[发明专利]气动钉扣机

摘要

本发明气动钉扣机由机体、汽缸、活塞、工作轴、上冲头、平台、下冲模、电控箱、气压表、支架、脚踏感应开关十个部分构成。采用红外线光电开关功能，在气动钉扣机上冲头的工作区内监视布控，当上冲头往返行程外缘20cm以内有异物遮挡红外线时，红外线电路发出遮光信号，发出停止输入外接电源信号，并立即关闭进气阀门，迫使上冲头不工作，达到对操作工人身安全保护的目的，还可以通过调节阀门进气压力和时间实现节能环保。采用镭射器件组合，在气动钉扣机的工作平台准确指示工件工作点，使工件在钉扣中无偏位且效力高，达到标准定位的效果。本发明气动钉扣机是服装及钉扣行业理想设备。

主权项

一种气动钉扣机，包括机体、平台、支架及脚踏开关，其特征在于：采用机械和电路两部分相结合的办法，机械部分由机体、汽缸、活塞、工作轴、平台、下冲模、电控箱、气压表、支架、脚踏感应开关九个部分构成。机体安装在平台上，支架支撑平台，支架通过螺栓与平台弹性锁接，脚踏感应开关置于地板并通过导线与电控箱连接，上述机体顶端安装固定了一个汽缸，汽缸设高端进气口和低端进气口，这两个进排气口的直径为2-6mm，汽缸内安装有活塞组合，该活塞中央固定连接了一根工作轴，工作轴穿过机体那段加工成六面体，工作轴的另一端即下端头可以活动连接各种所需的上冲头。还有一个下冲模安装在平台上。工作轴带动上冲头钉扣时往下行程3.5cm。电路由220V交流电源输入，一路经开关J1到KBPC2510桥堆整流(也即AC、V-和AC、V+)后，为工作线圈供给直流电源。一路经电容C1、压敏电阻RV进入变压器E13变压，由D15、D16、D17、D18四个二级管组成桥式整流后，一边直接供给安全保护装置中的继电器(VCC)工作电源，一边经IC1LM7812三端稳压集成电路稳压，得到12V直流电，为IC2CD4541可编程定时器数字集成电路、IC3CD4013双D触发器集成电路、IC4MC14093“四路-2输入与非门”集成电路、IC5CD4017十进数计数器集成电路、IC6CD40110＝-十进制计数/锁存/7段译码/驱动器集成电路、镭射电路、数码量示、功率驱动电路等供电。(1)由双D触发器CD4013，其中触发器1组成的单稳态延时电路，CD4013的1脚(Q1)在稳态时为低电平。当开启工作开关K后，3脚(CP1)端受正脉冲上升沿触发，数据端5脚(D1)的高电平传送给输出端Q1，Q1电位变高，(同时传送给IC2CD4541第6脚)，电路进入单稳状态，Q1电位变高的同时，电容C9经过电阻R4和电位器RP充电，当C9两端电压充到R1清0阀值电平时，Q1恢复低电位，单稳态结束(同时IC2CD4541第6脚变为低电位)，单稳态结束后，Q1变为低电平，电容C9经二极管D2和电阻R5迅速放电，为下一次工作做好准备。(2)IC2CD4541可编程定时集成电路，9脚接电源，10脚接地构成延时关电路，延时时间由1、2、3脚外接电阻R2、R3，电容C8构成延时时间在5秒以内。每次开机时，IC2内便自动复位“清零”，8脚输出为低电平。当开启工作开关K也即踩动一次脚踏开关(13)后，由IC3CD4013触发器1的Q1端电位变高后，高电平传送给IC2CD4541第6脚CR端，此时IC2CD4541的8脚Q端输出高电平，经R1送给V1基极，V1、V2饱和导通，V2集电极输出工作电源一路经R19至使发光管LED(D4)工作指示灯点亮，一路送给功率调整电路电源，由功率调整选择决定挡位调整功率输出光耦MO3061(IC9-IC13)外接电阻值设定，触发单向可控硅SCR导通，电磁阀得电做功。在气缸活塞的带动下往下钉扣，工作轴下冲单行程距为3.5cm，往返行程即为7.0cm。(3)五档位输出功率调整电路及数显电路。电路由IC5CD4017十进数计数器集成电路IC6CD40110＝-十进制计数/锁存/7段译码/驱动器集成电路、LED共阴数码管及外围电路组成。开机瞬间，VSS正电源经C15、R28给IC5的15脚(R)和IC6的5脚(R)端一脉冲，促使IC5、IC6复位，使CD40110输出为零。S1为档位开关、S2为复位开关。当按动S1一次时，IC5CD4017的14脚LC(端)有一高脉冲，促使IC5CD4017进位，同时IC5CD4017的2脚(Y端)输出一高电平，其他输出端为低电平，输出的高电平一边经D8送入译码驱动器IC6CD40110去驱动数码管量显示“1”档，一边经限流电阻R9到V3的基极，V3导通，因此12V直流电源经V2的e、C极送给MO3061光耦中的发光二极管、R14、V3的C、e极到地。完成了“1”档的功率输出。若需要更强的冲力，有5档不同的档位可调。(4)红外线安全保护装置电路IC4MC14093BCP为“四路-2与非门”集成电路中的一个与非门(4、5、6脚)和外接元件R38、R39及C12构成1KH2方波振荡器。输出的方波经V10放大后从C极分两路输出，一路经R37送入红外线发射二极管VD3、VD4向外发射脉冲红外线信号；另一路经R34送入IC4的另一个与非门1脚。VD1、VD2为红外线接收管。12V电压经R30给VD1、VD2提偏置电流。V11、R31、R32构成接收的红外光信号放大电路。C10为信号耦合电容，当外界异物遮挡红外线控制区域时，由VD3、VD4所发射的红外光被异物反射至红外接收管VD1、VD2，于是光信号变为电信号经C10耦合，V11放大后送至2脚，与1脚送入的红外线的频率相同，于是IC4的3脚脉冲输出，再经IC4(8-9-10、11-12-13)脚对输出信号进行整形和延时后，由IC4的10脚输出稳定展宽的脉冲信号，一路经R42送给V8放大由C极经IC8光耦4N25中发光二极管，R46到地，继电器供电电压通过R48光敏三极管C-e极，加至R49送给V12(9013)，V12导通，继电器KS吸合常闭触点J1断开，使冲头工作电源断开，冲头停止工作，起到了安全保护的作用。另一路经R43送给V9放大由C极IC7经光耦4N25中发光二极管R47到地，VDD电压通过R45光敏三极管C-e极，加至IC3双D触发器其中的触发器2中的CP2端11脚，触发触发器2电路，Q2端输出高电平经二极管D13至触发器1中的R1端，迫使触发器1中的Q1端恢复低电位，IC2CD4541第6脚无高电平脉冲控制信号，IC2CD4541的8脚输出低电平，其外接电路无电停止工作，即电磁阀不工作。起到了双重安全保护的作用。上述红外线安全保护装置设置在工作轴外沿两旁。