CN103537608B - 多种类铆钉自动输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明针对自动化铆接装配中所面临的多种类铆钉输送问题，提出一种多种类铆钉自动输送装置，包括倾斜的底座支架、侧面支架、盖板、底板和钉夹，其中，底座支架的倾斜面上装有若干条底板，底座支架通过侧面支架装有与底板平行的盖板，盖板上开有阵列分布的卡扣组，若干装有不同铆钉的钉夹插入卡扣组中，通过钉夹支撑架安装在底板上，每条底板的上表面均开有一条料槽，每个钉夹与底板之间均装有隔料机构，铆钉在重力作用下经过隔料机构分离后逐一从钉夹落入料槽中，并由料槽下方出钉口滑入吹钉组件，吹钉组件利用压缩空气将铆钉送至目标终端。该装置结构紧凑、可靠性高，钉夹阵列可根据需要进行选择，能满足铆接装配对多种类铆钉自动输送的要求。

Description

多种类铆钉自动输送装置

技术领域

    本发明涉及自动化加工领域，具体是一种用于飞机等大型产品自动装配中铆接设备的多种类铆钉自动输送装置。

背景技术

在装配加工领域，特别是飞机等大型产品的铆接装配时，需要用到大量不同种类的铆钉，传统铆接方式采用人工送钉与铆接，铆接质量和效率得不到保障，已不能适应现代大型产品的装配要求。

自动铆接系统是提高装配质量与效率、实现装配自动化的关键设备，而铆钉自动输送装置自动输送铆接加工所需的铆钉，是自动铆接系统的重要组成部分，其性能直接影响铆接加工的进行。目前现有为数不多的铆钉自动输送装置（机构）均存在一定程度上的诸如结构复杂、效率低下、可靠性不足等问题，更为关键的是，这些装置（机构）多数只能满足一种或少量几种铆钉的自动输送，适用范围有限，如专利号为CN201120081192.5的中国专利公开了“一种多规格铆钉输送装置”，采用可旋转圆柱体转换件上沿周向分布的一定数量的铆钉暂存孔来储存铆钉，并利用转换件的旋转来进行铆钉选择，这种装置能够处理有限几种铆钉的自动选择与输送，但却无法应用到铆钉种类较多的场合，难以满足飞机等大型产品铆接装配的实际送钉要求。

发明内容

本发明针对自动化铆接装配中所面临的多种类铆钉输送问题，提出一种实施方便、结构紧凑、控制简单、可靠性高、适用性强、能满足大型产品铆接装配要求的多种类铆钉自动输送装置。

本发明包括倾斜的底座支架、侧面支架、盖板、底板和钉夹，其中，底座支架的倾斜面上装有若干条底板，底座支架通过侧面支架装有与底板平行的盖板，盖板上开有阵列分布的卡扣组，若干装有不同铆钉的钉夹插入卡扣组中，通过钉夹支撑架安装在底板上，每条底板的上表面均开有一条料槽，每个钉夹与料槽之间均装有隔料机构，铆钉在重力作用下从钉夹落入料槽中，并由料槽下方出钉口滑入吹钉组件，吹钉组件利用压缩空气将铆钉送至目标终端。该装置结构紧凑，钉夹阵列可根据需要进行选择，能满足对多种类铆钉的需求。

本发明的一项优选方案，每个钉夹中放置一种规格的铆钉，每列钉夹中放置直径相同长度不同的铆钉，不同直径的铆钉放置在不同列的钉夹中。这种阵列式的分布方式非常便于扩展，可根据实际送钉需求灵活变换阵列的规模，即行列数，大大提高了该铆钉输送装置的适用性。

本发明的一项优选方案，所述的钉夹采用封闭式结构，包括底座、弹簧开关、锁紧螺栓、压板、锁紧卡扣、吊环和T型槽, 底座上开设有储存铆钉的T型槽，压板通过锁紧螺栓紧固在底座上，底座前端安装有弹簧开关，弹簧开关默认情况下处于闭合状态，后端安装有吊环。这样的设计使得操作人员能够在将钉夹取下装填完铆钉后随意提取钉夹，同时又保证了钉夹中的铆钉不会洒落。

本发明的一项优选方案，所述的钉夹支撑架包括托架、导套和托板，托架安装在底板上，托架上装有用于插入钉夹的导套，导套开口处装有用于导向和支撑钉夹的托板。钉夹仅需人工插拔便可方便地从所述钉夹支撑架上进行安装与拆卸。安装时只需要将钉夹由人工插入钉夹支撑架中，待钉夹中的铆钉用完时，也只需人工将其取下以填充铆钉。

本发明的一项优选方案，所述的导套内部开有容纳弹簧开关的凹槽。预留的凹槽使得弹簧开关在钉夹接触到底板时才处于打开状态，实现钉夹开口的自动控制。

本发明的一项优选方案，所述的隔料机构包括双联气缸、转接头、连接杆和隔料挡块，双联气缸安装在底板上，两侧装有转接头，双联气缸通过连接杆驱动钉夹与料槽之间的隔料挡块运动，隔料挡块上设有铆钉隔料槽。送钉时，对铆钉型号的选择通过控制对应钉夹下的隔料机构进行，这种选钉方式不仅控制简单，而且使各种规格铆钉的选择过程相互独立、互不影响，提高了可靠性。

本发明的一项优选方案，所述的吹钉组件包括气动管路接头、前缸体座、阀芯、后缸体座和气缸，后缸体座与底板相连，前缸体座与后缸体座相连，两个缸体座之间装有阀芯，两个缸体座以及阀芯上均有与料槽连通的过钉通孔，前缸体座上的过钉通孔与气动管路接头连接，后缸体座底面开有一个气源接口，前缸体座下方装有控制阀芯的气缸。所述的吹钉组件采用柔性气动管路将铆钉输送至一定距离远处、位置可变的目标终端，且不同直径的铆钉采用不同规格的气动管路，铆钉在管路中传输不易卡死，提高了输送可靠性。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为一列钉夹安装示意图；

图3为钉夹、钉夹支撑架、底板、隔料机构安装结构图；

图4（a）为钉夹结构图；

图4（b）为钉夹的弹簧开关示意图；

图4（c）为钉夹内T型槽示意图；

图5为钉夹支撑架结构图；

图6为隔料机构结构图；

图7为隔料机构分离铆钉过程示意图；

图8（a）（b）分别为吹钉组件两个视角的结构图；

图9为吹钉组件送钉过程示意图。

其中：1、底座支架；2、侧面支架；3、盖板；4、卡扣组；5、隔料机构；6、钉夹；7、钉夹支撑架；8、底板；9、吹钉组件；10、料槽；11、底座；12、弹簧开关；13、锁紧螺栓；14、压板；15、锁紧卡扣；16、吊环；17、T型槽；18、托架；19、导套；20、凹槽；21、托板；22、转接头；23、双联气缸；24、连接杆；25、隔料挡块；26、铆钉隔料槽；27、铆钉；28、气动管路接头；29、前缸体座；30、阀芯；31、后缸体座；32、气缸；33、气源接口；34、后缸体座通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括倾斜的底座支架1、侧面支架2、盖板3、底板8和钉夹6，其中，底座支架1的倾斜面上装有若干条底板8，底座支架1通过侧面支架2装有与底板8平行的盖板3，盖板3上开有阵列分布的卡扣组4，若干装有不同铆钉的钉夹6插入卡扣组4中，通过钉夹支撑架7安装在底板8上，每条底板8的上表面均开有一条料槽10，每个钉夹6与底板8之间均装有隔料机构5，底板8末端与吹钉组件9相连。

每个钉夹6中放置一种规格的铆钉，每列钉夹6中放置直径相同长度不同的铆钉，不同直径的铆钉放置在不同列的钉夹6中。本实施例中，钉夹阵列规模为4×10，即能够自动输送四种不同直径、每种直径十种不同长度、共四十种规格的铆钉，相同直径下的十种不同长度的铆钉分别存储于不同的钉夹，这些钉夹分布成一列共同安装在一个底板8上。

如图2和图3所示，隔料机构5安装在底板8上并与钉夹6出口对齐，底板8上表面开有料槽10，用于铆钉通过，底板8下游与吹钉组件9连接，吹钉组件9利用压缩空气通过气动管路将铆钉送至目标终端。钉夹6采用可拆卸式安装方式，安装时只需要将钉夹6人工插入钉夹支撑架中7，待钉夹6中的铆钉用完时，也只需人工将其取下以填充铆钉。

如图4（a）（b）（c）所示，钉夹6包括底座11、弹簧开关12、锁紧螺栓13、压板14、锁紧卡扣15和吊环16。铆钉存储在底座11上开设的T型槽17中；铆钉上端设有压板14，用于避免在钉夹6整体倾斜一定角度时出现的铆钉堆叠现象，压板14通过锁紧螺栓13紧固在底座11上；底座11两端开敞，一端安装有吊环16，以便于人工提取，另一端设有弹簧开关12，开关常态闭合；当弹簧开关12闭合时，铆钉被封装在钉夹6中，铆钉不易洒落，当开关两边受压时开关打开，铆钉可沿着底座11的T型槽17滑向钉夹6末端；锁紧卡扣15与盖板3上的卡扣4连接，用于将钉夹6固定在盖板3上。

如图5所示，钉夹支撑架7包括托架18、导套19和托板21。钉夹6通过托板21的导向和支撑作用插入导套19，导套19中预留的凹槽20使得弹簧开关12在钉夹6接触到底板8时才处于打开状态，这时钉夹6中的T型槽17与底板8上的料槽10连通，铆钉可由T型槽17进入料槽10。

如图6所示，隔料机构5包括双联气缸23、气源转接头22、连接杆24和隔料挡块25，隔料挡块25上设有铆钉隔料槽26，气缸23驱动隔料挡块25运动。

如图7所示，隔料机构5经过一个周期性的往复运动将钉夹6中最前端的一个铆钉27分离出来，使之掉入底板8中的料槽10中。首先，默认情况下，气缸23将隔料挡块25锁死在左极限位置，钉夹6中最前端铆钉27进入隔料槽26，并被隔料槽26的前挡板挡住；然后，气缸23驱动隔料挡块25向右运动至右极限位置，在此过程中，钉夹6中最前端铆钉27向底板8上料槽10滑动，并最终掉入料槽10，而后面的铆钉序列则被隔料槽26的后挡板挡住；最后，气缸23带动隔料挡块25向左运动至左极限位置，钉夹6中的铆钉序列整体向前移动一个铆钉的位置，新的最前端铆钉进入隔料槽26。至此一个铆钉隔料周期结束，并等待下一个隔料周期的开始。

如图8和图9所示，吹钉组件9包括气动管路接头28、前缸体座29、阀芯30、后缸体座31和气缸32，两个缸体座以及阀芯30上均有过钉通孔，后缸体座31与底板8连接，过钉通孔与料槽10连通，前缸体座29与气动管路接头28连接，过钉通孔与接头28的接口连通，后缸体座31底面开有一个气源接口33。送钉时，从钉夹6中分离出的铆钉经料槽10、后缸体座通孔34滑进阀芯30的过钉通孔中，气缸32驱动阀芯30带动铆钉移动至另一侧，同时气源接口33接通压缩空气，铆钉在压缩空气的作用下经过接头28进入气动管道。

本多种类铆钉自动输送装置在工作时，首先由人工将已经装填好铆钉的钉夹6按照铆钉的规格对号入座插到对应的钉夹支撑架7中，所有的钉夹都安装完成后，等待上位机发送送钉指令，送钉指令经逻辑控制器（PLC）解释成对应隔料机构5的控制指令，控制隔料机构5中气缸23动作，气缸23驱动隔料挡块25将钉夹6中最前端的一个铆钉分离出来，随之铆钉掉入底板8中的料槽10，并依靠自身重力滑向吹钉组件9，吹钉组件9通过气源接口33接通气源，铆钉在压缩空气的作用下通过管路接头28进入气动管道，并最终被输送至可移动目标终端。这样便完成了一个特定规格铆钉的自动选择与输送任务，称之为一个送钉周期，上位机连续地发出送钉指令，本铆钉自动输送装置便连续地输送出和送钉指令相一致、符合铆接要求的铆钉。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：包括倾斜的底座支架（1）、侧面支架（2）、盖板（3）、底板（8）和钉夹（6），其中，底座支架（1）的倾斜面上装有若干条底板（8），底座支架（1）通过侧面支架（2）装有与底板（8）平行的盖板（3），盖板（3）上开有阵列分布的卡扣组（4），若干装有不同铆钉的钉夹（6）插入卡扣组（4）中，通过钉夹支撑架（7）安装在底板（8）上，每条底板（8）的上表面均开有一条料槽（10），每个钉夹（6）与底板（8）之间均装有隔料机构（5），底板（8）末端连接有吹钉组件（9），铆钉在重力作用下从钉夹（6）落入料槽（10）中，并由料槽（10）下方出钉口滑入吹钉组件，吹钉组件利用压缩空气将铆钉送至目标终端。

2.根据权利要求1所述的多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：每个钉夹（6）中放置一种规格的铆钉，每列钉夹（6）中放置直径相同长度不同的铆钉，不同直径的铆钉放置在不同列的钉夹（6）中。

3.根据权利要求1或2所述的多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：所述的钉夹（6）采用封闭式结构，包括底座（11）、弹簧开关（12）、锁紧螺栓（13）、压板（14）、锁紧卡扣（15）、吊环（16）和T型槽（17）, 底座(11)上开设有储存铆钉的T型槽（17），压板（14）通过锁紧螺栓（13）紧固在底座（11）上，底座前端安装有弹簧开关（12），弹簧开关默认情况下处于闭合状态，后端安装有吊环（16）。

4.根据权利要求1或2所述的多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：所述的钉夹支撑架（7）包括托架（18）、导套（19）和托板（21），托架（18）安装在底板（8）上，托架（18）上装有用于插入钉夹（6）的导套（19），导套（19）开口处装有用于导向和支撑钉夹（6）的托板（21）。

5.根据权利要求4所述的多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：所述的导套（19）内部开有容纳弹簧开关（12）的凹槽（20），使得在钉夹（6）接触到底板（8）时弹簧开关（12）才处于打开状态。

6.根据权利要求1或2所述的多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：所述的隔料机构（5）包括双联气缸（23）、转接头（22）、连接杆（24）和隔料挡块（25），双联气缸（23）安装在底板（8）上，两侧装有转接头（22），双联气缸（23）通过连接杆（24）驱动钉夹（6）与料槽（10）之间的隔料挡块（25）运动，隔料挡块（25）上设有铆钉隔料槽（26）。

7.根据权利要求1或2所述的多种类铆钉自动输送装置，其特征在于：所述的吹钉组件（9）包括气动管路接头（28）、前缸体座（29）、阀芯（30）、后缸体座（31）和气缸（32），后缸体座（31）与底板（8）相连，前缸体座（29）与后缸体座（31）相连，两个缸体座之间装有在缸体间滑动的阀芯（30），两个缸体座以及阀芯（30）上均有与料槽（10）连通的过钉通孔，前缸体座（29）上的过钉通孔与气动管路接头（28）连接，后缸体座（31）底面开有一个气源接口（33），前缸体座（29）下方装有控制阀芯（30）的气缸（32）。