CN117564212B - 直流电动铆钉枪功率自动调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直流电动铆钉枪功率自动调节系统及方法，通过在连接管或紧压管上设置拉力检测装置对铆钉枪拉铆过程进行拉力检测，从而根据拉铆过程拉力的变化，有针对性地改变马达输出功率，使马达的输出功率与不同型号、不同抗拉强度的铆钉适配，从而避免用大功率拉小型铆钉导致电能浪费的技术问题，延长铆钉枪电池续航时长，且不会导致铆钉枪操作复杂度增加、用户体验下降的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于铆接装置技术领域，具体涉及一种直流电动铆钉枪功率自动调节系统及方法。
背景技术
直流电动铆钉枪因其功率高、拉力大的优点，在铆接装置领域倍受用户青睐，随着锂电池技术的快速发展，为了获得更便捷的使用效果，采用锂电池供电的直流电动铆钉枪将成为发展趋势。但高功率的工作状态，使得直流电动铆钉枪的续航能力下降，为了延长续航，本领域技术人员惯用的技术手段是对铆钉枪的工作模式进行分类，以输出功率的高低分为多档位，用户根据铆钉的不同规格选择不同的输出档位，以节约电能，延长续航时间。但这种方法即增加了铆钉枪控制开关方面的成本增加，同时也使得铆钉枪的操作变得更加复杂，需要经过长时间的用户教导过程，才能使用户熟悉最佳的操作方式，以获得最佳的续航时间延长效果。
发明内容
本发明首先要解决的技术问题是：提供一种直流电动铆钉枪功率自动调节系统，以解决因延长铆钉枪续航时间所导致的操作复杂度增加、用户体验下降的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：直流电动铆钉枪功率自动调节系统，其特征在于，包括控制器、与控制器电性连接的拉力检测装置、控制开关，用于向控制器、拉力检测装置、马达供电的电源，用于控制电源通断的主开关，用于向控制器发送启动指令的输入装置，电源通过控制器与马达连接、通过电压管理模块与控制器电性连接；输入装置一端与控制器电性连接，另一端与电源连接，所述拉力检测装置包括至少一片沿电动铆钉枪的丝杆轴向延伸的贴片式应变片，贴片式应变片两端分别连接电源和控制器，贴片式应变片固定连接在电动铆钉枪内部的连接管外壁上或紧压管外壁上。
作为一种优选方案，所述拉力检测装置包括多片贴片式应变片，多片贴片式应变片周向均布在电动铆钉枪内部的连接管外壁上或紧压管外壁上。
作为一种优选方案，所述控制开关为MOS管。
本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种直流电动铆钉枪功率自动调节方法，以解决因延长铆钉枪续航时间所导致的操作复杂度增加、用户体验下降的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于上述直流电动铆钉枪功率自动调节系统的直流电动铆钉枪功率自动调节方法，包括如下具体步骤：
1）、闭合主开关，接通直流电动铆钉枪电源，使控制器、拉力检测装置得电。
2）、通过输入装置向控制器发送启动指令，控制器得到指令后根据预设程序导通控制开关，控制马达以初始输出功率工作；同时拉力检测装置检测连接管或紧压管所受拉力，并将检测结果发送给控制器。
3）、当控制器接收到的拉力检测装置检测的拉力在1s内未达到一级拉力预设值时，则判定枪头未设置铆钉，此时控制器直接控制马达停转并控制马达反转复位；当控制器接收到的拉力检测装置检测到的拉力在1s内达到一级拉力预设值，则控制器提高马达的输出功率至二级输出功率；当控制器接收到的拉力继续增大到二级拉力预设值，则控制器提高马达的输出功率至三级输出功率，当控制器接收到的拉力继续增大到N级拉力预设值，则控制器提高马达的输出功率至N+1级输出功率，N为大于二的整数，直至控制器接收到的拉力出现下降，则控制器根据拉力下降到哪一级拉力预设值以下，将马达的输出功率调整为与该级拉力预设值对应的输出功率级别，当控制器检测到的拉力降低到一级拉力预设值以下，则控制器判定枪头铆钉拉断，此时控制器直接控制马达停转并控制马达反转复位。
作为一种优选方案，在实施步骤3）时，当控制器判定枪头铆钉拉断时，控制器延迟0.1秒控制马达停转并控制马达反转复位。
本发明的有益效果是：本发明通过在连接管或紧压管上设置拉力检测装置对铆钉枪拉铆过程进行拉力检测，从而根据拉铆过程拉力的变化，有针对性地改变马达输出功率，使马达的输出功率与不同型号、不同抗拉强度的铆钉适配，从而避免用大功率拉小型铆钉导致电能浪费的技术问题，延长铆钉枪电池续航时长，且不会导致铆钉枪操作复杂度增加、用户体验下降的技术问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的电气原理图；
图1和图2中：1、控制器，2、拉力检测装置，2a、贴片式应变片，3、控制开关，4、马达，5、电源，6、主开关，7、输入装置，8、电压管理模块，9、丝杆，10、连接管，11、紧压管。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1和图2所示的直流电动铆钉枪功率自动调节系统，包括控制器1，与控制器1电性连接的拉力检测装置2、控制开关3，用于向控制器1、拉力检测装置2、马达4供电的电源5，用于控制电源5通断的主开关6，用于向控制器1发送启动指令的输入装置7，电源5通过控制开关3与马达4连接，电源5还通过电压管理模块8与控制器1电性连接，电压管理模块8为市售的常规电压调节芯片，因此其具体结构不在本申请中展述。输入装置7一端与控制器1电性连接，另一端与电源5连接，本实施例中的输入装置7为一个机械按钮开关，实际应用中可以采用触摸屏替代。所述拉力检测装置2包括两片沿电动铆钉枪的丝杆9轴向延伸的贴片式应变片2a，两片贴片式应变片2a对称分布在电动铆钉枪内部的连接管10外壁上或紧压管11外壁上。直流电动铆钉枪的具体结构可参考专利号为ZL 2014207068161、名称为“一种手持式电动铆钉枪的行程控制系统”的实用新型专利。
任一贴片式应变片2a两端分别连接电源5和控制器1，分别向控制器1发送检测信号，控制器对两个信号分别计算获得拉力值并求平均值，以提高检测精度。贴片式应变片2a固定连接在电动铆钉枪内部的连接管10外壁上或紧压管11外壁上，优选设置在紧压管11外壁上，紧压管11在被丝杆9拉动且紧压管11内部夹爪夹紧锚定拉杆时，会收到径向向外的反作用力，这个反作用力会迫使紧压管11前端向外扩张，从而使贴片式应变片2a产生弯曲和拉伸的复合形变，使拉力检测装置检测到的结果在更宽的范围内变化，以提高控制器1根据检测结果进行相应控制的控制精度。
本实施例中所述的控制开关3为MOS管，MOS管受控制器1控制，控制器1通过控制输出的PWM占空比控制马达的输出功率。
结合图1和图2，基于上述直流电动铆钉枪功率自动调节系统的直流电动铆钉枪功率自动调节方法，包括如下具体步骤：
1）、闭合主开关6，接通直流电动铆钉枪电源5，使控制器1、拉力检测装置2得电。
2）、通过输入装置7向控制器1发送启动指令，控制器1得到指令后导通控制开关3，控制马达4以初始输出功率工作；同时拉力检测装置检测连接管10或紧压管11所受拉力，并将检测结果发送给控制器1，本实施例中，输入装置7断开时，与输入装置7连接的控制器1端子为低电平，闭合输入装置7后，控制器得到一个高电平，该高电平即启动指令。
3）、当控制器1接收到的拉力检测装置2检测的拉力在1s内未达到一级拉力预设值时，则判定枪头未设置铆钉，此时控制器1直接控制马达4停转继而控制马达4反转复位；当控制器1接收到的拉力检测装置2检测到的拉力在1s内达到一级拉力预设值，则控制器1提高马达4的输出功率至二级输出功率；当控制器1接收到的拉力继续增大到二级拉力预设值，则控制器提高马达4的输出功率至三级输出功率，当控制器1接收到的拉力继续增大到N级拉力预设值，则控制器提高马达4的输出功率至N+1级输出功率，N为大于二的整数，直至控制器1接收到的拉力出现下降，则控制器1根据拉力下降到哪一级拉力预设值以下，将马达4的输出功率调整为与该级拉力预设值对应的输出功率级别，如当控制器1接收到的拉力下降到二级拉力预设值以下，即相当于拉力超过一级预设拉力，此时控制器将马达4的输出功率调整为二级输出功率。当控制器1检测到的拉力降低到一级拉力预设值以下，则控制器1判定枪头铆钉拉断，此时控制器1直接控制马达4停转继而控制马达4反转复位。
优选地，在实施步骤3）时，当控制器1判定枪头铆钉拉断时，控制器1延迟0.1秒控制马达4停转继而控制马达4反转复位，以确保铆钉拉杆被拉断。
本发明通过在连接管10或紧压管11上设置拉力检测装置2对铆钉枪拉铆过程进行拉力检测，从而根据拉铆过程拉力的变化，有针对性地改变马达4输出功率，使马达4的输出功率与不同型号、不同抗拉强度的铆钉适配，从而避免用大功率拉小型铆钉导致电能浪费的技术问题，延长铆钉枪电池续航时长，且不会导致铆钉枪操作复杂度增加、用户体验下降的技术问题。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种直流电动铆钉枪功率自动调节方法，其特征在于，包括功率自动调节系统，该功率自动调节系统包括控制器（1）、与控制器（1）电性连接的拉力检测装置（2）、控制开关（3），用于向控制器（1）、拉力检测装置（2）、马达（4）供电的电源（5），用于控制电源（5）通断的主开关（6），用于向控制器（1）发送启动指令的输入装置（7），电源（5）通过控制开关（3）与马达（4）连接、通过电压管理模块（8）与控制器（1）电性连接；输入装置（7）一端与控制器（1）电性连接，另一端与电源（5）连接，所述拉力检测装置（2）包括至少一片沿电动铆钉枪的丝杆（9）轴向延伸的贴片式应变片（2a），贴片式应变片（2a）两端分别连接电源（5）和控制器（1），贴片式应变片（2a）固定连接在电动铆钉枪内部的连接管（10）外壁上或紧压管（11）外壁上；
所述功率自动调节方法包括如下具体步骤：
1）、闭合主开关，接通直流电动铆钉枪电源，使控制器、拉力检测装置得电；
2）、通过输入装置向控制器发送启动指令，控制器得到指令后根据预设程序导通控制开关，控制马达以初始输出功率工作；同时拉力检测装置检测连接管或紧压管所受拉力，并将检测结果发送给控制器；
3）、当控制器接收到的拉力检测装置检测的拉力在1s内未达到一级拉力预设值时，则判定枪头未设置铆钉，此时控制器直接控制马达停转并控制马达反转复位；当控制器接收到的拉力检测装置检测到的拉力在1s内达到一级拉力预设值，则控制器提高马达的输出功率至二级输出功率；当控制器接收到的拉力继续增大到二级拉力预设值，则控制器提高马达的输出功率至三级输出功率，当控制器接收到的拉力继续增大到N级拉力预设值，则控制器提高马达的输出功率至N+1级输出功率，N为大于二的整数，直至控制器接收到的拉力出现下降，则控制器根据拉力下降到哪一级拉力预设值以下，将马达的输出功率调整为与该级拉力预设值对应的输出功率级别，当控制器检测到的拉力降低到一级拉力预设值以下，则控制器判定枪头铆钉拉断，此时控制器直接控制马达停转并控制马达反转复位。
2.根据权利要求1所述的直流电动铆钉枪功率自动调节方法，其特征在于，在实施步骤3）时，当控制器判定枪头铆钉拉断时，控制器延迟0.1秒控制马达停转并控制马达反转复位。
3.根据权利要求1所述的直流电动铆钉枪功率自动调节方法，其特征在于，所述拉力检测装置（2）包括多片贴片式应变片（2a），多片贴片式应变片（2a）周向均布在电动铆钉枪内部的连接管（10）外壁上或紧压管（11）外壁上。
4.根据权利要求1所述的直流电动铆钉枪功率自动调节方法，其特征在于，所述控制开关（3）为MOS管。
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