一种全自动笤帚捆扎机及其控制方法与流程

本发明涉及将笤帚苗捆扎成笤帚的机械技术领域，具体涉及一种全自动笤帚捆扎机及其控制方法。

背景技术：

传统的用笤帚苗做的笤帚大都为手工捆绑，或利用简单的工具辅助捆绑，这种加工过程比较浪费体力，长时间工作会给身体造成极大的伤害,而且工作效率极低，已经无法满足市场的需求量。国内现只有简单的手动捆绑工具,尚未有全自动式笤帚捆扎机。

技术实现要素：

为了改变笤帚捆扎技术的缺点和不足，我们研发出一种全自动式笤帚捆扎机,该机器智能程度高、捆绑速度快，降低工作强度,提高了工作效率,而且捆绑结实,绑绳不易脱落。

本发明为解决技术问题所提供的技术方案如下：

一种全自动式笤帚捆扎机，包括数控系统、送料机构、夹紧机构和缠线机构；

所述送料机构包括送料电机座、送料电机、送料气缸座、送料气缸、送料滚珠丝杠螺母、送料滚珠丝杠、送料导轨、送料夹紧器、储料台；所述送料电机固定在储料台尾端的送料电机座上，与送料电机相连接的是送料滚珠丝杠，所述送料气缸通过送料气缸座固定在送料滚珠丝杠螺母和送料导轨上，所述送料气缸座与送料滚珠丝杠螺母和送料导轨相配合,形成直线运动副，所述送料夹紧器包括送料夹紧器固定座、送料夹紧器夹片；送料夹紧器与送料气缸配合，形成送料机构；

所述夹紧机构包括工作面板、夹紧电机、夹紧主动齿轮、夹紧带动齿盘和夹紧片，所述夹紧电机固定在工作面板后面，所述夹紧主动齿轮和夹紧带动齿盘均处于夹紧凹槽内,所述夹紧主动齿轮固定在夹紧电机上，与夹紧带动齿盘相配合，所述夹紧带动齿盘上带有齿盘导向槽，所述夹紧片上带有夹紧片固定柱和夹紧片导向柱，夹紧片导向柱与夹紧带动齿盘的齿盘导向槽相配合，所述夹紧片固定柱与工作面板上的夹紧片固定孔配合，构成完整的夹紧机构；

所述缠线机构包括缠线转盘，缠线电机、缠线主动齿轮、缠线从动齿轮、放线器、放线夹紧器和放线导向柱，以及穿线气缸和计数器，所述缠线转盘的内凹槽和外凹槽均带有齿牙，与缠线主动齿轮和缠线从动齿轮相配合；所述的缠线电机固定在工作面板后面；所述缠线主动齿轮固定在缠线电机上，所述放线器、放线夹紧器和放线导向柱依次排列在缠线转盘上，所述穿线气缸固定在工作面板上，处于缠线转盘内部，所述穿线气缸前端与绑线连接，所述计数器固定在工作面板上，与缠线转盘上的磁性点配合；

进一步，所述数控系统包括plc、人机界面，送料电机信息处理模块，送料气缸信息处理模块，夹紧电机信息处理模块，穿线气缸信息处理模块，缠线电机信息处理模块，缠线圈数信息采集模块；送料电机信息处理模块用于控制送料电机运转；送料气缸信息处理模块用于控制送料气缸动作；夹紧电机信息处理模块用于控制夹紧电机运行；穿线气缸信息处理模块用于控制穿线气缸动作；缠线电机信息处理模块用于控制缠线电机运转；缠线圈数信息采集模块用于接收计数器信号，并将信号传至数控系统。

进一步，所述穿线气缸固定在工作面板上，处于缠线转盘内部，并与工作面板成15°～20°。

进一步，所述穿线气缸前端安装穿线针或凹槽，绑线与穿线针或凹槽连接。

进一步，所述夹紧机构还包括夹紧护盖,夹紧护盖覆盖在夹紧带动齿盘上。

本发明还公开了一种全自动笤帚捆扎机的控制方法，包括以下步骤：

(1)送料电机信息处理模块控制送料电机运转，将送料夹紧器送至指定位置后，送料电机停止运转；

(2)送料气缸信息处理模块控制送料气缸动作，将送料夹紧器送至笤帚苗处，送料夹紧器在送至过程中张开，到达储料台时，送料夹紧器恰好将笤帚苗放置夹紧器内，送料夹紧器将笤帚苗夹起，并回到原始位置；

(3)送料电机信息处理模块控制送料电机运转，通过送料滚珠丝杠、送料滚珠丝杠螺母和送料导轨，将送料夹紧器送至夹紧机构处，等待下一步动作；

(4)夹紧电机信息处理模块用于控制夹紧电机运转，通过夹紧主动齿轮带动夹紧带动齿盘运转，在齿盘导向槽和夹紧片导向柱的作用下，夹紧片缩紧，将笤帚苗夹紧，等待缠线机构工作；

(5)穿线气缸信息处理模块控制穿线气缸动作，将绑线穿送到笤帚苗夹紧处，穿线气缸回退；

(6)缠线电机信息处理模块控制缠线电机运转，通过缠线主动齿轮和缠线从动齿轮带动缠线转盘旋转，放线器通过放线夹紧器和放线导向柱慢慢的将绑线放开；

(7)计数器通过磁性点经过的次数，控制绑线缠绕圈数，到达指定圈数时，计数器将信号传至缠线圈数信息采集模块，缠线圈数信息采集模块将信号传至数控系统，缠线信息采集处理模块控制缠线电机停止运转，完成一次笤帚捆绑工作；

完成(1)—(7)步骤即一次笤帚捆绑工作后，夹紧电机信息处理模块控制夹紧电机运转，夹紧片回退，松开笤帚苗，送料电机信息处理模块送料电机运转，将笤帚苗向前送至指定距离，夹紧电机信息处理模块控制夹紧电机运转，夹紧片缩紧，将笤帚苗夹紧后，缠线机构运转，完成缠线工作，依次运转，完成整个笤帚捆扎工作。

本发明的优点在于：1、自动化程度高，可实现笤帚自动捆扎；2、捆扎速度快，提高了工作效率；3、减少人工劳动强度，节省劳动力。

附图说明

图1为全自动笤帚捆扎机前视图；

图2为全自动笤帚捆扎机左视图；

图3为全自动笤帚捆扎机等轴测视图；

图4为全自动笤帚捆扎机送料机构示意图；

图5为全自动笤帚捆扎机夹紧机构示意图；

图6为图5的局部示意图；

图7为全自动笤帚捆扎机夹紧机构示意图；

图8为全自动笤帚捆扎机缠绕机构图示。

图9为全自动笤帚捆扎机缠绕机构图示。

图10为图8的局部示意图；

图11为送料夹紧器夹片结构示意图；

图12为为数控系统方框图；

1-工作面板；2-缠线从动齿轮；3-缠线转盘；4-放线导向柱；5-放线夹紧器；6-放线器；7-缠线主动齿轮；8-穿线气缸；9-计数器；10-配电箱；11-夹紧片；12-送料气缸；13-送料电机；14-送料电机座；15-储料台；16-夹紧电机；17-缠线电机；18-笤帚；19-送料滚珠丝杠螺母；20-送料滚珠丝杠；21-送料导轨；22-送料气缸座；23-夹紧护盖；24-齿盘导向槽；25-夹紧带动齿盘；26-夹紧片固定孔；27-夹紧凹槽；28-夹紧主动齿轮；29-夹紧片固定柱；30-夹紧片导向柱；31-送料夹紧器。32-送料夹紧器固定座；33、送料夹紧器夹片。

具体实施方式

图1、图2、图3分别为本发明的前视图、左视图和等轴测视图。

全自动笤帚捆扎机主要包括送料机构(图4)；夹紧机构(图5、图6、图7)；缠绕机构(图8、图9)和配电箱10四部分，各部分构成见图4、图5和图6、图7以及图8、图9详细说明。

参见图4为全自动笤帚捆扎机送料机构示意图

所述送料机构包括送料电机座14、送料电机13、送料气缸12、送料滚珠丝杠螺母19、送料滚珠丝杠20、送料夹紧器31、储料台15、送料气缸座22和送料导轨21。

所述送料电机座14处于储料台15尾端，所述送料电机13固定在送料电机座14上,与送料滚珠丝杠20连接,所述送料滚珠丝杠螺母19在送料滚珠丝杠20上,并与送料气缸座22连接,所述送料气缸座22与送料滚珠丝杠螺母19和送料导轨21相配合,形成直线运动副；所述送料气缸12固定在送料气缸座22上,并与送料夹紧器31相连接,构成完整的送料机构。

送料机构工作过程：将捋顺的笤帚苗放在储料台15末端，送料电机13运转，将送料夹紧器31送至指定位置后，送料电机13停止运转，送料气缸12动作，将送料夹紧器31送至笤帚苗处，送料夹紧器31在送至过程中张开，到达储料台15时，送料夹紧器31恰好将笤帚苗放置送料夹紧器夹片33内，送料气缸12动作，送料夹紧器31通过送料夹紧器夹片33将笤帚苗夹起，并回到原始位置；此时，送料电机13运转，通过送料滚珠丝杠20、送料滚珠丝杠螺母19和送料导轨21，将夹紧器31送至夹紧机构处，送料距离通过配电箱10内的数控系统控制，等待下一步动作。

参见图5、图6为全自动笤帚捆扎机夹紧机构示意图

所述夹紧机构包括夹紧电机16、夹紧片11、夹紧带动齿盘25、夹紧主动齿轮28和夹紧护盖23。

所述夹紧电机16固定在工作面板1后面，与夹紧主动齿轮28配合，所述夹紧主动齿轮28与夹紧带动齿盘25相啮合，所述夹紧带动齿盘25带有齿盘导向槽24，所述夹紧片11带有夹紧片固定柱29和夹紧片导向柱30，所述夹紧片固定柱29与工作面板1后面的夹紧片固定孔26配合，所述夹紧片导向柱30与夹紧带动齿盘25上的齿盘导向槽24相配合，构成完整的夹紧机构。

夹紧机构工作过程：当送料机构将笤帚苗送至夹紧机构时，夹紧电机16运转，通过夹紧主动齿轮28带动夹紧带动齿盘25运转，在齿盘导向槽24和夹紧片导向柱30的作用下，夹紧片11缩紧，将笤帚苗夹紧，等待缠线机构工作。

参见图7、图8为全自动笤帚捆扎机缠线机构示意图

所述缠线机构包括缠线电机17、缠线主动齿轮7、缠线从动齿轮2、缠线转盘3、以及放线导向柱4、放线夹紧器5、放线器6和穿线气缸8、计数器9。

所述缠线电机17固定在工作面板1后面，通过缠线主动齿轮7与缠线转盘3相啮合，所述缠线转盘3的内凹槽和外凹槽均带有齿牙，与缠线主动齿轮7和缠线从动齿轮2相啮合；所述放线导向柱4、放线夹紧器5和放线器6依次固定在缠线转盘3上，放线器6上缠绕绑线团，放线导向柱4和放线夹紧器5均起到控制绑线的松紧度作用；所述穿线气缸8固定在缠线转盘3内侧，并与工作面板1成15°～20度角，可根据实际穿线位置要求进行调节。保证穿线气缸8将绑线穿送到笤帚苗夹紧处，穿线气缸8前端安装穿线针或凹槽，绑线与穿线针或凹槽连接；所述计数器9固定在工作面板1上，并与缠线转盘3上的磁性点相配合，达到计数缠线圈数的作用。

所述穿线气缸8固定在工作面板1上，处于缠线转盘3内部，并与工作面板1成15°～20°(可根据实际穿线位置要求进行调节)，

缠线机构工作过程：夹紧机构将笤帚苗夹紧后，穿线气缸8动作，将绑线穿送到笤帚苗夹紧处，穿线气缸8回退，缠线电机17运转，通过缠线主动齿轮7和缠线从动齿轮2带动缠线转盘3旋转，放线器6通过放线夹紧器5和放线导向柱4慢慢的将绑线放开，调节放线夹紧器5可调节绑线缠绕笤帚的松紧度，此时计数器9通过磁性点经过的次数，控制绑线缠绕圈数，到达指定圈数时，计数器9将信号传至配电箱10，数控系统控制缠线电机17停止运转，完成一次笤帚捆绑工作。

完成一次捆绑工作后，夹紧电机16运转，夹紧片11回退，松开笤帚苗，送料电机13运转，将笤帚苗向前送至指定距离(由数控系统控制)，夹紧电机16运转，夹紧片11缩紧，将笤帚苗夹紧后，缠线机构运转，完成缠线工作；依次运转，完成整个笤帚捆扎工作。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此技术领域的人士能够了解本发明的内容并加以实施，但并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。