一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置及方法与流程

本发明涉及装配辅助工装技术领域，特别是涉及一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置及方法。

背景技术：

流钻拧紧工艺简称fds，是钢铝混合车身连接的常用工艺之一。在流转拧紧(fds)工艺中，fds螺钉从钉箱经过送顶管送到枪头，再到枪嘴，然后枪头执行铆接指令，进行铆接。铆接中最重要的钉子需要暂存在钉箱当中，铆接时从钉箱送到枪头。

在扭转拧紧工艺中，对于两种不同规格螺钉送钉通常采用以下方法：

方法一：一台钉箱无法输送多种型号的螺钉，将不同型号的螺钉分布到不同的工位完成铆接；

此种方法将所使用的不同型号钉子分到不同工位进行拧紧作业，会增加多套完整设备，从而增加设备成本，经济性不好；

方法二：在前期规划时，将多种不同型号的螺钉统一成一种型号，从而避免使用多种螺钉；

此种方法直接减少使用钉子的种类，会降低工艺要求，从而出现质量偏移，降低了产品的质量要求，可行性不佳。

因此亟需提供一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置及方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置及方法，将多个钉箱并联在一起，实现多个钉箱使用一根送钉管道将所需不同型号的螺钉送到一个枪头，从而节省设备成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置，主要包括选钉机构、送钉机构和若干个钉箱；

所述选钉机构的进料口分别与各个钉箱的出料口连通，选钉机构的出料口与送钉机构的进料口连通。

进一步的，所述选钉机构包括选钉箱、选钉定位机构、选钉滑块；

所述选钉定位机构的执行端端部与选钉滑块固定连接，所述选钉滑块滑动设置于选钉箱内。

进一步的，所述选钉滑块内设置有垂直贯通的通孔，且通孔内设置有与流钻拧紧设备的控制系统电连接的检测传感器。

进一步的，所述选钉定位机构上设置有若干个与流钻拧紧设备的控制系统电连接的位置传感器，分别用于选钉位置的到位检测。

进一步的，所述送钉机构包括送钉管道、设于送钉管道上的过钉传感器；

所述送钉管道的底部一侧通过阀岛连接有高压供气管路。

还提供了一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的方法，适用于上述流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置，包括以下步骤：

s1：在流钻拧紧设备的各个钉箱内分别放置不同型号的待选送的螺钉；

s2：流钻拧紧设备的控制系统根据预置的程序选择某一型号的螺钉，流钻拧紧设备的选钉机构动作，使选钉机构的选钉滑块转移至该型号螺钉所对应钉箱的出料端正下方；

s3：选钉机构的选钉滑块达到预定位置后，该型号螺钉对应的钉箱执行出钉程序，将该选定型号的螺钉送至选钉机构的进料端；

s4：选定型号的螺钉进入选钉机构中后，选钉机构的选钉滑块转移至流钻拧紧设备的送钉机构处，使该选定型号的螺钉进入送钉机构中；

s5：送钉机构将该选定型号的螺钉送至流钻拧紧设备的钻枪内；

s6：重复步骤s2至s5，直至预置程序内待选择螺钉的选钉、送钉程序执行完毕。

进一步的，步骤s2中，选钉机构选钉位置控制的具体方法包括以下步骤：

s2.1：选钉定位机构工作，驱动其执行端沿选钉箱的长度方向移动；

s2.2：当选钉滑块到达与选定型号的螺钉对应的钉箱出料口位置时，用于该位置到位检测的位置传感器动作，将相应的位置信号传送至流钻拧紧设备的控制系统；

s2.3：流钻拧紧设备的控制系统接控制选钉定位机构暂停工作，并启动对应的钉箱执行送钉过程。

进一步的，步骤s3中，钉箱送钉的具体方法包括以下步骤：

s3.1：钉箱内部的震动机构将钉箱内的一个螺钉输送到送钉管内；

s3.2：螺钉自然下落过程中，过钉传感器检测到螺钉经过，将相应的检测信号传送至流钻拧紧设备的控制系统；

s3.3：流钻拧紧设备的控制系统启动钉箱内的高压气体输送机构工作，向钉箱的出料端吹送高压气体，螺钉被推入选钉机构内，并落入选钉滑块内。

进一步的，步骤s4中，选钉机构的送钉位置的控制方法包括以下步骤：

s4.1：螺钉落入选钉滑块内后，选钉滑块内的检测传感器被触发动作，并传送相应的检测信号至流钻拧紧设备的控制系统；

s4.2：流钻拧紧设备的控制系统控制对应的钉箱暂停工作，并再次启动选钉机构工作，驱动选钉滑块沿选钉箱的长度方向反向移动；

s4.3：当选钉滑块到达与送钉机构的进料口位置时，用于该位置到位检测的位置传感器动作，将相应的位置信号传送至流钻拧紧设备的控制系统；

s4.4：流钻拧紧设备的控制系统控制选钉定位机构暂停工作，螺钉则自然落入送钉机构的进料口内。

进一步的，步骤s5中，送钉机构的送钉方法具体包括以下步骤：

s5.1：螺钉在送钉管道内自然下落至底部的过程中，过钉传感器检测到螺钉经过，将相应的检测信号传送至流钻拧紧设备的控制系统；

s5.2：流钻拧紧设备的控制系统启动阀岛工作，使送钉管道内部与高压供气管路导通，从而使送钉管道的底部充满高压气体，并推动螺钉进入设置有检测传感器的钻枪夹持部位；

s5.3：钻枪夹持部位的检测传感器检测到螺钉后，将检测信号传送至流钻拧紧设备的控制系统；

s5.4：流钻拧紧设备的控制系统关闭阀岛，并启动钻枪进行螺钉夹持和螺钉拧紧的过程。

本发明的有益效果如下：本发明通过设置选钉机构和送钉机构，实现多个钉箱并联使用，可根据系统选择并行地进行螺钉的输送，并共用一个送钉机构将选定的螺钉送至一个共用的钉枪，从而实现一个工位上进行多种型号螺钉的选送作业，避免多工位操作，减少了设备的占地面积及设备成本。

附图说明

图1为本发明的流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置结构示意图；

图2为所述选钉机构的结构示意图；

图3为所述选钉机构与送钉机构位置关系的结构示意图；

图4为本发明的流钻拧紧设备选送多型号螺钉的方法流程示意图。

图中：1第一钉箱、2第二钉箱、3第一过钉传感器、4第二过钉传感器、5选钉机构、51选钉箱、52选钉定位机构、53选钉滑块、54检测传感器、55第一位置传感器、56第二位置传感器、57第一进钉管、58第二进钉管、59出钉管、6送钉机构、61送钉管道、62第三过钉传感器、63连接管、64阀岛、65高压供气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，一种流钻拧紧设备选送多型号螺钉的装置，主要包括选钉机构5、送钉机构6、第一钉箱1、第二钉箱2。第一钉箱1内放置有fds螺钉a，第二钉箱2内放置有fds螺钉b。

第一钉箱1、第二钉箱2为现有市售装置，其内部设置有用于螺钉输送的震动机构及用于螺钉送出的高压气体输送机构，具体结构此处不做详细赘述。

所述选钉机构5的顶部进料口分别与第一钉箱1、第二钉箱2的底部出料口连通，选钉机构5的底部出料口与送钉机构6的顶部进料口连通。

如图2所示，所述选钉机构包括选钉箱51、选钉定位机构52、选钉滑块53。本实施例中，选钉定位机构52采用气缸，气缸的两个进气端口分别通过电磁阀与fds设备现有的气路连接，并以气缸活塞的进程极限位置和回程极限位置分别作为选钉定位机构52的两个位置定位点。

所述选钉滑块53固定连接于气缸的输出杆端部，并滑动设置于选钉箱51内，气缸活塞的进程极限位置和回程极限位置即对应于选钉滑块53与第一钉箱1、第二钉箱2进行螺钉传送的位置。优选的，选钉箱51的两侧内壁沿长度设置有滑槽，选钉滑块53的两侧分别滑动嵌入滑槽内。

选钉滑块53内设置有垂直贯通的通孔，通孔的直径略大于选钉箱51顶部进料端的端口直径，以便螺钉从第一钉箱1/第二钉箱2送出后可顺利进入通孔内，且能够保证螺钉以正确的位姿进行输送。同时，通孔内设置有与流钻拧紧设备的控制系统电连接的检测传感器54，用以检测螺钉是否进入选钉滑块53内，并控制启动选钉定位机构52的回程过程。

选钉箱51的顶部安装有连通第一钉箱1出料端与选钉箱51进料端的第一进钉管57、连通第二钉箱2出料端与选钉箱51进料端的第二进钉管58，选钉箱51的底部安装有连通选钉箱51出料端与送钉机构6进料端的出钉管59。出钉管59位于第二进钉管58的正下方。第一进钉管57的内壁上设置有第一过钉传感器3，第二进钉管58的内壁上设置有第二过钉传感器4。

优选的，气缸的外壁上设置有与流钻拧紧设备的控制系统电连接的第一位置传感器55、第二位置传感器56，分别用于气缸活塞的进程极限位置和回程极限位置即选钉滑块53选钉位置的到位检测，并控制气缸到位状态时的暂停。第一位置传感器55、第二位置传感器56选用电磁开关。

如图3所示，所述送钉机构6包括送钉管道61、设于送钉管道61上的第三过钉传感器62。送钉管道61的顶部与出钉管59的底部连通。送钉管道61的底部设置有连接管63，连接管63的一侧通过阀岛64连接有高压供气管路65。

第三过钉传感器62用于检测螺钉是否进入送钉管道61内，并通过fds设备的控制系统控制阀岛64的启闭，实现送钉管道61与高压供气管路65的连通/断开。

参阅图4，利用该选送多型号螺钉装置选送螺钉的方法，包括以下步骤：

s1：在fds设备的第一钉箱1内放置有fds螺钉a，第二钉箱2内放置有fds螺钉b；

s2：选钉机构5收到指令开始工作，对选钉位置进行设定，具体步骤为：

s2.1：当fds设备的控制系统给出枪头端需要fds螺钉a/fds螺钉b时，气缸动作驱动选钉滑块53沿选钉箱51的长度方向移动；

s2.2：当选钉滑块53到达第一钉箱1/第二钉箱2出料口下方位置时，气缸处于进程/回程的极限位置，则第一位置传感器55/第二位置传感器56动作，将相应的位置传送至fds设备的控制系统；

s2.3：fds设备的控制系统接收相应的控制信号后，控制选钉定位机构5暂停工作，并启动第一钉箱1/钉箱2执行送钉过程；

s3：第一钉箱1/第二钉箱2收到指令开始工作，输送fds螺钉a/fds螺钉b，具体步骤为：

s3.1：第一钉箱1/第二钉箱2内部的震动机构将一个fds螺钉a/fds螺钉b输送到第一进钉管57/第二进钉管58内；

s3.2：fds螺钉a/fds螺钉b在第一进钉管57/第二进钉管58内自然下落并经过第一过钉传感器3/第二过钉传感器4处，第一过钉传感器3/第二过钉传感器4检测到fds螺钉a/fds螺钉b经过，将相应的检测信号传送至fds设备的控制系统；

s3.3：fds设备控制系统启动第一钉箱1/第二钉箱2内的高压气体输送机构工作，向第一钉箱1/第二钉箱2的出料端吹送高压气体，fds螺钉a/fds螺钉b被推入选钉机构5内，并落入选钉滑块53内。

s4：选钉机构5对fds螺钉a/fds螺钉b进行定位输出，具体步骤为：

s4.1：fds螺钉a/fds螺钉b落入选钉滑块53内后，选钉滑块53内的检测传感器54被触发动作，并传送相应的检测信号至fds设备的控制系统；

s4.2：fds设备的控制系统控制对应的第一钉箱1/第二钉箱2暂停工作，并再次启动选钉机构5工作，驱动选钉滑块53沿选钉箱51的长度方向反向移动；

s4.3：当选钉滑块53到达与送钉机构6的进料口上方位置时，第二位置传感器56动作，将相应的位置信号传送至fds设备的控制系统；

s4.4：fds设备的控制系统接收相应的控制信号后，控制选钉定位机构5暂停工作，fds螺钉a/fds螺钉b则自然落入送钉机构6的进料口，即送钉管道61内；

s5：送钉机构6将fds螺钉a/fds螺钉b送至fds设备的钻枪内，具体步骤为：

s5.1：fds螺钉a/fds螺钉b在送钉管道61内自然下落至底部的过程中，经过第三过钉传感器62处，第三过钉传感器62检测到fds螺钉a/fds螺钉b经过，将相应的检测信号传送至fds设备的控制系统；

s5.2：fds设备的控制系统启动阀岛64工作，使连接管63与高压供气管路65导通，从而使送钉管道61的底部充满高压气体，并推动fds螺钉a/fds螺钉b进入设置有检测传感器的钻枪夹持部位；

s5.3：钻枪夹持部位的检测传感器检测到fds螺钉a/fds螺钉b后，将检测信号传送至fds设备的控制系统；

s5.4：fds设备的控制系统关闭阀岛64，并启动钻枪进行螺钉夹持和螺钉拧紧的过程；

s6：重复步骤s2至s5，直至预置程序内待选择螺钉的选钉、送钉程序执行完毕。

显然地，本发明的选钉定位机构52亦可采用电机丝杠传动等其它定位机构，并配置两个及以上的钉箱，实现两种及以上类型fds螺钉的选钉和送钉过程。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。