一种自冲铆接机步进式板料夹持定位装置的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及夹持定位装置技术，具体涉及一种用于自冲铆接机的板料夹持定位装置。

背景技术：

自冲铆接技术是一种用于连接两种或两种以上金属或复合材料板材的冷连接技术。由于它在连接过程不破坏板材的镀层，接头性能可靠、成本低、无噪音、环境友好等特点，在汽车和航空领域等应用广泛，且技术成熟。

常规的自冲铆接机由电机、冲头、压边圈、c型架和凹模组成。工作时通过伺服电机提供动力将铆钉直接压入待铆接板材，待铆接板材在铆钉的压力作用下与铆钉发生塑性变形，成形后充盈于凹模之中，从而形成稳定连接的一种全新的板材连接技术。

现有的自冲铆接机对板料进行铆接时，冲头、铆钉及凹模之间在竖直方向上已经有了精准的定位，能够保证铆钉在向下冲程运动阶段与板料上表面垂直。但是由于铆接机底部的凹模没有任何固定及定位装置，需要提前测量板料的重合尺寸，用记号笔手动给被铆接点的中心做好标记，再将板料放置在凹模的表面进行铆接。

基于此，现有技术中正在不断进步中，如cn201821922374.9《一种自冲铆接夹具装置》，主夹具体与定位夹紧板配合固定试件下基板，升降螺柱通过螺纹连接与主夹具体的螺纹孔配合，根据不同板材厚度和胶层厚度控制升降板上下移动，升降板凸台与主夹具体凸台滑动配合对升降板移动进行导向，具体移动数值由升降板凸台上刻度线标识，限制挡板控制升降板的自由度，夹紧板凸台与升降板挡板通过过盈配合固定试件上基板，自冲铆接设备通过中心孔即可进行自冲铆接工作。

cn201820423020.3《一种自冲铆接辅助装置》，上支撑板与下支撑板上的挡板可将上下铆接板材位置固定，确定其搭接区域，无须预先标记处理，提高自冲铆接接头的对中精度；可以对厚度不同的板材进行装夹，扩大其使用范围。

cn201920798817.6《一种自冲铆接板材快速定位夹紧辅助装置》,通过调节升降板可实现不同板厚板材铆接，通过调节螺栓ⅰ可实现不同板宽板材铆接，压紧装置可实现快速夹紧，拆卸板材方便快捷。

综上，自冲铆接机的定位夹持装置的进一步研发，将使铆接的操作技术更规范、定位精度更高。这是行业急需解决的问题，也是进一步拓宽自冲铆接工艺在更广泛领域应用的前提。

技术实现要素：

本发明目的在于提出一种用于自冲铆接机的夹持定位装置。

本发明解决其技术问题所采用的方案包括：

一种自冲铆接机步进式板料夹持定位装置，包括铆接平台、定位夹持平台、夹持板、双向丝杠、步进式螺旋机构和步进式送板机构，铆接平台中心位置上设有与自冲铆接机连接的通孔，定位夹持平台安装在铆接平台上，铆接平台上滑动连接两块夹持板，定位夹持平台及两块夹持板至少通过一根双向丝杠连接，两块夹持板分别与双向丝杠中两个不同方向的丝杠部连接，双向丝杠的一端或中部与步进式螺旋机构连接，步进式螺旋机构中设有感应装置，两块夹持板之间相对双向丝杠轴向即纵向形成待接板料宽度方向定位空间；

两块待接板料的进料方向即横向与双向丝杠轴向垂直，两块夹持板内的定位夹持平台面与铆接平台面之间在进料方向上形成待接板料长度方向定位空间，一待接板料通过铆接平台上的移动定位块定位，另一待接板料通过步进式送板机构进入铆接平台并由步进式送板机构控制两块待接板料的搭接长度。

进一步，铆接平台包括底板，定位夹持平台包括上下纵向设置的两块导轨板和左右横向设置的两块侧板，底板、导轨板和侧板之间组成方框主体，夹持板为带刻度的夹持刻度板；

导轨板上边为导轨，下端中部设有凹槽，两凹槽与底板形成待接板料的横向进料槽；方框主体内的底板中心位置上设有与自冲铆接机凹模连接的凹模孔，上下导轨上设有夹持刻度板，夹持刻度板与导轨形成纵向滑动连接，两块侧板和两块夹持刻度板之间至少通过一根双向丝杠连接，双向丝杠的一端与步进式螺旋机构连接；

相对于凹模孔的平面横向中心线，夹持刻度板左右对称，夹持刻度板的零刻度与凹模孔的平面纵向中心线对齐，双向丝杠的中间点与凹模孔的平面横向中心线对齐。

更进一步，夹持刻度板两端通过滑块与上下导轨纵向滑动连接。

更进一步，底板至少一端纵向上设有滑动槽，夹持刻度板底部设有凸块，凸块与滑动槽滑动连接或让位连接，两块侧板的底部和两块夹持刻度板的凸块之间通过双向丝杠连接。

更进一步，两块夹持刻度板相对面上设有刻度线，夹持刻度板的上表面设有刻度尺或刻度值。

进一步，铆接平台包括定位座，定位夹持平台包括固定支架，夹持板为带刻度的第二夹持刻度板；

定位座为凹型槽结构，槽底板中心部位设有与自冲铆接机凹模连接的凹模孔，定位座的槽底板设有两块第二夹持刻度板并形成纵向滑动连接，固定支架安装在定位座上，两块第二夹持刻度板和固定支架之间至少通过一根第二双向丝杠连接；其中，两块第二夹持刻度板分别与第二双向丝杠中两个不同方向的丝杠部连接；

相对于凹模孔的平面横向中心线，第二夹持刻度板左右对称，第二夹持刻度板的零刻度与凹模孔的平面纵向中心线对齐，第二双向丝杠的中间点与凹模孔的平面横向中心线对齐，第二双向丝杠的中间部位为丝杠或光杆。

更进一步，第二夹持刻度板两端分别通过导轨滑块与定位座的槽底板两端形成纵向滑动连接。

更进一步，导轨滑块下端开槽，槽底板嵌入开槽中形成滑槽连接结构。

更进一步，两块第二夹持刻度板的相对面设有加工刻度线，第二夹持刻度板的上端面对应标设有刻度值，两块第二夹持刻度板分别内置有螺母，螺母与第二双向丝杠连接，第二双向丝杠通过与螺母的转动连接使得两块第二夹持刻度板形成相对方向的滑动。

更进一步，固定支架为山字型结构，山字型两边支架端面与定位座两槽边板的端面连接，固定支架中间部位为方板或方框结构，方板或方框结构中安装有深沟球轴承，第二双向丝杠中间部位光杆与深沟球轴承过盈配合，第二双向丝杠中部与步进式螺旋机构连接。

进一步，进料前，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构反向转动双向丝杠，夹持板之间张开；

上板料和下板料通过移动定位块定位和步进式送板机构进料后，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构正向转动双向丝杠，夹持板之间夹紧；

感应装置通过感应上板料和下板料的两侧挤压力，当挤压力达到到一定时，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构停止工作；

当上板料和下板料铆接完成后，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构反向转动双向丝杠，夹持板之间张开。

本发明该夹持定位装置属于完全对称结构，刻度板上的零刻度线在待接板料底面宽度方向的垂线经过铆接平台中心，当需要夹持待接板料时，步进式螺旋机构转动双向丝杠以增大两块夹持刻度板之间的距离，待两块夹持刻度板之间的距离略大于待接板料宽度时，依次放入上下两块待接板料，一待接板料通过铆接平台的定位块直接定位，另一待接板料通过步进式送板机构进入铆接平台并控制搭接长度；同时两块夹持刻度板设有刻度线，可以直观验证两待接板料的搭接长度，确定好搭接长度后反向同时转动双向丝杠，当两待接板料快要被夹紧时，再次确认搭接长度，以保证搭接长度的精准，然后继续反向转动双向丝杠直至待接板料完全夹持。

（1）本发明自冲铆接机夹持定位装置方便控制出现待接板料偏移的状况，让自冲铆接操作技术更加规范。

（2）本发明标有刻度尺，配有导轨装置和步进式送板机构，即自动控制搭接长度，可直观地对待接板料横向搭接尺寸进行测量，夹持刻度板通过导轨、滑块、双向丝杠、步进式螺旋机构之间的运动配合，步进式螺旋机构设有感应装置，可实现对不同宽度的待接板料进行精准定位。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意图。

图2为本发明实施例1底板结构剖面示意图。

图3为本发明实施例1使用状态示意图。

图4是本发明实施例2三维装配示意图。

图5是本发明实施例2定位座结构示意图。

图6是本发明实施例2第二夹持刻度板三视结构示意图。

图7是本发明实施例2固定支架三视结构示意图。

图8是本发明实施例2导轨滑块二视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其中：以双向丝杠的轴向为纵向，双向丝杠的轴向垂直为横向，待接板料进料方向为横向。

实施例1

如图所示，板料夹持定位装置包括：底板1、螺钉2、导轨板3、滑块4、侧板5、双向丝杠6、夹持刻度板7、凹模孔8、上板料9，下板料10，步进式螺旋机构11，步进式送板机构12。

侧板5的外侧加工有内螺纹，侧面板5与底板1通过螺钉紧固连接，侧面板5与导轨板3通过螺钉2连接；夹持刻度板7的上表面标有单位为1mm的刻度尺，夹持刻度板中心的刻度值为零，依次向两端展开，刻度线沿着垂直方向在夹持刻度板7的内侧作引线至底部，便于待接板料沿着横向移动，进行搭接尺寸的定位；夹持刻度板7和滑块4通过胶接连接，夹持刻度板7上部连接着滑块4，滑块4架设在导轨板3上，由于受力作用可以纵向移动。

当需要夹持待接板料时，顺时针同时转动两双向丝杠6，两块夹持刻度板4之间的距离渐渐增大，由于使用双向丝杠6，两块夹持刻度板之间的距离的增大是同步的，可以保证工作的精确；底板1的正中心加工有凹模孔8，可以放置凹模，凹模孔8与自冲铆接机的凹模通过间隙配合连接。

侧板5外侧面加工有六个螺纹孔，导轨板3两侧加工有四个螺纹孔，底板1两侧加工有四个螺纹孔，这些螺纹孔用于安装螺钉起到固定侧板5、导轨板3、底板1的作用。

侧板5与夹持刻度板7之间安装有两根双向丝杠6，通过步进式螺旋机构11同步转动双向丝杠6来增大或减小两块夹持刻度板7之间的距离以达到夹持待接板料的目的，步进式螺旋机构11中设有感应装置，当步进式螺旋机构11旋转时，夹持刻度板7对上板料9和下板料10的两侧挤压，当挤压力达到到一定时，步进式螺旋机构11停止工作，上板料9和下板料10的两侧挤压到位；先设定上板料9在横向上的位置，由步进式送板机构12对下板料10进料进行控制，即控制搭接长度，夹持刻度板7上的刻度可以直观看出搭接长度。

夹持刻度板7上表面、内侧表面设置有刻度，通过转动双向丝杠6来控制两块夹持刻度板7之间的距离，可方便快捷地将待接板料的铆接中心与凹模孔8的中心精准配合。

实施例1工作过程如下：

如图所示，当需要夹持待接板料时，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构11反向转动双向丝杠，通过步进式螺旋机构11转动双向丝杠以增大两块夹持刻度板之间的距离，待两块夹持刻度板之间的距离略大于待接板料宽度时，通过步进式送板机构12依次放入上或下两块待接板料并控制搭接长度，两块夹持刻度板设有刻度线直观验证两待接板料的搭接长度，确定好搭接长度后，步进式螺旋机构11正向同时转动双向丝杠，当两待接板料快要被夹紧时，再确认搭接长度，以保证搭接长度的精准，然后继续正向转动双向丝杠，挤压力达到到一定时，感应装置通过感应上板料9和下板料10的两侧挤压力，当挤压力达到到一定时，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构11停止工作，待接板料完全夹持；

当上板料9和下板料10铆接完成后，感应装置发出感应信号控制步进式螺旋机构11反向转动双向丝杠，夹持板之间张开。

感应装置、控制系统可以采用现有技术，本实施例主要是提供感应、控制过程。

实施例2

图4所示，结构包括：定位座21、第二夹持刻度板22、固定支架23、导轨滑块24、螺母25、深沟球轴承26、内六角头螺钉27和第二双向丝杠28。

图5所示，定位座21为凹型槽结构，中间加工圆孔即凹模孔，与自冲铆接机下模具装配；定位座21凹模孔直径略大于自冲铆接机下模具直径，形成间隙配合。

图6所示，第二夹持刻度板22正面加工刻度线，与上端面对应标刻度，上端面的刻度，中点处为0，两侧各30mm，最小刻度为1mm；一侧加工通孔，通过通孔内置螺母25安装第二双向丝杠28，与导轨滑块24通过内六角头螺钉27紧固连接。

图7所示，固定支架23为山字型结构，前后两端与定位座21焊接连接，中间部位开方孔，然后前后侧开圆孔，将深沟球轴承26安装在圆孔内，然后将第二双向丝杠28旋入深沟球轴承26内过盈配合。

图8所示，导轨滑块24下端开槽，宽度与定位座21水平板厚度相等，将定位座21水平板嵌入导轨滑块24切槽部分进行装配。导轨滑块24共4个，导轨滑块24底部有凹槽，与定位座21水平板间隙装配，外侧加工两个螺纹孔，通过内六角头螺钉27与第二夹持刻度板22固定连接。

将待连接板推入第二夹持刻度板22之间，根据搭接区长度推至指定刻度线位置，在第二双向丝杠28的作用下，第二夹持刻度板22受力将待连接板加紧，实现长度和宽度方向定位。

上述使用的内六角头螺钉27标准件，定位座21、第二夹持刻度板22、固定支架23和导轨滑块24由低碳钢材料制成。

实施例2过程如下：

将装配好的预定位装置通过凹模孔安装在自冲铆接机下模具上，定位座21凹模孔与模具间隙配合。第二双向丝杠28通过深沟球轴承26与固定支架23安装定位，第二双向丝杠28前后侧旋入第二夹持刻度板22紧固安装的螺母25内，旋转第二双向丝杠28可使第二夹持刻度板22通过导轨滑块24前后对称移动。将待连接板材沿长度方向推入第二夹持刻度板22之间，旋转第二双向丝杠28，可使加持刻度板2同时向内侧移动，夹紧待连接板材，实现沿板材宽度方向的定位。同时，根据给定的连接尺寸，将待连接板材继续推至第二夹持刻度板22内侧刻度线位置，实现沿板材长度方向的定位，从而完成板材在自冲铆接连接前的准确预定位。

同样，实施例2也能采用步进式螺旋机构11和步进式送板机构12。

通过步进式螺旋机构11同步转动第二双向丝杠28来增大或减小两块第二夹持刻度板22之间的距离以达到夹持待接板料的目的，步进式螺旋机构11设有感应装置，当步进式螺旋机构11旋转时，第二夹持刻度板22对上板料和下板料的两侧挤压，当挤压力达到到一定时，步进式螺旋机构11停止工作，上板料和下板料的两侧挤压对齐到位；先设定上板料在横向上的位置，由步进式送板机构12对下板料进料进行控制，即控制搭接长度，第二夹持刻度板22上的刻度可以直观看出搭接长度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“纵向”“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“正”、“反”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。