CN113844725B - 一种智能捆扎机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及捆扎机技术领域，尤其是指一种智能捆扎机，包括扭转部和用于对所述扭转部进行驱动的扭转电机，所述扭转部用于对以在打捆对象物的周围卷绕的方式呈环状地被引导的捆扎丝进行扭转而对打捆对象物进行打捆；所述智能捆扎机还包括：多个霍尔传感器；控制模块；控制模块根据霍尔传感器的检测结果实时采集扭转电机的转速值。本发明可以通过实时采集扭转电机的转速值，通过直接设定有转速下降变化量阈值Z；对扭转电机的转速进行监控，在最佳的捆扎状态下，自动结束捆扎动作，结构稳定、可靠，防止捆扎丝在对打捆对象物进行打捆扭紧时扭断或者松动的问题。

Description

一种智能捆扎机
技术领域
本发明涉及捆扎机技术领域，尤其是指一种智能捆扎机。
背景技术
捆扎机，具有：送出被卷在丝盘上的捆扎丝等的捆扎丝并使其缠绕在钢筋等工件上的捆扎丝送出机构以及将缠绕于钢筋上的捆扎丝进行拧转的捆扎丝扭转机构，通过起动器的操作以及其内控制器的控制，使捆扎丝送出机构与捆扎丝扭转机构按顺序动作，完成一套捆扎动作。
传统的捆扎机需要监控对铁丝的拧紧力；传统的捆扎机是检测电流变化来拧紧的，拧得越紧，负荷越大，电流越大；铁丝有抗拉强度，拧到一定程度，出现塑性变形，负荷减少，电流减少；传统的捆扎机是通过检测电流变化的方法来检测拧紧力，由于电流值需要经过转换计算出来，其检测精度相对较低，在误差较大的情况，会造成未达到预定的电流值便会出现捆扎丝扭断的情况，因此亟需一种直接对扭转电机转速进行检测和制停的捆扎机。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种智能捆扎机，可以通过实时采集扭转电机的转速值，设计巧妙，通过直接设定有转速下降变化量阈值Z；对扭转电机的转速进行监控，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量小于设定转速下降变化量阈值Z时，控制扭转电机继续转动，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量达到所述转速下降变化量阈值Z时，制停扭转电机；在最佳的捆扎状态下，自动结束捆扎动作，结构稳定、可靠，防止捆扎丝在对打捆对象物进行打捆扭紧时扭断或者松动的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种智能捆扎机，包括扭转部和用于对所述扭转部进行驱动的扭转电机，所述扭转部用于对在打捆对象物的周围以卷绕的方式呈环状地被引导的捆扎丝进行扭转后，对打捆对象物进行打捆；其特征在于，所述智能捆扎机还包括：
霍尔传感器，固定在扭转电机的定子端部，用于对扭转电机的转速进行检测；
控制模块，装设于智能捆扎机并与霍尔传感器连接，用于控制扭转电机转动，其中扭转电机的空转转速B被配置为恒定，并根据霍尔传感器的检测数据实时计算扭转电机的转速值，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量小于设定转速下降变化量阈值Z时，控制扭转电机继续转动，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量达到所述转速下降变化量阈值Z时，制停扭转电机。
其中，所述控制模块设有捆扎丝扭紧转速阈值C；
当扭转电机的转速下降至被制停时，若转速大于捆扎丝扭紧转速阈值C，则调大所述转速下降变化量阈值Z；
当扭转电机的转速下降至被制停时，若转速小于捆扎丝扭紧转速阈值C，则调小所述转速下降变化量阈值Z。
其中，当扭转电机的转速先降后升时，调大所述捆扎丝扭紧转速阈值C；
和/或当扭转电机的转速下降且下降时长超过设定阈值时，调小所述捆扎丝扭紧转速阈值C。
其中，所述智能捆扎机包括手持终端以及设置在捆扎机内通讯模块，所述控制模块通过通讯模块与所述手持终端连接。
其中，所述通讯模块为红外线收发模块、蓝牙模块、WIFI模块和SIM卡模块中的至少一种或多种组合。
其中，所述手持终端为手环或者手机。
其中，所述智能捆扎机还包括故障提醒装置，故障提醒装置与所述控制模块连接，当扭转电机的转速先降后升时或当扭转电机的转速下降且下降时长超过设定阈值时，控制模块控制故障提醒装置进行提醒和/或显示，并经所述通讯模块上传当前转速值至所述手持终端进行记录。
其中，所述故障提醒装置为蜂鸣器。
本发明的有益效果：
本发明设计巧妙，设计有控制模块以及霍尔传感器，可以通过实时采集扭转电机的转速值，通过转速值判断扭转电机已对打捆对象物进行打捆扭紧，具体根据扭转电机在工作时的转速值变化分布来判断，本发明通过直接设定有转速下降变化量阈值Z；对扭转电机的转速进行监控，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量小于设定转速下降变化量阈值Z时，控制扭转电机继续转动，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量达到所述转速下降变化量阈值Z时，制停扭转电机；在最佳的捆扎状态下，自动结束捆扎动作，结构稳定、可靠，检测精度高，防止捆扎丝在对打捆对象物进行打捆扭紧时扭断或者松动的问题。
附图说明
图1为本发明的一种智能捆扎机的原理框图。
图2为本发明的扭转电机正常工作时的曲线图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
一种智能捆扎机，如图1和图2所示，包括扭转部和用于对所述扭转部进行驱动的扭转电机，所述扭转部用于对在打捆对象物的周围以卷绕的方式呈环状地被引导的捆扎丝进行扭转后，对打捆对象物进行打捆；所述智能捆扎机还包括：
霍尔传感器，固定在扭转电机的定子端部，用于对扭转电机的转速进行检测；扭转电机采用霍尔传感器替代刷子，霍尔传感器装设在定子上，转子上装设有磁铁，霍尔传感器检测磁铁的转速以检测转速；控制模块，装设于智能捆扎机并与霍尔传感器连接，用于控制扭转电机转动，其中扭转电机的空转转速B被配置为恒定，并根据霍尔传感器的检测数据实时计算扭转电机的转速值，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量小于设定转速下降变化量阈值Z时，控制扭转电机继续转动，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量达到所述转速下降变化量阈值Z时，制停扭转电机。
具体地，本实施例中，设计巧妙，设计有控制模块以及霍尔传感器，可以通过实时采集扭转电机的转速值，通过转速值判断扭转电机已对打捆对象物进行打捆扭，具体根据扭转电机在工作时的转速值变化分布来判断，本实施例通过直接设定有转速下降变化量阈值Z；对扭转电机的转速进行监控，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量小于设定转速下降变化量阈值Z时，控制扭转电机继续转动，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量达到所述转速下降变化量阈值Z时，制停扭转电机；在最佳的捆扎状态下，自动结束捆扎动作，结构稳定、可靠，直接通过转速变化量来检测，检测精度高，防止捆扎丝在对打捆对象物进行打捆扭紧时扭断或者松动的问题。
本实施例中，如图2所示为扭转电机的工作曲线图，所述控制模块设有捆扎丝扭紧转速阈值C；
当扭转电机的转速下降至被制停时，若转速大于捆扎丝扭紧转速阈值C，则调大所述转速下降变化量阈值Z；
当扭转电机的转速下降至被制停时，若转速小于捆扎丝扭紧转速阈值C，则调小所述转速下降变化量阈值Z。
进一步的，当扭转电机的转速先降后升时，调大所述捆扎丝扭紧转速阈值C；
和/或当扭转电机的转速下降且下降时长超过设定阈值时，调小所述捆扎丝扭紧转速阈值C。
另外，所述控制模块上设置有自学习芯片；自学习芯片可以对以上调整过程进行记录和设定。
如图2，关于扭转电机的转速控制说明：
1、0-A段：处于扭转电机启动阶段；
2、A-B段：扭转电机启动后驱动绕丝总成前进(伸出)至抓住捆扎丝，此时扭转电机空转，转速最大；
3、B-C段：扭转电机继续驱动绕丝总成旋转对捆扎丝逐步拧紧工作，此时扭力上升，电机负载加大；随着捆扎丝被越拧越紧，负载也越来越大，电机转速也随着慢慢下降；此时捆扎丝是弹性变形；直至C点(捆扎丝扭紧转速阈值C)拧紧力达到最大，达到捆扎丝最大的抗拉极限；
4、C-D段：在C点已达到捆扎丝最的抗拉极限，此时如果扭转电机继续工作对捆扎丝进行拧紧，超过了捆扎丝的抗拉极限，则捆扎丝出现塑性变形，则阻力下降，电机负载减轻，电机转速就会上升。如果继续进行拧紧，就会出现捆扎丝结头被拧断现象。此时我们检测到当扭转电机的转速在单位时间内变化量由下降变为上升时(捆扎丝扭紧转速阈值C至捆扎丝扭断转速阈值D)，扭转电机停止旋转，保证捆扎丝结头不被拧断。
本实施例中的三个阶段，扭转电机的转速在A-B段空转，B-C段负荷增大，转速减少，C-D段，负荷减少，转速上升。
本实施例中，其自学习芯片，用于为所述控制模块提供转速下降变化量阈值Z的调节算法。具体地，该自学习芯片搭载了深度学习算法的GPU、FPGA和专用集成电路，现有技术中的深度学习算法，例如，神经网络算法，如卷积神经网络、随机梯度下降算法和反向传播算法等现有技术中采用深度学习算法，本实施例只需将控制模块所需的参数简单的设置进深度学习芯片中便可得到精确跟踪模型，未对现有技术中的深度学习芯片和其中的算法进行改进，仅是简单的应用。
本实施例中，所述智能捆扎机包括手持终端以及设置在捆扎机内通讯模块，所述控制模块通过通讯模块与所述手持终端连接，所述通讯模块为红外线收发模块、蓝牙模块、WIFI模块和SIM卡模块中的至少一种或多种组合。
优选地，所述手持终端为手环或者手机。
本实施例中，所述智能捆扎机还包括故障提醒装置，故障提醒装置与所述控制模块连接，当扭转电机的转速先降后升时或当扭转电机的转速下降且下降时长超过设定阈值时，控制模块控制故障提醒装置进行提醒和/或显示，并经所述通讯模块上传当前转速值至所述手持终端进行记录，另外，该扭力值也方便工人查看和校对；该手持终端可以进一步设置有APP，可以通过APP对扭力值进行人工调节。
优选地，所述故障提醒装置为蜂鸣器。具体地，上述设置下，当发现扭力值过小或者过大时，蜂鸣器发出一次或者连续多次声响以对工作人员进行提醒；当多次捆扎作业时，蜂鸣器都发出声响，捆扎机有可能存在损坏或者需要维修，方便及时检修。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种智能捆扎机，包括扭转部和用于对所述扭转部进行驱动的扭转电机，所述扭转部用于对在打捆对象物的周围以卷绕的方式呈环状地被引导的捆扎丝进行扭转后，对打捆对象物进行打捆；其特征在于，所述智能捆扎机还包括：
霍尔传感器，固定在扭转电机的定子端部，用于对扭转电机的转速进行检测；
控制模块，装设于智能捆扎机并与霍尔传感器连接，用于控制扭转电机转动，其中扭转电机的空转转速B被配置为恒定，并根据霍尔传感器的检测数据实时计算扭转电机的转速值，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量小于设定转速下降变化量阈值Z时，控制扭转电机继续转动，当扭转电机的转速下降且其转速值变化量达到所述转速下降变化量阈值Z时，扭转电机转速上升，当扭转电机的转速在单位时间内上升的变化量达到设定值时，制停扭转电机。
2.根据权利要求1所述的一种智能捆扎机，其特征在于：所述控制模块设有捆扎丝扭紧转速阈值C；
当扭转电机的转速下降至被制停时，若转速大于捆扎丝扭紧转速阈值C，则调大所述转速下降变化量阈值Z；
当扭转电机的转速下降至被制停时，若转速小于捆扎丝扭紧转速阈值C，则调小所述转速下降变化量阈值Z。
3.根据权利要求2所述的一种智能捆扎机，其特征在于：
当扭转电机的转速先降后升时，调大所述捆扎丝扭紧转速阈值C；和/或当扭转电机的转速下降且下降时长超过设定阈值时，调小所述捆扎丝扭紧转速阈值C。
4.根据权利要求1所述的一种智能捆扎机，其特征在于：所述智能捆扎机包括手持终端以及设置在捆扎机内通讯模块，所述控制模块通过通讯模块与所述手持终端连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能捆扎机，其特征在于：所述通讯模块为红外线收发模块、蓝牙模块、WIFI模块和SIM卡模块中的至少一种或多种组合。
6.根据权利要求4所述的一种智能捆扎机，其特征在于：所述手持终端为手环或者手机。
7.根据权利要求4所述的一种智能捆扎机，其特征在于：所述智能捆扎机还包括故障提醒装置，故障提醒装置与所述控制模块连接，当扭转电机的转速先降后升时或当扭转电机的转速下降且下降时长超过设定阈值时，控制模块控制故障提醒装置进行提醒和/或显示，并经所述通讯模块上传当前转速值至所述手持终端进行记录。
8.根据权利要求7所述的一种智能捆扎机，其特征在于：所述故障提醒装置为蜂鸣器。
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