一种全自动铆接装置及方法与流程

本发明涉及一种全自动铆接装置，具体涉及一种自动送钉上铆抽芯的铆接装置及方法。

背景技术：

目前，市场上铆接装置主要有几下大类：传统的手动机械式铆接装置、半自动铆接装置和自动铆接装置。其中传统的手动机械式铆接装置，靠人工取料及铆接，费时费力，工作效率低；半自动铆接装置也是市面上流通最广，通常直接叫成自动铆接装置，但实际依然是靠人工取料，依靠气动元件或其它元件完成铆接，工作效率依然低；最后一类自动铆接装置能自动完成取料与铆接，但这类铆接装置为固定安装的设备，装备比较大，对制件有一定要求，笨重不具灵活性，造价高、推广难，只在航空等领域内的大型制件上应用比较多。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种尺寸小、成本低、轻便的全自动铆接装置，其能够实现自动送料、上铆，适用不同的制件及不同的应用场合。以此降低人工劳动的强度，提高工作效率，以满足不断发展的工业需求。

根据本发明的第一方面，提供了一种全自动铆接装置，所述全自动铆接装置包括自动选料装置、增压装置、枪体、张合机构、拾取机构以及控制系统，其中，

所述自动选料装置包括震动盘、导料轨道、过度导槽、分选机构和送钉机构，所述震动盘通过所述导料轨道与所述过渡导槽连接，所述过渡导槽的与所述导料轨道连接的一端设置有所述分选机构，所述过渡导槽的另一端设有所述送钉机构；

所述枪体包括枪管、枪体进气口、进料管、油缸、气室、多个活塞和控制开关，所述进料管用于接收来自所述送钉机构的铆钉，所述油缸和所述气室之 间通过活塞相互密封地连接，且所述油缸设有通油口，所述气室设有进气口，所述活塞上均设有活塞杆；，

所述张合机构包括安装在所述枪体一端的螺母，所述螺母上设置有张合瓣，所述张合瓣能够打开以供铆钉通过或锁紧以夹持铆钉；

所述拾取机构包括前置止回元件、拉拔套、三瓣架和安装于所述三瓣架上的锁紧三瓣，所述前置止回元件设置在所述枪体内的接近所述张合机构的一端，所述拉拔套、三瓣架和锁紧三瓣设置在所述活塞杆的接近所述张合机构的一端，使得铆钉的一端能够通过所述拉拔套进入所述锁紧三瓣并被所述锁紧三瓣夹紧；

所述增压装置包括油压腔、气压腔和间隔活塞，所述油压腔通过油管与所述油缸的所述通油口相连，且所述气压腔的底端设置有进气口；其中，

所述自动选料装置用于将铆钉自动有序地输送至所述枪体，所述铆钉进入所述枪体后，所述张合机构、所述拾取机构和所述增压装置通过所述控制系统的控制协同完成自动铆接。

在一优选实施例中，所述控制系统包括控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器件、气动元器件、开关类器件以及电器保护器件。

在一优选实施例中，所述进料管设置在枪管上并与所述枪管连通，且所述进料管与所述枪管呈10°～30°的夹角。

在一优选实施例中，所述枪管内设有限位卡槽装置，使得各个活塞不能相对于所述枪管周向旋转，而只能相对于所述枪管轴向平移。

在一优选实施例中，所述送钉机构的顶端连接有软管接头，所述软管接头的顶端通过软管与所述枪体的所述进料管连通；

所述送钉机构的下端连接有气缸，所述气缸中设置有可以活动至所述软管接头底部的送钉活塞杆；

所述自动选料装置还设有送料气缸，通过所述送料气缸的进气/排气操作，使得送钉活塞杆向上/向下运动；

所述送钉活塞杆的底部设置有进气口，气缸通过进气口的进气操作来输送铆钉，进气口进气时，位于软管接头底部的铆钉能够被高气压冲至枪体进料管中。

在一优选实施例中，所述前置止回元件的侧面结构为从接近所述张合机构 的一侧向远离所述张合机构的另一侧逐渐变宽的锥形结构，所述锥形结构能够阻止所述被所述张合结构夹紧的铆钉朝远离所述张合机构的方向移动。

在一优选实施例中，所述多个活塞包括第一活塞(40)、第二活塞(42)、第三活塞(43)和第四活塞(41)，其中

所述第一活塞(40)和第二活塞(42)套在所述枪体内且所述第二活塞(42)的活塞杆密封地从所述第一活塞(40)中间穿过，所述第三活塞(43)和所述第四活塞(41)密封地从所述第二活塞中穿过且所述第三活塞(43)的活塞杆密封地从所述第四活塞(41)中穿过；

所述枪体距离所述张合机构较远的一侧设有后盖，所述气室设置接近所述后盖的位置处，所述油缸设置在所述气室的上游。

在一优选实施例中，所述张合瓣上设置有锁紧槽和复位元件，所述锁紧槽用于锁定铆钉，所述复位元件用于铆钉释放后使得所述张合瓣复位。

根据本发明的第二方面，提供了一种全自动铆接方法，所述方法采用如前文所述的全自动铆接装置，所述方法包括步骤：

(1)通过所述震动盘的使得铆钉震动，经由所述导料轨道输送至所述分选机构；

(2)所述分选机构以预设的时间间隔将铆钉输送至所述过渡导槽，进而送入所述送钉机构；

(3)将所述铆钉经由所述送钉机构送入所述枪体中，且使得所述铆钉经过所述前置止回元件进入所述张合瓣且将所述铆钉的帽端锁在所述张合瓣的端口处；

(4)使所述气室的进气口打开，所述气室中进气而增大压强，推动所述第二活塞(42)和所述第三活塞(43)运动，使得所述拉拔套运动至所述控制开关的位置，同时所述第二活塞(42)推动所述第四活塞(41)，使得所述第四活塞(41)的顶端运动至所述锁紧三瓣的位置；

(5)使所述枪体进气口打开，空气从所述枪体进气口进入所述枪体，推动所述第一活塞(40)朝向所述气室的方向运动，使得所述张合瓣解锁；

(6)使所述铆钉的尾端通过所述拉拔套进入所述锁紧三瓣并被所述锁紧三瓣夹紧；

(7)使所述第三活塞(43)的活塞杆顶端推动铆钉尾端前行，所述张合瓣向外扩张，所述铆钉顶开张合瓣，所述张合瓣通过复位元件还原至夹紧状态；

(8)使所述增压装置的进气口打开，气体进入所述气压腔并推动间隔活塞，从油压腔中被挤出的油通过所述油管和所述通油口进入所述油缸内，同时所述气室的进气口排气，

(9)使所述第一活塞(40)进一步向前运行，锁紧所述张合瓣，所述第二活塞(42)进一步向后(朝向所述气室的方向)移动，锁紧三瓣锁紧所述铆钉的尾端进而拉断所述铆钉；

(10)将铆钉被拉断后，使锁紧三瓣放松，铆钉的帽端部分被打出并打在待铆接的对象上，而铆钉的尾端部分通过所述窗口排出枪体外。

较佳地，所述HMI人机交互设备能够对所述铆接装置的自动铆接进行全程控制与监测，控制系统智能对紧急情况进行处理。

本发明的全自动铆接装置尺寸小、成本低、轻便，其能够实现自动送料、上铆，适用不同的制件及不同的应用场合，打大降低人工劳动的强度，提高了工作效率，可满足不断发展的工业需求。

附图说明

图1为根据本发明实施例的全自动铆接装置的整体装备图，其中部分结构以侧剖视图示出；

图2为图1中的全自动铆接装置的枪体结构的放大的侧剖视图；以及

图3为图1中的全自动铆接装置的枪体结构的俯视剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

本发明人经过长期而深入的研究，提供了实现一种自动完成取料与铆接的全自动铆接装置，所述的装置可以在完全无需人工操作的情况下进行自动送钉、上铆、抽芯，轻便灵活，适用不同的制件及不同的应用场合，以此降低人工劳动的强度，提高工作效率，以满足不断发展的工业需求。基于上述发现， 发明人完成了本发明。

图1示出了本发明的全自动铆接装置的整体装备图，其中部分结构以侧剖视图示出。如图1所示，本发明的全自动铆接装置包括自动选料装置A、增压装置B、枪体C、张合机构D、拾取机构E以及控制系统(图未示)。

自动选料装置A包括震动盘1、导料轨道4、过渡导槽6、分选机构2以及送钉机构12。其中，震动盘1通过导料轨道4与过渡导槽6连接，过渡导槽6与导料轨道4连接的一端设置有分选机构2，过渡导槽6的另一端设有送钉机构12，送钉机构12的顶端连接有软管接头13，送钉机构12的下端连接气缸9，气缸9中设置有可以活动至软管接头13底部的活塞杆8，活塞杆8的底部设置有进气口7，气缸9通过进气口7的进气操作来输送铆钉。

铆钉通过在震动盘1上的震动可保持帽朝上、钉朝下的有序姿态进入导料轨道4并随着导料轨道4运动至分选机构2，分选机构2能够以预设的时间间隔每隔一段时间分别将一枚铆钉3保持前述有序姿态地输送至过渡导槽6，进而送入送钉机构12的腔体内。铆钉3进入送钉机构12的腔体内后，活塞杆8向上运动可以将铆钉3顶至软管接头13的底部。

自动选料装置A还设置有送料气缸，通过所述送料气缸的进气/排气操作，使得送钉活塞杆8向上/向下运动，软管接头13的顶端通过软管16与枪体结构的枪体进料管21连通。进气口7进气后，位于软管接头13底部的铆钉能够被高气压冲至枪体进料管21中。

枪体C包括枪管60、进料管21、气油混合缸38、第一活塞40、第二活塞42、第三活塞43和第四活塞41。进料管21设置在枪管60上且与枪管60呈10°～30°的夹角α。所述第一活塞40和第二活塞42套在所述枪体内且所述第二活塞42的活塞杆密封地从所述第一活塞40中间穿过，所述第三活塞43和所述第四活塞41密封地从所述第二活塞中穿过且所述第三活塞43的活塞杆密封地从所述第四活塞41中穿过；所述气油混合缸38包括油缸34和气室35，所述枪体距离所述张合机构较远的一侧设有后盖36，所述气室设置接近所述后盖的位置处，所述油缸设置在所述气室的上游。

油缸34的左端和右端分别设置有第一活塞40和第二活塞42，第二活塞42的活塞杆设有限位销53，第二活塞42内还设有限位槽54，第二活塞42的末端安装有螺塞，油缸34通过活塞等部件与枪体的其他部分密封，气室35也与枪体的其他部分密封。枪管60内设有限位卡槽装置，使得各个活塞不能相 对于枪管60周向旋转，而只能相对于枪管60轴向平移。如图1-2所示，枪体C的靠近中间位置处设有枪体进气口32，所述枪体进气口32打开后进气，可推动所述第一活塞向右运动。如图3所示，在枪体的一侧设有窗口50，全自动铆接装置工作的过程中，当所述窗口50受所述控制系统的控制能够依据铆接进程而打开或关闭。

张合机构D包括安装在枪体一端的螺母29，螺母29上设置有三瓣张合瓣31，张合瓣31上设置有锁紧槽30和有复位元件28。

拾取机构E包括设置在枪体顶端的前置止回元件22，前置止回元件22设有复位元件23。如图1-2所示，前置止回元件22的侧面结构为从左至右逐渐变宽的锥形结构，该结构有利于铆钉从右端通过其向左端移动，而不利于铆钉通过其从左端向右端移动。在活塞杆顶端设置拉拔套25、三瓣架27及锁紧三瓣26，其中拉拔套25与锁紧三瓣26角度吻合。

增压装置B包括油压腔45、气压腔46和间隔活塞，其中油压腔45通过油管10与油缸34上设置的通油口33相连，且气压腔46的底端设置有进气口47。

如前文所述地，当铆钉被高气压冲至枪体进料管21中后，铆钉经前置止回元件22进入张合瓣31，并被锁在张合瓣31的端口处。此时，枪体C中气室35的进气口37打开，腔体35进气，推动活塞42、活塞前行，拉拔套25运行至控制开关49的位置处时，枪体进气口32打开并进气，推动第一活塞40向下游运动，三瓣张合瓣31解锁，第二活塞42、第三活塞43继续前行，第四活塞41的活塞杆顶端顶到锁紧三瓣26，铆钉尾端通过设置在第二活塞42的活塞杆顶端的拉拔套25，进入锁紧三瓣26，锁紧三瓣26通过弹簧拾取铆钉尾端，第三活塞43的活塞杆的顶端顶住铆钉尾端前行，三瓣张合瓣31向外扩张，张合瓣31顶开，铆钉顶出张合瓣口，张合瓣31还原并夹紧。

接着，增压装置B的进气口47打开，气体进入，推动间隔活塞，从油压腔45中被挤出的油通过油管10和通油口33进入油缸34内，推动第一活塞40、第二活塞42沿相反方向移动以扩张油缸34。同时进气口37放气，第一活塞40向前运动锁紧张合瓣31，第二活塞42向后运动锁紧机构锁紧铆钉尾端。铆钉的左端被张合瓣31夹紧，而右端(尾端)被锁紧三瓣26夹紧并向右拉，铆 钉被拉断后，锁紧三瓣26放松，铆钉的前端(图中对于左端)部分被打出并打在待铆接的对象上，而铆钉的尾端部分通过窗口50排出枪体外，如此完成一次自动铆接。

本发明的全自动铆接装置的控制系统包括控制器、HMI人机交互设备、位置检测元器件、气动元器件、开关类器件以及电器保护器件。HMI人机交互设备能够对铆钉装置的自动铆接进行全程控制与监测，控制系统智能对紧急情况进行处理。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。