加工球销的滚压铆接的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加工球销的滚压铆接机。它包括机座（1），机座（1）的上方设有主液压缸（2），主液压缸（2）的上方设有液压马达（3），主液压缸（2）的下方设有主轴（4），主轴（4）的轴端设有一滚轮（5）；所述机座（1）的下部设有一固定台（6），固定台（6）上设有一固定球销工件（7）的夹具（8）；所述的主轴（4）上还设有压力传感器（9），压力传感器（9）连接有一PLC控制器（10），PLC控制器（10）连接有一液压控制机构（11），液压控制机构（11）经油路与主液压缸（2）相连。本实用新型通过滚铆加工球销，加工得到的球销具有较高的气密度和精度。
【专利说明】加工球销的滚压铆接机【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铆接机，特别是一种加工球销的滚压铆接机。
【背景技术】[0002]铆接技术作为金属结构零件相互联结的方法，适用于铆钉的联接，零件的翻边和封口、永久连接等。在精密机械、纺织器材、钢制家具、建筑五金、高低压电器、汽摩零配件、五金工具、飞机制造维修等行业中有着广泛的应用。
[0003]转向球销是汽车的重要部件和安全件，对汽车整体的性能起到了关键的作用，因此转向球销在加工上应具有足够的强度、刚度和使用寿命。传统的球销加工方法主要采用直压式热铆接和液压式铆接，然而直压式加工方法(即:铆头在垂直方向作上下运动，利用油缸产生的巨大压力将封盖与球销铸体铆合在一起)存在着加工质量差、质量控制难度大和效率低等缺点，液压式铆接则存在着铆接力过高、铆钉易被镦粗等问题。而且，无论是直压式还是液压式热铆接，都叫作电焊式铆接。电焊式铆接的劳动强度大，铆接后被铆的工件上有剩磁，即使经过退磁处理后仍有残留。这样在工件工作时由于铆接空隙会吸引许多灰尘和污垢，影响使用性能。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种加工球销的滚压铆接机。本实用新型通过滚铆加工球销，加工得到的球销具有较高的气密度和精度，而且本实用新型也提高了球销的强度和光洁度，延长了球销的使用寿命。同时，本实用新型还具有响应速度快、控制精度高、加工成品率高等优点。
[0005]本实用新型的技术方案:一种加工球销的滚压铆接机，包括机座，机座的上方设有主液压缸,主液压缸的上方设有液压马达,主液压缸的下方设有主轴，主轴的轴端设有一滚轮；所述机座的下部设有一固定台，固定台上设有一固定球销工件的夹具；所述的主轴上还设有压力传感器，压力传感器连接有一 PLC控制器，PLC控制器连接有一液压控制机构，液压控制机构经油路与主液压缸相连。
[0006]上述的加工球销的滚压铆接机中，所述的固定台上还设有一测试液压缸，测试液压缸的伸出杆位于夹具的上方；测试液压缸的伸出杆上设有一扭力传感器，扭力传感器经电路与PLC控制器相连，PLC控制器与液压控制机构相连，液压控制机构经油路与液压马达相连。
[0007]前述的加工球销的滚压铆接机中，所述的滚轮的表面光洁度为▽ 9。
[0008]前述的加工球销的滚压铆接机中，所述的滚轮的直径Dp为40_50mm。
[0009]前述的加工球销的滚压铆接机中，所述的PLC控制器还连接有一工控机。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0011](I)通过主液压缸驱动主轴上、下移动，通过液压马达驱动主轴旋转并带动滚轮旋转，从而驱动滚轮将球销端盖滚铆入球销座中，本实用新型不仅提高了球销加工的气密度和精度，而且提高了球销的强度和光洁度，延长了球销使用寿命，使用效果非常优越。
[0012](2)本实用新型在主轴上设有一压力传感器，压力传感器经一 PLC控制器与液压控制机构相连，液压控制机构再与主液压缸相连；本实用新型通过压力传感器检测滚轮受到的压力，当滚轮接触到工件后，压力传感器触发信号给PLC控制器，PLC控制器通过控制液压控制机构调节主轴的进给速度，因此本实用新型可以在滚轮接触工件的过程中，最大限度地避免了滚轮由于施加的压力过大导致工件受损的情况，提高了加工成功率，降低了次品率。
[0013](3)本实用新型在工件的旁边还设有一测试液压缸，且测试液压缸上设置有扭力传感器，在滚轮滚铆工件的过程中，测试液压缸以设定的频率接触工件，扭力传感器将采集到的扭力信息反馈至PLC控制器，当扭力值(也即扭矩值)达到设定值时，PLC控制器发命令信号给液压控制机构，液压控制机构控制主轴快速回退、液压马达集团，测试液压缸复位，并完成加工。本实用新型根据扭力设定值来控制工件铆接的程度，进一步避免了工件由于滚铆压力过大导致的工件受损，降低了次品率，而且比起原先的开环控制具有响应速度较快，控制精度较高的优势，在考虑零件本身公差波动较大的条件，能够将产品扭矩控制在相当小的误差范围内，满足加工一致性的要求。
[0014](4)本实用新型还对滚轮的表面光洁度和直径进行了进一步优化，提高了滚铆球销的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型的连接示意图。
[0017]附图中的标记为:1-机座，2_主液压缸,3_液压马达,4_主轴,5_滚轮,6_固定台，7-球销工件，8-夹具，9-压力传感器，10-PLC控制器，11-液压控制机构，12-测试液压缸，13-扭力传感器，14-工控机。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的限制。
[0019]实施例:一种加工球销的滚压铆接机，构成如图1和图2所示，包括机座1，机座I的上方设有主液压缸2，主液压缸2的上方设有液压马达3，主液压缸2的下方设有主轴4，主轴4的轴端设有一滚轮5，主液压缸驱动主轴上、下移动，液压马达驱动主轴旋转，进而主轴再带动滚轮旋转，由于主轴与滚轮的组合在本领域较为常规，因此不再对两者的具体结构进行赘述；所述机座I的下部设有一固定台6，固定台6上设有一固定球销工件7的夹具8 ;所述的主轴4上还设有压力传感器9，压力传感器9连接有一 PLC控制器10，PLC控制器10连接有一液压控制机构11，液压控制机构11经油路与主液压缸2相连，液压控制机构具有两种功能，一种是通过电液伺服阀控制主轴的进给速度，另一种是通过换向阀控制主轴的进给方向；所述的固定台6上还设有一测试液压缸12，测试液压缸12的伸出杆位于夹具8的上方；测试液压缸12的伸出杆上设有一扭力传感器13,扭力传感器13经电路与PLC控制器10相连，PLC控制器10与液压控制机构11相连，液压控制机构11经油路与液压马达3相连，这里液压控制机构再增加一种功能，即通过设置节流阀调节液压马达的转速和启停。所述的滚轮5的表面光洁度为▽ 9 ;所述的滚轮5的直径Dp为40-50mm。所述的PLC控制器10还连接有一工控机14。
[0020]本实用新型的加工过程，其工作循环设计为“快进一工进一扭力闭环一停止”。
[0021](I)快进过程一主液压缸驱动主轴快速下降，液压马达带动主轴旋转并带动滚轮旋转；当主轴上的压力传感器检测到滚轮与工件接触，压力传感器将信号传至PLC控制器，PLC控制器调节液压控制机构中电液伺服阀的开度，电液伺服阀进而减缓主轴下降速度，快进过程结束；
[0022](2)工进过程一滚轮接触到工件，压力传感器实时检测滚轮与工件接触的压力，并传递至PLC控制器，PLC控制器发出命令信号至液压控制机构的电液伺服阀，电液伺服阀进一步减缓主轴下降速度，主轴缓慢进给，此时进入压力控制闭环回路，并判断是否需要开始扭矩检测；
[0023](3)扭矩闭环一当压力传感器检测到的压力达到一定值时，测试液压测试缸和扭力传感器介入，测试液压缸以设定的频率动作，扭力传感器将采样有效值反馈给PLC控制器，PLC控制器发出命令信号至液压控制机构的电液伺服阀，液压控制机构的电液伺服阀调节开度进一步调节主轴的进给速度，此时进入扭矩控制闭环回路，并判断扭矩值是否达到设定值。
[0024](4)停止一当扭力传感器检测到的扭矩值达到设定值，扭力传感器通过PLC控制器调节液压控制机构，液压 控制机构进而控制测试液压缸停止工作，主液压缸快速回退、液压马达停转，加工完成。
【权利要求】
1.加工球销的滚压铆接机，其特征在于:包括机座(1)，机座(1)的上方设有主液压缸(2)，主液压缸(2)的上方设有液压马达(3)，主液压缸(2)的下方设有主轴(4)，主轴(4)的轴端设有一滚轮(5);所述机座(1)的下部设有一固定台(6)，固定台(6)上设有一固定球销工件(7)的夹具(8);所述的主轴(4)上还设有压力传感器(9)，压力传感器(9)连接有一PLC控制器(10)，PLC控制器(10)连接有一液压控制机构(11 )，液压控制机构(11)经油路与主液压缸(2)相连。
2.根据权利要求1所述的加工球销的滚压铆接机，其特征在于:所述的固定台(6)上还设有一测试液压缸(12)，测试液压缸(12)的伸出杆位于夹具(8)的上方；测试液压缸(12)的伸出杆上设有一扭力传感器(13)，扭力传感器(13)经电路与PLC控制器(10)相连，PLC控制器(10)与液压控制机构(11)相连，液压控制机构(11)经油路与液压马达(3)相连。
3.根据权利要求1或2所述的加工球销的滚压铆接机，其特征在于:所述的滚轮(5)的表面光洁度为▽ 9。
4.根据权利要求1或2所述的加工球销的滚压铆接机，其特征在于:所述的滚轮(5)的直径 Dp 为 40_50mm。
5.根据权利要求1或2所述的加工球销的滚压铆接机，其特征在于:所述的PLC控制器(10)还连接有一工控机(14)。
【文档编号】B21J15/28GK203390149SQ201320517222
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】徐立, 邵威, 夏春林 申请人:浙江大学城市学院