一种全自动冲压铆接系统的制作方法

本实用新型涉及模内铆接装置，特别是一种全自动冲压铆接系统。

背景技术：

在冲压领域，往往需要将冲压产品和铆钉铆合，传统生产工艺是先冲压出半成品，后通过二次加工完成冲压半成品与铆钉的铆合，然后再继续后续加工工序，如裁切、折弯等，由于需要多道生产工艺，因此生产效率底下，生产过程复杂，需要配备多台设备，成本高，且设备占厂房空间。现有技术中，也有用电缸带动悬臂送料或者机器人送料，配夹具抓取和放置铆钉，但是悬臂和机械臂进出时冲床只能等待，影响其效率，冲床开慢速点动对设备不利。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种一种高效稳定且结构精简的全自动冲压铆接系统。

本实用新型的技术方案是：一种全自动冲压铆接系统，包括冲床、模具、送料机和成品出料输送带，还包括铆钉输送装置、定位弹射装置和控制中心；所述冲床为自动冲床，且设有电子凸轮；所述模具为冲压连续模，包括上模和下模，所述上模包括从下往上依次设置的脱料板、止挡板、夹板、上垫板、上模座和垫块；所述止挡板和夹板之间在初始状态时存在一定间隙；

所述铆钉输送装置包括震动排列输送机构和若干根铆钉输送管道；所述震动排列输送机构固定设置在冲床的侧方；所述定位弹射装置由若干个固定设置在模具上的气力弹射枪组成；每个所述气力弹射枪通过一根铆钉输送管道与震动排列输送机构相连；每个所述气力弹射枪包括枪管、套筒和夹持机构；每个所述枪管的上端口与相应的一根铆钉输送管道相连通；每个所述套筒固定在模具上，枪管的下端套设在套筒内且与套筒同轴设置；所述夹持机构设置在枪管内，用于夹住和松开铆钉；所述夹持机构通过弹性装置与夹板连接，通过夹板相对于止挡板的向下运动来触发夹持机构松开铆钉；

铆钉通过震动排列输送机构按照指定程序送至铆钉输送管道中，并将铆钉输送管道封闭，通过气动控制回路提供吹气压力，使铆钉在输送过程获得一定的运动速度，输送至相应的气力弹射枪中；所述气动控制回路的开合通过与电子凸轮连接的电气控制器控制；

该全自动冲压铆接系统工作时，所述送料机将待加工的料带送至冲床上的模具内，在冲压连续模上冲出用于铆接孔之后，将相应的铆钉用气力弹射枪送入到对应的铆接孔中，再用冲床的冲压力完成铆接，等料带上完成所有冲切、铆接、折弯工序之后，产品被裁切下来，滑落到成品出料输送带上，被送出冲床。

上述技术方案中，所述定位弹射装置可设置在上模上，也可设置在上模与下模之间的架空层中，下面分别描述这两种技术方案：

作为优选的技术方案，所述定位弹射装置设置在上模上；若干个气力弹射枪固定安装在脱料板内，其下端面与脱料板的下端面平齐，其上端部穿透脱料板、止挡板，使其上端与夹板连接；所述定位弹射装置随上模一起上下运动。

作为优选的技术方案，所述定位弹射装置通过弹射枪安装机构固定连接在下模上；所述弹射枪安装机构的各层板的高度尺寸与上模相同，当上模中夹板相对于止挡板向下运动时，弹射枪安装机构中与夹板相对应的层板也向下运动触发夹持机构松开铆钉。

该系统用于铆接的铆钉，为上端有盖帽的钉形结构，其下端头部直径比上端盖帽的直径略小，所述夹持机构的工作原理是：初始状态时可让铆钉头部通过并起到导向作用，但能卡住直径较大的盖帽处；当夹持机构受到外力作用时松开铆钉使铆钉下落至料带的铆钉孔中（铆钉在压缩空气的压力作用下弹射到铆钉孔中）；下面分别描述了五种优选的气力弹射枪的技术方案：

作为优选的技术方案，所述枪管由活动枪管和延伸枪管组成；所述活动枪管的上端与延伸枪管固定连接，延伸枪管的顶部与铆钉输送管道相连；所述活动枪管的下部安装有一卡簧，所述卡簧设置于套筒下端面的下方，用于限定活动枪管向上运动的极限位置；所述夹持机构由设置于活动枪管的管圈上的若干个滚珠组成；所述活动枪管的管圈上开若干个通孔，该通孔均匀分布于管圈上，且位于同一水平面，每个通孔中安装有一个滚珠；若干个滚珠形成的环形圈，其内径小于铆钉尾部直径、大于铆钉头部直径；该通孔的直径外大内小，且光滑过渡，在靠近活动枪管内壁的位置其孔径小于滚珠的直径，在靠近活动枪管外壁的位置其孔径大于滚珠的直径；所述套筒内腔中下部设环形凹槽，该环形凹槽上下均带有斜坡；所述弹性装置包括管内弹簧和管上弹性件；所述管内弹簧的下端与套筒内壁上的一台阶面固定连接，上端与延伸枪管的下端面固定连接；所述管上弹性件的下端与延伸枪管的外壁上的一台阶面固定连接，上端与所述夹板固定连接；所述套筒的下端还连接有橡胶弹簧，对铆钉的动态导向起到辅助作用；

当所述活动枪管位于初始位置时，若干个滚珠形成的环形圈卡住铆钉尾部；当夹板相对于止挡板向下运动时，夹板对管上弹性件施加向下的作用力，使所述延伸枪管带动活动枪管向下运动，若干个滚珠滚至凹槽中，使若干个滚珠形成的环形圈的内径放大，松开铆钉尾部使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧的回复力作用下，活动枪管和延伸枪管向上运动，直到卡簧接触套筒，活动枪管到达初始位置，在此期间，由若干个滚珠在环形凹槽斜坡的引导下回到初始位置，由若干个滚珠组成的环形圈的内径恢复到最小状态，用于卡住下一个铆钉。

作为优选的技术方案，所述枪管由活动枪管和枪管联结套组成；所述活动枪管同轴套设在枪管联结套和套筒内，且可在套筒内上下运动；所述活动枪管的中部与枪管联结套固定连接，其顶部与铆钉输送管道相连；所述夹持机构由设置于套筒下端管圈上的若干个卡爪组成；每个卡爪通过转轴与套筒连接，各转轴上均设有扭簧；所述活动枪管的下端部在筒壁上均匀开设有若干个卡爪槽，该卡爪槽作为若干个卡爪的活动空间；所述弹性装置包括管内弹簧和管上弹性件；所述管内弹簧的下端与套筒外壁上的一台阶面固定连接，其上端与枪管联结套的下端固定连接；所述套筒的凸台外圆与枪管联结套的下端内孔之间间隙配合，对枪管联结套起到导向作用；所述管上弹性件的下端与延伸枪管的上端面固定连接，其上端与所述夹板固定连接；

当所述活动枪管位于初始位置时，若干个卡爪受到扭簧的弹力处于合拢状态，卡住铆钉尾部；当夹板相对于止挡板向下运动时，夹板对管上弹性件施加向下的作用力，使所述枪管联结套带动活动枪管向下运动，活动枪管的卡爪槽顶部向下顶开卡爪松开铆钉，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧的回复力作用下，枪管联结套带动活动枪管向上运动，直到活动枪管回复初始位置，同时若干个卡爪在扭簧的弹力作用下回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

作为优选的技术方案，所述枪管由活动枪管和枪管联结套组成；所述活动枪管同轴套设在枪管联结套和套筒内，且可在套筒内上下运动；所述活动枪管的中部与枪管联结套固定连接，其顶部与铆钉输送管道相连；所述夹持机构由设置于套筒下端管圈上的若干个滑块卡爪组成；每个滑块卡爪均通过滑轨和小压簧与套筒滑动连接；原始位置各滑块卡爪在小压簧的弹力作用下处于合拢状态，其合拢形成的圆环形的内径小于铆钉尾部大于铆钉头部，用于夹住铆钉；所述活动枪管的下端部在筒壁上均匀开设有若干个滑块槽，该滑块槽作为若干个滑块的活动空间；所述活动枪管的滑块槽顶部与滑块卡爪内侧设有相匹配的斜面；所述弹性装置包括管内弹簧和管上弹性件；所述管内弹簧的下端与套筒外壁上的一台阶面固定连接，其上端与枪管联结套的下端固定连接；所述套筒的凸台外圆与枪管联结套的下端内孔之间间隙配合，对枪管联结套起到导向作用；所述管上弹性件的下端与延伸枪管的上端面固定连接，其上端与所述夹板固定连接；

当所述活动枪管位于初始位置时，若干个滑块卡爪在小压簧的弹力处于合拢状态，卡住铆钉尾部；当夹板相对于止挡板向下运动时，夹板对管上弹性件施加向下的作用力，使所述枪管联结套带动活动枪管向下运动，活动枪管的下端斜面将滑块卡爪顶开，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧的回复力作用下，枪管联结套带动活动枪管向上运动，直到活动枪管回复初始位置，同时若干个滑块卡爪在小压簧的弹力作用下回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

作为优选的技术方案，所述枪管是固定套设在套筒内的固定枪管，其顶部与铆钉输送管道相连；所述夹持机构由设置于套筒下端管圈上的若干个卡爪组成；每个卡爪通过转轴与套筒连接，各转轴上均设有扭簧；所述枪管的下端部在筒壁上均匀开设有若干个卡爪槽，该卡爪槽作为若干个卡爪的活动空间；所述套筒内还设有若干个尖顶件，其可在套筒内上下运动；各尖顶件呈上大下小的台阶状，其下部设于枪管的管圈内，其上部径向穿透套筒的管壁；所述弹性装置包括管内弹簧和管上弹性件；所述管内弹簧的下端与套筒外壁上的一台阶面固定连接，其上端与尖顶件上部台阶的下端面固定连接；所述管上弹性件的下端与尖顶件上部台阶的上端面固定连接，其上端与所述夹板固定连接；

当各所述尖顶件位于初始位置时，若干个卡爪受到扭簧的弹力处于合拢状态，卡住铆钉尾部；当夹板相对于止挡板向下运动时，夹板对管上弹性件施加向下的作用力，使各所述尖顶件向下运动，各尖顶件的下端部顶开卡爪松开铆钉，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧的回复力作用下，各尖顶件向上运动，直到各尖顶件回复初始位置，同时若干个卡爪在扭簧的弹力作用下回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

作为优选的技术方案，所述枪管是固定套设在套筒内的固定枪管，其顶部与铆钉输送管道相连；所述夹持机构由对称设置于套筒下端管圈内的若干个滑块组成；每个滑块均通过滑轨和小压簧与套筒滑动连接；原始位置各滑块在小压簧的弹力作用下处于合拢状态，其合拢形成的圆环形的内径小于铆钉尾部大于铆钉头部；各所述滑块的水平两端的上端面设有斜面，相邻两块滑块斜面形成V型槽；所述弹性装置是管上弹性件；所述套筒内还设有若干个尖顶件，其可在套筒内上下运动；各尖顶件呈T型状，其下端部呈V型尖角，其上端部通过管上弹性件与所述夹板固定连接；

初始位置时，若干个滑块受到小压簧的弹力处于合拢状态，卡住铆钉；当夹板相对于止挡板向下运动时，夹板对管上弹性件施加向下的作用力，使各尖顶件向下运动，各尖顶件的下端V型尖角通过斜面顶开滑块松开铆钉，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，滑块在小压簧的回复力作用下合拢，V型槽推动各尖顶件向上运动，直至初始位置，同时若干个滑块回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

作为优选的技术方案，所述管上弹性件可采用一个弹簧，也可采用多个弹簧的组合。

作为优选的技术方案，所述震动排列输送机构包括震动盘、直线震动排和移动拨叉机构；所述震动盘内设有通规式检测器，所述直线震动排内设有止规式检测器；铆钉在震动盘先形成长度方向的初步排列和进行卡口分检，通不过通规式检测器的铆钉为不良品被剔除，合格的铆钉进入直线震动排，通过止规式检测器的铆钉为不良品被剔除，合格的铆钉通过拨叉机构送至铆钉输送管道中；所述下模中设针尖形导正钉，用于导正带孔的铆钉；所述模具内的铆接冲头中设置有探针。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型的全自动冲压铆接系统，将冲压产品的铆钉铆合工序添加到全自动连续冲压模中，通过铆钉输送装置和定位弹射装置将铆钉弹射入铆接孔中，代替了现有技术中的机械臂，不存在机械臂进出影响冲床效率，有效提高了产品加工效率；

2、可以根据实际需求，将定位弹射装置安装在上模中，或者安装在下模上方的架空层中；当定位弹射装置安装在上模时，在安装定位弹射装置的部位，模具局部的各层板结构与传统的连续模相比没有多大变化，设计起来比较容易，但是定位弹射装置安装在各层板结构之中，观察不便；当定位弹射装置设置在下模上方的架空层中，操作者可直接观察到定位弹射装置，调整维护方便，但是在安装定位弹射装置的部位，模具局部结构与传统的连续模相比有较大的变化，设计时需要在上模局部留出相应的空间；

3、本实用新型给出了定位弹射枪的五种技术方案，可根据实际铆钉的型号选用一种适合的气力弹射枪或根据实际需求选用多种结构不同的气力弹射枪；

4、本实用新型中的定位弹射枪，结构精简，体积小，能在模具中排列多个定位弹射枪，当一个产品上需要铆接的铆钉数量较多时，适用本设备加工，有效提高了铆接速度；

5、每种定位弹射枪均对铆钉有定位导向作用，可精准的弹射入铆接孔中，有效提高铆接效率及产品的合格率，也减少了设备的损坏现象；

6、定位弹射枪通过弹性装置与模具中的夹板连接，通过夹板相对于止挡板的向下运动来触发定位弹射枪的弹射动作，属于机械式控制，控制精确，且设备不容易损坏；

7、各工位的自动检测和不良品分离自动进行，按照动作顺序进行的动作，相对应的感应开关或传感器在设定的时间内没有出现应有的信号，则自动发出报警信号并停机，待操作员排除故障，设备恢复正常后再进入自动状态，有效防止设备损坏及降低了产品的不良率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

附图1是本实用新型的全自动冲压铆接系统的结构示意图；

附图2是本实用新型的全自动冲压铆接系统实施例一的模具截面图；

附图3是本实用新型的全自动冲压铆接系统实施例二的模具截面图；

附图4是本实用新型中气力弹射枪实施例一的结构示意图（铆钉被夹住时）；

附图5是本实用新型中气力弹射枪实施例一的结构示意图（铆钉被松开时）；

附图6是本实用新型中气力弹射枪实施例二的结构示意图；

附图7是本实用新型中气力弹射枪实施例二的另一种结构示意图；

附图8是本实用新型中气力弹射枪实施例二增设了螺母的结构示意图（铆钉被夹住时）；

附图9是本实用新型中气力弹射枪实施例二增设了螺母的结构示意图（铆钉被松开时）；

附图10是本实用新型中气力弹射枪实施例三的结构示意图；

附图11是本实用新型中气力弹射枪实施例四的结构示意图；

附图12是本实用新型中气力弹射枪实施例五的结构示意图；

附图13是附图12的A-A向剖视图；

附图14是附图12的B-B向剖视图；

附图15是本实用新型中模具内的铆接冲头处的局部结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如附图1、2所示，本实用新型的一种全自动冲压铆接系统，包括冲床1、模具2、送料机和成品出料输送带，还包括铆钉输送装置3、定位弹射装置4和控制中心；送料机用于为冲压连续模提供平整的材料，并按照行程精度要求，以适当的速度平稳完成送料，配合冲床和模具的动作；控制中心用于控制冲床、模具、铆钉输送定位检测装置和送料机的动作衔接协调一致，使整个自动冲压模内铆接系统安全高效地运行；所述冲床1为自动冲床，且设有电子凸轮；附图2中，模具2的最左边是冲压模块，完成包括结构孔、铆接孔在内的料带空隙部份的冲切；中间是铆钉的气力弹射和铆接模块；最右边是折弯切断模块；所述模具2为冲压连续模，包括上模21和下模22，所述上模21包括从下往上依次设置的脱料板、止挡板23、夹板24、上垫板、上模座和垫块25；所述止挡板23和夹板24之间在初始状态时存在一定间隙；所述铆钉输送装置3包括震动排列输送机构5和若干根铆钉输送管道6；所述震动排列输送机构5固定设置在冲床1的侧方；所述定位弹射装置4由若干个固定设置在模具2上的气力弹射枪7组成；所述定位弹射装置4设置在上模21上；若干个气力弹射枪7固定安装在脱料板内，其下端面与脱料板的下端面平齐，其上端部穿透脱料板、止挡板23使其上端与夹板24连接；所述定位弹射装置4随上模21一起上下运动；每个所述气力弹射枪7通过一根铆钉输送管道6与震动排列输送机构5相连；每个所述气力弹射枪7包括枪管71、套筒72和夹持机构；每个所述枪管71的上端口与相应的一根铆钉输送管道6相连通；所述枪管71的下端套设在套筒72内且与套筒72同轴设置；所述夹持机构设置在枪管71内，用于夹住和松开铆钉；所述夹持机构通过弹性装置与夹板24连接，通过夹板24相对于止挡板23的向下运动来触发夹持机构松开铆钉；铆钉通过震动排列输送机构5按照指定程序送至铆钉输送管道6中，并将铆钉输送管道6封闭，通过气动控制回路提供吹气压力，使铆钉在输送过程获得一定的运动速度，输送至相应的气力弹射枪7中；所述气动控制回路的开合通过与电子凸轮连接的电气控制器控制。

对上述技术方案进一步的描述，所述垫块25的高度取决于铆钉输送管道6的最小转弯半径，所述垫块25在上模中撑起的空间要确保若干根铆钉输送管道6的安装。

所述震动排列输送机构5包括震动盘、直线震动排和移动拨叉机构；所述震动盘内设有通规式检测器，所述直线震动排内设有止规式检测器；铆钉在震动盘先形成长度方向的初步排列和进行卡口分检，通不过通规式检测器的铆钉为不良品被剔除，合格的铆钉进入直线震动排，通过止规式检测器的铆钉为不良品被剔除，合格的铆钉通过拨叉机构送至铆钉输送管道中；操作员只需将铆钉放入振动盘中，由机器自动完成排列和检测；可以检测外形尺寸的公差、也可以检测螺纹直径的通和止，同时能检测螺纹的深度，以判定牙深是否到位；检测不会损伤螺母的表面，检测通规和止规的过程中不会损伤螺纹；铆钉经由拨叉机构到达铆钉输送管道6，该铆钉输送管道6为软管，软管的进口和出口均设有传感器，铆钉经过时会测到信号，由此得出铆钉的输送时间；铆钉输送管道6的出口连接气力弹射枪，经由气力弹射枪，铆钉进入料板的铆接孔内。铆钉进入料板的铆接孔内之后，在冲压模下模铆钉送料位置设有传感器，对铆钉位置进行检测，以确认铆钉已在料板的铆接孔内，且已到位，采用抗震型自带气缸的传感器，将信号传输给控制中心，机器继续下一部动作，进行料带送料和铆接，否则，报警停机；如果是中间带孔的铆钉，其相应送料位置处的传感器中部上端设有针尖形导正钉26，即节省空间，又解决了带螺纹孔的铆钉的导正可靠性问题。

如附图15所示，所述模具2内的铆接冲头中设置有探针11，铆钉进行铆接工序时，铆接冲头内的探针11先压到铆钉, 接下来上模继续向下运动进行铆合时,确保铆钉不会晃动，有效提高了铆接的良品率；所述探针11壳体表面阳极氧化,与冲头绝缘，也可用陶瓷冲头实现绝缘，这样的设计，可以在铆接前用探针测出铆钉孔内是否有铆钉，如发现异常，及时停机处理。

该系统以金属带材为原材料，在实施例用铝板，也可以是其它金属或合金材料；该全自动冲压铆接系统工作时，原材料经校平、并按规定的动作程序送到冲床1上的模具2内，在冲压连续模上冲出用于铆接孔之后，将相应的铆钉用气力弹射枪7送入到对应的铆接孔中，再用冲床的冲压力完成铆接，等料带上完成所有冲切、铆接、折弯工序之后，产品被裁切下来，滑落到成品出料输送带上，被送出冲床。

该实施例中，在安装定位弹射装置的部位，模具局部的各层板结构与传统的连续模相比没有多大变化，设计起来比较容易，但是定位弹射装置4安装在各层板结构之中，观察不便，若出现故障，不易被发现和立即排除。

实施例二：

如附图1、3所示，所述定位弹射装置4通过弹射枪安装机构41固定连接在下模22上；所述弹射枪安装机构41的各层板的高度尺寸与上模相同，当上模21中夹板24相对于止挡板23的向下运动，弹射枪安装机构41中与夹板24相对应的层板也向下运动触发夹持机构松开铆钉。其余结构与实施例一相同。

该实施例中，定位弹射装置4设置在下模上方的架空层中，弹射枪安装机构上可开设观察孔，便于观察铆钉的运动，在故障出现时，操作者可直接观察到定位弹射装置4，便于即使排查，维护方便，但是在安装定位弹射装置的部位，模具局部结构与传统的连续模相比有较大的变化，设计时需要在上模局部留出相应的空间。

该全自动冲压铆接系统用于铆接的铆钉，为上端有盖帽的钉形结构，其下端头部直径比上端盖帽的直径略小，所述夹持机构的工作原理是：初始状态时可让铆钉头部通过并起到导向作用，但能卡住直径较大的盖帽处；当夹持机构受到外力作用时松开铆钉使铆钉下落至铆钉孔中；上述两个实施例中的若干个气力弹射枪，可选用一种气力弹射枪或根据实际需求选用多种结构不同的气力弹射枪，下面分别描述了五种优选的气力弹射枪的技术方案：

气力弹射枪实施例一：如附图4、5所示，所述枪管71由活动枪管711和延伸枪管712组成；所述活动枪管711的上端与延伸枪管712固定连接，延伸枪管712的顶部与铆钉输送管道6相连；所述活动枪管711的下部安装有一卡簧713，所述卡簧713设置于套筒72下端面的下方，用于限定活动枪管711向上运动的极限位置；所述夹持机构由设置于活动枪管711的管圈上的若干个滚珠714组成；所述活动枪管711的管圈上开若干个通孔715，该通孔715均匀分布于管圈上，且位于同一水平面，每个通孔715中安装有一个滚珠714；若干个滚珠714形成的环形圈，其内径小于铆钉尾部直径、大于铆钉头部直径；该通孔715的直径外大内小，且光滑过渡，在靠近活动枪管711内壁的位置其孔径小于滚珠714的直径，在靠近活动枪管711外壁的位置其孔径大于滚珠714的直径；所述套筒72内腔中下部设环形凹槽721，该环形凹槽721上下均带有斜坡；所述弹性装置包括管内弹簧722和管上弹性件723；所述管内弹簧722的下端与套筒72内壁上的一台阶面固定连接，上端与延伸枪管712的下端面固定连接；所述管上弹性件723的下端与延伸枪管712的外壁上的一台阶面固定连接，上端与所述夹板24固定连接；所述套筒72的下端还连接有橡胶弹簧724，对铆钉的动态导向起到辅助作用；该橡胶弹簧724中间的孔径略大于铆钉头部直径，该孔上部有倒角，便于铆钉头导入，该橡胶弹簧724中间的孔开叉，活动枪管向下运动时，其枪管下端将该橡胶弹簧中间的开叉孔顶开，便于铆钉尾部通过，考虑到铆钉尾部通过时运动的平稳性和橡胶弹簧的使用寿命，该倒角的截面以渐开线形为佳，也可适当简化；该橡胶弹簧724的材料可以用聚氨脂等比较耐磨的橡胶，还可以用橡胶与金属组合成一个零件，用类似于簧片的金属片，金属簧片的中心孔开叉，以金属簧片作为支撑，外围用橡胶材料，不但弹性好，而且又耐磨，还便于安装固定；对于导向精度要求高的铆钉，该橡胶弹簧可起到提高导向精度的关键作用，对于导向精度要求不高的铆钉，可以不设该橡胶弹簧。

当所述活动枪管711位于初始位置时，若干个滚珠714形成的环形圈卡住铆钉尾部；当夹板24相对于止挡板23向下运动时，夹板24对管上弹性件723施加向下的作用力，使所述延伸枪管712带动活动枪管711向下运动，若干个滚珠714滚至凹槽721中，使若干个滚珠714形成的环形圈的内径放大，松开铆钉尾部使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧722的回复力作用下，活动枪管711和延伸枪管712向上运动，直到卡簧713接触套筒72，活动枪管711到达初始位置，在此期间，由若干个滚珠714在环形凹槽721斜坡的引导下回到初始位置，由若干个滚珠714组成的环形圈的内径恢复到最小状态，用于卡住下一个铆钉。

以上即使方案是一层滚珠的情况，当然，根据铆钉长度需要，也可以设二层或多层滚珠，每一层的滚珠位于同一水平面；每一层的滚珠对应设计一层带斜坡的环形凹槽，其运动方式与单层滚珠类同，该多层滚珠结构用于长铆钉的导向辅助。

所述活动枪管也可以分内外两层式结构，内层上开设的通孔715略小，外层对应的通孔715略大，该两层是结构方便通孔715的加工，内外层采用过盈配合一起组成活动枪管。

气力弹射枪实施例二：如附图6所示，所述枪管71由活动枪管711和枪管联结套716组成；所述活动枪管711同轴套设在枪管联结套716和套筒72内，且可在套筒72内上下运动；所述活动枪管711的中部与枪管联结套716固定连接，可通过螺纹连接，也可用过盈配合或者焊接等方式连接，其顶部与铆钉输送管道6相连；所述夹持机构由设置于套筒72下端管圈上的若干个卡爪717组成；每个卡爪717通过转轴与套筒72连接，卡爪上的耳孔与转轴配合，各转轴上均设有扭簧也可用片簧或其它弹簧替代；所述活动枪管711的下端部在筒壁上均匀开设有若干个卡爪槽，该卡爪槽作为若干个卡爪的活动空间；所述弹性装置包括管内弹簧722和管上弹性件723；所述管内弹簧722的下端与套筒72外壁上的一台阶面固定连接，其上端与枪管联结套716的下端固定连接；所述套筒72的凸台外圆与枪管联结套716的下端内孔之间间隙配合，对枪管联结套716起到导向作用，由于设枪管联结套与活动枪管是固定连接在一起的，该导向作用也是对活动枪管的导向作用；所述管上弹性件723的下端与延伸枪管712的上端面固定连接，其上端与所述夹板24固定连接；

当所述活动枪管711位于初始位置时，若干个卡爪717受到扭簧的弹力处于合拢状态，卡住铆钉尾部；当夹板24相对于止挡板23向下运动时，夹板24对管上弹性件723施加向下的作用力，使所述枪管联结套716带动活动枪管711向下运动，活动枪管711的卡爪槽顶部向下顶开卡爪717松开铆钉，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧722的回复力作用下，枪管联结套716带动活动枪管711向上运动，直到活动枪管711回复初始位置，同时若干个卡爪717在扭簧的弹力作用下回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

如附图8、9所示，在活动枪管711的下端设有一上端面带有斜面的螺母728，在卡爪717的下端也设一斜面，该螺母728斜面与卡爪717下端的斜面配合；该斜面配合也起到控制活动枪管711向上运动的终点的作用；当活动枪管在原始位置时，该螺母斜面扣住卡爪的下端的斜面，从而卡爪处于合拢且锁紧状态，当活动枪管向下运动时，该螺母斜面松开卡爪的下端的斜面，卡爪在铆钉尾部的压力推动下、同时也在活动枪管向下的尖端推动下，卡爪向外松开，使铆钉尾部得以通过。有了该斜面配合，转轴上也可以不设扭簧，以简化转轴旁边的结构，使之适合小型化的设计。关于该螺母的斜面位置，可以仅仅在与卡爪下端接触位置设斜面，其余部位仍同普通螺母那样保持平面型端面；该螺母的斜面的垂直剖面，可以是倾斜的直线，也可以是倾斜的折线，还可以是倾斜的曲线，只要可以带动卡爪平稳运动及定位即可；在该螺母被装配调节到位之后，需采取螺纹锁固措施，以确保该螺纹在运行时不产生松动；该上端面带有斜面的螺母之结构设计，也可不用螺纹连接，而用过盈配合或者焊接等方式连接到活动枪管的下端，也可采用卡簧来限位。该螺母728，其外圆可设计成与套筒下部的内孔之间呈间隙配合，该间隙配合对活动枪管起到导向作用，在活动枪管上下运动时，可确保活动枪管的中心与套筒中心同轴。从而确保铆钉的中心对准铆接孔。

需要注意的是，带有斜面的螺母的外圆与套筒下部的内孔之间呈间隙配合，套筒凸台外圆与枪管联结套下端内孔之间的间隙配合，这两处间隙配合都可起到导向作用，可根据实际需要，选择用其中一个配合，还是两处间隙配合一起使用；在两处间隙配合一起使用时，须确保两处间隙配合是同轴的，否则会发生运动不灵活乃至卡死现象。

关于卡爪717的结构，可设计成附图6所示的转轴卡爪式，还可设计成附图7所示的摆杆式卡爪，由枪管联结套716给摆杆卡爪717上部施压，使摆杆卡爪张开，而摆杆卡爪的复位，则依靠摆杆卡爪下部的压簧施压，当然也可用扭簧或其它弹簧实现其功能。

气力弹射枪实施例三：如附图10所示，所述枪管71由活动枪管711和枪管联结套716组成；所述活动枪管711同轴套设在枪管联结套716和套筒72内，且可在套筒72内上下运动；所述活动枪管711的中部与枪管联结套716固定连接，其顶部与铆钉输送管道6相连；所述夹持机构由设置于套筒72下端管圈上的若干个滑块卡爪718组成；每个滑块卡爪718均通过滑轨725和小压簧726与套筒72滑动连接；所述滑轨725在套筒72的管壁上从内向外斜向下开设，当滑块卡爪718受到向下的推力时，倾斜的滑轨725阻力较小，不容易出现卡死现象；原始位置各滑块卡爪718在小压簧726的弹力作用下处于合拢状态，其合拢形成的圆环形的内径小于铆钉尾部大于铆钉头部，用于夹住铆钉；所述活动枪管711的下端部在筒壁上均匀开设有若干个滑块槽，该滑块槽作为若干个滑块的活动空间；所述活动枪管711的滑块槽顶部与滑块卡爪718内侧设有相匹配的斜面；所述弹性装置包括管内弹簧722和管上弹性件723；所述管内弹簧722的下端与套筒72外壁上的一台阶面固定连接，其上端与枪管联结套716的下端固定连接；所述套筒72的凸台外圆与枪管联结套716的下端内孔之间间隙配合，对枪管联结套716起到导向作用；所述管上弹性件723的下端与延伸枪管712的上端面固定连接，其上端与所述夹板24固定连接；

当所述活动枪管711位于初始位置时，若干个滑块卡爪718在小压簧726的弹力处于合拢状态，卡住铆钉尾部；当夹板24相对于止挡板23向下运动时，夹板24对管上弹性件723施加向下的作用力，使所述枪管联结套716带动活动枪管711向下运动，活动枪管711的下端斜面将滑块卡爪718顶开，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧722的回复力作用下，枪管联结套716带动活动枪管711向上运动，直到活动枪管711回复初始位置，同时若干个滑块卡爪718在小压簧726的弹力作用下回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

气力弹射枪实施例四：如附图11所示，所述枪管71是固定套设在套筒72内的固定枪管，其顶部与铆钉输送管道6相连；所述夹持机构由设置于套筒72下端管圈上的若干个卡爪717组成；每个卡爪717通过转轴与套筒72连接，各转轴上均设有扭簧；所述枪管71的下端部在筒壁上均匀开设有若干个卡爪槽，该卡爪槽作为若干个卡爪的活动空间；所述套筒72内还设有若干个尖顶件719，其可在套筒72内上下运动；各尖顶件719呈上大下小的台阶状，其下部设于枪管71的管圈内，其上部径向穿透套筒72的管壁；所述弹性装置包括管内弹簧722和管上弹性件723；所述管内弹簧722的下端与套筒72外壁上的一台阶面固定连接，其上端与尖顶件719上部台阶的下端面固定连接；所述管上弹性件723的下端与尖顶件719上部台阶的上端面固定连接，其上端与所述夹板24固定连接；当各所述尖顶件719位于初始位置时，若干个卡爪717受到扭簧的弹力处于合拢状态，卡住铆钉尾部；当夹板24相对于止挡板23向下运动时，夹板24对管上弹性件723施加向下的作用力，使各所述尖顶件719向下运动，各尖顶件719的下端部顶开卡爪717松开铆钉，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，在管内弹簧722的回复力作用下，各尖顶件719向上运动，直到各尖顶件719回复初始位置，同时若干个卡爪717在扭簧的弹力作用下回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

气力弹射枪实施例五：如附图12-14所示，所述枪管71是固定套设在套筒72内的固定枪管，其顶部与铆钉输送管道6相连；所述夹持机构由对称设置于套筒72下端管圈内的若干个滑块727组成；每个滑块727均通过滑轨725和小压簧726与套筒72滑动连接；原始位置各滑块727在小压簧726的弹力作用下处于合拢状态，其合拢形成的圆环形的内径小于铆钉尾部大于铆钉头部；各所述滑块727的水平两端的上端面设有斜面，相邻两块滑块727斜面形成V型槽；所述弹性装置是管上弹性件723；所述套筒72内还设有若干个尖顶件719，其可在套筒72内上下运动；各尖顶件719呈T型状，其下端部呈V型尖角，其上端部通过管上弹性件723与所述夹板24固定连接；

初始位置时，若干个滑块727受到小压簧726的弹力处于合拢状态，卡住铆钉；当夹板24相对于止挡板23向下运动时，夹板24对管上弹性件723施加向下的作用力，使各尖顶件719向下运动，各尖顶件719的下端V型尖角通过斜面顶开滑块727松开铆钉，使铆钉下落至对应的铆接孔中；当外力消失时，滑块727在小压簧726的回复力作用下合拢，V型槽推动各尖顶件719向上运动，直至初始位置，同时若干个滑块727回复到合拢状态，用于卡住下一个铆钉。

上述技术方案中，若干个尖顶件719的上端也可连接在一起形成一个整体零件，其上端形成圆环套设在枪管71外；整体零件的结构设计，可保证上下运动的同时性，可使铆钉弹射更加稳定。

上述五个实施例所述的气力弹射枪，所述管上弹性件723将模具上模夹板向下运动的压力，进行传递及限制，上模夹板向下合拢时，压到管上弹性件723，然后将压力继续向下传递，当夹持机构呈最大打开状态时，上模夹板继续向下合拢，该管上弹性件723吸收此力，从而确保气力弹射枪不会被压坏，该管上弹性件723可以是一个弹簧如附图4、5，也可以是多个弹簧的组合如附图6、7、10～13，例如，用多个类似于测量探针的元件，均衡分布，探针式弹簧元件。这样的结构设计，可以给夹持机构的开合及铆钉的弹射预留一个时间窗口，夹持机构打开后，铆钉弹射，而冲压模是继续合拢到完全闭合并压紧，然后再打开；夹持机构和铆钉有足够的时间完成相关动作。

其中实施例二～实施例五所述的气力弹射枪，其卡爪或滑块卡爪可设置成两爪式也可以多爪式，通常是均匀分布的，如三爪式通常是将三爪呈120度角均匀分布、四爪式通常是将四爪呈90度角均匀分布、五爪式通常是将五爪呈72度角均匀分布、六爪式通常是将六爪呈60度角均匀分布；对于滑块卡爪来说，偶数卡爪结构更稳定一些；另外，用来顶滑块卡爪的尖顶件也需要根据滑块卡爪的分布作相应增加和调整。且卡爪或滑块卡爪下部，与料带工件接触的位置，在滑块卡爪的下端面也可采用滚轮微型轴承滚轮或者滚珠等结构，把滑块卡爪开合运动时与料带工件之间的磨擦形式由滑动磨擦变为滚动磨擦，以减少滑块卡爪运动时与料带工件之间的磨擦力，同时减轻滑块卡爪运动所需的推力的；卡爪或滑块卡爪的内侧面也可设置滚轮或者滚珠等结构，把铆钉向下运动时与卡爪侧壁之间的磨擦形式由滑动磨擦，变为滚动磨擦，以减少铆钉向下运动时与滑块卡爪侧壁之间的磨擦力，同时减轻滑块卡爪的磨损。

本实用新型所述的一种全自动冲压铆接系统的工作过程，其步骤如下：

一、工作准备：将铆钉按照规格放入震动排列输送机构5中；同时待加工的料带放在送料机上；

二、冲孔：在送料机上原材料经校平、并按规定的动作程序送到冲床上的模具内，在冲压连续模上，按照实际产品孔的数量及排布，安排一个或多个步距来完成冲孔工序，冲出用于铆接的铆接孔和其他通孔后，送料机将料带继续向前运送一个步距；

三、铆钉输送：首先、铆钉通过震动排列输送机构5按照指定程序送至铆钉输送管道6中，并将铆钉输送管道6封闭，通过气动控制回路提供吹气压力，使铆钉在输送过程获得一定的运动速度，输送至相应的气力弹射枪7中；其次、模具进行合模，在上模座持续向下作用力的作用下，夹板24相对于止挡板23向下运动，触发夹持机构松开铆钉，铆钉落到铆接孔中后，送料机将料带继续向前运送一个步距；

四、进行铆接：用冲床的冲压力完成铆接，铆接好后送料机将料带继续向前运送一个步距；

五、折弯裁切，按照实际产品的折弯需求，安排一个或多个步距来完成折弯工序，最后成品被裁切下来，滑落到成品出料输送带上，被送出冲床；

上述步骤三中铆钉的输送采用气压分段式气力输送；在输送启动段和输送上升段，采用相对较高的气压来输送，而在输送下降段和接近输送终点段，采用相对较低的气压来输送，在输送中途从管道内分离出来部分压缩空气，起到降低该段输送气压和调节铆钉运行速度的作用；而从输送管道内分离出来的压缩空气，可用于模具和震动盘的自清洁及输送装置的自清洁，是压缩空气综合利用的节能方法，模具清洁用的压缩空气，来自气力输送和气力弹射的余气；气压分段式气力输送采用压缩空气调压阀、换向阀、卸压阀、过滤器、卸压分离构件、管路及控制单元等组成一个局部的气动回路，并根据铆钉输送的节拍要求，调控该回路的局部气压，以达到最佳的输送效果；关于压缩空气综合利用，根据压缩空气余气的压力不同分别考虑其综合利用的方案，如果在输送中途从管道内分离出来的部分压缩空气压力较高，可先将其联结到真空发生器，用来产生真空，用于需要真空吸废料的地方，例如：在冲压模具的下废料口接入真空管道，用来清洁下废料口及其周边的废料和粉尘；对压力较低的压缩空气的综合利用，可在模具和震动盘的易聚集废屑和粉尘的场所，设计吹气口，将该压力较低的压缩空气余气接入，用作吹气清洁；通过吹吸结合的清洁措施，清除模具、料带及震动盘上的废屑和灰尘；另外，对于铆钉输送中途从管道内分离出来的部分压缩空气的分离构件设计，可将该压缩空气分离构件设计成自带除尘功能的，对输送管道起到自清洁作用，铆钉在被输送过程中，同时被除尘，可提高产品的清洁度，也使本系统运行更稳定；

上述步骤三中，控制中心从冲床的电子凸轮接入动作信号，从模具上的各个传感器接入铆钉位置信号，用PLC控制上述部件与冲床和模具配合动作，最佳状态为：气力弹射的时间控制到合模时铆钉头刚好接触铝板上的铆接孔之际，铆钉尾部的齿形凸出结构刚好被弹射机构放开，开始弹射。

在铆钉经过气力输送到达气力弹射枪上方时，也可在气力弹射枪上方增加一阻挡件，先挡住铆钉的去路，根据计算铆钉从阻挡件位置下行到达气力弹射枪的滚珠或卡爪所需的时间，根据冲床的运行节拍，和冲压模上模夹板与止挡板之间的间隙合拢的时间，计算出气力弹射枪上方的阻挡件需要打开的时间，将气力弹射的时间控制到合模时铆钉头刚好接触铝板上的铆接孔之际，铆钉尾部的齿形凸出结构刚好被弹射机构放开，开始弹射。该阻挡件可以由电磁铁带动，也可以由小气缸带动，还可以由冲压模上模下压的动作来带动在铆钉到达冲压模上模到达某个恰当位置时，通过机械结构来带动。气力弹射枪上方带有阻挡件的方案，可以更加精准的控制好弹射时间，但其缺点是，该局部的结构又复杂化了，该方案是在本申请的技术上进一步的研究方向，由于该结构比较简单，因此本申请中并未详细画出结构示意图。

本实用新型的控制中心为电气控制系统，通过对铆钉在各位置的监测和检测，通过程序的编辑，可对相关数据自动分析，得出铆钉输送的最佳开始启动时间，在全自动状态，可自动形成该工艺参数；控制中心的程序分为单动控制程序、阶段性控制程序、联动控制程序、自动计算联动控制程序等；控制程序中主要的动作顺序如下：

震动盘的“震动”动作的开始条件是：直线段料不足，达到开始条件之后的动作是自动开始震动；动作结束条件是: 直线段料满，达到结束条件之时，震动自动停止；

直线震动段“下料”动作的开始条件是：上次弹射结束或者设备启动的开始信号，冲床电子凸轮给出信号电子凸轮转到设定的角度或者自动计算出的角度，且该直线段端部有料，达到开始条件之后的动作是带有铆钉的移动拨叉块移到下料管口；动作结束条件是: 下料管口下方的感应开关感知铆钉通过，达到结束条件之时，空的铆钉移动拨叉块移回到直线段端部；

气力弹射枪进行“铆钉弹射”动作的开始条件是：气力弹射枪顶部感应开关感知铆钉到达，和接收到气力弹射的开始信号，满足开始条件之后的动作是对气力弹射枪管吹气，本动作与冲压模上模夹板对气力弹射枪的触发调整到一致，以实现铆钉弹射，动作结束条件是: 下模传感器感知铆钉到位，达到结束条件之时，对气力弹射枪管吹气停止。对于在气力弹射枪上方增加阻挡件的方案，要控制好阻挡件打开的时间，对气力弹射枪管吹气的动作和阻挡件打开的动作同时进行。

关于参数的自动计算，先用个简单的例子说明一下，例如：对铆钉输送的启动运行参数，可以在自动检测的试验数据的基础上，自动调节铆钉输送的启动时间，在控制中心的操作界面上设置“调节铆钉输送的启动时间”界面，打开“调节铆钉输送的启动时间”界面，进入“自动”状态，先将达到规定试验次数的试验数据进行自动计算，并自动将计算出的数据作为运行参数试运行验证，如果各传感器反馈的信息中反映出铆钉输送的到达时间比标准早0.1秒（假设多次试运行数值都在比标准早0.1秒左右，且在非常接近的范围内），在“自动”状态下，“铆钉输送启动时间”会被自动推迟0.1秒，在经自动调整的“参数”经过规定的运行次数验证达标之后，该验证确认的参数将被自动储存，作为下一阶段的正式运行参数。当然，实际遇到的问题可能不是那么简单，相关联的参数之间，有着相对复杂的函数关系，需在程序中建立相应的函数，自动计算出所需的运行参数，这样设计的程序可以自动调节到最佳弹射状态，即：气力弹射的时间控制到冲压模合模时铆钉头刚好接触料板上的铆接孔之际，铆钉尾部的齿形凸出结构（也称盖帽结构）刚好被弹射机构放开，开始弹射。其它的参数自动计算也是类同的，在此不再详细叙述。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。