CN103182467B - 双平面伺服铆接作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双平面伺服铆接作业装置，包括铆钉装置、伺服工作平台、上料装置、卸料装置、机械手装置、夹紧装置及控制系统，所述铆钉装置包括第一铆钉机及第二铆钉机；所述伺服工作平台包括第一伺服电机、第二伺服电机、X轴滚珠丝杆、Y轴滚轴丝杆及平台载板；所述上料装置包括上料工作台及上料气缸；所述卸料装置包括卸料工作台及卸料气缸；所述机械手装置包括支架及设置于支架上可左右运动的机械手臂；其有益效果在于：本发明将两铆钉机集中于一体，对产品的不同平面进行自动铆钉作业；提高了铆接设备利用率，代替了原始多平面而多工序的作业，降低了作业人员的工作强度以及工件流动过程中造成的不良因素，大大提高了生产效率。

Description

双平面伺服铆接作业装置

【技术领域】

本发明涉及铆钉作业装置，特别涉及一种双平面伺服铆接作业装置。

【背景技术】

铆接技术是使用铆钉连接两个或两个以上工件的机械加工方法，并且已被广泛运用于工业生产中，而这种铆接技术的需要依赖于铆接设备来加工实现，习知的铆接设备即为铆接机，铆接机是依据冷辗原理研制而成的一种新型铆接设备，该设备结构紧凑、性能稳定、操作方便安全，因此，得以广泛的应用，而现有伺服平面铆接系统只局限于同平面产品加工，即只能在同一平面上进行铆接加工，而对于需要双平面加工的产品却只能采用多机分工序完成，此种分工序的操作方式的劳动强度大，且辅助时间长，机器作业未被充分利用，机器利用率低；再者，铆接作业完成后需用手取出成品，效率低下，安全性低，现有单平面铆钉设备的生产效率已满足不了生产需求，制约了生产规模。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述不足，提供一种自动循环切换活动摸至加工工位进行双平面多钉铆接的双平面伺服铆接作业装置。

本发明的目的是这样是实现的：一种双平面伺服铆接作业装置，它包括

一铆钉装置，所述铆钉装置包括用于在第一平面上铆接作业的第一铆钉机及用于在第二平面上铆接作业的第二铆钉机，所述第一铆钉机与第二铆钉机相对设置；

一伺服工作平台，所述伺服工作平台包括第一伺服电机、第二伺服电机、X轴滚珠丝杆、Y轴滚轴丝杆及由第一伺服电机、第二伺服电机控制可沿X轴、Y轴方向移动的平台载板，所述伺服工作平台上设置有一用于检测平台载板上是否装载有待加工部品的第一传感器；所述伺服工作平台设置于第一铆钉机与第二铆钉机之间；

一上料装置，所述上料装置包括上料工作台及安装于上料工作台边缘的上料气缸，所述上料工作台安装于所述伺服工作平台的一侧，其中，所述上料工作台所在的一侧为伺服工作平台的外侧，异于伺服工作平台外侧的另一侧为伺服工作平台的内侧，所述上料气缸的气缸杆伸出方向指向伺服工作平台的内侧，上料工作台上还设置有用于检测该上料工作台上是否装载有待加工部品的第二传感器；

一卸料装置，所述卸料装置包括卸料工作台及卸料气缸，所述卸料工作台安装于所述伺服工作平台的外侧且与所述上料工作台平行连接，所述卸料气缸设置于伺服工作平台的内侧边缘位置，所述卸料工作台上还设置有用于检测该卸料工作台上是否装载有已加工部品的第三传感器；

一机械手装置，所述机械手装置包括支架及设置于支架上可左右运动的机械手臂，于所述机械手臂上固设一抓取气缸，所述抓取气缸的气缸杆上设置有电磁铁；

数个活动治具，所述活动治具上表面呈两层阶梯式结构，用于装夹待加工部品；

一夹紧装置，所述夹紧装置包括一用于将送入所述平台载板的活动治具夹紧固定的夹紧气缸，所述夹紧气缸安装于所述平台载板的边缘位置；

一上料辅助装置，所述上料辅助装置包括一将活动夹具推入上料工作平台的辅助上料气缸，所述辅助上料气缸设置于卸料平台上，且辅助上料气缸的气缸杆伸出方向指向所述上料工作平台；

及一控制上述各装置协调动作的控制系统，所述第一伺服电机、第二伺服电机、上料气缸、卸料气缸、夹紧气缸、辅助上料气缸、第一传感器、第二传感器及第三传感器与所述控制系统电性连接。

上述结构中，所述卸料工作台的底部安装有一顶料机构，所述顶料机构包括顶料气缸及连接于顶料气缸的气缸杆上的数个卸料顶针，卸料顶针上方的卸料工作台的对应位置设有通孔，于卸料工作台上设置有一托板。

上述结构中，所述电磁铁为多个，多个电磁铁安装于一载板上，所述载板固设于抓取气缸的气缸杆。

本发明有益效果在于：本发明的双平面伺服铆接作业装置，将两铆钉机集中于一体，对产品的不同平面（产品具有第一平面及第二平面）进行自动铆钉作业；具体的，在铆接加工时，该双平面伺服铆接作业装置处于待加工状态，平台载板与上料工作台处于相对位置，作业人员于活动治具上装夹待加工部品，并将该活动治具放置于上料工作台的空位，第一铆钉机与第二铆钉机为等待工作的状态，按下启动按钮，上料气缸将装夹有待加工部品的活动治具推入伺服工作平台的平台载板上，伺服工作平台上的第一传感器检测到活动治具进入后，夹紧气缸动作，将该活动治具夹紧固定于平台载板上，夹紧固定完成后，平台载板立即按照指定工程人员在控制系统中设定数据移动，同时第一铆钉机按照设定程序进行铆接加工（设定平台载板的移动位置及设定第一铆钉机或者第二铆钉机加工），每移动一个位置，铆接工作一次，第一铆钉机在待加工件的第一平面内加工，加工完成后，平台载板移动至预设位置，第二铆钉机在待加工部品的第二平面内加工；在加工过程中，上料工作台上的第二传感器对上料气缸前方的工作平台处是否装载有活动治具进行检测，若检测没有活动治具，则辅助上料气缸动作，将上料工作台后方的活动治具推入至上料气缸前方的上料工作台处，保证上料气缸前方的上料工作台位置处于等待状态；当第一铆钉机及第二铆钉机按照设定程序加工完成后，平台载板上的活动治具处于与卸料工作台相对应的位置，夹紧气缸解除夹紧固定状态，卸料气缸动作，将装夹有已加工部品的活动治具推入至卸料工作台，而平台载板复位至原始待加工状态，卸料工作台上的第三传感器检测到活动治具之后，由顶料机构上的卸料顶针将卸料工作台上的托板顶起，此时，机械手装置动作，抓取待加工部品并将其送入流水线至下一工序，此时，作业员无需手动取产品，只需重新在活动治具上装夹待加工部品即可；藉此，完成一个完整的双平面铆接加工流程，提高了铆接设备利用率，代替了原始多平面而多工序的作业，作业人员只需向活动治具上装载待加工部品即可（而降低了产品流动的时间），降低了作业人员的工作强度以及工件流动过程中造成的不良因素，大大提高了生产效率，与单平面铆接作业装置相比，在同等条件下，使用本发明铆接加工的产量明显增加。

【附图说明】

图1为本发明待工作状态下的结构示意图

图2为本发明第一平面工作状态下的结构示意图

图3为本发明第二平面工作状态下的结构示意图

图4为本发明加工完成状态下的结构示意图

【具体实施方式】

下面结合附图及具体的实施方式对本发明作进一步说明：

参照图1至图4所示，本发明揭示了一种双平面伺服铆接作业装置，该装置可对同一部品的两个不同平面进行铆钉加工；它包括铆钉装置、伺服工作平台、上料装置、卸料装置、机械手装置、夹紧装置，其中，所述铆钉装置包括用于在第一平面上铆接作业的第一铆钉机1及用于在第二平面上铆接作业的第二铆钉机2（第一平面及第二平面为工件上的两不同平面），所述第一铆钉机1与第二铆钉机2相对设置；所述伺服工作平台包括第一伺服电机、第二伺服电机、X轴滚珠丝杆、Y轴滚轴丝杆及由第一伺服电机、第二伺服电机控制可沿X轴、Y轴方向移动的平台载板3，所述伺服工作平台上设置有一用于检测平台载板3上是否装载有待加工部品的第一传感器；所述伺服工作平台设置于第一铆钉机1与第二铆钉机2之间，其第一铆钉机1与第二铆钉机2的主轴位于伺服工作平台的上方；所述上料装置包括上料工作台4及安装于上料工作台4边缘的上料气缸5，所述上料工作台4安装于所述伺服工作平台的一侧，其中，所述上料工作台4所在的一侧为伺服工作平台的外侧，异于伺服工作平台外侧的另一侧为伺服工作平台的内侧，所述上料气缸5的气缸杆伸出方向指向伺服工作平台的内侧，当上料气缸5的气缸杆伸出时能将活动治具12推入至伺服工作平台的平台载板3上，上料工作台4上还设置有用于检测该上料工作台4上是否装载有待加工部品的第二传感器；所述卸料装置包括卸料工作台6及卸料气缸7，所述卸料工作台6安装于所述伺服工作平台的外侧且与所述上料工作台4平行连接，所述卸料气缸7设置于伺服工作平台的内侧边缘位置，当平台载板3运动至与卸料工作台6相对的位置时，卸料气缸7的气缸杆伸出可将已加工部品推入至卸料工作台6，所述卸料工作台6上还设置有用于检测该卸料工作台6上是否装载有已加工部品的第三传感器；所述机械手装置包括支架8及设置于支架8上可左右运动的机械手臂，于所述机械手臂上固设一抓取气缸9，所述抓取气缸9的气缸杆上设置有多个电磁铁11，多个电磁铁11安装于一载板10上，所述载板10固设于抓取气缸9的气缸杆；所述夹紧装置包括一用于将送入所述平台载板3的活动治具12夹紧固定的夹紧气缸13，所述夹紧气缸13安装于所述平台载板3的边缘位置。

还包括数个活动治具12、上料辅助装置及控制上述各装置协调动作的控制系统，其中，所述活动治具12上表面呈两层阶梯式结构，用于装夹待加工部品，便于送至平台载板3进行铆接加工；所述上料辅助装置包括一将活动夹具12推入上料工作台4的辅助上料气缸14，所述辅助上料气缸14设置于卸料平台6上，且辅助上料气缸14的气缸杆伸出方向指向所述上料工作台4，当上料工作台4上的第二传感器检测到上料气缸5前方上料工作台4位置没有活动治具时，该辅助上料气缸14动作，气缸杆伸出，将卸料工作台6上的活动治具12推向上料工作台4，保证上料气缸5前方的上料工作台4处装载有活动治具12。具体的，上料工作台4上设有至少两个放置活动治具12的空位，卸料工作台6上至少一个放置活动治具12的空位，如此，才能保证铆接加工的连续进行。所述控制系统包括一PLC控制器及控制电路，所述第一伺服电机、第二伺服电机、上料气缸5、卸料气缸7、夹紧气缸13、辅助上料气缸14、第一传感器、第二传感器及第三传感器等与所述控制系统电性连接。

为了方便于卸载已加工部品，于所述卸料工作台6的底部还安装有一顶料机构15，所述顶料机构15包括顶料气缸及连接于顶料气缸的气缸杆上的数个卸料顶针，卸料顶针上方的卸料工作台的对应位置设有通孔，于卸料工作台上设置有一托板，当已加工部品进入卸料工作台6上的托板时，卸料工作台6上的第三传感器检测到活动治具12，则顶料气缸动作，将托板顶起，此时，机械手装置动作，将已加工部品转移至下一工序。

还是参照图1至图4，具体铆接加工时，该双平面伺服铆接作业装置处于待加工状态，平台载板3与上料工作台4处于相对位置，作业人员于活动治具12上装夹待加工部品，并将该活动治具12放置于上料工作台4的空位，第一铆钉机1与第二铆钉机2为等待工作的状态，按下启动按钮，上料气缸5将装夹有待加工部品的活动治具12推入伺服工作平台的平台载板3上，伺服工作平台上的第一传感器检测到活动治具12进入后，夹紧气缸13动作，将该活动治具12夹紧固定于平台载板3上，夹紧固定完成后，平台载板3立即按照指定工程人员在控制系统中设定数据移动，同时第一铆钉机1按照设定程序进行铆接加工（设定平台载板3的移动位置及设定第一铆钉机1或者第二铆钉机2加工），每移动一个位置，铆接工作一次，第一铆钉机1在待加工件的第一平面内加工，加工完成后，平台载板3移动至预设位置，第二铆钉机2在待加工部品的第二平面内加工；在加工过程中，上料工作台4上的第二传感器对上料气缸5前方的工作平台处是否装载有活动治具12进行检测，若检测没有活动治具12，则辅助上料气缸14动作，将上料工作台4其他空位上的活动治具12推入至上料气缸5前方的上料工作台4处，保证上料气缸5前方的上料工作台4位置处于等待状态；当第一铆钉机1及第二铆钉机2按照设定程序加工完成后，平台载板3上的活动治具12处于与卸料工作台6相对应的位置，夹紧气缸13解除夹紧固定状态，卸料气缸7动作，将装夹有已加工部品的活动治具12推入至卸料工作台6，而平台载板3复位至原始待加工状态，卸料工作台6上的第三传感器检测到活动治具12之后，由顶料机构15上的卸料顶针将卸料工作台6上的托板顶起，此时，机械手装置动作，抓取待加工部品并将其送入流水线至下一工序，此时，作业员无需手动取产品，只需重新在活动治具12上装夹待加工部品即可；藉此，完成一个完整的双平面铆接加工流程，提高了铆接设备利用率，代替了原始多平面而多工序的作业，作业人员只需向活动治具12上装载待加工部品即可（而降低了产品流动的时间），降低了作业人员的工作强度以及工件流动过程中造成的不良因素，大大提高了生产效率，与单平面铆接作业装置相比，在同等条件下，使用本发明铆接加工的产量明显增加。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (3)

1.一种双平面伺服铆接作业装置，其特征在于：它包括

一铆钉装置，所述铆钉装置包括用于在第一平面上铆接作业的第一铆钉机及用于在第二平面上铆接作业的第二铆钉机，所述第一铆钉机与第二铆钉机相对设置；

一伺服工作平台，所述伺服工作平台包括第一伺服电机、第二伺服电机、X轴滚珠丝杆、Y轴滚轴丝杆及由第一伺服电机、第二伺服电机控制可沿X轴、Y轴方向移动的平台载板，所述伺服工作平台上设置有一用于检测平台载板上是否装载有待加工部品的第一传感器；所述伺服工作平台设置于第一铆钉机与第二铆钉机之间；

一上料装置，所述上料装置包括上料工作台及安装于上料工作台边缘的上料气缸，所述上料工作台安装于所述伺服工作平台的一侧，其中，所述上料工作台所在的一侧为伺服工作平台的外侧，异于伺服工作平台外侧的另一侧为伺服工作平台的内侧，所述上料气缸的气缸杆伸出方向指向伺服工作平台的内侧，上料工作台上还设置有用于检测该上料工作台上是否装载有待加工部品的第二传感器；

一卸料装置，所述卸料装置包括卸料工作台及卸料气缸，所述卸料工作台安装于所述伺服工作平台的外侧且与所述上料工作台平行连接，所述卸料气缸设置于伺服工作平台的内侧边缘位置，所述卸料工作台上还设置有用于检测该卸料工作台上是否装载有已加工部品的第三传感器；

一机械手装置，所述机械手装置包括支架及设置于支架上可左右运动的机械手臂，于所述机械手臂上固设一抓取气缸，所述抓取气缸的气缸杆上设置有电磁铁；

数个活动治具，所述活动治具上表面呈两层阶梯式结构，用于装夹待加工部品；

一夹紧装置，所述夹紧装置包括一用于将送入所述平台载板的活动治具夹紧固定的夹紧气缸，所述夹紧气缸安装于所述平台载板的边缘位置；

一上料辅助装置，所述上料辅助装置包括一将活动夹具推入上料工作平台的辅助上料气缸，所述辅助上料气缸设置于卸料平台上，且辅助上料气缸的气缸杆伸出方向指向所述上料工作平台；

及一控制上述各装置协调动作的控制系统，所述第一伺服电机、第二伺服电机、上料气缸、卸料气缸、夹紧气缸、辅助上料气缸、第一传感器、第二传感器及第三传感器与所述控制系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的双平面伺服铆接作业装置，其特征在于：所述卸料工作台的底部安装有一顶料机构，所述顶料机构包括顶料气缸及连接于顶料气缸的气缸杆上的数个卸料顶针，卸料顶针上方的卸料工作台的对应位置设有通孔，于卸料工作台上设置有一托板。

3.根据权利要求1所述的双平面伺服铆接作业装置，其特征在于：所述电磁铁为多个，多个电磁铁安装于一载板上，所述载板固设于抓取气缸的气缸杆上。