一种灯串自动扭线装置.pdf

本发明涉及一种扭线装置，为了克服现有技术中生产灯串只能通过人工生产，工人劳动强度大、生产效率低、不利于批量化生产的缺点，本发明提供了这样一种灯串自动扭线装置，包括有减速电机Ⅰ、旋转机构、卷线机构、丝杠、夹具Ⅰ、螺母、夹具Ⅱ、联轴器Ⅱ、减速电机Ⅱ、控制系统、减速电机Ⅲ、联轴器Ⅰ、联轴器Ⅲ和毛刷圈；本发明的有益效果：（1）旋转机构通过设置连接件Ⅰ和弹簧触片，并保持弹簧触片和导体环的接触，实现了减速电机Ⅲ在旋转过程中，始终能保持通电状态而不会是接进来的电线因为旋转而打结缠绕；（2）通过灯串自动扭线装置，实现了自动扭线，大幅缩短了生产时间，提高了生产效率，使得工人劳动强度低，适合批量化生产。

权利要求书
1.  一种灯串自动扭线装置，其特征在于，包括有减速电机Ⅰ（1）、旋转机构（2）、卷线机构（3）、丝杠（4）、夹具Ⅰ（5）、螺母（6）、夹具Ⅱ（7）、联轴器Ⅱ（8）、减速电机Ⅱ（9）、控制系统（10）、减速电机Ⅲ（11）、联轴器Ⅰ（12）、联轴器Ⅲ（13）和毛刷圈（14）；
所述减速电机Ⅰ（1）通过联轴器Ⅰ（12）与旋转机构（2）连接，所述旋转机构（2）上安装有减速电机Ⅲ（11）和夹具Ⅰ（5），卷线机构（3）通过联轴器Ⅲ（13）与减速电机Ⅲ（11）连接；旋转机构（2）的下方设置有丝杠（4），丝杠（4）上安装有螺母（6），螺母（6）上设置有夹具Ⅱ（7）；丝杠（4）通过联轴器Ⅱ（8）与减速电机Ⅱ（9）连接，减速电机Ⅱ（9）上方设置有毛刷圈（14）；减速电机Ⅰ（1）、减速电机Ⅱ（9）、减速电机Ⅲ（11）、夹具Ⅰ（5）和夹具Ⅱ（7）与控制系统（10）连接。

2.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述卷线机构（3）包括有主心内架（30）、横杆（36）、外架（31）、吊钩（32）、钩子（33）、弹簧（34）和把手（35）；主心内架（30）竖直设置，主心内架（30）通过横杆（36）与2个外架（31）连接，外架（31）与主心内架（30）之间不平行；外架（31）上设有钩子（33）和把手（35）；弹簧（34）、吊钩（32）的一端与外架（31）连接，弹簧（34）、吊钩（32）的另一端与主心内架（30）连接。

3.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述旋转机构（2）包括有连接件Ⅰ（21）、连接件Ⅱ（23）、支架（25）和连接件Ⅲ（27）；所述支架（25）为“门”字形，包括有直杆Ⅰ（22）、直杆Ⅱ（28）和横向架（26)；连接件Ⅰ(21)设置在直杆Ⅰ(22)上，直杆Ⅰ(22)上设置有固定连接孔(214)，联轴器Ⅰ(12)固定连接在直杆Ⅰ(22)上的固定连接孔(214)；横向架(26)上设有电机安装块(24)，所述减速电机Ⅲ(11)倒立安装在电机安装块(24)上，电机安装块(24)下方设置有连接件Ⅱ(23)；直杆Ⅱ(28)上设有通孔Ⅰ(29)，连接件Ⅲ(27)通过通孔Ⅰ(29)与直杆Ⅱ(28)连接；所述连接件Ⅲ(27)上设置有夹具Ⅰ(5)。

4.  根据权利要求3所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述连接件Ⅰ(21)为中空环形，外表面套有绝缘材料,绝缘材料外表面套接有导体环(211)，连接件Ⅰ(21)上方设置有接电源装置（213），接电源装置（213）下方设置有弹簧触片（212），弹簧触片（212）与导体环（211）接触，导体环（211）通过弹簧触片（212）与接电源装置（213）连接；所述支架（25）上布置有导线，导体环（211）通过导线与减速电机Ⅲ（11）连接。

5.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述外架（31）与主心内架（30）之间的夹角为5°-10°。

6.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述2个外架（31）之间的距离为灯串两相邻灯泡之间距离的0.9-1倍。

7.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述减速电机Ⅰ（1）、减速电机Ⅱ（9）和减速电机Ⅲ（11）为步进电机或者伺服电机。

8.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述旋转机构（2）和卷线机构（3）的材料为铝。

9.  根据权利要求1所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述控制系统（10）为PLC控制系统。

10.  根据权利要求2所述的一种灯串自动扭线装置，其特征在于，所述把手（35）为“L”形。

说明书一种灯串自动扭线装置
技术领域
本发明涉及一种扭线装置，具体涉及一种灯串自动扭线装置。
背景技术
目前，用彩灯来装饰街道和城市建筑物，或者作为节日营造气氛的装饰物已经成为一种时尚。彩灯设置在彩灯装饰线上，彩灯装饰线俗称灯串，是通过将一根光滑电线与一根小灯泡等间距分布的电线缠绕在一起组成的，由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用。
现有技术中，生产彩灯装饰线（灯串）是通过人工手动完成，操作步骤为取线、打结，然后挂在电机钩上，电机启动，进行扭线工作；当完成扭线后，工人手工折起，捆绑彩灯装饰线。由于采用人工方式进行灯串的操作作业，工人的劳动强度大、生产效率低、不利于批量化生产。
发明内容
（1）要解决的技术问题
为了克服现有技术中生产灯串只能通过人工生产，工人劳动强度大、生产效率低、不利于批量化生产的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种灯串自动扭线装置，以达到灯串自动扭线，大幅缩短生产时间，提高生产效率，降低工人劳动强度的目的。
（2）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种灯串自动扭线装置，包括有减速电机Ⅰ、旋转机构、卷线机构、丝杠、夹具Ⅰ、螺母、夹具Ⅱ、联轴器Ⅱ、减速电机Ⅱ、控制系统、减速电机Ⅲ、联轴器Ⅰ、联轴器Ⅲ和毛刷圈；
所述减速电机Ⅰ通过联轴器Ⅰ与旋转机构连接，所述旋转机构上安装有减速电机Ⅲ和夹具Ⅰ，卷线机构通过联轴器Ⅲ与减速电机Ⅲ连接；旋转机构的下方设置有丝杠，丝杠上安装有螺母，螺母上设置有夹具Ⅱ；丝杠通过联轴器Ⅱ与减速电机Ⅱ连接，减速电机Ⅱ上方设置有毛刷圈；减速电机Ⅰ、减速电机Ⅱ、减速电机Ⅲ、夹具Ⅰ和夹具Ⅱ与控制系统连接；
所述卷线机构包括有主心内架、横杆、外架、吊钩、钩子、弹簧和把手；主心内架竖直设置，主心内架通过横杆与2个外架连接，外架与主心内架之间不平行；外架上设有钩子和把手；弹簧、吊钩的一端与外架连接，弹簧、吊钩的另一端与主心内架连接；
所述旋转机构包括有连接件Ⅰ、连接件Ⅱ、支架和连接件Ⅲ；所述支架为“门”字形，包括有直杆Ⅰ、直杆Ⅱ和横向架；连接件Ⅰ设置在直杆Ⅰ上，直杆Ⅰ上设置有固定连接孔，联轴器Ⅰ固定连接在直杆Ⅰ上的固定连接孔；横向架上设有电机安装块，所述减速电机Ⅲ倒立安装在电机安装块上，电机安装块下方设置有连接件Ⅱ；直杆Ⅱ上设有通孔Ⅰ，连接件Ⅲ通过通孔Ⅰ与直杆Ⅱ连接；所述连接件Ⅲ上设置有夹具Ⅰ；
所述连接件Ⅰ为中空环形，外表面套有绝缘材料,绝缘材料外表面套接有导体环，连接件Ⅰ上方设置有接电源装置，接电源装置下方设置有弹簧触片，弹簧触片与导体环接触，导体环通过弹簧触片与接电源装置连接；所述支架上布置有导线，导体环通过导线与减速电机Ⅲ连接。
优选地，所述外架与主心内架之间的夹角为5°-10°，有利于卷线过程中灯串不易从卷线机构中脱出，影响卷线效果。
优选地，所述2个外架之间的距离为灯串两相邻灯泡之间距离的0.9-1倍。
优选地，所述减速电机Ⅰ、减速电机Ⅱ和减速电机Ⅲ为步进电机或者伺服电机。
本发明的有益优选地，所述把手为“L”形，便于取下卷好的灯串线。
优选地，所述旋转机构和卷线机构的材料为铝。
优选地，所述控制系统为PLC控制系统。
工作原理：
初始时，将光滑电线与小灯泡等间距分布的电线打结，穿过毛刷圈、夹具Ⅰ、夹具Ⅱ和连接件Ⅲ，悬挂在卷线机构的钩子上，螺母初始时停放在靠近减速电机Ⅱ的丝杠上。夹具Ⅰ松开，夹具Ⅱ夹紧，控制系统控制减速电机Ⅱ反向慢速旋转，使得两条电线处于拉紧状态为止。然后，减速电机Ⅰ开始旋转，将光滑电线与小灯泡等间距分布的电线经过旋转而扭结在一起，当扭接好后，减速电机Ⅰ停止，减速电机Ⅱ和减速电机Ⅲ开始转动，减速电机Ⅱ带动丝杠转动，使得螺母向卷线机构方向移动，减速电机Ⅲ转动带动卷线机构转动，使得扭好的线卷起来。
当螺母运行到靠近卷线机构（左极限位置）时，减速电机Ⅱ和减速电机Ⅲ停止转动，夹具Ⅰ夹紧灯串线，夹具Ⅱ松开，减速电机Ⅱ开始反转，使夹具Ⅱ返回靠近减速电机Ⅱ（右极限位置）时，夹具Ⅱ夹紧，依次循环直到灯串线全部被卷起，当灯串线卷好了以后，通过握住把手，就可以把卷好的灯串线取下来。
（3）有益效果
本发明的有益效果是：（1）在旋转机构中，通过设置连接件Ⅰ和弹簧触片，并保持弹簧触片和导体环的接触，实现了减速电机Ⅲ在旋转过程中，始终能保持通电状态而不会是接进来的电线因为旋转而打结缠绕。
（2）本发明采用毛刷圈，既保护了灯串上的灯泡不易损坏，又在送线时对灯串线起了重要的支撑拉紧作用。
（3）在本发明中，外架与主心内架之间形成的夹角，有利于卷线过程中灯串线不易从卷线机构中脱出，影响卷线效果，提高卷线的效率。
（4）本发明通过灯串自动扭线装置，实现了自动扭线，大幅缩短了生产时间，提高了生产效率，使得工人劳动强度低，适合批量化生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的卷线机构的结构示意图。
图3为本发明的旋转机构的结构示意图。
图4为图3中A的局部放大示意图。
附图中的标记为：1-减速电机Ⅰ，2-旋转机构，3-卷线机构，4-丝杠，5-夹具Ⅰ，6-螺母，7-夹具Ⅱ，8-联轴器Ⅱ，9-减速电机Ⅱ，10-控制系统，11-减速电机Ⅲ，12-联轴器Ⅰ，13-联轴器Ⅲ，14-毛刷圈，21-连接件Ⅰ，211-导体环，212-弹簧触片，213-接电源装置，214-固定连接孔，22-直杆Ⅰ，23-连接件Ⅱ，24-电机安装块，25-支架，26-横向架，27-连接件Ⅲ，28-直杆Ⅱ，29-通孔Ⅰ,30-主心内架，31-外架，32-吊钩，33-钩子，34-弹簧，35-把手，36-横杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种灯串自动扭线装置，如图1至图4所示，包括有减速电机Ⅰ1、旋转机构2、卷线机构3、丝杠4、夹具Ⅰ5、螺母6、夹具Ⅱ7、联轴器Ⅱ8、减速电机Ⅱ9、控制系统10、减速电机Ⅲ11、联轴器Ⅰ12、联轴器Ⅲ13和毛刷圈14；
所述减速电机Ⅰ1通过联轴器Ⅰ12与旋转机构2连接，所述旋转机构2上安装有减速电机Ⅲ11和夹具Ⅰ5，卷线机构3通过联轴器Ⅲ13与减速电机Ⅲ11连接；旋转机构2的下方设置有丝杠4，丝杠4上安装有螺母6，螺母6上设置有夹具Ⅱ7；丝杠4通过联轴器Ⅱ8与减速电机Ⅱ9连接，减速电机Ⅱ9上方设置有毛刷圈14；减速电机Ⅰ1、减速电机Ⅱ9、减速电机Ⅲ11、夹具Ⅰ5和夹具Ⅱ7与控制系统10连接。
所述卷线机构3包括有主心内架30、横杆36、外架31、吊钩32、钩子33、弹簧34和把手35；主心内架30竖直设置，主心内架30通过横杆36与2个外架31连接，2个外架31之间的距离为灯串两相邻灯泡之间距离的0.9倍；外架31与主心内架30之间不平行，外架31与主心内架30之间的夹角为5°；外架31上设有钩子33和把手35；弹簧34、吊钩32的一端与外架31连接，弹簧34、吊钩32的另一端与主心内架30连接。
所述旋转机构2包括有连接件Ⅰ21、连接件Ⅱ23、支架25和连接件Ⅲ27；所述支架25为“门”字形，包括有直杆Ⅰ22、直杆Ⅱ28和横向架26；连接件Ⅰ21设置在直杆Ⅰ22上，直杆Ⅰ22上设置有固定连接孔214，联轴器Ⅰ12固定连接在直杆Ⅰ22上的固定连接孔214；横向架26上设有电机安装块24，所述减速电机Ⅲ11倒立安装在电机安装块24上，电机安装块24下方设置有连接件Ⅱ23；直杆Ⅱ28上设有通孔Ⅰ29，连接件Ⅲ27通过通孔Ⅰ29与直杆Ⅱ28连接；所述连接件Ⅲ27上设置有夹具Ⅰ5。
所述连接件Ⅰ21为中空环形，外表面套有绝缘材料,绝缘材料外表面套接有导体环211，连接件Ⅰ21上方设置有接电源装置213，接电源装置213下方设置有弹簧触片212，弹簧触片212与导体环211接触，导体环211通过弹簧触片212与接电源装置213连接；所述支架25上布置有导线，导体环211通过导线与减速电机Ⅲ11连接。
实施例2
一种灯串自动扭线装置，如图1至图4所示，包括有减速电机Ⅰ1、旋转机构2、卷线机构3、丝杠4、夹具Ⅰ5、螺母6、夹具Ⅱ7、联轴器Ⅱ8、减速电机Ⅱ9、控制系统10、减速电机Ⅲ11、联轴器Ⅰ12、联轴器Ⅲ13和毛刷圈14；
所述减速电机Ⅰ1通过联轴器Ⅰ12与旋转机构2连接，所述旋转机构2上安装有减速电机Ⅲ11和夹具Ⅰ5，卷线机构3通过联轴器Ⅲ13与减速电机Ⅲ11连接；旋转机构2的下方设置有丝杠4，丝杠4上安装有螺母6，螺母6上设置有夹具Ⅱ7；丝杠4通过联轴器Ⅱ8与减速电机Ⅱ9连接，减速电机Ⅱ9上方设置有毛刷圈14；减速电机Ⅰ1、减速电机Ⅱ9、减速电机Ⅲ11、夹具Ⅰ5和夹具Ⅱ7与控制系统10连接。
所述卷线机构3包括有主心内架30、横杆36、外架31、吊钩32、钩子33、弹簧34和把手35；主心内架30竖直设置，主心内架30通过横杆36与2个外架31连接，2个外架31之间的距离为灯串两相邻灯泡之间距离的1倍；外架31与主心内架30之间不平行，外架31与主心内架30之间的夹角为8°；外架31上设有钩子33和把手35；弹簧34、吊钩32的一端与外架31连接，弹簧34、吊钩32的另一端与主心内架30连接。
所述旋转机构2包括有连接件Ⅰ21、连接件Ⅱ23、支架25和连接件Ⅲ27；所述支架25为“门”字形，包括有直杆Ⅰ22、直杆Ⅱ28和横向架26；连接件Ⅰ21设置在直杆Ⅰ22上，直杆Ⅰ22上设置有固定连接孔214，联轴器Ⅰ12固定连接在直杆Ⅰ22上的固定连接孔214；横向架26上设有电机安装块24，所述减速电机Ⅲ11倒立安装在电机安装块24上，电机安装块24下方设置有连接件Ⅱ23；直杆Ⅱ28上设有通孔Ⅰ29，连接件Ⅲ27通过通孔Ⅰ29与直杆Ⅱ28连接；所述连接件Ⅲ27上设置有夹具Ⅰ5。
所述连接件Ⅰ21为中空环形，外表面套有绝缘材料,绝缘材料外表面套接有导体环211，连接件Ⅰ21上方设置有接电源装置213，接电源装置213下方设置有弹簧触片212，弹簧触片212与导体环211接触，导体环211通过弹簧触片212与接电源装置213连接；所述支架25上布置有导线，导体环211通过导线与减速电机Ⅲ11连接。
减速电机Ⅰ1、减速电机Ⅱ9和减速电机Ⅲ11为步进电机。
实施例3
一种灯串自动扭线装置，如图1至图4所示，包括有减速电机Ⅰ1、旋转机构2、卷线机构3、丝杠4、夹具Ⅰ5、螺母6、夹具Ⅱ7、联轴器Ⅱ8、减速电机Ⅱ9、控制系统10、减速电机Ⅲ11、联轴器Ⅰ12、联轴器Ⅲ13和毛刷圈14；
所述减速电机Ⅰ1通过联轴器Ⅰ12与旋转机构2连接，所述旋转机构2上安装有减速电机Ⅲ11和夹具Ⅰ5，卷线机构3通过联轴器Ⅲ13与减速电机Ⅲ11连接；旋转机构2的下方设置有丝杠4，丝杠4上安装有螺母6，螺母6上设置有夹具Ⅱ7；丝杠4通过联轴器Ⅱ8与减速电机Ⅱ9连接，减速电机Ⅱ9上方设置有毛刷圈14；减速电机Ⅰ1、减速电机Ⅱ9、减速电机Ⅲ11、夹具Ⅰ5和夹具Ⅱ7与控制系统10连接。
所述卷线机构3包括有主心内架30、横杆36、外架31、吊钩32、钩子33、弹簧34和把手35；主心内架30竖直设置，主心内架30通过横杆36与2个外架31连接，2个外架31之间的距离为灯串两相邻灯泡之间距离的1倍；外架31与主心内架30之间不平行，外架31与主心内架30之间的夹角为10°；外架31上设有钩子33和把手35；弹簧34、吊钩32的一端与外架31连接，弹簧34、吊钩32的另一端与主心内架30连接。
所述旋转机构2包括有连接件Ⅰ21、连接件Ⅱ23、支架25和连接件Ⅲ27；所述支架25为“门”字形，包括有直杆Ⅰ22、直杆Ⅱ28和横向架26；连接件Ⅰ21设置在直杆Ⅰ22上，直杆Ⅰ22上设置有固定连接孔214，联轴器Ⅰ12固定连接在直杆Ⅰ22上的固定连接孔214；横向架26上设有电机安装块24，所述减速电机Ⅲ11倒立安装在电机安装块24上，电机安装块24下方设置有连接件Ⅱ23；直杆Ⅱ28上设有通孔Ⅰ29，连接件Ⅲ27通过通孔Ⅰ29与直杆Ⅱ28连接；所述连接件Ⅲ27上设置有夹具Ⅰ5。
所述连接件Ⅰ21为中空环形，外表面套有绝缘材料,绝缘材料外表面套接有导体环211，连接件Ⅰ21上方设置有接电源装置213，接电源装置213下方设置有弹簧触片212，弹簧触片212与导体环211接触，导体环211通过弹簧触片212与接电源装置213连接；所述支架25上布置有导线，导体环211通过导线与减速电机Ⅲ11连接。
减速电机Ⅰ1、减速电机Ⅱ9和减速电机Ⅲ11为伺服电机。
把手35为“L”形，便于取下卷好的灯串线。
旋转机构2和卷线机构3的材料为铝。
控制系统10为PLC控制系统。
工作原理：
初始时，将光滑电线与小灯泡等间距分布的电线打结，穿过毛刷圈14、夹具Ⅰ5、夹具Ⅱ7和连接件Ⅲ27，悬挂在卷线机构3的钩子33上，螺母6初始时停放在靠近减速电机Ⅱ9的丝杠4上。夹具Ⅰ5松开，夹具Ⅱ7夹紧，控制系统10控制减速电机Ⅱ9反向慢速旋转，使得两条电线处于拉紧状态为止。然后，减速电机Ⅰ1开始旋转，将光滑电线与小灯泡等间距分布的电线经过旋转而扭结在一起，当扭接好后，减速电机Ⅰ1停止，减速电机Ⅱ9和减速电机Ⅲ11开始转动，减速电机Ⅱ9带动丝杠4转动，使得螺母6向卷线机构3方向移动，减速电机Ⅲ11转动带动卷线机构3转动，使得扭好的线卷起来。
当螺母6运行到靠近卷线机构3（左极限位置）时，减速电机Ⅱ9和减速电机Ⅲ11停止转动，夹具Ⅰ5夹紧灯串线，夹具Ⅱ7松开，减速电机Ⅱ9开始反转，使夹具Ⅱ7返回靠近减速电机Ⅱ9（右极限位置）时，夹具Ⅱ7夹紧，依次循环直到灯串线全部被卷起，当灯串线卷好了以后，通过握住把手35，就可以把卷好的灯串线取下来。
在本发明中，旋转机构2通过设置连接件Ⅰ21和弹簧触片212，并保持弹簧触片212和导体环211的接触，实现了减速电机Ⅲ11在旋转过程中，始终能保持通电状态而不会是接进来的电线因为旋转而打结缠绕。
本发明采用毛刷圈14，既保护了灯串上的灯泡不易损坏，又在送线时对灯串线起了重要的支撑拉紧作用。
在本发明中，外架31与主心内架30之间形成的夹角，有利于卷线过程中灯串线不易从卷线机构中脱出，影响卷线效果，提高卷线的效率。
本发明通过灯串自动扭线装置，实现了自动扭线，大幅缩短了生产时间，提高了生产效率，使得工人劳动强度低，适合批量化生产。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。