CN219504688U - 紧固件驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种紧固件驱动装置,具体地为一种钉枪,包括壳体、电机、枪嘴、料仓、砧、驱动缸、第一活塞、压缩缸、第二活塞、缸盖组件等,缸盖组件具有控制驱动缸和压缩缸之间的气体流通的气体通道,缸盖组件包括与驱动缸固定设置的气缸盖以及阀组件,阀组件使得气体通道在打开位置与关闭位置切换;压缩缸位于驱动缸外并且与驱动缸平行设置,气体通道包括进气通道和抽气通道,第二活塞作用于阀组件使得进气通道处于打开位置,通过偏压元件使得进气通道处于关闭位置。根据本实用新型的钉枪,通过第二活塞作用于阀组件打开进气通道实现打钉,结构简单可靠,成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种紧固件驱动装置,尤其是涉及一种用于冲击紧固件的钉枪。
背景技术
钉枪是通过一定的驱动力,实现紧固件击打的动力工具,广泛应用于家居装饰、修缮维护、家具制作、房屋建造等领域。通过双缸蓄能实现打钉是打钉枪常见的一种形式,在蓄能缸压缩蓄能时,将砧保持在气缸远离枪嘴的位置是打钉枪能够有足够力冲击紧固件的关键。
现有的保持机构形式各异,如:利用电机带动一套连杆结构对砧进行锁定与解锁,该功能的实现有的是直接对砧进行锁定,有的是通过中间件对砧进行锁定,同时,又对砧的锁定机构进行了各种优化,如,将砧上一个卡口优化为两个卡口,将锁定机构与砧的卡接从滑动摩擦优化为滚动摩擦等等。通常这种保持机构需要在砧上开设凹口,故对砧的整体强度影响较大,从而对砧的材料及工艺要求较高;而且需要单独设置一套由电机驱动实现锁定与解锁的锁定机构,结构复杂的同时也占用了打钉枪内部空间。另外一种,利用锁定机构机械锁定与砧连接的活塞,间接达到保持砧的目的,结构同样复杂。除此以外,还有一种通过电磁阀或者凸轮结构堵住双缸之间的气体通道,实现砧保持的封堵机构,同样存在易失效、结构复杂的缺点。
因此,有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种紧固件驱动装置,结构简单、稳定可靠且布局合理。
根据本实用新型实施例的紧固件驱动装置,包括:壳体;电机,设置在所述壳体内;枪嘴,配置为接收被驱动的紧固件;料仓,存储紧固件并且连续地将紧固件供给至所述枪嘴;砧,用于击打所述枪嘴中的紧固件;驱动缸,具有靠近枪嘴的第一端和远离枪嘴的第二端并形成有第一腔室;第一活塞,连接所述砧并且可滑动地设置在第一腔室内,所述砧向所述第一端运动实现紧固件击打;压缩缸,形成有可与所述第一腔室连通的第二腔室;第二活塞,设置在压缩缸内,配置为由电机驱动而改变压缩缸的内部体积;缸盖组件,连接驱动缸和压缩缸,具有气体通道以控制驱动缸和压缩缸之间的气体流通,所述缸盖组件包括阀组件以及与所述驱动缸和/或压缩缸固定设置的气缸盖,所述阀组件使得所述气体通道在打开位置与关闭位置切换,在所述打开位置时,所述驱动缸和所述压缩缸气体连通,在所述关闭位置时,所述阀组件阻断所述驱动缸和所述压缩缸的气体连通;所述压缩缸位于所述驱动缸外并且与所述驱动缸平行设置,所述气体通道包括进气通道和抽气通道,气体通过所述进气通道从所述压缩缸向所述驱动缸流动,气体通过所述抽气通道从所述驱动缸向所述压缩缸流动;所述第二活塞带动所述阀组件运动使得所述进气通道处于打开位置,偏压元件作用于所述阀组件使得所述进气通道处于关闭位置。
根据本实用新型的一些实施例,所述阀组件上设置有推板,当所述第二活塞向靠近所述阀组件运动时,可作用于所述推板使得所述进气通道处于打开位置。
根据本实用新型的一些实施例,所述气缸盖具有供所述阀组件通过的第一通孔和供所述推板穿过的第二通孔,所述第一通孔径向定位部分所述阀组件,所述第二通孔使得所述阀组件周向定位。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一通孔内设有若干定位筋,所述定位筋抵接所述阀组件,使得所述阀组件径向定位和周向定位。
根据本实用新型的一些实施例,所述阀组件具有径向向外的台阶,所述台阶直径大于所述第一通孔直径,可以限制所述阀组件的轴向运动范围。
根据本实用新型的一些实施例,所述驱动缸上设置有过气孔,所述过气孔设置在所述驱动缸靠近所述缸盖组件的一侧。
根据本实用新型的一些实施例,所述阀组件上设置有第一密封圈,所述进气通道在关闭位置时,所述第一密封圈密封所述进气通道。
根据本实用新型的一些实施例,所述阀组件上设置有第二密封圈,所述第二密封圈截面为非圆形,所述第二密封圈用于打开或者封堵所述抽气通道。
根据本实用新型的一些实施例,所述阀组件上设置有若干通孔以及位于若干通孔外的第二密封圈,所述驱动缸的体积与所述若干通孔总截面面积比值小于2200。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一活塞上设置有第三密封圈,所述第三密封圈为非封闭环形结构。
根据本实用新型的一些实施例,所述抽气通道至少有两个。
根据本实用新型的一些实施例,所述第二活塞在所述电机的驱动下在靠近所述缸盖组件的顶部位置与远离所述缸盖组件的底部位置往复运动,在所述第二活塞到达所述顶部位置后所述电机进行刹车。
根据本实用新型的一些实施例,所述缸盖组件还包括与所述气缸盖固定设置的阀盖,当所述阀组件完全打开时,气体能够从所述阀组件与所述阀盖之间的间隙排出。
根据本实用新型的一些实施例,所述缸盖组件还包括与所述阀盖固定的尾盖,所述尾盖上设置有排气孔。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一活塞具有靠近所述第一端的下止点位置和靠近所述第二端的上止点位置,所述第二活塞接触所述阀组件运动至靠近所述缸盖组件的极限位置所需的时间大于所述第一活塞从所述上止点位置运动至所述下止点位置所需的时间。
附图说明
在详尽地阐述本实用新型的任何实施方式之前,可以理解的是,本实用新型不限于其应用到在以下说明书提出或者在以下附图中示出的组件的结构和布置的细节。本实用新型能够有其他实施方式,并且可以其他方式实践或者执行。
通过考虑详尽说明和所附附图,本实用新型的多个方面将变得明显,其中优选实施方式仅是作为示例,其中:
图1为本实用新型实施方式的钉枪的结构示意图;
图2为一个实施例所述的钉枪内部结构爆炸图;
图3为一个实施例所述的钉枪第二活塞位于底部位置的剖视图;
图4为阀盖分解立体图;
图5为阀组件分解立体图;
图6为尾盖结构透视图;
图7为一个实施例所述的钉枪第二活塞刚接触推板时的局部截面图;
图8为一个实施例所述的钉枪第一活塞位于下止点的剖切图;
图9为图8中A部放大图;
图10为一个实施例所述的钉枪第二活塞位于顶部位置的剖切图;
图11为图10中B部放大图;
图12为另一个实施例所述的钉枪第二活塞位于顶部位置时尾盖排气剖切图;
图13为又一个实施例所述的钉枪尾盖排气剖切图;
图14为一个实施例所述的钉枪抽气状态局部剖视图;
图15为图14中C部放大图;
图16为又一实施例所述的钉枪多通道抽气局部剖视放大图;
图17为卡钉状态排气示意图;
图18为图17中D部放大图;
图19为砧与第一活塞分解立体图。
100—钉枪,110—料仓,111—推钉板,120—枪嘴,121—下盖板,122—上盖板,123—锁紧钢丝,124—扳手,125—安全触杆,126—工件,127—紧固件,130—壳体,131—左壳体,132—右壳体,133—握持手柄,134—脚掌,135—悬挂附件配接位,136—电机壳体,137,138—进风口,139—出风口,140—扳机组件,141—扳机,150—端盖壳体,151—模式选择开关,152—灯,153—散热孔,160—电路板(PCB板,控制模块),170—电机,1701—电极端子,171—减速机构,172—前壳,173—曲柄滑块机构,1731—连杆,180—砧,181—第一活塞,1810—第三密封圈,1811—密封圈,1812—销钉,1813—切口,182—驱动缸,1820—出气孔,1821—单向阀,1822—过气孔,183—第二活塞,184—压缩缸,1840—进气孔,185—缓冲件,190—缸盖组件,191—气缸盖,1910—第一通孔,1911—第二通孔,1912~1914—密封圈,1915—定位筋,1916—通孔,192—阀组件,1920—推板,1921—导向筋板,1922—第二密封圈,1923—第一密封圈,1924—台阶,1925—进气通道,1926—抽气通道,1927—密封圈,1928—推板挡圈,193—阀盖,194—偏压元件,195—螺钉,196—尾盖,1960—排气孔,197—锁紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开技术方案作说明。可以理解的是,此处所描述的实施例仅仅用于解释本公开,而非对本公开的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本公开实施例相关的部分而非全部结构。在不冲突的情况下,以下实施例和实施例中的特征可以相互组合。
在一个实施例中,请参考图1、图2,一种紧固件驱动装置100,具体地,涉及一种钉枪100,包括壳体130,电机170、枪嘴120、料仓110。壳体130分为左壳体131和右壳体132,左壳体131和右壳体132通过螺钉紧固,用于覆盖机芯内部结构;壳体130包括握持手柄133、脚掌134、电机壳体136、减速箱罩体等,脚掌134上设置有悬挂附件配接位135,可以与悬挂附件(图中未示出)配接,实现钉枪100的悬挂放置。握持手柄133上局部包覆有包胶,便于操作者握持操作;脚掌134可以与电池包(图中未示出)配接,可拆卸的电池包为钉枪100提供电力来源,当然,本实用新型的钉枪100不局限于是电池包直流供电一种形式的钉枪,也可以是连接室内室外交流电实现能源供给的钉枪。
壳体130上设置有进风口137、138以及出风口139,与电机轴连接的风扇(图中未示出)通过进风口137、138进风,出风口139出风,实现电机170的散热;电机170上设置有正负电极端子1701,通过电极端子1701可以将电机170与电路板160(PCB板)或者电源模块电连接,以此实现电机的控制与供电;此外,壳体130上还设置有散热孔153,用于给电路板160散热,电路板160作为控制模块对钉枪100的操作进行控制。电路板160位于脚掌134中,相应地,散热孔153位于电路板160外侧,便于电路板160进出风散热;电路板160也可以位于握持手柄133内,在不影响操作者使用的前提下,对应地,可以在握持手柄133附近开设散热孔153用于电路板160散热。
枪嘴120包括下盖板121,上盖板122,锁紧钢丝123,扳手124等,下盖板121与上盖板122盖合,形成容纳待被击发紧固件127的空间,当卡钉发生时,通过扳手124和锁紧钢丝123配合可以打开下盖板121与上盖板122之间的空间,便于将卡阻的紧固件拆卸。另一种实施例中,枪嘴120也可以直接由下盖板121和上盖板122组合形成,卡钉时通过其他形式进行清钉,而不具有扳手124和锁紧钢丝123等结构件。安全触杆125设置在枪嘴120附近,通过将安全触杆125抵触在工件126上,可以激活钉枪100的启动开关之一,即按压安全触杆125是激活启动钉枪的条件之一。
壳体130上还设置有扳机组件140,模式选择开关151、灯152等,扳机组件140具有供用户操作的扳机141;模式选择开关151可以选择钉枪100的激活模式,包括“单顺序模式”(Sequential Setting mode)和“接触脱扣模式”(Bump-feeding Setting mode),在单顺序模式下,需要先下压安全触杆125后激活扳机141才能实现打钉操作,在接触脱扣模式下,需要先激活扳机141后下压安全触杆125才能实现打钉操作,另外,还可以设置无论扳机141和安全触杆125操作激活顺序的第三种混合模式。在钉枪100操作过程中,灯152对周围环境进行照明,当钉枪100操作异常时,灯152又可以预定模式提醒用户工具的异常状态;异常状态包括卡钉、电池包低电量、过热、缺钉等,预定模式包括灯闪烁,灯颜色改变或者不同颜色下的灯长亮或者灯闪烁以显示不同的异常状态,灯152可以以单一模式显示多种异常状态,也可以以不同的显示模式警示用户何种异常状态的发生;在本实施例中,照明灯同时兼具异常指示灯的作用,在其他实施例,亦可以分别设置照明灯和一个或多个异常指示灯以实现不同的功能要求。
料仓110呈长条状,大致与电机170的轴线平行设置,料仓110一端与电机壳体136固定连接,另一端与枪嘴120的下盖板121固定连接。料仓110用于存储紧固件并且连续地将紧固件供给至枪嘴120,料仓110内设置有推钉板111,推钉板111与弹簧或者卷簧配合,用于推动料仓中的排钉向枪嘴220方向移动,使得枪嘴120中始终有待被驱动的紧固件。料仓110也可以与钉枪100的壳体130以可调整角度的方式连接,亦可以与钉枪100的壳体130可拆卸连接;料仓110的形态不局限于长条状,筒状罐状料仓亦可以适用在本实施例中。
结合图3,上述的钉枪100,还包括前壳172、砧180、第一活塞181、驱动缸182、第二活塞183、压缩缸184、缓冲件185、缸盖组件190、端盖壳体150等。端盖壳体150覆盖在缸盖组件190的一侧,与壳体130配合,包覆机芯内部结构。驱动缸182具有靠近枪嘴120的第一端和远离枪嘴120的第二端并形成有第一腔室,缓冲件185设置于前壳172中并位于驱动缸182第一端的附近,用于缓冲第一活塞181移动过程中的冲击力,避免第一活塞181受冲击力过大而造成损坏,同时更好的保证砧180撞击紧固件127的效果,延长钉枪100各部件的使用寿命;砧180连接第一活塞181,可移动地位于第一腔室内,第一活塞181具有靠近第一端的下止点位置和靠近第二端的上止点位置。当第一活塞181位于上止点位置时,钉枪100处于蓄能状态;当第一活塞181位于下止点位置时,砧180完成对紧固件127的击打工作,此时,砧180接触缓冲件185。
压缩缸184形成有可与第一腔室连通的第二腔室,压缩缸184位于驱动缸182外并与驱动缸182平行设置,在其他实施例中,亦可以将驱动缸182平行设置于压缩缸184中,或者将压缩缸184与驱动缸182垂直放置。第二活塞183设置在压缩缸184内,配置为由电机驱动而改变压缩缸184的内部体积,具体地,电机170经减速机构171减速后,带动曲柄滑块机构173往复运动,由曲柄滑块机构173中的连杆1731连接第二活塞183,带动第二活塞183在压缩缸184中移动。减速机构171可以是行星齿轮机构、锥齿轮机构或涡轮蜗杆等,减速机构171位于减速箱中,曲柄滑块机构173部分位于前壳172中,前壳172与减速箱一体设置,通常由金属构成。
在驱动缸182和压缩缸184远离枪嘴120的一端部设置有缸盖组件190,缸盖组件190连接驱动缸182和压缩缸184,并具有气体通道以控制驱动缸182和压缩缸184之间的气体流通。气体流通的本质是驱动缸182和压缩缸184中能够自由流通的气体之间存在气压差,压力高的气体会向压力低的气体流动;驱动缸182和压缩缸184之间的气体流通有两种情况,第一种情况下,气体从压缩缸184向驱动缸182流动,将此时的气体通道定义为进气通道或者高压进气通道;第二种情况下,气体从驱动缸182向压缩缸184流动,将此时的气体通道定义为抽气通道或者负压抽真空通道。
缸盖组件190包括与驱动缸182固定设置的气缸盖191以及阀组件192;气缸盖191与驱动缸182和压缩缸184固定设置,结合图4,气缸盖191包括密封圈1912~1914,气缸盖191通过密封圈1912与驱动缸182密封,通过密封圈1913与压缩缸184密封,气缸盖191上设有第一通孔1910、第二通孔1911和若干通孔1916,在上述第一种情况下,压缩缸184中的气体可透过第二通孔1911和若干通孔1916,并通过第一通孔1910与阀组件192之间的间隙到达驱动缸182;在上述第二种情况下,驱动缸182中的气体可通过阀组件192进入压缩缸184。
阀组件192使得气体通道在打开位置与关闭位置切换,在打开位置时,驱动缸182和压缩缸184中的气体连通,上述第一种情况和上述第二种情况之一发生;在关闭位置时,阀组件阻断驱动缸182和压缩缸184中的气体连通,气体通道包括进气通道1925和抽气通道1926。结合图5,阀组件192上设置有推板1920,通过推板挡圈1928将推板1920固定在阀组件192上,推板1920呈L型并可穿过气缸盖191上的第二通孔1911伸入压缩缸184中,阀组件192上具有进气通道1925以及抽气通道1926,压缩缸184中的气体可通过进气通道1925向驱动缸182流动;抽气通道1926外设置有第二密封圈1922,使得在抽气通道1926处,气体只能从驱动缸182向压缩缸184流动,第二密封圈1922用于打开或者封堵抽气通道1926;阀组件192上还设置有导向筋板1921、台阶1924、第一密封圈1923以及密封圈1927。
阀组件192上的导向筋板1921伸入气缸盖191上的第一通孔1910中,使得部分阀组件192径向定位,具体地,使得阀组件192靠近气缸盖191的部分径向定位;阀组件192上的推板1920穿过气缸盖191上的第二通孔1911,使得阀组件192径向定位和周向定位;此外,还可以在第一通孔1910内设置若干定位筋1915,定位筋1915延着第一通孔1910内壁径向向内凸起,用于抵接阀组件192上的导向筋板1921,使得阀组件192径向定位和周向定位。如此,使得阀组件192在打开进气通道和复位过程中不发生径向移动或周向旋转,复位准确。导向筋板1921和定位筋1915可以分别是4个,两者相互配合使得阀组件192径向和周向不发生移动。阀组件192上的台阶1924径向向外延伸,台阶1924直径大于第一通孔1910的直径,以限制阀组件192的轴向运动范围。当台阶1924接触到气缸盖191时,进气通道1925处于完全关闭位置,气体不能从压缩缸184进入驱动缸182。当第二活塞183作用于阀组件192时,台阶1924向远离气缸盖191方向移动,此时高压气体可作用于台阶1924及其周围,给阀组件192打开进气通道1925的作用力F1,这样在阀组件192移动后留有压力间隙空间,抵消高压气产生的压力,保证阀组件192运动瞬间受高压气体的影响较小,几乎只需克服偏压元件194的作用力,使得进气通道1925的打开变得容易。
见图2,缸盖组件190还包括阀盖193、偏压元件194、尾盖196。阀盖193位于阀组件192的外围,径向定位部分阀组件192,具体地,使得阀组件192远离气缸盖191的部分径向定位。尾盖196通过两个锁紧螺钉197固定在阀盖193上,阀盖193通过四个螺钉195固定在气缸盖191上,通过密封圈1914使得阀盖193与气缸盖191紧密贴合。阀组件192设置在阀盖193内,蓄能状态下,阀组件192通过抵压在尾盖196上的偏压元件194使得进气通道1925保持在闭合位置;具体地,可参见图3,此时,通过第一密封圈1923,阀组件192与气缸盖191紧密接触,通过密封圈1927,阀组件192与阀盖193紧密接触。
定义驱动缸182第一腔室内第一活塞181与缸盖组件190形成的体积为第一体积,定义压缩缸184第二腔室内第二活塞183与缸盖组件190形成的体积为第二体积。在连杆1731的带动下,第二活塞183具有靠近缸盖组件190的顶部位置和远离缸盖组件190的底部位置。图3为初始状态,此时,第一活塞181位于上止点位置,第二活塞183位于底部位置,此时,驱动缸182中的第一体积与压缩缸184中的第二体积中的气体处于常压状态。
如图7所示,连杆1731带动第二活塞183向靠近顶部位置移动,第二活塞183越向顶部位置靠近,第二体积内的气体压力越高,当第二活塞183接触阀组件192上的推板1920时,随着第二活塞183持续向顶部位置靠近,便带动阀组件192向靠近端盖壳体150的方向移动,此时,第一密封圈1923远离气缸盖191,阀组件192与气缸盖191之间产生间隙,进气通道1925打开,气体从阀组件192与气缸盖191之间通过,气体在进气通道中的流向大致如I所示;当进气通道关闭时,由第一密封圈1923实现进气通道的密封,第一密封圈1923的截面直径比常规密封圈小,截面直径小于2.5mm,使得进气通道1925打开瞬间能够顺利进气。图7为阀组件192向靠近端盖壳体150的方向移动L1距离后的状态,此时,压缩缸184中的高压气体进入驱动缸181,并迅速作用于第一活塞181,推动砧180向枪嘴120方向移动,实现打钉。
在一个实施例中,压缩缸184位于驱动缸182外并与驱动缸182平行设置,阀组件192上设置有推板1920,第二活塞183通过设置在阀组件192上的推板1920,带动阀组件192运动使得进气通道1925处于打开位置,偏压元件194作用于阀组件192使得进气通道1925处于关闭位置;第二活塞183也可以通过其他结构作用于阀组件192,例如,第二活塞183作用于阀组件192上的凸耳打开进气通道1925。在又一实施例中,驱动缸182平行设置于压缩缸184中,阀组件192具有大于驱动缸182缸径的突出部,第二活塞183作用于阀组件192上的突出部,带动阀组件192运动使得进气通道1925处于打开位置。
图8为打钉结束状态,结合图9,此时,第二活塞183继续向顶部位置靠近,阀组件192向靠近端盖壳体150的方向移动L2距离,第一活塞181接触缓冲件185,位于下止点位置。这里,定义“下止点位置”为第一活塞181接触缓冲件185的位置,由于缓冲件185为弹性元件,故第一活塞181会随着缓冲件185的弹性变形存在微小移动,故下止点位置不是恒定的,会存在微小移动变化。
参考图10和图11,驱动缸182上具有若干出气孔1820,若干出气孔1820外侧设置有单向阀1821。当打钉结束后,第二活塞183到达顶部位置,阀组件192向靠近端盖壳体150的方向移动L3距离,到达压缩极限状态,此时,驱动缸182中的高压气体会通过若干出气孔1820向外部排出,使得驱动缸182中第一体积恢复常压状态(大气压)。
又一实施例以图12为例,驱动缸182中的高压气体除通过若干出气孔1820向外部排出外,还可以从阀组件192与阀盖193之间的间隙向尾盖196方向排出。结合图6,尾盖196上均匀设置有四个排气孔1960,在阀组件192向靠近端盖壳体150的方向移动的过程中,排气孔1960使得阀组件192靠近端盖壳体150的一侧与大气连通,便于第二活塞183推动阀组件192打开进气通道1925;排气孔1960的另一个作用在于在打钉结束后,驱动缸182中的高压气体向外排出,在该实施例情况下,要求阀盖193的内径在靠近端盖壳体150的方向发生变化,具体的,在靠近端盖壳体150的方向,阀盖193的内孔径变大。当阀组件192向靠近端盖壳体150的方向移动L2距离时,阀组件192通过密封圈1927还是与阀盖193紧密接触,即在打钉完成前,阀组件192与阀盖193之间的无间隙,尾盖196的排气孔1960不泄高压气,以保证足够的打钉力。此后,阀组件192向靠近端盖壳体150的方向继续移动直至达到L3距离,在此过程中,阀组件192与阀盖193之间存在间隙,使得驱动缸182中的高压气体可以向尾盖196方向排出。即由于阀盖193的内径在靠近端盖壳体150的方向变大,在移动L2距离后或者说是在移动L2-L3距离时,阀组件192与阀盖193之间会存在间隙,以便于驱动缸182中的高压气体的快速排出。
可选地,请参考图13,除上述尾盖196上排气孔1960外,在阀盖193也设置排气孔1960,以促进驱动缸182中的高压气体的快速释放。通过上述排气操作,使得打钉结束后驱动缸182的高压气体能够迅速排尽,便于后续的抽真空操作。
请参考图14和图15,在驱动缸182中的高压气体的快速释放后,驱动缸182恢复常压状态,在偏压元件194的作用下,阀组件192使得进气通道1925恢复到闭合位置,即阀组件192与气缸盖191和阀盖193皆紧密接触。此时,连杆1731带动第二活塞183远离缸盖组件190运动,使得压缩缸184中第二体积中的气体处于负压状态,即低于大气压的状态,随着第二活塞183继续移动,第二体积越来越大,气体压力便越来越小,当压力小于一定状态,驱动缸182中的气体便会顶开第二密封圈1922,通过抽气通道1926向压缩缸184中移动,气体在抽气通道1926中的流向大致如O所示,驱动缸182中第一体积中的气体逐渐也处于负压状态,此时,第一活塞181的两侧存在压力差,故第一活塞181会向缸盖组件190移动,最终第二活塞183到达底部位置,第一活塞181恢复到上止点位置。第二密封圈1922截面为非圆形,满足高压有效压紧,抽真空轻松顶开,使得高压进气时不发生从抽气通道1926处漏气,负压抽真空时不发生气体运动不顺畅的情况。当第二密封圈1922硬度较小时,第二密封圈1922截面也可以为圆形。在抽气初始状态或者在抽气通道关闭状态,驱动缸182中的气体与第二密封圈1922的接触面积与驱动缸182的整体体积比值大于0.002mm。阀组件192上设置有若干通孔,第二密封圈1922设置在若干通孔外部,驱动缸182的体积与若干通孔总截面面积比值小于2200,以上设置使得抽气通道1926的打开较为容易,抽真空效率高。压缩缸184远离缸盖组件190的一端设置有进气孔1840,当第二活塞183越过进气孔1840,外部气体便会通过进气孔1840进入压缩缸184中,最终回到图2所示的初始状态,进入下一个打钉循环操作。
在另一实施例中,在阀组件192上设置至少两个抽气通道1926,图16所示为钉枪多通道抽气局部剖视放大图,此时,驱动缸182中的气体通过阀组件192上的多个抽气通道1926进入压缩缸184,如此,使得第一活塞181更加快速地回到上止点位置,进一步地提高了抽真空效率。
在钉枪100实际打钉过程中,不可避免的存在卡钉现象,当工件质地不均、或者工件中突然存在硬块、亦或是工件本身硬度过大等原因,打入工件的紧固件会出现发生不同程度的卡阻,此时第一活塞181未到达下止点位置。具体参见图17和图18,紧固件127未完全进入工件并且发生弯曲,第一活塞181停留在驱动缸182的中后位置,驱动缸182靠近缸盖组件190的一侧上设置有过气孔1822,故高压气体可以从过气孔1822向外排出。另外,图19所示为砧180与第一活塞181分解立体图,砧180通过销钉定位在第一活塞181上,同时第一活塞181上设有密封圈1811,在密封圈1811外还设有第三密封圈1810,第三密封圈1810为C型密封圈,采用聚四氟乙烯材料制成,第三密封圈1810上具有切口1813,为非封闭环形结构,通过非封闭环形的第三密封圈1810,使得卡钉时驱动缸182内高压气体还可以从第三密封圈1810与驱动缸182之间的间隙向外流出。如此,在打钉不到位时,驱动缸182高压能够顺利排出,正常泄压,具有高的安全性,解决了打钉不到位时,第一活塞181无法运动至下止点,无法泄气排气的问题。
在一个实施例中,电机170为无刷电机,第二活塞183在电机170的驱动下在靠近缸盖组件190的顶部位置与远离缸盖组件190的底部位置往复运动,在第二活塞183到达顶部位置后电机170进行刹车。如此,使得阀组件192打开进气通道1925的瞬间电机170处于高转速状态,阀组件192打开进气通道1925的速度较快,避免电机170驱动第二活塞183达到顶部位置时速度减慢,导致进气通道1925打开速度慢,打钉力不足情况的发生。
第二活塞183接触阀组件192运动至靠近缸盖组件190的极限顶部位置所需的时间大于第一活塞181从远离枪嘴120的第二端上止点位置运动至靠近枪嘴120的第一端的下止点位置所需的时间,保证第一活塞181推动砧180打钉过程期间,压缩缸184依然处于增压补气状态,避免打钉力不足情况的发生。
需要说明的是,在实际打钉循环中,驱动缸182和压缩缸184的气体具有混乱的流动方向,所有附图中涉及的气体流向图标只代表主要气体流动的方向,图标疏密不代表真实的气体密度,为清楚地展现本实施例气体通道中气体的运动状态,气体流向图标只做示意用,并不代表真实的气体流动状态。
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本实用新型,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
Claims (12)
1.一种紧固件驱动装置,包括:
壳体;
电机,设置在所述壳体内;
枪嘴,配置为接收被驱动的紧固件;
料仓,存储紧固件并且连续地将紧固件供给至所述枪嘴;
砧,用于击打所述枪嘴中的紧固件;
驱动缸,具有靠近枪嘴的第一端和远离枪嘴的第二端并形成有第一腔室;
第一活塞,连接所述砧并且可滑动地设置在第一腔室内,所述砧向所述第一端运动实现紧固件击打;
压缩缸,形成有可与所述第一腔室连通的第二腔室;
第二活塞,设置在压缩缸内,配置为由电机驱动而改变压缩缸的内部体积;
缸盖组件,连接驱动缸和压缩缸,具有气体通道以控制驱动缸和压缩缸之间的气体流通,所述缸盖组件包括阀组件以及与所述驱动缸和/或压缩缸固定设置的气缸盖,所述阀组件使得所述气体通道在打开位置与关闭位置切换,在所述打开位置时,所述驱动缸和所述压缩缸气体连通,在所述关闭位置时,所述阀组件阻断所述驱动缸和所述压缩缸的气体连通;
其特征在于:所述压缩缸位于所述驱动缸外并且与所述驱动缸平行设置,所述气体通道包括进气通道和抽气通道,气体通过所述进气通道从所述压缩缸向所述驱动缸流动,气体通过所述抽气通道从所述驱动缸向所述压缩缸流动;所述第二活塞带动所述阀组件运动使得所述进气通道处于打开位置,偏压元件作用于所述阀组件使得所述进气通道处于关闭位置。
2.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述阀组件上设置有推板,当所述第二活塞向靠近所述阀组件运动时,可作用于所述推板使得所述进气通道处于打开位置。
3.根据权利要求2所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述气缸盖具有供所述阀组件通过的第一通孔和供所述推板穿过的第二通孔,所述第一通孔径向定位部分所述阀组件,所述第二通孔使得所述阀组件周向定位。
4.根据权利要求3所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述阀组件具有径向向外的台阶,所述台阶直径大于所述第一通孔直径,可以限制所述阀组件的轴向运动范围。
5.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述驱动缸上设置有过气孔,所述过气孔设置在所述驱动缸靠近所述缸盖组件的一侧。
6.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述阀组件上设置有第一密封圈,所述进气通道在关闭位置时,所述第一密封圈密封所述进气通道。
7.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述阀组件上设置有若干通孔以及位于若干通孔外的第二密封圈,所述驱动缸的体积与所述若干通孔总截面面积比值小于2200。
8.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述抽气通道至少有两个。
9.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述第二活塞在所述电机的驱动下在靠近所述缸盖组件的顶部位置与远离所述缸盖组件的底部位置往复运动,在所述第二活塞到达所述顶部位置后所述电机进行刹车。
10.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述缸盖组件还包括与所述气缸盖固定设置的阀盖,当所述阀组件完全打开时,气体能够从所述阀组件与所述阀盖之间的间隙排出。
11.根据权利要求10所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述缸盖组件还包括与所述阀盖固定的尾盖,所述尾盖上设置有排气孔。
12.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置,其特征在于,所述第一活塞具有靠近所述第一端的下止点位置和靠近所述第二端的上止点位置,所述第二活塞接触所述阀组件运动至靠近所述缸盖组件的极限位置所需的时间大于所述第一活塞从所述上止点位置运动至所述下止点位置所需的时间。
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