一种绳索自适应收放装置及控制方法与流程

本发明涉及绳索收放装置，具体涉及一种绳索自适应收放装置及控制方法。

背景技术：

1、在电力施工、工程作业及户外作业场景中，绳索使用后需要回收成规则绳圈以便重复存放和携带。现有技术中，绳索的回收主要依赖人工盘绕或电机驱动的自动卷收装置。然而，对于长度较长或工作状态变化的绳索，人工回收方式存在耗时费力、效率低下的问题；而现有的电机驱动式自动收绳装置通常采用电机与卷筒持续传动连接的方式，在绳索回收完成后或遇到异常张力波动时，无法自动切断动力传递，容易导致绳索过度拉伸损伤、电机过载烧毁或绳圈松散错乱。此外，现有装置缺乏对绳索张力的实时感知与自适应调节能力，难以满足复杂工况下的安全可靠作业需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种能够根据绳索张力状态自适应调整动力传递路径、实现过载保护与张力维持的绳索自动收放装置，以克服现有技术中持续传动易导致绳索损伤、电机过载及绳圈规整度差的缺陷。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种绳索自适应收放装置，包括：

4、箱体；

5、驱动机构，固定设置于所述箱体内；

6、卷收机构，可旋转地支撑于所述箱体内；

7、离合传动机构，设置于所述驱动机构的动力输出端与所述卷收机构的动力输入端之间，用于在接合状态与断开状态之间切换；

8、张力检测机构，设置于所述卷收机构与绳索的接触路径上，用于实时检测绳索的张力值并生成对应的张力信号；以及

9、控制机构，分别与所述驱动机构、所述离合传动机构及所述张力检测机构电连接，所述控制机构配置为：接收所述张力信号，当所述张力信号表征的张力值超出预设阈值范围时，控制所述离合传动机构切换至断开状态。

10、在一些实施方式中，所述卷收机构包括：

11、收线器框架，固定安装于所述箱体内部；

12、卷筒，通过轴承可旋转地支撑于所述收线器框架上，所述卷筒的转轴与所述离合传动机构的从动部分固定连接，所述卷筒的外圆周面形成绳索的卷绕工作面。

13、在一些实施方式中，所述驱动机构为电机，所述离合传动机构为电磁离合器，所述电磁离合器的主动部分与所述电机的输出轴固定连接，所述电磁离合器的从动部分与卷筒的旋转轴固定连接。

14、在一些实施方式中，所述张力检测机构包括：

15、导向轮，可旋转地安装于所述箱体内，且设置于所述进绳孔与所述卷筒之间的绳索路径上，绳索绕过所述导向轮；

16、张力传感器，其感应端与所述导向轮的轮轴连接，用于感测绳索对所述导向轮施加的压力并生成对应的张力信号。

17、在一些实施方式中，所述箱体的壁板上开设有进绳孔，所述进绳孔的内圈嵌装有毛刷环，所述毛刷环的刷毛朝向所述进绳孔的中心轴线延伸。

18、在一些实施方式中，还包括电源模块，所述电源模块安装于所述箱体的底部，并与所述驱动机构、所述离合传动机构及所述控制机构电连接，所述电源模块为可拆卸的电池包。

19、在一些实施方式中，所述卷筒的卷绕面上设置有绳头固定件，所述绳头固定件为弹性卡扣或绳夹。

20、在一些实施方式中，还包括自动排绳器，所述自动排绳器包括：

21、往复丝杆，与所述卷筒平行设置，且与所述卷筒的转轴传动连接；

22、导绳滑块，螺纹配合套设于所述往复丝杆上，所述导绳滑块上开设有供绳索穿过的导绳孔。

23、在一些实施方式中，所述控制机构还配置为：在绳索释放模式下，根据所述张力信号实时调节所述驱动机构的输出转矩，以使绳索的张力值维持在预设的恒定范围内。

24、一种绳索自适应收放控制方法，应用于如上任一项所述的装置中，包括以下步骤：

25、步骤s1：将绳索的首端固定于卷收机构上；

26、步骤s2：启动驱动机构，并通过控制机构控制离合传动机构切换至接合状态，使驱动机构驱动卷收机构旋转收绳；

27、步骤s3：通过张力检测机构实时检测绳索张力并生成张力信号传输至控制机构；

28、步骤s4：控制机构将接收到的实时张力值与预设阈值范围进行比较；

29、步骤s5：当实时张力值超出预设阈值范围时，控制机构控制离合传动机构切换至断开状态，并停止驱动机构，实现过载保护。

30、与现有技术相比，本发明的绳索自适应收放装置及控制方法至少具有下列有益效果：

31、通过设置离合传动机构，实现了驱动机构与卷收机构之间的动力可切断连接，当张力检测机构检测到异常张力波动时，控制机构能够及时切断动力传递路径，有效避免了因绳索卡滞或回收完毕导致的电机过载烧毁及绳索过度拉伸损伤，显著提升了装置的使用安全性和可靠性。

32、通过张力检测机构对绳索张力的实时监测与控制机构的闭环反馈控制，使装置能够根据绳索的实际受力状态自适应调整工作模式，在收绳过程中保持张力在合理范围内，确保绳索在卷筒上排列紧密规整，有效解决了传统装置绳圈松散错乱的技术难题。

33、控制机构进一步配置有恒张力维持模式，在绳索释放作业中能够通过动态调节驱动机构输出转矩，使绳索始终保持预设的恒定张力，特别适用于高空作业或精密吊装场景，有效防止绳索松弛引发的安全隐患，拓展了装置的适用场景。

34、结合自动排绳器的设置，使绳索能够均匀铺满整个卷筒轴向长度，形成多层整齐的绳卷，进一步提高了绳索回收的规整度和存储空间利用率，减少了人工整理环节，提升了作业效率。

35、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

1.一种绳索自适应收放装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，所述卷收机构包括：

3.根据权利要求2所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，所述驱动机构为电机（7），所述离合传动机构为电磁离合器，所述电磁离合器的主动部分与所述电机（7）的输出轴固定连接，所述电磁离合器的从动部分与所述卷筒（4）的旋转轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，所述张力检测机构包括：

5.根据权利要求1所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，所述箱体（1）的壁板上开设有进绳孔（2），所述进绳孔（2）的内圈嵌装有毛刷环，所述毛刷环的刷毛朝向所述进绳孔（2）的中心轴线延伸。

6.根据权利要求1所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块安装于所述箱体（1）的底部，并与所述驱动机构、所述离合传动机构及所述控制机构电连接，所述电源模块为可拆卸的电池包（9）。

7.根据权利要求2所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，所述卷筒（4）的卷绕面上设置有绳头固定件，所述绳头固定件为弹性卡扣或绳夹。

8.根据权利要求1所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，还包括自动排绳器，所述自动排绳器包括：

9.根据权利要求1至8中任一项所述的绳索自适应收放装置，其特征在于，所述控制机构还配置为：在绳索释放模式下，根据所述张力信号实时调节所述驱动机构的输出转矩，以使绳索的张力值维持在预设的恒定范围内。

10.一种绳索自适应收放控制方法，应用于如权利要求1至9任一项所述的装置中，其特征在于，包括以下步骤：