CN104858317A - 扭力框架的冲铆连接装置及其加工件的冲铆成型结构 - Google Patents

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Abstract

本发明所公开的是一种扭力框架的冲铆连接装置及其加工件的冲铆成型结构。以其冲铆连接装置包括传输构件和冲铆构件为主要特征，具有结构先进，冲铆质量好和生产效力高等特点，而其加工件的冲铆成型结构，以其由冲压头和底成型模具在冲铆液/气动组件驱动下，一次冲铆而成，具有不用铆钉和铆合牢靠等特点。

Description

扭力框架的冲铆连接装置及其加工件的冲铆成型结构
技术领域
    本发明涉及一种扭力框架的冲铆连接装置及其加工件的冲铆成型结构，尤其涉及一种槽式太阳能集热器扭力框架的冲铆连接装置及其加工件的冲铆成型结构，属于太阳能热利用装备的生产装备技术。
背景技术
目前，高温太阳能热发电在国内外已有大规模商业化应用经验。其中，以槽式太阳能热发电系统的技术最为成熟。
槽式太阳能热发电装备系统的聚光集热器，是其至关热利用效率高低的举足轻重的重要部件。而在太阳能热发电场的槽式太阳能集热器，它是通过能够有效对抗风暴所产生的多向巨大推力和承担150延长米的扭矩，而长时期保持姿态不变的抗扭力框架（业内称之为扭力框架），与钢结构集热器座架连接的。
由于所述扭力框架所承担的使命，而其结构一般均由左右、上下4块扭力框架单件，在相应的邻接部位，通过有间距分开布置的若干个连接点，经连接件连接构成空芯矩形柱状结构。
而已有的所述扭力框架的宽度和长度，一般分别为1.5m和12m。在其长度方向的两侧上、下各存在几十个连接点。为了确保所述扭力框架的工作能力，要求其每个连接点的的连接质量是可靠的，因而对所述扭力框架的制备加工工艺必须是严格的。
传统的所述扭力框架的连接方式，是在扭力框架单件上开孔，再用标注连接件（螺栓）连接。由于所要开孔的数量很多，因而不仅加大了制造难度，加工和安装工作量也非常大；由于要耗用很多的螺栓螺母，因而其制备成本也很高；且由于所开通孔的孔径与螺栓的外径配合存在间隙，再加上不可避免的螺母栓合不到位而紧固连接不牢固，安装效果难以保证，而直接影响扭力框架的对抗扭矩的能力，给槽式太阳能集热器的聚光集热效果造成负面影响。
发明内容
本发明旨在提供一种扭力框架的冲铆连接装置及其加工件的冲铆成型结构，以冲铆连接结构替代标准件连接结构，从而克服已有技术的不足。
本发明实现其目的的技术方案是：
一种扭力框架的冲铆连接装置，所述扭力框架所包括的顶扭力框架单件、右扭力框架单件、左扭力框架单件和底扭力框架单件四者呈矩形布置，且经由4个扭力框架单件组合所构成的4个直角连接部位沿长度方向有间距分开布置的若干个铆接点铆接连接成一体，该冲铆连接装置，包括：
一个传输构件；所述传输构件包括滚轮、导轨和宽度和长度与扭力框架相适配的支承平台；至少4个滚轮左右、前后有间距布置在支承平台的底面，且与布置在固定物体上的导轨相适配；所述支承平台上的相应部位布置有若干个机械夹头，通过机械夹头能快速夹紧或松开经定位组装的待冲铆连接的扭力框架；驱动传输构件，沿导轨长度方向运动，可完成沿扭力框架长度方向有间距分开布置的若干个铆接点的冲铆连接；
二个冲铆构件；所述冲铆构件包括底座、与底座配装的直立丝杠，与直立丝杠螺纹配装的升降件、与升降件配装的冲铆液/气动组件，与冲铆液/气动组件活塞杆配装的冲压头和与升降件连接且处在扭力框架内侧的与冲压头处在同一轴线上的底成型模具；
所述2个冲铆构件对称布置在传输构件的两侧；驱动直立丝杠令升降件沿直立丝杠轴向运动，完成扭力框架上、下两行铆接点的冲铆连接；
由以上所给出的技术方案可以知晓，本发明采用冲铆连接结构方式，替代了已有技术的标准连接件连接结构形式，同时采用液/气动冲铆结构和直线传输结构，有效解决了冲铆连接结构的统一一致和沿长度方向每一行的若干冲铆连接点的连续加工，保证了冲铆连接结构的质量，提高了制备生产效率，节省了大量标准连接件，从而实现了本发明所要实现的目的。
本发明进一步的创新点在于：
还包括用来驱动传输构件的驱动动力件；所述驱动动力件是传输液/气动组件或电驱动动力件；所述传输液/气动组件的缸体末端与固定物体铰接，其活塞杆与支承平台铰接；而电驱动动力件的和与其动力输出轴连接的齿轮相配装的齿条与支承平台相铰接；启动传输液/气动组件/电驱动动力件令传输构件的支承平台沿导轨长度方向往复运动。当然，并不排除其传输构件采用人力驱动。
还包括用来驱动冲铆构件的直立丝杠的驱动动力组件；该驱动动力组件是具有减速器的减速电机；所述减速电机的动力输出轴与直立丝杠同轴连接；启动减速电机并实施正反转动，令升降件沿直立丝杠轴向上下运动，以完成扭力框架同侧上下两行冲铆点的冲铆连接。当然，并不排除通过一对仚齿轮用手摇的方式来驱动直立丝杠转动的结构形式。
为了进一步提高生产效率，实现降本增效，本发明还主张包括PLC可编程序控制器；所述PLC可编程序控制器，分别与冲铆构件的冲铆液/气动组件的电磁阀和驱动直立丝杠的减速机的电磁开关，以及驱动传输构件的传输液/气动组件或电机的电磁阀或电磁开关电讯连接，在给PLC可控制编程序器输入工艺软件后，自动完成所有铆接点的对位冲铆连接。而所述PLC可编程控制器可以布置在总控制器内。
还包括用来令传输构件的支承平台到达冲铆工位时的制动定位的电动刹车定位组件；所述电动刹车定位组件电磁开关接受PLC可编程序控制器的控制；PLC可编程序控制器按照输入工艺软件实现扭力框架冲铆工位的自动对位制动，而所述电动刹车定位组件安装在支承平台上且与滚轮相配装，或者是若干个电动刹车定位组件，分别布置在导轨的相应位置，且与传输构件的滚轮相配置，而所述电动刹车定位组件可以是抱合式刹车定位组件，也可以是滚轮外圆电磁刹车定位组件，也可以是制动杆与设在滚轮支架上的通孔相插合结构的电动刹车定位组件。
还包括具有精确定位模块的用来组装顶扭力框架单件、右扭力框架单件、左扭力框架单件和底扭力框架单件构成待冲铆扭力框架的装配工装夹具框架；通过人工或机械操作，将安装有待冲铆扭力框架的装配工装夹具框架移送至传输构件的支承平台上，且按工艺要求定位固定后，实施冲铆连接加工。在本发明制备扭力框架的过程中，所述扭力框架的装配工装夹具框架的应用是很有必要的。
它的相邻接的2个扭力框架单件互呈直角平面靠接，其中外侧扭力框架单件和内侧扭力框架单件，经由冲铆构件的冲头与底成型模具的冲压，构成凹凸冲铆连接结构。这是本发明实现其第二个目的的第二个技术方案。
所述其加工件的冲铆成型结构，不但具有冲铆连接点位置精准，不会产生松动，铆接牢靠，而且具有不用铆钉，节约生产成本等特点。
上述技术方案得以全面实施后，本发明所具有的结构合理先进，自动化程度高，生产效率高，制成品质量好等特点。是不言而喻的。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的主视示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是本发明加工件的冲铆成型结构简示图。
具体实施方式
以下对照附图，通过具体实施方式的描述，对本发明作进一步说明。
具体实施方式之一，如附图1~2所示，。
一种槽式太阳能集热器的扭力框架的冲铆连接装置，所述扭力框架1所包括的顶扭力框架单件101、右扭力框架单件102、左扭力框架单件103和底扭力框架单件104四者呈矩形布置，且经由4个扭力框架单件组合所构成的4个直角连接部位沿长度方向有间距分开布置的若干个铆接点铆接连接成一体，该冲铆连接装置，包括：
一个传输构件2；所述传输构件2包括滚轮201、导轨202以及宽度和长度与扭力框架1相适配的支承平台204；至少4个滚轮201左右、前后有间距布置在支承平台204的底面，且与布置在固定物体上的导轨202相适配；所述支承平台204上的相应部位布置有若干个机械夹头，通过机械夹头能快速夹紧或松开经定位组装的待冲铆连接的扭力框架1；驱动传输构件2，导轨202长度方向运动，可完成沿扭力框架1长度方向有间距分开布置的若干个铆接点的冲铆连接；
二个冲铆构件3；所述冲铆构件3包括底座303、与底座303配装的直立丝杠302，与直立丝杠302螺纹配装的升降件301、与升降件301配装的冲铆液/气动组件305，与冲铆液/气动组件305活塞杆配装的冲压头307和与升降件301连接且处在扭力框架1内侧的与冲压头307处在同一轴线上的底成型模具306；
所述2个冲铆构件3对称布置在传输构件2的两侧；驱动直立丝杠302令升降件301沿直立丝杠302轴向运动，分别完成扭力框架1上、下两行铆接点的冲铆连接。
本具体实施方式之一的所有动力驱动，均为人工驱动。
具体实施方式之二，如附图1、2所示，
一种槽式太阳能集热器扭力框架的冲铆连接装置，所述扭力框架1所包括的顶扭力框架单件101、右扭力框架单体102、左扭力框架单件103和底扭力框架单件104四者呈矩形布置，且经由4个扭力框架单件组合所构成的4个直角连接部位沿长度方向有间距分开布置的若干个铆接点铆接连接成一体，该冲铆连接装置，包括：
一个传输构件2；所述传输构件2包括滚轮201、导轨202以及宽度和长度与扭力框架1相适配的支承平台204；至少4个滚轮201左右、前后有间距布置在支承平台204的底面，且与布置在固定物体上的导轨202相适配；所述支承平台204上的相应部位布置有若干个机械夹头，通过机械夹头能快速夹紧或松开经定位组装的待冲铆连接的扭力框架1；驱动传输构件2，沿导轨202长度方向运动，可完成沿扭力框架1长度方向有间距分开布置的若干个铆接点的冲铆连接；
二个冲铆构件3；所述冲铆构件3包括底座303、与底座303配装的直立丝杠302，与直立丝杠302螺纹配装的升降件301、与升降件301配装的冲铆液/气动组件305。与冲铆液/气动组件305活塞杆配装的冲压头307和与升降件301连接且处在扭力框架1内侧的与冲压头307处在同一轴线上的底成型模具306；
所述2个冲铆构件3对称布置在传输构件2的两侧；驱动直立丝杠302令升降件301沿直立丝杠302轴向运动，分别完成扭力框架1上、下两行铆接点的冲铆连接；
还包括用来驱动传输构件2的驱动动力件，所述传输液/气动组件是传输液/气动组件或电驱动动力件4；而所述传输液/气动组件4的缸体末端与固定物体铰接，而其活塞杆4-1与支承平台204铰接；而电驱动动件（4）的和与其动力输出轴连接的齿轮相配装的齿条与支撑平台204相铰接；启动传输液/气动组件4令传输构件2的支承平台204沿导轨202往复运动。
还包括用来驱动冲铆构件3的直立丝杠302的驱动动力件；该驱动动力组件是具有减速器的减速电机5；所述减速电机5的动力输出轴与直立丝杠302同轴连接；启动减速电机5并实施正反转动，令升降件301沿直立丝杠302轴向上下运动，以分别完成扭力框架1同侧上下两行冲铆点的冲铆连接。
还包括PLC可编程序控制器6；所述PLC可编程序控制器6，分别与冲铆构件3的冲铆液/气动组件305的电磁阀和驱动直立丝杠302的减速电机5的电磁开关，以及驱动传输构件2的传输液/气动组件或减速电机4的电磁阀或电磁开关电讯连接，在给PLC可控制编程序器6输入工艺软件后，分别自动完成所有铆接点的对位冲铆连接。
还包括用来令传输构件2的支承平台204到达冲铆工位时的制动定位的电动刹车定位组件7；所述电动刹车定位组件7的电磁开关接受PLC可编程序控制器6的控制；PLC可编程序控制器6按照输入工艺软件实现扭力框架1冲铆工位的自动对位制动，而所述电动刹车定位组件7安装在支承平台204上且与滚轮201相配装，或者是若干个电动刹车定位组件，分别布置在导轨202的相应位置，且与滚轮201相配置。
还包括具有精确定位模块的用来组装顶扭力框架单件101、右扭力框架单件202、左扭力框架单件203和底扭力框架单件204构成待冲铆连接扭力框架的装配工装夹具框架；通过人工或机械操作，将安装有待冲铆连接扭力框架的装配工装夹具框架移送至传输构件2的支承平台204上，且按工艺要求定位固定后，实施冲铆连接加工。
而所述的装配工装夹具框架，是由形状和尺寸与扭动框架相对应的夹具框架，和设在夹具框架4个边框上的若干个用来夹紧定位扭力框架的手动机械夹头组成的，而其所包括的所述定位模块布置在夹具框架的4个边框上。
本具体实施方式之二所描述的，是本发明所积极主张的一种自动冲铆连接装置。
本发明冲铆连接的加工过程的简要描述是：将顶、底、左、右扭力框架单件组装在工装夹具框架上，并精准定位固定后，用人力或机械方式移送至传输构件的支承平台上，并经机械夹头定位固定；给PLC可编程序控制器输入工艺软件后，令支承平台处于起始位置，然后再给PLC可编程序控制器下达工作指令，即可自动完成扭力框架左右两侧上下2行若干个冲铆点的冲铆连接。
在不具备PLC可编程序控制器的条件下，则由人力控制完成所述冲铆连接。
具体实施方式之三，如附图3所示
一种槽式太阳能集热器的扭力框架的冲铆连接装备加工件的冲铆成型结构，它的相邻接的2个扭力框架单件w、N互呈直角平面靠接，其中外侧扭力框架单件w和内侧扭力框架单件N，经由冲铆构件3的冲头307与底成型模具306的冲压，构成凹凸冲铆连接结构。这是本发明所优选的，但并不排除点焊连接结构。
本发明的所述冲铆连接装置在扭力框架冲铆连接的加工过程中，及其加工件冲铆成型结构，均在小试生产过程中，表现出极其良好的工艺性、质量优越性及其生产效率的极大提升性，取得了十分明显的技术经济效益，实现了本发明的初衷。

Claims (7)

1.一种扭力框架的冲铆连接装置，所述扭力框架（1）所包括的顶扭力框架单件（101）、右扭力框架单件（102）、左扭力框架单件（103）和底扭力框架单件（104）四者呈矩形布置，且经由4个扭力框架单件组合所构成的4个直角连接部位沿长度方向有间距分开布置的若干个铆接点铆接连接成一体，其特征在于：该冲铆连接装置，包括：
一个传输构件（2）；所述传输构件（2）包括滚轮（201）、导轨（202）以及宽度和长度均与扭力框架（1）相适配的支承平台（204）；至少4个滚轮（201）左右、前后有间距布置在支承平台（204）的底面，且与布置在固定物体上的导轨（202）相适配；所述支承平台（204）上的相应部位布置有若干个机械夹头，通过机械夹头能快速夹紧或松开经定位组装的待冲铆连接的扭力框架（1）；驱动传输构件（2）沿导轨（202）长度方向运动，可完成沿扭力框架（1）长度方向有间距分开布置的若干个铆接点的冲铆连接；
二个冲铆构件（3）；所述冲铆构件（3）包括底座（303）、与底座（303）配装的直立丝杠（302），与直立丝杠（302）螺纹配装的升降件（301）、与升降件（301）配装的冲铆液/气动组件（305），与冲铆液/气动组件（305）活塞杆配装的冲压头（307）和与升降件（301）连接且处在扭力框架（1）内侧的与冲压头（307）处在同一轴线上的底成型模具（306）；
所述2个冲铆构件（3）对称布置在传输构件（2）的两侧；驱动直立丝杠（302）令升降件（301）沿直立丝杠（302）轴向运动，分别完成扭力框架（1）上、下两行铆接点的冲铆连接。
2.如权利要求1所述的扭力框架的冲铆连接装置，其特征在于，还包括用来驱动传输构件（2）的驱动动力件，所述驱动动力件是传输液/气动组件或电驱动动力件（4）；而所述传输液/气动组件（4）的缸体末端与固定物体铰接，其活塞杆（4-1）与支承平台（204）铰接；而电驱动动力件（4）的和与其动力输出轴连接的齿轮相配装的齿条与支承平台（204）相铰接；启动传输液/气动组件/电驱动动力件（4）令传输构件（2）的支承平台（204）沿导轨（202）长度方向往复运动。
3.如权利要求1所述的扭力框架的冲铆连接装置，其特征在于，还包括用来驱动冲铆构件（3）的直立丝杠（302）的驱动动力组件；该驱动动力组件是具有减速器的减速电机（5）；所述减速电机（5）的动力输出轴与直立丝杠（302）同轴连接；启动减速电机（5）并实施正反转动，令升降件（301）沿直立丝杠（302）轴向上下运动，以分别完成扭力框架（1）同侧上下两行冲铆点的冲铆连接。
4.如权利要求2或3所述的扭力框架的冲铆连接装置，其特征在于：还包括PLC可编程序控制器（6）；所述PLC可编程序控制器（6），分别与冲铆构件（3）的冲铆液/气动组件（305）的电磁阀和驱动直立丝杠（302）的减速电机（5）的电磁开关，以及驱动传输构件（2）的传输液/气动组件或减速电机（4）的电磁阀或电磁开关电讯连接；在给PLC可编程序器（6）输入工艺软件后，分别自动完成所有铆接点的对位冲铆连接。
5.如权利要求4所述的扭矩框架的冲铆连接装置，其特征在于，还包括用来令传输构件（2）的支承平台（204）到达冲铆工位时的制动定位的电动刹车定位组件（7）；所述电动刹车定位组件（7）的电磁开关接受PLC可编程序控制器（6）的控制；PLC可编程序控制器（6）按照输入工艺软件实现扭力框架（1）冲铆工位的自动对位制动，而所述电动刹车定位组件（7）安装在支承平台（204）上且与滚轮（201）相配装，或者是若干个电动刹车定位组件，分别布置在导轨（202）的相应位置，且与传输构件（2）的滚轮（201）相配置。
6.如权利要求1所述的扭力框架的冲铆连接装置，其特征在于：还包括具有精确定位模块的用来组装顶扭力框架单件（101）、右扭力框架单件（202）、左扭力框架单件（203）和底扭力框架单件（204）构成待冲铆连接扭力框架的装配工装夹具框架；通过人工或机械操作，将安装有待冲铆连接扭力框架的装配工装夹具框架移送至传输构件（2）的支承平台（204）上，且按工艺要求定位固定后，实施冲铆连接加工。
7.一种如权利要求1所述的扭力框架的冲铆连接装置加工件的冲铆成型结构，其特征在于：它的相邻接的2个扭力框架单件（w、N）互呈直角平面靠接，其中外侧扭力框架单件（w）和内侧扭力框架单件（N），经由冲铆构件（3）的冲头（307）与底成型模具（306）的冲压，构成凹凸冲铆连接结构。
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CN108246901A (zh) * 2018-03-28 2018-07-06 昆明理工大学 一种基于直角坐标定位的自冲铆接装置及方法
CN108246901B (zh) * 2018-03-28 2023-10-20 昆明理工大学 一种基于直角坐标定位的自冲铆接装置及方法

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