CN111300340A - 一种双凸轮式紧固件打入机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双凸轮式紧固件打入机，其包括：储能单元；用于驱使储能单元储能并可承受储能单元释放的能量以将紧固件打入工件的冲击单元；旋转动力机构；推动机构，其与冲击单元连接并连动；双凸轮机构，其包括有可选择性离合的第一凸轮和第二凸轮，该第一凸轮与旋转动力机构连接并由旋转动力机构驱动以旋转，第二凸轮与推动机构连接并连动。本发明采用双凸轮机构实现旋转动力机构和推动机构的离合，且冲击单元与推动机构不脱离，以致该双凸轮机构能够在冲击单元快速释放正常打钉或卡钉情况下可正确啮合，以此可提升传动效率，并且能够实现冲击单元的快速释放，保证冲击单元运行的稳定性及顺畅性，提高工作质量，具有极强的市场竞争力。

Description

一种双凸轮式紧固件打入机

技术领域：

本发明涉及机械工具产品技术领域，特指一种双凸轮式紧固件打入机。

背景技术：

在快速紧固机(又称打钉枪或紧固件打入机)上，通常需要通过压缩或拉动储能单元(例如：气体，压缩弹簧，橡胶，真空)以储存能量，然后快速释放以实现对外做功。

现有技术中快速紧固机一般都是采用采用不完全齿轮-齿条结构作为推动机构，以驱使该冲击单元压缩储能单元，以此达到储存能量的目的；在储能单元释放能量以驱使冲击单元将紧固件打入物体时，推动机构会与冲击单元脱离，导致该推动机构在冲击单元快速释放、卡钉情况下无法与冲击单元正确啮合，不利于提升传动效率，大大增加了工作循环所用时间，并不能保证冲击单元运行的稳定性及顺畅性。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双凸轮式紧固件打入机。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该双凸轮式紧固件打入机包括：储能单元；用于驱使该储能单元储能并可承受储能单元释放的能量以将紧固件打入工件的冲击单元；旋转动力机构；推动机构，其与所述冲击单元连接并连动；双凸轮机构，其包括有可选择性离合的第一凸轮和第二凸轮，该第一凸轮与旋转动力机构连接并由该旋转动力机构驱动以旋转，该第二凸轮与推动机构连接并连动。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一凸轮和第二凸轮在其一部分圆周角度上可互相啮合，将第一凸轮的旋转运动转换为第二凸轮的旋转运动，且其旋转方向相反；所述第一凸轮和第二凸轮在其另一部分圆周角度上不啮合，从而实现脱离。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一凸轮和第二凸轮沿其啮合面啮合时，啮合点与第一凸轮旋转轴线的距离逐渐增大，且啮合点与第二凸轮旋转轴线的距离逐渐减小。

进一步而言，上述技术方案中，所述旋转动力机构包括有齿轮传动模组以及与该齿轮传动模组配合安装的马达和安装于该齿轮传动模组上并用于驱动第一凸轮旋转的第一输出轴。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一输出轴固定有卡轴，所述第一凸轮以可自转的方式套设于该第一输出轴上，且该第一凸轮上设置有弧形槽，该卡轴端部伸入该弧形槽；所述卡轴包括有基部以及成型于该基部一侧并与该基部垂直的轴体，该基部固定套设于该第一输出轴上，该轴体由上至下垂直伸入该弧形槽中。

进一步而言，上述技术方案中，所述第二凸轮固定于第二输出轴上；所述推动机构包括有固定于第二输出轴上的第一滑轮、与该第一滑轮连接的绳索以及若干用于引导该绳索转向的第二滑轮，该绳索末端经过第二滑轮后连接所述的冲击单元。

进一步而言，上述技术方案中，所述冲击单元包含设置于储能单元中的活塞以及与该活塞连接的撞针，推动机构的绳索末端连接该活塞后端中心。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞设置于缸体中，且该活塞外围与缸体内部密封接触，所述储能单元置于活塞与缸体之间；所述缸体后端设置有供所述绳索穿过的孔位。

进一步而言，上述技术方案中，所述储能单元及旋转动力机构均与底座固定，所述第一输出轴上下两端分别通过第一轴承和第二轴承安装于底座上，所述第二输出轴上下两端分别通过第三轴承和第四轴承安装于底座上；所述底座上部前端成型有第一凸部和第二凸部，所述第一轴承和第三轴承分别安装于该第一凸部和第二凸部中。

进一步而言，上述技术方案中，还包括有导钉板以及设置于该导钉板下端并用于对导钉板输送紧固件的钉夹，该导钉板具有供冲击单元中的撞针穿过的通道。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明工作时，该旋转动力机构驱动第一凸轮旋转，当该第一凸轮与第二凸轮啮合时可驱动该第二凸轮旋转，以此可驱使推动机构工作以带动所述冲击单元来驱使该储能单元储能，具体而言，通过推动机构中的绳索拉动冲击单元中的活塞移动，活塞在缸体内移动并在缸体内产生真空，以此驱使该储存单元储能；当第一凸轮旋转至与第二凸轮处于非啮合状态时,该第二凸轮不能再为推动机构提供动力，冲击单元在储能单元释放的能量作用下冲出以将紧固件打入工件，且该推动机构及第二凸轮随冲击单元一起运行，即该推动机构与冲击单元时刻不脱离，且采用第一凸轮和第二凸轮选择性离合以驱动该推动机构工作，以致该双凸轮机构能够在冲击单元快速释放正常打钉或卡钉情况下可正确啮合，以此可提升传动效率，并且能够实现冲击单元的快速释放，保证冲击单元运行的稳定性及顺畅性，提高工作质量，令本发明具有极强的市场竞争力。

附图说明：

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明另一视角的剖视图；

图4是本发明的内部结构图；

图5是本发明另一视角的内部结构图；

图6是本发明中推动机构、冲击单元及双凸轮机构的装配图；

图7是图6分解图；

图8是本发明的工作状态图；

图9是本发明在卡钉后的状态图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

见图1-9所示，为一种双凸轮式紧固件打入机，其包括：储能单元1；用于驱使该储能单元1储能并可承受储能单元1释放的能量以将紧固件打入工件的冲击单元2；旋转动力机构3；推动机构4，其与所述冲击单元2连接并连动；双凸轮机构5，其包括有可选择性离合的第一凸轮51和第二凸轮52，该第一凸轮51与旋转动力机构3连接并由该旋转动力机构3驱动以旋转，该第二凸轮52与推动机构4连接并连动。本发明工作时，该旋转动力机构3驱动第一凸轮51旋转，当该第一凸轮51与第二凸轮52啮合时可驱动该第二凸轮52旋转，以此可驱使推动机构4工作以带动所述冲击单元2来驱使该储能单元1储能；当第一凸轮51旋转至与第二凸轮52处于非啮合状态时,该第二凸轮52不能再为推动机构4提供动力，冲击单元在储能单元释放的能量作用下冲出以将紧固件打入工件，且该推动机构4及第二凸轮52随冲击单元一起运行，即该推动机构4与冲击单元2时刻不脱离，且采用第一凸轮51和第二凸轮52选择性离合以驱动该推动机构工作，以致该双凸轮机构能够在冲击单元快速释放正常打钉或卡钉情况下可正确啮合，以此可提升传动效率，并且能够实现冲击单元的快速释放，保证冲击单元运行的稳定性及顺畅性，提高工作质量，令本发明具有极强的市场竞争力。

所述储能单元1为可以通过位移变化实现储能的媒介,例如空气弹簧、机械弹簧,橡胶元件、真空等。

当双凸轮机构5处于啮合状态时,推动机构4可以驱使冲击单元沿第一方向移动，从而使储能单元储能；当双凸轮机构5处于非啮合状态时,推动机构4以及第二凸轮52在储能单元力的作用下与冲击单元一起沿第二方向移动,从而实现紧固件打入功能。该第一方向是指冲击单元2朝储能单元1的方向，该第二方向是指储能单元1朝冲击单元2的方向。也可以通过以下方式确定第一方向和第二方向的定义：当第一凸轮和第二凸轮啮合时,马达输出的扭力通过齿轮传动模组、第一输出轴、第一凸轮、第二凸轮、推动机构从而推动冲击单元向左侧位置移动，使储能单元1产生真空以储存能量，冲击单元此运动方向被定义为第一方向；当第一凸轮和第二凸轮啮合脱离时，即处于非啮合状态使,储能单元1释放能量以驱使冲击单元向靠近导钉板71位置移动,将紧固件从导钉板打入工件,此运动方向被定义为第二方向。

所述第一凸轮51和第二凸轮52在其一部分圆周角度上可互相啮合，将第一凸轮51的旋转运动转换为第二凸轮52的旋转运动，且其旋转方向相反；所述第一凸轮51和第二凸轮52在其另一部分圆周角度上不啮合，从而实现脱离。其中，所述第一凸轮51和第二凸轮52沿其啮合面啮合时，啮合点与第一凸轮51旋转轴线的距离逐渐增大，且啮合点与第二凸轮52旋转轴线的距离逐渐减小。

所述第一凸轮51的啮合面可以设置为渐开面；所述第二凸轮52的啮合面可以设置为渐开面，当然，第一凸轮51的啮合面和第二凸轮52的啮合面还可以设置成其它形状，只要达到与之相同的技术效果即可。其中，所述第一凸轮51和第二凸轮52的啮合面均设置为渐开面，从而使第一凸轮51与第二凸轮52之间压力的力臂恒定，且沿两渐开面公法面上的相对运动可视作纯滚动，以提高转动效率。

所述旋转动力机构3包括有齿轮传动模组31以及与该齿轮传动模组31配合安装的马达32和安装于该齿轮传动模组31上并用于驱动第一凸轮旋转的第一输出轴33，该马达32提供扭力和转速，该齿轮传动模组31采用一层或多层行星齿轮传动，本实施例采用三层行星齿轮传动，用于减低转速同时提高扭力。该第一输出轴33上固定有卡轴34，所述第一凸轮51以可自转的方式套设于该第一输出轴33上，且该第一凸轮51上设置有弧形槽511，该卡轴34端部伸入该弧形槽511。马达32的输出经过齿轮传动模组31之后传递至第一输出轴33，该第一输出轴33两端通过第一、第二轴承支撑，第一凸轮位于第一、第二轴承之间，卡轴安装于第一输出轴上，可随第一输出轴转动并传递扭矩给第一凸轮51，从而带动第一凸轮51转动。当第一输出轴33沿逆时针旋转，在卡轴34的带动下，第一凸轮51也沿逆时针转动。

所述卡轴34包括有基部341以及成型于该基部341一侧并与该基部341垂直的轴体342，该基部341固定套设于该第一输出轴33上，该轴体342由上至下垂直伸入该弧形槽511中。

所述第二凸轮52固定于第二输出轴53上；所述推动机构4包括有固定于第二输出轴53上的第一滑轮41、与该第一滑轮41连接的绳索42以及若干用于引导该绳索42转向的第二滑轮43，该绳索42末端经过第二滑轮43后连接所述的冲击单元2。所述第一滑轮41随第二输出轴53转动而转动。

所述冲击单元2包含设置于储能单元1中的活塞22以及与该活塞22连接的撞针21，所述绳索42末端连接该活塞22后端中心。

所述活塞22设置于缸体11中，且该活塞22外围与缸体11内部密封接触，所述储能单元1为真空，所述储能单元1置于活塞22与缸体11之间；所述缸体11后端设置有供所述绳索42穿过的孔位111。所述储能单元1及旋转动力机构3均与底座6固定，初始时，活塞与底座6端面贴合，当活塞22向后移动一段距离后，由于没有气体补充，缸体、活塞和底座6之间组成的密闭空间将产生真空(即储能单元1)。

所述第二滑轮43的数量为两个，其中一个第二滑轮设置于缸体11后端侧面，另一个第二滑轮设置于缸体11的孔位111处,使绳索42末端经过两个第二滑轮43后与活塞22后端面中心连接，并且使绳索42末端部分与活塞22的轴心位于同一直线，以便于绳索42拉动活塞22在缸体中移动，且最为省力。

所述第一输出轴33上下两端分别通过第一轴承331和第二轴承332安装于底座6上，所述第二输出轴53上下两端分别通过第三轴承531和第四轴承532安装于底座6上；所述底座6上部前端成型有第一凸部61和第二凸部62，所述第一轴承331和第三轴承531分别安装于该第一凸部61和第二凸部62中。

本发明还包括有导钉板71以及设置于该导钉板71下端并用于对导钉板71输送紧固件的钉夹72，该导钉板71具有供冲击单元2中的撞针21穿过的通道。所述钉夹为紧固件装载装置,可以向导钉板输送紧固件(如钉子)。所述导钉板从钉夹接收紧固件，当紧固件落入导钉板的通道后，该冲击单元中的撞针21在储能单元1释放能力以进行冲击时，该撞针21穿过该通道，并将通道中的紧固件(如钉子)打入工件(通常是木头、金属板或者水泥等)中。

结合图8所示，图中的状态a、b、c、d对应一个工作循环，如状态a所示,此时冲击单元位于贴合底座完成紧固件打入的位置，第一输出轴33带动第一凸轮51逆时针旋转至与第二凸轮52开始啮合，使第二凸轮52顺时针旋转，从而带动第一滑轮41顺时针旋转。第一滑轮41顺时针旋转后一定角度后，绳索42张紧，开始带动冲击单元2沿第一方向移动，产生真空。第一输出轴33继续转动,第一凸轮51与第二凸轮52继续啮合至冲击单元沿第一方向达到最大行程，真空度达到最大，如状态b所示。第一输出轴33继续逆时针转动,第一凸轮51在旋转一定角度后与第二凸轮52脱离，冲击单元2在外界大气压的作用下沿第二方向高速运动,同时带动该推动机构4、第二输出轴和第二凸轮52一起逆时针旋转,如状态c所示。第一凸轮51的弧形槽511与卡轴34的端部存在一定的虚位，当第二凸轮52逆时针旋转时，对第一凸轮51有沿逆时针方向的作用力，第一凸轮51在此力的作用下与卡轴脱离，得到逆时针旋转加速，从而实现第一凸轮51与第二凸轮52的快速脱离。当第一凸轮51与第二凸轮52脱离后，冲击单元将导钉板内的紧固件打入工件(通常是木头,金属板或者水泥等),并带动推动机构、第二输出轴和第二凸轮52回到初始位置。第一输出轴33继续逆时针旋转,带动卡轴34与第一凸轮41重新啮合，如状态d所示。第一输出轴33继续逆时针旋转,带动第一凸轮51旋转至与第二凸轮52重新啮合，工作循环回到状态a所示状态。

结合图9所示，当由于某种原因卡钉时,紧固件卡在导钉板内,此时冲击单元2可能停在沿第二方向的任意位置,如状态e所示。由于第二凸轮52在与冲击单元2行程相对应的任意位置都可以与第一凸轮51正确啮合。当卡钉后,第一输出轴33继续逆时针旋转,在卡轴34与第一凸轮51重新啮合之后，继续逆时针旋转,带动第一凸轮51旋转至与第二凸轮52重新啮合，如状态f所示。第一输出轴继续旋转,第二凸轮52可带动推动机构4使冲击单元2沿第一方向移动,机构得以进入工作循环的状态b，从而进去正常的工作循环。

综上所述，本发明工作时，该旋转动力机构3驱动第一凸轮51旋转，当该第一凸轮51与第二凸轮52啮合时可驱动该第二凸轮52旋转，以此可驱使推动机构4工作以带动所述冲击单元2来驱使该储能单元1储能，具体而言，通过推动机构中的绳索拉动冲击单元中的活塞移动，活塞在缸体内移动并在缸体内产生真空，以此驱使该储存单元储能；当第一凸轮51旋转至与第二凸轮52处于非啮合状态时,该第二凸轮52不能再为推动机构4提供动力，冲击单元在储能单元释放的能量作用下冲出以将紧固件打入工件，且该推动机构4及第二凸轮52随冲击单元一起运行，即该推动机构4与冲击单元2时刻不脱离，且采用第一凸轮51和第二凸轮52选择性离合以驱动该推动机构工作，以致该双凸轮机构能够在冲击单元快速释放正常打钉或卡钉情况下可正确啮合，以此可提升传动效率，并且能够实现冲击单元的快速释放，保证冲击单元运行的稳定性及顺畅性，提高工作质量，令本发明具有极强的市场竞争力。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：其包括：

储能单元(1)；

用于驱使该储能单元(1)储能并可承受储能单元(1)释放的能量以将紧固件打入工件的冲击单元(2)；

旋转动力机构(3)；

推动机构(4)，其与所述冲击单元(2)连接并连动；

双凸轮机构(5)，其包括有可选择性离合的第一凸轮(51)和第二凸轮(52)，该第一凸轮(51)与旋转动力机构(3)连接并由该旋转动力机构(3)驱动以旋转，该第二凸轮(52)与推动机构(4)连接并连动。

2.根据权利要求1所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述第一凸轮(51)和第二凸轮(52)在其一部分圆周角度上可互相啮合，将第一凸轮(51)的旋转运动转换为第二凸轮(52)的旋转运动，且其旋转方向相反；所述第一凸轮(51)和第二凸轮(52)在其另一部分圆周角度上不啮合，从而实现脱离。

3.根据权利要求2所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述第一凸轮(51)和第二凸轮(52)沿其啮合面啮合时，啮合点与第一凸轮(51)旋转轴线的距离逐渐增大，且啮合点与第二凸轮(52)旋转轴线的距离逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述旋转动力机构(3)包括有齿轮传动模组(31)以及与该齿轮传动模组(31)配合安装的马达(32)和安装于该齿轮传动模组(31)上并用于驱动第一凸轮旋转的第一输出轴(33)。

5.根据权利要求4所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述第一输出轴(33)固定有卡轴(34)，所述第一凸轮(51)以可自转的方式套设于该第一输出轴(33)上，且该第一凸轮(51)上设置有弧形槽(511)，该卡轴(34)端部伸入该弧形槽(511)；所述卡轴(34)包括有基部(341)以及成型于该基部(341)一侧并与该基部(341)垂直的轴体(342)，该基部(341)固定套设于该第一输出轴(33)上，该轴体(342)由上至下垂直伸入该弧形槽(511)中。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述第二凸轮(52)固定于第二输出轴(53)上；所述推动机构(4)包括有固定于第二输出轴(53)上的第一滑轮(41)、与该第一滑轮(41)连接的绳索(42)以及若干用于引导该绳索(42)转向的第二滑轮(43)，该绳索(42)末端经过第二滑轮(43)后连接所述的冲击单元(2)。

7.根据权利要求1所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述冲击单元(2)包含设置于储能单元(1)中的活塞(22)以及与该活塞(22)连接的撞针(21)，推动机构(4)中的绳索(42)末端连接该活塞(22)后端中心。

8.根据权利要求1所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述活塞(22)设置于缸体(11)中，且该活塞(22)外围与缸体(11)内部密封接触，所述储能单元(1)置于活塞(22)与缸体(11)之间；所述缸体(11)后端设置有供所述绳索(42)穿过的孔位(111)。

9.根据权利要求8所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：所述储能单元(1)及旋转动力机构(3)均与底座(6)固定，所述第一输出轴(33)上下两端分别通过第一轴承(331)和第二轴承(332)安装于底座(6)上，所述第二输出轴(53)上下两端分别通过第三轴承(531)和第四轴承(532)安装于底座(6)上；所述底座(6)上部前端成型有第一凸部(61)和第二凸部(62)，所述第一轴承(331)和第三轴承(531)分别安装于该第一凸部(61)和第二凸部(62)中。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的一种双凸轮式紧固件打入机，其特征在于：还包括有导钉板(71)以及设置于该导钉板(71)下端并用于对导钉板(71)输送紧固件的钉夹(72)，该导钉板(71)具有供冲击单元(2)中的撞针(21)穿过的通道。

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