专利名称：数控物流货物捆绑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制技术领域，涉及物流货物上捆绑货物的绞紧 器，尤其是涉及一种控制绞紧器的数控物流货物捆绑系统。
背景技术：
运输货物过程中，货物通常需要捆绑，以防止货物在运输时 脱落或者相互碰撞而造成丢失或者损坏。用绳索直接捆绑的方式 虽然很常用，但费时费力，且难以将货物绑紧。绞紧器是一种先 进的捆绑工具。采用绞紧器捆绑货物既方便又安全，深受广大运 输人员的欢迎。现有的绞紧器通常由支架、带轴和捆绑带组成。 带轴连接于支架上且带轴可转动，捆绑带巻于带轴上。在带轴伸 出支架的外端设有撬棒孔。需要捆绑货物时，将撬棒插入撬棒孔 内，转动撬棒即可带动带轴转动。但每转动一定角度都需要将撬 棒拔出并重新插入，显然，这样使得捆绑效率不高，费时费力， 并且很难将货物捆紧。
为此人们设计出了各种各样的快速捆绑装置，例如在带轴上 固连蜗轮，在支架上连接一个能沿其轴向移动的蜗杆。在紧带过 程中蜗杆与蜗轮啮合，此时蜗轮只能单向转动，显然，带轴也只 能单向转动，从而使得捆绑带被收紧，将货物牢牢的捆绑住。相 反，需要快速松带时，操作者拉动蜗杆，使得蜗杆与蜗轮分离， 此时带轴能反向的快速转动，从而将绕在带轴上的捆绑带快速的 松出。
显然，上述的捆绑装置虽然能实现带轴的控制，但是，蜗杆 是由操作者手动控制的，操作繁琐，自动化程度不高。现有技术 中，虽然也有采用动力机构带动蜗杆动作的，但是动力机构无法获知捆绑带张紧力的情况，使用时难以掌控。常常会导致捆绑过 紧对货物造成损伤、捆绑带断裂，或者会因为捆绑不够紧而对货 物运输造成影响。此外，在捆绑货物时，各种不同的货物或者同 样货物在不同的位置在捆绑时的力度都会存在不同，这就更加增 大了通过手动控制的难度。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供 一 种能够自动控制绞紧 器的动力机构，易于对捆绑带的张紧力进行掌控，操作使用方便 的数控物流货物捆绑系统。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案数控物流货 物捆绑系统，其特征在于，它包括控制器，在控制器上联接有传 感器和动力机构，上述的传感器和动力机构设置在能带动绞紧器 带轴收放捆绑带的收放带装置上，在控制器上还联接有一个能控 制动力机构动作的输入装置，当输入装置控制动力机构动作时控 制器能接收传感器采集到的捆绑带张紧力信号并将其与控制器中 内设的捆绑带张紧力设定值进行比较，且当捆绑带张紧力信号达 到捆绑带张紧力设定值时控制器控制动力机构停止工作。
当操作者从输入装置中输入使动力机构工作的信号时，控制 器即向动力机构发出使其工作的控制信号。当动力机构接收到上 述控制信号时，即开始工作，带动绞紧器带轴单向转动，从而使 得捆绑带被收紧。在捆绑带收紧过程中，传感器能够实时采集捆 绑带张紧力信号，并将该信号发送给控制器。控制器接收到捆绑 带张紧力信号后与内设的捆绑带张紧力设定值进行比较。若捆绑 带张紧力信号小于捆绑带张紧力设定值，则动力机构继续工作， 使捆绑带继续收紧；若捆绑带张紧力信号达到捆绑带张紧力设定 值时，控制器产生使动力机构停止工作的控制信号，动力机构接 收到该控制信号后即停止工作。通过本控制系统，大大提高了绞紧器使用的自动化程度，便于进行控制，提高了货物运输的安全 性和可靠性。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的控制器包括存储 单元、比较单元和控制信号产生单元，所述的比较单元能分别接 收传感器和存储单元中的捆绑带张紧力信号和捆绑带张紧力设定 值并将两者进行比较，然后将比较结果传送给控制信号产生单元。
在存储单元中预先存放捆绑带张紧力设定值，当比较单元接 收到传感器采集到的捆绑带张紧力信号时，比较单元能调用捆绑 带张紧力设定值，然后将两者进行比较，并将比较结果传递给控 制信号产生单元，控制信号产生单元根据比较结果产生相应的控 制信号。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的控制器还包括用 于系统初始化的初始化单元，用于查询绞紧器当前捆绑带张紧力 的查询单元，用于显示系统信息的显示单元，用于设定捆绑带张 紧力设定值或捆绑带张紧力提示值的设定单元；上述的初始化单 元、査询单元、显示单元和设定单元均与存储单元相联接。
通过初始化单元能使系统处于上次使用状态。通过查询单元， 使用者可以方便地查询到当前的捆绑带张紧力大小，以便于随时 了解绞紧器的工作状态，适时地对绞紧器的控制做出调整。通过 显示单元使用者能够直观地对绞紧器的各种信息进行观察，操作 起来更为简便，大大提高了绞紧器的可控性和安全性。其中显示 的内容包括但不限于捆绑带张紧力设定值、实际捆绑带张紧力值 等。通过设定单元，使用者能够方便地对系统的各种控制参数进 行设定和调整，使绞紧器的使用更为灵活方便，使用范围更加广 泛。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的控制器还包括用 于控制动力机构正转或反转的正反转控制单元，所述的正反转控 制单元与控制信号产生单元相联接。
6通过正反转控制单元能够方便地手动控制动力机构进行正转 或反转，以便于进行收带或放带操作。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的收放带装置包括 固连在绞紧器支架侧部的壳体、设于壳体内的蜗杆、蜗杆轴和蜗 轮，绞紧器带轴与绞紧器支架转动连接且绞紧器带轴的一端伸出 绞紧器支架并与蜗轮固连，蜗杆套于蜗杆轴上且两者固连在一起， 蜗杆轴设于蜗轮的侧部且能沿其轴向在壳体内移动，上述的动力 机构设置在壳体上并通过减速机构与蜗杆轴相联接且能带动蜗杆 轴转动。
当动力机构工作时，能够带动蜗杆轴转动，由于蜗杆能够与 蜗轮啮合，当两者啮合时，蜗杆的转动即可带动蜗轮转动。由于 蜗轮蜗杆具有反向自锁功能，此时蜗轮只能单向转动，带轴单向 转动过程中就将捆绑带收紧，将货物捆绑住。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的动力机构为电动 机、气动马达中的任意一种。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的传感器设置在壳 体与蜗杆之间或壳体与蜗杆轴之间，该传感器为压力传感器，且 当传感器受压时传感器能向控制器发出与捆绑带张紧力相对应的 压力信号。
这里的传感器可以是压力传感器、扭力传感器等，且其位置 也可以设置在多处。由于绞紧器在工作时，捆绑带张紧力与绞紧 器蜗杆或蜗杆轴轴向的受力是成正比的，绞紧器蜗杆或蜗杆轴轴 向的受力越大，带轴上的捆绑带张紧力也越大。为此，本发明将 传感器设置在壳体与蜗杆之间或壳体与蜗杆轴之间，这样当传感 器受压时即可方便地检测到捆绑带张紧力的大小。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的传感器的一端朝 向蜗杆或蜗杆轴的内端面，另一端朝向固定在壳体上的传感器堵 塞，上述的传感器堵塞与壳体通过螺纹相联接。
7在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的控制器还包括当 捆绑带张紧力达到控制器中存储单元内设的不同捆绑带张紧力提 示值时能发出提示信号的提示信号产生单元，所述的提示信号产 生单元联接在比较单元上，在提示信号产生单元上联接有若干个 当捆绑带张紧力达到不同捆绑带张紧力提示值时能依次工作并发 出不同颜色灯光的提示灯。
在捆绑带收紧过程中，传感器能够实时采集捆绑带张紧力信 号，比较单元能够将捆绑带张紧力信号与存储单元内设的捆绑带 张紧力提示值进行比较。当捆绑带张紧力大于捆绑带张紧力提示 值时，提示信号产生单元产生使提示灯工作的信号。这里的捆绑 带张紧力提示值可以设置多个，每个捆绑带张紧力提示值对应一 个提示灯。这样，当不同的提示灯发出不同颜色的灯光时，使用 者能够方便地知道当前捆绑带张紧力的大致范围，以便于及时通 过手动方式进行调整和控制。
在上述的数控物流货物捆绑系统中，所述的提示灯通过延时 电路与提示信号产生单元相联接。通过延时电路能够有效节省能 耗。这里的提示灯的数量可以根据需要设置。
与现有的技术相比，本数控物流货物捆绑系统的优点在于 1、通过传感器能够实时将捆绑带张紧力传递给控制器，以便于控 制器及时对绞紧器进行控制，使绞紧器的使用更加方便和安全， 捆绑带张紧力大小适度。2、整个控制系统结构简单，生产成本较 低，易于推广应用。3、能够方便地对系统的各种参数进行调整， 使绞紧器的应用范围更加广泛。
图1是本发明提供的原理框图。
图2是本发明提供的控制器结构框图。
图3是本发明提供的收放带装置立体图。图4是本发明提供的收放带装置蜗杆轴与传感器分离时的剖 视图。
图5是本发明提供的收放带装置传感器受蜗杆轴顶压时的剖 视图。
图6是本发明提供的收放带装置爆炸图。
图中，控制器12、存储单元la、比较单元lb、控制信号产 生单元lc、提示信号产生单元ld、初始化单元lf、查询单元lg、 显示单元lh、设定单元li、正反转控制单元lk、传感器2、传感 器堵塞21、动力机构3、绞紧器带轴4、收放带装置5、绞紧器支 架51、壳体52、蜗杆53、蜗杆轴54、蜗轮55、减速机构56、箱 体56a、减速齿轮56b、转套57、输入装置62、提示灯9、延时 电路10。
具体实施例方式
如图1所示，本数控物流货物捆绑系统包括控制器1，在控 制器1上联接有传感器2和动力机构3。上述的传感器2和动力 机构3设置在能带动绞紧器带轴4收放捆绑带的收放带装置5上。 在控制器1上还联接有一个能控制动力机构3动作的输入装置6。 当动力机构3动作时控制器1能接收传感器2采集到的捆绑带张 紧力信号并将其与控制器1中内设的捆绑带张紧力设定值进行比 较，且当捆绑带张紧力信号达到捆绑带张紧力设定值时控制器1 能控制动力机构3停止工作。通过这种结构，能够方便地实现绞
紧器的自动控制，且提高整个捆绑系统的安全性能。
如图2所示，控制器12包括存储单元la、比较单元lb和控 制信号产生单元lc。比较单元lb能分别接收传感器2和存储单 元la中的捆绑带张紧力信号和捆绑带张紧力设定值并将两者进 行比较，然后将比较结果传送给控制信号产生单元lc。
控制器12还包括用于系统初始化的初始化单元lf，用于查询绞紧器当前捆绑带张紧力的查询单元lg，用于显示系统信息的 显示单元lh，用于设定捆绑带张紧力设定值或捆绑带张紧力提示 值的设定单元li。上述的初始化单元1f、查询单元lg、显示单 元lh和设定单元li均与存储单元la相联接。通过初始化单元 lf能使系统处于上次使用状态。通过查询单元lg，使用者可以方 便地査询到当前的捆绑带张紧力大小，以便于随时了解绞紧器的 工作状态，适时地对绞紧器的控制做出调整。通过显示单元lh 使用者能够直观地对绞紧器的各种信息进行观察，操作起来更为 简便，大大提高了绞紧器的可控性和安全性。其中显示的内容包 括但不限于捆绑带张紧力设定值、实际捆绑带张紧力值等。通过 设定单元li，使用者能够方便地对系统的各种控制参数进行设定 和调整，使绞紧器的使用更为灵活方便，使用范围更加广泛。
如图2所示，控制器12还包括当捆绑带张紧力达到控制器 12中存储单元la内设的不同捆绑带张紧力提示值时能发出提示 信号的提示信号产生单元ld。提示信号产生单元ld联接在比较 单元lb上。在提示信号产生单元ld上联接有三个当捆绑带张紧 力达到不同捆绑带张紧力提示值时能依次工作并发出不同颜色灯 光的提示灯9。上述的提示灯9通过延时电路IO与提示信号产生 单元ld相联接。本实施例中，包括三个提示灯9，且提示灯9为 LED灯。提示灯9分为两个绿灯和一个红灯。亮灯状态分别为 当捆绑带张紧力即传感器2收到的压力小于0. 1吨时，三灯全暗。 当捆绑带张紧力即传感器2收到的压力大于等于0. 1吨小于1.0 吨时， 一个绿灯点亮。当捆绑带张紧力即传感器2收到的压力大 于等于1.0吨小于2.0吨时，两个绿灯亮。当捆绑带张紧力即传 感器2收到的压力大于等于2.0吨时，三个灯全亮。为节省能耗， 灯亮30秒后全部熄灭，此时不管压力多少，所有的灯均不亮。当 不同的提示灯9发出不同颜色的灯光时，使用者能够方便地知道 当前捆绑带张紧力的大致范围，以便于及时通过手动方式进行调整和控制。
如图2所示，控制器12还包括用于控制动力机构3正转或反 转的正反转控制单元lk，正反转控制单元lk与控制信号产生单 元lc相联。通过正反转控制单元lk能够方便地手动控制动力机 构3进行正转或反转，以便于进行收带或放带操作。
如图3 6所示，收放带装置5包括固连在绞紧器支架51侧 部的壳体52、设于壳体52内的蜗杆53、蜗杆轴54和蜗轮55。 绞紧器带轴4与绞紧器支架51转动连接且绞紧器带轴4的一端伸 出绞紧器支架51并与蜗轮55固连。蜗杆53套于蜗杆轴54上且 两者固连在一起，蜗杆轴54设于蜗轮55的侧部且能沿其轴向在 壳体52内移动。
上述的动力机构3通过减速机构56与蜗杆轴54相联接且能 带动蜗杆轴54转动。传感器2设置在壳体52和蜗杆轴54之间， 且当传感器2受压时传感器2能向控制器12发出与捆绑带张紧力 相对应的压力信号。本实施例中，传感器2的一端朝向蜗杆53 或蜗杆轴54的内端面，另一端朝向固定在壳体52上的传感器堵 塞21，传感器堵塞21与壳体52通过螺纹相联接。
本实施例中，在壳体52外侧轴向固定有一个转套57，上述 蜗杆轴54的外端伸出壳体52且蜗杆轴54外端与转套57周向固 定。当转动转套57使蜗杆轴54朝其内端方向移动后蜗杆53与蜗 轮55啮合。上述的动力机构3通过减速机构56与转套57相联接 且能带动转套57转动，从而使蜗杆轴54转动。当蜗杆53和蜗轮 55啮合时，蜗杆轴54与传感器2相顶靠，传感器2受压。实施 例中，动力机构3为气动马达。
本实施例中，减速机构56为减速齿轮箱。减速齿轮箱包括箱 体56a，在箱体56a内设有若干啮合的减速齿轮56b。气动马达与 减速机构56的动力输入端相联，减速机构56的动力输出端与转 套57相联。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了控制器12、存储单元la、比较单元 lb、控制信号产生单元1C、提示信号产生单元ld、初始化单元 lf、査询单元lg、显示单元lh、设定单元li、正反转控制单元
lk、传感器2、传感器堵塞21、动力机构3、绞紧器带轴4、收放 带装置5、绞紧器支架51、壳体52、蜗杆53、蜗杆轴54、蜗轮 55、减速机构56、箱体56a、减速齿轮56b、转套57、输入装置 62、提示灯9、延时电路10等术语，但并不排除使用其它术语的 可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的 本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违 背的。
权利要求
1. 一种数控物流货物捆绑系统，其特征在于，它包括控制器(12)，在控制器(12)上联接有传感器(2)和动力机构(3)，上述的传感器(2)和动力机构(3)设置在能带动绞紧器带轴(4)收放捆绑带的收放带装置(5)上，在控制器(12)上还联接有一个能控制动力机构(3)动作的输入装置(62)，当输入装置(62)控制动力机构(3)动作时控制器(12)能接收传感器(2)采集到的捆绑带张紧力信号并将其与控制器(1)中内设的捆绑带张紧力设定值进行比较，且当捆绑带张紧力信号达到捆绑带张紧力设定值时控制器(12)能控制动力机构(3)停止工作。
2. 根据权利要求1所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的控制器(12)包括存储单元(la)、比较单元(lb)和 控制信号产生单元Uc)，所述的比较单元(lb)能分别接收传感 器(2)和存储单元(la)中的捆绑带张紧力信号和捆绑带张紧力 设定值并将两者进行比较，然后将比较结果传送给控制信号产生 单元(lc)。
3. 根据权利要求2所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的控制器(12)还包括用于系统初始化的初始化单元(lf)， 用于查询绞紧器当前捆绑带张紧力的査询单元(lg)，用于显示系 统信息的显示单元(lh)，用于设定捆绑带张紧力设定值或捆绑带 张紧力提示值的设定单元(li);上述的初始化单元(lf)、查询 单元(lg)、显示单元(lh)和设定单元(li)均与存储单元(la)相联接。
4. 根据权利要求2所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的控制器(12)还包括用于控制动力机构(3)正转或反 转的正反转控制单元(lk)，所述的正反转控制单元(lk)与控制 信号产生单元(lc)相联接。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的数控物流货物捆绑系 统，其特征在于，所述的收放带装置(5)包括固连在绞紧器支架(51)侧部的壳体(52)、设于壳体(52)内的蜗杆(53)、蜗杆 轴(54)和蜗轮(55)，绞紧器带轴(4)与绞紧器支架(51)转 动连接且绞紧器带轴(4)的一端伸出绞紧器支架(51)并与蜗轮(55)固连，蜗杆(53)套于蜗杆轴(54)上且两者固连在一起， 蜗杆轴(54)设于蜗轮(55)的侧部且能沿其轴向在壳体(52) 内移动，上述的动力机构(3)设置在壳体(52)上并通过减速机 构(56)与蜗杆轴(54)相联接且能带动蜗杆轴(54)转动。
6. 根据权利要求5所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的动力机构(3)为电动机、气动马达中的任意一种。
7. 根据权利要求5所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的传感器(2)设置在壳体(52)与蜗杆(53)之间或壳 体(52)与蜗杆轴(54)之间，该传感器(2)为压力传感器，且 当传感器(2)受压时传感器(2)能向控制器(12)发出与捆绑 带张紧力相对应的压力信号。
8. 根据权利要求7所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的传感器(2)的一端朝向蜗杆(53)或蜗杆轴(54)的 内端面，另一端朝向固定在壳体(52)上的传感器堵塞(21)，上 述的传感器堵塞(21)与壳体(52)通过螺纹相联接。
9. 根据权利要求4所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的控制器(11)还包括当捆绑带张紧力达到控制器(11) 中存储单元(la)内设的不同捆绑带张紧力提示值时能发出提示 信号的提示信号产生单元(ld)，所述的提示信号产生单元Ud) 联接在比较单元(lb)上，在提示信号产生单元(ld)上联接有 若干个当捆绑带张紧力达到不同捆绑带张紧力提示值时能依次工 作并发出不同颜色灯光的提示灯(9)。
10. 根据权利要求9所述的数控物流货物捆绑系统，其特征在 于，所述的提示灯(9)通过延时电路(10)与提示信号产生单元(ld)相联接。
全文摘要
本发明提供了一种数控物流货物捆绑系统，属于控制技术领域。它解决了现有的数控物流货物捆绑系统结构复杂、制造成本高、操作繁琐、捆绑带张紧力差异大等问题。本数控物流货物捆绑系统包括控制器，在控制器上联接有传感器和动力机构，传感器和动力机构设置在能带动绞紧器带轴收放捆绑带的收放带装置上，在控制器上联接输入装置，当输入装置控制动力机构动作时控制器能接收传感器采集到的捆绑带张紧力信号并将其与控制器中内设的捆绑带张紧力设定值进行比较，且当捆绑带张紧力信号达到捆绑带张紧力设定值时控制器控制动力机构停止工作。本发明结构简单、制造成本低、操作方便、使用安全、捆绑带张紧力适度、系统参数调整方便等优点。
文档编号B60P7/06GK101519137SQ20081018764
公开日2009年9月2日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者阮卜琴 申请人:浙江双友物流器械股份有限公司