一种伺服转盘旋铆攻牙一体机及旋铆攻牙方法与流程

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种伺服转盘旋铆攻牙一体机及旋铆攻牙方法。

背景技术：

窝钉和攻牙是常见的两种机械加工方式，其中，窝钉是一种将窝钉铆接在工件上预设的窝钉底孔内的一种机械加工方式，而攻牙则是在工件上预设的攻牙底孔的内侧面加工螺纹，以使其成为螺纹孔的一种加工方式。

在实际生产中，有的工件既需要进行窝钉也需要进行攻牙，如图8所示的工件1，该工件1就既需要在其预设的窝钉底孔10内铆接窝钉，又需要对其预设攻牙底孔11进行攻牙，目前采用的方式为，分别利用铆接机和攻牙机对该工件进行铆接和攻牙，此种方式，需要对工件进行两次装夹，导致效率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种伺服转盘旋铆攻牙一体机和一种旋铆攻牙方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，包括用于装夹工件的治具和用于移送所述治具的治具移送组件；所述治具设有用于放置窝钉的放置孔；

还包括沿所述治具移送组件的移送方向依次设置的窝钉上料工位、工件上料工位、旋铆工位和攻牙工位；

所述窝钉上料工位设置有用于将所述窝钉放至所述放置孔内的窝钉上料组件；

所述工件上料工位设置有用于将所述工件上料至所述治具上的工件上料组件；所述工件被上料至所述治具上时，所述窝钉贯穿所述工件的窝钉底孔；

所述旋铆工位设置有用于将所述窝钉和所述工件铆接在一起的旋铆组件；

所述攻牙工位设置有用于对所述工件的攻牙底孔进行攻牙的攻牙组件；

还包括控制器；所述治具移送组件、所述窝钉上料组件、所述工件上料组件、所述旋铆组件和所述攻牙组件均与所述控制器电连接并受其控制。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述工件上料组件包括上输送带、视觉检测组件和机械手；所述视觉检测组件和所述机械手均与所述控制器电连接并受其控制；所述上输送带用于向所述视觉检测组件依次输送所述工件；所述视觉检测组件用于获取所述工件的位置形态信息；所述控制器用于根据所述位置形态信息判断所述工件是否符合预设的检测标准，当所述工件符合所述检测标准时，根据所述位置形态信息控制所述机械手将所述工件装夹至所述治具上。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述工件上料组件还包括下输送带；所述下输送带设于所述上输送带的下方。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述检测标准为所述工件正面朝上；所述下输送带设于所述上输送带的正下方；所述下输送带的输送方向与所述上输送带的输送方向相反；所述下输送带的首端超出所述上输送带的尾端；

所述工件上料组件还包括上料机和分料组件；所述上料机用于将所述工件上料至所述上输送带的首端；所述上料机的料斗设于所述下输送带的尾端的下方；所述上料机与所述控制器电连接并受其控制；所述分料组件用于对位于所述上输送带首端的所述工件进行分料，以使所述工件沿所述上输送带的输送方向依次排列；所述分料组件和所述视觉检测组件沿所述上输送带的输送方向依次设置。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述分料组件包括横跨所述上输送带的立板；所述立板设于所述上输送带的上方；所述立板的下端面开有与所述工件配合的过槽；所述过槽连通所述立板朝向所述上输送带的首端的侧面及背离所述上输送带的首端的侧面。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述分料组件还包括两个导向板；两个所述导向板与所述立板围成开口梯形，所述开口梯形的开口方向与所述上输送带的输送方向相反；所述导向板与所述立板固连。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述检测标准为所述工件正面朝上；

所述上输送带包括安装架；所述安装架转动设置有转轴和从动辊；所述转轴外固定套设有与所述从动辊配合的主动辊；所述主动辊和所述从动辊通过皮带连接；

所述工件上料组件还包括设于所述皮带上方的辊轴、用于带动所述辊轴朝向及背离所述皮带移动的气缸，以及用于固定安装所述气缸的安装板；

所述辊轴正对所述主动辊设置；所述辊轴外套设有压料辊；所述辊轴固设有纵向的伸缩杆；所述转轴固设有多个用于拨动所述伸缩杆的拨杆，多个所述拨杆沿所述转轴周向分布；所述安装板套设于所述转轴外；所述转轴外还套设有扭簧；所述扭簧的两个扭臂分别与所述安装板及所述安装架固连；

所述安装架还固设有上位置传感器和下位置传感器；所述视觉检测组件与所述上位置传感器沿所述皮带的输送方向依次设置；所述上位置传感器用于检测所述压料辊的下方是否存在所述工件；所述下位置传感器用于检测所述压料辊是否到达所述主动辊的正下方；

所述气缸、所述上位置传感器以及所述下位置传感器均与所述控制器电连接并受其控制。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，还包括窝钉补放工位；所述窝钉补放工位设于所述窝钉上料工位和所述工件上料工位之间；所述窝钉补放工位和所述窝钉上料工位之间设有用于检测窝钉是否漏放的窝钉漏放检测组件；所述窝钉漏放检测组件与所述控制器电连接并受其控制。

本发明所述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，还包括成品下料工位；所述成品下料工位设置有用于将攻牙后的所述工件从所述治具上取下的成品下料组件；所述成品下料组件与所述控制器电连接并受其控制。

另一方面，提供了一种旋铆攻牙方法，基于前述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，其中，所述方法包括如下步骤：

步骤一：控制器控制治具移送组件将治具移至窝钉上料工位；

步骤二：所述控制器控制窝钉上料组件将窝钉放至所述治具的放置孔内；

步骤三：所述控制器控制所述治具移送组件将放有所述窝钉的所述治具移至工件上料工位；

步骤四：所述控制器控制工件上料组件将工件放至所述治具上，此时，所述窝钉贯穿所述工件的窝钉底孔；

步骤五：所述控制器控制所述治具移送组件将放有所述工件和所述窝钉的所述治具移至旋铆工位；

步骤六：所述控制器控制旋铆组件对所述窝钉进行旋铆，以将所述窝钉和所述工件铆接在一起；

步骤七：所述控制器控制所述治具移送组件将所述治具移至攻牙工位；

步骤八：所述控制器控制攻牙组件对所述工件的攻牙底孔进行攻牙。

本发明的有益效果在于：对工件进行旋铆攻牙时，仅需装夹一次工件，效率高；利用多个组件分别实现了治具的自动化移送、窝钉的自动化上料、工件的自动化上料、自动化旋铆和自动化攻牙，自动化程度高，效率高；加工过程中，先将窝钉上料至治具上，再将工件上料至治具上，由于窝钉需贯穿工件的窝钉底孔，故而在将工件上料至治具上的过程中，须使工件上的窝钉底孔对准处于治具上的窝钉，因而，处于治具上的窝钉可起到辅助定位工件的作用，使得工件的上料更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：

图1是本发明实施例一的伺服转盘旋铆攻牙一体机的结构示意图；

图2是本发明实施例一的伺服转盘旋铆攻牙一体机的治具的结构示意图；

图3是本发明实施例一的伺服转盘旋铆攻牙一体机的工件上料组件和控制器的装配图；

图4是本发明实施例二的伺服转盘旋铆攻牙一体机的工件上料组件和控制器的装配图；

图5是本发明实施例三的伺服转盘旋铆攻牙一体机的工件上料组件的结构示意图(伸缩杆处于可被拨杆拨到的位置)；

图6是本发明实施例三的伺服转盘旋铆攻牙一体机的伸缩杆、拨杆和转轴的配合示意图(伸缩杆处于可被拨杆拨到的位置)；

图7是本发明实施例四的旋铆攻牙方法的流程图；

图8是工件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

如图1至图3，以及图8所示，本发明实施例一提供了一种伺服转盘旋铆攻牙一体机，包括用于装夹工件1的治具2和用于移送治具2的治具移送组件3；治具2设有用于放置窝钉的放置孔20；

还包括沿治具移送组件3的移送方向依次设置的窝钉上料工位30、工件上料工位31、旋铆工位32和攻牙工位33；

窝钉上料工位30设置有用于将窝钉放至放置孔20内的窝钉上料组件4；

工件上料工位31设置有用于将工件1上料至治具2上的工件上料组件5；工件1被上料至治具2上时，窝钉贯穿工件1的窝钉底孔10；

旋铆工位32设置有用于将窝钉和工件1铆接在一起的旋铆组件6；

攻牙工位33设置有用于对工件1的攻牙底孔11进行攻牙的攻牙组件7；

还包括控制器8；治具移送组件3、窝钉上料组件4、工件上料组件5、旋铆组件6和攻牙组件7均与控制器8电连接并受其控制。

利用本发明提供的伺服转盘旋铆攻牙一体机对工件进行旋铆攻牙时的步骤如下：

步骤一：控制器8控制治具移送组件3将治具2移至窝钉上料工位30；

步骤二：控制器8控制窝钉上料组件4将窝钉放至治具2的放置孔20内；

步骤三：控制器8控制治具移送组件3将放有窝钉的治具2移至工件上料工位31；

步骤四：控制器8控制工件上料组件5将工件1放至治具2上，此时，窝钉贯穿工件1的窝钉底孔10；

步骤五：控制器8控制治具移送组件3将放有工件1和窝钉的治具2移至旋铆工位32；

步骤六：控制器8控制旋铆组件6对窝钉进行旋铆，以将窝钉和工件1铆接在一起；

步骤七：控制器8控制治具移送组件3将治具2移至攻牙工位33；

步骤八：控制器8控制攻牙组件7对工件1的攻牙底孔11进行攻牙。

可见，利用本发明提供的伺服转盘旋铆攻牙一体机对工件1进行旋铆攻牙时，仅需装夹一次工件1，效率高；利用多个组件分别实现了治具2的自动化移送、窝钉的自动化上料、工件1的自动化上料、自动化旋铆和自动化攻牙，自动化程度高，效率高；加工过程中，先将窝钉上料至治具2上，再将工件1上料至治具2上，由于窝钉需贯穿工件1的窝钉底孔10，故而在将工件1上料至治具2上的过程中，须使工件1上的窝钉底孔10对准处于治具2上的窝钉，因而，处于治具2上的窝钉可起到辅助定位工件的作用，使得工件1的上料更加精准。

如图1所示，优选的，治具移送组件3包括转盘34和用于带动转盘34转动的分割器35；治具2固设于转盘34的上表面；窝钉上料工位30、工件上料工位31、旋铆工位32和攻牙工位33沿转盘34的转动方向依次设置。

如图1所示，优选的，窝钉上料组件4包括振动盘40和窝钉三轴机械手41，窝钉三轴机械手41与控制器8电连接并受其控制；窝钉上料时，由窝钉三轴机械手41将窝钉从振动盘40的出口取出，然后放至治具2的放置孔20内。

需要说明的是：

一、旋铆组件6为现有的旋铆组件；

二、攻牙组件7为现有的攻牙组件。

如图1和图3所示，工件上料组件5包括上输送带50、视觉检测组件51和机械手52；视觉检测组件51和机械手52均与控制器8电连接并受其控制；上输送带50用于向视觉检测组件51依次输送工件1；视觉检测组件51用于获取工件1的位置形态信息；控制器8用于根据位置形态信息判断工件1是否符合预设的检测标准，当工件1符合检测标准时，根据位置形态信息控制机械手52将工件1装夹至治具2上。

工件1上料时，由上输送带50将工件1依次送至视觉检测组件51处，视觉检测组件51获取工件1的位置形态信息，并将其发送给控制器5，控制器5依据位置形态信息判断工件1是否符合预设的检测标准，当工件1符合检测标准时，根据位置形态信息控制机械手52将工件1装夹至治具2上，至此，工件1上料完成；在视觉检测组件51和控制器8的配合作用下，符合检测标准的工件1才会被装夹至治具2上以便进行后续的加工，不但提高了成品合格率，而且避免了因对不符合检测标准的工件1进行加工而导致的浪费问题。

需要说明的是：

一、除下文的方式外，将工件放至上输送带上的方式还可以是人工将工件一个一个的放至上输送带上，此时，上输送带也可将工件依次输送至视觉检测组件处；

二、除下文的检测标准外，检测标准还可以是工件不存在外观缺陷，例如，检测标准是工件具有窝钉底孔和攻牙底孔，当工件不符合检测标准时，即当工件不具有窝钉底孔和/或攻牙底孔时，工件无法进行后续的铆接工序和/或攻牙工序，故无需将其上料至治具上，又例如，检测标准是工件的形状符合要求，当工件不符合检测标准时，即工件的形状不符合要求，即便对其进行了铆接和攻牙，作出的成品也是不符合要求的，因而没有必要对此种工件进行上料和加工；

三、视觉检测组件51为现有的视觉检测组件，可以为包括光源和ccd相机的视觉检测组件；

四、机械手52为现有的机械手，可以是三轴机械手、六轴机械手等。

如图1和图3所示，工件上料组件5还包括下输送带53；下输送带53设于上输送带50的下方；不符合检测标准的工件1掉落在下输送带53上，由下输送带53输送至预设位置。

需要说明的是：

除下文的位置外，预设位置还可以是设于下输送带尾端下方的收集槽，由收集槽将不符合检测标准的工件收集起来，以便后续的处理。

如图1所示，还包括窝钉补放工位36；窝钉补放工位36设于窝钉上料工位30和工件上料工位31之间；窝钉补放工位36和窝钉上料工位30之间设有用于检测窝钉是否漏放的窝钉漏放检测组件(图中未示出)；窝钉漏放检测组件与控制器8电连接并受其控制。

窝钉上料组件4进行窝钉上料操作后，由窝钉漏放检测组件对治具2进行检测，检测窝钉是否漏放，当检测到窝钉漏放时，控制器8控制治具移送组件3将治具2移至窝钉补放工位36以便补钉，补钉之后，再依次进行后续的工序。

需要说明的是：

一、需要补钉时，可以通过人工补钉，也可以通过设置于窝钉补放工位的窝钉补放组件进行补钉，窝钉补放组件可以采用与窝钉上料组件相同的结构，也可以采用现有的其它可以实现窝钉上料的结构；

二、窝钉漏放检测组件为现有的检测组件，可以是光电传感器。

如图1所示，还包括成品下料工位37；成品下料工位37设置有用于将攻牙后的工件1从治具2上取下的成品下料组件38；成品下料组件38与控制器8电连接并受其控制。

攻牙结束时，工件1的旋铆操作和攻牙操作全部完成，形成成品，此时，利用治具移送组件3将治具2移送至成品下料工位37，由成品下料组件38将成品从治具2上取下，自动化程度高，效率高。

如图1所示，优选的，成品下料组件38包括吸盘380和用于带动吸盘380移动的吸盘机械手381。

实施例二

如图4和图8所示，本发明实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于：

检测标准为工件1正面朝上；下输送带53设于上输送带50的正下方；下输送带53的输送方向与上输送带50的输送方向相反；下输送带53的首端超出上输送带50的尾端；

工件上料组件5还包括上料机(图中未示出)和分料组件54；上料机用于将工件1上料至上输送带50的首端；上料机的料斗(图中未示出)设于下输送带53的尾端的下方；上料机与控制器8电连接并受其控制；分料组件54用于对工件4进行分料，以使工件4沿上输送带50的输送方向依次排列；分料组件54和视觉检测组件51沿上输送带50的输送方向依次设置。

工件1上料时，先被上料机上料至上输送带50的首端，然后被上输送带50依次输送至分料组件54和视觉检测组件51处，分料组件54对工件1进行分料，使工件1沿上输送带50的输送方向依次排列，视觉检测组件51则获取工件1的位置形态信息，控制器8根据位置形态信息判断工件1是否正面朝上，若工件1正面朝上，则控制机械手52将其取走，反面朝上的工件1则掉落至下输送带53上，由下输送带53输送至上料机的料斗内，以便再次上料；下输送带53设于上输送带50的正下方，占用空间小；下输送带53的首端超出上输送带50的尾端，确保下输送带53可以将从上输送带50上掉落的工件1承接住。

需要说明的是：

一、工件的正面为工件符合加工需求的那一面；

二、上料机为现有的上料机，例如，皮带上料机。

如图4和图8所示，分料组件54包括横跨上输送带50的立板540；立板540设于上输送带50的上方；立板540的下端面开有与工件1配合的过槽5400；过槽5400连通立板540朝向上输送带50的首端的侧面及背离上输送带50的首端的侧面。

工件1被上料机上料至上输送带50的首端后，由上输送带50进行输送，输送至立板540处时，由于立板540上设置的过槽5400每次仅能供一个工件1通过，故而工件1会在上输送带50上依次排列，从而实现了分料，结构简单。

需要说明的是：过槽的尺寸和位置需依据工件的尺寸进行设计，使得每次仅能通过一个工件，例如，过槽的槽底与上输送带的上表面之间的距离应大于工件的厚度且小于工件的两倍厚度。

如图4和图8所示，分料组件54还包括两个导向板541；两个导向板541与立板540围成开口梯形，开口梯形的开口方向与上输送带50的输送方向相反；导向板541与立板540固连。

利用导向板541对工件1进行导向，从而实现工件1的形态调整，使其到达立板540处时的形态符合需求，便于立板540分料。

实施例三

如图5和图6，以及图8所示，本发明实施例三与实施例一基本相同，不同之处在于：检测标准为工件1正面朝上；

上输送带50包括安装架500；安装架500转动设置有转轴501和从动辊；转轴501外固定套设有与从动辊502配合的主动辊503；主动辊503和从动辊502通过皮带504连接；

工件上料组件5还包括设于皮带504上方的辊轴55、用于带动辊轴55朝向及背离皮带504移动的气缸56，以及用于固定安装气缸56的安装板57；

辊轴55正对主动辊503设置；辊轴55外套设有压料辊58；辊轴55固设有纵向的伸缩杆550；转轴501固设有多个用于拨动伸缩杆550的拨杆505，多个拨杆505沿转轴501周向分布；安装板57套设于转轴501外；转轴501外还套设有扭簧59；扭簧59的两个扭臂分别与安装板57及安装架500固连；

安装架500还固设有上位置传感器(图中未示出)和下位置传感器(图中未示出)；视觉检测组件51与上位置传感器沿皮带504的输送方向依次设置；上位置传感器用于检测压料辊58的下方是否存在工件1；下位置传感器用于检测压料辊58是否到达主动辊503的正下方；

气缸56、上位置传感器以及下位置传感器均与控制器8电连接并受其控制。

上输送带50输送工件1时，通过转轴501带动主动辊503转动，在从动辊502的配合作用下，皮带504随之运转，从而实现了工件1的输送；符合检测标准的工件1，即正面朝上的工件1被机械手52取走，不符合检测标准的工件1，即反面朝上的工件1则会由皮带504继续输送，当其移动到压料辊58的下方时，上位置传感器会检测到这一情况并向控制器8发送压料信号，控制器8控制气缸56带动辊轴55从而带动压料辊58朝向皮带504移动，与皮带504配合将反面朝向朝上的工件4夹紧，与此同时，固设于辊轴55上的伸缩杆550下移至拨杆505可以拨到的位置，由于拨杆505与转轴501固连，所以拨杆505会随转轴501转动，从而拨动伸缩杆550，使得压料辊58和皮带504同步转动，二者夹紧的工件1随之转动，当压料辊58到达主动辊503的正下方时，工件1变为正面朝上，此时，下位置传感器会检测到这一情况并向控制器8发送松料信号，控制器8控制气缸56带动压料辊58背离皮带504移动，此时，一是工件1被松开，并在皮带504的带动下被“吐出”，然后保持正面朝上落在下输送带53上，由下输送带53输送至预设位置，二是伸缩杆550移至拨杆505不可拨到的位置，压料辊58便在扭簧59的作用下反向转动复位，至此，反面朝上的工件1的翻面完成；伸缩杆550可以纵向伸缩，避免伸缩杆550下移至拔杆505可以拨到的位置的过程中，撞击拔杆505而发生损坏；拨杆505设有多个，使得伸缩杆550下移至拨杆505可以拨到的位置后，可以在较短时间内被拨到。

需要说明的是：

一、转轴通过现有的驱动组件进行驱动，例如电机和同步带传动组件构成的驱动组件；

二、翻面后的工件由下输送带输送到的预设位置，可以是下输送带的尾端，当其输送到下输送带的尾端时，由控制器控制机械手将其装夹至治具上；

三、下输送带的结构可以和上输送带类似，也可以采用现有的其它输送带结构；

四、伸缩杆采用现有的伸缩杆结构，例如，包括内杆和套于内杆外的外杆，内杆的侧面设有凸起，外杆设有与凸起配合的滑槽，外杆内还设有用于给内杆复位的弹簧。

实施例四

如图7所示，本发明实施例四提供了一种旋铆攻牙方法，基于前述的伺服转盘旋铆攻牙一体机，方法包括如下步骤：

步骤s401：控制器控制治具移送组件将治具移至窝钉上料工位；

步骤s402：控制器控制窝钉上料组件将窝钉放至治具的放置孔内；

步骤s403：控制器控制治具移送组件将放有窝钉的治具移至工件上料工位；

步骤s404：控制器控制工件上料组件将工件放至治具上，此时，窝钉贯穿工件的窝钉底孔；

步骤s405：控制器控制治具移送组件将放有工件和窝钉的治具移至旋铆工位；

步骤s406：控制器控制旋铆组件对窝钉进行旋铆，以将窝钉和工件铆接在一起；

步骤s407：控制器控制治具移送组件将治具移至攻牙工位；

步骤s408：控制器控制攻牙组件对工件的攻牙底孔进行攻牙。

利用本发明提供的旋铆攻牙方法对工件进行旋铆攻牙时，先将窝钉上料至治具上，再将工件上料至治具上，由于窝钉需贯穿工件的窝钉底孔，故而在将工件上料至治具上的过程中，须使工件上的窝钉底孔对准处于治具上的窝钉，因而，处于治具上的窝钉可起到辅助定位工件的作用，使得工件的上料更加精准。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。