自启动径向铆接工作站及铆接方法与流程

本发明涉及测量设备技术领域，具体涉及一种自启动径向铆接工作站及铆接方法。

背景技术：

铆接加工是汽车零部件装配加工过程中最常用的连接方法，如何在改善产品质量的同时高效利用铆接设备是工厂需要考虑的问题；已有技术方案均需要手动启动过程。

每一道工序的完成需要工人完成若干工步，每一个工步都需要按顺序完成，为保证每个工步顺利的衔接工人需要时刻提醒自己每个工步需要做什么，如果能够减少一个工步，加工过程就会变的容易一些，加工时间也会相应缩短。

基于此想法，本发明将人工启动加工过程变为自动启动加工，减少一个工步，缩短了整个工序的完成时间。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种自启动径向铆接工作站及铆接方法，实现控制系统控制铆接机实现自动铆接，保证人手的安全，提高铆接过程的安全性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种自启动径向铆接工作站，包括工作台、铆接夹具、铆接机和控制系统，铆接夹具和铆接机设置于工作台上，铆接机设置于铆接夹具的上方，工作台上设有安全光栅；其中，铆接夹具包括压紧气缸和滑动夹，压紧气缸设置于滑动夹的两侧，滑动夹上设有接近传感器，压紧气缸的活塞杆上设有压头；控制系统分别与安全光栅、压紧气缸、接近传感器和铆接机连接。

按上述技术方案，滑动夹底部设有导轨和气缸，气缸和导轨设置于工作台上，滑动夹与气缸连接，气缸带动滑动夹沿导轨移动。

按上述技术方案，工作台上设有防护罩，防护罩上设有操作口。

按上述技术方案，安全光栅设置于操作口上。

按上述技术方案，防护罩上设有照明灯。

按上述技术方案，控制系统还包括PLC和触摸屏，触摸屏与PLC连接。

采用以上所述的自启动径向铆接工作站实施的铆接方法，包括以下步骤：

1)将铆钉放入铆接夹具中，将待铆接的装配零件套接到铆钉上，依次放入铆接夹具中；

2)将压紧气缸上的压头向内旋转，控制系统控制压紧气缸压紧待铆接的装配零件；

3)铆接机下压对铆钉进行铆接；

4)铆接机上移复位，滑动夹滑移，使待铆接的装配零件上的下一个铆接位置移动到铆接机正下方；

5)重复步骤3)～4)直至待铆接的装配零件上的所有铆钉都进行铆接。

按上述技术方案，所述的步骤1)中，待铆接的装配零件包括盖板、卡板、卡爪和壳体，将盖板、卡板、卡爪和壳体依次放入铆接夹具中。

按上述技术方案，工作台上设有安全光栅，所述步骤步骤3)中，当控制系统通过安全光栅检测到工作台内没有操作人员的手时才控制铆接机下压。

本发明具有以下有益效果：

铆接夹具实现铆接位置与铆接机准确对位，控制系统通过接近开关检测待铆接的装配零件是否放置到位，保证待铆接装配零件放置到位才自行启动，实现控制系统控制铆接机实现自动铆接，控制系统通过安全光栅检测人手是否完全脱离工作台，保证人手的安全，提高铆接过程的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例中自启动径向铆接工作站的结构示意图；

图2是本发明实施例中铆接夹具的结构示意图；

图3是本发明实施例中铆钉放置于铆接夹具中的示意图；

图4是本发明实施例中盖板放置于铆接夹具中的示意图；

图5是本发明实施例中卡板和卡爪放置于铆接夹具中的示意图；

图6是本发明实施例中壳体放置于铆接夹具中的示意图；

图7是本发明实施例中盖板、卡板、卡爪和壳体铆接好以后的结构示意图；

图中，1-工作台，2-铆接机，3-触摸屏，4-压紧气缸，5-滑动夹，6-接近传感器，7-导轨，8-防护罩，9-安全光栅，10-照明灯，11-铆接夹具，12-压头，13-铆钉，14-盖板，15-卡板，16-卡爪，17-壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图7所示，本发明提供的一个实施例中的自启动径向铆接工作站，包括工作台、铆接夹具、铆接机和控制系统，铆接夹具和铆接机设置于工作台上，铆接机设置于铆接夹具的上方，工作台上设有安全光栅；其中，铆接夹具包括压紧气缸和滑动夹，压紧气缸设置于滑动夹的两侧，滑动夹上设有接近传感器，压紧气缸的活塞杆上设有压头；控制系统分别与安全光栅、压紧气缸、接近传感器和铆接机连接；铆接夹具实现铆接位置与铆接机准确对位，控制系统通过接近开关检测待铆接的装配零件是否放置到位，保证待铆接装配零件放置到位才自行启动，实现控制系统控制铆接机实现自动铆接，控制系统通过安全光栅检测人手是否完全脱离工作台，保证人手的安全，提高铆接过程的安全性。

进一步地，滑动夹底部设有导轨和气缸，气缸和导轨设置于工作台上，滑动夹与气缸连接，气缸带动滑动夹沿导轨移动。

进一步地，工作台上设有防护罩，防护罩上设有操作口；操作口正对铆接夹具。

进一步地，安全光栅设置于操作口上。

进一步地，防护罩上设有照明灯。

进一步地，控制系统还包括PLC和触摸屏，触摸屏与PLC连接。

采用以上所述的自启动径向铆接工作站实施的铆接方法，包括以下步骤：

1)将铆钉放入铆接夹具中，将待铆接的装配零件套接到铆钉上，依次放入铆接夹具中；

2)将压紧气缸上的压头向内旋转，控制系统控制压紧气缸压紧待铆接的装配零件；

3)铆接机下压对铆钉进行铆接；

4)铆接机上移复位，滑动夹滑移，使待铆接的装配零件上的下一个铆接位置移动到铆接机正下方；

5)重复步骤3)～4)直至待铆接的装配零件上的所有铆钉都进行铆接。

进一步地，所述的步骤1)中，待铆接的装配零件包括盖板、卡板、卡爪和壳体，将盖板、卡板、卡爪和壳体依次放入铆接夹具中。

进一步地，工作台上设有安全光栅，控制系统与安全光栅连接，所述步骤步骤3)中，当控制系统通过安全光栅检测到工作台内没有操作人员的手时才控制铆接机下压。

本发明的一个实施例中，本发明的工作原理：

改变设备传统启动方式，简化设备操作流程，提高生产效率。

上料过程(见下图)：铆接夹具(初始状态)→铆钉放入→盖板放入→卡板、卡爪放入→盖板放入→(接加工过程)。

加工过程：(接上料过程)→启动铆接(自启动)→气缸压紧→铆接左侧铆钉→机头复位→气缸推动右侧铆钉至机头下方→铆接右侧铆钉→机头复位→气缸拉倒右侧铆钉复位→气缸压紧复位→一个铆接过程完成。

设备结构如下图所示：

自启动功能要求：(1)装配未完成前加工程序不能启动；(2)装配完成后自动启动加工程序；(3)加工过程中闯入光栅不能终止或重新运行程序；(4)不能重复自启动加工程序。

自启动功能实现方法：

根据装配顺序壳体为最后一个装配的零件，如图所示，夹具两侧的接近传感器位移壳体下方，壳体安装到位之后设备检测到上料完成信号，此时已具备启动加工条件。(条件A：到位信号)

工人上料完成后需要将手移至加工区域以外，此时利用安全光栅采集人手完全退出的时刻作为启动条件，设备启动加工程序。(条件B：人手退出完成时刻)

启动加工以后设置条件C(加工进行中)，加工过程中人手闯入，光栅检测到闯入信号设备暂停动作，但铆接时间等参数并未清零，人手离开后继续完成未完成动作而不是重新启动加工程序。条件C满足时即使条件A、条件B满足程序也不能够完成自启动。

加工完成后工人取出产品，此时条件A复位，条件B满足时对条件C进行复位，一个加工过程完成。工人拿起产品未完全拿出又放入夹具，同样不能启动加工程序。

逻辑公式为：A+B+非C＝程序启动，A+B+C＝程序继续运行，非A+B＝C复位

触摸屏画面如下图所示：

关键点：(1)自启动(2)自动化加工

欲保护点：设备自启动技术；径向铆接工作站

本发明由于巧妙利用光栅信号、安装到位信号等设备反馈信息，对各信号进行逻辑分析编写控制程序，达到既有效发挥光栅安全防护功能，又简化操作过程提高劳动效率的目的。

压紧气缸动作通过时间继电器控制T0控制，压紧气缸动作开始T0计时，T0时间达到设定值时机头下降开始左侧铆钉铆接，铆接过程由T1控制，T1到达时机头复位，机头复位由T2控制，T2到达时滑台气缸动作将右侧铆钉推到机头正下方，此时气缸上面磁性开关检测到滑台气缸到位信号，机头再次下降对右侧铆点进行铆接，铆接过程由T3控制，T3到达时机头再次复位，同样由T2控制复位，T2到达时滑台气缸复位，滑台气缸复位到位后接收到另一磁性开关信号，此时压紧气缸进行复位。

通过触摸屏可对设备的加工参数进行设置；通过触摸屏可完成各加工动作的点动操作；触摸屏可显示加工数量，计算完成率，启动设备照明，并实时显示设备反馈信号如光栅闯入、电源指示、程序运行指示、报警指示等内容。

按下复位按钮：机头复位，压紧气缸复位，滑台气缸复位。

按下急停按钮：机头主轴停止转动并升起，其他动作立即停止。

非标自动化设备：用户定制的、用户唯一的、非市场流通的自动化系统集成设备，是采用按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的单元设备组装而成，是根据客户的用途需要，开发设计制造的设备。

可编程控制器：是一种数字运算操作的电子的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。

触摸屏：又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

径向铆接机：一种铆轴绕铆点旋转但铆轴本身并不旋转的铆接设备。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。