CN108687298A - 一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，包括一用于驱动拉铆杆旋入以及旋出拉铆螺母的旋转机构，旋转机构包括第一驱动电机以及拉铆杆，第一驱动电机驱动拉铆杆转动；还包括一驱动旋转机构沿着拉铆杆的轴向进行前后平移运动的平移机构，平移机构包括第二驱动电机，第二驱动电机通过一将旋转运动转化为平移运动的传动机构连接旋转机构。本发明通过设有两个驱动电机，分别实现对拉铆杆的旋转运动以及平移运动的单独控制，使电动汽车电池托盘实现多点同时自动拉铆成为可能。

Description

一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体涉及电动拉铆枪。

背景技术

市场上现有拉铆螺母、拉铆螺柱所用拉铆枪都是气液增压式结构，带着直径120mm的大气缸，而电动车电池托盘上的拉铆螺母、螺柱的间距大多在70～90mm之间，而一个电池托盘上的拉铆螺母数量多达50～110个甚至更多。这种拉铆枪的尺寸比拉铆点的间距还大，要想自动一次完成多点同时拉铆，几乎是不可能的，只有研发尺寸更小的拉铆枪才能实现这种小间距多点同时自动拉铆工作。同时这种手动拉铆枪，没有任何检测元件，很难检测控制拉铆质量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，以解决上述至少一个技术问题。

本发明的技术方案是：一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于，包括一用于驱动拉铆杆旋入以及旋出拉铆螺母的旋转机构，所述旋转机构包括第一驱动电机以及拉铆杆，所述第一驱动电机驱动所述拉铆杆转动；

还包括一驱动所述旋转机构沿着拉铆杆的轴向进行前后平移运动的平移机构，所述平移机构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机通过一将旋转运动转化为平移运动的传动机构连接所述旋转机构；

还包括一用于支撑所述传动机构以及旋转机构的筒状支撑机构，所述筒状支撑机构与所述第二驱动电机的外壳固定连接，所述拉铆杆的一端从所述筒状支撑机构中伸出，所述拉铆杆的另一端以及所述第一驱动电机均设置在所述筒状支撑机构内；

还包括一传感检测系统，所述传感检测系统包括一用于检测第二驱动电机旋转角度的旋转编码器，所述旋转编码器的转轴与所述第二驱动电机的转轴传动连接。

本专利通过设有两个驱动电机，分别实现对拉铆杆的旋转运动以及平移运动的单独控制，使电动汽车电池托盘实现多点同时自动拉铆成为可能，通过旋转编码器，可以检测控制拉铆的起始点、终点和拉铆行程，有效的控制拉铆质量。

所述拉铆杆通过连接头与主轴的前端相连，所述主轴后端与螺旋电机的转轴相连，主轴与一内支撑套之间通过一轴承相连；

所述内支撑套设置在所述筒状支撑机构内，且与所述筒状支撑机构滑动连接；

第一驱动电机正转旋入拉铆杆旋入拉铆螺母，第一驱动电机退出拉铆螺母。

所述传动机构是一丝杆螺母传动机构，所述丝杆螺母传动机构包括相互配套的丝母与螺杆，所述丝母套设在所述螺杆的外围，所述螺杆的一端与所述第二驱动电机的转轴传动连接；

所述丝母的前端与一提拉筒相连，所述第一驱动电机安装在所述提拉筒内，所述提拉筒的前端设有用于抵住所述轴承的前端的环状挡板；

所述筒状支撑机构包括一外支撑筒以及一过渡套，所述外支撑筒套设在所述提拉筒的外围，所述外支撑筒的后端与所述过渡套相连，所述第二驱动电机的外壳与所述过渡套后端相连；

第二驱动电机正转时，提拉筒向后运动，带动主轴和拉铆杆完成拉铆动作，拉铆电机反转使提拉筒复位。

便于通过丝杆传动机构实现旋转机构的平移运动。

所述传感检测系统还包括一压力传感器，所述压力传感器的后端安装在一调整座上，所述调整座的后端与固定座的前端螺纹连接，所述固定座的后端连接所述筒状支撑机构的前端；

所述压力传感器的前端与一压力套接触，所述压力套用于顶住拉铆螺母的后端，所述压力套、所述调整座以及所述固定座均套设在所述拉铆杆的外围；

所述拉铆杆给拉铆螺母施加拉铆力，拉铆力通过拉铆螺母、压力套传给压力传感器，压力传感器检测到拉铆力。通过调整座，可以根据螺母长度不同，可以调整拉铆杆旋入长度。

所述传感检测系统还包括一微动开关，所述微动开关安装在所述外支撑筒上，所述微动开关设置在所述第一驱动电机与用于驱动第一驱动电机正转的正转电源的连线上；

所述第一驱动电机的后端安装有用于控制微动开关的开关状态的开关触片，

所述第一驱动电机与所述丝杆之间设有一复位弹簧，在所述复位弹簧的作用下，所述主轴顶着所述轴承与所述提拉筒前端的环状挡板接触，当所述拉铆杆接触到拉铆螺母时，所述拉铆杆、所述主轴、所述第一驱动电机以及所述开关触片一起向后运动，所述开关触片与所述微动开关接触，接通第一驱动电机的正转电源，第一驱动电机正转，拉铆杆旋入拉铆螺母；

当拉铆杆的旋入深度到达阈值时，拉铆螺母把拉铆杆、所述主轴、所述第一驱动电机以及所述开关触片向前拉动，实现开关触片与微动开关无法接触，关闭正转电源，停止旋入。

便于实现一经有螺母后，自动旋入。可以同时用于检测是否有拉铆螺母。如果无拉铆螺母，拉铆杆就不会向后退，不会打开微动开关，也就不会启动拉铆动作。

所述主轴的外壁上设有用于与所述轴承的后端相抵的限位凸起，所述限位凸起的前端面与所述轴承的后端面相抵；

所述主轴的后端设有用于安装所述第一驱动电机的转轴的安装孔。

通过优化主轴的结构，便于有效控制在复位弹簧驱动力下，旋转机构的回复位移。

丝杆螺母传动机构可以是一滚珠丝杠机构或者梯形丝杠机构。

所述第一驱动电机可以是直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机、减速电机中的任意一种。

所述第二驱动电机可以是直流电机、交流电机、步进电机、力矩电机、设有件减速机的伺服电机中的任意一种。

所述拉铆杆的前端设有外螺纹。实现拉铆螺母的拉铆钉。

或者，拉铆杆的前端设有一盲孔，所述盲孔内设有内螺纹，用于拉铆带有螺杆的拉铆螺柱。

所述筒状支撑机构上设有一启动开关，所述启动开关控制供电系统与控制系统之间的通断；

所述控制系统与所述传感检测系统相连，所述控制系统还连接所述第一驱动电机以及第二驱动电机；

所述控制系统连接一报警系统。

便于通过启动开关作为装置开关的电源开关。当启动开关开启后，如果微动开关并未开启，控制系统控制报警系统进行报警。

所述控制系统还连接一存储模块，所述控制系统还连接一无线通信模块。

通过存储模块便于实现传感检测系统检测到的数据进行记录，以及装置的工作情况进行记录，便于后期维修时，数据的分析处理。通过无线通信模块，便于实现装置整体的运行状态上传至服务器或者其他可以与无线通信模块进行无线通信的智能终端。

附图说明

图1为本发明的一种剖视图；

图2为本发明前端的一种剖视图；

图3为本发明中间段的一种剖视图；

图4为本发明后端的一种剖视图；

图5为本发明采用拉铆螺柱用拉铆杆的前端的剖视图。

图中：1为拉铆螺母，2为压力套，3为压力传感器，4为调整座，5为拉铆杆，6为固定座，7为连接头，8为外支撑筒，9为外支撑套，10为主轴，11为第一轴承，12为内支撑套，13为第一驱动电机，14为提拉筒，15为启动开关，16为开关触片，17为微动开关，18为复位弹簧，19为丝母，20为螺杆，21为第二轴承，22为过渡套，23为电机安装法兰，24为第二驱动电机，25为旋转编码器，35为拉铆螺柱，36为拉铆螺柱用拉铆杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1、图2、图3，一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，包括一用于驱动拉铆杆5旋入以及旋出拉铆螺母1的旋转机构，旋转机构包括第一驱动电机13以及拉铆杆5，第一驱动电机13驱动拉铆杆5转动；还包括一驱动旋转机构沿着拉铆杆5的轴向进行前后平移运动的平移机构，平移机构包括第二驱动电机24，第二驱动电机24通过一将旋转运动转化为平移运动的传动机构连接旋转机构；还包括一用于支撑传动机构以及旋转机构的筒状支撑机构，筒状支撑机构与第二驱动电机24的外壳固定连接，拉铆杆5的一端从筒状支撑机构中伸出，拉铆杆5的另一端以及第一驱动电机13均设置在筒状支撑机构内；还包括一传感检测系统，传感检测系统包括一用于检测第二驱动电机24旋转角度的旋转编码器25，旋转编码器25的转轴与第二驱动电机24的转轴传动连接。本专利通过设有两个驱动电机，分别实现对拉铆杆5的旋转运动以及平移运动的单独控制，使电动汽车电池托盘实现多点同时自动拉铆成为可能，通过旋转编码器25，可以检测控制拉铆的起始点、终点和拉铆行程，有效的控制拉铆质量。

第二驱动电机的后端设有转轴的伸出端，旋转编码器设置在第二驱动电机的后端。

一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪的最大外径处的外径为65mm-70mm。便于适用于拉铆螺母、螺柱的间距大多在70-90mm之间的电池托盘上使用，实现多个电动拉铆枪的同时工作。

拉铆杆5通过连接头7与主轴10的前端相连，主轴10后端与螺旋电机的转轴相连，主轴10与一内支撑套12之间通过第一轴承11相连；内支撑套12设置在筒状支撑机构内，且与筒状支撑机构滑动连接；第一驱动电机13正转旋入拉铆杆5旋入拉铆螺母1，第一驱动电机13退出拉铆螺母1。

传动机构是一丝杆螺母传动机构，丝杆螺母传动机构包括相互配套的丝母19与螺杆20，丝母套设在螺杆20的外围，螺杆20的一端与第二驱动电机24的转轴传动连接；丝母的前端与一提拉筒14相连，第一驱动电机13安装在提拉筒14内，提拉筒14的前端设有用于抵住第一轴承11的前端的环状挡板；筒状支撑机构包括一外支撑筒8以及一过渡套22，外支撑筒8套设在提拉筒14的外围，外支撑筒8的后端与过渡套22相连，第二驱动电机24的外壳与过渡套22后端相连；第二驱动电机24正转时，提拉筒14向后运动，带动主轴10和拉铆杆5完成拉铆动作，拉铆电机反转使提拉筒14复位。便于通过丝杆传动机构实现旋转机构的平移运动。过渡套22通过电机安装法兰23与第二驱动电机24的外壳相连。螺杆20的后端部的外壁通过第二轴承21与筒状支撑机构的外支撑筒8相连。外支撑筒8与提拉筒14之间设有套设在主轴外围的外支撑套。外支撑套，便于实现对平移机构前移的限位效果。外支撑套的前端与外支撑筒固定连接时，外支撑套的后端与提拉筒14相抵；外支撑套的前端与外支撑筒相抵时，外支撑套的后端与提拉筒14固定连接。

传感检测系统还包括一压力传感器3，压力传感器3的后端安装在一调整座4上，调整座4的后端与固定座6的前端螺纹连接，固定座6的后端连接筒状支撑机构的前端；压力传感器3的前端与一压力套2接触，压力套2用于顶住拉铆螺母1的后端，压力套2、调整座4以及固定座6均套设在拉铆杆5的外围；拉铆杆5给拉铆螺母1施加拉铆力，拉铆力通过拉铆螺母1、压力套2传给压力传感器3，压力传感器3检测到拉铆力。通过调整座4，可以根据螺母长度不同，可以调整拉铆杆5旋入长度。

传感检测系统还包括一微动开关17，微动开关17安装在外支撑筒8上，微动开关17设置在第一驱动电机13与用于驱动第一驱动电机13正转的正转电源的连线上；第一驱动电机13的后端安装有用于控制微动开关17的开关状态的开关触片16，第一驱动电机13与丝杆之间设有一复位弹簧18，在复位弹簧18的作用下，主轴10顶着第一轴承11与提拉筒14前端的环状挡板接触，当拉铆杆5接触到拉铆螺母1时，拉铆杆5、主轴10、第一驱动电机13以及开关触片16一起向后运动，开关触片16与微动开关17接触，接通第一驱动电机13的正转电源，第一驱动电机13正转，拉铆杆5旋入拉铆螺母1；当拉铆杆5的旋入深度到达阈值时，拉铆螺母1把拉铆杆5、主轴10、第一驱动电机13以及开关触片16向前拉动，实现开关触片16与微动开关17无法接触，关闭正转电源，停止旋入。便于实现一经有螺母后，自动旋入。可以同时用于检测是否有拉铆螺母1。如果无拉铆螺母1，拉铆杆5就不会向后退，不会打开微动开关17，也就不会启动拉铆动作。开关触片16与微动开关17存有间隙，间隙为1mm-3mm。便于给予当存有拉铆螺母，便于开关触片与微动开关接触，触发微动开关。

提拉筒以及外支撑套位于复位弹簧处的径向外围处开设有一通孔。便于观测复位弹簧的被压缩情况。通孔上安装有一观测窗。第一驱动电机的后端设有一杆状凸起。螺杆的前端设有插入杆状凸起的盲孔。复位弹簧套设在杆状凸起的外围，且复位弹簧的一端与第一驱动电机的后端相抵，复位弹簧的另一端与螺杆相抵。以复位弹簧作为一信号发射天线，复位弹簧上设有易断点，设有易断点处的外径小于不设有易断点处的外径。通过信号发射天线的发射情况进而知晓复位弹簧是否发生断裂，便于保证复位弹簧弹性不佳情况下的及时更换。复位弹簧的外围设有一防护弹簧，防护弹簧轴向的两端与复位弹簧的轴向两端焊接相连。防护弹簧的螺距沿着轴向逐渐递增，复位弹簧的螺距沿着轴向逐渐递减。保证弹性回复力。

主轴10的外壁上设有用于与第一轴承11的后端相抵的限位凸起，限位凸起的前端面与第一轴承11的后端面相抵；主轴10的后端设有用于安装第一驱动电机13的转轴的安装孔。通过优化主轴10的结构，便于有效控制在复位弹簧18驱动力下，旋转机构的回复位移。

丝杆螺母传动机构可以是一滚珠丝杠机构或者梯形丝杠机构。

第一驱动电机可以是直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机、减速电机中的任意一种。第二驱动电机可以是直流电机、交流电机、步进电机、力矩电机、设有件减速机的伺服电机中的任意一种。

筒状支撑机构上设有一启动开关15，启动开关15控制供电系统与控制系统之间的通断；控制系统与传感检测系统相连，控制系统还连接第一驱动电机以及第二驱动电机；控制系统连接一报警系统。便于通过启动开关15作为装置开关的电源开关。当启动开关15开启后，如果微动开关17并未开启，控制系统控制报警系统进行报警。

控制系统还连接一存储模块，控制系统还连接一无线通信模块。通过存储模块便于实现传感检测系统检测到的数据进行记录，以及装置的工作情况进行记录，便于后期维修时，数据的分析处理。通过无线通信模块，便于实现装置整体的运行状态上传至服务器或者其他可以与无线通信模块进行无线通信的智能终端。

拉铆杆的前端设有外螺纹。实现拉铆螺母的拉铆钉。

或者，参见图5，拉铆杆的前端设有一盲孔，盲孔内设有内螺纹，用于拉铆带有螺杆的拉铆螺柱35。以这种拉铆杆为拉铆螺柱用拉铆杆36。

本专利中所指的前后方向是第二驱动电机以及第一驱动电机的中心轴线方向。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于，包括一用于驱动拉铆杆旋入以及旋出拉铆螺母的旋转机构，所述旋转机构包括第一驱动电机以及拉铆杆，所述第一驱动电机驱动所述拉铆杆转动；

还包括一驱动所述旋转机构沿着拉铆杆的轴向进行前后平移运动的平移机构，所述平移机构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机通过一将旋转运动转化为平移运动的传动机构连接所述旋转机构；

还包括一用于支撑所述传动机构以及旋转机构的筒状支撑机构，所述筒状支撑机构与所述第二驱动电机的外壳固定连接，所述拉铆杆的一端从所述筒状支撑机构中伸出，所述拉铆杆的另一端以及所述第一驱动电机均设置在所述筒状支撑机构内；

还包括一传感检测系统，所述传感检测系统包括一用于检测第二驱动电机旋转角度的旋转编码器，所述旋转编码器的转轴与所述第二驱动电机的转轴传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述拉铆杆通过连接头与主轴的前端相连，所述主轴后端与螺旋电机的转轴相连，主轴与一内支撑套之间通过一轴承相连；

所述内支撑套设置在所述筒状支撑机构内，且与所述筒状支撑机构滑动连接；

第一驱动电机正转旋入拉铆杆旋入拉铆螺母，第一驱动电机退出拉铆螺母。

3.根据权利要求2所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述传动机构是一丝杆螺母传动机构，所述丝杆螺母传动机构包括相互配套的丝母与螺杆，所述丝母套设在所述螺杆的外围，所述螺杆的一端与所述第二驱动电机的转轴传动连接；

所述丝母的前端与一提拉筒相连，所述第一驱动电机安装在所述提拉筒内，所述提拉筒的前端设有用于抵住所述轴承的前端的环状挡板；

所述筒状支撑机构包括一外支撑筒以及一过渡套，所述外支撑筒套设在所述提拉筒的外围，所述外支撑筒的后端与所述过渡套相连，所述第二驱动电机的外壳与所述过渡套后端相连；

第二驱动电机正转时，提拉筒向后运动，带动主轴和拉铆杆完成拉铆动作，拉铆电机反转使提拉筒复位。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述传感检测系统还包括一压力传感器，所述压力传感器的后端安装在一调整座上，所述调整座的后端与固定座的前端螺纹连接，所述固定座的后端连接所述筒状支撑机构的前端；

所述压力传感器的前端与一压力套接触，所述压力套用于顶住拉铆螺母的后端，所述压力套、所述调整座以及所述固定座均套设在所述拉铆杆的外围；

所述拉铆杆给拉铆螺母施加拉铆力，拉铆力通过拉铆螺母、压力套传给压力传感器，压力传感器检测到拉铆力。

5.根据权利要求3所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述传感检测系统还包括一微动开关，所述微动开关安装在所述外支撑筒上，所述微动开关设置在所述第一驱动电机与用于驱动第一驱动电机正转的正转电源的连线上；

所述第一驱动电机的后端安装有用于控制微动开关的开关状态的开关触片，

所述第一驱动电机与所述丝杆之间设有一复位弹簧，在所述复位弹簧的作用下，所述主轴顶着所述轴承与所述提拉筒前端的环状挡板接触，当所述拉铆杆接触到拉铆螺母时，所述拉铆杆、所述主轴、所述第一驱动电机以及所述开关触片一起向后运动，所述开关触片与所述微动开关接触，接通第一驱动电机的正转电源，第一驱动电机正转，拉铆杆旋入拉铆螺母；

当拉铆杆的旋入深度到达阈值时，拉铆螺母把拉铆杆、所述主轴、所述第一驱动电机以及所述开关触片向前拉动，实现开关触片与微动开关无法接触，关闭正转电源，停止旋入。

6.根据权利要求2所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述主轴的外壁上设有用于与所述轴承的后端相抵的限位凸起，所述限位凸起的前端面与所述轴承的后端面相抵；

所述主轴的后端设有用于安装所述第一驱动电机的转轴的安装孔。

7.根据权利要求3所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：丝杆螺母传动机构是一滚珠丝杠机构或者梯形丝杠机构；

所述第一驱动电机是直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机、减速电机中的任意一种；

所述第二驱动电机是直流电机、交流电机、步进电机、力矩电机、设有件减速机的伺服电机中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：拉铆杆的前端设有一盲孔，所述盲孔内设有内螺纹，用于拉铆带有螺杆的拉铆螺柱。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述筒状支撑机构上设有一启动开关，所述启动开关控制供电系统与控制系统之间的通断；

所述控制系统与所述传感检测系统相连，所述控制系统还连接所述第一驱动电机以及第二驱动电机；

所述控制系统连接一报警系统。

10.根据权利要求9所述的一种应用于电动汽车电池托盘可自动检测的电动拉铆枪，其特征在于：所述控制系统还连接一存储模块，所述控制系统还连接一无线通信模块。