本實用新型涉及一種釘扣機，具體是一種伺服電機驅動實現恒壓控制的釘扣機。

背景技術：

如公告號為CN204715013U公開一種具有行星齒輪減速的釘扣機，包括機體，設于機體上的且其內滑動設置有沖桿的電機座塊，設于機體上的電機，在于所述機體上位于電機座塊和電機之間設有一行星減速器，所述行星減速器的輸入端朝向電機一側，且其輸出端朝向電機座塊一側，通過在電機座塊和電機之間設置行星減速器，使得釘扣機沖桿上的動力體現得到不同程度的變化；這種釘扣機采用伺報電機來控制沖桿的升降，行星輪減速器起到減速增加扭矩的作用，由于采用電動控制一旦電機的控制開關發生故障或者工人誤操作，觸動伺服電機啟動，存在較大的安全隱患；另外現有的釘扣機通過行程控制，由于傳動機構之間存在間隙，工件的尺寸存在一定誤差，現有通過行程控制的方法可能存在釘扣不到位或者釘扣過度造成扭扣損壞的等問題；影響產品的質量。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種釘扣機，沖桿由分體結構的齒條和沖頭組成，并在齒條和沖頭之間增設防誤動作的保護機構，同時對伺服電機的工作方法進行適當的改進，由原來行程記錄改變為行程與電流雙重判斷，確保每次釘扣質量，本實用新型具有精準、可靠、安全的特點。

為實現上述目的采用以下技術方案：

一種釘扣機，包括機座、伺服電機、減速機構、齒條箱、沖桿和伺服電機控制系統，伺服電機安裝在機座上，伺服電機的輸出端與減速機構的輸入端聯接，所述的減速機構的輸出端聯接齒條箱，其特征在于：所述的沖桿包括分體的上部的齒條和下部的沖頭，沖頭容置于機座的釘扣導向通道內，齒條位于沖頭的上方并與齒條箱配合，在所述的齒條與沖頭之間還設置有防誤動作的保護機構。

所述的保護機構包括在沖頭頂部設置的容置孔，齒條下部在下壓時可容置到在容置孔內，在沖頭側壁上鉸接有一壓板，機座上設置有壓板驅動機構，壓板與沖頭之間還設置有壓板回復機構，壓板在壓板驅動機構作用下壓板可將沖頭頂部的容置孔蓋住；壓板回復機構在壓板驅動機構作用力撤消時使壓板自動復位重新使容置孔敞開。

在所述的容置孔側壁上開設置軸向槽口，所述的壓板的下端鉸接在軸向槽口內，壓板的下端開設置回復板；所述的壓板回復機構設置容置孔下部， 壓板回復機構頂在回復板的底部使得壓板上部向外翻轉；所述的壓板上端設置有檔板；當壓板向內翻轉時檔板可將容置孔全部蓋住，使齒條無法伸入到容置孔內。

所述的壓板回復機構包括回復彈簧和頂球，回復彈簧和頂球容置于容置孔的下部，頂球與回復板底部接觸。

所述的壓板驅動機構包括壓板推動裝置和觸發裝置。

所述的壓板推動裝置包括滾輪調節支架和壓入滾輪，滾輪調節支架的下端鉸接機座上，滾輪調節支架中部通過調節桿與機座連接，滾輪設置在滾輪調節支架的上端，滾輪處于沖頭側部，當沖頭下壓時滾輪與壓板的外側接觸使壓板向內翻轉。

所述的觸發裝置包括操縱拉桿、第一驅動臂、連桿、第二驅動臂、回程拉簧，第一驅動臂和第二驅動臂樞接在機座上，第一驅動臂的輸出臂和第二驅動臂的輸入臂通過連桿連接，操縱拉桿與第一驅動臂的輸入臂鉸接，第一驅動臂的擺動路徑上設置有行程開關，行程開關為伺服電機的觸發開關；第二驅動臂輸出臂的端部開設置驅動槽，在所述沖頭的外壁設置有驅動桿，所述的驅動桿與驅動槽配合；所述的回程拉簧一端與機座連接，另一端與第一驅動臂的輸出臂或第二驅動臂的輸入臂連接。

所述的伺服電機控制系統包括主電路、開關穩壓電路、驅動采樣電路、CPU控制單元和位置信號輸入電路；所述的主電路產生300V直流電路輸送給開關及穩壓電路，開關及穩壓電路將300V直流分別轉化成300V、15V和5V的三種電壓的直流電輸出，所述的驅動采樣電路包括驅動控制電路、驅動開關電路和采樣電路，15V直流電供給驅動控制電路工作使用，300V直流電供給開關電路，輸出給伺服電機工作使用；5V直流電供給采樣電路，采樣電路將開關電路工作時的電流信號實時反饋給CPU控制單元；開關及穩壓電路產生5V直流電還供給CPU控制單元和位置信號輸入電路使用；所述的位置信號輸入電路連接伺服電機和CPU控制單元，將伺服電機位置反饋給CPU控制單元。

本實用新型將沖桿分解成分體的齒條和沖頭，沖頭容置在釘扣導向通道內并與壓板驅動機構配合，壓板驅動機構通過移動沖頭來驅動壓板和觸發伺服電機工作，伺服電機通過減速機構和齒條箱驅動齒條運動，齒條下沖通過壓板推動沖頭完成釘扣工作；當伺服電機控制開關發生故障誤動時，由于壓板驅動機構為未啟動，沖頭頂部的容置孔處于敞開狀態，此時伺服電機驅動齒條，齒條的下部進入到容置孔，而沖頭不會下沖，從而起到保護作用，避免發生安全事故，保護工人的安全；另外本實用新型對釘扣機的控制系統進行改進，由原來單純的位置或行程控制，改為現在的行程和電流雙重控制，由于釘扣的工件不可能完全一致，厚度有高有低，另外釘扣機沖扣一段時間后，齒條與齒輪之間會受到擠壓磨損，之間的間隙會發生變化，因此現有的單純靠位置或行程控制的方式，不能保證釘扣工件品質的一致性，精度高從而影響整機的性能；而本實用新型采用行程和電流雙重控制，行程可以在設定值一定誤差范圍內波動，而電流值可以準確反饋出沖頭下壓力，考慮到伺服電機啟動電流會很大，大大超過沖壓的電流，因此本實用新型通過行程和電流雙重控制，避免單純的電流值判斷壓力的帶來的錯誤，提升機構的精準度和可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型內部結構示意圖；

圖2為本實用新型左側結構示意圖；

圖3為本實用新型的控制系統主電路原理圖；

圖4為本實用新型的控制系統開關穩壓電路原理圖；

圖5為本實用新型的控制系統驅動采樣電路原理圖；

圖6為本實用新型的控制系統CPU控制單元電路原理圖；

圖7為本實用新型的控制系統位置信號輸入電路原理圖。

具體實施方式

如圖1-7所示，一種釘扣機，包括機座1、伺服電機2、減速機構3、齒條箱4、沖桿和伺服電機控制系統，伺服電機2安裝在機座1上，伺服電機2的輸出端與減速機構3的輸入端聯接，所述的減速機構3的輸出端聯接齒條箱4，其特征在于：所述的沖桿包括分體的上部的齒條5和下部的沖頭6，沖頭6容置于機座1的釘扣導向通道內，齒條5位于沖頭6的上方并與齒條箱4配合，在所述的齒條5與沖頭6之間還設置有防誤動作的保護機構。

所述的保護機構包括在沖頭6頂部設置的容置孔61，齒條5下部在下壓時可容置到在容置孔61內，在沖頭6側壁上鉸接有一壓板7，機座1上設置有壓板驅動機構，壓板7與沖頭6之間還設置有壓板回復機構，壓板7在壓板驅動機構作用下壓板7可將沖頭6頂部的容置孔61蓋住；壓板7回復機構在壓板驅動機構作用力撤消時使壓板7自動復位重新使容置孔61敞開。

在所述的容置孔61側壁上開設置軸向槽口62，所述的壓板7的下端鉸接在軸向槽口62內，壓板7的下端開設置回復板71；所述的壓板回復機構設置容置孔下部，壓板回復機構頂在回復板71的底部使得壓板7上部向外翻轉；所述的壓板7上端設置有檔板72；當壓板7向內翻轉時檔板72可將容置孔61全部蓋住，使齒條5無法伸入到容置孔61內。

所述的壓板回復機構包括回復彈簧81和頂球82，回復彈簧81和頂球82容置于容置孔61的下部，頂球82與回復板71底部接觸。

所述的壓板驅動機構包括壓板推動裝置和觸發裝置。

所述的壓板推動裝置包括滾輪調節支架83和壓入滾輪84，滾輪調節支架83的下端鉸接機座1上，滾輪調節支架83中部通過調節桿85與機座1連接，滾輪84設置在滾輪調節支架83的上端，滾輪84位于沖頭6側部，當沖頭6下壓時滾輪84與壓板7的外側接觸使壓板7向內翻轉。

所述的觸發裝置包括操縱拉桿91、第一驅動臂92、連桿93、第二驅動臂94、回程拉簧95，第一驅動臂92和第二驅動臂95樞接在機座1上，第一驅動臂92的輸出臂和第二驅動臂94的輸入臂通過連桿93連接，操縱拉桿91與第一驅動臂92的輸入臂鉸接，第一驅動臂92的擺動路徑上設置有行程開關97，行程開關97為伺服電機的觸發開關；第二驅動臂94輸出臂的端部開設置驅動槽96，在所述沖頭6的外壁設置有驅動桿60，所述的驅動桿60與驅動槽96配合；所述的回程拉簧95一端與機座1連接，另一端與第一驅動臂92的輸出臂或第二驅動臂94的輸入臂連接。

本實用新型將沖桿更改為分體的齒條和沖頭，齒條和沖頭是分離的，在齒條和沖之間設置保護機構，保護機構一方面防止人工誤操作，另一方面避免電機開關故障伺服電機突然工作引起安全事故；保護機構包括壓板推動裝置和觸發裝置；觸發裝置用于開啟電機并引導沖頭下移使壓板與壓板推動裝置配合，壓板推動裝置實現壓板內外翻轉，通過容置孔、齒條和壓板三者相互配合工作，從而確保了釘扣機安全可靠穩定地運行。

本實用新型伺服電機控制系統包括主電路、開關穩壓電路、驅動采樣電路、CPU控制單元和位置信號輸入電路；所述的主電路產生300V直流電路輸送給開關及穩壓電路，開關及穩壓電路將300V直流分別轉化成300V、15V和5V的三種電壓的直流電輸出，所述的驅動采樣電路包括驅動控制電路、驅動開關電路和采樣電路，15V直流電供給驅動控制電路工作使用，300V直流電供給開關電路，輸出給伺服電機工作使用；5V直流電供給采樣電路，采樣電路將開關電路工作時的電流信號實時反饋給CPU控制單元；開關及穩壓電路產生5V直流電還供給CPU控制單元和位置信號輸入電路使用；所述的位置信號輸入電路連接伺服電機和CPU控制單元，將伺服電機位置反饋給CPU控制單元。

本實用新型使用時之前首先進行測模、調壓和定位，測模：伺服電機以恒定的速度緩慢向下壓，當碰到壓模時的壓力上升到設置有壓力值時，CPU控制單元記錄下位置，此點就是壓模的位置；調壓：以恒定的電流驅動伺服電機下壓，機械就能恒定的壓力向下壓；定位：開始電機加速運行，達到最高速并繼續動行，靠近目標位置時，電機線性減速，精確定位在目標位置上電機停轉運動，CPU控制單元記錄下電機的運行參數；從上述三個過程控制器將行程、電流和狀態過程記錄，在正式運行時根據上述測模、調壓和定位測得的參數CPU控制單元啟動時先將伺服電機速度提升了最高，然后保持高速運動，當沖頭達到減速點時，伺服電機開始減速，CPU控制單元分板采樣電路的反饋電流值和位置信號輸入電路的位置，在位置信號遠離設定位置時，無論反饋電流值大小，繼續驅動伺服電機高速轉運，當接近測模記錄的位置時CPU控制單元檢測伺服電機的工作電流值是否達到設定值，達到設定值時，伺服電機在位置信號達到設定值時減速復位；如果當達到測模記錄的位置時，電流值仍舊達不到設定值時，伺服電機繼續工作使沖頭進一步下壓直至電流值達到設定值然后復位；沖頭進一步下壓會設定一個下壓余量值。