一种用于高强度环槽铆钉的铆接工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于高强度环槽铆钉的铆接工具。包括设置于铆接工具壳体中的枪头组件、驱动机构、传动机构、动力源和控制模块；传动机构为行星滚柱丝杆传动机构，星滚柱丝杆传动机构的行星滚柱丝杆轴与枪头组件的卡爪同轴驱动联接，行星滚柱丝杆轴与驱动机构的驱动轴通过各自安装的齿轮驱动联接。本实用新型专利技术铆接工具采用行星滚柱丝杆作为旋转运动转换为直线运动的部件，其输出拉力可以达到70kN，能够有效完成包括12mm直径规格的环槽铆钉的铆接安装，本实用新型专利技术工具具备人机交互界面，可以针对不同规格型号的铆钉进行铆接安装模式的选择；可以通过调节电机的输入电流进而控制电机扭矩的大小，最终实现对工具输出拉力的调节。的调节。的调节。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高强度环槽铆钉的铆接工具


[0001]本技术属于铆接紧固
，尤其属于手持式无绳电动工具设计与生产
，特别涉及一种用于高强度环槽铆钉的铆接工具。

技术介绍

[0002]环槽铆钉在新能源、桥梁、钢结构建筑等领域大量应用，若使用液压工具或者气动工具，受现场作业条件限制，如高空、高压电源等。这些工具往往较难满足使用条件，若能使用无绳充电式电动铆接工具进行安装，能够较好的解决这些问题，目前国内外的电动铆接工具的输出拉力都在30kN以下，无法满足大直径规格环槽铆钉的安装要求。

技术实现思路

[0003]本技术根据现有技术的不足公开了一种用于高强度环槽铆钉的铆接工具。本技术提供一种能够克服现有铆接工具在完成高强度环槽铆钉铆接时存在的缺陷，采用可移动电驱动、铆接拉力最大可以达到70kN、并可对不同铆接方式进行控制的铆接工具。
[0004]本技术通过以下技术方案实现：
[0005]用于高强度环槽铆钉的铆接工具，其特征在于：包括设置于铆接工具壳体中的枪头组件、驱动机构、传动机构、动力源和控制模块；
[0006]枪头组件包括用于环槽铆钉挤压铆接的卡爪和铁砧；
[0007]动力源是可拆卸充电的蓄电池；
[0008]驱动机构包括直流电机、电机驱动的减速箱和驱动轴；
[0009]传动机构为行星滚柱丝杆传动机构，星滚柱丝杆传动机构的行星滚柱丝杆轴与枪头组件的卡爪同轴驱动联接，行星滚柱丝杆轴与驱动机构的驱动轴通过各自安装的齿轮驱动联接。
[0010]进一步所述行星滚柱丝杆轴与驱动轴平行驱动布置。
[0011]进一步所述传动机构还包括与行星滚柱丝杆轴驱动配合的滚柱行星丝杆螺母，滚柱行星丝杆螺母外周套装大齿轮；所述驱动机构的驱动轴套装的小齿轮直径小于大齿轮直径，驱动轴套装的小齿轮与行星丝杆螺母套装的大齿轮驱动联接。
[0012]进一步所述滚柱行星丝杆螺母前端面设置平面推力滚柱轴承、后端面设置推力滚针轴承、外周设置前后各一组滚针轴承。
[0013]所述驱动轴外周设置前后各一组滚针轴承。
[0014]本技术控制模块包括：STM32主控制器电路，电流采样电路，无刷直流电机驱动电路，霍尔行程保护电路，过流保护电路，霍尔限位电路，堵停保护电路。
[0015]本技术铆接工具其输出拉力可以达到70kN，能够有效完成包括12mm直径规格的环槽铆钉的铆接安装；本技术工具具备人机交互界面，可以针对不同规格型号的铆钉进行铆接安装模式的选择；可以通过调节电机的输入电流进而控制电机扭矩的大小，最终实现对工具输出拉力的调节。
[0016]本技术驱动及其传动结构采用行星滚柱丝杆作为旋转运动转换为直线运动的部件，将行星滚丝杆应用于手持式锂电铆接工具的设计中，采用电流控制方案实现铆接力的调节。相比于常规电动工具采用的滚珠丝杆，行星滚柱丝杆轴与丝杆螺母为线接触，而滚珠丝杆轴与丝杆螺母为点接触，线接触较点接触具备更好的受力，相同直径规格的两种丝杆，理论上行星滚柱丝杆可达普通滚珠丝杆的三倍负载能力以及六倍的使用寿命。所以在大拉力的电动铆接工具设计中采用较小直径规格的行星滚柱丝杆即可满足设计要求，可有效地降低整机的重量。
附图说明
[0017]图1是本技术铆接工具剖视结构示意图；
[0018]图2是图1局部放大示意图；
[0019]图3至图6是短尾型环槽铆钉铆接过程示意图；
[0020]图7至图10是拉断型环槽铆钉铆接过程示意图。
[0021]图中，1卡爪，2铁砧，3外套筒，4连接轴，5左端盖，6底座，7钢环，8滚针轴承，9大齿轮，10滚针轴承，11右端盖，12推力滚针轴承，13电机驱动电路板，14散热风扇，15钢环，16液晶屏，17按键，18电机，19控制电路板，20锂电池，21开关，22减速箱，23纽扣电池，24小齿轮，25LED灯，26滚针轴承，27滚柱行星丝杆螺母，28平面推力滚柱轴承，29行星滚柱丝杆轴，F是拉力。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施方式对本技术进一步说明，具体实施方式是对本技术原理的进一步说明，不以任何方式限制本技术，与本技术相同或类似技术均没有超出本技术保护的范围。
[0023]结合附图。
[0024]本技术用于高强度环槽铆钉铆接工具采用自带蓄电池驱动，包括枪头组件、驱动机构、传动机构、动力源等组成。
[0025]枪头组件包括卡爪1和铁砧2，铁砧2与枪体外套筒3固定设置，卡爪1通过螺纹与传动机构联传动接连。动力源采用可充电式锂电池20提供。
[0026]驱动机构为可充电式锂电池20驱动的减速电机18。传动机构为行星滚柱丝杆传动机构。减速电机18通过齿轮传动带动行星滚柱丝杆螺母27作旋转运动，从而使得行星滚柱丝杆轴29作轴向的直线运动产生拉力或者推力。
[0027]本技术采用了行星滚柱丝杆作为旋转运动转换为直线运动的部件，将行星滚丝杆应用于手持式锂电铆接工具的设计中，采用电流控制方案实现铆接力的调节。
[0028]相对于电动工具采用的滚珠丝杆传动，滚珠丝杆与丝杆螺母为点接触结构；本技术铆接工具结构中行星滚柱丝杆轴29与丝杆螺母27为线接触，线接触较点接触具备更好的受力；相同直径规格的两种丝杆，理论上行星滚柱丝杆可达普通滚珠丝杆的三倍负载能力以及六倍的使用寿命。本技术在大拉力的电动铆接工具设计中采用较小直径规格的行星滚柱丝杆即可满足设计要求，有效地降低整机的重量。
[0029]工具具有人机交互界面，可通过该界面进行铆接参数设定，比如电流大小、铆接行
程等。
[0030]本技术控制模块包括STM32主控制器电路，电流采样电路，无刷直流电机驱动电路，霍尔行程保护电路，过流保护电路，霍尔限位电路，堵停保护电路。
[0031]本技术能够根据不同铆钉的铆接原理和铆接特性实现铆接控制。
[0032]如图3至图6所示，针对电机在运行过程中电流采集电路的波动性、精准度不高的问题以及对于短尾型环槽铆钉的铆接特性，采用本技术铆接工具在进行短尾型环槽铆钉铆接控制中，设置一个电流值Ia及时间t，如12mm铆钉铆接设置电流值Ia为27A、时间t为0.8s；电流采样电路将采集的电流值Ib输送给MCU主控制器，当Ia＞Ib时，控制电机以恒功率继续运行t时间，时间到达后电机开始刹车并反转，从而达到一个精准的铆接控制，结合该本技术铆接工具相较于直接控制行程的方式，本技术优点为：可根据铆接的效果判断铁砧是否磨损太大，或者铆钉质量是否合格。
[0033]如图7至图10所示，对于拉断型环槽铆钉，由于其不同的铆接构成和特点，拉断型环槽铆钉呈现的电流变化曲线不同，电流为离散的变化量，在拉断时，其电流值瞬间减小，故根据电流值的变化可判断铆钉是否拉断，从而达到快速控制电机刹车反转，实现拉断后自动反转的目的。
[0034]本技术铆接工具的工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高强度环槽铆钉的铆接工具，其特征在于：包括设置于铆接工具壳体中的枪头组件、驱动机构、传动机构、动力源和控制模块；枪头组件包括用于环槽铆钉挤压铆接的卡爪和铁砧；动力源是可拆卸充电的蓄电池；驱动机构包括直流电机、电机驱动的减速箱和驱动轴；传动机构为行星滚柱丝杆传动机构，星滚柱丝杆传动机构的行星滚柱丝杆轴与枪头组件的卡爪同轴驱动联接，行星滚柱丝杆轴与驱动机构的驱动轴通过各自安装的齿轮驱动联接。2.根据权利要求1所述的用于高强度环槽铆钉的铆接工具，其特征在于：所述行星滚柱丝杆轴与驱动轴平行驱动布置。3.根据权利要求2所述的用于高强度环槽铆钉的铆接工具，其特征在于：所述传动机构还包括与行星滚柱丝杆轴驱动配合的滚柱行星丝杆螺母，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，贾云龙，李伟，罗明洋，毛俊，李传奇，郭龙，廖雪辉，杨林，郭少卿，张小连，
申请(专利权)人：眉山中车紧固件科技有限公司，
类型：新型
国别省市：