CN114873368A - 卷绳机构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷绳机构及其控制方法，该卷绳机构包括旋转驱动装置、转动组件、卷绳本体；旋转驱动装置与卷绳本体活动连接，且旋转驱动装置能够相对卷绳本体活动至第一位置或第二位置；旋转驱动装置的输出端与转动组件连接，并能够带动转动组件绕自身中心轴旋转，所旋转驱动装置相对卷绳本体处于第一位置时，转动组件与卷绳本体相抵并能够带动卷绳本体转动以进行收绳操作，旋转驱动装置相对卷绳本体处于第二位置时，转动组件与卷绳本体分离，卷绳本体能够在自身惯性下进行放绳操作。该卷绳机构及其控制方法提供的技术方案能自动进行绕绳操作，工作效率高，且相比于摇杆的摇动范围，该卷绳机构的运动范围空间相对较小，能够有效提高空间利用率。

Description

卷绳机构及其控制方法

技术领域

本发明属于绳索收放技术领域，具体涉及一种卷绳机构及其控制方法。

背景技术

绳索为常见的动力传递方式，一般在工程或机器运行的工作过程中，需要大量的使用绳索进行辅助操作。在使用绳索进行起重及吊装具有一定重量的货物时，绳索若没有经过规范的外力收放作用，反而会产生乱绳或卡绳现象，从而给后续操作带来一定的麻烦，且容易耽误时间；现有的简式卷绳装置一般采用手摇绞盘进行收绳及放绳操作，具体是利用两个齿轮间的传动配合长摇杆进行收放绳子，手动摇动长摇杆时带动摇杆齿轮旋转，因为摇杆齿轮和收绳齿轮啮合，所以收绳齿轮会同时旋转以收回绳子，在此过程中一般采用人手控制摇杆摇动，绕线的速度较慢且容易松动，降低了工作效率，摇杆的运动范围大，占据较大的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷绳机构及其控制方法，能够自动进行绕绳操作，工作效率较高，且运动范围空间较小，提高空间利用率。

实现上述目的包括如下技术方案。

一种卷绳机构，所述卷绳机构包括旋转驱动装置、转动组件、卷绳本体；所述旋转驱动装置与所述卷绳本体活动连接，且所述旋转驱动装置能够相对所述卷绳本体活动至第一位置或第二位置；

所述旋转驱动装置的输出端与所述转动组件连接，并能够带动所述转动组件绕自身中心轴旋转，所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体处于第一位置时，所述转动组件与所述卷绳本体相抵并能够带动所述卷绳本体转动以进行收绳操作，所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体处于第二位置时，所述转动组件与所述卷绳本体分离，所述卷绳本体能够在自身惯性下进行放绳操作。

在其中一些实施例中，所述转动组件包括安装件和多个弹性压件，各弹性压件分散设置于所述安装件上，所述旋转驱动装置的输出端与所述安装件连接，所述卷绳本体包括转动体以及与所述转动体连接的卷绳件，所述转动体靠近所述转动组件的一侧设置有沿自身径向方向设置的凸出部，所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体处于第一位置时，至少两个所述弹性压件与所述凸出部的相对两侧相抵，所述弹性压件的形变距离大于或等于所述凸出部的高度。

在其中一些实施例中，所述弹性压件设置有六个，六个弹性压件沿所述安装件周向方向均匀布置于所述安装件上；相对设置的两个所述弹性压件的距离小于所述凸出部的长度，并大于所述凸出部的宽度。

在其中一些实施例中，所述安装件包括第一安装部、第二安装部和连接件，所述第一安装部通过所述连接件与所述第二安装部连接，所述第一安装部与所述旋转驱动装置的输出端连接，所述第二安装部开设有多个贯穿的通孔，每一所述弹性压件活动穿设于一个所述通孔，且所述弹性压件与所述第一安装部连接。

在其中一些实施例中，所述卷绳机构还包括单向转动装置，所述转动体通过所述单向转动装置与所述卷绳件连接，以使所述弹性压件与所述转动体相抵时带动所述卷绳本体单向转动以进行收绳操作。

在其中一些实施例中，所述卷绳机构还包括支架，所述支架具有容纳腔以及与所述容纳腔连通的出绳口；所述卷绳件容纳于所述容纳腔内，所述单向转动装置与所述支架转动连接。

在其中一些实施例中，所述单向转动装置包括均设置于所述支架上的棘轮和棘爪，所述转动体通过所述棘轮与所述卷绳件连接，所述棘爪配合设置于所述棘轮的轮齿上。

在其中一些实施例中，所述卷绳机构还包括支架，所述旋转驱动装置包括活动架以及设置于所述活动架上的旋转电机、主动齿轮和从动齿轮，所述活动架活动设置于所述支架上并能够相对所述支架活动至第一位置或第二位置；

所述旋转电机的输出端与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合设置，所述从动齿轮的输出端与所述转动组件连接。

在其中一些实施例中，所述卷绳机构还包括设置于所述支架上的移动驱动装置，所述移动驱动装置的输出端与所述活动架连接，并带动所述活动架活动至第一位置或第二位置。

一种卷绳机构的控制方法，基于如上所述的卷绳机构，所述控制方法包括如下步骤：

控制所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体活动至第一位置，此时所述转动组件与所述卷绳本体相抵并能够带动所述卷绳本体转动，所述卷绳本体转动时进行收绳操作；

控制所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体活动至第二位置，此时所述转动组件与所述卷绳本体分离，所述卷绳本体在自身惯性下反向转动进行放绳操作。

本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

该卷绳机构通过控制旋转驱动装置相对卷绳本体活动的位置，以使旋转驱动装置带动转动组件靠近或者远离该卷绳本体，从而使得该转动组件与卷绳本体相抵或者分离，转动组件在与卷绳本体相抵时，旋转驱动装置带动转动组件转动能够进一步带动卷绳本体转动，卷绳本体转动过程中可以进行收绳操作，转动组件在与卷绳本体分离时，卷绳本体撤去转动组件的阻碍，卷绳本体能够在阻力很小且在自身惯性下的情况下进行放绳操作。故此，该卷绳机构能够自动进行绕绳操作，工作效率较高，且相比于摇杆的摇动范围，该卷绳机构的运动范围空间相对较小，能够有效提高空间利用率。

附图说明

图1是本发明实施例的卷绳机构的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的转动组件和卷绳本体的连接结构示意图；

图3是本发明实施例的转动组件的结构示意图；

图4是本发明实施例的旋转驱动装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、卷绳机构；

1、支架；11、容纳腔；12、出绳口；13、固定座；14、固定轴；2、旋转驱动装置；21、活动架；22、旋转电机；23、主动齿轮；24、从动齿轮；3、转动组件；31、安装件；311、第一安装部；312、第二安装部；313、连接件；314、通孔；315、插槽；32、弹性压件；321、弹性部；322、压紧部；4、卷绳本体；41、转动体；42、凸出部；43、卷绳件；431、卷绳轴；432、固定部；5、单向转动装置；51、棘轮；52、棘爪；6、移动驱动装置。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。

本发明提供一种卷绳机构100，如图1至图4所示，该卷绳机构100包括旋转驱动装置2、转动组件3、卷绳本体4；旋转驱动装置2与卷绳本体4活动连接，且旋转驱动装置2能够相对卷绳本体4活动至第一位置或第二位置；旋转驱动装置2的输出端与转动组件3连接，并能够带动转动组件3绕自身中心轴旋转，旋转驱动装置2相对卷绳本体4处于第一位置时，转动组件3与卷绳本体4相抵并能够带动卷绳本体4转动以进行收绳操作，旋转驱动装置2相对卷绳本体4处于第二位置时，转动组件3与卷绳本体4分离，卷绳本体4能够在自身惯性下进行放绳操作。具体在本实施例中，该旋转驱动装置2沿自身输出端的轴向延伸方向活动至第一位置或第二位置，以使旋转驱动装置2带动转动组件3靠近或者远离该卷绳本体4，从而使得该转动组件3与卷绳本体4相抵或者分离，转动组件3在与卷绳本体4相抵时，旋转驱动装置2带动转动组件3转动能够进一步带动卷绳本体4转动，卷绳本体4转动过程中可以进行收绳操作，转动组件3在与卷绳本体4分离时，卷绳本体4撤去转动组件3的阻碍，卷绳本体4能够在阻力很小且在自身惯性下的情况下进行放绳操作。

综上，该卷绳机构100通过控制旋转驱动装置2相对卷绳本体4活动的位置，以使旋转驱动装置2带动转动组件3靠近或者远离该卷绳本体4，从而使得该转动组件3与卷绳本体4相抵或者分离，转动组件3在与卷绳本体4相抵时，旋转驱动装置2带动转动组件3转动能够进一步带动卷绳本体4转动，卷绳本体4转动过程中可以进行收绳操作，转动组件3在与卷绳本体4分离时，卷绳本体4撤去转动组件3的阻碍，卷绳本体4能够在阻力很小且在自身惯性下的情况下进行放绳操作。故此，该卷绳机构100能够自动进行绕绳操作，工作效率较高，且相比于摇杆的摇动范围，该卷绳机构100的运动范围空间相对较小，能够有效提高空间利用率。

在一些实施例中，如图1和图2所示，转动组件3包括安装件31和多个弹性压件32，各弹性压件32分散设置于安装件31上，旋转驱动装置2的输出端与安装件31连接，因此旋转驱动装置2通过驱动安装件31旋转，从而带动与该安装件31连接的各个弹性压件32绕安装件31的中心轴同步旋转。卷绳本体4包括转动体41以及与转动体41连接的卷绳件43，转动体41靠近转动组件3的一侧设置有沿自身径向方向设置的凸出部42，具体地，该凸出部42呈长条板状结构；旋转驱动装置2相对卷绳本体4处于第一位置时，至少两个弹性压件32与凸出部42的相对两侧相抵，弹性压件32的形变距离大于或等于凸出部42的高度。可以理解地，旋转驱动装置2通过安装件31带动弹性压件32转动，在旋转驱动装置2相对卷绳本体4从第二位置活动至第一位置时，各个弹性压件32随机抵压于转动体41或凸出部42的表面，弹性压件32在转动过程中，能够根据自身的弹性作用调整自身相对转动体41或凸出部42的位置，以使至少两个弹性压件32与凸出部42的相对两侧相抵，此时弹性压件32的底部与转动体41的表面相抵，弹性压件32的侧面与凸出部42的侧面相抵，从而形成夹紧作用，能够在该至少两个弹性压件32转动过程中，带动转动体41同步转动，从而带动卷绳件43转动以进行收绳操作。故此，通过设置多个弹性压件32与转动体41以及转动体41上的凸出部42配合，在旋转驱动装置2相对卷绳本体4从第二位置活动至第一位置时，弹性压件32无需与转动体41形成精确对准的状态，即弹性压件32能够在任意状态下与转动体41相抵，并在转动过程中调整自身状态以夹紧转动体41上的凸出部42，从而带动转动体41随弹性压件32转动，从而降低位置精度要求及加工精度要求，且操作简单便捷。

在一些实施例中，如图2和图3所示，弹性压件32设置有六个，六个弹性压件32沿安装件31周向方向均匀布置于安装件31上；具体在本实施例中，该安装件31为圆盘结构，六个弹性压件32沿安装件31的径向方向均匀布置。相对设置的两个弹性压件32的距离小于凸出部42的长度，并大于凸出部42的宽度，可以理解地，在旋转驱动装置2相对卷绳本体4从第二位置活动至第一位置时，弹性压件32在转动过程中根据自身的弹性作用调整自身相对转动体41或凸出部42的位置，以使四个弹性压件32形成两组并分设抵于凸出部42的相对两侧，从而能够通过四个弹性压件32配合夹紧转动体41上的凸出部42，从而带动转动体41随弹性压件32转动，提高夹紧力及推动力，以使转动体41能够稳定并顺畅转动。需要说明的是，在其他实施例中，该弹性压件32的数量还可以为其他个数，在此不作特别的限制。

在一些实施例中，如图2和图3所示，弹性压件32包括弹性部321和压紧部322，弹性部321设置于压紧部322和安装件31之间。可以理解地，通过弹性部321的弹性作用，能够使压紧部322在转动体41或者凸出部42上均形成相抵状态，结构简单、且调节灵活。具体在本实施例中，该弹性部321可以是弹簧或者其他具有弹性性能的部件，在此不作特别的限制。

在一些实施例中，如图2和图3所示，安装件31包括第一安装部311、第二安装部312和连接件313，第一安装部311通过连接件313与第二安装部312连接，第一安装部311与旋转驱动装置2的输出端连接，第二安装部312开设有多个贯穿的通孔314，每一弹性压件32活动穿设于一个通孔314，且弹性压件32与第一安装部311连接。具体地在本实施例中，该第一安装部311和第二安装部312均为圆盘结构，弹性压件32均匀布置于第一安装部311和第二安装部312上。可以理解地，通过弹性压件32活动穿设于第二安装部312的通孔314，通孔314能够对弹性压件32形成导向作用，从而能够使弹性压件32在旋转驱动装置2的带动下沿通孔314进行定向及直线的往复运动，以有效避免弹性压件32相对安装件31反向缩回以恢复原始位置时位置发生较大的偏移，避免影响卷绳件43的驱动效果。

在一些实施例中，如图1和图2所示，卷绳机构100还包括单向转动装置5，转动体41通过单向转动装置5与卷绳件43连接，以使弹性压件32与转动体41相抵时带动卷绳件43单向转动以进行收绳操作。可以理解地，通过在转动体41和卷绳件43之间设置单向转动装置5，以使旋转驱动装置2在正常工作状态时带动卷绳件43正常单向转动，当旋转驱动装置2在突然断电等故障下，能够有效避免卷绳件43自身由于惯性条件反向转动导致损伤旋转驱动装置2，从而对旋转驱动装置2进行保护。

在一些实施例中，如图1所示，卷绳机构100还包括支架1，支架1具有容纳腔11以及与容纳腔11连通的出绳口12；卷绳件43容纳于容纳腔11内，单向转动装置5与支架1转动连接。可以理解地，支架1的容纳腔11能够对绳索收绳后进行收纳放置，且绳索从该出绳口12拉出或者缩回，能够有效避免在收绳或者拉绳过程中打结或者松散。具体在本实施例中，该卷绳件43包括固定部432和多个卷绳轴431，固定部432与支架1转动连接，各卷绳轴431的相对两端分别与转动体41和固定部432连接，且各卷绳轴431配合形成圆柱体结构以对绳索进行收卷操作。

在一些实施例中，如图2所示，单向转动装置5包括均设置于支架1上的棘轮51和棘爪52，转动体41通过棘轮51与卷绳件43连接，棘爪52配合设置于棘轮51的轮齿上，具体在本实施例中，该转动体41和棘轮51可以为一体结构，即转动体41的边缘设置有轮齿形成棘轮51。其工作原理是：旋转驱动装置2带动转动体41转动时，棘爪52滑过棘轮51，此时棘爪52不会对棘轮51的转动造成阻碍，因此转动体41转动能够带动卷绳件43转动，当旋转驱动装置2突然断电的情况下，此时卷绳件43在自身惯性条件反向转动时，此时在棘爪52的作用下限制棘轮51转动，从而避免带动旋转驱动装置2反向转动，有效避免损伤该旋转驱动装置2。

在一些实施例中，如图1和图4所示，旋转驱动装置2包括活动架21以及设置于活动架21上的旋转电机22、主动齿轮23和从动齿轮24，活动架21活动设置于支架1上并能够相对支架1活动至第一位置或第二位置；旋转电机22的输出端与主动齿轮23连接，主动齿轮23与从动齿轮24啮合设置，从动齿轮24的输出端与转动组件3连接。可以理解地，通过将旋转电机22、主动齿轮23和从动齿轮24设置于活动架21上，从动齿轮24的输出端与转动组件3连接，因此在活动架21相对支架1活动至第一位置或第二位置时，能够带动旋转电机22、主动齿轮23、从动齿轮24和转动组件3整体移动至第一位置或第二位置，以使转动组件3与卷绳本体4相抵或相离。此外，通过主动齿轮23和从动齿轮24的传动配合，以使旋转电机22的输出端与转动组件3无需精准对位及同轴设置，从而降低位置精度要求及加工精度要求，且能够使转动组件3顺畅且平稳地转动。

在一些实施例中，如图1所示，卷绳机构100还包括设置于支架1上的移动驱动装置6，移动驱动装置6的输出端与活动架21连接，并带动活动架21活动至第一位置或第二位置。可以理解地，通过移动驱动装置6如直线电机等驱动活动架21移动至第一位置或第二位置，以能够自动带动转动组件3靠近或者远离该卷绳本体4，从而使得该转动组件3与卷绳本体4相抵或者分离。

在一些实施例中，如图1和图2所示，支架1上设置有固定座13以及与固定座13固定连接的固定轴14，转动体41的中心轴开设有固定孔，安装件31的中心轴位置设置有插槽315，固定轴14穿设于固定孔，且固定轴14远离固定座13的一端活动插入于插槽315。可以理解地，旋转驱动装置2相对支架1处于第一位置，弹性压件32与凸出部42的相对两侧相抵时，此时固定轴14远离固定座13的一端插入于插槽315，固定轴14能够提高整体结构的受力稳定性，避免形成悬臂结构。

本发明还提供一种卷绳机构100的控制方法，基于如上的卷绳机构100，控制方法包括如下步骤：

控制旋转驱动装置2相对卷绳本体4活动至第一位置，此时转动组件3与卷绳本体4相抵并能够带动卷绳本体4转动，卷绳本体4转动时进行收绳操作；

控制旋转驱动装置2相对卷绳本体4活动至第二位置，此时转动组件3与卷绳本体4分离，卷绳本体4在自身惯性下反向转动进行放绳操作。

综上，该卷绳机构100的控制方法通过控制旋转驱动装置2相对卷绳本体4活动的位置，以使旋转驱动装置2带动转动组件3靠近或者远离该卷绳本体4，从而使得该转动组件3与卷绳本体4相抵或者分离，转动组件3在与卷绳本体4相抵时，旋转驱动装置2带动转动组件3转动能够进一步带动卷绳本体4转动，卷绳本体4转动过程中可以进行收绳操作，转动组件3在与卷绳本体4分离时，卷绳本体4撤去转动组件3的阻碍，卷绳本体4能够在阻力很小且在自身惯性下的情况下进行放绳操作。故此，该卷绳机构100能够自动进行绕绳操作，工作效率较高，且相比于摇杆的摇动范围，该卷绳机构100的运动范围空间相对较小，能够有效提高空间利用率。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.卷绳机构，其特征在于，所述卷绳机构包括旋转驱动装置、转动组件、卷绳本体；所述旋转驱动装置与所述卷绳本体活动连接，且所述旋转驱动装置能够相对所述卷绳本体活动至第一位置或第二位置；

所述旋转驱动装置的输出端与所述转动组件连接，并能够带动所述转动组件绕自身中心轴旋转，所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体处于第一位置时，所述转动组件与所述卷绳本体相抵并能够带动所述卷绳本体转动以进行收绳操作，所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体处于第二位置时，所述转动组件与所述卷绳本体分离，所述卷绳本体能够在自身惯性下进行放绳操作。

2.如权利要求1所述的卷绳机构，其特征在于，所述转动组件包括安装件和多个弹性压件，各弹性压件分散设置于所述安装件上，所述旋转驱动装置的输出端与所述安装件连接，所述卷绳本体包括转动体以及与所述转动体连接的卷绳件，所述转动体靠近所述转动组件的一侧设置有沿自身径向方向设置的凸出部，所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体处于第一位置时，至少两个所述弹性压件与所述凸出部的相对两侧相抵，所述弹性压件的形变距离大于或等于所述凸出部的高度。

3.如权利要求2所述的卷绳机构，其特征在于，所述弹性压件设置有六个，六个弹性压件沿所述安装件周向方向均匀布置于所述安装件上；相对设置的两个所述弹性压件的距离小于所述凸出部的长度，并大于所述凸出部的宽度。

4.如权利要求2所述的卷绳机构，其特征在于，所述安装件包括第一安装部、第二安装部和连接件，所述第一安装部通过所述连接件与所述第二安装部连接，所述第一安装部与所述旋转驱动装置的输出端连接，所述第二安装部开设有多个贯穿的通孔，每一所述弹性压件活动穿设于一个所述通孔，且所述弹性压件与所述第一安装部连接。

5.如权利要求2所述的卷绳机构，其特征在于，所述卷绳机构还包括单向转动装置，所述转动体通过所述单向转动装置与所述卷绳件连接，以使所述弹性压件与所述转动体相抵时带动所述卷绳本体单向转动以进行收绳操作。

6.如权利要求5所述的卷绳机构，其特征在于，所述卷绳机构还包括支架，所述支架具有容纳腔以及与所述容纳腔连通的出绳口；所述卷绳件容纳于所述容纳腔内，所述单向转动装置与所述支架转动连接。

7.如权利要求6所述的卷绳机构，其特征在于，所述单向转动装置包括均设置于所述支架上的棘轮和棘爪，所述转动体通过所述棘轮与所述卷绳件连接，所述棘爪配合设置于所述棘轮的轮齿上。

8.如权利要求1所述的卷绳机构，其特征在于，所述卷绳机构还包括支架，所述旋转驱动装置包括活动架以及设置于所述活动架上的旋转电机、主动齿轮和从动齿轮，所述活动架活动设置于所述支架上并能够相对所述支架活动至第一位置或第二位置；

所述旋转电机的输出端与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合设置，所述从动齿轮的输出端与所述转动组件连接。

9.如权利要求8所述的卷绳机构，其特征在于，所述卷绳机构还包括设置于所述支架上的移动驱动装置，所述移动驱动装置的输出端与所述活动架连接，并带动所述活动架活动至第一位置或第二位置。

10.卷绳机构的控制方法，其特征在于，基于如权利要求1至9任一项所述的卷绳机构，所述控制方法包括如下步骤：

控制所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体活动至第一位置，此时所述转动组件与所述卷绳本体相抵并能够带动所述卷绳本体转动，所述卷绳本体转动时进行收绳操作；

控制所述旋转驱动装置相对所述卷绳本体活动至第二位置，此时所述转动组件与所述卷绳本体分离，所述卷绳本体在自身惯性下反向转动进行放绳操作。

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