一种用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的制作方法

本发明涉及一种用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统。

背景技术：

随着我国经济发展的不断加快，我国的工业智能化也在不断的推进，各种智能化设备也随之出现，给我国的经济起到了促进作用。

在现有的智能双粒铆钉设备中，在设备进行工作的时候，目前都离不开对其进行现场的操控，此时就需要中控机构来实现操控，但是在设备搬运的时候，往往会由于工作人员的操作不当，使得中控机构发生损坏，从而使得设备报废，而且，在对压铆的气缸进行控制的时候，目前都是需要通过两个电机来分别对其进行控制，从而来实现两个气缸之间的距离的精确调节，但是这样大大提高了成本，降低了设备的实用价值；不仅如此，在设备工作的时候，往往会因为内部的工作电源电路在设备中的电机启动的时候，发生电压的波动，主要是由于目前都是采用的简单的稳压三极管进行稳压，并没有很好的反馈检测的功能，降低了设备工作的可靠性,在系统运行的过程中，往往都是需要语音辅助功能，但是由于现有的语音控制电路缺少保护功能，从而降低了系统工作的可靠性,在语音控制电路中，集成电路u1的型号为tda1521，其输出功率大，保证了语音信号的可靠性输出，而且具有过热过载短路保护功能，从而提高了系统的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于工业生产的智能双粒铆钉设备，包括机架、语音控制模块、作业平台和升降机构，所述语音控制模块、作业平台和升降机构均设置在机架上，所述语音控制模块设置在作业平台的上方，所述作业平台与升降机构传动连接；

所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6，所述集成电路u1的型号为tda1521，所述集成电路u1的第一同相输入端接地，所述集成电路u1的第一反相输入端与第一电容c1连接，所述集成电路u1的第二同相输入端接地，所述集成电路u1的第二反相输入端与第二电容c1连接，所述集成电路u1的接地端接地，所述集成电路u1的正电源端外接+15v直流电压电源，所述集成电路u1的正电源端通过第三电容c3接地，所述集成电路u1的负电源端外接-15v直流电压电源，所述集成电路u1的负电源端通过第四电容c4接地，所述集成电路u1的第一输出端通过第五电容c5和第一电阻r1组成的串联电路接地，所述集成电路u1的第二输出端通过第六电容c6和第二电阻r2组成的串联电路接地；

在语音控制电路中，集成电路u1的型号为tda1521，通过对各路输入信号进行判断，同时具有足够的输出功率，保证了语音输出的可靠性。该集成电路u1具有过热过载短路保护功能，从而对语音控制电路起到了保护作用，从而提高了系统的可靠性。

所述机架上设有中控机构，所述中控机构包括本体、设置在本体上的显示界面、若干控制按键和设置在本体一侧的安装组件，所述安装组件包括安装插块和定位组件，所述安装插块通过定位组件与本体连接，所述定位组件包括定位块和若干设置在定位块上的定位单元，所述定位单元包括外壳、钢珠和弹簧，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过弹簧与凹槽的底部连接，所述本体的内部还设有蓄电池，所述机架上与安装插块对应的位置处设有与安装组件匹配的插槽。

其中，语音控制模块设置在机架上，当需要压铆的时候，就会开始工作，同时通过升降机构来调节作业平台的高度，从而能够实现对各种高度的产品进行压铆，提高了设备的实用性；

在压铆的过程中，为了调节两个第一气缸之间的距离，此时，驱动电机就会控制驱动轴转动，则驱动轴就会通过驱动螺纹来实现对两个传动齿轮转动，传动齿轮就会与条形齿发生传动连接，实现了第一气缸的位移；同时，由于第一螺纹和第二螺纹关于驱动轴的竖向中心轴线对称，则两个第一气缸就会发生相反方向的同步位移，实现了移动的一致性；

在机架上的中控机构中，为了能够实现中控机构的可拆装，安装插块插入到插槽中，同时通过定位块与插槽定位，而且，由定位组件对定位块进行定位限制，从而实现了中控机构的可靠插入。当插块插入的时候，钢珠被压迫到凹槽的内部，移动到指定的位置以后，钢珠就会被弹出，实现了对定位块的可靠定位。

具体的，所述升降机构包括第二气缸和升降板，所述升降板与第二气缸传动连接，所述作业平台设置在升降板的上方。

其中，第二气缸通过控制升降板的升降，来实现作业平台的高度，从而实现了压铆的调节控制。

具体的，所述第二气缸的数量为两个，两个所述第二气缸关于升降板的竖向中心轴线对称。

其中，为了提高升降板升降的过程中保持稳定，通过两个第二气缸对称设置，能够使得升降板受到的作用力平衡，从而提高了设备的可靠性。

具体的，所述显示界面为液晶显示屏，所述控制按键为轻触按键。

其中，显示界面，用来显示设备在工作的时候的相关工作信息，能够实现工作人员对设备的工作状态进行实时监控；控制按键，用来实现工作人员对设备的操控，提高了设备的可操作性。

具体的，所述钢珠的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述弹簧始终处于压缩状态。

其中，钢珠的直径大于凹槽的槽口的最大距离，从而能够防止钢珠脱离凹槽，从而保证了定位的可靠性；而且，弹簧始终处于压缩状态，能够保持钢珠始终位于凹槽的槽口处，保证了实时定位，提高了定位的可靠性。

具体的，所述安装插块上设有若干金手指。

其中，金手指（connectingfinger）是电脑硬件如：（内存条上与内存插槽之间、显卡与显卡插槽等），所有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指。从而能够使得中控机构插入到机架的内部的时候，实现了很好的信号连接。

具体的，所述第一气缸上设有距离传感器，所述距离传感器位于两个第一气缸之间。

一种如上所述的用于工业生产的智能双粒铆钉设备的控制系统，包括中央控制模块、与中央控制模块连接的距离检测模块、气缸控制模块、无线通讯模块、电机控制模块、显示控制模块、按键控制模块、工作电源模块和信号采集模块，所述中央控制模块为plc；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、可调电阻、电感和二极管，所述集成电路的型号为lm2579，所述集成电路的电源端外接5v直流电压电源，所述集成电路的反相输入端通过第三电阻、第二电容和电感组成的串联电路与二极管的阴极连接，所述集成电路的反相输入端通过第二电阻接地，所述集成电路的同相输入端通过第一电阻和可调电阻组成的串联电路与二极管的阳极连接，所述集成电路的旁路电容连接端通过第三电容接地，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的电流限制端通过第四电阻接地，所述集成电路的内部三极管的发射极连接端与二极管的阴极连接，所述集成电路的电源端通过第一电容接地，所述集成电路的内部三极管的集电极连接端外接5v直流电压电源。

其中，中央控制模块，中央控制模块为plc，也可以是单片机，是用来对设备内的各个模块进行智能化控制，从而实现了设备的智能化控制；距离检测模块，是用来检测两个物体之间距离的模块，通过采集距离传感器的检测数据，从而来计算出两个第一气缸之间的距离，实现了第一气缸之间的距离的精确调节；气缸控制模块，是用来控制气缸的模块，在这里，用来控制第一气缸和第二气缸的工作，从而实现了压铆的可靠性和升降板的高度可靠调节；无线通讯模块，是用来进行无线通讯的模块，这里，工作人员通过无线通讯终端，能够对设备进行远程通讯，进行数据交换，从而实现了工作人员对设备进行远程监控；电机控制模块，是用来控制电机的模块，在这里，用来控制驱动电机的工作，从而能够实现两个第一气缸之间的距离的精确控制；显示控制模块，是用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面来显示设备的工作信息；按键控制模块，是用来对控制按键的指令进行检测的模块，在这里，用来实现了工作人员对设备能够可靠操控；工作电源模块，是用来给设备提供稳定工作电压的模块，在这里通过工作电源电路，能够提高设备工作的稳定性；信号采集模块，是用来采集数据信号的模块，在这里，通过对金手指传输过来的信号进行采集检测，从而实现了中控机构的可靠插拔；

其中，在工作电源电路中，集成电路的反相输入端通过第二电阻对输出电压进行采集、集成电路的同相输入端通过第一电阻对输出电压进行检测，从而能够对输出电压进行实时监控，再经过集成电路进行调节，通过集成电路的内部三极管的发射极连接端输出电压信号，提高了输出电压的稳定性。

具体的，所述距离传感器与距离检测模块电连接，所述第一气缸和第二气缸均与气缸控制模块电连接，所述驱动电机与电机控制模块电连接，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述蓄电池与工作电源模块电连接，所述金手指与信号采集模块电连接。

具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙。

本发明的有益效果是，该用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统中，驱动电机通过驱动轴来同时控制两个传动齿轮转动，从而实现了两个条形齿的同步移动，实现了两个第一气缸之间的距离的同步调节，而且，通过定位单元能够实现安装插块在插入到插槽的内部以后，进行可靠的定位，从而保证了中控机构能够在机架上可靠插拔，提高了设备和可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路对输出电压进行精确反馈采集，实现了输出电压的稳定性，提高了设备工作的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的结构示意图；

图2是本发明的用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的距离调节机构的结构示意图；

图3是本发明的用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的中控机构的结构示意图；

图4是本发明的用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的语音控制模块的结构示意图；

图5是本发明的用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的系统原理图；

图6是本发明的用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.机架，2.距离调节机构，3.第一气缸，4.距离传感器，5.压铆螺母，6.中控机构，7.作业平台，8.升降板，9.第二气缸，10.驱动电机，11.驱动轴，12.驱动螺纹，13.支座，14.传动齿轮，15.固定轴，16.条形齿，17.本体，18.显示界面，19.控制按键，20.金手指，21.定位块，22.定位单元，23.安装插块，24.钢珠，25.弹簧，26.外壳，27.中央控制模块，28.距离检测模块，29.气缸控制模块，30.无线通讯模块，31.电机控制模块，32.显示控制模块，33.按键控制模块，34.工作电源模块，35.信号采集模块，36.蓄电池，u1.集成电路，c1.第一电容，c2.第二电容，c3.第三电容，r1.第一电阻，r2.第二电阻，r3.第三电阻，r4.第四电阻，rp1.可调电阻，l1.电感，vd1.二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种用于工业生产的智能双粒铆钉设备，包括机架1、语音控制模块、作业平台7和升降机构，所述语音控制模块、作业平台7和升降机构均设置在机架1上，所述语音控制模块设置在作业平台7的上方，所述作业平台7与升降机构传动连接；

所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6，所述集成电路u1的型号为tda1521，所述集成电路u1的第一同相输入端接地，所述集成电路u1的第一反相输入端与第一电容c1连接，所述集成电路u1的第二同相输入端接地，所述集成电路u1的第二反相输入端与第二电容c1连接，所述集成电路u1的接地端接地，所述集成电路u1的正电源端外接+15v直流电压电源，所述集成电路u1的正电源端通过第三电容c3接地，所述集成电路u1的负电源端外接-15v直流电压电源，所述集成电路u1的负电源端通过第四电容c4接地，所述集成电路u1的第一输出端通过第五电容c5和第一电阻r1组成的串联电路接地，所述集成电路u1的第二输出端通过第六电容c6和第二电阻r2组成的串联电路接地；

在语音控制电路中，集成电路u1的型号为tda1521，通过对各路输入信号进行判断，同时具有足够的输出功率，保证了语音输出的可靠性。该集成电路u1具有过热过载短路保护功能，从而对语音控制电路起到了保护作用，从而提高了系统的可靠性。

所述机架1上设有中控机构6，所述中控机构6包括本体17、设置在本体17上的显示界面18、若干控制按键19和设置在本体17一侧的安装组件，所述安装组件包括安装插块23和定位组件，所述安装插块23通过定位组件与本体17连接，所述定位组件包括定位块21和若干设置在定位块21上的定位单元22，所述定位单元22包括外壳26、钢珠24和弹簧25，所述外壳26的内部设有凹槽，所述钢珠24设置在凹槽的槽口，所述钢珠24通过弹簧25与凹槽的底部连接，所述本体17的内部还设有蓄电池36，所述机架1上与安装插块23对应的位置处设有与安装组件匹配的插槽。

其中，语音控制模块设置在机架1上，当需要压铆的时候，就会开始工作，同时通过升降机构来调节作业平台7的高度，从而能够实现对各种高度的产品进行压铆，提高了设备的实用性；

在压铆的过程中，为了调节两个第一气缸3之间的距离，此时，驱动电机10就会控制驱动轴11转动，则驱动轴11就会通过驱动螺纹12来实现对两个传动齿轮14转动，传动齿轮14就会与条形齿16发生传动连接，实现了第一气缸3的位移；同时，由于第一螺纹和第二螺纹关于驱动轴11的竖向中心轴线对称，则两个第一气缸3就会发生相反方向的同步位移，实现了移动的一致性；

在机架1上的中控机构6中，为了能够实现中控机构6的可拆装，安装插块23插入到插槽中，同时通过定位块21与插槽定位，而且，由定位组件对定位块21进行定位限制，从而实现了中控机构6的可靠插入。当插块插入的时候，钢珠24被压迫到凹槽的内部，移动到指定的位置以后，钢珠24就会被弹出，实现了对定位块21的可靠定位。

具体的，所述升降机构包括第二气缸9和升降板8，所述升降板8与第二气缸9传动连接，所述作业平台7设置在升降板8的上方。

其中，第二气缸9通过控制升降板8的升降，来实现作业平台7的高度，从而实现了压铆的调节控制。

具体的，所述第二气缸9的数量为两个，两个所述第二气缸9关于升降板8的竖向中心轴线对称。

其中，为了提高升降板8升降的过程中保持稳定，通过两个第二气缸9对称设置，能够使得升降板8受到的作用力平衡，从而提高了设备的可靠性。

具体的，所述显示界面18为液晶显示屏，所述控制按键19为轻触按键。

其中，显示界面18，用来显示设备在工作的时候的相关工作信息，能够实现工作人员对设备的工作状态进行实时监控；控制按键19，用来实现工作人员对设备的操控，提高了设备的可操作性。

具体的，所述钢珠24的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述弹簧25始终处于压缩状态。

其中，钢珠24的直径大于凹槽的槽口的最大距离，从而能够防止钢珠24脱离凹槽，从而保证了定位的可靠性；而且，弹簧25始终处于压缩状态，能够保持钢珠24始终位于凹槽的槽口处，保证了实时定位，提高了定位的可靠性。

具体的，所述安装插块23上设有若干金手指20。

其中，金手指20（connectingfinger）是电脑硬件如：（内存条上与内存插槽之间、显卡与显卡插槽等），所有的信号都是通过金手指20进行传送的。金手指20由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指20。从而能够使得中控机构6插入到机架1的内部的时候，实现了很好的信号连接。

具体的，所述第一气缸3上设有距离传感器4，所述距离传感器4位于两个第一气缸3之间。

一种如上所述的用于工业生产的智能双粒铆钉设备的控制系统，包括中央控制模块27、与中央控制模块27连接的距离检测模块28、气缸控制模块29、无线通讯模块30、电机控制模块31、显示控制模块32、按键控制模块33、工作电源模块34和信号采集模块35，所述中央控制模块27为plc；

所述工作电源模块34包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路u1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、可调电阻rp1、电感l1和二极管vd1，所述集成电路u1的型号为lm2579，所述集成电路u1的电源端外接5v直流电压电源，所述集成电路u1的反相输入端通过第三电阻r3、第二电容c2和电感l1组成的串联电路与二极管vd1的阴极连接，所述集成电路u1的反相输入端通过第二电阻r2接地，所述集成电路u1的同相输入端通过第一电阻r1和可调电阻rp1组成的串联电路与二极管vd1的阳极连接，所述集成电路u1的旁路电容连接端通过第三电容c3接地，所述集成电路u1的接地端接地，所述集成电路u1的电流限制端通过第四电阻r4接地，所述集成电路u1的内部三极管的发射极连接端与二极管vd1的阴极连接，所述集成电路u1的电源端通过第一电容c1接地，所述集成电路u1的内部三极管的集电极连接端外接5v直流电压电源。

其中，中央控制模块27，中央控制模块27为plc，也可以是单片机，是用来对设备内的各个模块进行智能化控制，从而实现了设备的智能化控制；距离检测模块28，是用来检测两个物体之间距离的模块，通过采集距离传感器4的检测数据，从而来计算出两个第一气缸3之间的距离，实现了第一气缸3之间的距离的精确调节；气缸控制模块29，是用来控制气缸的模块，在这里，用来控制第一气缸3和第二气缸9的工作，从而实现了压铆的可靠性和升降板8的高度可靠调节；无线通讯模块30，是用来进行无线通讯的模块，这里，工作人员通过无线通讯终端，能够对设备进行远程通讯，进行数据交换，从而实现了工作人员对设备进行远程监控；电机控制模块31，是用来控制电机的模块，在这里，用来控制驱动电机10的工作，从而能够实现两个第一气缸3之间的距离的精确控制；显示控制模块32，是用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面18来显示设备的工作信息；按键控制模块33，是用来对控制按键19的指令进行检测的模块，在这里，用来实现了工作人员对设备能够可靠操控；工作电源模块34，是用来给设备提供稳定工作电压的模块，在这里通过工作电源电路，能够提高设备工作的稳定性；信号采集模块35，是用来采集数据信号的模块，在这里，通过对金手指20传输过来的信号进行采集检测，从而实现了中控机构6的可靠插拔；

其中，在工作电源电路中，集成电路u1的反相输入端通过第二电阻r2对输出电压进行采集、集成电路u1的同相输入端通过第一电阻r1对输出电压进行检测，从而能够对输出电压进行实时监控，再经过集成电路u1进行调节，通过集成电路u1的内部三极管的发射极连接端输出电压信号，提高了输出电压的稳定性。

具体的，所述距离传感器4与距离检测模块28电连接，所述第一气缸3和第二气缸9均与气缸控制模块29电连接，所述驱动电机10与电机控制模块31电连接，所述显示界面18与显示控制模块32电连接，所述控制按键19与按键控制模块33电连接，所述蓄电池36与工作电源模块34电连接，所述金手指20与信号采集模块35电连接。

具体的，所述无线通讯模块30包括蓝牙。

与现有技术相比，该用于工业生产的智能双粒铆钉设备及其控制系统中，驱动电机10通过驱动轴11来同时控制两个传动齿轮14转动，从而实现了两个条形齿的同步移动，实现了两个第一气缸3之间的距离的同步调节，而且，通过定位单元能够实现安装插块23在插入到插槽的内部以后，进行可靠的定位，从而保证了中控机构6能够在机架1上可靠插拔，提高了设备和可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路u1对输出电压进行精确反馈采集，实现了输出电压的稳定性，提高了设备工作的可靠性,在语音控制电路中，集成电路u1的型号为tda1521，其输出功率大，保证了语音信号的可靠性输出，而且具有过热过载短路保护功能，从而提高了系统的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。