CN105855845B - 一种变速器壳体堵头拉铆专机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变速器壳体堵头拉铆专机，其包括机架和导轨，导轨的滑座连接驱动装置；滑座上设置拉铆头和油气缸；拉铆头包括卡爪体，卡爪体为两端开口的空腔体，内设弹簧卡头；弹簧卡头具有可开合的头部，外周套设滑套和弹簧；油气缸的活塞杆与弹簧卡头的尾端连接。涨紧栓尾部的夹紧与拉断过程、堵头的变形和密封过程均自动化，可在生产线上实现在线自动封堵。封堵全程自动化，使生产效率较高，封堵质量高；尤其是在批量生产中，封堵质量稳定、一致性较好，可获得较高的可靠性。

Description

一种变速器壳体堵头拉铆专机

技术领域

本发明涉及一种变速器壳体生产线，尤其是涉及一种变速器壳体堵头拉铆专机。

背景技术

壳体量产自动化的瓶颈是簿壁孔封堵工艺，生产线上的封堵工位是在高压清洗工位和气密性试漏工位之间；如果在线人工封堵，浪费人力，受人为因素干预难以保证质量和效率；如果采用离线封堵，需要零件搬运、独立的工作场地、在制品数量一定的累积，这种方式会增加工厂物流成本、不利于生产管理、零件存在磕碰风险。现有的壳体工艺孔的封堵技术，例如名为“工艺孔封堵装置”（专利号CN201020628984.5）、“一种发动机工艺孔的封堵结构”（专利号CN201310693937.7）、“封闭型铆塞铆钉推挤式铆塞方法”（专利号CN201310002089.0）、“发动机缸体工艺孔封堵装置”（专利号CN201120423334.1）等公开技术，或提供壳体工艺孔封堵装置，或提供封堵部件及壳体工艺孔封堵方法，均可对壳体工艺孔进行封堵，但存在不足，或结构复杂只适于离线封堵，或自动化程度不高难以获得较高和较稳定的封堵质量，均不适于壳体装配线上的在线自动封堵。

发明内容

本发明主要目的是提供一种在线自动封堵的变速器壳体堵头拉铆专机。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种变速器壳体堵头拉铆专机，包括机架和导轨，导轨的滑座连接驱动装置；其特征在于：滑座上设置拉铆头和油气缸；拉铆头包括卡爪体，卡爪体为两端开口的空腔体，内设弹簧卡头；弹簧卡头具有可开合的头部，外周套设滑套和弹簧；油气缸的活塞杆与弹簧卡头的尾端连接。涨紧栓尾部的夹紧与拉断过程、堵头的变形和密封过程均自动化，可在生产线上实现在线自动封堵。封堵全程自动化，使生产效率较高，封堵质量高；尤其是在批量生产中，封堵质量稳定、一致性较好，可获得较高的可靠性。

作为优选，滑套一端设置锁止口、另一端设置弹簧，弹簧两端分别抵靠滑套和卡爪体。锁止口与弹簧卡头的头部配合，控制弹簧卡头部的开合。弹簧主要作用是提供张力使滑套复位。采用这种结构，整体结构紧凑，充分利用内部空间，为滑套提供较大的弹簧张力，使复位更顺畅。

作为优选，滑套的锁止口为扩口；弹簧卡头的头部外周为塔形结构，与滑套的锁止口适配。这种结构，锁止口的扩口与弹簧卡头的塔形结构配合，为头部提供较大的张开与闭合的空间，又可在头部闭合时对头部提供较大的抱合力，便于滑套控制弹簧卡头的开合动作。

作为优选，锁止口的内壁面为内圆锥或中部拱起的曲面；头部塔形结构的外周面为与锁止口内壁面适配的外圆锥面或中部拱起的曲面。在提供足够的导引空间的同时，减小两者间的接触面积，降低摩擦力，便于两者相对滑动。

作为优选，在拉铆头和油气缸的上方，设置振动式上料料斗，上料料斗具有将涨紧栓依次输送至零件工艺孔的堵头输送料道。振动式上料料斗与堵头输送料道组成一个整体，将堵头按照一定方式依次排列，并输送到指定位置；提高生产效率，降低劳动强度。

作为优选，所述的卡爪体的一端延伸成底座，底座固定连接于油气缸的端部；底座中部开设轴孔，油气缸的活塞杆穿过该轴孔并与之构成滑动配合。这种结构，卡爪体连接稳固，不易晃动，并使结构紧凑、节省空间。

作为优选，所述的卡爪体的底座构成油气缸的端盖。进一步简化整体结构，尤其是使卡爪体更易于与活塞杆或弹簧卡头构成良好的滑动配合，使活塞杆或弹簧卡头在卡爪体滑动更顺畅，避免滑动时产生发卡现象，从而避免涨紧栓尾部的拉断动作失效。

作为优选，所述的驱动装置为驱动滑座在导轨上往返移动以靠近或远离待封堵零件工艺孔的气缸或液压缸。驱动滑座，使卡爪体和油气缸等机构一起靠近或远离待封堵零件工艺孔，并使卡爪体抵靠堵头的侧壁；结构简单，运行快速、平稳、可靠，可提供较大的驱动力。

作为优选，所述的活塞杆、弹簧卡头均为中空结构；在远离弹簧卡头的一端，活塞杆的端部穿出油气缸的缸体并连接有废料输送管道；废料输送管道、活塞杆、弹簧卡头三者连通，构成涨紧栓尾部的流出通道。涨紧栓尾部自弹簧卡头一端进入流出通道，从废料输送管道流出，集中回收断开的涨紧栓尾部。这种回收结构，使整体结构更紧凑，减小卡爪体等零部件的尺寸，既降低制造成本，又节约壳体生产线上的使用空间。

作为优选，活塞杆的中空侧壁设有内套，内套的内周壁上设有若干弹性凸起，各弹性凸起的顶端包绕成与涨紧栓尾部外径适配的圆形轮廓。可有效防止涨紧栓尾部向弹簧卡头端移动，即防止涨紧栓尾部倒流；在接触通道和移动过程中，无磕碰、无声音；使相邻的涨紧栓尾部的端部对正，利于传递来自弹簧卡头端的顶压力。

因此，本发明可在生产线上实现在线自动封堵，封堵全程自动化，在批量生产中，生产效率高，封堵质量稳定、一致性较好，具有较高的可靠性。另外，本发明可方便地集中回收涨紧栓尾部，回收结构紧凑、占用空间少，可防止涨紧栓尾部倒流，输送过程中无噪声。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图。

附图2是拉铆头的一种结构示意图。

附图3是涨紧栓与堵头的一种结构示意图。

其中：1、辊道输送线；2、壳体；3、堵头；4、堵头输送料道；5、上料料斗；6、拉铆头；7、油气缸；8、滑座；9、废料输送管道；10、气缸；61、零件工艺孔；62涨紧栓；64卡爪体；65弹簧卡头；66、滑套；67、弹簧；68、活塞杆。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本发明一种变速器壳体堵头拉铆专机，如附图1所示，其包括设于辊道输送线1上壳体封堵工位一侧的机架，机架上具有导轨，导轨的滑座8连接驱动装置，驱动装置为驱动滑座8在导轨上往返移动以靠近或远离待封堵零件工艺孔61的气缸10或液压缸或电机。滑座8上设置拉铆头6和正对待封堵的零件工艺孔61的油气缸7。

如附图1、附图2所示，拉铆头6包括卡爪体64，卡爪体64为两端侧壁开口的空腔体，空腔中设滑套66；滑套66朝向零件工艺孔61的一端设置锁止口、另一端设置弹簧67，弹簧67两端分别抵靠在滑套66和邻近油气缸7的卡爪体64侧壁上，弹簧67由若干碟簧叠加而成；锁止口为扩口，其内设置弹簧卡头65，弹簧卡头65具有可开合以夹紧和松开涨紧栓62的头部，可开合是指可以收合与张开，收合以抱紧涨紧栓62杆身，张开以松开涨紧栓62杆身，在本方案中，是通过滑套66和弹簧67控制该头部的开合动作；头部的外周为塔形结构，该塔形结构的底座端位于弹簧卡头65外端，在外端向中部的方向上（即沿轴向），呈渐缩状态；塔形结构与滑套66的锁止口的扩口配合，以使头部开合。油气缸7的活塞杆68穿入卡爪体64，弹簧卡头65的尾端从弹簧67内穿过固定于油气缸7的活塞杆68。

卡爪体64在拉铆过程中静止不动，与堵头3接触，起轴向定位作用。弹簧卡头65与活塞杆68螺纹连接，主要作用夹紧涨紧栓62尾部，拉铆堵头3；当活塞杆68移动，带动弹簧卡头65作轴向前后移动；向前移动时，弹簧卡头张开，涨紧栓尾部送入弹簧卡头中，活塞杆向后移动，弹簧卡头收缩，夹紧涨紧栓尾部，活塞杆继续向后移动，弹簧卡头开始拉伸涨紧栓，直到将涨紧栓拉断。

滑套66与弹簧卡头65和卡爪体64接触，在拉铆过程中会根据拉力的大小，轴向滑动，其作用是：使弹簧卡头65收缩，以夹紧涨紧栓尾部；当拉力达到一定数值后，滑套66随弹簧卡头65一起作轴向移动，从而使涨紧栓受到一个持续的轴向拉力，以达到拉断涨紧栓完成封堵目的。弹簧67主要作用是：使滑套回位；给弹簧卡头一个预紧力。

卡爪体64的一端延伸成底座，底座固定连接于油气缸7的端部；底座中部开设轴孔，油气缸7的活塞杆68穿过该轴孔并与之构成滑动配合。作为一种可供选择的较佳方案，卡爪体64的底座构成油气缸7的端盖；使卡爪体更易于与活塞杆或弹簧卡头构成良好的滑动配合，也使卡爪体更易于提高与活塞杆或弹簧卡头之间的同轴度，使活塞杆或弹簧卡头在卡爪体滑动更顺畅，避免滑动时产生发卡现象。

锁止口的内壁面为内圆锥或中部拱起的曲面；头部塔形结构的外周面为与锁止口内壁面适配的外圆锥面或中部拱起的曲面。

活塞杆68、弹簧卡头65均为中空结构；在远离弹簧卡头65的一端，活塞杆68的端部穿出油气缸7的缸体并连接有废料输送管道9；废料输送管道9、活塞杆68、弹簧卡头65三者连通，构成涨紧栓62尾部的流出通道。

活塞杆68的中空设有内套，内套的内周壁上设有若干弹性凸起，各弹性凸起的顶端包绕成与涨紧栓62尾部外径适配的圆形轮廓。涨紧栓尾部与弹性凸起接触，并在若干个弹性凸起构成的通道中移动，使得接触通道和移动过程中无磕碰、无声音，可降低生产现场的噪音；依次排列、首尾相抵，尤其是相邻的涨紧栓尾部端部对正，利于传递来自弹簧卡头端的顶压力；弹性凸起提供摩擦力，防止涨紧栓尾部向弹簧卡头端移动。

在拉铆头6和油气缸7的上方，设置振动式上料料斗5，上料料斗5具有将涨紧栓62依次输送至零件工艺孔61的堵头输送料道4。

如附图3所示，涨紧栓62包括锥体部和尾部，堵头3从尾部套入至抵靠锥体部；涨紧栓62轴向移动，锥体部进入堵头3可使堵头3径向变形；封堵后，在外力作用下，涨紧栓62拉断，锥体部留在堵头内，尾部作为废料剔除。堵头3在涨紧栓62锥体部挤压下，径向膨胀变形，其外圆周面的锯齿部分嵌入工艺孔内壁，形成封堵。

壳体封堵过程是，送料装置（例如本发明中的堵头输送料道4和上料料斗5）将堵头3送入预安装位置；气缸10驱动滑座8前移，带动拉铆头6进入工作位置；堵头3与涨紧栓62进入待封堵的零件工艺孔61中的封堵位置后，卡爪体64顶紧堵头3侧面使其在整个封堵过程中位置不动；油气缸7启动，活塞杆68带动弹簧卡头65向后移动，滑套66在弹簧67的作用下处于停止状态，弹簧卡头65的头部接触到滑套66的锁止口并在锁止口中渐渐收合，直至夹紧涨紧栓62的尾部；弹簧卡头65收合动作完成后，夹紧涨紧栓62尾部的动作同时完成，弹簧卡头65与滑套66之间不再相对移动，并随活塞杆68一起向后移动，弹簧67被压缩；被夹紧的涨紧栓62随弹簧卡头65移动一定距离后，涨紧栓62的锥体部进入堵头3的内部，随着轴向位移加大，涨紧栓62的锥体部开始挤压堵头3内壁，使堵头3径向扩张变形，堵头3外周锯齿形的部分开始进入待封堵的零件工艺孔61的内壁；随着涨紧栓的继续移动，堵头3外周的锯齿形部分完全切入孔壁；此后拉力增大，当增大到设定的拉力时，涨紧栓拉断，椎体部与尾部分离，至此封堵过程结束，壳体工件进入下一道试漏工位，进行封堵质量检测。

封堵过程结束后，油气缸7、气缸10复位，其中油气缸7的活塞杆68带动弹簧卡头65向前移动，滑套66在弹簧67作用下随之前移；当活塞杆68 移动到一定的位置，弹簧卡头65与滑套66的锁止口分离；分离时，弹簧卡头65的头部渐渐张开，松开其夹持的涨紧栓62尾部。各个被扯断的涨紧栓62尾部，在弹簧卡头65、活塞杆68、废料输送管道9构成的流出通道中依次排列，头尾相抵；在下一壳体封堵时，待扯断的涨紧栓62的尾部进入弹簧卡头65中，顶靠弹簧卡头65中上一壳体封堵时扯断的涨紧栓62尾部，使流出通道中的各个涨紧栓62尾部均向废料输送管道9出口端移动，最接近出口端的涨紧栓62尾部被推出，落入废料收集装置，以集中处理。

本发明通过气缸与滑座的配合，将包括拉铆头和油气缸在内的封堵装置移动至装配线上的壳体工艺孔区域实施封堵操作，从而实现在线封堵；卡爪体实现堵头的定位，在油气缸的驱动下，卡爪体中滑套、弹簧、弹簧卡头共同实现涨紧栓尾部的夹紧与拉断，同时实现堵头的变形和密封。因此，这种结构，可在生产线上实现在线自动封堵，封堵过程全程自动化，生产效率高，封堵质量高，在批量生产中，封堵质量稳定、一致性较好，可靠性较高。

本发明上述封堵方案，可实现在线自动封堵，和上、下游工序可以无缝对接。避免了人工在线封堵所造成的人力浪费；也避免了离线封堵时需要独立的工作场地、积压在制品、增加工厂物流成本、不利于生产管理、零件存在磕碰风险等问题。

另外，本发明的自动封堵结构，能很方便地附加一些在生产线上成熟应用的技术，如位移监控、拉力监控，以及计数、品种自动识别等功能，大大地提高产品制造质量，同时也增加了产品质量的可控性和追溯性，而这也是人工在线封堵无法提供的。

Claims (10)

1.一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：包括设于辊道输送线（1）上壳体封堵工位一侧的机架，机架上具有导轨，导轨的滑座（8）连接驱动装置，驱动装置为驱动滑座（8）在导轨上往返移动以靠近或远离待封堵零件工艺孔（61）的气缸（10）或液压缸或电机；滑座（8）上设置拉铆头（6）和正对待封堵的零件工艺孔（61）的油气缸（7）；滑座（8）上设置拉铆头（6）和油气缸（7）；拉铆头（6）包括卡爪体（64），卡爪体（64）为两端开口的空腔体，内设弹簧卡头（65）；弹簧卡头（65）具有可开合的头部，外周套设滑套（66）和弹簧（67）；油气缸（7）的活塞杆（68）与弹簧卡头（65）的尾端连接。

2.根据权利要求1所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：滑套（66）一端设置锁止口、另一端设置弹簧（67），弹簧（67）两端分别抵靠滑套（66）和卡爪体（64）。

3.根据权利要求2所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：滑套（66）的锁止口为扩口；弹簧卡头（65）的头部外周为塔形结构，与滑套（66）的锁止口适配。

4.根据权利要求3所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：锁止口的内壁面为内圆锥或中部拱起的曲面；弹簧卡头（65）头部塔形结构的外周面为与锁止口内壁面适配的外圆锥面或中部拱起的曲面。

5.根据权利要求1所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：在拉铆头（6）和油气缸（7）的上方，设置振动式上料料斗（5），上料料斗（5）具有将涨紧栓（62）依次输送至零件工艺孔（61）的堵头输送料道（4）。

6.根据权利要求1所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：所述的驱动装置为驱动滑座（8）在导轨上往返移动以靠近或远离待封堵零件工艺孔（61）的气缸（10）或液压缸。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：所述的卡爪体（64）的一端延伸成底座，底座固定连接于油气缸（7）的端部；底座中部开设轴孔，油气缸（7）的活塞杆（68）穿过该轴孔并与之构成滑动配合。

8.根据权利要求7所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：所述的卡爪体（64）的底座构成油气缸（7）的端盖。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：所述的活塞杆（68）、弹簧卡头（65）均为中空结构；在远离弹簧卡头（65）的一端，活塞杆（68）的端部穿出油气缸（7）的缸体并连接有废料输送管道（9）；废料输送管道（9）、活塞杆（68）、弹簧卡头（65）三者连通，构成涨紧栓（62）尾部的流出通道。

10.根据权利要求9所述的一种变速器壳体堵头拉铆专机，其特征在于：活塞杆（68）的中空设有内套，内套的内周壁上设有若干弹性凸起，各弹性凸起的顶端包绕成与涨紧栓（62）尾部外径适配的圆形轮廓。