CN105798180B - 一种壳体铆接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳体铆接设备，包括机架、壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构。壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构安装在机架上。壳体四角内支撑机构用于对壳体铆接时对壳体支撑，包括四根竖直设立的内撑柱，用于支撑壳体的四个角。壳体铆接机构用于壳体铆接，包括两个对称并竖直设置的外支撑架、两个对称并竖直设置的内支撑架、两个贴壳调整机构、板式滑轨和双行程油缸。外支撑架的内侧设有铆接座；内支撑架的外侧设有铆接头。外支撑架和内支撑架架设在板式滑轨上。贴壳调整机构连接外支撑架，用于驱动外支撑架沿板式滑轨移动使得铆接座贴近壳体的外侧。双行程油缸设于两个内支撑架之间，为壳体铆接提供冲击力。

Description

一种壳体铆接设备

技术领域

本发明涉及壳体铆接设备。

背景技术

冰箱外壳是由金属薄板制成。台阶式的冰箱外壳是由两部分独立成型后拼接而成。两部分的拼接最终需要通过铆接完成。对初步成型后的冰箱外壳进行铆接时，为保持壳体形体不变，需要对其进行内侧支撑。普通的内模支撑机构会将冰箱壳体内部占满，无法对齐进行铆接加工，为此需要专用的并不占据冰箱壳体内部空间的内支撑机构。另一方面壳体铆接时，铆接通常位于壳体内侧，用普通油缸为铆接提供冲击力时，普通油缸体积过大，相对地，冲击行程不足。

发明内容

本发明所要解决的问题：

1、对初步成型后的冰箱壳体铆接时需要占据冰箱壳体内部空间小的内侧支撑机构，以使得铆接作业时保持冰箱壳体形体不变。

2、壳体尺寸大小限制，用普通油缸为铆接提供冲击力时，冲击行程不足。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种壳体铆接设备，包括机架、壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构；壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构安装在所述机架上；所述壳体四角内支撑机构用于对壳体铆接时对壳体支撑，包括四根竖直设立的内撑柱；四根内撑柱用于支撑壳体的四个角；所述壳体铆接机构用于壳体铆接，包括两个对称并竖直设置的外支撑架、两个对称并竖直设置的内支撑架、两个贴壳调整机构、板式滑轨和双行程油缸；所述外支撑架的内侧设有铆接座；所述内支撑架的外侧设有铆接头；两个外支撑架和两个内支撑架架设在所述板式滑轨上，能够沿着所述板式滑轨移动；两个贴壳调整机构分别各自连接一个外支撑架；贴壳调整机构用于驱动外支撑架沿所述板式滑轨移动使得铆接座贴近壳体的外侧；所述双行程油缸设于两个内支撑架之间，为壳体铆接提供冲击力；所述板式滑轨安装在所述机架上。

进一步，所述外支撑架的底部内侧设有两根导向杆；所述内支撑架的底部设有两个导向孔；两个导向孔分别各自与一根导向杆的位置相匹配，使得壳体铆接时导向杆插入导向孔内。

进一步，所述外支撑架的外侧设有缓冲架；所述机架顶部设有作业台板；所述缓冲架卡在所述作业台板上，并能够在所述作业台板上滑动。

进一步，所述贴壳调整机构包括贴壳调整电机和贴壳调整丝杆；贴壳调整电机通过贴壳调整丝杆连接所述外支撑架。

进一步，所述四根内撑柱中的两根组成第一内撑柱组，另外两根组成第二内撑柱组；第一内撑柱组和第二内撑柱组分别各自通过宽度调整机构安装在一块平移板上；所述平移板架设在径向滑轨架上，能够沿所述径向滑轨架滑动；径向滑轨架与所述板式滑轨垂直；两块所述平移板分别各自连接一个径向平移驱动机构；所述径向平移驱动机构用于驱动所述平移板和平移板上的内撑柱在所述径向滑轨架上沿径向滑动；所述宽度调整机构用于调整第一内撑柱组内和第二内撑柱组内两根内撑柱之间的宽度；第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构通过同步驱动机构相连；所述同步驱动机构用于驱动第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构进行宽度调整，并使得第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构所进行的宽度调整幅度相同。

进一步，所述宽度调整机构包括正反向丝杆、横向滑轨和两个支撑台；正反向丝杆和横向滑轨安装在所述平移板上，并相互平行；所述支撑台用于安装所述内撑柱；两个支撑台分别各自安装一根内撑柱；支撑台通过滑块安装在所述横向滑轨上，并安装有丝套；其中一个支撑台的丝套套在所述正反向丝杆的正向螺纹处，另外一个支撑台的丝套套在所述正反向丝杆的反向螺纹处。

进一步，所述同步驱动机构包括宽度调整驱动电机、花键轴和两个直角转向器；宽度调整驱动电机与所述花键轴相连；所述花键轴与所述径向滑轨架相互平行；所述第一内撑柱组的宽度调整机构的正反向丝杆和第二内撑柱组的宽度调整机构的正反向丝杆分别各自通过一个所述的直角转向器与所述花键轴相连。

进一步，所述径向平移驱动机构包括平移驱动电机和丝杆；所述平移驱动电机和所述丝杆相连；所述丝杆通过丝套与所述平移板相连；所述丝杆与所述径向滑轨架平行。

进一步，所述内撑柱设有顶撑机构；所述顶撑机构包括顶撑板和气缸；所述气缸竖直安装在所述内撑柱的顶部；所述顶撑板与所述气缸的活塞相连，并位于所述气缸的上方，能够在所述气缸的驱动下升降。

本发明的技术效果如下：

1、采用单个双行程油缸为两个铆接头同时提供冲击力，解决了壳体尺寸大小限制下，普通油缸冲击行程不足的问题，而且能够为壳体两对侧同时进行铆接。

2、本发明通过宽度调整机构和径向平移驱动机构，调整四根内撑柱的位置，使得四根内撑柱能够适配壳体的内四角，从而将壳体支撑。

3、通过顶撑机构适配顶板的高度，从而支撑壳体的顶部。

4、四根内撑柱分成两组，两组内撑柱采用独立的径向平移驱动机构，从而使得四根内撑柱能够进行同时平移，使得套在四根内撑柱外的壳体可以通过这种平移适配铆接点的位置。

5、采用花键轴进行传动，使得直角转向器沿花键轴移动时，不影响旋转传动效果。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是壳体四角内支撑机构的结构示意图。

图3是壳体四角内支撑机构去除了四根内撑柱后的结构示意图。

图4是壳体铆接机构的结构示意图。

图5是花键轴的结构示意图。

图6是本发明所加工的壳体结构示意图。

图7是板式滑轨的横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图6是本实施例所加工的壳体结构示意图。该壳体由两部分，大部91和小部92组成。壳体的大部91和小部92两部分独立加工后拼接形成整体的台阶式壳体。壳体的大部91和小部92之间的拼接部93需要经过壳体铆接加固。本实施例的壳体铆接设备用于拼接部的壳体铆接加固，如图1所示，包括机架11、壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构。机架11为方形的框架结构，顶部为作业台板12。

壳体四角内支撑机构，如图1、图2、图3所示，包括四根呈四角竖直设立的内撑柱21、22。四根内撑柱用于支撑壳体的四个角。其中两根内撑柱21组成第一内撑柱组，另外两根内撑柱22组成第二内撑柱组。第一内撑柱组和第二内撑柱组分别各自通过宽度调整机构安装在一块平移板23上。平移板架设在径向滑轨架上，能够沿径向滑轨架滑动。径向滑轨架由两根相互平行的径向滑轨24组成。径向滑轨24安装在支撑底板13上。支撑底板13是设于机架11内，并于机架11相固定的平板。两块平移板23分别各自连接一个径向平移驱动机构。径向平移驱动机构用于驱动平移板和平移板上的内撑柱在径向滑轨架上沿径向滑动。宽度调整机构用于调整第一内撑柱组内和第二内撑柱组内两根内撑柱之间的宽度。第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构通过同步驱动机构相连。同步驱动机构用于驱动第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构进行宽度调整，并使得第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构进行宽度调整幅度相同。

宽度调整机构包括正反向丝杆32、横向滑轨31和两个支撑台33。正反向丝杆32和横向滑轨31安装在平移板23上，相互平行，并与径向滑轨24相垂直。正反向丝杆32是带有正向螺纹和反向螺纹两种外螺纹的涡杆。支撑台33用于安装内撑柱21、22；两个支撑台33分别各自安装一根内撑柱。也即四根内撑柱的底部分别各自固定在一个支撑台33上。支撑台33通过滑块332安装在横向滑轨31上，并安装有丝套331。其中一个支撑台33的丝套331套在正反向丝杆32的正向螺纹处，另外一个支撑台33的丝套331套在正反向丝杆32的反向螺纹处。由此，当正反向丝杆32旋转时，通过正反向丝杆32上的正向螺纹和反向螺纹和丝套331的作用，带动两个支撑台33沿着横向滑轨31做相向或相背移动，从而调整两个支撑台33上的两根内撑柱之间的间距。

同步驱动机构包括宽度调整驱动电机41、花键轴42和两个直角转向器43。花键轴42通过两端的轴承座421安装在支撑底板13上。宽度调整驱动电机41通过转向减速器411与花键轴42相连。花键轴42与径向滑轨架的两条径向滑轨24相平行。由此，宽度调整机构的正反向丝杆32与花键轴42相垂直。第一内撑柱组的宽度调整机构的正反向丝杆32和第二内撑柱组的宽度调整机构的正反向丝杆32分别各自通过一个的直角转向器43与花键轴42相连。花键轴42也就是长度超长的齿轮，其横截面如图5所示，呈花瓣形状，每片花瓣相当于齿轮的一个咬合齿。花键轴由于长度太长，不能像普通齿轮一样带有很多咬合齿，一般的花键轴通常只有4~8个咬合齿，由于咬合齿少，因此横截面呈花瓣形。由此，宽度调整驱动电机41带动花键轴42旋转，再通过直角转向器43带动宽度调整机构的正反向丝杆32的旋转。采用花键轴的好处是，径向平移驱动机构驱动平移板23移动时，带动直角转向器43沿花键轴移动，当直角转向器43沿花键轴移动后，不影响旋转传动效果。

径向平移驱动机构包括平移驱动电机51和径向丝杆52。径向丝杆52也即带有外螺纹的涡杆，安装在支撑底板13上，与径向滑轨24相平行，并位于两条径向滑轨24之间。平移驱动电机51通过转向减速器511与径向丝杆52相连。径向丝杆52通过平移板23底部的丝套与平移板23相连。由此，平移驱动电机51带动径向丝杆52旋转时，通过径向丝杆52和平移板23底部的丝套相互作用，带动平移板23在径向滑轨24上滑动。

内撑柱21、22设有顶撑机构。顶撑机构，用于支撑壳体顶板，包括顶撑板211和气缸212。气缸212竖直安装在内撑柱的顶部。顶撑板211与气缸212的活塞相连，并位于气缸212的上方，能够在气缸212的驱动下升降。

需要说明的是，本实施例用于对如图6所示的壳体进行加工，因此，第一内撑柱组的两根内撑柱的高度高于第二内撑柱组的两根内撑柱的高度，以适配图6中壳体的台阶式结构。

壳体铆接机构如图1、图4所示，包括两个对称并竖直设置的外支撑架61、两个对称并竖直设置的内支撑架62、两个贴壳调整机构、板式滑轨63和双行程油缸65。外支撑架61的内侧设有铆接座611，底部内侧设有两根导向杆612，外侧设有缓冲架614。外支撑架61通过底部的滑块613架设在板式滑轨63上能够沿板式滑轨63移动。内支撑架62的外侧设有铆接头621，底部设有两个导向孔622。内支撑架62通过底部的滑块623架设在板式滑轨63上能够沿板式滑轨63移动。板式滑轨63为板状体的滑轨，如图7所示，两侧设有卡口631。这里之所以采用板状体的滑轨是由于外支撑架61和内支撑架62的底部较宽，但宽度不足以安装两条普通滑轨。板式滑轨63安装并固定在机架11的内部，与壳体四角内支撑机构中的径向滑轨24相垂直。外支撑架61的内侧的铆接座611有多个，内支撑架62的外侧的铆接头621多个，铆接座611和铆接头621的位置相互对应。铆接座611和铆接头621的位置与壳体铆接的铆接点位置相匹配。内支撑架62底部的两个导向孔622的位置与外支撑架61底部内侧的两根导向杆612的位置相对应匹配。壳体铆接时导向杆612插入导向孔622内实现导向支撑。两个外支撑架61分别各自连接一个贴壳调整机构。贴壳调整机构用于驱动外支撑架61沿板式滑轨63移动使得铆接座611贴近壳体的外侧。本实施例中的贴壳调整机构是外部采购的整体部件，由电机和丝杆驱动，包括贴壳调整电机641和贴壳调整丝杆642。贴壳调整电机641通过贴壳调整丝杆642连接外支撑架61。双行程油缸65设于两个内支撑架62之间，为壳体铆接提供冲击力。双行程油缸65位于内支撑架62的中上部，其油缸本体固定在其中一个内支撑架62上，活塞与另外一个内支撑架62相固定。当启动双行程油缸65时，双行程油缸65的冲击力同时作用于两个内支撑架62，进而推动两个内支撑架62的铆接头621向铆接座611移动，从而实现壳体两边的同时铆接作业。缓冲架641卡在作业台板12上，并能够在作业台板12上滑动。缓冲架641用于壳体铆接冲击时，提供冲击的缓冲，否则贴壳调整机构容易损坏。

Claims (9)

1.一种壳体铆接设备，其特征在于，包括机架、壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构；壳体四角内支撑机构和壳体铆接机构安装在所述机架上；所述壳体四角内支撑机构用于对壳体铆接时对壳体支撑，包括四根竖直设立的内撑柱；四根内撑柱用于支撑壳体的四个角；所述壳体铆接机构用于壳体铆接，包括两个对称并竖直设置的外支撑架、两个对称并竖直设置的内支撑架、两个贴壳调整机构、板式滑轨和双行程油缸；所述外支撑架的内侧设有铆接座；所述内支撑架的外侧设有铆接头；两个外支撑架和两个内支撑架架设在所述板式滑轨上，能够沿着所述板式滑轨移动；两个贴壳调整机构分别各自连接一个外支撑架；贴壳调整机构用于驱动外支撑架沿所述板式滑轨移动使得铆接座贴近壳体的外侧；所述双行程油缸设于两个内支撑架之间，为壳体铆接提供冲击力；所述板式滑轨安装在所述机架上。

2.如权利要求1所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述外支撑架的底部内侧设有两根导向杆；所述内支撑架的底部设有两个导向孔；两个导向孔分别各自与一根导向杆的位置相匹配，使得壳体铆接时导向杆插入导向孔内。

3.如权利要求1所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述外支撑架的外侧设有缓冲架；所述机架顶部设有作业台板；所述缓冲架卡在所述作业台板上，并能够在所述作业台板上滑动。

4.如权利要求1所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述贴壳调整机构包括贴壳调整电机和贴壳调整丝杆；贴壳调整电机通过贴壳调整丝杆连接所述外支撑架。

5.如权利要求1所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述四根内撑柱中的两根组成第一内撑柱组，另外两根组成第二内撑柱组；第一内撑柱组和第二内撑柱组分别各自通过宽度调整机构安装在一块平移板上；所述平移板架设在径向滑轨架上，能够沿所述径向滑轨架滑动；径向滑轨架与所述板式滑轨垂直；两块所述平移板分别各自连接一个径向平移驱动机构；所述径向平移驱动机构用于驱动所述平移板和平移板上的内撑柱在所述径向滑轨架上沿径向滑动；所述宽度调整机构用于调整第一内撑柱组内和第二内撑柱组内两根内撑柱之间的宽度；第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构通过同步驱动机构相连；所述同步驱动机构用于驱动第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构进行宽度调整，并使得第一内撑柱组的宽度调整机构和第二内撑柱组的宽度调整机构所进行的宽度调整幅度相同。

6.如权利要求5所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述宽度调整机构包括正反向丝杆、横向滑轨和两个支撑台；正反向丝杆和横向滑轨安装在所述平移板上，并相互平行；所述支撑台用于安装所述内撑柱；两个支撑台分别各自安装一根内撑柱；支撑台通过滑块安装在所述横向滑轨上，并安装有丝套；其中一个支撑台的丝套套在所述正反向丝杆的正向螺纹处，另外一个支撑台的丝套套在所述正反向丝杆的反向螺纹处。

7.如权利要求6所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述同步驱动机构包括宽度调整驱动电机、花键轴和两个直角转向器；宽度调整驱动电机与所述花键轴相连；所述花键轴与所述径向滑轨架相互平行；所述第一内撑柱组的宽度调整机构的正反向丝杆和第二内撑柱组的宽度调整机构的正反向丝杆分别各自通过一个所述的直角转向器与所述花键轴相连。

8.如权利要求5所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述径向平移驱动机构包括平移驱动电机和丝杆；所述平移驱动电机和所述丝杆相连；所述丝杆通过丝套与所述平移板相连；所述丝杆与所述径向滑轨架平行。

9.如权利要求5所述的壳体铆接设备，其特征在于，所述内撑柱设有顶撑机构；所述顶撑机构包括顶撑板和气缸；所述气缸竖直安装在所述内撑柱的顶部；所述顶撑板与所述气缸的活塞相连，并位于所述气缸的上方，能够在所述气缸的驱动下升降。