CN221066163U - 一种钉枪冲针智能识别机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钉枪冲针智能识别机构，涉及电动工具领域，包括钉夹、装配机架体和蓄能体，钉夹设置在装配机架体下方，用于将钉子送入装配机架体内，蓄能体设置在装配机架体后方，钉枪壳体内设置电机，用于驱动冲针驱动凸轮旋转。本实用新型在冲针上开设识别孔，配合感应光耦能够连续获取三个到位信号，再利用控制电路对电机通信控制，从而识别出正常工作、装配故障、钉子卡住冲针以及回弹失效四种工况，并根据工况发出对应的报警信号。

Description

一种钉枪冲针智能识别机构

技术领域

本实用新型涉及电动工具的领域，具体涉及一种钉枪冲针智能识别机构。

背景技术

在钉枪市场上，射钉枪既属于专业类工具同时也适用于普通家庭及个人进行简单装饰、装修使用，在使用过程中通过给冲针积蓄足够的势能后，释放冲针，冲针瞬间击打钉子入木头等物体，保证冲针在积蓄足够的势能中准确运动，蓄能完成后释放冲针，冲针能无障碍击打钉子入木板等物体，每次扣动扳机后能准确循环这个过程，并且对打钉过程中出现的各种影响打钉效果甚至破坏钉枪的因素(卡钉，木头有结、太硬、里面有异物，比如断在里面的钉子等，或打偏，打在石头等硬物上面)，对它们进行智能识别，保护钉枪，确保钉枪不受损坏，是钉枪能否长期正常工作的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种钉枪冲针智能识别机构，保证冲针在积蓄足够的势能中准确运动，蓄能完成后释放冲针，冲针能无障碍击打钉子入木板等物体，并且对打钉过程中出现的各种影响打钉效果甚至破坏钉枪的因素(卡钉，木头有结、太硬、里面有异物，比如断在里面的钉子等，或打偏，打在石头等硬物上面)，对它们进行智能识别，保护钉枪，确保钉枪不受损坏。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：一种钉枪冲针智能识别机构，设置在钉枪壳体内，用来实现上述钉枪冲针智能识别方法，所述钉枪壳体上固定有钉夹、装配机架体和蓄能体，钉夹设置在装配机架体下方，用于将钉子送入装配机架体内，蓄能体设置在装配机架体后方，钉枪壳体内设置电机，用于驱动冲针驱动凸轮旋转；

装配机架体上滑动设置冲针，冲针的固定端固定在蓄能体的活塞上，冲针的活动端滑动设置在装配机架体内，用于击打装配机架体内的钉子；所述冲针驱动凸轮和离合棘爪分设于冲针的两侧，冲针朝向冲针驱动凸轮一侧的边缘处设有冲针齿，冲针驱动凸轮上设有若干凸轮销轴，冲针驱动凸轮通过凸轮销轴与冲针齿啮合传动，从而带动冲针在初始位置和完全释放位置之间滑移；

冲针朝向离合棘爪一侧的边缘处设有感应光耦遮挡沿，用于选择性地遮挡设置在离合棘爪旁的感应光耦，感应光耦利用控制电路对电机通信控制；

在感应光耦遮挡沿上依次设置光耦感应缺口、配合缺口以及识别孔，当光耦感应缺口经过感应光耦时，感应光耦向控制电路发出遮挡或未遮挡信号，控制电机停转；所述配合缺口，用于配合卡入离合棘爪，配合缺口靠近活动端一侧的感应光耦遮挡沿上设有左跳台，配合缺口靠近固定端一侧的感应光耦遮挡沿上设有右跳台，且左跳台的高度大于右跳台；当离合棘爪离开左跳台向配合缺口运动时，离合棘爪呈弧线轨迹越过配合缺口并落在右跳台上；蓄能体的下口装有缓冲垫，用于对活塞提供回弹力，当活塞向下运动至刚好与缓冲垫接触时，冲针上的识别孔恰好对准感应光耦。

作为进一步的技术方案，所述装配机架体包括上板和下板，冲针滑动设置在上板与下板之间；下板的上表面设有凸台，用于配合设置在冲针下表面的凹槽，冲针沿凸台滑动实现导向；下板的下表面设有入钉口，入钉口将凸台贯穿，使所述钉夹顶部的钉子顺着入钉口进入装配机架体。

作为进一步的技术方案，当所述冲针滑动至初始位置和蓄能位置之间的中间储能位置时，所述冲针驱动凸轮的凸轮销轴恰好从冲针齿上脱出，所述离合棘爪恰好卡入配合缺口内，从而限制冲针朝其活动端运动。

作为进一步的技术方案，所述电机通过齿轮箱连接驱动凸轮轴，凸轮轴上套设单向轴承，从而带动冲针驱动凸轮单向转动。

作为进一步的技术方案，所述蓄能体为弹簧或压缩气体。

本实用新型的有益效果为：

1、在冲针上开设识别孔，配合感应光耦能够连续获取三个到位信号，再利用控制电路对电机通信控制，从而识别出正常工作、装配故障、钉子卡住冲针以及回弹失效四种工况，并根据工况发出对应的报警信号；

2、冲针驱动凸轮只有当冲针回到与冲针驱动凸轮正确啮合位置时才动作，避免驱动凸轮与冲针齿不正确啮合导致动作紊乱甚至相撞，损坏零部件，进而延长钉枪的使用寿命；

3、出现卡钉或者木头有结、太硬、里面有异物的工况时，驱动凸轮停转并与冲针齿完全脱开，冲针不再动作，待卡钉取出后即可进入正常工作模式，保护钉枪，确保钉枪不受损坏。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的主视结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图2的B-B剖视图。

图5为本实用新型的俯视结构示意图。

图6为图5的C-C剖视图。

图7为本实用新型中装配机架体的结构示意图。

图8为本实用新型中下板的结构示意图。

图9为本实用新型中冲针与下板的安装结构示意图。

图10为本实用新型中冲针的结构主视图。

图11为本实用新型中冲针的结构立体图。

图12为本实用新型的工作过程图1(初始位置)。

图13为本实用新型的工作过程图2。

图14为本实用新型的工作过程图3。

图15为本实用新型的工作过程图4。

图16为本实用新型的工作过程图5。

图17为本实用新型的工作过程图6(完全释放位置)。

图18为本实用新型的工作过程图7。

图19为本实用新型的工作过程图8(中间蓄能位置)。

图20为本实用新型的工作过程图9。

图21为本实用新型的工作过程图10。

附图标记说明：钉枪壳体1、钉夹2、电机3、齿轮箱4、单向轴承5、装配机架体6、出钉口6-1、上板6-2、下板6-3、凸台6-4、入钉口6-5、冲针驱动凸轮7、感应光耦8、扭簧9、离合棘爪10、冲针11、固定端11-1、活动端11-2、冲针齿11-3、感应光耦遮挡沿11-4、配合缺口11-5、凹槽11-6、左跳台11-7、右跳台11-8、识别孔11-9、光耦感应缺口11-10、蓄能体12、凸轮轴13、活塞14、凸轮销轴15、扳机16、缓冲垫17。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

实施例：如附图1～21所示，这种钉枪冲针智能识别方法，用来执行或识别以下四种工况：

正常工作，包括以下过程：

S1，冲针11处在初始位置(如图12所示)，此时电机3停车，冲针11抵在冲针驱动凸轮7的凸轮销轴15上，冲针驱动凸轮7在单向轴承5作用下不发生转动，使蓄能体12保持蓄能；

S2，扣动扳机16，电机3带动冲针驱动凸轮7逆时针旋转，瞬间脱开冲针齿11-3，如图13所示，此时蓄能体12释放，使冲针11推着钉子高速向下运动；

S3，冲针11向下运动，直至感应光耦8经过光耦感应缺口11-10后进入感应光耦遮挡沿11-4，如图14所示，此时感应光耦8向控制电路发出遮挡信号，控制电机3停转，冲针驱动凸轮7随即停转；

S4，如图15所示，离合棘爪10沿图中箭头所示的轨迹越过冲针11上的配合缺口11-5，冲针11继续向下运动；

S5，固定冲针11的活塞14开始与缓冲垫17接触，如图16所示，此时冲针11上的识别孔11-9恰好对准感应光耦8，使感应光耦8向控制电路发出第一个到位信号；

S6，活塞14与缓冲垫17接触后，将缓冲垫17压缩，继续下行一段距离后停止向下运动，此时冲针11处在完全释放位置，如图17所示，识别孔11-9越过感应光耦8，使感应光耦8继续被感应光耦遮挡沿11-4遮挡，并向控制电路发出第二个到位信号；

S7，缓冲垫17回弹，复位至活塞14与缓冲垫17刚接触的状态，如图16所示，此时识别孔11-9再次对准感应光耦8，使感应光耦8向控制电路发出第三个到位信号；

S8，控制电路接收到所述第三个到位信号后，控制电机3启动，随即开始带动冲针驱动凸轮7逆时针旋转，使凸轮销轴15开始啮合冲针齿11-3，如图18所示；

S9，冲针驱动凸轮7逆时针旋转一周后，脱离冲针齿11-3，如图19所示，此时离合棘爪10恰好卡入配合缺口11-5，锁定冲针11不向下运动；

S10，冲针驱动凸轮7继续逆时针旋转，再次啮合冲针齿11-3，如图20所示，驱动冲针11向上运动，直至感应光耦8经过光耦感应缺口11-10后离开感应光耦遮挡沿11-4，如图21所示，感应光耦8向控制电路发出未遮挡信号，电机3开始刹车停转让冲针驱动凸轮7停车到初始位置；

正常打钉时钉枪执行S1—S10循环，但当打钉过程中出现的各种影响打钉效果甚至破坏钉枪的因素(卡钉，木头有结、太硬、里面有异物，比如断在里面的钉子等，或打偏，打在石头等硬物上面)时，带识别孔的冲针智能识别机构和方法，能对出现各种不利因素造成的异常进行智能识别和处置，从而可以保护钉枪不受损伤。

装配故障：钉枪装配完成后，打开电源，开始执行正常工作下的过程S8、S9、S10，使冲针11回到初始位置，若出现装配问题或零件问题，识别孔11-9将无法对准感应光耦8，即控制电路未收到第三个到位信号，电机3不转，钉枪无法正常工作，此时钉枪发出报警，提示需要维修；

钉子卡住冲针：例如木头有结、太硬、里面有异物，比如断在里面的钉子等，或打偏，打在石头等硬物上面导致打钉不到底等，都会出现钉子卡住冲针11的情况，使得钉枪正常工作中，在过程S3或过程S4中断，此时，冲针驱动凸轮7停转并与冲针齿11-3完全脱开，感应光耦8无法通过识别孔11-9向控制电路发出后续完整的第一个到位信号、第二个到位信号以及第三个到位信号，电机3不工作，冲针驱动凸轮7保持不转，钉枪无法正常工作，发出卡钉信号，提示卡钉。优选地，在钉子卡住冲针的工况下，关掉电源，把卡钉取出后，冲针11回到过程S5状态，打开电源，开启复位模式，按下扳机16，钉枪从过程S8开始工作，恢复正常，确保冲针驱动凸轮7只有当冲针11回到与冲针驱动凸轮7正确啮合位置时才动作。

回弹失效：例如缓冲垫17破损或失去压缩后回弹能力、冲针11在与活塞14固定处松脱或断裂，使得钉枪正常工作中，在过程S6中断，此时，冲针驱动凸轮7停转并与冲针齿11-3完全脱开，但在感应光耦8发出第一和第二个到位信号后，活塞14无法回弹，感应光耦8并未向控制电路发出第三个到位信号，电机3不工作，冲针驱动凸轮7保持不转，钉枪无法正常工作，此时钉枪发出报警，提示需要维修。优选地，在回弹失效的工况下，控制电路不会给电机3转动信号，冲针驱动凸轮7不会旋转，避免冲针驱动凸轮7与冲针齿11-3相撞而损坏其它零部件。

参考附图1～11，实现上述钉枪冲针智能识别方法的钉枪冲针智能识别机构，设置在钉枪壳体1内，该机构包括钉枪壳体1、钉夹2、电机3、齿轮箱4、单向轴承5、装配机架体6、出钉口6-1、上板6-2、下板6-3、凸台6-4、入钉口6-5、冲针驱动凸轮7、感应光耦8、扭簧9、离合棘爪10、冲针11、固定端11-1、活动端11-2、冲针齿11-3、感应光耦遮挡沿11-4、配合缺口11-5、凹槽11-6、左跳台11-7、右跳台11-8、识别孔11-9、光耦感应缺口11-10、蓄能体12、凸轮轴13、活塞14、凸轮销轴15、扳机16和缓冲垫17。

如图1、2所示，在钉枪壳体1上固定有钉夹2、装配机架体6和蓄能体12，钉夹2设置在装配机架体6下方，用来将钉子送入装配机架体6内，蓄能体12设置在装配机架体6后方。参考附图2、3，钉枪壳体1内设置有电机3，电机3由钉枪壳体1上的扳机16触发转动，电机3通过齿轮箱4连接驱动凸轮轴13，凸轮轴13用来带动冲针驱动凸轮7旋转。优选地，凸轮轴13上套设单向轴承5，保证冲针驱动凸轮7只能单向(图4中逆时针方向)转动。

如图4、10、11所示，装配机架体6内滑动设置冲针11，冲针11的固定端11-1固定在蓄能体12的活塞14上，冲针11的活动端11-2滑动设置在装配机架体6内，用来击打装配机架体6内的钉子，使钉子从装配机架体6的出钉口6-1处射出。冲针驱动凸轮7和离合棘爪10分设于冲针11的两侧，参考附图10、11，冲针11朝向冲针驱动凸轮7一侧的边缘处设有冲针齿11-3，冲针驱动凸轮7上设有若干凸轮销轴15(本实施例中优选为四个)，冲针驱动凸轮7通过凸轮销轴15与冲针齿11-3啮合传动，从而带动冲针11在初始位置(如图12所示)和完全释放位置(如图17所示)之间滑移。冲针11朝向离合棘爪10一侧的边缘处设有感应光耦遮挡沿11-4，用于选择性地遮挡设置在离合棘爪10旁的感应光耦8，感应光耦8利用控制电路对电机3通信控制。在感应光耦遮挡沿11-4上依次设置光耦感应缺口11-10、配合缺口11-5以及识别孔11-9，当光耦感应缺口11-10经过感应光耦8时，感应光耦8向控制电路发出遮挡或未遮挡信号，控制电机3停转。

扭簧9用于扭转离合棘爪10，确保离合棘爪10始终沿感应光耦遮挡沿11-4滑动，在感应光耦遮挡沿11-4上开设配合缺口11-5，用来配合卡入离合棘爪10。如图10、11所示，配合缺口11-5靠近活动端11-2一侧的感应光耦遮挡沿11-4上设有左跳台11-7，配合缺口11-5靠近活动端11-2固定端11-1一侧的感应光耦遮挡沿11-4上设有右跳台11-8，且左跳台11-7的高度大于右跳台11-8。如图15所示，当离合棘爪10离开左跳台11-7向配合缺口11-5运动时，离合棘爪10呈弧线轨迹越过配合缺口11-5并落在右跳台11-8上。

如图12所示，在蓄能体12的下口装有缓冲垫17，用来对活塞14提供回弹力，当活塞14向下运动至刚好与缓冲垫17接触时，冲针11上的识别孔11-9恰好对准感应光耦8，如图16所示。

参考附图7～9，装配机架体6包括上板6-2和下板6-3，冲针11滑动设置在上板6-2与下板6-3之间。下板6-3的上表面设有凸台6-4，用于配合设置在冲针11下表面的凹槽11-6，冲针11沿凸台6-4滑动实现导向。下板6-3的下表面设有入钉口6-5，入钉口6-5将凸台6-4贯穿，使钉夹2顶部的钉子顺着入钉口6-5进入装配机架体6。

如图19所示，当冲针11滑动至初始位置和完全释放位置之间的中间储能位置时，冲针驱动凸轮7的四个凸轮销轴15均与一个冲针齿11-3完成啮合传动，此时冲针驱动凸轮7的最后一个凸轮销轴15恰好从冲针齿11-3上脱出，离合棘爪10恰好卡入配合缺口11-5内，在配合缺口11-5的作用下，冲针11无法朝其活动端11-2(即向下)运动，如图20所示。

参考附图17，当感应光耦遮挡沿11-4完全离开感应光耦8时，感应光耦8发出信号控制电机3开始刹车停转。作为优选的技术方案，蓄能体12为弹簧或压缩气体。

本实用新型的工作过程：电机3通过齿轮箱4驱动冲针驱动凸轮7旋转，凸轮销轴15与冲针齿11-3啮合，驱动冲针11向上运动，为了增加冲针直线运动的行程，压缩气体或弹簧等蓄能体12，驱动凸轮需要旋转两圈甚至多圈来实现，冲针与离合棘爪10、单向轴承5配合作用，保证冲针在积蓄足够的势能过程中单方向准确运动。冲针上设计冲针齿、离合棘爪跳台、感应光耦缺口，感应光耦遮挡沿11-4和辅助智能识别的识别孔11-9，蓄能快完成前，冲针上感应光耦遮挡沿上升，感应光耦8经过光耦感应缺口11-10，感应光耦感应到信号，发出信号给控制电路，电机刹车停转，凸轮销轴15和冲针齿11-3保持啮合。在单向轴承作用下，冲针停在一定位置，保持蓄能状态，这时扣动板机，电机带动驱动凸轮转动，凸轮销前出不再与冲针齿啮合，冲针瞬间释放，向下运动冲向钉子，感应光耦由冲针上的光耦感应缺口11-10进入感应光耦遮挡沿11-4，感应光耦感应到信号发出给控制电路，电机刹车驱动凸轮停转。冲针继续向下高速运动，运动过程中，离合棘爪在冲针离合棘爪跳台的作用下，顺利越过冲针上离合棘爪配合缺口，当打钉过程中没出现各种影响打钉效果甚至破坏钉枪的因素(卡钉，木头有结、太硬、里面有异物，比如断在里面的钉子等，或打偏，打在石头等硬物上面)时，冲针无障碍击打钉子入木板等物体，这时通过缓冲垫的压缩和回弹，枪针通过它上面的辅助智能识别的识别孔，给感应光耦三次信号，马达启动，带动凸轮，冲针上感应光耦遮挡平面上升，感应光耦进入冲针光耦感应缺口，感应光耦感应到信号给控制电路，电机断电停转，凸轮销轴和冲针齿保持啮合，在单向轴承作用下，冲针停在一定位置，保持蓄能状态，钉枪回至刹车停转状态，扣动扳机进入下一个打钉循环。当打钉过程中出现各种影响打钉效果甚至破坏钉枪的因素(卡钉，木头有结、太硬，木头里面有异物，比如断在里面的钉子等，或打偏，打在石头等硬物上面)时，感应光耦无法通过枪针上的辅助智能识别的识别孔感应到完整的三次信号，钉枪将通过识别孔给感应光耦感应到的信号次数进行智能识别，给出相应的运行模式，从而实现保护钉枪不受损的目的。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种钉枪冲针智能识别机构，设置在钉枪壳体(1)内，其特征在于：

所述钉枪壳体(1)上固定有钉夹(2)、装配机架体(6)和蓄能体(12)，钉夹(2)设置在装配机架体(6)下方，用于将钉子送入装配机架体(6)内，蓄能体(12)设置在装配机架体(6)后方，钉枪壳体(1)内设置电机(3)，用于驱动冲针驱动凸轮(7)旋转；

装配机架体(6)上滑动设置冲针(11)，冲针(11)的固定端(11-1)固定在蓄能体(12)的活塞(14)上，冲针(11)的活动端(11-2)滑动设置在装配机架体(6)内，用于击打装配机架体(6)内的钉子；所述冲针驱动凸轮(7)和离合棘爪(10)分设于冲针(11)的两侧，冲针(11)朝向冲针驱动凸轮(7)一侧的边缘处设有冲针齿(11-3)，冲针驱动凸轮(7)上设有若干凸轮销轴(15)，冲针驱动凸轮(7)通过凸轮销轴(15)与冲针齿(11-3)啮合传动，从而带动冲针(11)在初始位置和完全释放位置之间滑移；

冲针(11)朝向离合棘爪(10)一侧的边缘处设有感应光耦遮挡沿(11-4)，用于选择性地遮挡设置在离合棘爪(10)旁的感应光耦(8)，感应光耦(8)利用控制电路对电机(3)通信控制；

在感应光耦遮挡沿(11-4)上依次设置光耦感应缺口(11-10)、配合缺口(11-5)以及识别孔(11-9)，当光耦感应缺口(11-10)经过感应光耦(8)时，感应光耦(8)向控制电路发出遮挡或未遮挡信号，控制电机(3)停转；所述配合缺口(11-5)，用于配合卡入离合棘爪(10)，配合缺口(11-5)靠近活动端(11-2)一侧的感应光耦遮挡沿(11-4)上设有左跳台(11-7)，配合缺口(11-5)靠近固定端(11-1)一侧的感应光耦遮挡沿(11-4)上设有右跳台(11-8)，且左跳台(11-7)的高度大于右跳台(11-8)；当离合棘爪(10)离开左跳台(11-7)向配合缺口(11-5)运动时，离合棘爪(10)呈弧线轨迹越过配合缺口(11-5)并落在右跳台(11-8)上；蓄能体(12)的下口装有缓冲垫(17)，用于对活塞(14)提供回弹力，当活塞(14)向下运动至刚好与缓冲垫(17)接触时，冲针(11)上的识别孔(11-9)恰好对准感应光耦(8)。

2.根据权利要求1所述的钉枪冲针智能识别机构，其特征在于：所述装配机架体(6)包括上板(6-2)和下板(6-3)，冲针(11)滑动设置在上板(6-2)与下板(6-3)之间；下板(6-3)的上表面设有凸台(6-4)，用于配合设置在冲针(11)下表面的凹槽(11-6)，冲针(11)沿凸台(6-4)滑动实现导向；下板(6-3)的下表面设有入钉口(6-5)，入钉口(6-5)将凸台(6-4)贯穿，使所述钉夹(2)顶部的钉子顺着入钉口(6-5)进入装配机架体(6)。

3.根据权利要求2所述的钉枪冲针智能识别机构，其特征在于：当所述冲针(11)滑动至初始位置和蓄能位置之间的中间储能位置时，所述冲针驱动凸轮(7)的凸轮销轴(15)恰好从冲针齿(11-3)上脱出，所述离合棘爪(10)恰好卡入配合缺口(11-5)内，从而限制冲针(11)朝其活动端(11-2)运动。

4.根据权利要求3所述的钉枪冲针智能识别机构，其特征在于：所述电机(3)通过齿轮箱(4)连接驱动凸轮轴(13)，凸轮轴(13)上套设单向轴承(5)，从而带动冲针驱动凸轮(7)单向转动。

5.根据权利要求4所述的钉枪冲针智能识别机构，其特征在于：所述蓄能体(12)为弹簧或压缩气体。