专利名称：一种用于抽芯铆钉的拉铆枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动化机械设备，具体是一种用于自动化安装抽芯铆钉的装置。
背景技术：
抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，须使用专用工具拉铆枪进行铆接。铆接时，铆钉芯棒由专用铆枪拉动，使铆体膨胀，起到铆接作用。这类铆钉特别适用于不便采用普通铆钉(须从两面进行铆接)的铆接场合，故广泛用于建筑、汽车、船舶、飞机、机器、电器、家具
等广品上。通常使用的专用拉铆枪多为手工操作，其工作效率低且铆接质量受人为因素影响，在对表面精度要求较高且工作量较大的领域，显然是不能满足需要的。正因如此，自动拉铆装置得以发展。在公布号为CN102240771A的名称为一种自动拉铆装置的发明申请文件中，披露了一种自动化的拉铆装置，可以实现全自动化的铆钉送入，铆钉拉断及铆芯排出工作，可以大大提高工作效率及铆合质量。但是该结构的拉铆装置在出铆钉夹头模块、拉芯棒夹头模块及动力机构的设计上，不利于更稳定的工作，大致如1、铆钉伸出铆钉夹头是依靠送钉装置的气压将高速运动的铆钉撞开弹性夹头卡入夹嘴，这不仅可能造成铆钉头部变形，也会影响到夹头的使用寿命；2、铆芯夹爪的设计，松开及加紧都全依赖内部气缸动作，对气的联动控制要求较高且结构复杂，需要较多的传感辅助才能实现精准的动作协调配合；3、为夹爪提供气压动力的通气管需要随着夹爪的动作伸缩，其与腔体外的部分在使用过程中，不利于作为机械手臂的装配，会实质性的影响自动化流水线的设计；4、夹爪前进和后退均由液压缸驱动，其能效较高，且相对会影响到工作效率。为了进一步的实现自动化拉铆的稳定性及其相关性能，提高工作能效等，对抽芯铆钉的自动化拉铆装置进行了全新的结构设计。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种可实现全自动拉铆工作且运行性能更稳定的用于抽芯铆钉的拉铆枪。本发明的另一个目的还在于提供一种能效运用更高的拉铆枪。为实现该技术目的，本发明的方案是一种用于抽芯铆钉的拉铆枪，所述抽芯铆钉包括铆体和芯棒，该拉铆枪包括枪体、为枪体提供动力的动力机构、通过气压输送铆钉至枪体的送钉机构以及调控各机构间动作配合的控制机构；枪体包括壳体、安装于壳体前端的出铆钉夹头模块、安装于壳体内的拉芯棒夹头模块和传动模块，其中所述壳体上开有用于与送钉机构连接的进铆钉口，并开有退出拉断芯棒的退料
π ；所述出铆钉夹头模块为一组可开合的夹片构成的中空圆柱腔体，底部为作为铆钉导入端的斜度锥面，固定铆钉的铆钉夹嘴位于底部中心；夹片在锥面未受外力时为紧合状态；
所述拉芯棒夹头模块包括一夹块和一组设有牙纹面的夹爪瓣，所述夹块内部为中空圆台结构的夹腔，夹爪瓣内置于该夹腔内且其外表面与夹腔内表面匹配形成自松夹爪， 夹爪瓣的牙纹面围合成一夹孔，夹爪沿轴向前后活动可实现夹孔孔径的缩张；所述夹爪瓣的两侧边均设有槽孔，两两相邻的夹爪瓣之间的槽孔内装置有张力弹簧，夹爪瓣在未受外力时夹孔为张开状态；所述夹块前端为锥状芯棒导入端；传动模块内置于壳体内，包括拉钉活塞杆、夹爪顶杆、和芯棒顶杆；所述拉钉活塞杆与壳体形成的活塞结构，分别是末端活塞缸和中部活塞缸；所述拉钉活塞杆内部为空腔， 内环套夹爪顶杆；所述芯棒顶杆又环套于夹爪顶杆内，依次构成末端活塞缸内三级活塞结构；所述芯棒顶杆及夹爪顶杆均设置有复位弹簧；所述拉芯棒夹头模块与拉钉活塞杆固定连接；夹爪顶杆可运动至推进夹爪瓣；芯棒顶杆可运动至推进铆钉卡入铆钉夹嘴。作为优选，动力机构包括液压装置及气压装置以及相应的阀门控制装置，所述末端活塞缸为与气压装置连接的气缸，所述中部活塞缸为与液压装置连接的液压缸。作为优选，壳体的进铆钉口前端设有一挡料簧片，该簧片朝向铆钉进入方向张起并形成斜面，铆钉沿斜面滑入壳体后被该挡料簧片顶压固定于壳体内壁。作为优选，壳体的进铆钉口外侧装设有用于与送钉机构连接的铆钉导入管。作为优选，所述壳体的退料口末端设有一退料簧片，该簧片朝向拉断铆芯退出方向下翘并形成斜面，铆钉沿斜面滑离枪体。作为优选，所述壳体的退料口外侧装设有退料导罩。作为优选，所述铆钉夹头模块的夹片内侧设置有夹片止动环，该止动环连接于夹片止动环活塞杆，该活塞杆于中部活塞缸内将该缸分成两部分，与位于其末端侧的拉钉活塞杆之间为液压缸，与位于其前端侧的外壳形成小气缸与气压装置连接；当液压缸加压时该夹片止动环活塞杆前行使夹片止动环锁定夹片；当液压缸失压小气缸加压时夹片止动环打开，夹片可在外力作用下张开。作为优选，所述铆钉夹头模块通过锁紧螺母装配于壳体前端，所述夹片外设有弹性止动胶圈。作为优选，所述自松夹爪顶部装设有一垫环，夹爪顶杆通过该垫环作用推力于自松夹爪。作为优选，所述夹爪瓣为三块横截面为120度的扇形瓣。本发明方案之有益效果在于采用活塞结构的芯棒顶杆配合铆钉夹头模块的斜度锥面，稳定的推入铆钉并夹锁；采用自松夹爪及活塞结构的夹爪顶杆，使夹孔处于常态自动张开状态，便于控制并安全高效；活塞缸分为末端活塞缸和中部活塞缸以区分适用不同强度的动力，拉钉时采用压力较大液压动力，而传动仅需压力较小的气压动力，节约能耗降低设备成本，更进一步在一定压力装置配备的情况下，扩大了设备对铆钉规格的适用范围。本发明进一步改进的挡料簧片的使用，使得铆钉能够得以被暂时固定在壳体内壁，等待导入夹块由芯棒顶杆顶入铆钉夹嘴，而不会滑落回铆钉道入口，避免了空钉操作， 也保障了使用安全。本发明进一步改进的退料簧片，使得被拉断的芯棒能够顺利的在送钉机构的气压吹压下，滑离张开的夹孔并沿簧片斜面滑出壳体进入退料口，避免芯棒卡于壳内影响使用。
图1为本发明使用状态一的原理示意图；图2为本发明使用状态二的原理示意图；图3为本发明使用状态三的原理示意图；图4为本发明使用状态四的原理示意图；图5为本发明之枪体前段部分的纵向剖视图；图6为本发明之枪体前段部分的横向剖视图；图7为本发明中夹爪瓣的结构示意图；图8为本发明的自松夹爪与夹块的组装爆炸图。图中标注分别是1为夹片；2为夹片止动环；3为自松夹爪；4为夹爪顶杆；5为芯棒顶杆；6为挡料簧片；7为拉钉活塞杆；8为夹片止动活塞杆；9为芯棒；10为铆体；11为进铆钉口 ； 12为退料口 ； 13为斜度锥面；14为铆钉夹嘴；15为夹块；16为夹孔；17为槽孔；18 为壳体；19为芯棒导入端；20为簧片凸卡；21为退料簧片；22为退料导罩；23为锁紧螺母； 24为止动胶圈；25为铆钉导入管；26为退料簧片压紧螺丝；31为夹爪瓣；311为牙纹；312 为导入锥口 ；171为张力弹簧。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明用于抽芯铆钉的拉铆枪所涉及的抽芯铆钉包括铆体10和芯棒9构成，如图 5和6中所示，铆钉在未完成铆接时是一体的，完成铆接后芯棒需要断开与铆体分离，以确保被铆接部位的平整美观。本发明最佳实施例的一种用于抽芯铆钉的拉铆枪，如图1所示，它包括枪体I、为枪体提供动力的动力机构、通过气压输送铆钉至枪体的送钉机构II，以及调控各机构间动作配合的控制机构(在本申请中未用图示出，可为现有技术中能够实现该功能的任意技术手段)。枪体I包括壳体18、安装于壳体18前端的出铆钉夹头模块、安装于壳体18内的拉芯棒夹头模块和传动模块。这里所述的出铆钉夹头模块其作用是将铆钉于芯棒位置夹持住，铆身凸起的一端紧靠该模块，另一端置入欲铆接部位，通过拉拽芯棒，使得铆身前端变形，从而固定住被铆接物体，与此同时，通过外力将芯棒拽断，使铆身完全离开。所述拉芯棒夹头模块正是用于夹持芯棒以便于外力拽断之使用；而传动模块的负责对上述出铆钉夹头模块及拉芯棒夹头模块进行动作。在具体的实施例中，枪体的结构如下，结合图5和6 壳体18上开有用于与送钉机构连接的进铆钉口 11，并开有退出拉断芯棒的退料口 12 ；在最佳的实施方式中，退料口的位置设置在枪体的侧边，而进铆钉口的位置于枪体的底部，壳体的进铆钉口 11外侧装设有用于与送钉机构连接的铆钉导入管25。所述壳体的退料口 12外侧装设有退料导罩22。铆钉夹头模块为一组可开合的夹片1构成的中空圆柱腔体，其底部为作为铆钉导入端的斜度锥面13，固定铆钉的铆钉夹嘴14位于底部中心；夹片1在斜度锥面13未受外力时为紧合状态(在最佳实施方式中，采用外套弹性的止动胶圈M实现该功能)；当铆钉被推动时，其铆身头部便作用力于斜度锥面上，在该力的作用下，夹片1向外张开，打开铆钉夹嘴14，直到铆身全部伸出后，夹片在止动胶圈M的作用下紧合，于此，夹紧芯棒，固定住铆钉，进行铆接及芯棒脱离。要注意的是，所述铆钉夹嘴14的口径可以尽可能的小于目前标准铆钉中芯棒最小的棒径，以便能够尽可能的适于不同规格的铆钉。为便于加工制造及维护，铆钉夹头模块通过锁紧螺母23装配于壳体前端。芯棒夹头模块包括一夹块15和一组设有牙纹311面的夹爪瓣31，如图7和8所示， 夹块15内部为中空圆台结构的夹腔(即夹腔的腔壁为锥面)，夹爪瓣31内置于该夹腔内且其外表面与夹腔内表面匹配形成自松夹爪3，夹爪瓣31的牙纹311面围合成一夹孔16， 自松夹爪3沿轴向前后活动可实现夹孔16孔径的缩张；所述夹爪瓣31的两侧边均设有槽孔17，两两相邻的夹爪瓣31之间的槽孔17内装置有张力弹簧171，因为张力弹簧的作用， 夹爪瓣31在未受外力时，会自动的向夹腔后端滑移，从而使得夹孔16张开，反之，在夹爪瓣 31受到推力时，前移至夹腔前端，就收拢夹孔16，从而通过牙纹牢牢咬紧芯棒9，为拉断做准备。为了使得芯棒能够顺利的导入至所述夹孔16，夹块15的前端为锥状芯棒导入端 19，这种结构的作用在于，当夹块移至芯棒时，芯棒将顺着锥面导入至锥底的夹孔16。作为最优选的实施方式，自松夹爪3顶部装设有一垫环，夹爪顶杆4通过该垫环作用推力于自松夹爪3。夹爪瓣31为三块横截面为120度的扇形瓣，当然也可以是其他数量
的夹爪瓣。传动模块内置于壳体18内，它包括拉钉活塞杆7、夹爪顶杆4、和芯棒顶杆5 ；所述拉钉活塞杆7与壳体18形成的活塞结构，分别是末端活塞缸和中部活塞缸，所述拉芯棒夹头模块与拉钉活塞杆7固定连接，其中末端活塞缸是气缸，而中部活塞缸是液压缸，这样设置的目的是以区分适用不同强度的动力，拉钉时采用压力较大液压动力，而传动仅需压力较小的气压动力；即在推动整个拉芯棒夹头模块向前移动时，就通过气压装置向末端活塞缸施压；当夹头夹持住芯棒之后需要后移拉断芯棒时，通过液压装置向中部活塞缸施压，使拉钉活塞杆带动夹块后移大力拽断芯棒。本发明方案中的拉钉活塞杆7的内部为空腔，内环套夹爪顶杆4 ；所述芯棒顶杆5 又环套于夹爪顶杆4内，依次构成末端活塞缸内三级活塞结构；所述芯棒顶杆及夹爪顶杆均设置有复位弹簧；当末端活塞缸被气压装置施压时，气压同时作用于芯棒顶杆5和夹爪顶杆4，驱动他们一起前行，对铆钉进行相应的动作，诸如夹爪顶杆4可运动至推进夹爪瓣 31 ；芯棒顶杆5可运动至推进铆钉卡入铆钉夹嘴14。具体动作过程将在后段进行详述。动力机构包括辅助小液压装置III、主液压装置IV、相应的气压阀门控制装置V， 所述末端活塞缸为与气压装置连接的气缸，所述中部活塞缸为与液压装置连接的液压缸。如图5所示，为了使得铆钉能够得以被暂时固定在壳体内壁，等待导入夹块由芯棒顶杆顶入铆钉夹嘴，而不滑落回铆钉道入口，避免空钉操作，保障使用安全，壳体18的进铆钉口 11前端设有一挡料簧片6，该簧片6朝向铆钉进入方向张起并形成斜面，铆钉沿斜面滑入壳体后被该挡料簧片6顶压固定于壳体18内壁，最佳实施例中的挡料簧片是通过簧片凸卡20卡在枪体内，结构简单，便于更换。如图6所示，为了使得被拉断的芯棒9能够顺利的在送钉机构的气压吹压下，滑离张开的夹孔16并滑出壳体进入退料口 12，避免芯棒卡于壳内影响使用，壳体的退料口 12末端设有一退料簧片21，该簧片朝向拉断铆芯退出方向下翘并形成斜面，铆钉沿斜面滑离枪体；最佳实施例中的退料簧片21是通过退料簧片压紧螺丝沈压紧在枪体内，结构简单，便于更换。在具体的最佳实施方式中，铆钉夹头模块的夹片1内侧设置有夹片止动环2，该止动环2连接于夹片止动环活塞杆8，该活塞杆8于中部活塞缸内将该缸分成两部分，与位于其末端侧的拉钉活塞杆7之间为液压缸，与位于其前端侧的外壳形成小气缸与气压装置连接；当液压缸加压时该夹片止动环活塞杆前行使夹片止动环2锁定夹片1 ；当液压缸失压小气缸加压时夹片止动环打开，夹片可在外力作用下张开。这样的自锁结构进一步的增加了拉铆枪的工作稳定性，避免了运行时可能出现的将铆身再次拉回壳体内的现象。本发明的拉铆枪在使用时，其主要由一下四组动作循环工作动作一，参照图1，拉铆枪通过阀门将气压装置联通使高压气体进入末端活塞缸， 气压推动拉钉活塞杆7向前，将铆钉的芯棒套入夹孔16中；与此同时芯棒顶杆5亦在气压的作用下向前动作，顶住芯棒并继续将铆钉的铆身顶出夹片，使铆钉夹嘴夹住芯棒。此时， 铆钉夹头模块的夹片止动环2在夹片止动活塞杆的作用下将夹片1锁在其咬边处。夹爪顶杆4亦在气压的作用下推动自松夹爪3向前进而缩小夹孔16将芯棒9咬紧锁住。动作二，参见图2，当夹块要紧锁住芯棒9之后，主液压装置IV对中部活塞缸施压， 使拉钉活塞杆7带动夹块后移大力拽断芯棒。动作三，参见图3，拉钉活塞杆7被液压驱动位移至退钉的退料口位置。此时，气压阀门打开，末端活塞缸失压，芯棒顶杆5和夹爪顶杆4在回复弹簧的作用下自动松开，自松夹爪3在张力弹簧的张力下使夹爪瓣后移打开夹孔进而放开芯棒9。与此同时，第二颗铆钉被高压气体从送钉机构送入枪体，同时高压气体冲入将拉断的芯棒9从退料口喷出。动作四，参见图4，第二颗抽芯铆钉冲入进铆钉口后在气压的作用下沿挡料簧片6 滑入铆钉夹头模块内，挂在挡料簧片6上，此时阀门打开高压气体进入末端活塞缸，拉钉活塞杆7向前，运动将芯棒9顶入自松夹爪3的夹孔内，衔接动作一做循环动作。以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于抽芯铆钉的拉铆枪，所述抽芯铆钉包括铆体和芯棒，该拉铆枪包括枪体、为枪体提供动力的动力机构、通过气压输送铆钉至枪体的送钉机构以及调控各机构间动作配合的控制机构，其特征在于枪体包括壳体、安装于壳体前端的出铆钉夹头模块、安装于壳体内的拉芯棒夹头模块和传动模块，其中所述壳体上开有用于与送钉机构连接的进铆钉口，并开有退出拉断芯棒的退料口 ；所述出铆钉夹头模块为一组可开合的夹片构成的中空圆柱腔体，底部为作为铆钉导入端的斜度锥面，固定铆钉的铆钉夹嘴位于底部中心；夹片在锥面未受外力时为紧合状态；所述拉芯棒夹头模块包括一夹块和一组设有牙纹面的夹爪瓣，所述夹块内部为中空圆台结构的夹腔，夹爪瓣内置于该夹腔内且其外表面与夹腔内表面匹配形成自松夹爪，夹爪瓣的牙纹面围合成一夹孔，夹爪沿轴向前后活动可实现夹孔孔径的缩张；所述夹爪瓣的两侧边均设有槽孔，两两相邻的夹爪瓣之间的槽孔内装置有张力弹簧，夹爪瓣在未受外力时夹孔为张开状态；所述夹块前端为锥状芯棒导入端；传动模块内置于壳体内，包括拉钉活塞杆、夹爪顶杆、和芯棒顶杆；所述拉钉活塞杆与壳体形成的活塞结构，分别是末端活塞缸和中部活塞缸；所述拉钉活塞杆内部为空腔，内环套夹爪顶杆；所述芯棒顶杆又环套于夹爪顶杆内，依次构成末端活塞缸内三级活塞结构； 所述芯棒顶杆及夹爪顶杆均设置有复位弹簧；所述拉芯棒夹头模块与拉钉活塞杆固定连接；夹爪顶杆可运动至推进夹爪瓣；芯棒顶杆可运动至推进铆钉卡入铆钉夹嘴。
2.根据权利要求1所述的拉铆枪，其特征在于动力机构包括液压装置及气压装置以及相应的阀门控制装置，所述末端活塞缸为与气压装置连接的气缸，所述中部活塞缸为与液压装置连接的液压缸。
3.根据权利要求2所述的拉铆枪，其特征在于所述壳体的进铆钉口前端设有一挡料簧片，该簧片朝向铆钉进入方向张起并形成斜面，铆钉沿斜面滑入壳体后被该挡料簧片顶压固定于壳体内壁。
4.根据权利要求3所述的拉铆枪，其特征在于所述壳体的进铆钉口外侧装设有用于与送钉机构连接的铆钉导入管。
5.根据权利要求2所述的拉铆枪，其特征在于所述壳体的退料口末端设有一退料簧片，该簧片朝向拉断铆芯退出方向下翘并形成斜面，铆钉沿斜面滑离枪体。
6.根据权利要求5所述的拉铆枪，其特征在于所述壳体的退料口外侧装设有退料导罩。
7.根据权利要求2所述的拉铆枪，其特征在于所述铆钉夹头模块的夹片内侧设置有夹片止动环，该止动环连接于夹片止动环活塞杆，该活塞杆于中部活塞缸内将该缸分成两部分，与位于其末端侧的拉钉活塞杆之间为液压缸，与位于其前端侧的外壳形成小气缸与气压装置连接；当液压缸加压时该夹片止动环活塞杆前行使夹片止动环锁定夹片；当液压缸失压小气缸加压时夹片止动环打开，夹片可在外力作用下张开。
8.根据权利要求7所述的拉铆枪，其特征在于所述铆钉夹头模块通过锁紧螺母装配于壳体前端，所述夹片外设有弹性止动胶圈。
9.根据权利要求2所述的拉铆枪，其特征在于所述自松夹爪顶部装设有一垫环，夹爪顶杆通过该垫环作用推力于自松夹爪。
10.根据权利要求2所述的拉铆枪，其特征在于所述夹爪瓣为三块横截面为120度的扇形瓣。
全文摘要
本发明公开了一种用于抽芯铆钉的拉铆枪，包括枪体、动力机构、送钉机构以及控制机构；枪体包括壳体、出铆钉夹头模块、拉芯棒夹头模块和传动模块。本发明方案之有益效果在于采用活塞结构的芯棒顶杆配合铆钉夹头模块的斜度锥面，稳定的推入铆钉并夹锁；采用自松夹爪及活塞结构的夹爪顶杆，使夹孔处于常态自动张开状态，便于控制并安全高效；活塞缸分为末端活塞缸和中部活塞缸以区分适用不同强度的动力，拉钉时采用压力较大液压动力，而传动仅需压力较小的气压动力，节约能耗降低设备成本，更进一步在一定压力装置配备的情况下，扩大了设备对铆钉规格的适用范围。
文档编号B21J15/38GK102527907SQ201210030200
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月12日 优先权日2012年2月12日
发明者石纯龙, 舒适, 谭军, 贾长峰 申请人:深圳市君奕豪科技有限公司