本发明涉及铆压设备的技术领域，尤其是涉及一种工艺孔钢球铆压压头及其铆压方法。
背景技术：
在液压系统中，机械零部件逐渐趋于轻量化和模块化，为了提升机械加工效率，液压元件中，为了配合产品的加工工艺，在产品上开设的工艺孔的数量越来越多。为避免工艺孔对产品加工所产生的影响，在对产品进行加工时，采用铆压钢球填堵工艺孔。目前，采用钢球填堵工艺孔主要有以下两种方法：人工压装和自动化设备铆压，两种方法均需要开发特定的压头来实现钢球填堵，并且自动化设备一般采用通过式传感器来判断钢球的有无，以防止无钢球的情况下进行压装时，避免了损伤工件。
上述现有技术中的方法填堵工艺孔，具有以下缺点：
①在液压系统中，钢球用于填堵工艺孔，钢球填堵在工艺孔内部中间位置，无法承受液压系统的内部高压液体的压力，容易出现泄漏失效的现象；
②采用压头直接铆压工艺孔，由于工艺孔的内孔材料被铆压变形，内孔材料容易与压头粘结，压头提升时，带起工件，从而造成工件损伤，同时也影响了压装的质量；
③手动压装时，不具备直径防错及判断钢球有无的功能，采用人工防错，可靠性极低，特别是在钢球直径种类较多的压装过程中，比较容易发生钢球种类错误及无钢球压入的现象，从而损坏母体工件，导致报废；
④自动化压装设备一般采用通过式传感器来判断的钢球有无，并且为了增加判断的准确性，通常采用增加传感器的数量的方法，虽然增加了判断的准确性，但是，也增加了整个设备的制造成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种工艺孔钢球铆压压头，以解决现有技术中存在的，钢球无法承受内部压力容易出现泄露；工艺孔的内孔材料容易与压头粘接造成工件损坏；没有钢球判断功能，容易损坏工件母体；通过传感器判断钢球的有无，设备的制造成本高的技术问题。
本发明还提供一种铆压方法，以解决现有技术中，不能准确判断钢球的有无，造成工件损坏的技术问题。
本发明提供的一种工艺孔钢球铆压压头，包括压头本体、退料头、压力检测装置和位移检测装置；
所述退料头连接在所述压头本体的一端，用于与工件母体的工艺孔表面配合，所述退料头的侧面设有便于钢球进入的自动上料通道；
所述压力检测装置连接在所述压头本体的另一端，对所述压头本体的下压力进行检测，从而对钢球的铆压力进行检测；
所述位移检测装置连接在所述压头本体另一端的侧面，对所述压头本体的移动距离进行检测，从而对钢球的压入距离进行检测。
进一步的，所述退料头的一端设有向内凹陷的限位槽，所述压头本体活动连接在所述限位槽内。
进一步的，所述压头本体包括压头、压头固定套和压头座；
所述压头的一端活动连接在所述限位槽内，所述压头的另一端连接所述压头固定套，所述压头座连接在所述压头固定套内；
所述压力检测装置连接在所述压头座上，所述位移检测装置连接在所述压头座的侧面。
进一步的，所述压头的一端设有加长柱，所述限位槽内设有加长孔；
所述加长柱在所述加长孔内活动连接；所述自动上料通道与所述加长孔相连通。
进一步的，还包括施力装置；
所述施力装置连接在所述压力检测装置上，对所述压力检测装置施加所需的压力。
进一步的，还包括退料装置；
所述退料装置连接在所述压头本体的侧面，对工件母体压紧固定，便于所述退料头拔出。
进一步的，所述退料装置包括第一支撑板、第二支撑板、导向柱和弹性件；
所述第一支撑板连接在所述退料头上，所述第二支撑板连接在所述压头本体上；所述导向柱的一端通过第一连接件连接在所述第一支撑板上，所述导向柱的另一端穿过所述第二支撑板；所述弹性件套接在所述导向柱上，并且所述弹性件的一端抵接在所述第一支撑板上，所述弹性件的另一端抵接在所述第二支撑板的一端面。
进一步的，所述导向柱的另一端设有限位盖和减震垫；
所述限位盖通过第二连接件连接在所述导向柱的另一端，所述减震垫连接在所述限位盖和所述导向柱的另一端之间。
进一步的，所述退料装置还包括调节轴套；
所述调节轴套套接在所述导向柱上，并且所述调节轴套的一端抵接在所述第二支撑板的另一端面，所述调节轴套的另一端抵接在所述减震垫上，通过改变调节轴套的高度从而改变所述弹性件的弹性力，从而调节退料力。
本发明还提供一种铆压方法，包括如下步骤：
a、压头本体第一次下压
利用所述施力装置对所述压头本体向下加压，使所述退料头与工件母体的表面配合，并且所述加长孔与工件母体的工艺孔相对设置；
b、钢球上料
将所述钢球沿着所述自动上料通道进行上料，钢球自动下落定位在工件母体的工艺孔上端；
c、压头本体第二次下压
利用所述施力装置再次对所述压头本体向下加压，所述弹性件收缩；
利用所述压力检测装置和所述位移检测装置对钢球上料是否成功即钢球有无进行判断：
所述位移检测装置实时监测所述压头本体的下压位移，达到预定的目标位移后，所述压力检测装置输出压头压力值；
如果所述压力检测装置所检测的钢球压力值在规定的临界值范围内，则钢球上料失败，则继续下一步加压，
d、压头本体第三次下压
根据第二次加压中的判定结果，如果可以继续加压，则利用所述施力装置继续对所述压头本体向下加压，所述弹性件收缩，所述加长柱进入所述加长孔内，将钢球铆压入工件母体的工艺孔内，利用所述压力检测装置和所述位移检测装置对钢球铆压是否成功进行判断：
所述压力检测装置实时监测所述压头本体的下压压力，达到预定的目标压力后，所述位移检测装置输出压头位移值；
如果所述位移检测装置所检测的钢球位移值在规定的临界值范围内，则压装成功，所述压头本体退回；
如果所述位移检测装置所检测的钢球位移值不在规定的临界值范围内，则钢球压装失败，所述压头本体退回；
e、压头本体退回
所述施力装置的输出压力减小，所述加长柱退出所述加长孔，所述弹性件释放，所述第二支撑板的位置不动，所述压头本体上升，钢球铆压完成，压装结束。
本发明提供的一种工艺孔钢球铆压压头，所述压头本体的一端连接所述退料头，所述退料头用于与工件母体的工艺孔配合，铆压后，所述退料头能够防止工艺孔的母体材料与压头之间的粘连，从而对工件进行了保护；在所述退料头的侧面设有自动上料通道，便于钢球沿着所述自动上料通道进行上料作业；所述压力检测装置连接在所述压头本体的另一端，利用所述压力检测装置对所述压头本体的下压力进行检测，从而能够对钢球的铆压力进行准确判断，同时，所述压力检测装置还可以根据不同的耐压管路，调节铆压力的输出，实时检测输出的压力值；所述位移检测装置连接在所述压头本体的另一端侧面，利用所述位移检测装置对钢球的压入距离进行检测，保障管路能够承受一定的压力，从而对钢球的压入距离值进行准确判断。本发明利用退料头与工件母体配合，避免内孔材料与压头粘连，利用所述压力检测装置和位移检测装置对钢球的压入值进行判断，使钢球准确的压入工艺孔内部上端位置，整体的制造成本低廉。
本发明还提供一种铆压方法，依次采用压头本体第一次下压、钢球上料、压头本体第二次下压判断钢球有无、压头本体第三次下压和压头本体退回，使钢球准确快速的压装，所述压力检测装置和位移检测装置对钢球上料有无及压入值进行检测，从而提高了钢球的压装效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头的俯视图；
图3为图2中沿a－a方向的剖视图；
图4为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头和工件母体连接的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的钢球上料的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的钢球铆压入工件母体时的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的钢球铆压入工件母体后加长柱拔出的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的钢球铆压后的状态示意图；
图9为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头的铆压方法流程图。
图标：100－压头本体；200－退料头；300－压力检测装置；400－位移检测装置；500－钢球；600－施力装置；700－退料装置；800－工件母体；101－压头；102－压头固定套；103－压头座；104－加长柱；201－自动上料通道；202－限位槽；203－加长孔；701－第一支撑板；702－第二支撑板；703－导向柱；704－弹性件；705－限位盖；706－减震垫；707－调节轴套。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头的俯视图；图3为图2中沿a－a方向的剖视图；图4为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头和工件母体连接的结构示意图。
如图1～4所示，本发明提供的一种工艺孔钢球铆压压头，包括压头本体100、退料头200、压力检测装置300和位移检测装置400；
所述退料头200连接在所述压头本体100的一端，用于与工件母体800的工艺孔表面配合，所述退料头200的侧面设有便于钢球500进入的自动上料通道201；
所述压力检测装置300连接在所述压头本体100的另一端，对所述压头本体100的下压力进行检测，从而对钢球500的铆压力进行检测；
所述位移检测装置400连接在所述压头本体100另一端的侧面，对所述压头本体100的移动距离进行检测，从而对钢球500的压入距离进行检测。
在图4中，压头本体100的下端连接退料头200，退料头200用于与工件母体800的工艺孔的上表面配合，防止铆压后的工艺孔母体材料与压头本体100相粘接，对工件造成的损坏。
在退料头200的侧壁设置自动上料通道201，便于钢球500沿着自动上料通道201进行自动上料。
压力检测装置300连接在压头本体100的上端，根据不同的耐压管路，调节施力装置600的铆压力输出，利用压力检测装置300对钢球500的铆压力进行检测，同时，压力检测装置300可实时检测钢球500的铆压力，以便随时对钢球500的铆压力进行判断。
位移检测装置400可检测钢球500铆压时的压入距离，保障管路承受一定的压力，并实时监测压头下压为绝对位移。
压力检测装置300采用压力传感器，位移检测装置400采用光栅尺位移传感器。
进一步的，所述退料头200的一端设有向内凹陷的限位槽202，所述压头本体100活动连接在所述限位槽202内。
在图4中，退料头200的上端设有向下凹陷的限位槽202，以使压头本体100的下端能够在限位槽202内沿着竖直方向运动，从而对钢球500施加铆压力。
进一步的，所述压头本体100包括压头101、压头固定套102和压头座103；
所述压头101的一端活动连接在所述限位槽202内，所述压头101的另一端连接所述压头固定套102，所述压头座103连接在所述压头固定套102内；
所述压力检测装置300连接在所述压头座103上，所述位移检测装置400连接在所述压头座103的侧面。
在图4中，压头101设置在下部位置，压头101的下端在限位槽202内沿着竖直方向运动，利用压头101的下端对钢球500施加铆压力。
在压头101的上端连接压头固定套102，压头座103的下端在压头固定套102内进行固定。
压力检测装置300连接在压头座103的上端，以使压力检测装置300能够直接对压头座103施加铆压力。
位移检测装置400连接在压头座103的上端侧面，利用位移检测装置400对钢球500向下的移动距离进行检测。
进一步的，所述压头101的一端设有加长柱104，所述限位槽202内设有加长孔203；
所述加长柱104在所述加长孔203内活动连接；所述自动上料通道201与所述加长孔203相连通。
在图4中，加长柱104的上端焊接在压头101的下端面，在限位槽202内设有竖直设置的，与限位槽202的下端面相连通的加长孔203，加长柱104的下端连接在加长孔203内，以使加长柱104在加长孔203内进行运动，从而利用加长柱104的下端对钢球500施加铆压力，对钢球500进行铆压。
自动上料通道201的出料口与加长孔203的侧壁相连通，以使钢球500沿着自动上料通道201上料后，直接进入加长孔203内。
进一步的，还包括施力装置600；
所述施力装置600连接在所述压力检测装置300上，对所述压力检测装置300施加所需的压力。
在图4中，施力装置600采用气液增力缸，气液增力缸连接在压力检测装置300的上端面，以使气液增力缸能够随时对压力检测装置300施加向下的铆压力。
进一步的，还包括退料装置700；
所述退料装置700连接在所述压头本体100的侧面，对工件母体800压紧固定，便于所述退料头200拔出。
在图4中，压头本体100的左侧和右侧分别连接有退料装置700，利用退料装置700使压头本体100的左右两侧受力均匀，从而确保整个压头所施加的铆压力均衡。
进一步的，所述退料装置700包括第一支撑板701、第二支撑板702、导向柱703和弹性件704；
所述第一支撑板701连接在所述退料头200上，所述第二支撑板702连接在所述压头本体100上；所述导向柱703的一端通过第一连接件连接在所述第一支撑板701上，所述导向柱703的另一端穿过所述第二支撑板702；所述弹性件704套接在所述导向柱703上，并且所述弹性件704的一端抵接在所述第一支撑板701上，所述弹性件704的另一端抵接在所述第二支撑板702的一端面。
如图4所示，第一连接件采用紧固螺钉，弹性件704采用弹簧，第一支撑板701的下端面连接退料头200，第一支撑板701和导向柱703的下端之间采用紧固螺钉连接，弹簧套接在导向柱703的下部，弹簧的下端抵接在第一支撑板701的上端面，弹簧的上端抵接在第二支撑板702的下端面。
进一步的，所述导向柱703的另一端设有限位盖705和减震垫706；
所述限位盖705通过第二连接件连接在所述导向柱703的另一端，所述减震垫706连接在所述限位盖705和所述导向柱703的另一端之间。
如图4所示，第二连接件采用紧固螺钉，在导向柱703的上端连接有减震垫706和限位盖705，采用紧固螺钉穿过限位盖705和减震垫706，固定连接在导向柱703的上端面处。
减震垫706采用弹簧垫片，也可以采用橡胶垫片，减震垫706能够起到减震的作用，避免整个压头施加压力时，所产生的震动误差。
进一步的，所述退料装置700还包括调节轴套707；
所述调节轴套707套接在所述导向柱703上，并且所述调节轴套707的一端抵接在所述第二支撑板702的另一端面，所述调节轴套707的另一端抵接在所述减震垫706上，通过改变调节轴套707的高度从而改变所述弹性件704的弹性力，从而调节退料力。
在图4中，调节轴套707采用橡胶套，并且在橡胶套的下端设有底座，以使底座能够对橡胶套进行支撑。
橡胶套套接在导向柱703的上部位置，橡胶套的下端抵接在第二支撑板702的上端面，橡胶套的上端抵接在减震垫706的下端面，橡胶套也能够起到减震的作用，减小了压头的震动误差。
图9为本发明实施例提供的工艺孔钢球铆压压头的铆压方法流程图。
如图9所示，本发明还提供一种铆压方法，包括如下步骤：
a、压头本体第一次下压
如图4所示，利用所述施力装置600对所述压头本体100向下加压，使所述退料头200与工件母体800的上表面配合，并且所述加长孔203与工件母体800的工艺孔上端相对设置；
b、钢球上料
图5为本发明实施例提供的钢球上料的结构示意图，如图5所示；
将所述钢球500沿着所述自动上料通道201进行上料，钢球500自动下落定位在工件母体800的工艺孔上端；
c、压头本体第二次下压
图6为本发明实施例提供的钢球铆压入工件母体时的结构示意图，如图6所示：利用所述施力装置600再次对所述压头本体100向下加压，所述弹性件704收缩；
利用所述压力检测装置300和位移检测装置400对钢球500上料是否成功即钢球有无进行判断：
位移检测装置400实时监测压头本体100的下压位移，达到预定的目标位移后，压力检测装置300输出压头压力值；
如果所述压力检测装置300所检测的钢球500压力值在规定的临界值范围内，则钢球上料失败，则继续下一步加压，
d、压头本体第三次下压
根据第二次加压中的判定结果，如果可以继续加压，则利用所述施力装置600继续对所述压头本体100向下加压，所述弹性件704收缩，所述加长柱104进入所述加长孔203内，将钢球500铆压入工件母体800的工艺孔内，利用所述压力检测装置300和所述位移检测装置400对钢球500铆压是否成功进行判断：
所述压力检测装置300实时监测所述压头本体100的下压压力，达到预定的目标压力后，所述位移检测装置400输出压头位移值；
如果所述位移检测装置400所检测的钢球500位移值在规定的临界值范围内，则压装成功，所述压头本体100退回；
如果所述位移检测装置400所检测的钢球500位移值不在规定的临界值范围内，则钢球压装失败，所述压头本体100退回；
e、压头本体退回
图7为本发明实施例提供的钢球铆压入工件母体后加长柱拔出的结构示意图，如图7所示，
所述施力装置600的输出压力减小，所述加长柱104退出所述加长孔203，所述弹性件704释放，所述第二支撑板702的位置不动，实现了防粘连退料，所述压头本体100上升，钢球500铆压完成，压装结束。
图8为本发明实施例提供的钢球铆压后的状态示意图，如图8所示，钢球500铆压在工件母体800的工艺孔内，完成了钢球500铆压的作业过程。
本发明提供的工艺孔钢球铆压压头以及铆压方法，在钢球铆压工艺孔的过程中，分别利用压力传感器与光栅尺位移传感器相配合，来判断钢球上料是否成功，即：判断钢球有无，确保工件母体的工艺孔内准确铆压钢球，铆压位置准确，提高了铆压效率，制造成本低廉，有效的解决了现有技术中，采用多个通过式传感器判断钢球的有无，制造成本高的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。