CN203869796U - 射钉枪锤击力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种射钉枪锤击力测试装置，该测试装置包括：设置在射钉枪与空气压缩机内连接处的压力传感器；与所述空气压缩机的开关连接的电磁阀；设于所述射钉枪枪口处的套管；设于所述套管内的速度信号采集器和微型处理器；所述微型处理器分别与所述压力传感器、电磁阀和速度信号采集器连接。本实用新型通过微型处理器判断压力传感器检测的气源压力是否达到射钉枪的工作需要，如达到则控制电磁阀打开，操作射钉枪进行射钉，再由通过速度信号采集器采集射钉飞过的时间，得到射钉离开枪体瞬间的动量大小，根据该动量即可得出锤击力的大小。本实用新型结构简单，所用元器件数量少、成本经济，操作方便，且测试结果准确。

Description

射钉枪锤击力测试装置

技术领域

本实用新型一种冲击力测试装置，具体地指一种射钉枪锤击力测试装置。

背景技术

射钉枪的外形和原理与手枪相似，是一种现代射钉紧固产品，用于将射钉打入建筑体，具有操作快速、工期短、施工成本低等优点。气动式射钉枪是使用最普遍的一种射钉枪，在这种射钉枪中，锤击力来源于压缩空气，而压缩空气通常是由一个独立的空气压缩机产生。社会发展带来工程建筑的飞速进步，射钉枪作为木工、建筑施工等必备的手动工具，正在得到更为广泛的应用。但目前的射钉作业仍存在由于枪内气压不稳定、枪体制造不合格、活塞环等易损件因没有定期更换等一系列因素而造成的射钉锤击力不足的问题。由于射钉枪破坏力强大，若其不满足作业要求，会导致大量的经济损失，甚至存在极大的安全隐患。为了检测射钉是否合格，需要对射钉枪的气源压力及锤击力进行精确检测。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种射钉枪锤击力测试装置，该装置能够控制射钉枪在正常气压下进行射钉，并能检测射钉对射击对象的作用力，即实现对射钉的锤击力进行检测。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种射钉枪锤击力测试装置，包括：

压力传感器，设置在射钉枪与空气压缩机的连接处；

电磁阀，与所述射钉枪的气源开关连接；

套管，套于所述射钉枪的枪口处；

速度信号采集器，设于所述套管内；以及

微型处理器，设于所述套管内，所述微型处理器分别与所述压力传感器、电磁阀和速度信号采集器连接。

进一步地，所述微型处理器还连接有人机交互装置。

在上述技术方案中，所述人机交互装置为触摸屏或带输入装置液晶显示器。

本实用新型的工作过程如下：

首先，检测空气压缩机给射钉枪的气源压力是否正常，该过程通过压力传感器采集气源的压力值，并将该压力值传输至微型处理器，微型处理器经过处理，计算出该气源的压力值，判断该压力值是否满足射钉枪的工作需要，如满足，则微型处理器控制电磁阀打开，此时施工人员可以操作射钉枪进行射钉；如不满足，则微型处理器控制电磁阀断开，此时气源无法输入到射钉枪中，进而施工人员无法进行射钉。

然后，检测射钉枪射出射钉的锤击力，对于气源压力值满足射钉枪的工作需要时，微型处理器控制电磁阀打开，射钉枪射出的射钉穿过速度信号采集器，由速度信号采集器记录射钉飞过一定距离的时间，由于这个距离很小，所测的平均速度可以认为是射钉的瞬时速度，继而得到射钉离开枪体瞬间的动量大小，根据该动量即可得出锤击力的大小。

本实用新型结构简单，所用元器件数量少、成本经济，操作方便，且测试结果准确，能够满足工程的需要。

附图说明

图1为本实用新型射钉枪锤击力测试装置的结构示意图。

图2为本实用新型射钉枪锤击力测试装置各元件的连接框图。

图3为本实用新型的工作流程图。

图中标号表示为：1-压力传感器，2-电磁阀，3-套管，4-速度信号采集器，5-微型处理器，6-人机交互装置，7-射钉枪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型射钉枪锤击力测试装置包括：压力传感器1、电磁阀2、套管3、速度信号采集器4、微型处理器5和人机交互装置6。

空气压缩机为射钉枪7提供高压气源，因此，压力传感器1设置在射钉枪7与空气压缩机内连接处，当空气压缩机为射钉枪7输送高压气源时，压力传感器1即可检测到气源气压数据。电磁阀2与射钉枪7的气源开关连接，电磁阀2被控制打开，射钉枪才可以工作，否则无法工作。射钉枪7的枪口设有套管3，套管3内设有速度信号采集器4和微型处理器5。

如图2所示，微型处理器5分别与压力传感器1、电磁阀2和速度信号采集器4连接。微型处理器5分别用于接收压力传感器1检测的气压数据，控制电磁阀2的开关，以及接收速度信号采集器4采集的速度信号。微型处理器5还连接有人机交互装置和指示灯，人机交互装置为触摸屏或带输入装置液晶显示器。

本实施例所用压力传感器1为电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器或霍尔式压力传感器，所用电磁阀2为直动式电磁阀、分布直动式电磁阀或先导式电磁阀，所用微型处理器5为单片机、ARM或者DSP，所用速度信号采集器4为相隔一段距离的光电门或者一对平行板电容器构成。

本实用新型的工作原理为：考虑到实际的射钉作业中，空气压缩机为射钉枪7提供的气源可能出现气压不稳的情况，所以在检测射钉枪7的射钉锤击力之前，需要对进入射钉枪7的气源进行压力检测，在空气压缩机和射钉枪7之间接入一个压力传感器1即刻实现对压力的测试，压力传感器1将压力信号转换为电信号反馈给微型处理器5，如果当前压强值小于标准压强（射钉枪的正常工作压强），则开启空气压缩机再次供气，直到气压达到标准压强时微型处理器5控制打开电磁阀2，使空气压缩机为射钉枪7提供高压气源。只有在气压正常的前提下，才能对射钉枪7进行锤击力检测，射钉被射出的瞬间动量为MV，而对于固定型号的射钉质量M是一定的，所以只需要测出瞬时速度V的值。射击时，射钉飞过速度信号采集器4（如一对光电门），计算机记录下射钉头部通过两个光电门的瞬时时刻t1和t2，由公式D=V×（t2-t1）可计算得此过程中的平均速度，由于距离D很小，可认为平均速度即为射钉飞过的瞬时速度V。由于射钉经过锤击射入到射击对象中后的末动量为0，即认为射钉的瞬间动量MV为全过程的动量变化值，根据公式M△V=F△T，得MV=F△T，再测量射钉经过锤击射入到射击对象中的时间△T，可得到射钉对射击对象的作用力F大小，该作用力即为锤击力的大小。

使用本实用新型对射钉枪进行锤击力测试的流程如图3所示，包括以下具体的步骤：

S1、压力传感器1检测空气压缩机为射钉枪7输送高压气源的气源气压数据。

S2、微型处理器5接收到步骤S1中检测的气源气压数据，并判断该气源气压数据是否满足射钉枪的工作要求，如满足，微型处理器5控制电磁阀2打开，射钉枪7的气源开关打开，高压气流允许进入射钉枪7，则射钉枪7可以工作，否则微型处理器5控制电磁阀2关断，气源被阻断，射钉枪7不能工作。

S3、当空气压缩机中气源气压数据满足射钉枪7的工作要求时，可以进行射钉，并对射钉的锤击力测试。此时，按下射钉枪7的扳机，射钉被射出，通过速度信号采集器4采集从套筒3中输出的射钉速度。本实施例所用的速度信号采集器4包括一对相距为D的光电门，该对光电门分别微型处理器5连接，微型处理器5记录射钉通过光电门的瞬时时刻t1和t2，由公式D=V×（t2-t1）可计算得此过程中的平均速度，由于两个光电门之间的距离D很小，可认为平均速度即为射钉飞过的瞬时速度V，再根据射钉的质量M将得到的射钉的动量为MV，将该动量除以时间即得到射钉的锤击力。

速度信号采集器4也可由一对平行板电容器构成，射钉飞过时引起电容变化，采集电容变动的时刻值，也可获得此过程所需的时间，计算出锤击力的过程同上，此处不再赘述。

本实用新型是针对上述计算射钉的方法中所需各参数，而设计出检测、采集这些所需参数的装置，即本实用新型装置只是采集这些参数，然后将这些参数输入到微型处理器5中，微型处理器5根据预设的程序进行计算出最后的锤击力。对于本领域计算人员来说，如何编写相应软件以及软件如何运行以完成上述计算属于现有技术，涉及到软件以及计算的部分不属于本实用新型所要求保护的范围。

本实用新型的电源系统由电池提供，电池设置在套管3内部，通过导线连接为整个装置供电。

本实用新型通过人机交互装置将计算出射钉飞过的瞬时速度，与压力传感器1测得的当前压力值一起显示在人机交互装置中，指示灯根据当前值和标准值的比较，通过灯光颜色变化直观地表示射钉枪7是否处于正常工作情况。工作人员还可以通过人机交互装置输入测试使用的射钉型号，微型处理器内部设置了各种型号射钉正常工作下的标准值，根据射钉型号的不同，将标准值显示在人机交互界面中，与实验测试值相对比，为使用者提供了方便简易的操作环境。

Claims (7)

1.一种射钉枪锤击力测试装置，其特征在于，包括：

压力传感器，设置在射钉枪与空气压缩机的连接处；

电磁阀，与所述射钉枪的气源开关连接；

套管，套于所述射钉枪的枪口处；

速度信号采集器，设于所述套管内；以及

微型处理器，设于所述套管内，所述微型处理器分别与所述压力传感器、电磁阀和速度信号采集器连接。

2.根据权利要求1所述的射钉枪锤击力测试装置，其特征在于：所述微型处理器还连接有人机交互装置。

3.根据权利要求2所述的射钉枪锤击力测试装置，其特征在于：所述人机交互装置为触摸屏或带输入装置液晶显示器。

4.根据权利要求1～3任一项所述的射钉枪锤击力测试装置，其特征在于：所述压力传感器为电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器或霍尔式压力传感器。

5.根据权利要求1～3任一项所述的射钉枪锤击力测试装置，其特征在于：所述电磁阀为直动式电磁阀、分布直动式电磁阀或先导式电磁阀。

6.根据权利要求1～3任一项所述的射钉枪锤击力测试装置，其特征在于：所述微型处理器为单片机、ARM或者DSP。

7.根据权利要求1～3任一项所述的射钉枪锤击力测试装置，其特征在于：所述速度信号采集器为相隔一段距离的光电门或者一对平行板电容器。