钢筋捆扎机及其捆扎控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种智能钢筋捆扎机，特别涉及一种钢筋捆扎机及其捆扎控制装置。

背景技术：

随着近年来国内人力成本的不断提高，同时，人们对工作环境及劳动强度的诉求也越来越多，特别是建筑行业的高强度劳动及艰苦的工作环境尤为突出。同样，在欧美发达国家，企业不仅为了应对较高的劳动力成本以及较低的工作效率和工作质量，还要应对个人对工作强度不满等诸多诉求。因而，如何实现工业自动化已经是整个社会发展的重要课题，于是，高效率低强度的生产工具慢慢被人们所接受，其中也包括钢筋捆扎机。

钢筋捆扎机能够有效解决人工手动捆扎方式效率低以及成本昂贵的问题。然而，由于现有钢筋捆扎机存在以下不足：(1)钢筋捆扎机在长期使用过程中，由于各种因素变化，机器的出丝长度会发生变化，需要对机器长度进行调整。(2)钢筋捆扎机不同规格型号，或绑扎不同叠加规格的钢筋，其要求的扭力不同，需要对钢筋捆扎机进行扭力调整。(3)钢筋捆扎机每个规格型号，能适用的钢筋叠加范围有限，往往需要多种型号的钢筋捆扎机切换使用。(4)钢筋捆扎机在长期使用过程中，由于各种因素的变化，需要对钢筋捆扎机出丝的圈径进行调整。

因此对钢筋捆扎机在使用过程中，如何更为简单和方便提出进一步的要求。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种钢筋捆扎机的捆扎控制装置，该装置可以灵活的对钢筋捆扎机的枪头型号、出丝长度和扭丝电机的扭力等进行调节，通过该装置可以使得单台钢筋捆扎机适合在建筑工地上各种各样大小的钢筋组合方式中应用。

本实用新型第二目的在于提供一种钢筋捆扎机，实现通过单台钢筋捆扎机在建筑工地上各种各样大小的钢筋组合方式中应用。

本实用新型的第一目的通过下述技术方案实现：一种钢筋捆扎机的捆扎控制装置，包括开关组和触发开关，所述开关组和触发开关连接钢筋捆扎机的主控单元，所述开关组中包括多个子开关，各子开关分别连接主控单元；

所述开关组中，通过各子开关通断状态组合得到各种档位，主控单元通过检测开关组中各子开关输出的信号判定开关组所处档位。

优选的，还包括与主控单元连接的多个LED灯。

更进一步的，所述LED的个数为三个，包括两个单色LED灯和一个双色LED灯。

优选的，所述开关组为旋转编码开关。

优选的，所述触发开关为钢筋捆扎机的扳机开关。

本实用新型的第二目的通过下述技术方案实现：一种钢筋捆扎机，包括主控单元，还包括本实用新型第一目的所述的钢筋捆扎机的捆扎控制装置。

优选的，还包括送丝电机转动圈数检测装置；

所述送丝电机转动圈数检测装置结构如下：包括风扇、记数圈和信号反馈单元；所述风扇安装在送丝电机尾端的转轴上；所述记数圈包括一个或多个磁铁，各磁铁分别对应设置在风扇的各扇叶上；所述信号反馈单元为设置在风扇周围的霍尔传感器；所述信号反馈单元连接主控单元。

更进一步的，所述记数圈中磁铁的数量为1～8个，所述风扇的扇叶为2～12片，其中每个磁铁分别设置在不同的扇叶上。

优选的，其特征在于，还包括送丝电机转动圈数检测装置；

所述送丝电机转动圈数检测装置结构如下；包括风扇、信号反馈单元以及主控单元；所述风扇安装在送丝电机尾端的转轴上；所述信号反馈单元为光电耦合器，所述光电耦合器设置在风扇周围，所述风扇作为记数圈，风扇转动时各扇叶依次经过光电耦合器；所述信号反馈单元连接主控单元，由主控单元根据光电耦合器发送的信号计算出送丝电机转动圈数。

更进一步的，所述风扇的扇叶为2～12片，所述光电耦合器为U形状开口，光电耦合器包括光源和受光器，其中光源设置在U形状开口的一边，受光器设置在U形状开口的另一边。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型钢筋捆扎机的捆扎控制装置，包括开关组和触发开关，其中开关组和触发开关连接钢筋捆扎机的主控单元；开关组包括多个子开关，各子开关一端口分别连接主控单元的IO端口，另一端口接地或电源，开关组通过各子开关通断状态组合可以得到各种档位，主控单元通过检测开关组中各子开关输出的信号判定开关组所处档位。在本实用新型中，可以通过开关组设定出丝长度设定档位、扭力调节档位、钢筋捆扎机枪头型号切换档位，在开关组处于在各个档位下时，再结合触发开关作用于主控单元，可以灵活的实现对钢筋捆扎机出丝长度、扭丝电机的扭力、钢筋捆扎机枪头型号进行调节，因此通过本实用新型装置可以使得单台钢筋捆扎机适合在建筑工地上各种各样大小的钢筋组合方式中应用，有效降低了工人携带和管理钢筋捆扎机的负担，也大大降低了建筑工地采购机器的成本。另外，本实用新型钢筋捆扎机的捆扎控制装置仅仅包括与主控单元连接的开关组和触发开关，具有结构简单以及生产成本低的优点。

(2)本实用新型钢筋捆扎机中的捆扎控制装置中，还包括与主控单元连接的LED灯，在本实用新型中，通过LED灯的状态变化来指示各档位下触发开关的操作情况，使得用户可以直观的获取到当前钢筋捆扎机出丝长度、钢筋捆扎机枪头型号等调节情况。

(3)本实用新型钢筋捆扎机中，包括本实用新型钢筋捆扎机的捆扎控制装置，钢筋捆扎机的捆扎控制装置中的开关组和触发开关分别连接钢筋捆扎机中主控单元，由主控单元根据开关组和触发开关的共同作用能够实现出丝长度、出丝成圈圈径的调节，从而通过一台捆扎机，满足不同钢筋叠加规格的捆扎，实现一机多用，消除多台钢筋捆扎机使用和管理上的不便。另外，本实用新型钢筋捆扎机，在硬件上仅仅需要在原来的结构上添加与钢筋捆扎机的主控单元连接的开关组和触发开关，因此具有硬件改造成本低以及结构简单的优点。

(4)本实用新型钢筋捆扎机中，触发开关也可以直接使用钢筋捆扎机的扳机开关，这种情况下，进一步的降低了钢筋捆扎机的硬件改造成本，并且用户通过扳机开关进行触发时，操作更加方便和快捷。

(5)本实用新型钢筋捆扎机中，还包括送丝电机转动圈数检测装置，其中送丝电机转动圈数检测装置中风扇和信号反馈单元均位于送丝电机的尾部，由于风扇的转动圈数直接反应了送丝电机的转动圈数，因此本实用新型钢筋捆扎机直接检测的是送丝电机的转动圈数，相比现有技术中将信号反馈装置布置与电机减速箱输出轴上，本实用新型不再需要通过中间环节即可计算出电机的转动圈数，转动圈数检测的精度有了更大的提高。另外由于风扇、信号反馈单元设置在电机尾部的，环境比较宽敞，相比现有技术信号反馈装置的位置，受到环境的限制将大大减小。

附图说明

图1是本实用新型钢筋捆扎机的捆扎控制装置结构框图。

图2是本实用新型钢筋捆扎机的捆扎控制装置中开关组电路原理图。

图3是本实用新型钢筋捆扎机的捆扎控制装置中开关组结构示意图。

图4a是本实用新型钢筋捆扎机中其中一种送丝电机转动圈数检测装置结构示意图。

图4b是图4a所示送丝电机转动圈数检测装置中记数圈结构示意图。

图5是本实用新型钢筋捆扎机中另一种送丝电机转动圈数检测装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例公开了一种钢筋捆扎机的捆扎控制装置，如图1所示，包括开关组、触发开关和LED灯，开关组、触发开关和LED灯连接钢筋捆扎机的主控单元，开关组中包括多个子开关，各子开关一端口分别连接主控单元的IO端口，另一端口接地或电源，其中各子开关与主控单元IO端口连接的线路中设置有电阻。触发开关的一端连接主控单元，另一端接地或电源，其中触发开关与主控单元IO端口连接的线路中设置有电阻。

本实施例中，开关组中，通过各子开关通断状态组合得到各种设定档位，可以包括出丝长度设定档位、扭力设定档位、钢筋捆扎机枪头型号切换档位和出丝成圈圈径检测档位。在本实施例中，主控单元通过检测开关组中各子开关输出的信号判定开关组所处设定档位。

在本实施例中，当开关组处于出丝长度设定档位时，主控单元根据触发开关的工作控制钢筋捆扎机的出丝长度。在本实施例中，可以设置出丝长度有n个级别，分别是第1到n级别，n可以为5，其中各个级别的钢筋捆扎机的出丝长度不同，随着级别的增加，出丝长度变长；在开关组处于出丝长度设定档位L档后，主控单元针对触发开关的触发次数进行计数，触发开关每触发一次，计数值加1，出丝长度的级别增加一级，当计数值达到n时，即出丝长度级别为最高级n级时，则当主控单元再次接受到时触发开关的触发时，计数值将变为0，出丝长度级别转换到第1级。用户通过操作触发开关，可以选择相应级别的出丝长度。本实施例中，当钢筋捆扎机设定完出丝长度要进行捆扎工作时，将编码器档位旋转到扭力设定档位，此时钢筋捆扎机捆扎工作时就控制输出对应长度铁丝以及控制扭力电机输出相应扭力。

在本实施例中，当开关组处于扭力设定档位时，主控单元根据开关组当前所处扭力设定档位设定扭丝电机的扭力。在本实施例中，扭力设定档可以为5档，分别是1到5档，其中可以设置随着档位的增加，扭力变大。用户可以根据应用场所中不同钢筋大小组合的需求自由调节扭丝力度。

在本实施例中，当开关组处于钢筋捆扎机枪头型号切换档位时，主控单元通过触发开关的工作选定钢筋捆扎机枪头型号。

其中每种钢筋捆扎机枪头型号分别配置有一组出丝长度值，一组出丝长度值中包括多个出丝长度值；在当前选定的钢筋捆扎机枪头型号下，若开关组的档位处于出丝长度设定档位，则主控单元根据触发开关的工作控制钢筋捆扎机的出丝长度为当前选定的钢筋捆扎机枪头型号所配置的一组出丝长度值中的一个出丝长度值；

其中每种钢筋捆扎机枪头型号分别配置有一组扭力值，一组扭力值包括的扭力值个数与扭力设定档位个数相同，并且一组扭力值包括的各扭力值与各扭力设定档位为一一对应关系；在当前选定的钢筋捆扎机枪头型号下，若开关组处于扭力设定档位时，则主控单元设定扭丝电机的扭力为当前选定的钢筋捆扎机枪头型号所配置的一组扭丝电机的扭力值中与该扭力设定档位关系对应的一个扭力值；其中不同钢筋捆扎机枪头型号的枪头口径大小不一样，针对于小钢筋进行捆扎时，需要用小口径枪头，针对于大钢筋进行捆扎时，需要用大口径的枪头。

在本实施例中，当开关组处于出丝成圈圈径检测档位时，主控单元根据触发开关的工作控制钢筋捆扎机输出相应圈数和圈径的铁丝。在本实施例中，当开关组处于出丝成圈圈径检测档位时，设定钢筋捆扎机输出的铁丝为两圈，即主控单元根据触发开关的工作，每次控制钢筋捆扎机输出2圈铁丝，用户可以将这两圈铁丝的圈径与标准铁丝圈径进行对比，确认两圈铁丝的圈径是否符合钢筋捆扎机当前钢筋捆扎机枪头型号，在不符合的情况下，就需要对钢筋捆扎机出丝成圈的圈径进行调节，直到开关组处于出丝成圈圈径检测档位时，钢筋捆扎输出的铁丝圈径符合钢筋捆扎机当前钢筋捆扎机枪头型号。在出丝成圈圈径检测完成后，需要将开关组旋转到扭力设定档位，此时钢筋捆扎机捆扎工作时就控制输出对应圈径铁丝以及控制扭力电机输出相应扭力。

本实施例中，开关组中包括3个以上子开关，其中3个以上子开关通断状态组合得到8种以上设定档位。在本实施例中开关组采用的是SR41070；如图2所示，该开关组包括四个子开关，分别是第一子开关、第二字开关、第三子开关和第四子开关，其中开关组中第一子开关、第二子开关、第三子开关和第四子开关的公开端口接地，另一端分别通过各电阻对应连接主控单元各IO端口，在本实施例中，通过四个子开关通断状态组合得到8种设定档位，如图3所示，分别是一档钢筋捆扎机的出丝长度设定档位L档、一档出丝成圈圈径检测档位0档和5挡扭力设定档位1档到5档、1挡钢筋捆扎机钢筋捆扎机枪头型号切换档位M，各自开关通断组合状态如下表表1所示。

表1

在本实施例中，开关组为旋转编码开关，当编码开关选择到M档时，编码开关中的第一子开关至第四子开关分别为闭合、断开、断开和闭合的状态，此时主控单元连接第一子开关至第四子开关的四个IO端口将分别接收到0110的电平信号，其中0是低电平，1是高电平，就可以判定出编码开关处于M档。当编码开关选择到L档时，编码开关中的第一子开关至第四子开关分别为闭合、断开、闭合和断开的状态，此时主控单元连接第一子开关至第四子开关的四个IO端口将分别接收到0101的电平信号，就可以判定出编码开关处于L档。当编码开关选择到0档时，编码开关中的第一子开关至第四子开关分别为断开、断开、断开和断开的状态，此时主控单元连接第一子开关至第四子开关的四个IO端口将分别接收到0000的电平信号，就可以判定出编码开关处于0档。当编码开关选择到1～5档时，编码开关中的第一子开关至第四子开关的状态分别如表1所示，此时主控单元连接第一子开关至第四子开关的四个IO端口将分别接收对应电平信号，根据接收到的对应电平信号就可以判定出编码开关处于1～5档中的其中一档。

本实施例中，用户可以根据实际操作需求通过开关组选定丝长度设定档位、扭力设定档位、钢筋捆扎机枪头型号切换档位和出丝成圈圈径检测档位，在上述出丝长度设定档位下，用户通过针对触发开关的操作可以再次对出丝长度进行选择。在扭力设定档位下，用户可以根据钢筋捆扎扭力需求自动进行扭丝电机扭力调节。在钢筋捆扎机枪头型号切换档位下，用户可以根据钢筋捆扎机上实际枪头的型号在主控单元中切换枪头型，以使得钢筋捆扎机的出丝长度和扭丝电机的扭力能够符合实际枪头；在出丝成圈圈径检测档位，用户通过触发开关的操作可以获取到钢筋捆扎机当前出丝成圈的圈径，从而进行铁丝圈径的核对。因此本实施例控制装置可以灵活的对钢筋捆扎机的出丝长度、扭丝电机扭力、钢筋捆扎机枪头型号进行调节，通过该控制装置可以使得单台钢筋捆扎机适合在建筑工地上各种各样大小的钢筋组合方式中应用，有效降低了工人携带和管理钢筋捆扎机的负担，也大大降低了建筑工地采购机器的成本。

在本实施例中触发开关直接采用钢筋捆扎机的扳机开关，将本实施例控制装置设置在钢筋捆扎机上使用时，除了开关组外，不需要额外再添加其他开关或器件，进一步降低了生产成本。并且用户能直接通过对扳机开关的操作进行各档位下出丝长度、扭丝电机扭力以及钢筋捆扎机枪头型号的选择，同时也可以完成对钢筋捆扎机铁丝圈径的核对。

本实施例中主控单元连接的LED灯个数为多个，在本实施例中当供选定的钢筋捆扎机枪头型号为4种且每种钢筋捆扎机枪头型号下出丝长度设定为5个级别时，在本实施例中选择使用3个LED灯，分别为LED1、LED2和LED3，3个LED灯从左到右或从上到下进行排列，其中前面两个LED灯为单色灯，可以为绿灯，后面一个LED灯为红绿双色灯。

当开关组旋转后处于钢筋捆扎机枪头型号切换档位M档，在第一次、第二次、第三次和第四次按下触发开关时，主控单元控制三个LED灯四次的状态和对应四次所调节到的钢筋捆扎机枪头型号分别如表2所示，其中20A枪头、25A枪头、35A枪头和40A枪头分别是指口径为20mm、25mm、35mm以及40mm的枪头，目前上述4种钢筋捆扎机枪头型号基本满足目前国内和国外的楼房、公路、铁路、桥梁和隧道等各建筑行业的需求，当然随着工业技术的快速发展，对建筑技术和质量不断的提高，捆扎机枪头口径也需随之扩大至其他尺寸型号，同样也在保护范围之内。

表2

用户每次在操作触发开关后，可以根据三个LED灯的状态得知目前所选定的钢筋捆扎机枪头型号，然后将选定的钢筋捆扎机枪头型号与钢筋捆扎机上实际安装的钢筋捆扎机枪头型号进行对比，若相同，则说明选对钢筋捆扎机枪头型号，若不同，则继续操作触发开关，直到选定的钢筋捆扎机枪头型号和钢筋捆扎机上实际安装的钢筋捆扎机枪头型号相同。当然LED灯的状态也不是固定为上述状态，也可以设置为是其他状态的，只要用户提前知晓各LED灯状态与钢筋捆扎机枪头型号之间的关系，即可根据LED灯的状态获取到当前选定的钢筋捆扎机枪头型号。

当开关组旋转后处于出丝长度设定档位L档，在第一次、第二次、第三次、第四次、第五次按下触发开关时，主控单元控制三个LED灯五次的状态和对应五次所调节到的出丝长度级别分别如表3所示，其中各个出丝长度级别的钢筋捆扎机的出丝长度不同，每个出丝长度级别下钢筋捆扎机的出丝长度为固定的，可设置随着级别的增加，出丝长度变长；

表3

用户每次在操作触发开关后，可以根据三个LED灯的状态得知目前出丝长度所调节到的级别，当然LED灯的状态也不是固定为上述状态，也可以设置为是其他状态的，只要用户提前知晓各LED灯状态与出丝长度级别之间的关系，即可根据LED灯的状态获取到当前出丝长度所在级别。

本实施例还公开了一种钢筋捆扎机，包括主控单元、送丝电机转动圈数检测装置以及本实施例上述钢筋捆扎机的捆扎控制装置。在本实施例中，钢筋捆扎机的主控单元可以是单片机。

在本实施例中，如图4a所示，送丝电机转动圈数检测装置的结构如下：包括风扇3、记数圈和信号反馈单元；风扇3安装在送丝电机尾端的转轴上；如图4b所示，记数圈包括一个或多个磁铁21，各磁铁21分别对应设置在风扇3的各扇叶上，跟随风扇的扇叶进行转动；信号反馈单元为设置在风扇周围的霍尔传感器，用于将感应到的磁场强度信号转变成电平信号；信号反馈单元连接主控单元，由主控单元根据霍尔传感器发送的电平信号计算出送丝电机转动圈数。在本实施例如图4a所示的上述送丝电机转动圈数检测装置中，记数圈中磁铁的数量为1～8个，风扇的扇叶为2～12片，其中每个磁铁分别设置在不同的扇叶上。

在本实施例中，如图5所示，送丝电机转动圈数检测装置也可以如下：包括风扇、信号反馈单元以及主控单元；风扇安装在送丝电机尾端的转轴上；信号反馈单元为光电耦合器4，光电耦合器设置在风扇周围，风扇作为记数圈，风扇转动时各扇叶依次经过光电耦合器；信号反馈单元连接主控单元，由主控单元根据光电耦合器发送的信号计算出送丝电机转动圈数。在本实施例中，如图5中所示，光电耦合器可以为U形状开口，其中光源设置在U形状开口的一边，受光器设置在U形状开口的另一边；风扇转动时，各扇叶依次穿过光电耦合器的U形状开口。光电耦合器中光源和受光器处于风扇的两侧。当扇叶穿过光电耦合器的U形状开口时，受光器接收不到光信号，此时光电耦合器输出对应电平信号(高电平或低电平)到主控单元；当风扇的两个扇叶之间的间隙穿过光电耦合器的光源和受光器之间时，光源发射出的光线将被受光器接收，光电耦合器输出另一电平信号(低电平或高电平)到主控单元。在本实施例如图5所示的上述送丝电机转动圈数检测装置中，风扇的扇叶为2～12片，光电耦合器为U形状开口，光电耦合器包括光源和受光器，其中光源设置在U形状开口的一边，受光器设置在U形状开口的另一边；风扇转动时，各扇叶依次穿过光电耦合器的U形状开口。

在本实施例中，在使用本实施例的钢筋捆扎机时，用户的操作过程可以如下：

(1)根据钢筋捆扎需求为钢筋捆扎机配置对应钢筋捆扎机枪头型号的枪头，将开关组旋转到钢筋捆扎机枪头型号切换档位M档，然后按下扳机开关，选择钢筋捆扎机枪头型号为钢筋捆扎机上枪头的钢筋捆扎机枪头型号，其中用户可以根据LED灯的状态确定当前其所选定的钢筋捆扎机枪头型号；然后进入下一步操作；

(2)将开关组旋转到出丝成圈圈径检测档位0档，然后按下扳机开关，钢筋捆扎机输出对应两圈铁丝，用户将该圈铁丝与标准铁丝圈径进行对比，确认两圈铁丝的圈径是否符合钢筋捆扎机当前钢筋捆扎机枪头型号，若符合时，进入下一步操作，若不符合，则进行机械调整，直到符合；

(3)将开关组旋转到出丝长度设定档位L档，然后按下扳机开关，每按下一次出丝长度调整到一个级别，用户根据需求操作扳机开关，得到选定钢筋捆扎机枪头型号下相应级别的出丝长度，其中用户可以根据LED灯状态确定出出丝长度当前所在级别，然后进入下一步操作。

(4)用户根据当前需求，将开关组旋转到对应的扭力设定档位，然后按下钢筋捆扎机的扳机开关进行钢筋捆扎工作，在这过程中若用户觉得扭力不够或太大，则可以将开关组当前扭力设定档位更换为其他的扭力设定档。若钢筋捆扎机枪头更换为其他型号的，则重复上述步骤即可。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。