CN208915518U - 一种机械自动打结器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械自动打结器，解决了现有技术中需要人工打结，打结难度大的问题；具有实现机械自动打结，而且打结速度快的优点，其方案如下：一种机械自动打结器，包括设于转盘的中心机构和绕线机构，中心机构包括能使打结绳环绕在侧的线套手，打结绳绕过线套手后绕线机构在转盘转动带动下能相对于线套手实现旋转做圆周运动，中心机构能实现升降且中心机构升高使打结绳脱出从而实现仿形人手打结过程。

Description

一种机械自动打结器

技术领域

本实用新型涉及包装打捆技术领域，特别是涉及一种机械自动打结器。

背景技术

随着农业4.0时代的到来，我国农业机械化进程进一步提高，我国农机迎来智能化、自动化、数字化大变革，农业机械向着高效智能、节约环保、舒适便捷和个性专业方向不断发展。

目前，人们对新鲜蔬菜的需求日益提高，因而蔬菜的运输和包装成为普遍关注的重点。新鲜蔬菜包装和运输要求茎叶类蔬菜无损，这将对我们现有的针对于秸秆、草捆的打结装置提出了新的要求，机械化程度高、可靠性高的打捆器显得尤为重要。蔬菜包装茎叶有损问题的根本原因在于目前没有可靠度高、自动化程度高、小型化的打结装置。

因此，需要对一种机械自动打结器进行新的研究设计。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种机械自动打结器，该打结器仿照人手打结过程及原理，实现打结。

一种机械自动打结器的具体方案如下：

一种机械自动打结器，包括设于转盘的中心机构和绕线机构，中心机构包括能使打结绳环绕在侧的线套手，打结绳绕过线套手后绕线机构在转盘转动带动下能相对于线套手实现旋转做圆周运动，中心机构能实现升降且中心机构升高使打结绳脱出从而实现仿形人手打结过程。

进一步地，所述线套手包括弧顶滑动内筒，弧顶滑动内筒开有第一绕线槽，弧顶滑动内筒外部套设固定圆柱套筒，固定圆柱套筒设于凸轮筒内，弧顶滑动内筒在凸轮筒的作用下相对于固定圆柱套筒实现上下运动，且凸轮筒与动力源连接实现旋转。

其中，第一绕线槽平行于转盘设置，以使被打结的两股绳一端部绕过第一绕线槽，然后由绕线机构夹持两股绳的端部，并绕着线套手作圆周运动，且绕线机构夹持的两股绳端部高度低于两股绳另一端的高度，避免对打结的干扰。

进一步地，所述弧顶滑动内筒内设置球头压杆，球头压杆环向开有第二绕线槽，且球头压杆相对于所述固定圆柱套筒能够实现上下升降运动，具体球头压杆底部与凸轮点接触，凸轮通过传动系统与动力源连接，进而控制球头压杆上下运动，进一步实现打结绳的压紧和脱离；

进一步地，球头压杆顶部设置球状物，有利于打结后线套脱离，所述第二绕线槽开于球头压杆。

所述弧顶滑动内筒两侧均设置凸杆，凸杆从固定圆柱套筒侧部的滑槽突出设置，固定圆柱套筒高于凸轮筒设置，固定圆柱套筒两侧竖直开有滑槽，凸轮筒因结构设置，当凸轮筒旋转，从而带动弧顶滑动内筒的升降，当球头压杆升高时，在弧顶滑动内筒和绕线机构绕了一圈的打结绳因压线槽和弧顶滑动内筒顶端形状的限制，打结绳滑入到第二绕线槽。

进一步地，所述弧顶滑动内筒顶端为圆弧状，且带有设定坡度，弧顶滑动内筒顶端开有与所述第一绕线槽相通的压线槽。

进一步地，所述固定圆柱套筒下半段环向设置固定环，以对弧顶滑动内筒伸出的两凸杆在底部进行限位。

进一步地，所述绕线机构包括设于所述线套手圆周方向的偏心圆轴夹手，偏心圆轴夹手包括两个，两个偏心圆轴夹手通过偏心圆轴夹手支架安装于所述的转盘；

进一步地，转盘为齿轮盘，齿轮盘通过传动系统与动力源连接，动力源为电机，传送系统为齿轮传动系统，电机通过多个齿轮传递，带动转盘的旋转，从而带动绕线机构的旋转，并通过传动系统带动安装于转盘下方的锥齿轮转动，该锥齿轮与凸轮筒连接带动凸轮筒的旋转，传动系统中与该锥齿轮连接的锥齿轮中心设置传动轴，传动轴安装有凸轮，通过凸轮带动球头压杆的升降。

进一步地，所述偏心圆轴夹手包括夹手，夹手底端设置偏心轴，偏心轴偏心安装于所述的偏心圆轴夹手支架的底端，偏心圆轴夹手的设置，可实现打结绳的单向传递。

进一步地，所述偏心圆轴夹手通过弹性件与所述的偏心圆轴夹手支架连接，弹性件为扭簧，扭簧安装于偏心轴的下段。

进一步地，所述绕线机构一侧在所述转盘的斜上方设有用于卡持打结绳的旋转摩擦卡线机构；

进一步地，旋转摩擦卡线机构包括多个通过护板支撑的水平焰状卡盘，焰状卡盘能够旋转设置，且焰状卡盘顶部设置用于切断打结绳的刀片，旋转摩擦卡线机构中的电机通过锥齿轮带动焰状卡盘旋转，相邻的护板之间设置护板垫片，护板固定于机架，护板朝向焰状卡盘的一侧为弧形，刀片的刀刃设于护板弧形侧的上方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过中心机构的设置能实现卡线，能通过线套手夹持打结绳，然后由绕线机构围绕线套手旋转，实现仿形人手打结过程。

2)本实用新型通过传动系统的设置，不仅可以控制转盘的旋转，还可以控制凸轮筒的旋转，并控制球头压杆的高低升降，实现中心机构的绕线，并便于打结绳打结后的脱离，工作效率高。

3)本实用新型通过偏心圆轴夹手的设置，可实现绕线机构纯机械单方向送线。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本打结器的结构示意图

图2为旋转摩擦卡线系统示意图

图3为旋转摩擦卡线系统爆炸图

图4为焰状卡盘俯视图

图5为护板俯视图

图6为打结器部分结构示意图

图7为打结器部分结构正视图

图8为压线机构爆炸图

图9为弧顶滑动内筒示意图

图10为凸轮筒示意图

图11为球头压杆示意图

图12为绕线装置爆炸图

图13为偏心圆轴夹手示意图

其中，1-步进电机I，2-锥齿轮I，3-锥齿轮II，4-焰状卡盘，5-卡盘垫片，6-刀片，7-护板，8-护板垫片，9-步进电机II，10-锥齿轮III，11-锥齿轮IV，12-锥齿轮V，13-锥齿轮VI，14-凸轮，15-凸轮筒支架，16-止推轴承，17-齿轮盘，18-凸轮筒，19-直齿齿轮I，20-直齿齿轮II，21-直齿齿轮III，22-固定圆柱套筒，23-弧顶滑动内筒，24-球头压杆，25-偏心圆轴夹手，26-偏心圆轴夹手支架，27-扭簧，28-凸杆，29-第一绕线槽，30-第二绕线槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种机械自动打结器。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1、图6和图7所示，一种机械自动打结器，包括设于转盘的压线机构和绕线机构，压线机构包括能使打结绳环绕在侧的线套手，打结绳绕过线套手后绕线机构在转盘转动带动下能相对于线套手实现旋转做圆周运动，压线机构能实现升降且压线机构升高使打结绳脱出从而实现仿形人手打结过程。

如图8所示，线套手包括弧顶滑动内筒23，弧顶滑动内筒23开有第一绕线槽，弧顶滑动内筒23外部套设固定圆柱套筒22，固定圆柱套筒22设于凸轮筒内，弧顶滑动内筒23在凸轮筒18的作用下相对于固定圆柱套筒22实现上下运动，且凸轮筒18与动力源连接实现旋转，凸轮筒为圆柱形，表面高低设置以便于控制弧顶滑动内筒的升降运动。

其中，第一绕线槽29平行于转盘设置，以使被打结的两股绳一端部绕过第一绕线槽，然后由绕线机构夹持两股绳的端部，并绕着线套手作圆周运动，且绕线机构夹持的两股绳端部高度低于两股绳另一端的高度，避免对打结的干扰。

弧顶滑动内筒23内设置球头压杆24，球头压杆24环向开有第二绕线槽30，且球头压杆24相对于所述固定圆柱套筒22能够实现上下升降运动，具体球头压杆25底部与凸轮14点接触，凸轮14通过传动系统与动力源连接，进而控制球头压杆24上下运动，进一步实现打结绳的压紧和脱离；球头压杆24顶部为球状，有利于打结后线套脱离，第二绕线槽30开于球头压杆24。

弧顶滑动内筒23两侧均设置凸杆28，凸杆28从固定圆柱套筒22侧部的滑槽突出设置，固定圆柱套筒高于凸轮筒设置，固定圆柱套筒22两侧竖直开有滑槽，凸轮筒18因结构设置，当凸轮筒18旋转，从而带动弧顶滑动内筒23的升降，当球头压杆24升高时，在弧顶滑动内筒23和绕线机构绕了一圈的打结绳因压线槽31和弧顶滑动内筒顶端形状的限制，打结绳滑入到第二绕线槽30。固定圆柱套筒22下半段环向设置固定环，以对弧顶滑动内筒伸出的两凸杆在底部进行限位。

而且，弧顶滑动内筒23顶端为圆弧状，且带有设定坡度，弧顶滑动内筒23顶端开有与所述第一绕线槽相通的压线槽31。

绕线机构包括设于线套手圆周方向的偏心圆轴夹手25，偏心圆轴夹手25包括两个，两个偏心圆轴夹手25通过偏心圆轴夹手支架26安装于所述的转盘；

转盘为齿轮盘17，凸轮筒设于齿轮盘17的中心，且齿轮盘17通过止推轴承16与机架固定，以使齿轮盘17与凸轮筒的旋转互不影响，齿轮盘17通过传动系统与动力源连接，动力源为电机，传送系统为齿轮传动系统，电机通过多个齿轮传递，带动转盘的旋转，从而带动绕线机构的旋转，并通过传动系统带动安装于转盘下方的锥齿轮转动，该锥齿轮与凸轮筒连接带动凸轮筒18的旋转，传动系统中与该锥齿轮连接的锥齿轮中心设置传动轴，传动轴安装有凸轮14，球头压杆24底端穿过与凸轮筒连接的锥齿轮通过凸轮14带动球头压杆24的升降，凸轮的设置不影响与凸轮筒连接的锥齿轮位置。

偏心圆轴夹手包括夹手，夹手底端设置偏心轴，偏心轴偏心安装于所述的偏心圆轴夹手支架的底端，偏心圆轴夹手的设置，可实现打结绳的单向传递。偏心圆轴夹手通过弹性件与所述的偏心圆轴夹手支架连接，弹性件为扭簧27，扭簧27安装于偏心轴的下段。

如图1-图3所示，绕线机构一侧在所述转盘的斜上方设有旋转摩擦卡线机构；旋转摩擦卡线机构包括两个通过护板垫片8支撑的水平焰状卡盘4，焰状卡盘4旋转设置且焰状卡盘4上下两端设置卡盘垫片5用于与旋转轴连接，且焰状卡盘4顶部设置用于切断打结绳的刀片6，旋转摩擦卡线机构动力源为步进电机I1，该电机通过锥齿轮I2、锥齿轮II3带动焰状卡盘4的旋转。

动力源为步进电机II9，步进电机II9输出动力，用过联轴器与锥齿轮III10相连接，锥齿轮III10与锥齿轮IV11为2:1的传动关系传递给锥齿轮IV11，锥齿轮V12通过轴与直齿齿轮III21实现相同的转速，进一步的直齿齿轮III21与直齿齿轮II20为1:4的相互传动关系，直齿齿轮II20与直齿齿轮I19同轴，进一步的直齿齿轮I19与齿轮盘17是为2:1的传动关系，进一步实现偏心圆轴夹手25的旋转。锥齿轮IV11输出运动，同样可以通过锥齿轮V12向下传递，进一步的实现凸轮的转动，同时锥齿轮VI13与圆柱凸轮筒连接，进一步实现压线机构和绕线机构紧密配合，偏心圆轴夹手单方向送线，压线机构在齿轮传动系统下实现打结绳的压紧和打结以及线套的脱离，最终完成整套打结过程。

具体的打结过程如下：在打结过程中，打结绳为线捆(送线机构)固定于机架，首先人工将打结绳的自由端穿过直线往复送线系统(具体参见专利申请号201810846004X)，该系统带线穿过旋转摩擦卡线系统的焰状卡盘4的凹槽，或者，直接由人工送至焰状卡盘处，焰状卡盘4继续转动，打结绳靠护板7与焰状卡盘4的摩擦挤压来固定，完成工作前的首次卡线。

初步完成打结绳一端卡线后，打结绳的该端部落入偏心圆轴夹手25之间，打结绳被拉直，此时大葱或其他要包装的物品随传送带进入打结区，物品上面的打结绳再被送线系统(或者由人工)送入旋转摩擦卡线系统进行卡线，且在送线过程中物品上面的打结绳穿过偏心圆轴夹手25中间，顺势落入偏心圆轴之间，偏心圆轴夹手将其夹紧，并经过弧顶滑动内筒23外侧的第一绕线槽，因打结绳被偏心圆轴夹手拉直，旋转卡线机构中因由护板垫片8上的刀片6将打结绳从线捆切断。待物品进入打结工位后，步进电机II9启动，通过齿轮传动系统实现齿轮盘17和圆柱凸轮筒18的转动，进一步偏心圆轴夹手25围绕中心的线套手进行圆周运动，偏心圆轴夹手25旋转180°的同时，圆柱凸轮筒18旋转实现弧顶滑动内筒23上升，进一步的偏心圆轴夹手25从打结绳下方绕过形成线环。偏心圆轴夹手继续旋转270°的同时，弧顶滑动内筒23在圆柱凸轮筒18的作用下下降到初始位置，打结绳沿弧顶滑动内筒23的爬升坡恰好落入球头压杆的第二绕线槽内，此时球头压杆24在凸轮14作用下实现下沉，将打结绳压紧。偏心圆轴夹手继续旋转90°的同时，弧顶滑动内筒23在圆柱凸轮筒18的作用下继续下降，这样第一绕线槽的高度高于第二绕线槽设置，通过与球头压杆24的配合将打结绳先从第一绕线槽拉出，就实现初步打结，然后将整个打结绳拉出，偏心圆轴夹手25完成打结绳的打结。继续旋转180°，偏心圆轴夹手25回到初始工位，弧顶滑动内筒23也上升到初始工位。仿形人手大葱打结过程完成，压线装置和绕线装置复位，为下一次打结过程做准备。

自动打结器仿形人手打结过程，利用偏心圆轴夹手和中心线套手实现旋转交叉打结，具有工作稳定，结构紧凑，成本低等优点；产品能够对所有棒状茎叶类蔬菜进行打捆，适用于农业生产蔬菜包装，且环境适应能力强。以巧妙的形式实现偏心圆轴夹手放线的可控性，与球头压杆和弧顶滑动内筒相配合，通过机械传动系统实现相互的运动关系，实现球头压杆的压线和脱线，由人工或其他系统配合进一步完成打结过程，可靠程度更高，可应用性更强。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械自动打结器，其特征在于，包括设于转盘的中心机构和绕线机构，中心机构包括能使打结绳环绕在侧的线套手，打结绳绕过线套手后绕线机构在转盘转动带动下能相对于线套手实现旋转做圆周运动，中心机构能实现升降且中心机构升高使打结绳脱出从而实现仿形人手打结过程。

2.根据权利要求1所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述线套手包括弧顶滑动内筒，弧顶滑动内筒开有第一绕线槽，弧顶滑动内筒外部套设固定圆柱套筒，固定圆柱套筒设于凸轮筒内，弧顶滑动内筒在凸轮筒的作用下相对于固定圆柱套筒实现上下运动，且凸轮筒与动力源连接实现旋转。

3.根据权利要求2所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述弧顶滑动内筒内设置球头压杆，球头压杆环向开有第二绕线槽，且球头压杆相对于所述固定圆柱套筒能够实现上下升降运动；

球头压杆顶部设置球状物，所述第二绕线槽开于球头压杆。

4.根据权利要求2所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述弧顶滑动内筒两侧均设置凸杆，凸杆从固定圆柱套筒侧部的滑槽突出设置。

5.根据权利要求2所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述弧顶滑动内筒顶端为圆弧状，且带有设定坡度，弧顶滑动内筒顶端开有与所述第一绕线槽相通的压线槽。

6.根据权利要求2所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述固定圆柱套筒下半段环向设置固定环。

7.根据权利要求1所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述绕线机构包括设于所述线套手圆周方向的偏心圆轴夹手，偏心圆轴夹手包括两个，两个偏心圆轴夹手通过偏心圆轴夹手支架安装于所述的转盘；

转盘为齿轮盘，齿轮盘通过传动系统与动力源连接。

8.根据权利要求7所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述偏心圆轴夹手包括夹手，夹手底端设置偏心轴，偏心轴偏心安装于所述的偏心圆轴夹手支架的底端。

9.根据权利要求7所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述偏心圆轴夹手通过弹性件与所述的偏心圆轴夹手支架连接。

10.根据权利要求1所述的一种机械自动打结器，其特征在于，所述绕线机构一侧在所述转盘的斜上方设有用于卡持打结绳的旋转摩擦卡线机构；

旋转摩擦卡线机构包括多个通过护板支撑的水平焰状卡盘，焰状卡盘能够旋转设置，且焰状卡盘顶部设置用于切断打结绳的刀片。