一种数控铆钉机的制作方法

本发明涉及机械及图像处理技术领域，特别涉及一种数控铆钉机。

背景技术：

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

以铆钉机为例，铆钉机也称之为铆接机、旋铆机、铆合机、辗铆机等，是根据冷轧原理研制而成的一种铆接设备，即能用铆钉把物体(主要为薄板类)铆接成型的机械装备。铆钉机主要靠旋转与压力完成装配，主要应用于需铆钉铆合的场合，常见的有气动、油压和电动规格型号。

当需要铆合的板件尺寸较大时，板件上的铆合点位置较多，需要依次全部铆合方能使铆接强度足够。在现有技术中，对板件上的铆钉孔的铆接，一般都通过操作工人手持铆钉枪挨个对所有铆钉孔进行铆合的方式完成铆接，此种方式不仅工作效率低，而且需要操作工人不停地移动或转动待铆接板件，使得铆钉孔对准铆钉枪，操作工人的劳动量较大。

因此，如何在对板材进行铆接时，提高工作效率，同时降低操作工人的工作量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种数控铆钉机，能够自动对板材进行铆接，提高工作效率，降低操作工人的劳动量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种数控铆钉机，包括用于固定工件的台面以及可水平移动到工件表面上设置的铆钉孔的位置、并对各所述铆钉孔进行铆接的铆钉头。

优选地，所述台面上设置有多个可水平移动、并用于从不同位置夹紧工件的紧固机构。

优选地，还包括设置于所述台面侧边、且可沿着所述台面的长度方向运动的支撑臂；所述铆钉头可沿着所述台面的宽度方向移动地设置于所述支撑 臂上，且所述铆钉头高于所述台面表面。

优选地，所述铆钉头的头部设置有用于夹持铆钉的夹持腔和用于驱动所述夹持腔运动以使所夹持的铆钉进入对应铆钉孔的上冲头。

优选地，还包括设置于所述铆钉头上、并用于获取工件表面上所设置的铆钉孔相对于所述台面的水平位置的坐标探测器，且所述坐标探测器与所述铆钉头信号连接。

优选地，还包括与所述坐标探测器信号连接、并用于根据其获取的各铆钉孔在所述台面上的水平位置确定所述铆钉头对各铆钉孔的铆接顺序的路径获取模块。

优选地，所述坐标探测器为图像传感器。

本发明所提供的数控铆钉机，主要包括用于固定工件的台面以及可水平移动到工件表面上设置的铆钉孔的位置、并对各铆钉孔进行铆接的铆钉头。其中，台面一般为光滑的工作台，待铆接的工件(比如多层板材等)放置在台面的表面上，为避免铆接过程中工件发生振动、位移，工件在台面上需要固定。铆钉头为数控铆钉机的操作机构，直接通过铆钉对工件上的铆钉孔进行铆接。重要的是，铆钉头是可灵活运动的，其能够在台面(或工件)的表面上进行水平移动，从而能够对准工件表面上设置的各个铆钉孔，进而将铆钉插入到铆钉孔中对工件进行铆接。综上所述，本发明所提供的数控铆钉机，首先将各块待加工的工件固定在台面的表面上，再通过铆钉头在台面上按照工件表面铆钉孔的位置进行移动，使得铆钉头依次对准工件上的铆钉孔，进而对各个铆钉孔进行铆接，完成工件的加工。相比于现有技术，本发明中的铆钉头在机械动力的驱动下，自动完成对铆钉孔的位置对准和铆接，无需再通过操作工人手动移动或转动工件，提高了工作效率，降低了操作工人的劳动量。

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，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1中所示的坐标探测器对台面的坐标建立示意图。

其中，图1—图2中：

台面—1，铆钉头—2，支撑臂—3，坐标探测器—4，路径获取模块—5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，数控铆钉机主要包括台面1和铆钉头2。

其中，台面1一般为数控铆钉机的工作台，其具有光滑表面，待加工的工件，比如多块板材等，均重叠好放置在台面1的表面上。由于待加工的工件一般为矩形板材，因此台面1的表面一般也为矩形。当然，工件也不一定为矩形板材，比如圆形板材等，此时台面1的表面既可以为矩形也可以为圆形，只需保证台面1的工作面积大于工件的表面积即可。为叙述方便，本实施例以下论述均以工件为矩形，且台面也为矩形为例。另外，考虑到铆钉头2对铆钉孔进行铆接时，作用力矩较大，容易对工件造成影响，为避免工件产生振动或偏移，需要将工件固定在台面1上。为此，本实施例在台面1上设置了多个紧固机构实现对工件的夹紧和固定，同时由于工件的形状、尺寸并不固定，因此为提高紧固机构的适应性，该紧固机构还可在台面1的表面上进行水平移动，从而可以从工件的不同方向、不同位置对其进行夹紧。一般的，紧固机构可以选用钳子或夹子等部件。

铆钉头2是数控铆钉机的操作机构，主要用于直接将铆钉插入到工件表面上的铆钉孔中将其铆接，并且该铆钉头2在数控铆钉机上是可灵活运动的。具体的，在机械动力的驱动下，铆钉头2能够在台面1或待加工工件的表面上进行水平移动，从而移动到工件表面上设置的铆钉孔位置。如此，当铆钉头2移动到与工件上某个铆钉孔正对时，即可将铆钉插入到该铆钉孔中，从而完成 对该铆钉孔的铆接。之后，铆钉头2在机械动力的驱动下继续在台面1表面上进行水平移动，从而对准下一个铆钉孔进行铆接。

为方便地实现铆钉头2在台面1表面上的水平移动，本实施例在台面1的侧边位置处设置了支撑臂3，同时将铆钉头2设置在该支撑臂3上。具体的，该支撑臂3能够在台面1的侧边空间处沿着台面1的长度方向运动，比如可在支撑臂3的底部设置滚轮，再将滚轮设置在沿着台面1的长度方向延伸的轨道上；而铆钉头2设置在支撑臂3上时，也同时可以在支撑臂3上滑动，并且其滑动方向垂直于支撑臂3的移动方向，即沿着台面1的宽度方向，如图1中的两个箭头所示方向。如此，在支撑臂3沿着台面1的长度方向移动时，铆钉头2还能同时沿着台面1的宽度方向移动，即铆钉头2的水平运动能够覆盖台面1的整个表面。当然，为避免发生运动阻碍，铆钉头2在支撑臂3上的位置需要高于台面1表面。

需要说明的是，支撑臂3的运动方式并不仅限于沿着台面1的长度方向运动，同时铆钉头2在支撑臂3上的运动方式也并不仅限于沿着台面1的宽度方向运动，其余比如支撑臂3可以环绕台面1进行圆周旋转运动，同时铆钉头2在支撑臂3上进行沿着该圆周的径向方向运动的方式同样可行。

另外，铆钉头2在台面1上水平移动到正对铆钉孔时，还需要向下压将铆钉送入到铆钉孔中。为此，本实施例在铆钉头2的头部设置了用于夹持铆钉的夹持腔，以及用于驱动该夹持腔运动以使夹持的铆钉进入到对应的铆钉孔中的上冲头。具体的，该夹持腔的内部结构可与需要使用的铆钉的外形相匹配，铆钉可从铆钉头2的开口处插入，使得夹持腔夹紧铆钉。然后，上冲头高速推动夹持腔下压，使得铆钉插入到铆钉孔中，之后完成铆接。

综上所述，本发明所提供的数控铆钉机，首先将各块待加工的工件固定在台面1的表面上，再通过铆钉头2在台面1上按照工件表面上铆钉孔的位置进行移动，使得铆钉头2依次对准工件上的铆钉孔，进而将铆钉插入到铆钉孔中对工件进行铆接。相比于现有技术，本发明中的铆钉头2在机械动力的驱动喜爱，自动完成对铆钉孔的位置对准和铆接，无需再通过操作工人手动移动或转动工件，提高了工作效率，降低了操作工人的劳动量。

另外，为了使铆钉头2能够精确地移动到工件表面上的铆钉孔位置，本实施例增设了用于获取工件表面上设置的铆钉孔相对于台面1的水平位置的坐标探测器4。具体的，该坐标探测器4可设置在铆钉头2上，通过图像识别或激 光探测等方式，比如ccd图像传感器等，识别出工件上的所有铆钉孔位置，此时的铆钉孔位置是以工件表面为基础，为铆钉孔的水平绝对位置，并不具有参考价值。为此，坐标探测器4以台面1为基准，当识别出工件上的铆钉孔位置后，自动将其投影到台面1的平面上，此时铆钉孔在台面1上的位置即为其水平相对位置。如图2所示，图2为图1中所示的坐标探测器对台面的坐标建立示意图。具体的，坐标探测器4可以首先对台面1建立坐标系，比如直角坐标系等，可以沿着台面1的长度方向建立x轴，沿着台面1的宽度方向建立y轴，然后计算出工件上的铆钉孔在台面1上的坐标，比如其中一个铆钉孔的坐标为(x1，y1)，而另一个铆钉孔的坐标为(x2，y2)等。之后坐标探测器4即可将获取的所有铆钉孔的坐标发送给铆钉头2的控制中心，使得铆钉头2能够根据这些坐标值在台面1上进行水平移动。

进一步的，当工件上的铆钉孔较多时，铆钉头2在台面1上的移动、以及铆接操作等必然变得频繁，铆钉头2的移动距离也较大。为避免铆钉头2进行赘余的运动，本实施例还增设了路径获取模块5。具体的，该路径获取模块5能够根据坐标探测器4探测出的铆钉孔坐标，利用预设的算法，基于最短路径的原理，计算出在保证铆接所有的铆钉孔的基础上，铆钉头2的最短路径铆接方式，即铆钉头2对各个铆钉孔的铆接顺序。当然，基于最短路径的原理计算出的铆钉头2的铆接顺序并不一定是最佳选择，还可以通过路径获取模块5根据实际情况选择基于路径不重复等原理计算出铆钉头2的铆接顺序。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。