CN203426342U - 一种安全的卷钉机卷钉器 - Google Patents
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Abstract
一种安全的卷钉机卷钉器，包含有双联滑动气缸、直流减速电机及其恒流驱动电路、轴承支座、防护罩、联轴器和卷钉轴等元件。其特征在于：减速电机通过联轴器与卷钉轴直接联接，并固定安装在双联滑动气缸滑动平台上，且减速电机通过恒电流驱动电路驱动，节省了皮带打滑装置，降低了移动部件的重心，提高了卷钉质量，减少了装置体积；将除卷钉轴外的所有运动部件安装在防护罩内，避免了运动部件对操作工的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种卷钉机上的卷钉器。
技术背景
目前卷钉机上的卷钉器有两种结构，其一种是采用滑动平台结构(中国台湾)，另一种是采用空心轴气缸结构(中国大陆)。
采用滑动平台结构的卷钉器由气缸、燕尾型滑动平台、小型减速交流电机、皮带轮及皮带、卷钉轴、小型减速交流电机与皮带轮支架、卷钉轴支架和卷钉器档板构成；其中的气缸缸体、燕尾型滑动平台下端、卷钉器档板固定安装在卷钉机机体上；气缸内的活塞通过活塞轴与燕尾型滑动平台上端联接；小型减速交流电机与皮带轮支架及卷钉轴支架均固定在燕尾型滑动平台上端；小型减速交流电机、皮带轮及卷钉轴的一端固定安装在小型减速交流电机与皮带轮支架上，卷钉轴的另一端固定安装在卷钉轴支架上；卷钉轴可以穿过卷钉器档板上圆孔。卷钉时，电机通过皮带驱动卷钉轴转动。当需要脱卷时，气缸带动滑动平台及固定在滑动平台上的卷钉轴向后移动即可。该型卷钉器存在的主要缺点有：1、驱动电机通过皮带轮固定安装在活动平台上，同时，为保证卷钉轴的稳定，必须设置卷钉轴支架，造成滑动平台上安装的零件多、体积大、重心高，且无法安装防护罩，无法保证操作式的安全；2、因滑动平台上安装的零件多、体积大、重心高，且滑动平台是由气缸在一端推动，造成卷钉轴的稳定性差，振动大，从而造成卷圈质量差；3、如需调整钉子的大小时，只能通过调整卷钉器档板与滑动平台之间的距离，造成调整不方便；4、滑动平台的行程是固定的，加工小钉时造成空行程过大，且影响圈钉轴的稳定和工作效率。
采用空心轴气缸结构的卷钉器由空心轴气缸、小型减速交流电机、皮带轮及皮带、卷钉轴、行程调整空心圆盘及调整螺杆、推卷空心圆盘构成；其中的气缸缸体、行程调整空心圆盘、小型减速交流电机、卷钉器档板固定安装在机体上；气缸空心轴内设有卷钉轴，卷钉轴联接皮带轮，通过皮带与小型减速交流电机联接；气缸空心轴的一端上固定了推卷空心圆盘。卷钉时，小型减速交流电机通过皮带驱动卷钉轴转动。当需要脱卷时，气缸空心轴带动推卷空心圆盘向前运动，将卷钉(工件)推出卷钉轴。该型卷钉器存在的主要缺点有：1、因脱钉是通过气缸将工件推出卷钉轴，易出现打手现象；2、在脱钉过程中，行程调整空心圆盘及调整螺杆与推卷空心圆盘作相对运动，易出现夹断手指现象；3、因卷钉过程中，轴钉轴的转速是大幅度变化的，为避免交流电机在低速时烧坏，须设置皮带传动，造成传动力矩不稳定和不足，且浪费能源；4、轴钉轴与气缸空心轴之间除有旋转运动外，还有左右的相对移动，因此，无法在气缸空心轴内安装固定轴钉轴的轴承，造成卷钉轴在气缸空心轴内磨损严重，这不但浪费能源，减少卷钉器的使用寿命，还增加了卷钉轴的振动，造成卷钉质量低。
发明内容
本发明的主要目的是：克服现有装置的不足，发明一种结构简单、安全可靠、传动力矩稳定、适应各种长度的钉子，且节约能源，工作效率高的卷钉机卷钉器。
为实现发明目的，本发明所采取的技术方案是：
一种安全的卷钉机卷钉器，它包含有双联滑动气缸、直流减速电机及其恒流驱动电路、双联滑动气缸支座、电机支座、轴承、轴承支座、防护罩、联接轴和卷钉轴；双联滑动气缸支座的右侧设有能穿过卷钉轴的档板，并将双联滑动气缸的右侧两根轴固定在其档板的左侧；双联滑动气缸的左侧两根轴通过其左侧的固定板固定安装在双联滑动气缸支座左侧的平台上；双联滑动气缸1滑动平台的左侧设有行程调整螺杆；双联滑动气缸支座固定安装在卷钉机的机座上；轴承支座固定安装在双联滑动气缸的滑动平台上；电机支座、轴承固定安装在轴承支座上；直流减速电机固定安装在电机支座上；直流减速电机的输出轴通过联接轴联接卷钉轴；联接轴固定安装在轴承的内圆环上；直流减速电机的电源取自恒流驱动电路的输出端；双联滑动气缸支座上设有防护罩，将除卷钉轴外的的可运动部件限制在防护罩内。
一种安全的卷钉机卷钉器动作过程及产生的效果是：
卷钉时，直流减速电机通过联接轴带动卷钉轴旋转；当需要脱卷时，双联滑动气缸的滑动平台带动固定安装其上的直流减速电机及其联接轴、卷钉轴向左移动即可。
因卷钉的线速度是恒定的，随着卷钉轴上绕下的卷钉层数的增加，卷钉轴的转速不断降低，但由于直流减速电机的电源取自恒流驱动电路的输出端，其电机通过的最大电流小于恒流驱动电路设定的最大电流，可避免电机因转速降低，电流过大而损坏电机。因直流减速电机采用恒电流驱动，不会产生交流电机驱动时，在皮带上产生的滑差损耗，节省了电能。同时，因直流减速电机采用恒电流驱动，电机的输出转矩是恒定的，保证了卷钉的平稳，提高了卷钉的质量。
因直流减速电机、联接轴及卷钉轴固定安装在双联滑动气缸的滑动平台上，其重心相对于滑动平台较低，可有效减少双联滑动气缸的滑动阻力矩，达到减少卷钉轴及整个卷钉器振动的目的；同时，在靠近卷钉轴处设有轴承，可有效减少卷钉轴的振动，提高了卷钉的质量。
因双联滑动气缸1滑动平台的左侧设有行程调整螺杆；通过调整该螺杆的长度，可避免卷钉轴脱卷后，继续向左移动，以减少空行程，达到提高工作效率及振动的目的。
因双联滑动气缸支座上设有防护罩，将除卷钉轴外的可运动部件均限制在防护罩内，可有效防止卷钉器上的运动部件对操作工的伤害。
所述的双联滑动气缸支座上与卷钉机的机座固定联接可采用螺栓联接，且可在卷钉机的机座或双联滑动气缸支座上设置长条孔，适应加工不同长度卷钉的需要。
所述的双联滑动气缸支座上的与双联滑动气缸两根气缸轴联接的中心处，设有螺孔，方便安装不同长度的档杆，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度卷钉的需要。
所述的轴承支座与双联滑动气缸的滑动平台固定联接可采用螺栓联接，且可在轴承支座与双联滑动气缸的滑动平台上设置长条孔，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度卷钉的需要。
所述的联接轴与卷钉轴的固定联接可采用螺纹联接或螺纹顶针联接，以方便根据所卷钉子的长度，更换适当长度的卷钉轴。
所述的防护罩与的双联滑动气缸支座的固定联接采用螺栓联接，以方便检修、调整防护罩内的元件。
所述的恒流驱动电路可采用目前市场出卖的恒流充电器或LED恒电流驱动模块，以降低开发生产成本。
所述的卷钉器右侧可设置一个卷钉轴档板，达到根据钉子的长度，以方便调整卷钉轴伸出档板的长度之目的。
所述的双联滑动气缸选用活塞上带永久磁铁的，控制双联滑动气缸的换向阀选用三位五通阀，并在其滑动平台上设置两个磁性开关，分别调整双联滑动气缸左右行程，方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度的卷钉。因由磁控开关控制左右行程，可避免双联滑动气缸的滑动平台与左行程调整螺杆和右行程档杆的机械碰撞，进一步减少了卷钉器的机械碰撞。
因气动马达具有恒转矩的特点，所述的直流减速电机及其恒流驱动电路可以用气动马达直接替代。
所述的轴承数量可以是一个，也可以是两个。当只采用一个轴承时，减速电机输出轴需承担一部份弯矩。
附图说明：
图1为采用一个轴承，卷钉轴在卷钉位置的结构示意图；
图2为采用一个轴承，卷钉轴在脱钉位置的结构示意图；
图3为采用两个轴承，调整轴承座安装位置后，卷钉轴在卷钉位置的结构示意图；
图4为采用两个轴承，调整轴承座安装位置后，卷钉轴在脱钉位置的结构示意图；
图5为采用两个轴承，加长右行档杆长度后，卷钉轴在卷钉位置的结构示意图；
图6为采用两个轴承，加长右行档杆长度后，卷钉轴在脱钉位置的结构示意图；
图7为卷钉器右侧设置档板后，卷钉轴在卷钉位置的结构示意图；
图8为卷钉器右侧设置档板后，卷钉轴在脱钉位置的结构示意图；
具体实施方式：
实施例一：如图1、图2所示，直流减速电机选用24V，30W直流减速电机，恒流驱动电路选用24V电动自行车恒流充电电源，双联滑动气缸选用一个STM25*100系列双联滑动气缸，轴承选用带座的小型轴承，控制双联滑动气缸的电磁阀选用二位五通换向阀；制作一个双联滑动气缸支座、一个轴承支座、一个减速电机支座、一个防护罩、一个联轴器和一个卷钉轴。
双联滑动气缸固定安装在双联滑动气缸支座上；轴承支座固定安装在双联滑动气缸的滑动平台上；电机支座、轴承固定安装在轴承支座上；直流减速电机固定安装在电机支座上；直流减速电机的输出轴通过联接轴联接卷钉轴，且卷钉轴与联接轴的联接方式为顶丝联接；联接轴固定安装在轴承的内圆环上；直流减速电机的电源取自恒流驱动电路的输出端；双联滑动气缸支座上设有防护罩，将除卷钉轴外的可运动部件限制在防护罩内。
卷钉时，直流减速电机通过联接轴带动卷钉轴旋转，操作工将卷钉引导到卷钉轴上，卷钉在卷钉轴磁铁的吸引下，使其旋转并逐步加粗；当钉数达到设定的数值时，卷钉机控制电路使双联滑动气缸的滑动平台向左移动，并带动固定安装其上的直流减速电机及其联接轴、卷钉轴向左移动，卷钉在档板的作用下，脱离卷钉轴，并在重力的作用下，自然落下。操作工将其移开落下位置，就完成了卷钉的脱卷工作。其后卷钉机控制电路使双联滑动气缸的滑动平台向右移动，并恢复到卷钉位置，完成一个工作循环。
因除卷钉轴外的可运动部件被限制在防护罩内，且工件是在重力的作用下，自由落下，从而，有力地保证操作工的安全生产。
实施例二：如图3、图4所示，通过调整轴承座安装位置，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度的卷钉的需要。其中的轴承选两个，以减少直流减速电机输出轴的弯矩。
实施例三：如图5、图6所示，通过更换右行档杆的长度，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度的卷钉的需要。同时，卷钉轴与联接轴的联接方式为螺纹联接。
实施例四：如图1、图2所示，通过更换卷钉轴的长度，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度的卷钉的需要。
实施例五：如图1、图2所示，将直流减速电机更换成气动马达，同样能满足卷钉的需要。
实施例六：如图1、图2所示，双联滑动气缸选用活塞上带永久磁铁的，控制双联滑动气缸的换向阀选用三位五通阀，并在其滑动平台上设置两个磁性开关，分别调整双联滑动气缸左右行程，达到方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座7固定档板的长度，以适应加工不同长度卷钉之目的。因由磁控开关控制左右行程，可避免双联滑动气缸的滑动平台与左行程调整螺杆和右行程档杆的机械碰撞，进一步减少了卷钉器的机械碰撞。
实施例七：如图7、图8所示，卷钉器右侧可设置一个卷钉轴档板，达到根据钉子的长度，以方便调整卷钉轴伸出档板的长度之目的。
Claims (11)
1.一种安全的卷钉机卷钉器，它包含有双联滑动气缸(1)、直流减速电机(2)及其恒流驱动电路、双联滑动气缸支座(7)、电机支座(3)、轴承(5)、轴承支座(4)、防护罩(9)、联接轴(6)和卷钉轴(8)，其特征在于：双联滑动气缸支座(7)的右侧设有能穿过卷钉轴(8)的档板，并将双联滑动气缸(1)的右侧两根轴固定在其档板的左侧；双联滑动气缸(1)的左侧两根轴通过其左侧的固定板固定安装在双联滑动气缸支座(7)左侧的平台上；双联滑动气缸(1)滑动平台的左侧设有行程调整螺杆(10)；双联滑动气缸支座(7)固定安装在卷钉机的机座上；轴承支座(4)固定安装在双联滑动气缸(1)的滑动平台上；电机支座(3)、轴承(5)固定安装在轴承支座(4)上；直流减速电机(2)固定安装在电机支座(3)上；直流减速电机(2)的输出轴通过联接轴(6)联接卷钉轴(8)；联接轴(6)固定安装在轴承(5)的内圆环上；直流减速电机(2)的电源取自恒流驱动电路的输出端；双联滑动气缸支座(7)上设有防护罩(9)，将除卷钉轴(8)外的可运动部件限制在防护罩内。
2.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的双联滑动气缸支座(7)上与卷钉机的机座固定联接可采用螺栓联接，且可在卷钉机的机座或双联滑动气缸支座(7)上设置长条孔，以适应加工不同长度的卷钉。
3.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的双联滑动气缸支座(7)上的与双联滑动气缸(1)右侧两根气缸轴联接的中心处，设有螺孔，方便安装不同长度的右行档杆(11)，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座(7)固定档板的长度。
4.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的轴承支座(4)与双联滑动气缸(1)的滑动平台固定联接可采用螺栓联接，且可在轴承支座(4)或双联滑动气缸(1)的滑动平台上设置长条孔，以方便调整卷钉轴伸出双联滑动气缸支座(7)固定档板的长度。
5.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的联接轴(6)与卷钉轴(8)的固定联接可采用螺纹联接或螺纹顶针联接，以方便根据所卷钉子的长度，更换适当长度的卷钉轴。
6.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的防护罩(9)与的双联滑动气缸支座(7)的固定联接采用螺栓联接，以方便检修、调整防护罩(9)内的元件。
7.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的恒流驱动电路可采用目前市场出卖的恒流充电器或LED恒电流驱动模块。
8.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的直流减速电机(2)及其恒流驱动电路可以用气动马达替代。
9.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的轴承5数量可以是一个，也可以是两个。
10.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的双联滑动气缸选用活塞上带永久磁铁的，控制双联滑动气缸的换向阀选用三位五通阀，并在其滑动平台上设置两个磁性开关，分别调整双联滑动气缸左右行程，以适应加工不同长度的卷钉。
11.根据权利要求1所述的一种安全的卷钉机卷钉器，其特征在于：所述的卷钉器右侧可设置一个卷钉轴档板(12)，以方便调整卷钉轴伸出档板12的长度。
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