CN210996288U - 一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪，包括铆钉枪本体，所述铆钉枪本体的枪头底座上设置有铆钉枪枪嘴，其特征在于，所述铆钉枪本体上设置有压力传感器和位移传感器；所述压力传感器检测铆钉枪本体的高压液压油的压力并输出电信号；所述位移传感器包括磁性读头和磁条，所述磁性读头安装在滑块上，铆钉枪本体工作时活塞移动，带动芯轴移动，进而带动推力轴带动滑块和连接滑块沿滑动杆左右滑动，使得磁性读头相对所述磁条往复运动输出脉冲信号。本实用新型结构小巧、美观、作业方便；检测方式安全可靠；铆钉枪与监控仪器连接方便；铆钉铆接实时监控拉力、行程、响应迅速；适应多种规格、多品种铆钉的铆接要求。

Description

一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪

技术领域

本实用新型涉及一种铆钉枪，尤其涉及一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪。

背景技术

目前铆接行业铆钉枪种类非常多，铆钉应用的场合也非常广泛，在要求不高的场合下使用只需常规铆钉枪完成铆钉的拉铆便可，仅仅起到简单的连接、铆接作用。然而诸多汽车、航空航天、轨道交通等领域对铆钉铆接质量就有了较高的要求，如铆钉铆接的拉力、铆接位移是否达标、铆钉枪在使用过程中铆钉枪有无异常等在常规枪的使用下没法完成实时监控，作业员完成每颗铆钉铆接后没有直观的检测、判断，给铆接的产品带来很大的风险。因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪，解决上述问题。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪，包括铆钉枪本体，所述铆钉枪本体的枪头底座上设置有铆钉枪枪嘴，所述铆钉枪本体上设置有压力传感器和位移传感器；所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述压力传感器通过枪油管接头与所述铆钉枪本体的液压油腔连通，所述压力传感器检测铆钉枪本体的高压液压油的压力并输出电信号；所述位移传感器包括磁性读头和磁条，所述磁性读头相对所述磁条往复运动输出高速脉冲信号；所述磁条通过磁条安装块固定在铆钉枪本体上，所述磁性读头安装在滑块上，所述滑块通过推力轴连接到芯轴，所述芯轴和铆钉枪本体内部的活塞相连，铆钉枪本体工作时活塞移动，带动芯轴移动，进而带动推力轴带动滑块沿滑动杆左右滑动，使得磁性读头相对所述磁条往复运动。

进一步的，所述枪头底座设置在锁紧块上，所述锁紧块将连接环锁紧在铆钉枪本体上，所述枪头底座的顶部开槽并设有球轴承，所述球轴承中贯穿设置有连接销，所述连接销底端通过连接板固定于芯轴上，所述连接销顶端与推力轴的一端连接，所述推力轴另一端穿过连接环连接到滑块。

进一步的，所述滑块和连接滑块固定连接，所滑块和连接滑块设置在滑动杆上，所述滑动杆垂直固定在连接环上；所述滑块和连接滑块通过直线轴承设置在滑动杆上，所述连接滑块的两端设置在导向轴上，所述导向轴与滑动杆平行设置且位于滑动杆的外侧，所述导向轴上套有弹簧，所述弹簧的一端抵在导向轴的台阶上，另一端顶住连接滑块，铆钉枪铆接完成后，弹簧推动连接滑块和滑块带着位移传感器磁性读头复位。

进一步的，所述压力传感器通过定位块和卡扣固定在铆钉枪本体上，所述铆钉枪本体的尾端设有废钉收集盒。

进一步的，还包括罩壳和密封块，所述罩壳将所述位移传感器和所述压力传感器罩设在其内部；所述密封块将枪头底座的顶部罩设在其内部并密封。

进一步的，还包括监控器，所述铆钉枪本体和监控器通过信号线和气路管路进行连接，所述监控器包括壳体、设置于所述壳体内的PLC控制器以及设置于所述壳体上的显示屏，所述位移传感器以及所述压力传感器均通过信号线与所述PLC控制器电性连接，所述PLC控制器将所接收的数据通过显示屏进行显示。

进一步的，所述监控器内还设置有开关电源，所述开关电源给PLC控制器以及显示屏供电，所述监控器内还设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制铆钉枪本体的供气与断气，所述电磁阀与PLC控制器电性连接，所述电磁阀通过气管接头连接到气路，所述气管接头处设有压力监控器，所述电磁阀通过调压阀经由气路管路连接到铆钉枪本体。

进一步的，所述监控器上设置有蜂鸣器和复位按钮，所述蜂鸣器被配置为当所述位移传感器的检测值和所述压力传感器的检测值低于或高于预设区域值时，发出声光报警，所述复位按钮进行报警解除；所述监控器上还设置有用于指示所述位移传感器和所述压力传感器的检测结果的合格显示灯和不合格显示灯。

进一步的，所述监控器上设置有电源接头，所述电源接头为带滤波器的电源接头，所述监控器上还设置有USB接头、网线接头、RS232接头和总线接头。

进一步的，所述壳体的底部设置有多个橡胶底脚。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，具有以下优点：1.铆钉枪的结构小巧、美观、作业方便；2.检测方式安全可靠；3.铆钉枪与监控仪器连接方便；4.铆钉铆接实时监控拉力、行程、响应迅速；5.适应多种规格、多品种铆钉的铆接要求。

附图说明

图1为本实用新型的具有位移和压力监控功能的铆钉枪的一种实施例的示意图；

图2为图1中铆钉枪本体结构示意图；

图3为图2移除部分部件结构示意图；

图4为图3移除部分部件后的结构示意图；

图5为图1中监控器的结构示意图，其中部分壳体被移除；

图6为图5移除部分部件后的结构示意图。

附图标记说明：

1-铆钉枪本体；2-铆钉枪扳机；3-连接环；4-锁紧块；5-枪头底座；6-铆钉枪枪嘴；7-螺丝安装密封块；8-密封块；9-罩壳；10-挂钩；11-信号线；12-废钉收集盒；13-铆钉枪气源接头；14-监控器上壳；15-提手；16-监控器底脚；17-监控器下壳；18-合格显示灯；19-不合格显示灯；20-蜂鸣器；21-复位按钮；22-前面板；23-显示屏；24-圆形密封垫；25-滑块；26-磁条安装块；27-磁性读头；28-磁条；29-枪油管接头；30-定位块；31-卡扣；32-压力传感器；33-导向轴；34-导向轴支座；35-弹簧；36-连接滑块；37-连接杆；38-连接销；39-推力轴；40-密封圈；41-直线轴承；42-滑动杆；43-芯轴；44-连接板；45-密封垫；46-球轴承；47-密封环；48-电磁阀；49-阻挡片；50-隔板；51-监控器信号线；52-带滤波器电源接头；53-USB接口；54-网线接头；55-RS232接头；56-总线接头；57-24V电源；58-模拟量模块；59-PLC控制器；60-压力显示器；61-气管接头；62-调压阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述，但不作为对本实用新型的限定。

请参见图1-图6，本实用新型实施例的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，包括铆钉枪本体1以及设置在铆钉枪本体1上的压力传感器32和位移传感器；压力传感器32为薄膜压力传感器，压力传感器32通过枪油管接头29与所述铆钉枪本体1的液压油腔连通，所述压力传感器32检测铆钉枪本体的高压液压油的压力并输出电信号；位移传感器包括磁性读头27和磁条28，所述磁性读头27相对所述磁条28往复运动输出高速脉冲信号；铆钉枪本体1包括活塞腔室以及在活塞腔室内往复移动的活塞杆(图中未示出)，活塞杆在驱动力的作用下在活塞腔室中往复移动，从而实现铆钉枪的铆接功能。当铆接时，监控压力数据和位移采集数据与显示器事先采集、设置值不一致时，电磁阀电源接通，将之前常开状态变成常闭状态，给铆钉枪断气，铆钉枪便没法继续工作，需作业员确认此处铆接质量、将设备复位后方可再次铆接，起到很好的防错、监控作用。此外在显示内部可追加无线通讯配置，可以远程对设备的运行状态、数据、故障等进行实时监控。

本实用新型的铆钉枪本体1通过气源接头13与气源相接，从而接受来自外部气源的气体，驱动活塞杆移动。容易理解的是，现有技术中，铆钉枪通常是采用气推动液压油缸移动的。该部分可以通过已有技术实现，故不再赘述。

各零部件的位置连接及作用如下：

铆钉枪本体1：完成铆钉的铆接工作；

铆钉枪扳机2：按压铆钉枪扳机2，铆钉枪活塞移动，完成拉铆工作；

连接环3：连接在铆钉枪本体1轴上，滑动杆42安装于连接环3上，同时连接杆37也安装于连接环上，连接杆37对面还有一根，总计2根，对称安装使用；

锁紧块4：一端带外螺纹，连接铆钉枪本体1的内螺纹上，将连接环3牢牢卡住，另一端开螺纹安装孔，连接枪头底座5；

枪头底座5：一端连接铆钉枪枪嘴6，一端利用螺钉连接于锁紧块4上，同时顶部开槽，球轴承46在枪头底座5顶部槽内滑动；

铆钉枪枪嘴6：枪嘴前端带孔，铆钉尾杆穿过该枪嘴，使枪内部的的爪片能抓住尾杆，将铆钉尾杆拉断；

螺丝安装密封块7：对安装螺丝处进行密封，连接销38与推力轴39是利用螺丝连接，如密封块8没开孔时，螺丝不好安装；

密封块8：此块安装于枪头底座5上，同时中间挖空、开槽，连接销38与推力轴39在铆钉枪活塞的带动作用下，在密封块8开的槽内滑动；

罩壳9：将铆钉枪顶部部件罩在罩盒内，起到保护、美观的作用；

挂钩10：方便铆钉枪现场使用时放置、能将枪挂起；

信号线11：将铆钉枪本体1上的压力传感器32和位移传感器的磁性读头27检测的信号传送至监控器内的PLC控制器59；

废钉收集盒12：铆钉铆接完成后，拉断的废钉杆自动收集到废钉收集盒12内，满了后手动取下，将废钉倒掉便可；

铆钉枪气源接头13：铆钉抢本体动力气源；

监控器上壳14：将监控器内部件罩在其中，起到保护、美观的左右，同时顶部有开槽嵌入提手15，方便搬运，另一方面顶部有开4孔，方便铆接4颗铆螺母，以便监控器生产现场安装

提手15：监控器搬运使用；

监控器底脚16：方便显示使用现场摆放；

监控器下壳17：安装监控器底脚16，同时将内部部件放置在内；

合格显示灯18：当铆钉铆接合格时，此灯会亮，直观视觉效果提醒铆接合格；

不合格显示灯19：当铆钉铆接不合格时，此灯会亮，直观视觉效果提醒铆接不合格；

蜂鸣器20：当铆钉铆接不合格时，报警蜂鸣器会发出报警声，提醒铆接不合格；

复位按钮21：当铆钉铆接不合格时，清除故障报警使用；

前面板22：安装显示屏23使用；

显示屏23：对铆钉枪铆接过程实时监测(监测曲线，行程，拉力、故障报警记录、数据存储等)，可以对相关参数进行设置；

圆形密封垫24：对密封块8所开螺丝安装孔的缝隙密封；

滑块25：安装位移传感器的磁性读头27，滑块呈现L形状，在L形状的另一面上开有直线轴承41安装孔2个，直线轴承41安装于此2孔内，连接滑块36利用螺钉连接于滑块25上，连接滑块36与滑块25一样开有直线轴承41安装孔2个，恰好将直线轴承41嵌在连接滑块36与滑块25内；

磁条安装板26：此板安装于连接杆37对称侧杆上，磁条28安装于该板上；

磁性读头27：铆钉枪铆接铆钉时，对铆钉枪内部活塞移动位移进行实时检测，输出高数脉冲信号，以脉冲信号个数计算活塞移动位移值；

磁条28：位移传感器的磁性读头27和磁条28做相对运动，从而检测出活塞移动位移；

枪油管接头29：将铆钉枪活塞油孔与压力传感器32的油管接头连接，油管接头内部开细小油孔，枪内部液压油可以和压力传感器32接通，铆钉铆接时，枪内部压力可以直接给到压力传感器32；

定位块30：定位块顶部开有螺纹孔，螺纹孔内可以安装鸡米螺钉，鸡米螺钉锁紧防止压力传感器32旋转

卡扣31：其作用与定位块30一致，防止薄膜压力传感器32旋转；

压力传感器32：检测铆钉枪内部油压，将检测的油压压力转换成4～20MA电信号，通过信号线11进行输出；

导向轴33：安装于导向轴支座34上，左右对称各1件，同时套有弹簧35，弹簧35一端在导向轴35台阶上顶死，另一端顶住连接滑块36，当铆钉枪铆接完成后，滑块25带着磁性读头27复位；

导向轴支座34：安装导向轴33，左右对称各一件；

弹簧35：套在导向轴33上，一端在导向轴35台阶上顶死，一端顶住连接滑块36，铆钉枪铆接完成后，滑块25在弹力作用下，带着磁性读头27复位；

连接滑块36：一端利用螺钉连接于滑块25上，同时连接滑块开有四孔，滑动杆42穿过连接滑块36，连接滑块在滑动杆42上左右滑动，同时导向轴穿过另外两个孔，保证左右滑动顺畅，没有任何干涉；

连接杆37：总计2件对称安装，起固定卡扣31和罩盒9的作用；

连接销38：连接销38一端穿过球轴承46连接于连接板44上，连接板44安装于芯轴43上，这样芯轴43运动时，连接销38也跟着运动；

推力轴39：安装于连接销38上，连接销38运动，推力轴39也跟着运动；

密封圈40：密封块8上开有密封槽，密封圈安装于密封块8所开槽内，起到密封作用，确保铆钉枪的自吸铆钉功能；

直线轴承41：滑块25移动时，左右移动时减小摩擦力；

滑动杆42：直线轴承41穿过滑动杆42，总计2根，确保滑块25水平滑动不翻转；

芯轴43：连接于铆钉枪内部活塞，连接板44安装于此芯轴上，以便将活塞的位移传递出来；

连接板44：起桥梁作用，连接销38安装于连接板44上；

密封垫45：作用与密封圈40作用一样，只是安装位置不一样，确保铆钉枪的自吸铆钉功能；

球轴承46：连接销38穿过球轴承44，球轴承44在枪头底座5顶部所开槽内滑动，防止连接销38直接摩擦；

密封环47：作用于密封垫45和密封圈40一样，确保铆钉枪的自吸铆钉功能；

电磁阀48：为常开电磁阀，此电磁阀在不通电的情况下阀芯是处于打开状态，气流量是通过电磁阀给到铆钉枪气源接头13，铆钉枪才有动力铆接，当铆接不合格时，常开电磁阀阀芯动作，将铆钉枪断气；

阻挡片49：防止提手15受力脱落，起阻挡作用

隔板50：将气源与电气部分隔离；

监控器信号线51：与信号线11连接，作用与信号线11一致；

带滤波器电源接头52：电源进线，带滤波器，防止信号干扰；

USB接口53：可以接入U盘，存储数据；

网线接头54：可以接入网线，跟其他设备进行网线通讯使用；

RS232接头55：信号I/O线连接接头；

总线接头56：进行总线通讯使用；

24V电源57：给PLC控制器47和显示屏23供电；

模拟量模块58：压力传感器32输出的4～20MA电流信号接入端，对信号进行处理；

PLC控制器59：整个设备实现程序逻辑控制，数据处理等；

压力显示器60：气源压力显示；

气管接头61：监控器端有两个气管接头，其中一个接常开电磁阀48进气源，一个接铆钉枪气源接头13；

调压阀62：调节监控器气源压力。

本实用新型的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，实际使用时包括如下步骤：

1)将设备监控器部分水平放置于作业台或水平地面上，也可以用螺栓牢靠固定于其他设备上；

2)将铆钉枪本体1和监控器通过信号线11连接，接入压缩空气气源与220V电源；

3)打开设备电源开关给设备上电；

4)将铆钉放入铆钉枪枪嘴6孔内，按下铆钉枪的扳机2便可；

5)对铆钉进行铆接时，铆钉枪内部活塞左右移动，从而带动芯轴43左右移动，连接销38通过连接板44连接于芯轴43上，连接销38也做左右移动，推力轴39连接于连接销38上，推力轴39推动滑块25、连接滑块36左右滑动，位移传感器的磁性读头27安装于滑块25上，这样磁性读头27也做左右移动，相对磁条28做相对运动，磁性读头27将高速脉冲信号传送给PLC控制器59，同时压力传感器32也将检测到的压力信号实时传送给PLC控制器59；

6)PLC控制器59对数据进行处理，在显示屏23上显示出来(包括拉力，行程，曲线等)，同时可以将信号、数据进行输出、给到其他设备；

7)每次铆接1颗铆钉数据都实时检测，数据实时上传；

8)设备停机时断开设备电源、气源。

综上所述，本实用新型实施例的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，结构小巧、美观、作业方便；检测方式安全可靠；铆钉枪与监控仪器连接方便；铆钉铆接实时监控拉力、行程、响应迅速；适应多种规格、多品种铆钉的铆接要求。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种具有位移和压力监控功能的铆钉枪，包括铆钉枪本体，所述铆钉枪本体的枪头底座上设置有铆钉枪枪嘴，其特征在于，所述铆钉枪本体上设置有压力传感器和位移传感器；

所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述压力传感器通过枪油管接头与所述铆钉枪本体的液压油腔连通，所述压力传感器检测铆钉枪本体的高压液压油的压力并输出电信号；

所述位移传感器包括磁性读头和磁条，所述磁性读头相对所述磁条往复运动输出高速脉冲信号；所述磁条通过磁条安装块固定在铆钉枪本体上，所述磁性读头安装在滑块上，所述滑块通过推力轴连接到芯轴，所述芯轴和铆钉枪本体内部的活塞相连，铆钉枪本体工作时活塞移动，带动芯轴移动，进而带动推力轴带动滑块沿滑动杆左右滑动，使得磁性读头相对所述磁条往复运动。

2.如权利要求1所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述枪头底座设置在锁紧块上，所述锁紧块将连接环锁紧在铆钉枪本体上，所述枪头底座的顶部开槽并设有球轴承，所述球轴承中贯穿设置有连接销，所述连接销底端通过连接板固定于芯轴上，所述连接销顶端与推力轴的一端连接，所述推力轴另一端穿过连接环连接到滑块。

3.如权利要求2所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述滑块和连接滑块固定连接，所滑块和连接滑块设置在滑动杆上，所述滑动杆垂直固定在连接环上；所述滑块和连接滑块通过直线轴承设置在滑动杆上，所述连接滑块的两端设置在导向轴上，所述导向轴与滑动杆平行设置且位于滑动杆的外侧，所述导向轴上套有弹簧，所述弹簧的一端抵在导向轴的台阶上，另一端顶住连接滑块，铆钉枪铆接完成后，弹簧推动连接滑块和滑块带着位移传感器磁性读头复位。

4.如权利要求1所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述压力传感器通过定位块和卡扣固定在铆钉枪本体上，所述铆钉枪本体的尾端设有废钉收集盒。

5.如权利要求1所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，还包括罩壳和密封块，所述罩壳将所述位移传感器和所述压力传感器罩设在其内部；所述密封块将枪头底座的顶部罩设在其内部并密封。

6.如权利要求1所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，还包括监控器，所述铆钉枪本体和监控器通过信号线和气路管路进行连接，所述监控器包括壳体、设置于所述壳体内的PLC控制器以及设置于所述壳体上的显示屏，所述位移传感器以及所述压力传感器均通过信号线与所述PLC控制器电性连接，所述PLC控制器将所接收的数据通过显示屏进行显示。

7.如权利要求6所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述监控器内还设置有开关电源，所述开关电源给PLC控制器以及显示屏供电，所述监控器内还设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制铆钉枪本体的供气与断气，所述电磁阀与PLC控制器电性连接，所述电磁阀通过气管接头连接到气路，所述气管接头处设有压力监控器，所述电磁阀通过调压阀经由气路管路连接到铆钉枪本体。

8.如权利要求6所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述监控器上设置有蜂鸣器和复位按钮，所述蜂鸣器被配置为当所述位移传感器的检测值和所述压力传感器的检测值低于或高于预设区域值时，发出声光报警，所述复位按钮进行报警解除；所述监控器上还设置有用于指示所述位移传感器和所述压力传感器的检测结果的合格显示灯和不合格显示灯。

9.如权利要求6所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述监控器上设置有电源接头，所述电源接头为带滤波器的电源接头，所述监控器上还设置有USB接头、网线接头、RS232接头和总线接头。

10.如权利要求6所述的具有位移和压力监控功能的铆钉枪，其特征在于，所述壳体的底部设置有多个橡胶底脚。

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