拉铆机、拉铆控制检测系统和自动拉铆工艺的制作方法

本发明涉及拉铆机领域，具体涉及一种拉铆机、拉铆控制检测系统和自动拉铆工艺。

背景技术：

拉铆工件适用于各厚度板材以及管材(0.5MM-6MM)的紧固领域，采用气动或手动拉铆枪可对拉铆螺母一次铆固，操作简单、方便；

拉铆工件取代了传统的焊接螺母，弥补了金属薄板或薄管焊接易熔以及焊接螺母时不顺等缺点，因而被广泛应用。

为了生产该拉铆工件，工作人员一般使用拉铆枪对拉铆螺母进行拉铆工作，使拉铆工件固定在工件的表面，然而这种方法工作效率非常低，不利于大批量生产拉铆工件，无形之中增加了生产厂商的时间成本和劳动成本。

技术实现要素：

本发明提供一种拉铆机，该拉铆机具有生产效率高、自动化程度高以及精确度高的优点。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种拉铆机，包括拉铆螺母填装装置、填装夹持装置、旋转载料装置、拉铆装置、卸料夹持装置以及卸料装置；

所述拉铆螺母填装装置包括导轨、向导轨输送螺母的送料机以及将拉铆螺母向上顶起以便夹持的顶料气缸，所述导轨一端与送料机相固定，所述顶料气缸位于导轨另一端下方，相应地，所述导轨设有供顶料气缸输出端伸出的通孔；其中，螺母因受震动而使得其待拉铆端朝上进入导轨，导轨下方设有直线送料机，直线送料机产生震动使得导轨内的螺母向导轨另一端运动，随后被设置在导轨端部下方的顶料气缸向上顶起，以方便夹爪的夹取，整个过程自动化程度高，无需操作工人操作，更加适用对拉铆工件的批量生产。

所述旋转载料装置包括用于固定螺母的固定座、用于安装固定座的载台以及驱动载台旋转送料的载台驱动器；所述载台包括装件工位、填装工位、拉铆工位、卸料工位；操作人员将工件放置于固定座上，以便夹爪夹取拉铆螺母放置于工件上进行固定；旋转的载台将不同工位上的拉铆螺母输送至不同的装置进行不同的操作，整个过程智能化程度高，无需人为操作。

所述填装夹持装置包括夹取螺母的夹爪以及带动已夹取螺母的夹爪向旋转载料装置的填装工位的固定座运动的移动机构，所述夹爪固定连接于移动机构朝向旋转载料装置一侧；

所述拉铆装置包括位于拉铆工位上方的拉铆枪、用于在拉铆过程中压紧工件的拉铆压板机构；

所述拉铆压板机构包括压紧工件上端面的压板以及驱动压板伸缩的驱动器；拉铆压板机构对固定座上的工件进行按压固定，避免在拉铆过程中，工件脱离固定座而影响拉铆进程。

所述卸料夹持装置包括夹取卸料工位上加工完成工件的卸料夹爪以及带动卸料夹爪由固定座移动到落料位置的卸料移动机构；

所述卸料装置包括卸料斗以及用于检测拉铆工件为成品或次品的成品检测模块，所述成品检测模块设有伸缩以测量拉铆工件拉铆后长度的顶杆气缸；顶杆气缸将拉铆工件向上顶起，成品检测模块上设置的检测装置对顶起的拉铆工件进行测量，即可检测该产品为成品或者是次品，而不需工人们对拉铆工件进行进一步的筛选，从而大大提高了工作效率。

所述卸料斗包括成品通道、次品通道以及驱动卸料斗移动以装载成品或次品的卸料斗驱动器。

作为优选，所述固定座上设有适配工件的固定孔，移动机构从导轨一端移动至旋转载料装置时，装夹有拉铆螺母的夹爪位于填装工位的固定孔的正上方。拉铆螺母位于固定孔的正上方可以使得卸料工位上的拉铆工件可以被顶杆气缸顶起，从而达到检测加工完成的螺母是成品还是次品的目的，使得工人们不需要再次进行筛选，从而大大提高了生产效率。

作为优选，还包括添料检测模块，所述送料机包括产生震动使拉铆螺母拉铆端朝上的振动盘以及使拉铆螺母沿导轨震动前行的直线送料机，所述直线送料机设置在导轨下且与振动盘连接。添料检测模块位于导轨内部，当添料检测模块检测到导轨内的螺母低于预设值时，开启振动盘，使得螺母的在导轨内的数量得以补充，避免导轨内螺母数量不足，及时填充螺母保证机器正常运行，从而大大提高了生产效率。

作为优选，还包括用于检测拉铆螺母是否已经完全进入工件的铆接孔内的填装检测模块，填装检测模块对准填装工位的固定座。如夹爪夹取失败或者将螺母成功夹取至铆接孔内，机器都能正常运行，如拉铆螺母仍有部分露于工件表面，则立即将该信息传输至控制中心，从而中断操作，这一设置可以避免压板在伸出过程中，碰到螺母，从而损坏机器。

作为优选，用于检测拉铆时工件是否脱离固定座的拉铆检测模块，所述拉铆检测模块对准拉铆工位的固定座。在拉铆过程中，可能有螺母脱离固定座而导致拉铆失败的状况发生，因此当拉铆失败时，紧急暂停运作可以避免带有拉铆失败的螺母的拉铆枪进行下一次拉铆操作，使得拉铆过程更加智能。

作为优选，所述移动机构与卸料移动机构均采用气缸驱动。气缸驱动更加稳定，且气缸价格相对低廉，也方便工作人员的拆装。

作为优选，成品检测模块包括用于驱动顶杆伸缩的气缸。

本发明还提供了一种用于同上述拉铆机配合的拉铆控制检测系统，该拉铆控制检测系统分为控制中心和检测部分，所述控制部分包括拉铆螺母填装装置、填装夹持装置、拉铆装置、卸料夹持装置、载台驱动器和控制中心；所述检测部分包括添料检测模块、填装检测模块、拉铆检测模块和成品检测模块；

-拉铆螺母填装装置包括振动盘、直线送料机和顶料气缸，所述振动盘，用于向直线送料机输送拉铆螺母；所述直线送料机，用于向顶料气缸输送拉铆螺母；所述顶料气缸，用于将拉铆螺母向上顶起供填装夹持装置抓取；

-添料检测模块，用于对导轨内的拉铆螺母数量进行检测，不足时启动振动盘向直线送料机送料；

-填装夹持装置，用于将顶料气缸上顶起的拉铆螺母夹持并运送放入工件的铆接孔内；

-填装检测模块，用于检测拉铆螺母是否已经完全进入铆接孔，若完全进入或无螺母进入，则继续运行，若拉铆螺母仍有部分露于工件表面，则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

-拉铆装置包括拉铆枪和拉铆压板机构，所述拉铆压板机构，用于拉铆枪在拉铆时将工件压紧；拉铆枪，用于拉铆使拉铆螺母与工件固定；

-拉铆检测模块，用于检测拉铆时工件是否脱离固定座，若脱离则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

-卸料夹持装置，用于将拉铆完毕的成品从固定座上夹取并移动至卸料斗上方的落料位置之后松开使其掉落；

-卸料斗驱动器，用于卸料斗的移动，使落料位置对准成品通道或次品通道；

-成品检测模块，用于检测拉铆后的拉铆工件长度，若长度不符合则控制卸料斗驱动器使卸料斗移动次品通道对准落料位置，长度符合则驱动成品通道对准落料位置；

控制中心与送料机、填装夹持装置、拉铆枪、拉铆压板机构、卸料夹持装置以及载台驱动器相连接；

检测中心与添料检测模块、填装检测模块、拉铆检测模块、成品检测模块以及卸料斗驱动器相连接。

本发明还提供一种自动拉铆工艺，该工艺包括如下步骤：

(a)启动机器，通过操作工人手动将工件放在载台的装件工位的固定座上，固定座上的拉铆螺母随载台的转动进入填装工位，将待加工的拉铆螺母置于送料机上，拉铆螺母因受震动移动至导轨的一端；

(b)直线送料机一直震动使导轨内的拉铆螺母前进移动，添料检测模块检测导轨内的拉铆螺母数量，若数量充足，停止向导轨送料，若数量不足，启动振动盘向导轨送料；

(c)设置于导轨下方的顶料气缸将螺母朝导轨上方顶起，夹爪夹取拉铆螺母并由移动机构驱动，朝固定座的填装工位运动；

(d)填装检测模块检测拉铆螺母是否已经完全进入铆接孔，若完全进入或无拉铆螺母进入，则继续运行，若拉铆螺母仍有部分露于工件表面，则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

(e)工件随载台转动进入拉铆工位，驱动器驱动压板伸出，将工件压紧，拉铆枪对工件进行拉铆作业，完成后，载台旋转至卸料装置处；

(f)拉铆检测模块检测拉铆时工件是否脱离固定座，若脱离则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

卸料夹爪将卸料工位上的工件下压在固定座上并夹紧，成品检测模块上的顶杆穿过通孔顶在拉铆后的拉铆工件底部，用于检测拉铆后的拉铆工件长度，若拉铆工件不符合尺寸则卸料斗驱动器使卸料斗移动，次品通道对准卸料夹爪夹起次品并移动后的落料位置；若拉铆工件符合尺寸，则卸料斗驱动器不工作，卸料夹爪夹起次品并移动后的落料位置对准成品通道。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的拉铆机和自动拉铆工艺，具有如下有益效果：

(1)在本发明中的拉铆机，操作人员将工件放置于固定座上，以便夹爪夹取拉铆螺母放置于工件上进行固定；旋转的载台将不同工位上的拉铆螺母输送至不同的装置进行不同的操作，整个过程智能化程度高，无需人为操作。

(2)拉铆压板机构对固定座上的工件进行按压固定，避免在拉铆过程中，工件脱离固定座而影响拉铆进程，使得整个工艺流程更加顺畅，大大提高了生产效率。

(3)在本发明设置的成品检测模块中，顶杆气缸将拉铆工件向上顶起，成品检测模块上设置的检测装置对压紧的拉铆工件进行测量，即可检测该产品为成品或者是次品，而不需工人们对拉铆工件作进一步的筛选，从而大大提高了工作效率。

(4)在本发明中，螺母因受震动而使得其待拉铆端朝上进入导轨，导轨下方设有直线送料机，直线送料机产生震动使得导轨内的螺母向导轨另一端运动，随后被设置在导轨端部下方的顶料气缸向上顶起，以方便夹爪的夹取，整个过程自动化程度高，无需操作工人操作，更加适用对拉铆工件的批量生产；

而本发明中的拉铆控制检测系统是用于对拉铆机的拉铆自动化工艺进行监控，过程中出现失误会及时报警，并停止拉铆机工作，避免机器上的元器件的损坏，保证拉铆工件加工的安全性，并保持较高的成品率。

附图说明

图1为本发明中一种拉铆机的结构示意图；

图2为本发明中一种拉铆机的结构示意图；

图3为图2中A部放大图；

图4为本发明中拉铆控制检测系统的结构连接图；

图5为本发明中固定座、拉铆螺母以及工作的装配示意图。

附图标记：1、旋转载料装置，11、固定座，12、载台，13、固定孔，2、送料机，21、顶料气缸，22、导轨，23、填料检测模块，24、振动盘，31、夹爪，32、移动机构，41、拉铆枪，42、拉铆压板机构，420、驱动器，421、压板，51、卸料夹爪，52、卸料移动机构，61、成品通道，62、次品通道，71、填装检测模块，72、拉铆检测模块，73、工件，74、拉铆螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

在本实施例中，供顶料气缸21伸出且位于导轨22上的为通孔；位于固定座11上且供顶杆气缸伸出以抵紧拉铆工件底部为固定孔13；位于工件73上用于固定拉铆螺母74的为铆接孔；未进行加工的螺母命名为拉铆螺母74；已经加工完成的拉铆螺母74为拉铆工件；放置在固定座11上用于固定拉铆螺母74的为工件73。

如图1至图2所示的一种拉铆机，包括拉铆螺母填装装置、填装夹持装置、旋转载料装置1、拉铆装置、卸料夹持装置以及卸料装置；

拉铆螺母填装装置包括导轨22、向导轨输送拉铆螺母74的送料机2以及将拉铆螺母74向上顶起以便夹持的顶料气缸21，导轨22一端与送料机相固定，顶料气缸21位于导轨22另一端下方，相应地，导轨22设有供顶料气缸21输出端伸出的通孔；其中，拉铆螺母74因受震动而使得其待拉铆端朝上进入导轨22，导轨22下方设有直线送料机，直线送料机产生震动使得导轨22内的拉铆螺母74向导轨22另一端运动，随后被设置在导轨22端部下方的顶料气缸21向上顶起，以方便夹爪31的夹取，整个过程自动化程度高，无需工人操作，更加适用对拉铆工件的批量生产。

旋转载料装置1包括用于固定拉铆螺母74的固定座11、用于安装固定座11的载台12以及驱动载台12旋转送料的载台驱动器；载台12包括装件工位、填装工位、拉铆工位、卸料工位；操作人员将工件放置于固定座11上，以便夹爪31夹取拉铆螺母放置于工件上进行固定；旋转的载台12将不同工位上的拉铆螺母74输送至不同的装置进行不同的操作，整个过程智能化程度高，无需人为操作。

填装夹持装置包括夹取螺母的夹爪31以及带动已夹取螺母的夹爪31向旋转载料装置1的填装工位的固定座11运动的移动机构32，夹爪31固定连接于移动机构32朝向旋转载料装置1一侧；

拉铆装置包括位于拉铆工位上方的拉铆枪41、用于在拉铆过程中压紧工件的拉铆压板机构42；

拉铆压板机构42包括压紧工件73上端面的压板421以及驱动压板421伸缩的驱动器420；拉铆压板机构42对固定座11上的工件73进行按压固定，避免在拉铆过程中，工件73脱离固定座而影响拉铆进程。

本发明中提供的载台设有8个工位，8个工位中，装件工位是人工放工件73，填装工位是填装拉铆工件，卸料工位是供卸料夹爪取下产品，拉铆工位是对拉铆工件进行拉铆，其余是空工位；

每转动一个工位需要时间为0.5秒，每拉铆一次时间为2.5秒，合计3秒一次，每分钟20个产品，8小时班产约8000个；而人工一个人的正常班产约为3500～4000个左右，相比之下本实施例提供的拉铆机生产效率增加了一倍。

在本实施例中，卸料夹持装置包括夹取卸料工位上加工完成工件的卸料夹爪31以及带动卸料夹爪31由固定座11移动到落料位置的卸料移动机构52；

在本实施例中，卸料装置包括卸料斗以及用于检测拉铆工件为成品或次品的成品检测模块，成品检测模块设有伸缩以测量拉铆工件拉铆后长度的顶杆气缸；顶杆气缸向上顶起抵在拉铆工件的拉铆螺母底部，成品检测模块上设置的检测装置对拉铆工件的螺母进行测量，即可检测该产品为成品或者是次品，而不需工人们对拉铆工件进行进一步的筛选，从而大大提高了工作效率。

如图1所示，卸料斗包括成品通道61、次品通道62以及驱动卸料斗移动以装载成品或次品的卸料斗驱动器。

在本实施例中，螺母位于固定孔的正上方可以使得卸料工位上的顶杆气缸的顶杆向上顶起抵在拉铆工件的螺母底部，从而达到检测加工完成的拉铆工件是成品还是次品的效果。

添料检测模块23位于导轨22内部，当添料检测模块23检测到导轨22内的拉铆螺母74低于预设值时，开启振动盘24，使得拉铆螺母74的在导轨22内的数量得以补充，避免导轨22内拉铆螺母74数量不足，机器还在运行的状况发生，从而大大提高了生产效率。

其中，夹爪31夹取失败或者将拉铆螺母74成功夹取至铆接孔内，机器都能正常运行，如拉铆螺母74仍有部分露于工件73表面，则立即将该信息传输至控制中心，从而中断操作，这一设置可以避免压板421在伸出过程中，碰到拉铆螺母，从而损坏机器。

在拉铆过程中，可能有螺母脱离固定座11而导致拉铆失败的状况发生，因此当拉铆失败时，紧急暂停运作可以避免带有拉铆失败的拉铆螺母74的拉铆枪进行下一次拉铆操作，使得拉铆过程更加智能。

其中，移动机构32与卸料移动机构52均采用气缸，因为气缸驱动更加稳定，且气缸价格相对低廉，也方便工作人员的拆装。

在本实施例中，成品检测模块包括用于驱动顶杆伸缩的气缸。

如图4所示，本实施例还提供了一种拉铆控制检测系统，该检测系统是与拉铆机相配套的，该拉铆控制检测系统分为控制中心和检测部分，控制部分包括拉铆螺母填装装置、填装夹持装置、拉铆装置、卸料夹持装置、载台驱动器和控制中心；检测部分包括添料检测模块23、填装检测模块71、拉铆检测模块72和成品检测模块；

-拉铆螺母填装装置包括振动盘、直线送料机和顶料气缸21，所述振动盘24，用于向直线送料机输送拉铆螺母74；所述直线送料机，用于向顶料气缸21输送拉铆螺母；

所述顶料气缸21，用于将拉铆螺母向上顶起供填装夹持装置抓取；

-添料检测模块23，用于对导轨22内的拉铆螺母74数量进行检测，不足时启动振动盘24向直线送料机送料；

-填装夹持装置，用于将顶料气缸21上顶起的拉铆螺母74夹持并运送放入工件73的铆接孔内；

-填装检测模块71，用于检测拉铆螺母74是否已经完全进入铆接孔，若完全进入或无螺母进入，则继续运行，若拉铆螺母仍有部分露于工件表面，则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

-拉铆装置包括拉铆枪和拉铆压板机构，所述拉铆压板机构，用于拉铆枪在拉铆时将工件压紧；拉铆枪，用于拉铆使拉铆螺母与工件固定；

-拉铆检测模块72，用于检测拉铆时工件是否脱离固定座，若脱离则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

-卸料夹持装置，用于将拉铆完毕的成品从固定座上夹取并移动至卸料斗上方的落料位置之后松开使其掉落；

-卸料斗驱动器，用于卸料斗的移动，使落料位置对准成品通道或次品通道；

-成品检测模块，用于检测拉铆后的螺母长度，若长度不符合则控制卸料斗驱动器使卸料斗移动次品通道对准落料位置，长度符合则驱动成品通道对准落料位置；

控制中心与送料机、填装夹持装置、拉铆枪、拉铆压板机构、卸料夹持装置以及载台驱动器相连接；

检测中心与添料检测模块23、填装检测模块71、拉铆检测模块72、成品检测模块以及卸料斗驱动器相连接。

如图4所示，本实施例还提供一种自动拉铆工艺，该工艺包括如下步骤：

步骤a：启动机器，通过操作工人手动将工件放在载台12的装件工位的固定座11上，固定座11上的工件随载台12的转动进入填装工位，将待加工的拉铆螺母置于送料机2上，螺母因受震动移动至导轨22的一端；

在上述步骤中，螺母因受震动而使得其待拉铆端朝上进入导轨22，导轨22下方设有直线送料机，直线送料机产生震动使得导轨22内的拉铆螺母向导轨22另一端运动，随后被设置在导轨22端部下方的顶料气缸向上顶起，以方便夹爪31的夹取，整个过程自动化程度高，无需操作工人操作，更加适用对拉铆工件的批量生产。

步骤b：直线送料机一直震动使导轨22内的拉铆螺母前进移动，添料检测模块23检测导轨内的拉铆螺母数量，若数量充足，停止向导轨22送料，若数量不足，启动振动盘向导轨送料；

其中，添料检测模块23位于导轨22内部，当添料检测模块23检测到导轨内的螺母低于预设值时，开启振动盘24，使得螺母的在导轨内的数量得以补充，避免导轨22内螺母数量不足，机器还在运行的状况发生，从而大大提高了生产效率。

步骤c：设置于导轨22下方的顶料气缸21将螺母朝导轨22上方顶起，夹爪31夹取螺母并由移动机构32驱动，朝固定座11的填装工位运动；

在上述步骤中，顶料气缸21将螺母向上顶起，以便于夹爪31的夹取，提高了夹爪的装夹效率。

步骤d：填装检测模块71检测工件73是否已经完全进入铆接孔固定孔13，若完全进入或无螺母进入，则继续运行，若拉铆螺母仍有部分露于工件73表面，则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

如夹爪31夹取失败或者将拉铆螺母成功夹取至固定孔13内，机器都能正常运行，如拉铆螺母74仍有部分露于工件73表面，则立即将该信息传输至控制中心，从而中断操作，这一设置可以避免压板421在伸出过程中，碰到拉铆螺母，从而损坏机器。

步骤e：工件73随载台12转动进入拉铆工位，驱动器420驱动压板421伸出，将工件压紧，拉铆枪41对工件进行拉铆作业，完成后，载台12旋转至卸料装置处；

上述步骤中，压板421将工件压紧，避免拉铆螺母在拉铆的过程中，工件73发生移位，使得拉铆工件精确度更高。

步骤f：拉铆检测模块72检测拉铆时工件是否脱离固定座11，若脱离则向检测中心发出急停信号，控制中心暂停运作；

在拉铆过程中，可能有拉铆螺母74脱离固定座11而导致拉铆失败的状况发生，因此当拉铆失败时，紧急暂停运作可以避免带有拉铆失败的拉铆螺母的拉铆枪41进行下一次拉铆操作，使得拉铆过程更加智能。

步骤g：卸料夹爪51将卸料工位上的工件下压在固定座11上并夹紧，成品检测模块上的顶杆穿过铆接孔固定孔13顶在拉铆工件底部，用于检测拉铆后的拉铆工件长度，若拉铆工件不符合尺寸则卸料斗驱动器使卸料斗移动，次品通道对准卸料夹爪51夹起次品并移动后的落料位置；若拉铆工件符合尺寸，则卸料斗驱动器不工作，卸料夹爪51夹起次品并移动后的落料位置对准成品通道。

在上述步骤中，每个拉铆后的拉铆工件长度会有偏差，如长度偏离标准的拉铆工件和标准长度的拉铆工件混合在一起的话，后续还要进行筛选工作，即将次品拉铆工件筛选出来，大大增加了工人们的工作量。因此在步骤中设置有成品检测模块，即可将成品螺母和次品螺母筛分开来，使得工人们的后续操作更加便捷。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。