一种自动化的铆接方法与流程

本发明涉及机械加工领域，尤其是一种自动化的铆接方法。

背景技术：

铆接是机械加工行业中用来将零件与零件之间进行连接的方法，是工业生产中的一个重要方面。目前都是通过铆接机进行铆接，利用铆接机的铆头进行冲压或轧制，从而完成铆接；但现有的铆接设备自动化并不高，有许多工序都要人工进行操作，如上铆钉、上工件、下料、铆接后产品的检测及分流等工作，人工操作容易出差错，而且工作效率低下，同时现有的旋铆机也存在有不可忽视的缺点，即常常发生因载台上的制品位置没对正，导致铆接头未在规定位置上将铆钉挤压进制品内，造成制品损坏、设备成品率低。

技术实现要素：

针对现有的不足，本发明提供一种自动化的铆接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化的铆接方法，包括自动化的铆接装置，所述铆接装置包括机座、定位分度盘，所述机座上设置有第一电机，所述定位分度盘在中心处与第一电机传动连接，所述定位分度盘的上表面边缘在同一半径的圆周六等分处均设置有下模，并在每个下模中心点与定位分度盘中心点之间均设置有定位通孔，且所述定位通孔均处于同一圆周上；所述机座上在对应下模的位置依次相邻设有控制铆钉下料的第一视觉监测系统、铆接机、检测铆接合格与否的第二视觉监测系统、出料装置，所述机座上还设有一个能伸缩卡入定位通孔的定位柱；所述出料装置包括通过支架设置在定位分度盘的上方并与定位分度盘相平行的滑轨、滑设在滑轨上的机械手、驱动机械手滑动的固定设置在支架或机座上第二电机、两个固定设置在支架或机座上位于滑轨下方的出料槽，两个所述出料槽对应于机械手在滑轨上滑动的不同距离设置，所述第一电机、第一视觉监测系统、铆接机、第二视觉监测系统、机械手、第二电机均与一电控箱中的plc控制器电性连接，步骤如下：

s1，下料，通过人工或送料机往下模上放置待铆接件；

s2，铆接流程的自动运行，利用电控箱启动第一电机运转，第一电机驱动定位分度盘转动，在定位分度盘转动中利用plc控制器通过执行其内部事先存储的指令来操控第一视觉监测系统、铆接机、第二视觉监测系统、机械手、第二电机的运转。

作为优选，所述定位柱的顶部成球冠状，底部连接在一设置在机座上的与电控箱中的plc控制器电性连接的第三电机或第一气缸上并在第三电机或第一气缸的驱动下伸入或退出定位通孔。

作为优选，所述机械手是电动吸取装置，包括在第二电机驱动下滑设在滑轨上的滑块、设于滑块侧壁的升降臂、设于升降臂底端的电磁吸铁、设于升降臂下方的第一传感器、驱动升降臂升降的第四电机或第二气缸，所述电磁吸铁、第一传感器、第四电机或第二气缸均与电控箱中的plc控制器电性连接。

作为优选，所述升降臂的底部可拆装连接有一工字型的连接件，所述电磁吸铁设有两个并对应设置在工字型两边的底部，所述第一传感器设置在连接件的侧壁或底部中间。

作为优选，两个所述出料槽是以相垂直的方式设置，其中一个是与滑轨滑动的方向相平行的平行出料槽，另一个是与滑轨滑动的方向相垂直的垂直出料槽，所述垂直出料槽和平行出料槽距离滑轨的距离相同。

作为优选，所述机座上还设置有与电控箱中的plc控制器电性连接的气动分割器，所述第一电机的输出轴传动连接气动分割器的入力轴，所述定位分度盘在中心处与气动分割器的出力轴固定连接。

作为优选，所述下模可拆装连接在定位分度盘上，所述下模上设置有下模定位孔，所述下模定位孔内安装有顶部成球冠状的锥形的下模定位柱。

作为优选，所述第二视觉监测系统包括安装在机座上的安装支架、与电控箱中的plc控制器电性连接的第二传感器和两个步进电机，两个所述步进电机相互垂直设置，其中一个是固定安装在安装支架上的固定步进电机，另一个是垂直于固定步进电机并能随着固定步进电机的驱动而移动的移动步进电机，所述第二传感器安装在移动步进电机上并处于定位分度盘的上方，在两个步进电机的驱动下移动。

作为优选，所述出料装置和第一视觉监测系统之间依次设置有放置待铆接部件在下模上的两个分别与电控箱中的plc控制器电性连接的振动送料机，所述第一视觉监测系统处设置有与电控箱中的plc控制器电性连接的铆钉自动送料机构。

作为优选，所述铆接机上设置有监测铆接压力的压力传感器和显示装置。

本发明的有益效果在于：该发明中利用电机传动定位分度盘转动，而定位分度盘上的下模处于六等分圆周的位置上，它们的位置就被予以固定，相应的监测系统和铆接机等操控部件也就处于定位分度盘外围对应的位置，位置相应的也就被固定，在定位分度盘转动60度角后，相应的下模就会转到对应操控部件处，不会产生彼此之间位置的偏差，定位通孔和定位柱在此时也就相配合卡合从而将定位分度盘予以定位，就预防其非正常的转动，同时利用电控箱来控制所有部件的运转，电控箱中的plc根据接收到的不同信息对应的启动或关停相应部件的运转，转动角度精确，位置定位准确，而设置的第一视觉监测系统就用来监测待铆接件放置位置是否准确，并以此通过电控箱来控制是否进行铆钉的下料，就避免了铆接件在错位的情况下流入下一程序，第二视觉监测系统则用来检测铆接完成后铆接的状况来区分合格品和不合格品，并传递信息至电控箱，进而通过电控箱操控机械手在滑轨上的滑行距离，从而将所拿取的产品放入对应的出料槽中，实现了自动化的分拣产品，结构简单，整个装置实现了铆接的自动化智能化，提高了效率。

附图说明

图1是本发明实施例未安装送料机构的结构示意图；

图2是本发明实施例安装送料机构的结构示意图；

图3是本发明实施例图2中a部分的放大结构图；

图4是本发明实施例出料装置结构示意图；

图5是本发明实施例定位分度盘和下模机构示意图；

图6是本发明实施例定位分度盘定位结构示意图；

图7是本发明实施例图6中b部分的放大结构图；

图中零部件名称及序号：1-机座10-定位柱100-第三电机或第一气缸2-定位分度盘20-下模21-定位通孔200-下模定位孔201-下模定位柱3-第一电机4-第一视觉监测系统5-铆接机50-压力传感器51-显示装置6-第二视觉监测系统60-安装支架61-第二传感器62-步进电机7-出料装置70-支架71-滑轨72-机械手73-第二电机74-出料槽720-滑块721-升降臂722-电磁吸铁723-第一传感器724-第四电机或第二气缸725-连接件740-平行出料槽741-垂直出料槽8-电控箱80-振动送料机81-铆钉自动送料机构9-气动分割器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。此外，本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附加图示的方向，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指本发明必须具有的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例如图1至图7中所示，一种自动化的铆接方法，包括自动化的铆接装置，所述铆接装置包括机座1、定位分度盘2，机座1也就是机台、操作台，用来安装各种部件的架子，定位分度盘2就是转盘，用来依据铆接流程设置各个工位，通过其转动就使得待铆接产品自动进入下一流程，所述机座1上设置有第一电机3，所述定位分度盘2在中心处与第一电机3传动连接，此时可以是第一电机3直接驱动定位分度盘2的转动，在这种情况下就使定位分度盘2在中心处与第一电机3的输出轴固定连接，也可以是在两者之间设置传动部件来将第一电机3的驱动力传动至定位分度盘2，如所述机座1上还设置有与电控箱8中plc控制器电性连接的气动分割器9，所述第一电机3的输出轴传动连接气动分割器9的入力轴，所述定位分度盘2在中心处与气动分割器9的出力轴固定连接，通过气动来传动，精度高、力学结构稳定、使得定位分度盘2的转动更精确，所述定位分度盘2的上表面边缘在同一半径的圆周六等分处均设置有下模20，即下模20是以定位分度盘2的中心为圆心在相同半径的圆周上设置，相邻下模20之间的弧度为60度角，这样定位分度盘2每次只需转动60度角即可使下模20转至下一工序，并在每个下模20中心点与定位分度盘2中心点之间均设置有定位通孔21，且所述定位通孔21均处于同一圆周上，也就是说对应位置处的定位通孔21的中心点、下模20中心点和定位分度盘2中心点是处在同一直线上的，所有的定位通孔21是处于相同半径的同一圆周上的，相邻定位通孔21之间也是60度角的弧度；所述机座1上在对应下模20的位置依次相邻设有控制铆钉下料的第一视觉监测系统4、铆接机5、检测铆接合格与否的第二视觉监测系统6、出料装置7，即假设任意一个下模20对应的位置为第一个下模，然后按定位分度盘2顺时针转动的方向依次是第二至第六个下模，此时在第一个下模对应的位置处设置第一视觉监测系统4，第二个下模对应位置处就设置铆接机5、第三个下模对应位置处就设置第二视觉监测系统6、第四个下模对应位置处就设置出料装置7，第五个下模和第六个下模对应的位置处就设置为放置待铆接件的下料工位，该处可以人工下料也可以使用送料机构下料，优选为所述出料装置7和第一视觉监测系统4之间依次设置有放置待铆接部件在下模20上的两个分别与电控箱8中的plc控制器电性连接的振动送料机80，根据不同的应用需求，振动送料机80就采用现有不同铆接中采用的送料机来实现，只需将它们分别与电控箱8中plc控制器电连接即可，即第五个下模对应位置处设置为放置待铆接件下面部件的送料机，第六个下模对应位置处设置为放置待铆接件上面部件的送料机，就实现了完全的自动化，所述第一视觉监测系统4处设置有与电控箱8中的plc控制器电性连接的铆钉自动送料机构81，在第一视觉监测系统4监测状况正常的情况下就通过电控箱8中plc控制器来启动铆钉自动送料机构81来送料，该铆钉自动送料机构81就依据不同情况采用现有不同的铆钉送料机构。同理在定位分度盘2按逆时针方向转动时也依次设置各操控部件即可；第一视觉监测系统4通过传感器来监测待铆接件放置位置是否准确，在位置准确的情况下发出铆钉下料的指令然后通过铆钉送料机构来进行下料，不正确则不进行铆钉下料，并传递信息至电控箱8予以示警或者使得定位分度盘2反转回放置铆接件的工位进行铆接件放置位置的调整；铆接机5则根据不同的需求使用现有的铆接机，其铆头的位置是与下模20上铆接位置相对应的；第二视觉监测系统6同样利用传感器来检测铆接完后产品的铆接状况，产品合格与否其就传递相应的信息至电控箱8中的plc控制器，经过电控箱8中的plc控制器来操控出料装置的出料，所述机座1上还设有一个能伸缩卡入定位通孔21的定位柱10，定位柱10伸入定位通孔21后就将定位分度盘2的位置予以固定，定位柱10退出定位通孔21定位分度盘2就能继续转动，而定位通孔21、下模20在定位分度盘2上的位置是精确固定的，且定位通孔21的中心点、下模20中心点和定位分度盘2中心点又是处在同一直线上，在转动角度60度角后定位柱10就能精确的和定位通孔21对准，下模20也和对应的操控部件对准，定位更精确；所述出料装置7包括通过支架70设置在定位分度盘2的上方并与定位分度盘2相平行的滑轨71、滑设在滑轨71上的机械手72、驱动机械手72滑动的固定设置在支架70或机座1上第二电机73、两个固定设置在支架70或机座1上位于滑轨71下方的出料槽74，滑轨71结构简单，方便使用也便于相应部件的设置，机械手72在滑轨71上向定位分度盘2做远离或接近的滑动来完成对放置在下模20上铆接完成后产品的拿取分拣，两个所述出料槽74对应于机械手72在滑轨71上滑动的不同距离设置，两个出料槽74的设置则方便对合格品和不合格品的分拣，一个出料槽74对应合格品，另一个就对应不合格品，在第二视觉监测系统6检测出合格品时就传递信息至电控箱8中的plc控制器，电控箱8中的plc控制器就操控第二电机73使得机械手72在拿取产品后在滑轨71上滑动对应合格品出料槽的滑动距离，不合格品则对应不合格品出料槽的滑动距离，就自动的将产品予以分拣，所述第一电机、第一视觉监测系统4、铆接机5、第二视觉监测系统6、机械手72、第二电机73均与一电控箱8中的plc控制器电性连接，电控箱8就同常规的利用plc来操控的电控装置一样，通过执行其内部事先存储的指令来实现各部件之间的协调运转，既可以同时运转也可以依次运行。在使用中就利用电机传动定位分度盘2转动，而定位分度盘2上的下模20是处于六等分圆周的位置上，它们的位置就被予以固定，相应的监测系统和铆接机5等操控部件也就处于定位分度盘2外围对应的位置，位置相应的也就被固定，在定位分度盘2转动60度角后，相应的下模20就会转到对应操控部件处，不会产生彼此之间位置的偏差，定位通孔21和定位柱10在此时也就相配合卡合从而将定位分度盘2予以定位，就预防其非正常的转动，同时利用电控箱8中的plc控制器来控制所有部件的运转，电控箱8利用plc根据接收到的不同信息来对应的启动或关停相应部件的运转，转动角度精确，位置定位准确，而设置的第一视觉监测系统4就用来监测待铆接件放置位置是否准确，并以此通过电控箱8中的plc控制器来控制是否进行铆钉的下料，就避免了铆接件在错位的情况下直接流入下一程序，第二视觉监测系统6则用来检测铆接完成后铆接的状况来区分合格品和不合格品，并传递信息至电控箱8中的plc控制器，进而通过电控箱8中的plc控制器操控机械手72在滑轨71上的滑行距离，从而将所拿取的产品放入对应的出料槽74中，实现了自动化的分拣产品，结构简单，整个装置实现了铆接的自动化智能化，提高了效率，利用该装置就能实现自动化的铆接，其步骤如下：

s1，下料，通过人工或送料机往下模20上放置待铆接件，在该步骤中可以进行人工下料，也可以通过送料机来下料，无论采用何种方式下料，在后续的铆接中都是通过相应的操控设备自动化的进行完铆接、检测、出料的全过程；

s2，铆接流程的自动运行，利用电控箱8启动第一电机3运转，第一电机3驱动定位分度盘2转动，在定位分度盘2转动中利用电控箱8中的plc控制器通过执行其内部事先存储的指令来操控第一视觉监测系统4、铆接机5、第二视觉监测系统6、机械手72、第二电机73的运转。

进一步的改进，如图6和图7中所示，所述定位柱10的顶部成球冠状，底部连接在一设置在机座1上的与电控箱8中的plc控制器电性连接的第三电机或第一气缸100上并在第三电机或第一气缸100的驱动下伸入或退出定位通孔21，球冠状的顶部就不会有尖点利边，不会对定位分度盘2造成损坏，通过电机或气缸来使得定位柱10伸入或退出定位通孔21，电机或气缸的启动则通过电控箱8中的plc控制器来操控，在定位分度盘2需要转动时，电控箱8中的plc控制器就先启动第三电机或第一气缸100来使定位柱10退出定位通孔21，在定位分度盘2转动60度角后，电控箱8中的plc控制器又操控第三电机或第一气缸100来使定位柱10伸入定位通孔21中将定位分度盘2定位，避免了其转动。

进一步的改进，如图1和图4中所示，所述机械手72是电动吸取装置，包括在第二电机73驱动下滑设在滑轨71上的滑块720、设于滑块720侧壁的升降臂721、设于升降臂721底端的电磁吸铁722、设于升降臂721下方的第一传感器723、驱动升降臂71升降的第四电机或第二气缸724，所述电磁吸铁722、第一传感器723、第四电机或第二气缸724均与电控箱8中的plc控制器电性连接，即滑块720与第二电机73传动连接，升降臂721固定连接在滑块720上并随着滑块720的滑动而移动，此时在吸取铆接完成后的铆接件时，电控箱8中的plc控制器启动第四电机或第二气缸724和第一传感器723，第四电机或第二气缸724驱动机械手72下降，同时第一传感器723对待吸取的铆接件进行感应，确定好铆接件及待吸取位置后传递信息至电控箱8中的plc控制器，电控箱8中的plc控制器导通电磁吸铁722对铆接件的吸取，之后第四电机或第二气缸724驱动机械手72上升并在滑块720的滑动下将铆接件予以分拣出料。该结构下对于升降臂721来说，所述升降臂721的底部可拆装连接有一工字型的连接件725，所述电磁吸铁722设有两个并对应设置在工字型两边的底部，所述第一传感器723设置在连接件725的侧壁或底部中间，感应和吸附就更准确牢靠。

进一步的改进，如图1、图2和图4中所示，两个所述出料槽74是以相垂直的方式设置，其中一个是与滑轨71滑动的方向相平行的平行出料槽740，另一个是与滑轨71滑动的方向相垂直的垂直出料槽741，所述垂直出料槽741和平行出料槽740距离滑轨的距离相同，这样的结构就更方便铆接后铆接件的出料，就避免了出料槽74均平行于滑轨71设置时还需要机械手72垂直于滑动方向的移动导致的复杂结构，以及出料后收集铆接件的不便，这样的结构更简单，也更便于出料。

进一步的改进，如图1、图2、图5至图7中所示，所述下模20可拆装连接在定位分度盘2上，所述下模2上设置有下模定位孔200，所述下模定位孔200内安装有顶部成球冠状的锥形的下模定位柱201，这样根据不同的铆接件就可以方便的将其予以更换，可拆装可以通过相应的销钉和孔的配合来实现，同时下模20上的下模定位孔200以及与其配合的下模定位柱201方便用来将待铆接件在下模20上的固定，避免在下模上的移动，同时下模定位柱201的形状也方便了待铆接件的拿取和定位。

进一步的改进，如图2和图3中所示，所述第二视觉监测系统6包括安装在机座1上的安装支架60、与电控箱中的plc控制器电性连接的第二传感器61和两个步进电机62，两个所述步进电机62相互垂直设置，其中一个是固定安装在安装支架60上的固定步进电机，另一个是垂直于固定步进电机并能随着固定步进电机的驱动而移动的移动步进电机，所述第二传感器61安装在移动步进电机上并处于定位分度盘2的上方，在两个步进电机62的驱动下移动，在铆接后的铆接件转至第二视觉监测系统6下方时，电控箱8中的plc控制器就启动两个步进电机62和第二传感器61，第二传感器61在两个步进电机62的驱动下就对铆接件进行前后左右全方位的感应检测，并将相应检测到的信息传递至电控箱8中的plc控制器。

进一步的改进，如图1中所示，所述铆接机5上设置有监测铆接压力的压力传感器50和显示装置51，通过压力传感器50感应铆接时的压力然后通过显示装置51显示出来，显示装置51可以是显示屏或指示灯，就能使人们知道铆接时的压力是否适当并发现压力系统是否出现问题，以便于对压力进行调整和维修压力系统的故障。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。