CN107020401B - 一种自动钻孔压铆一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动钻孔压铆一体机，其包括设有工作平台的一机架以及安装在机架上的压紧装置、钻孔装置、压铆装置及自动上料装置。压紧装置包括固定在工作平台上方的一排压杆气缸，压杆气缸的活塞杆底部设有一压块；钻孔装置包括位于压杆气缸后方的一排钻孔驱动气缸以及电机，钻孔驱动气缸的活塞杆底部设有由电机驱动的钻头；压铆装置包括位于钻孔驱动气缸后方的一排增压缸和压铆头，压铆头包括压柱和设在压柱中心并可受压缩进压柱内的顶针；自动上料装置包括设在增压缸后方的一排上料振动盘以及分别与上料振动盘出料口相接的输料轨道，输料轨道的末端正对压铆头的正下方。本发明能自动完成钻孔和压铆工序，大大提升了加工效率，降低生产成本。

Description

一种自动钻孔压铆一体机
技术领域
本发明涉及一种具有自动钻孔及压铆功能的设备。
背景技术
目前在物流行业有使用一种钢架结构的包装箱(详见中国专利公告号：CN205293396 U)，其包括盖板、侧板、底板以及分别固定在每块板边缘上的多条钢架，固定在盖板或底板上的钢架的其中一侧边上设有螺孔，这样可以采用螺丝与侧板进行可拆卸连接，侧板上也需要打上与盖板的螺孔与相配合的螺孔，加工时要先在侧板的板材上钻孔，再往钻好的孔内安装上平头圆柱型压铆螺母，因此需要对板材进行的加工工序有钻孔和压铆，目前多采用人工或者人工与简单机械配合作业共同完成钻孔和铆压，采用这样的手工作业方式使得生产效率比较低下，加工精度和成品率低，工人劳动强度大，因此需要一种能实现自动完成钻孔和压铆的设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能自动完成钻孔和压铆工序的一体机，用以解决以往人工操作带来的生产效率和成品率低的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动钻孔压铆一体机，包括设有工作平台的一机架以及安装在所述机架上的
压紧装置，包括固定在工作平台上方的一排压杆气缸，所述压杆气缸的活塞杆底部设有一压块；
钻孔装置，包括位于所述压杆气缸后方的一排钻孔驱动气缸以及电机，所述钻孔驱动气缸的活塞杆底部设有由电机驱动的钻头；
压铆装置，包括位于所述钻孔驱动气缸后方的一排增压缸和压铆头，所述压铆头包括压柱和设在所述压柱中心并可受压缩进压柱内的顶针；在所述工作平台上正对每个压铆头下方的位置分别设置有一用于压铆的下模，所述下模的表面在中心形成一个凸出的圆锥体，在圆锥体的周围形成多个凹孔，多个凹孔围绕成一圈，且相邻的两凹孔之间的交界处形成锋利的尖端；所述凹孔为弧形；
以及自动上料装置，包括设在所述增压缸后方的一排上料振动盘以及分别与所述上料振动盘出料口相接的输料轨道，所述输料轨道的末端正对所述压铆头的正下方。
所述输料轨道分为水平段、垂直段和弧形段，由所述上料振动盘出料口开始延伸出的水平段最末形成弯折并向下延伸出垂直段，由垂直段往压铆头的方向再进行弯折并形成弧形段，其中所述输料轨道从垂直段处截开，所述水平段和垂直段的上部分固定在支架上，所述垂直段的下部分和弧形段通过销轴可转动地连接在支架上，且所述垂直段的下半部分与所述支架之间在水平方向上连接有弹簧。
所述输料轨道的两侧形成往内弯折的折边，从而使输料轨道的内部形成倒T型的滑槽，螺母的圆柱体部分朝外，螺母头部两侧凸出的帽沿卡在所述输料轨道的两侧折边里。
所述弧形段的末端通过弹簧连接有一挡位装置，所述挡位装置挡住所述输料轨道的滑槽一边开口，防止螺母从滑槽的末端开口滑出，所述输料轨道的末端形成分叉，最底下的螺母的螺孔正好位于分叉口上，所述压铆头的顶针正位于所述分叉口的上方。
所述输料轨道末端的分叉口两侧形成斜面。
所述工作平台上形成有多个工位定位槽，所述工位定位槽沿所述工作平台的长度方向排成一行，并且工位定位槽位于所述钻孔装置的正下方，所述工作平台的下方安装有定位装置，所述定位装置包括固定在工作平台侧面的侧板、位于工作平台下方的横梁、固定在横梁上的多块挡板、竖直安装在横梁上的齿条以及由电机带动的齿轮，所述齿轮与横梁上的齿条相啮合，在电机带动下可使横梁以及横梁上的挡板沿竖直方向在工位定位槽内上下移动。
每块挡板的前面分别安装有一行程开关，多块挡板和行程开关分别对应每个工位定位槽的位置。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
本发明可以实现板材的钻孔和螺母压铆的自动化加工，大大提升了加工精度和效率，提高了成品率，降低了传统人工作业的劳动强度，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明整体结构的正面示意图；
图2为本发明整体结构的侧面示意图；
图3为本发明的压紧装置将板材压在工作平台上的示意图；
图4为在工作平台上进行压铆时的工作状态示意图；
图5为输料轨道末端的局部示意图；
图6为螺母在输料轨道内的剖面示意图；
图7为螺母压到下模前的示意图；
图8a为输料轨道的原始状态示意图；图8b为输料轨道被推开时的示意图；
图9为下降到工作平台下方的定位装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
请参阅图1和图2所示，本发明公开了一种自动钻孔压铆一体机，其包括压紧装置2、钻孔装置3、压铆装置4、自动上料装置5和定位装置，以上各装置均安装在机架1上，机架1上设有一用于平铺放置板材7的长条形的工作平台11，压紧装置2、钻孔装置3、压铆装置4和自动上料装置5安装在工作平台11的上方并且从前往后依次设置，定位装置安装在工作平台11的下方。
其中压紧装置2包括排成一行的多个压杆气缸21，多个压杆气缸21固定在机架1的工作平台11上方的位置，压杆气缸21的活塞杆底部设有一圆柱形的压块22。
钻孔装置3包括位于压杆气缸21后方的一行钻孔驱动气缸，钻孔驱动气缸的活塞杆底部设有由电机驱动的钻头31。
见图3所示，加工时，工人要先将板材7放在工作平台11上，压紧装置2的压杆气缸21驱动活塞杆下降，将压块22压在板材7上，防止板材7随意移动，将板材7压紧后，随后钻孔装置3的钻孔驱动气缸驱动钻头31下降，在板材7上进行钻孔，钻孔完成后，压块22和钻头31分别在气缸的带动下上升返回，然后工人将板材7拿起，在工作平台11上重新放置板材7的位置，将板材7钻好孔的位置往前放在压铆装置4的正下方，进行下一步的压铆工序。
压铆装置4包括位于多个钻孔驱动气缸后方的一排增压缸41以及由增压缸41驱动的压铆头42，增压缸41驱动压铆头42下降用于将压铆螺母压进板材7钻好的孔里。
压铆螺母由自动上料装置5进行送料，自动上料装置5用于将压铆螺母送到正对着压铆头42正下方的工位上(自动上料装置5在图1中未示出)，自动上料装置5包括设在增压缸41后方的一排上料振动盘51以及分别与之相连的输料轨道52，输料轨道52的进料端与上料振动盘51的出料口相接，输料轨道52分为相连的水平段53、垂直段54和弧形段55，由上料振动盘51出料口开始延伸出的水平段53形成第一道弯折向下延伸出垂直段54，由垂直段54往压铆头42的方向再进行弯折并形成弧形段55，弧形段55的方向与水平段53的方向相垂直，故在图2中无法显示出弧形段55。
其中输料轨道52从垂直段54处截开，分为上方的固定段以及下方的可转动段，具体为水平段53和垂直段54的上部分固定在支架56上，垂直段54的下部分和弧形段55通过销轴可转动地连接在支架56上，且垂直段54的下半部分与支架56之间在水平方向上连接有弹簧57。通过这种方式使输料轨道52实现弹性地与支架56相连，当输料轨道52末端受到压铆头42的推动时，输料轨道52可往一侧转动，并在推力消失时，输料轨道52可以在弹簧57的作用下恢复原位。
输料轨道52的两侧形成往内弯折的折边，从而使输料轨道52的内部形成倒T型的滑槽，本发明所用的压铆螺母6为平头圆柱型压铆螺母，螺母6具有圆柱体61、头部的帽沿62以及从帽沿62往下延伸出的尖角63，螺母头部的两侧凸出的帽沿62可以卡在输料轨道52的两侧折边里，螺母6的圆柱体61部分朝外，使得螺母6可沿着滑槽进行输送而又不掉出。弧形段55的末端正对压铆头42的正下方。
螺母6从上料振动盘51的出料口进入输料轨道52内，整齐地排列在水平段53内，从转弯进入垂直段54依靠自身重力作用落下并沿着弧形段55滑行至末端，弧形段55的末端通过弹簧连接有一挡位装置56，挡位装置56用于挡住输料轨道52的滑槽其中一边的末端开口，防止螺母6从滑槽的末端开口滑出，并且保证位于最底下的螺母6正好对准板材上的钻孔位置。输料轨道52的末端形成分叉，滑到最底下的螺母6的螺孔正好位于分叉口58上，使得压铆头42的顶针44可以从分叉口58的上方穿进并把螺母6顶进板材7的钻孔内，压铆头42包括压柱43和设在压柱43的中心并可缩进压柱43内的顶针44，压铆头42在增压缸41的驱动下，先使顶针44下降将螺母6穿到板材的钻孔里，然后压柱43继续下降，顶针44缩进压柱43里，压柱43继续下压螺母6，使得螺母6帽沿上的尖角63在压力的作用下插进板材7的钻孔周围，从而完成螺母6的固定。
输料轨道52末端的分叉口58两侧形成斜面59，在压铆头42的压柱43下降碰到输料轨道52表面并继续下压的过程中，压柱43顺着斜面59往下继续运动的同时会把输料轨道52往外推开(输料轨道52的下部分在推力的作用下可转动一个角度，见图8b所示的状态)，这样输料轨道52就不会阻挡压柱43对螺母6的压铆，当压柱43完成压铆后，在气缸作用下上升复位，输料轨道52在弹簧57的作用下又恢复原位(见图8a所示的状态)。
如图所示，在工作平台11上正对每个压铆头42下方的位置分别设置有一用于压铆的下模12，下模12的表面在中心形成一个凸出的圆锥体13，在圆锥体13的周围形成多个凹孔14，多个凹孔14围成一圈，且相邻的两凹孔14之间的交界处形成锋利的尖端，当螺母6被压到板材7的钻孔里时，螺母6底部的圆柱体61首先穿过板材7的钻孔并被压到工作平台11的下模12处，在压力的作用下，圆柱体61被相邻两凹孔14之间的尖端分割，并且被分割形成的多片分别顺着每个凹孔14的弧形往外翻卷，这样在压铆完成后，螺母6的圆柱体61则形成固定在钻孔底部周围的翻边。
工作平台11上形成有多个工位定位槽15，工位定位槽15沿工作平台11的长度方向排成一行，并且工位定位槽15正位于钻孔装置3的下方，工作平台11的下方安装有定位装置，定位装置包括固定在工作平台11侧面的侧板87、位于工作平台11下方的横梁81、固定在横梁81上的多块挡板82、竖直安装在横梁81上的齿条83以及固定在工作平台下方、由电机带动的齿轮84，齿轮84与横梁81上的齿条83相啮合，在电机带动下可使横梁81以及横梁81上的挡板82沿竖直方向上下移动。
每块挡板82的前面分别安装有一行程开关85，多块挡板82和行程开关85分别对应每个工位定位槽15的位置，在齿轮84和齿条83的带动下可使挡板82穿过工位定位槽15并伸出工作平台11的表面上或者下降到工作平台11的表面下方。
挡板82用于定位板材7的位置，当进行压紧和钻孔时，工人手拿板材7只需要将板材7的顶边紧靠前面的挡板82，板材7的侧边紧靠侧板87就完成了定位(见图3所示状态)，而且当用板材7的顶边靠在挡板82上时，板材7同时会压到行程开关85的触杆86，行程开关85则发出一个通断的信号，气缸和钻头才会做出下压和钻孔的动作，如果板材7放歪，没有完全紧贴挡板82，同时也就没有压到行程开关85的触杆86，则表示还没定位好，气缸和钻头就不会做出下压和钻孔的动作。钻孔完成后，挡板82在电机的带动下，下降到工作平台11的下方，不会妨碍板材7进行后续的压铆工序。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：包括设有工作平台的一机架以及安装在所述机架上的
压紧装置，包括固定在工作平台上方的一排压杆气缸，所述压杆气缸的活塞杆底部设有一压块；
钻孔装置，包括位于所述压杆气缸后方的一排钻孔驱动气缸以及电机，所述钻孔驱动气缸的活塞杆底部设有由电机驱动的钻头；
压铆装置，包括位于所述钻孔驱动气缸后方的一排增压缸和压铆头，所述压铆头包括压柱和设在所述压柱中心并可受压缩进压柱内的顶针；在所述工作平台上正对每个压铆头下方的位置分别设置有一用于压铆的下模，所述下模的表面在中心形成一个凸出的圆锥体，在圆锥体的周围形成多个凹孔，多个凹孔围绕成一圈，且相邻的两凹孔之间的交界处形成锋利的尖端；所述凹孔为弧形；
以及自动上料装置，包括设在所述增压缸后方的一排上料振动盘以及分别与所述上料振动盘出料口相接的输料轨道，所述输料轨道的末端正对所述压铆头的正下方。
2.如权利要求1所述的一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：所述输料轨道分为水平段、垂直段和弧形段，由所述上料振动盘出料口开始延伸出的水平段最末形成弯折并向下延伸出垂直段，由垂直段往压铆头的方向再进行弯折并形成弧形段，其中所述输料轨道从垂直段处截开，所述水平段和垂直段的上部分固定在支架上，所述垂直段的下部分和弧形段通过销轴可转动地连接在支架上，且所述垂直段的下半部分与所述支架之间在水平方向上连接有弹簧。
3.如权利要求2所述的一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：所述输料轨道的两侧形成往内弯折的折边，从而使输料轨道的内部形成倒T型的滑槽，螺母的圆柱体部分朝外，螺母头部两侧凸出的帽沿卡在所述输料轨道的两侧折边里。
4.如权利要求3所述的一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：所述弧形段的末端通过弹簧连接有一挡位装置，所述挡位装置挡住所述输料轨道的滑槽一边开口，防止螺母从滑槽的末端开口滑出，所述输料轨道的末端形成分叉，最底下的螺母的螺孔正好位于分叉口上，所述压铆头的顶针正位于所述分叉口的上方。
5.如权利要求4所述的一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：所述输料轨道末端的分叉口两侧形成斜面。
6.如权利要求5所述的一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：所述工作平台上形成有多个工位定位槽，所述工位定位槽沿所述工作平台的长度方向排成一行，并且工位定位槽位于所述钻孔装置的正下方，所述工作平台的下方安装有定位装置，所述定位装置包括固定在工作平台侧面的侧板、位于工作平台下方的横梁、固定在横梁上的多块挡板、竖直安装在横梁上的齿条以及由电机带动的齿轮，所述齿轮与横梁上的齿条相啮合，在电机带动下可使横梁以及横梁上的挡板沿竖直方向在工位定位槽内上下移动。
7.如权利要求6所述的一种自动钻孔压铆一体机，其特征在于：每块挡板的前面分别安装有一行程开关，多块挡板和行程开关分别对应每个工位定位槽的位置。
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