CN118684043B - 绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，涉及绷带绕卷技术领域，包括装置平台，其顶面一端设置有绷带供料盘，在装置平台的顶面靠近绷带供料盘的底部位置设置有驱动机构，驱动机构用于控制绷带供料盘的转速，在驱动机构远离绷带供料盘的一侧设置有张力控制机构，张力控制机构用于控制绷带的张紧力，在张力控制机构远离驱动机构的一侧设置有自动剪切机构，自动剪切机构用于自动剪断绷带，在装置平台顶面的另一端设置有绕卷机构，绕卷机构用于绕卷绷带形成绷带卷，在绕卷机构的顶部设置有输送机构；驱动机构基于坐标系的中曲线来提高绕卷机构的绕卷速度，保证绕卷机构在生产绷带卷时，绷带不会发生松弛或者紧绷的情况。

Description

绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置

技术领域

本发明涉及绷带绕卷技术领域，具体涉及绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置。

背景技术

绷带是包扎伤口处或患处的纱布带，是常见的医疗用品，有许多不同种类和多种包扎方法，需要根据受伤的部位来选择合适的种类和包扎方法，目前在生产绷带时，会提供长度相同，绕卷均匀的绷带，便于医护人员对患者进行绷带的包扎处理；

现有的绷带绕卷装置，例如公开号为CN107777417A的中国专利申请公开的一种医用绷带卷绕方法及装置以及公开号为CN108516376A的中国专利申请公开的一种自动添加纸芯的纱布绷带卷带机，此类绷带绕卷装置在生产绷带卷时，会提供稳定速度的绷带，但是绷带卷在卷绕过程所需的绷带提供速度是变化的，这就导致了绷带卷的绕卷过程中，绷带松紧不一，影响了绷带卷的绕卷一致性。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，以解决现有技术中，绷带绕卷装置在生产绷带卷时，会提供稳定速度的绷带，但是绷带卷在卷绕过程所需的绷带提供速度是变化的，在绷带卷的绕卷过程中，绷带会松紧不一，导致了绷带卷的绕卷一致性差的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

具体是提供一个绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，包括装置平台，其顶面一端设置有绷带供料盘，在装置平台的顶面靠近绷带供料盘的底部位置设置有驱动机构，驱动机构用于控制绷带供料盘的转速，在驱动机构远离绷带供料盘的一侧设置有张力控制机构，张力控制机构用于控制绷带的张紧力，在张力控制机构远离驱动机构的一侧设置有自动剪切机构，自动剪切机构用于自动剪断绷带，在装置平台顶面的另一端设置有绕卷机构，绕卷机构用于绕卷绷带形成绷带卷，在绕卷机构的顶部设置有输送机构，输送机构接收并输送绷带卷，驱动机构基于绕卷机构的绕卷速度来控制绷带供料盘的转速。

作为本发明进一步的方案：所述驱动机构包括移动座，移动座的一侧固定连接有伸缩座，伸缩座远离移动座的一端通过轴承安装有驱动滚轮。

作为本发明进一步的方案：所述张力控制机构包括固定座，固定座的顶部固定连接有液压缸，液压缸的顶部设置有张紧轮，张紧轮外侧设置有轴承座。

作为本发明进一步的方案：所述液压缸的输出端通过液压杆连接有驱动杆，驱动杆的顶部固定连接有活塞杆，轴承座的底面靠近活塞杆的位置开设有与活塞杆相匹配的活塞腔。

作为本发明进一步的方案：所述固定座的内部设置有气泵，气泵的输出端通过气管与活塞腔的内腔相连通，张紧轮基于活塞腔内部的气压强度控制绷带的张紧力。

作为本发明进一步的方案：所述自动剪切机构包括安装座，安装座的顶面中心位置安装有升降杆，升降杆的顶端固定连接有机构外壳，机构外壳的内侧贯穿有控制槽，机构外壳的顶部设置有剪切台。

作为本发明进一步的方案：所述控制槽的端口采用圆角处理，控制槽的内侧中间位置开设有剪切槽，剪切台的底面靠近剪切槽的位置安装有剪切刀片。

作为本发明进一步的方案：所述绕卷机构包括两个对称设置的驱动筒，驱动筒的一端连接有转动头，转动头远离驱动筒的一端固定连接有绕卷杆，两根绕卷杆的对接端口采用斜面设置。

作为本发明进一步的方案：所述装置平台的顶面靠近其中一个转动头的底部位置安装有动力箱，动力箱的输出端通过齿轮与转动头的侧面啮合。

作为本发明进一步的方案：所述输送机构包括机构主体，机构主体的顶面靠近绕卷机构的位置开设有接收槽，接收槽的内侧顶部位置转动连接有输送板，机构主体的内部靠近输送板的底部位置开设有输送槽。

本发明的有益效果：

1、本发明中，驱动机构基于绕卷机构的绕卷速度来控制绷带供料盘的转速，即绕卷机构的绕卷速度越快，驱动机构就提高绷带供料盘的转速，保证绷带供料盘持续稳定的提供绷带，一方面防止绷带供料盘提供绷带的速度过快，导致绷带松弛，另一方面防止绷带供料盘提供绷带的速度过慢，导致绷带紧绷，降低了绷带卷的绕卷效果，驱动机构基于坐标系的中曲线来提高绕卷机构的绕卷速度，保证绕卷机构在生产绷带卷时，绷带不会发生松弛或者紧绷的情况。

2、本发明中，升降杆基于绕卷机构上的绷带卷缠绕情况进行自适应调整，在绕卷机构工作的过程中，升降杆需要不断降低控制槽的高度，以保证绷带始终平行的向绕卷机构移动，提高了绷带卷的绕卷效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置的结构示意图；

图2是本发明绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置的俯视图；

图3是本发明绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置的主视图；

图4是本发明中驱动机构的结构示意图；

图5是本发明中张力控制机构的结构示意图；

图6是本发明中张力控制机构的局部剖视图；

图7是本发明中自动剪切机构的结构示意图；

图8是本发明中绕卷机构的结构示意图；

图9是本发明中绕卷杆的局部剖视图；

图10是本发明中输送机构的结构示意图；

图11是本发明实施例1中的直角坐标系示意图。

附图标记：

1、装置平台；2、绷带供料盘；21、支撑座；3、驱动机构；31、移动座；32、伸缩座；33、驱动滚轮；4、张力控制机构；41、固定座；42、液压缸；421、驱动杆；422、活塞杆；43、张紧轮；431、轴承座；432、活塞腔；5、自动剪切机构；51、安装座；52、升降杆；53、机构外壳；54、控制槽；55、剪切台；56、伸缩端口；6、绕卷机构；61、驱动筒；62、转动头；63、绕卷杆；631、弹性滑块；632、控制腔；633、控制刺；7、输送机构；71、机构主体；72、接收槽；73、输送板；74、输送槽；8、动力箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1－图10所示，本发明公开了绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，包括装置平台1，其顶面一端设置有绷带供料盘2，绷带供料盘2的侧面通过轴承安装有支撑座21，绷带供料盘2的侧面缠绕有大量的绷带，为生产绷带卷提供持续的原料，在装置平台1的顶面靠近绷带供料盘2的底部位置设置有驱动机构3，驱动机构3用于控制绷带供料盘2的转速，在驱动机构3远离绷带供料盘2的一侧设置有张力控制机构4，张力控制机构4用于控制绷带的张紧力，在张力控制机构4远离驱动机构3的一侧设置有自动剪切机构5，自动剪切机构5用于自动剪断绷带，其在装置平台1顶面的另一端设置有绕卷机构6，绕卷机构6用于绕卷绷带形成绷带卷，其在绕卷机构6的顶部设置有输送机构7，输送机构7接收并输送绷带卷。

需要说明的是，驱动机构3基于绕卷机构6的绕卷速度来控制绷带供料盘2的转速，即绕卷机构6的绕卷速度越快，驱动机构3就提高绷带供料盘2的转速，保证绷带供料盘2持续稳定的提供绷带，一方面防止绷带供料盘2提供绷带的速度过快，导致绷带松弛，另一方面防止绷带供料盘2提供绷带的速度过慢，导致绷带紧绷，降低了绷带卷的绕卷效果，驱动机构3基于绕卷机构6的绕卷速度来控制绷带供料盘2的转速如下所示：

本领域技术人员首先采集绕卷机构6的转速，一般情况下，绕卷机构6的转速是恒定的，但是随着绷带在绕卷机构6上的不断绕卷，绕卷机构6侧面的绷带缠绕周长会不断增加，因此，驱动机构3需要不断提高绕卷机构6的绕卷速度，来保证绕卷机构6上绷带卷的绕卷效果。

设绕卷机构6的转速为n，绷带卷的最大直径和最小直径分别为和，则在绷 带卷刚开始绕卷时所需的绷带的提供速度为n×2×π×，绷带卷完成绕卷时所需的绷 带的提供速度为n×2×π×，则有n×2×π×大于n×2×π×，本领域技术人员 需要采集绷带卷完成的时间t，然后基于时间t和绷带的提供速度变化建立直角坐标系，如 图11所示，直角坐标系的x轴为时间变化，y轴为绷带的提供速度，坐标系中的a点代表提供 速度为n×2×π×，坐标系中的b点代表提供速度为n×2×π×，所以驱动机构3基 于坐标系的中曲线来提高绕卷机构6的绕卷速度，保证绕卷机构6在生产绷带卷时，绷带不 会发生松弛或者紧绷的情况。

实施例2

如图1－图4所示，驱动机构3包括移动座31，在装置平台1的顶面靠近移动座31的位置开设有与移动座31相互匹配的滑槽，移动座31可以在滑槽内自由调整位置，移动座31在滑槽内的固定可以采用紧固螺栓固定，具体是，在移动座31的顶面螺纹连接一个紧固螺栓，当需要固定移动座31的位置时，只需转动紧固螺栓，紧固螺栓的内侧一端会穿过移动座31作用在装置平台1的顶面，紧固螺栓通过摩擦力使装置平台1与移动座31之间的位置固定，移动座31的一侧固定连接有伸缩座32，需要说明的是，伸缩座32由液压推杆和驱动座组成，伸缩座32远离移动座31的一端通过轴承安装有驱动滚轮33，驱动滚轮33安装在驱动座上，驱动座的一端通过螺栓连接有电机（图中未出示），该电机的输出轴直接与驱动滚轮33的转轴固定连接，当打开电机后，电机的输出轴便可以带动驱动滚轮33转动，驱动滚轮33的侧面直接与绷带供料盘2侧面的绷带接触，通过液压推杆控制驱动滚轮33对绷带供料盘2侧面的绷带的作用力，当驱动滚轮33转动时，可以直接带动绷带供料盘2转动，转动的绷带供料盘2则可以放出缠绕在绷带供料盘2侧面的绷带，绷带放出的速度与驱动滚轮33的转速呈正相关，即驱动滚轮33的转速越快，绷带放出的速度也就越快，因此，基于驱动滚轮33的转速可以精确控制绷带放出的速度。

实施例3

如图1－图6所示，张力控制机构4包括固定座41，固定座41通过螺栓固定在装置平台1的顶面，固定座41的顶部固定连接有液压缸42，液压缸42的顶部设置有张紧轮43，张紧轮43外侧设置有轴承座431，张紧轮43可以在轴承座431上自由转动，液压缸42的输出端通过液压杆连接有驱动杆421，当打开液压缸42时，液压缸42的输出端便可以推动驱动杆421，使驱动杆421完成升降操作，驱动杆421的顶部固定连接有活塞杆422，轴承座431的底面靠近活塞杆422的位置开设有与活塞杆422相匹配的活塞腔432，活塞杆422嵌入活塞腔432中，与活塞腔432密封滑动连接，固定座41的内部设置有气泵，气泵的规格和体积由本领域技术人员根据固定座41的大小进行适应性选择，气泵的输出端通过气管与活塞腔432的内腔相连通，张紧轮43基于活塞腔432内部的气压强度控制绷带的张紧力，具体是，绷带供料盘2侧面的绷带会由驱动滚轮33输送至张紧轮43的顶面，张紧轮43的高度需要超过驱动滚轮33的高度，这样张紧轮43便能够使绷带在输送的过程中保持一定的张力，由于绷带材质的特殊性，绷带的张力需要控制在一个稳定的范围内，如此便由本领域技术人员根据绷带的材质以及该绷带所需的张力调节活塞腔432内部的气压强度，基于活塞腔432内部的气压强度控制绷带所需的张力。

实施例4

如图1－图7所示，自动剪切机构5包括安装座51，安装座51通过螺栓固定在装置平台1的顶面，安装座51的顶面中心位置安装有升降杆52，升降杆52可以为电动推杆、液压推杆或者气动推杆，具体规格由本领域技术人员根据实际的现场情况进行适应性选择，升降杆52的顶端固定连接有机构外壳53，机构外壳53的内侧贯穿有控制槽54，机构外壳53的顶部设置有剪切台55，控制槽54的端口采用圆角处理，控制槽54的内侧中间位置开设有剪切槽，剪切台55的底面靠近剪切槽的位置安装有剪切刀片，需要说明的是，机构外壳53靠近绕卷机构6的一端通过液压推杆连接有伸缩端口56，伸缩端口56主要用于将机构外壳53内的绷带转运至绕卷机构6处，便于绕卷机构6对绷带进行绕卷操作，机构外壳53的内部竖直安装有液压推杆，液压推杆的输出端与剪切台55的顶面连接，该液压推杆用于控制剪切台55的高度，当机构外壳53内的控制槽54需要输送绷带时，剪切台55处于高位，此时绷带可以正常通过控制槽54，当绕卷机构6完成绷带的绕卷操作后，则需要切断绷带，此时便可以打开竖直设置的液压推杆，该液压推杆使剪切台55向下移动，向下移动的剪切台55会带动剪切刀片同步下降，并使剪切刀片作用在绷带上，将绷带切断，当剪切刀片将绷带切断后，剪切台55需要再次向上移动，保证控制槽54可以重新输送绷带。

另外需要注意的是，升降杆52基于绕卷机构6上的绷带卷缠绕情况进行自适应调整，具体过程如下所示：

预先采集绷带卷完成的时间t、绷带卷的最大直径和最小直径分别为和， 则在绕卷机构6工作的过程中，升降杆52需要不断降低控制槽54的高度，以保证绷带始终平 行的向绕卷机构6移动，保证绷带卷的绕卷效果，升降杆52降低控制槽54的高度的速度为（-）/t，即当控制槽54以速度（-）/t下降时，可以保证绷带始终平行的向绕 卷机构6移动，提高了绷带卷的绕卷效果。

实施例5

如图1－图9所示，绕卷机构6包括两个对称设置的驱动筒61，驱动筒61的一端连接有转动头62，转动头62远离驱动筒61的一端固定连接有绕卷杆63，两根绕卷杆63的对接端口采用斜面设置，装置平台1的顶面靠近其中一个转动头62的底部位置安装有动力箱8，动力箱8的输出端通过齿轮与转动头62的侧面啮合，需要说明的是，动力箱8的内部设置电机和传动轴，电机和传动轴的规格由本领域技术人员根据绕卷机构6的具体情况进行适应性选择，保证动力箱8的输出动力可以通过齿轮输送至转动头62的侧面，带动转动头62转动，由于绕卷杆63与转动头62固定连接，所以转动的转动头62会带动绕卷杆63同步转动，绕卷杆63的端面滑动连接有弹性滑块631，绕卷杆63的内部靠近弹性滑块631的位置开设有控制腔632，绕卷杆63的侧面插接有控制刺633，控制刺633的内侧一端与控制腔632接触，控制刺633的数量至少为两个，控制刺633对称设置在绕卷杆63的侧面，当两根绕卷杆63接触时，绕卷杆63端面的弹性滑块631会受到挤压，从而向控制腔632内移动，提高控制腔632内的气压，当控制腔632内的气压提高时，控制腔632内的高气压就会作用在控制刺633的内侧一端，驱动控制刺633，使控制刺633向外移动，使控制刺633突出绕卷杆63的侧面，这样在绕卷杆63转动时，控制刺633便能够刮擦在绷带上，便于将绷带绕卷起来，当绷带绕卷完成后，绕卷杆63需要自动脱离绷带卷，当两根绕卷杆63脱离接触时，设置在弹性滑块631内侧一端的弹簧会作用在弹性滑块631上，使弹性滑块631自动弹出，弹出的弹性滑块631会降低控制腔632内的气压，使绕卷杆63侧面的控制刺633自动缩回，便于绕卷杆63脱离绷带卷。

另外需要注意的是，如图1所示，在装置平台1上靠近绕卷杆63的顶部位置固定连接有阻挡杆，阻挡杆用于限制绷带卷的位置，保证绕卷杆63脱离绷带卷时，绷带卷处于输送机构7的顶部中心位置。

实施例6

如图1－图10所示，输送机构7包括机构主体71，机构主体71的顶面靠近绕卷机构6的位置开设有接收槽72，接收槽72处于两根绕卷杆63的正下方，当绕卷杆63脱离绷带卷时，绷带卷会自动落入接收槽72中，实现了绷带卷的自动接收，接收槽72的内侧顶部位置转动连接有输送板73，具体是绷带卷会自动落在输送板73的顶面，机构主体71的内部靠近输送板73的底部位置开设有输送槽74，输送板73的底部安装有驱动轴，机构主体71的内部靠近驱动轴的位置安装有电动机，电动机的输出轴通过联轴器直接与驱动轴连接，在输送板73的顶面安装压力传感器，压力传感器用于采集输送板73的顶面的压力数据，当压力传感器监测到压力变化时，则说明绷带卷落在输送板73的顶面上了，此时便可以打开电动机，电动机的输出轴便可以通过联轴器带动驱动轴，驱动轴会带动输送板73转动，使输送板73旋转至竖直状态，这样输送板73顶面的绷带卷就会落入输送槽74中，实现了绷带卷的自动输送，输送槽74的另一端可以连接绷带卷的包装设备，具体包装设备的型号由本领技术人员根据绷带卷的大小进行自适应选择。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，其特征在于，包括：

装置平台（1），其顶面一端设置有绷带供料盘（2）；

驱动机构（3），其设置在装置平台（1）的顶面靠近绷带供料盘（2）的底部位置，驱动机构（3）用于控制绷带供料盘（2）的转速；

张力控制机构（4），其设置在驱动机构（3）远离绷带供料盘（2）的一侧，张力控制机构（4）用于控制绷带的张紧力；

自动剪切机构（5），其设置在张力控制机构（4）远离驱动机构（3）的一侧，自动剪切机构（5）用于自动剪断绷带；

绕卷机构（6），其设置在装置平台（1）顶面的一端，绕卷机构（6）用于绕卷绷带形成绷带卷，驱动机构（3）基于绕卷机构（6）的绕卷速度来控制绷带供料盘（2）的转速；

输送机构（7），其设置在绕卷机构（6）的顶部，输送机构（7）接收并输送绷带卷；

所述自动剪切机构（5）包括安装座（51），安装座（51）的顶面中心位置安装有升降杆（52），升降杆（52）的顶端固定连接有机构外壳（53），机构外壳（53）的内侧贯穿有控制槽（54），机构外壳（53）的顶部设置有剪切台（55），机构外壳（53）靠近绕卷机构（6）的一端通过液压推杆连接有伸缩端口（56）；

所述控制槽（54）的端口采用圆角处理，控制槽（54）的内侧中间位置开设有剪切槽，剪切台（55）的底面靠近剪切槽的位置安装有剪切刀片；

所述绕卷机构（6）包括两个对称设置的驱动筒（61），驱动筒（61）的一端连接有转动头（62），转动头（62）远离驱动筒（61）的一端固定连接有绕卷杆（63），两根绕卷杆（63）的对接端口采用斜面设置；

所述装置平台（1）的顶面靠近其中一个转动头（62）的底部位置安装有动力箱（8），动力箱（8）的输出端通过齿轮与转动头（62）的侧面啮合；

在绕卷机构（6）工作的过程中，升降杆（52）需要不断降低控制槽（54）的高度，以保证绷带始终平行的向绕卷机构（6）移动；

绕卷杆（63）的端面滑动连接有弹性滑块（631），绕卷杆（63）的内部靠近弹性滑块（631）的位置开设有控制腔（632），绕卷杆（63）的侧面插接有控制刺（633），控制刺（633）的内侧一端与控制腔（632）接触，控制刺（633）的数量为两个，两个控制刺（633）对称设置在绕卷杆（63）的侧面，当两根绕卷杆（63）接触时，绕卷杆（63）端面的弹性滑块（631）受到挤压，从而向控制腔（632）内移动，提高控制腔（632）内的气压，当控制腔（632）内的气压提高时，控制腔（632）内的高气压作用在控制刺（633）的内侧一端，驱动控制刺（633），使控制刺（633）向外移动，控制刺（633）突出绕卷杆（63）的侧面，这样在绕卷杆（63）转动时，控制刺（633）便能够刮擦在绷带上，便于将绷带绕卷起来，当绷带绕卷完成后，两根绕卷杆（63）脱离接触，设置在弹性滑块（631）内侧一端的弹簧作用在弹性滑块（631）上，使弹性滑块（631）自动弹出，弹出的弹性滑块（631）会降低控制腔（632）内的气压，使绕卷杆（63）侧面的控制刺（633）自动缩回，便于绕卷杆（63）脱离绷带卷。

2.根据权利要求1所述的绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，其特征在于，所述驱动机构（3）包括移动座（31），移动座（31）的一侧固定连接有伸缩座（32），伸缩座（32）远离移动座（31）的一端通过轴承安装有驱动滚轮（33）。

3.根据权利要求1所述的绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，其特征在于，所述张力控制机构（4）包括固定座（41），固定座（41）的顶部固定连接有液压缸（42），液压缸（42）的顶部设置有张紧轮（43），张紧轮（43）外侧设置有轴承座（431）。

4.根据权利要求3所述的绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，其特征在于，所述液压缸（42）的输出端通过液压杆连接有驱动杆（421），驱动杆（421）的顶部固定连接有活塞杆（422），轴承座（431）的底面靠近活塞杆（422）的位置开设有与活塞杆（422）相匹配的活塞腔（432）。

5.根据权利要求4所述的绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，其特征在于，所述固定座（41）的内部设置有气泵，气泵的输出端通过气管与活塞腔（432）的内腔相连通，张紧轮（43）基于活塞腔（432）内部的气压强度控制绷带的张紧力。

6.根据权利要求1所述的绷带自动绕卷过程参数自适应控制的绕卷装置，其特征在于，所述输送机构（7）包括机构主体（71），机构主体（71）的顶面靠近绕卷机构（6）的位置开设有接收槽（72），接收槽（72）的内侧顶部位置转动连接有输送板（73），机构主体（71）的内部靠近输送板（73）的底部位置开设有输送槽（74）。