过转轴上齿轮与电机（5）配合旋转。

9.根据权利要求1所述的固定单结自动打结机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、牵引绳：控制器通过控制电路控制牵引机械臂（13）的自动夹（11）从安装割刀（19）一侧的机架（1）上夹住并牵引绳通过导轨（14）运动至限位杆（7），由旋转连接板（12）带动夹持绳子的自动夹（11）绕限位杆（7）绕行180°，再运动至初始位置，由两个辅助机械臂（21）同时夹紧两根绳并限定位置；

步骤二、割断绳：完成步骤一后，牵引机械臂（13）的自动夹（11）夹持绳子通过旋转连接板（12）绕过割刀（19）运动以割断绳，准备下一循环；

步骤三、绕行绳：旋转机械臂（10）的自动夹（11）夹持两个辅助机械臂（21）之间夹紧的两根绳以打结套（9）为中心顺时针绕行450°运动到打结套（9）上方；

步骤四、打结绳：打结机械臂（3）的自动夹（11）夹持位于打结套（9）上方的两根绳通过驱动平行杆（4）运动至打结套（9）轴心位置；

步骤五、系紧绳：系紧机械臂（17）的自动夹（11）夹持打结机械臂（3）送入打结套（9）轴心的绳子并由打结套（9）轴心位置夹持两根绳远离打结套（9）以系紧绳结。