专利名称：一种自动拉铆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工领域，具体为一种自动拉铆装置。
背景技术：
抽芯铆钉广泛应用于汽车、航空等领域，目前国内的抽芯铆钉铆接方式主要还是以手工拉铆为主，如采用拉铆枪等等。如申请号为200910132222. 8的中国实用新型专利公开的一种多功能拉铆枪，只能手动将抽芯铆钉放入拉铆枪内，然后进行拉铆，而且拉铆后的铆钉芯杆自由散落，既不能集成到自动化部件中，也对环境造成污染。普通手工抽铆工作方式同时存在着铆接质量受人为因素影响、劳动条件差、效率低下等缺点，难以满足汽车、航空领域需要较高表面加工精度的要求。
实用新型内容要解决的技术问题本实用新型针对目前手动抽铆工作方式存在铆接质量差、效率低、劳动强度大且不能集成到自动化加工部件中的缺点，提出了一种自动拉铆装置。技术方案本实用新型的技术方案为所述一种自动拉铆装置，其特征在于包括拉铆腔、抽铆夹头、动力装置和排芯管；拉铆腔包括壳体和分离式弹性夹头；壳体中开有直通孔和斜孔，斜孔与直通孔相通，斜孔外端安装有接头与外部送铆管相连，分离式弹性接头为由多瓣夹片通过外箍弹性圈形成的空心圆台结构，分离式弹性接头的大口端与壳体直通孔端部固定连接；抽铆夹头包括抽铆腔体、若干夹爪、抽铆盘和大复位弹簧；抽铆腔体头部为开口的空心圆台结构，抽铆腔体中后部为端部封闭的空心圆柱结构；每个夹爪均为从同一圆台结构沿轴向剖开后得到的瓣形结构，所述圆台结构的锥度与抽铆腔体头部空心圆台结构锥度相同，且在圆台结构大端面上开有若干轴向盲孔，所有盲孔深度相同，且所有盲孔中心距圆台结构大端面中心距离相等，每个夹爪上都分布有一个盲孔；抽铆盘为圆盘结构，抽铆盘安装在抽铆腔体中后部，并通过密封圈与抽铆腔体内壁面密封配合，抽铆盘朝向夹爪的一侧面开有若干径向凹槽，凹槽个数与夹爪个数相同，凹槽端部与小复位弹簧一端固连，小复位弹簧另一端与“L”型推杆置于凹槽内一直段的端部固连，“L”型推杆另一直段插入夹爪盲孔内；抽铆盘与抽铆腔体后部内端面通过大复位弹簧连接；动力装置包括安装架和液压缸，安装架为空心结构，安装架一端与壳体直通孔端部固定连接，安装架空心结构内固定有液压缸，液压缸动力输出杆端部与抽铆腔体后部外端面固定连接，在安装架侧壁内还开有轴向的通气孔，通气孔中固定有通气管，通气管一端穿过抽铆腔体后部端面通入抽铆腔体内，通气管另一端接外部高压气源；排芯管一端沿中心轴线方向依次穿过液压缸、抽铆腔体后部端面和抽铆盘，另一端接外部芯杆收集装置。本实用新型的一项优选方案，其特征在于分离式弹性接头为由3瓣相同的夹片通过外箍弹性圈形成的空心圆台结构，且弹性圈分别箍在分离式弹性接头两端部。本实用新型的一项优选方案，其特征在于夹爪为从同一圆台结构沿轴向均勻剖为3瓣后得到的瓣形结构，且所述圆台结构中心有通孔，通孔直径小于待拉铆铆钉芯杆直径。本实用新型的一项优选方案，其特征在于壳体中斜孔与直通孔中心轴线的夹角不大于45度。有益效果本实用新型接受送钉装置送来的抽芯铆钉，在控制系统控制下自动压铆、抽铆以及排芯，实现自动化抽铆，能够集成到自动化转配线中。且相应的控制系统采用传感器控制，控制形式简单、方便、可靠。采用弹性夹片和三爪结构，可接受多种规格铆钉，具有较高的通用性；整体结构尺寸紧凑，可适用于多种工作场合。
图1 本实用新型的结构示意图；图2 分离式弹性夹头结构示意图；图3 抽铆夹头结构示意图；图4:抽铆盘结构示意图；图5:夹爪结构示意图；图6 本实用新型的工作流程示意图；(a)送铆示意图；(b)夹铆示意图；(C)抽铆夹头夹铆示意图；(d)推铆示意图；(e)拉铆示意图。其中1、弹性圈 ’2、夹片；3、壳体；4、接头；5、送铆管；6、液压进油管；7、安装架端盖；8、排芯管紧固螺钉；9、通气管紧固螺钉；10、安装架；11、活塞；12、排芯管；13、通气管； 14、液压缸；15、排芯管双向接头；16、抽铆腔体端盖；17、短管；18、大复位弹簧；19、抽铆盘； 20、小复位弹簧；21、“L”型推杆；22、夹爪；23、抽铆腔体。
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本实用新型实施例本实施例中采用的自动拉铆装置包括有拉铆腔、抽铆夹头、动力装置和排芯管12。参照附图1，拉铆腔包括壳体3和分离式弹性夹头，其中壳体3中开有一个直通孔和一个斜孔，斜孔与直通孔相通，且斜孔中心轴线与直通孔中心轴线相交。直通孔是抽铆夹头的运动区域，斜孔外端用于卡接有接头4，接头4与外部高压气动送铆管5相通，从而需要铆钉就通过外部送铆管5进入斜孔。显然，斜孔的指向应当朝向分离式弹性夹头方向，使得送入的铆钉能够插入分离式弹性夹头。此外，为了有效的将铆钉从斜孔中送入分离式弹性夹头，斜孔与直通孔中心轴线的夹角应当不大于45度，本实施例中采用30度。参照附图 2，分离式弹性夹头为由多瓣夹片2通过外箍弹性圈1形成的空心圆台结构，本实施例中采用了三瓣相同的夹片2，通过三圈弹性圈1分别箍住分离式弹性夹头的两端，分离式弹性接头的大口端与壳体3直通孔端部卡接固定。采用这种分离式弹性接头结构便于抽铆夹头推铆过程中，铆钉中部凸起撑开弹性圈而伸出分离式弹性夹头。参照附图3，抽铆夹头包括有抽铆腔体23、若干个夹爪22、抽铆盘19和大复位弹簧18。抽铆腔体23头部为开口的空心圆台结构，抽铆腔体23中后部为空心圆柱结构，端部采用抽铆腔体端盖16气密闭封闭。夹爪22是铆钉芯杆的夹持部件，参照附图5，每个夹爪22均为从同一圆台结构中沿轴向剖开后得到的瓣形结构，这里为了夹爪能够与抽铆腔体23头部很好的配合，所述的剖开后得到夹爪22的圆台结构的锥度与抽铆腔体23头部空心圆台结构锥度相同，且在该圆台结构大端面上开有若干轴向盲孔，所有盲孔深度相同，且所有盲孔中心距圆台结构大端面中心的距离相等，对应到每个夹爪22上均有一个盲孔。本实施例中采用三瓣夹爪结构，且为了更好的夹持铆钉芯杆，所述的剖开后得到夹爪22的圆台结构中心开有轴向通孔，为了能够普遍适用各种铆钉，通孔直径应当小于现有铆钉规格中的最小芯杆直径。参照附图3和附图4，抽铆盘19为圆盘结构，安装在抽铆腔体23的中后部，并通过密封圈与抽铆腔体23内壁面气密封配合，但抽铆盘19还应当能够在外力作用下沿抽铆腔体23内壁面轴向滑动。抽铆盘19朝向夹爪22的一侧面开有若干径向凹槽，凹槽个数与夹爪个数相同，本实施例中为三个，且凹槽位置与夹爪上盲孔位置对应。凹槽端部与小复位弹簧20 —端固定连接，为了使小复位弹簧不从凹槽内脱出，凹槽的形状为内宽外窄形，小复位弹簧20另一端与“L”型推杆21置于凹槽内一直段的端部固定连接，“L”型推杆21的该直段可在凹槽内沿径向运动，“L”型推杆21的另一直段插入对应夹爪的盲孔内，从而“L” 型推杆21成为将抽铆盘19的轴向运动转为夹爪沿抽铆腔体23头部锥面的运动，从而实现三瓣夹爪的夹持或松开。抽铆盘19与抽铆腔体端盖16之间通过大复位弹簧18连接，其中大复位弹簧18的作用是将抽铆盘19拉回。参照附图1，动力装置包括安装架10和液压缸14，安装架10为空心结构，安装架 10 一端与壳体3直通孔的端部螺钉固定连接，安装架10另一端螺栓固定有安装架端盖7。 液压缸14固定安装在安装架10的空心结构内，液压进油管6通过进油接头穿过安装架10 侧壁通如液压缸14，液压缸14的动力输出杆端部通过螺钉与抽铆腔体端盖16的外端面固定连接，从而液压缸14的动力输出杆可以带动抽铆夹头轴向运动。在安装架10侧壁内还开有轴向的通气孔，通气孔内装有通气管13，通气管13通过通气管紧固螺钉9与安装架端盖7固定连接，通气管13 —端穿过抽铆腔体端盖16通入抽铆腔体23内部，具体为抽铆盘 19与抽铆腔体端盖16之间的空间，通气管13另一端接外部高压气源，通过通入高压气使抽铆盘19运动，进而通过“L”形推杆带动三瓣夹爪22夹持。参照附图1，排芯管12沿中心轴线方向贯穿安装架端盖7、液压缸14，通过排芯管双向接头15连接贯穿抽铆盘19的短管17，短管17的端部靠近夹爪22。为了具有一般通用性，排芯管12和短管17的内径要大于现有铆钉规格中的最大芯杆直径。排芯管12外端接外部芯杆收集装置。参照附图6描述本实用新型的工作过程。以一个铆钉的铆接周期为例，图6(a)显示铆钉处于送铆管内的状态，此时抽铆夹头处于直通孔靠近液压缸的一端；当传感器感触到铆钉受高压送铆气体推动进入直通孔后，控制系统启动自动送铆装置，此时，铆钉由于受
5高压气体驱动，速度较高，经过分离式弹性夹头的缓冲和引导下，被分离式弹性夹头夹持， 如图6(b)所示；此时抽铆夹头仍处于直通孔靠近液压缸的一端；当传感器感知铆钉已经在分离式弹性夹头中处于正确夹持状态后，控制系统启动液压缸中的气压液压增压装置，液压缸中的液压油被抽出，活塞在大气压力作用下推动抽铆夹头轴向向前运动，铆钉芯杆穿过抽铆腔体23头部孔并最终通过短管进入排芯管管口，如图6 (c)所示；此时打开通气管 13的进气阀门，外部高压气通过通气管进入抽铆腔体23内部，使抽铆盘19运动，进而通过 “L”形推杆带动三瓣夹爪22夹持铆钉芯杆，此时抽铆夹头整体继续在活塞推动下轴向向前运动，直到铆钉中部凸起撑开分离式弹性夹头，使得铆钉中部凸起处于分离式弹性夹头外侧，如图6(d)所示；铆钉中部凸起送出后，通气管继续通气，保证三瓣夹爪22继续夹持紧铆钉芯杆，液压缸内开始注入高压液压油，活塞带动抽铆夹头整体快速向后运动，将铆钉芯杆拉断，如图6(e)所示；铆钉芯杆拉断后，通气管进气阀门关闭，排气阀门打开，抽铆盘19 在大复位弹簧作用下向抽铆腔体端盖16运动，同时“L”形推杆在小复位弹簧的作用下使三瓣夹爪松开铆钉芯杆，而此时排芯管外接的真空发生器将处于排芯管端部的铆钉芯杆抽至外部芯杆收集装置，则单个铆钉的铆接周期完成，抽铆夹头恢复原始位置，等待下一铆钉送入。
权利要求1.一种自动拉铆装置，其特征在于包括拉铆腔、抽铆夹头、动力装置和排芯管； 拉铆腔包括壳体和分离式弹性夹头；壳体中开有直通孔和斜孔，斜孔与直通孔相通，斜孔外端安装有接头与外部送铆管相连，分离式弹性接头为由多瓣夹片通过外箍弹性圈形成的空心圆台结构，分离式弹性接头的大口端与壳体直通孔端部固定连接；抽铆夹头包括抽铆腔体、若干夹爪、抽铆盘和大复位弹簧；抽铆腔体头部为开口的空心圆台结构，抽铆腔体中后部为端部封闭的空心圆柱结构；每个夹爪均为从同一圆台结构沿轴向剖开后得到的瓣形结构，所述圆台结构的锥度与抽铆腔体头部空心圆台结构锥度相同，且在圆台结构大端面上开有若干轴向盲孔，所有盲孔深度相同，且所有盲孔中心距圆台结构大端面中心距离相等，每个夹爪上都分布有一个盲孔；抽铆盘为圆盘结构，抽铆盘安装在抽铆腔体中后部，并通过密封圈与抽铆腔体内壁面密封配合，抽铆盘朝向夹爪的一侧面开有若干径向凹槽，凹槽个数与夹爪个数相同，凹槽端部与小复位弹簧一端固连，小复位弹簧另一端与“L”型推杆置于凹槽内一直段的端部固连，“L”型推杆另一直段插入夹爪盲孔内；抽铆盘与抽铆腔体后部内端面通过大复位弹簧连接；动力装置包括安装架和液压缸，安装架为空心结构，安装架一端与壳体直通孔端部固定连接，安装架空心结构内固定有液压缸，液压缸动力输出杆端部与抽铆腔体后部外端面固定连接，在安装架侧壁内还开有轴向的通气孔，通气孔中固定有通气管，通气管一端穿过抽铆腔体后部端面通入抽铆腔体内，通气管另一端接外部高压气源；排芯管一端沿中心轴线方向依次穿过液压缸、抽铆腔体后部端面和抽铆盘，另一端接外部芯杆收集装置。
2.根据权利要求1所述的一种自动拉铆装置，其特征在于分离式弹性接头为由3瓣相同的夹片通过外箍弹性圈形成的空心圆台结构，且弹性圈分别箍在分离式弹性接头两端部。
3.根据权利要求1所述的一种自动拉铆装置，其特征在于夹爪为从同一圆台结构沿轴向均勻剖为3瓣后得到的瓣形结构，且所述圆台结构中心有通孔，通孔直径小于待拉铆铆钉芯杆直径。
4.根据权利要求1所述的一种自动拉铆装置，其特征在于壳体中斜孔与直通孔中心轴线的夹角不大于45度。
专利摘要本实用新型提出了一种自动拉铆装置，包括拉铆腔、抽铆夹头、动力装置和排芯管；拉铆腔是抽铆夹头的运动空间，通过外部送铆管送入铆钉后，抽铆夹头在动力装置的驱动下进行夹铆，推铆和抽铆操作，最后抽出的铆钉芯杆从排芯管中排出。本实用新型能够在控制系统控制下自动压铆、抽铆以及排芯，实现自动化抽铆，能够集成到自动化转配线中。且相应的控制系统采用传感器控制，控制形式简单、方便、可靠。采用弹性夹片和三爪结构，可接受多种规格铆钉，具有较高的通用性；整体结构尺寸紧凑，可适用于多种工作场合。
文档编号B21J15/32GK202037294SQ20112009931
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者刘寰, 李树军, 杨占锋, 沈东莹, 田青山, 秦现生, 谭小群 申请人:西北工业大学