CN107159835B - 一种自动铆螺母装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动铆螺母装置,包括:第一机架,第一机架包括工件输送端和工件铆装端;第二机架;工件自动上料装置,用于实现工件的自动上料并且对工件进行压紧定位;工件自动上料装置设置在第一机架上;工件自动上料装置包括工件侧面导向定位机构、工件挡停机构、水平输送装置、垂直升降装置和定位装夹装置;铆钉自动上料装置,用于实现对铆螺母的自动上料;铆螺母自动上料装置包括振动装置和上料装置,振动装置对称设置在第一机架的两侧,上料装置对应振动装置设置在第一机架上;自动铆螺母装置,用于将铆螺母自动铆装到工件上。该自动铆螺母装置,降低了劳动成本,提高工作效率,提高产品质量,生产更安全。

Description

一种自动铆螺母装置
技术领域
本发明涉及钣金生产自动铆螺母装置,尤其涉及电梯厅门自动化生产中的自动铆螺母装置。
背景技术
现在实际生产中,铆螺母连接采用的作业方式,一种是采用人工手持铆螺母枪铆螺母,这种铆螺母作业方式,生产效率低,成本高,产品一致性差,劳动强度大,安全性差,更难适应现今要求较高的自动化生产线;另一种是采用移动装置和控制系统来操纵铆螺母枪铆螺母,但现有的自动铆螺母装置,生产柔性差,适用范围窄,且工作效率和产品质量还不理想。
如:中国专利公开号为CN 204868005 U的装置,实用新型名称为一种自动铆螺母装置,该申请案公开了一种工件管壁圆孔自动铆螺母装置,其包括气动铆螺母枪及其上下前后移动的转动装置,顶动器开关片的气缸,自动供应铆螺母的振动盘装置,工件个支架及工件搁置工装,现有的这种自动铆螺母方式可用于平直的工件和有弯曲弧度的工件,自动化程度比较高,产品铆螺母质量好;其缺点是铆螺母时找准孔位难度大,加工工件尺寸范围小,效率还不够高,结构复杂,制作难度大,生产成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的铆螺母效率低,质量不稳定,安全隐患大,劳动强度大的人工铆螺母铆的工作困难等问题,同时为了解决现有的自动铆螺母加工工件尺寸较小,生产柔性差的问题,而提供一种能够高效、稳定地实现自动铆螺母,并且安全性高,产品质量高的自动铆螺母装置。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是:一种自动铆螺母装置,包括:
第一机架,所述的第一机架包括工件输送端和工件铆接端;
第二机架,设置在第一机架内侧;
工件自动上料装置,用于实现工件的自动上料并且对工件进行压紧定位;所述的工件自动上料装置设置在第一机架上;所述的工件自动上料装置包括工件侧面导向定位机构、工件挡停机构、水平输送装置、垂直升降装置和定位装夹装置;所述的工件侧面导向定位机构用于实现对工件两侧位置的导向并实现定位;所述的工件挡停机构用于实现对工件输送端部的挡停定位;所述的水平输送装置用于实现将工件进行水平输送及退出;所述的垂直升降装置用于实现工件的上升和下降进而实现工件的输送位置和铆接位置的设置;所述的定位装夹装置用于实现对工件的夹紧定位;
铆螺母自动上料装置,用于实现对铆螺母的自动上料;所述的铆螺母自动上料装置包括振动装置和上料装置,所述的振动装置对称设置在第一机架的两侧,所述的上料装置对应振动装置设置在第一机架上;
自动铆接装置,用于将铆螺母自动铆接到工件上。
该自动铆螺母装置,通过工件侧面导向定位机构、工件挡停机构、水平输送装置、垂直升降装置和定位装夹装置对需要铆螺母的工件进行自动定位、自动输送以及升降定位挡停机构,实现对工件的实时精准定位,同时,设置铆螺母自动上料装置,实现对铆螺母进行有序送料,再通过自动铆螺母装置将铆螺母自动拉铆到工件上,然后实现自动退件,在整个工序上无需单独设置操作人员,铆螺母节拍为每孔22秒,且能连续不断作业,产品一致性好,产品质量稳定,生产效率高,产能稳定。具体操作如下:垂直升降装置升起到位,通过工件侧面导向定位机构对工件进行对中导向,通过水平输送装置将工件向前输送,工件被输送到位时工件挡停机构伸出将工件定位,定位装夹装置下行将工件压紧,完成工件定位装夹;通过振动装置和上料装置将铆螺母按照规定方向送至并装配到自动铆螺母装置上,完成铆螺母自动上料;自动铆螺母装置纵横向移动,使自动铆螺母装置上的铆螺母与工件装配孔中心线一致,自动铆螺母装置垂直方向动作并下行,下行到位后自动铆螺母装置自动铆螺母,完成螺母铆装,铆装完成后,自动铆螺母装置回到起始位置;定位装夹装置上行回归原位,垂直升降装置和水平输送装置再次将工件托起并向前输送,将工件输出本装置,完成铆螺母自动铆装。该装置尤其适用于大型钣金件电梯厅门自动生产线在线自动铆螺母作业装置,填补了大型钣金件自动生产线在线铆螺母作业装置的国内空白,通过龙门双工位设计,大大提高了工作效率,能适应更大尺寸工件的自动作业,同时也增加了自动铆枪作业的稳定性和可调节范围,更具有适合宽尺寸规格产品的柔性,解决了以往效率低,质量不稳定,安全隐患大,劳动强度大的人工铆螺母铆的工作困难,同时也解决了以往自动铆螺母加工工件尺寸较小和加工柔性差的问题,自动铆螺母的高效性,铆螺母工件高质稳定性的困难。降低了劳动成本,提高工作效率,提高产品质量,生产更安全。
作为优选,所述的工件侧面导向定位机构设置在第一机架上,包括侧梁、支撑板、侧梁移动副和导向机构;所述的侧梁移动副对称设置第一机架的两端,所述的支撑板设置在侧梁移动副上,所述的侧梁设置在支撑板上,所述的导向机构设置在侧梁上;所述的侧梁移动副包括第三气缸、第二直线导轨副机构和液压缓冲器,所述的第二直线导轨副机构与第三气缸连接,所述的液压缓冲器通过一安装块设置在第一机架上;所述的导向机构包括设置在侧梁的导向轮安装固定板、均布在导向轮固定板上的导向轮和设置在导向轮安装固定板靠近第一机架工件输送端的板面上的导向板。工件侧面导向定位机构设置的上述结构是为了方便对工件两侧的定位导向,能够满足不同宽度的工件的适用,通用性好,按工件尺寸规格要求,调出预先设置存储的工件尺寸规格程序,第三气缸工作,通过导连接头、转接板、支撑板、侧梁、导向轮固定板带动导向轮移动到工件尺寸规格需要尺寸位置固定导向,完成工件两侧导向定位。
作为优选,所述的工件挡停机构设置在第一机架的铆接端,所述的工件挡停机构包括第二气缸、升降连杆、挡臂、工件托板固定板和第二检测传感器,所述的升降连杆包括连接板和连接轴,所述的第二气缸设置在工件托板固定板的下方,所述的连接轴与第二气缸连接,所述的连接板与连接轴连接,所述的挡臂分别与连接板和连接轴连接,所述的第二检测传感器设置在工件托板固定板的下板面上,所述的工件托板固定板的上板面上设置有工件托板,所述的第二机架上设置有植有PVC毛柱的台板。工件挡停机构的上述结构通过第二气缸工作,通过连接轴和连接板带动挡臂运动,使挡臂垂直处于挡停状态,同时,工件托板与植有PVC毛柱的台板实现对铆螺母铆装过程中对工件的支撑。
作为优选,所述的水平输送装置包括减速电机、水平输送机构和输送支架;所述的水平输送机构为平皮带输送机构;所述的水平输送机构设置在输送支架上并通过减速电机驱动。水平输送装置的上述结构是为了方便对工件的水平输送。减速电机快速运转启动,通过水平输送机构带动工件向前快速移动,当工件到位时,减速电机慢速运转启动,水平输送机构将工件继续向前慢速输送,当工件前端接触挡臂时工件被挡停,完成工件前端定位,减速电机停止运转。
作为优选,所述的垂直升降装置对称设置在第二机架的两端,所述的垂直升降装置包括升降支座、第一气缸、第一直线导轨副机构、升降拖板支架和支撑固定板,所述的支撑固定板设置在升降拖板的上端,所述的第一直线导轨副机构设置在升降支座上,所述的升降拖板支架与第一直线导轨副机构活动连接并通过第一气缸带动上下运动;所述的定位装夹装置包括第二龙门架、第七气缸和压块,所述的第七气缸设置在第二龙门架上,所述的压块与第七气缸连接;所述的第二龙门架横向设置在第一机架的铆装端。垂直升降装置和定位装夹装置的设置为上述结构,是为了方便工件底部的定位及夹紧;第一气缸工作,通过第一直线导轨副机构带动水平输送装置垂直下降,将工件平放在工件托板和植有PVC毛柱台板上,完成工件底部定位;完全定位后,第七气缸工作,压块下行将工件压紧,至此完成工件定位装夹。
作为优选,所述的振动装置包括振动盘和直震器;所述的上料装置包括导料槽、推料块、第五直线运动副机构、第六检测传感器、导料装置,所述的导料槽的一端与正对振动装置的出口设置,所述的导料槽的另一端设置在第五直线运动副机构上并且与推料块活动对接,所述的导料装置设置在第五直线运动副机构下方并与推料块连通对接,所述的第六检测传感器设置在导料装置的进料端,所述的取料装置对应于上料装置设置在第一机架上;所述的导料装置包括导料管、压簧和空心夹头,所述的导料管包括软导料管和钢导料管,所述的软导料管通过导料管法兰与第五直线运动副机构连接,所述的钢导料管分别与软导料管和空心夹头连接,所述的压簧设置在钢导料管与空心夹头之间,所述的六检测传感器设置在导料管法兰上。振动装置和上料装置设置为上述结构,是为了方便铆钉的自动上料,通过振动盘和直线送料直震导槽将铆螺母按照规定方向送至导槽端部的推料块“U”孔中,再由推料块将铆螺母按初始方向推入导料装置,实现铆螺母的自动上料,自动化程度好。
作为优选,所述的自动铆螺母装置对称设置有两套,所述的自动铆螺母装置通过第一龙门架设置在第一机架的铆装端,所述的第一龙门架上沿龙门横向设置有台板,所述的自动铆螺母装置包括取料机构、横向移动机构、小拖板垂直固定板、纵向移动机构、垂直移动机构、自动铆枪装置和CCD摄像头;所述的小拖板垂直固定板设置在纵向移动机构上;所述的取料机构对应铆螺母自动上料装置设置在小拖板垂直固定板的外侧,所述的自动铆枪装置设置在垂直移动机构上,所述的CCD摄像头通过一固定座平行于自动铆枪装置设置在小拖板垂直固定板的下端。自动铆螺母装置与上料装置对接实现铆螺母的自动上料取料并装配到自动铆枪装置上,完成铆螺母自动上料。
作为优选,所述的横向移动机构包括:伺服电机线型模组、第二直线滑轨副、大拖板、拨爪卡槽板和拨爪,所述的大拖板上设置有感应螺钉,所述的台板靠近第一龙门架的一侧对称设置有线型模组固定板,所述的伺服电机线型模组横向对称设置在线型模组固定板上,所述的拨爪设置在线型模组的侧面,线型模组的下侧面上设置有检测传感器感应片和第四检测传感器;所述的纵向移动机构包括电缸和第三直线导轨副,所述电缸通过电缸支座设置在大拖板上,所述的电缸前端设置电缸连接头,所述的电缸连接头上设置有电缸连接座;所述的小拖板垂直固定板设置在第三直线导轨副上;所述的垂直移动机构设置在小拖板垂直固定板上,所述的垂直移动机构包括第四气缸、第四直线导轨副、拖板、挡板、压簧螺母和压簧,所述的第四气缸通过上支座和下支座垂直设置在小拖板垂直固定板上;所述的压簧螺母通过一活动连接头与第四气缸连接,所述的活动连接头上还设置有连接块,所述的压簧设置在连接块与压簧螺母之间,所述的连接块与托板固定连接,所述的托板与第四直线导轨副上下活动连接,所述的挡板设置在拖板的一侧。横向移动机构、纵向移动机构和垂直移动机构的上述结构是为了实现对自动铆枪装置的纵横向及垂直方向的移动,通过CCD检测定位和伺服驱动,将自动铆枪装置纵横向移动,使自动铆枪装置上的铆螺母与工件装配孔中心线一致,最后垂直方向气缸工作,推动自动铆枪装置下行,下行到位后自动铆枪装置自动铆螺母,完成螺母铆装,铆装完成后,自动铆枪装置回到起始位置;工件压紧装置上行回归原位,升降输送装置再次将工件托起并向前输送,经过输送过渡装置将工件输出本装置,完成工件铆螺母自动铆装。
作为优选,所述的取料机构设置在小拖板垂直固定板上,所述的取料机构包括第三检测传感器、旋转气缸、第五气缸和气爪,所述的第三检测传感器设置在小拖板垂直固定板上,所述的小拖板垂直固定板上对应于铆钉自动上料装置设置有固定管夹,所述的旋转气缸通过一固定支座设置在小拖板垂直固定板上,所述的第五气缸设置在旋转气缸的上面,所述的气爪通过一连接头设置在旋转气缸的下面,所述的气爪上设置有机械手指。取料机构的上述结构,通过该取料机构将料导管端部的铆螺母取下并装配到自动铆枪装置上,操作方便快捷。
作为优选,所述的自动铆枪装置设置在拖板上,所述的自动铆枪装置包括自动铆枪、开关气动控制器、油压缓冲器支座和油压缓冲器,所述自动铆枪设置在拖板上,所述的开关气动控制器设置在自动铆枪上,所述的油压缓冲器支座设置在挡板下方的小拖板垂直固定板上,所述的油压缓冲器设置在油压缓冲器支座上并且正对挡板设置。
本发明的有益效果是:该自动铆螺母装置,降低了劳动成本,提高工作效率,提高产品质量,生产更安全;填补了大型钣金件自动化生产线在线铆螺母作业装置的国内空白,通过龙门双工位设计,大大提高了工作效率,能适应更大尺寸工件的自动作业,同时也增加了自动铆枪作业的稳定性和可调节范围,更具有适合宽尺寸规格产品的加工柔性,通过CCD摄像头对焦精准定位和高精密伺服电机与电缸驱动及精密直线导轨导向,更好地保障了自动铆螺母产品的一致性;解决了以往效率低,质量不稳定,安全隐患大,劳动强度大的人工铆螺母铆的工作困难,同时也解决了以往自动铆螺母加工工件尺寸较小,和工柔性差,问题,自动铆螺母的高效性,铆螺母工件高质稳定性的困难。
附图说明
图1 是本发明自动铆螺母装置的一种结构示意图
图2 是本发明中工件自动上料装置的一种结构示意图
图3 是本发明中水平输送装置的一种结构示意图
图4是本发明中垂直升降装置的一种结构示意图
图5 是本发明中导向机构的一种结构示意图;
图6 是本发明工件挡停机构的一种结构示意图;
图7 是本发明中万向轮机构的一种结构示意图;
图8 是本发明中侧梁移动副的一种结构示意图;
图9 是本发明中上料装置的一种结构示意图;
图10是本发明中第五直线运动副机构和导料装置的结构示意图;
图11 是本发明中垂直移动机构和取料机构的一种结构示意图;
图12 是图10中垂直移动机构和取料机构的另一角度结构示意图;
图13是本发明中铆钉自动上料装置的一种结构示意图;
图14是本发明中定位装夹装置的一种结构示意图;
图15是本发明中工件的一种结构示意图;
图16A 是本发明中工件铆螺母前的一种结构示意图;
图16B是本发明中工件铆螺母后的一种结构示意图;
图中:第一机架1,第二机架2,植有PVC毛柱台板6,输送平皮带7,第一检测传感器8,升降支座9,防护罩10,从动轴11,轴承座12,输送支架13,皮带拖板14,固定板15,主动轴16,从动同步带轮17,过渡轮18,主动同步带轮19,同步带20,减速电机21,第一气缸22,第一气缸活动接头23,第一直线导轨副25,第一气缸连接头26,升降拖板支架27,支撑固定板28,工件导料板30,第三气缸连接块31,侧梁32,导向轮固定板33,导向轮34,工件托板35,牛眼万向轮固定板36,工件托板固定板37,第二气缸38,连接轴39,连接板40,挡臂41,第二检测传感器41C,过渡输送底板42,插板43,导向轴支座44,导向柱45,牛眼万向轮46,第三气缸47,第三气缸安装块48,第三气缸连接头49,转接板50,支撑板51,第二直线导轨52,安装块53,液压缓冲器54,挡块55,第二支架56,第二直线导轨副59防撞块60,大拖板61,第三直线导轨副62,小拖板垂直固定板4,第三检测传感器63,电缸连接座64,电缸连接头65,电缸支座66,电缸67,伺服电机线型模组68,拨爪卡槽板69,拨爪70,挡光片71,第四检测传感器72,线型模组固定板73,台板74,第一龙门架75,自动铆枪76,CCD摄像头83,固定座84,油压缓冲器支座85,油压缓冲器86,挡板87,第四直线导轨副88,拖板89,压簧螺母90,压簧91,活动连接头92,连接块93,上支座94,第五气缸95,旋转气缸96,固定支座97,连接头98,气爪99,机械手指100,下支座101,第四气缸102,第一支架103,振动盘和直震器5,导料槽57,大固定板105,上挡板106,“U”型推料块107,后固定座108,第六气缸109,前固定座110,第六气缸连接块111,第六气缸连接头112,第五直线导轨副114,第五检测传感器115,第六检测传感器116,小固定板117,导料管法兰118,软导料管77,钢导料管78,固定夹块79,压簧80, “O”型圈81,空心夹头82;第二龙门架3,第七气缸119,压块120, 工件121,拉铆前铆螺母104A,拉铆后铆螺母104B。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1:
在图1、图2、图13所述的实施例中,一种自动铆螺母装置,其特征在于包括:
第一机架1,第一机架1包括工件输送端和工件铆接端;
第二机架2,设置在第一机架内侧,第二机架2上设置有植有PVC毛柱的台板6;
工件自动上料装置,用于实现工件的自动上料并且对工件进行压紧定位;工件自动上料装置设置在第一机架1上;工件自动上料装置包括工件侧面导向定位机构、工件挡停机构、水平输送装置、垂直升降装置和定位装夹装置;工件侧面导向定位机构用于实现对工件两侧位置的导向并实现定位;工件挡停机构用于实现对工件输送端部的挡停定位;水平输送装置用于实现将工件进行水平输送;垂直升降装置用于实现工件的上升和下降进而实现工件的输送位置和铆装位置的设置;定位装夹装置用于实现对工件的夹紧定位;
铆螺母自动上料装置,用于实现对铆螺母的自动上料;铆钉自动上料装置包括振动装置和上料装置,振动装置对称设置在第一机架的两侧,上料装置对应振动装置设置在第一机架上;
自动铆接装置,用于将铆钉自动铆接到工件上。
工件侧面导向定位机构设置在第一机架1上,包括侧梁32、支撑板51、侧梁移动副和导向机构;侧梁移动副对称设置在第一机架1的两端,支撑板51设置在侧梁移动副上,侧梁32设置在支撑板51上,导向机构设置在侧梁32上;侧梁移动副包括第三气缸47、第二直线导轨副机构和液压缓冲器54(见图8),第二直线导轨副机构包括第二直线导轨副52、第二直线导轨副52上设置有转接板50,转接板50上设置有挡块55和第三气缸连接块31,第三气缸连接块31上设置有第三气缸连接头49,第三气缸47与第三气缸连接头49通过一第三气缸安装块48连接;液压缓冲器54通过一安装块53设置在第一机架上,支撑板51设置在转接板上。
导向机构包括设置在侧梁的导向轮安装固定板33、均布在导向轮固定板33上的导向轮34和设置在导向轮安装固定板33靠近第一机架工件输送端的板面上的导向板30,导向板30呈折弯结构对称设置呈导向通道(见图5)。
工件挡停机构设置在第一机架的铆接端,工件挡停机构包括第二气缸38、升降连杆、挡臂41、工件托板固定板37和第二检测传感器41C(见图6),升降连杆包括连接板40和连接轴39,第二气缸38设置在工件托板固定板37的下方,连接轴39与第二气缸38连接,连接板40与连接轴39连接,挡臂41分别与连接板40和连接轴39连接,第二检测传感器41C设置在工件托板固定板37的下板面上,工件托板固定板37的上板面上设置有工件托板35。
水平输送装置包括减速电机21、水平输送机构和输送支架13(见图3);水平输送机构为平皮带输送机构;水平输送机构设置在输送支架13上并通过减速电机21驱动。
水平输送机构包括主动同步带轮19、过渡同步带轮18、从动同步带轮17、同步带20、主动轴16、从动轴11和输送平皮带7;输送支架13与垂直升降装置连接,输送支架13的一端设置有轴承座12另一端设置有固定板15,轴承座上设置有从动轴11,固定板15上设置有主动轴16,主动轴和从动轴上设置平皮带7,输送支架13上设置皮带拖板14,平皮带水平设置在皮带拖板上,过渡同步带轮18和减速电机21设置在固定板15上,主动同步带轮19与减速电机连接,从动同步带轮17设置在从动轴上,主动同步带轮和从动同步带轮上设置有同步带20。
垂直升降装置对称设置在第二机架的两端,垂直升降装置包括升降支座9、第一气缸22、第一直线导轨副机构、升降拖板支架27和支撑固定板28(见图4),所述的支撑固定板设置在升降拖板的上端,所述的第一直线导轨副机构设置在升降支座9上,升降拖板支架27与第一直线导轨副机构活动连接并通过第一气缸22带动上下运动。
第一直线导轨副机构包括第一直线导轨副25、第一气缸连接头26、第一气缸活动接头23;第一直线导轨副25设置在升降支座9上,升降拖板支架27与第一直线导轨副25活动连接,升降拖板支架27的下端通过第一气缸连接头26和第一气缸活动接头23与第一气缸22连接。
定位装夹装置包括第二龙门架3、第七气缸119和压块120(见图14),第七气缸119设置在第二龙门架3上,压块120与第七气缸119连接;第二龙门架3横向设置在第一机架1的铆装端。
第一机架铆装端还设置有万向轮机构,万向轮机构包括过渡输送底板42、导向轴支座44、导向柱45、牛眼万向轮固定板36和牛眼万向轮46(见图7),导向轴支座44设置在过渡输送底板42上,牛眼万向轮固定板36通过导向柱45与导向轴支座44连接,牛眼万向轮36设置在牛眼万向轮固定板36上。万向轮机构在工件输送过程中起到过渡输送的作用。
如图9、图10、图11、图12所示振动装置包括振动盘和直震器5;振动盘和直震器5通过第一支架103设置在第一机架的两侧。
上料装置包括导料槽57、推料块107、第五直线运动副机构、第六检测传感器116和导料装置,导料槽57的一端正对振动装置的出口设置,导料槽57的另一端设置在第五直线运动副机构上并且与推料块107活动对接,导料装置设置在第五直线运动副机构下方并与推料块107连通对接,第六检测传感器116设置在导料装置的进料端,取料机构对应于上料装置设置在第一机架1上;导料装置包括导料管、压簧80和空心夹头82(见图10),导料管包括软导料管77和钢导料管78,软导料管77通过导料管法兰118与第五直线运动副机构连接,钢导料管78分别与软导料管77和空心夹头82连接,压簧80设置在钢导料管78与空心夹头82之间,空心夹头上设置有O型圈81,六检测传感器116设置在导料管法兰118上。
第五直线运动副机构包括第六气缸109、第五直线导轨副114、大固定板105、小固定板117和第五检测传感器115,第六气缸109通过前安装座108和后安装座110固定在大固定板上,推料块107为U型结构并与第六气缸109通过第六气缸连接块111和第六气缸连接头112连接,并且推料块与设置在大固定板105上的第五直线导轨副114活动配合,第五检测传感器115设置在推料块上,小固定板117与推料块相对设置在大固定板上。
自动铆螺母装置对称设置有两套,自动铆接装置通过第一龙门架75设置在第一机架1的铆接端,第一龙门架次5上沿龙门横向设置有台板74,自动铆螺母装置包括取料机构、横向移动机构、小拖板垂直固定板4、纵向移动机构、垂直移动机构、自动铆枪装置和CCD摄像头83;小拖板垂直固定板4设置有纵向移动机构上;取料机构对应铆钉自动上料装置设置在小拖板垂直固定板4的外侧,自动铆枪装置设置在垂直移动机构上, CCD摄像头83通过一固定座84平行于自动铆枪装置设置在小拖板垂直固定板4的下端。
横向移动机构包括:伺服电机线型模组68、第二直线滑轨副59、大拖板61、拨爪卡槽板69和拨爪70,第二直线滑轨副59沿台板74的长度方向设置,大拖板61设置有两组并且对称设置在第二直线滑轨副59,两组大拖板相对的一侧分别设置有防撞块60;大拖板上靠近第一机架内侧的一侧设置有拨爪卡槽板69,拨爪卡槽板69上配合设置有拨爪70;大拖板上对应于拨爪卡槽板69设置有感应螺钉63B,台板靠近第一龙门架的一侧对称设置线型模组固定板73,伺服电机线型模组68横向对称设置在线型模组固定板上,拨爪70设置在线型模组的侧面,线型模组的下侧面上设置有检测传感器感应片71和第四检测传感器72。
纵向移动机构包括电缸67和第三直线导轨副62,电缸67通过电缸支座66设置在大拖板上,电缸前端设置电缸连接头64,电缸连接头上设置有电缸连接座65;小拖板垂直固定板4设置在第三直线导轨副62上。
垂直移动机构设置在小拖板垂直固定板4上,垂直移动机构包括第四气缸102、第四直线导轨副88、拖板89、挡板87、压簧螺母90和压簧91,第四气缸通过上支座94和下支座101垂直设置在小拖板垂直固定板上;压簧螺母90通过一活动连接头92与第四气缸102连接,活动连接头上还设置有连接块93,压簧91设置在连接块与压簧螺母90之间,连接块与托板固定连接,托板与第四直线导轨副88上下活动连接,挡板87设置在拖板的一侧。
取料机构设置在小拖板垂直固定板4上,取料机构包括第三检测传感器63、旋转气缸96、第五气缸95和气爪99,第三检测传感器63设置在小拖板垂直固定板4上,小拖板垂直固定板上对应于铆钉自动上料装置设置有固定管夹79,旋转气缸96通过一固定支座97设置在小拖板垂直固定板上,第五气缸95设置在旋转气缸96的上面,气爪99通过一连接头98设置在旋转气缸的下面,气爪上设置有机械手指100。
自动铆枪装置设置在托板89上,自动铆枪装置包括自动铆枪76、关气动控制器、油压缓冲器支座85和油压缓冲器86,自动铆枪76设置在拖板上,开关气动控制器设置在自动铆枪上,油压缓冲器支座85设置在挡板下方的小拖板垂直固定板上,油压缓冲器86设置在油压缓冲器支座上并且正对挡板设置。
该自动铆螺母装置,第一机架两侧对称设置振动盘和直震器5各一件,振动盘出料端设置导料槽57,导料槽末端设置“U”型推料块107,且“U”型推料块上设置检测传感器115,“U”型推料块上面设置气缸连接块111,“U”型推料块下面设置直线导轨副114,直线导轨副下面设置大固定板105,大固定板上面设置小固定板117、前安装座108、后安装座110和第六气缸109,大固定板下面设置导料管,导料管上端设置与大固定板连接的导料管法兰118,导料管法兰上设置检测传感器116,导料管法兰下端设置软导料管77,软管道下面设置钢导料管78,钢导料管下面设置空心夹头82,空心夹头与钢导料管之间还设置压簧80,空心夹头上还设置“O”型圈。
第一机架上面设置第一龙门架75,第一龙门架上面设置台板74,台板上面设置第二直线滑轨副59,直线导轨副上对称设置大拖板61各一件,大拖板上设置第三直线导轨副62,第三直线导轨副62上设置小拖板垂直固定板4,大拖板一端设置防撞块60,大拖板一侧设置拨爪卡槽板69,大拖板上还设置感应螺钉63B、电缸支座66,电缸支座上设置电缸67,电缸前端设置电缸连接头64,电缸连接头上设置电缸连接座65,台板一侧对称设置线型模组固定板73各两件,对称线型模组固定板上相应对称设置伺服电机线型模组68各一件,线型模组一侧面设置拨爪70,线型模组另一侧面设置检测传感器感应片71,检测传感器72三件。
小拖板垂直固定板上设置检测传感器63,小拖板垂直固定板上还设置固定管夹79,小拖板垂直固定板上还设置固定支座97,固定支座上设置旋转气缸,旋转气缸96上面设置第五气缸95,旋转气缸下面设置连接头98,连接头上设置气爪99,气爪上设置机械手指100,拖板垂直固定板上还设置上支座94、下支座101和气缸102,气缸上设置活动接头92,活动连接头设置压簧螺母90,活动连接头上还设置连接块93,连接块93与压簧螺母之间设置压簧91,小拖板垂直固定板上还设置直线导轨副88,直线导轨副上设置拖板89,拖板上设置连接块93,拖板上还设置挡板87,拖板上还设置自动铆枪76,自动铆枪上设置开关气动控制器,小拖板垂直固定板上还设置固定座84,固定座上设置CCD摄像头83,小拖板垂直固定板上还设置油压缓冲器支座85,油压缓冲器支座上设置油压缓冲器86。
第一机架上设置对称第二直线导轨副52,第二直线导轨副上设置转接板50,转接板上设置挡块55转接板上还设置第三气缸连接块31,第三气缸连接块上设置第三气缸连接头49,第三气缸连接头设置第三气缸47,第三气缸上设置第三气缸安装块48,第一机架上还设置对称安装块53,安装块上设置液压缓冲器54,转接板上还设置支撑板51,支撑板上设置有侧梁32,侧梁上设置导向轮安装座33,导向轮安装座上设置导向轮34,侧梁上还设置导向板30。
第一机架上还设置工件托板固定板37,工件托板固定板上设置工件固定板35,工件托板固定板上设置第二气缸38,第二气缸上设置连接轴39,连接轴上设置连接板40,连接板与连接轴上设置挡臂41,工件托板固定板上还设置第二检测传感器41C。
第一机架上还设置底板42,底板上设置导向轴支座44,导向轴支座设置牛眼万向轮固定板36,牛眼万向轮固定板上设置牛眼万向球46,导向轴支座还设置导向柱45。
第一机架上还设置第二龙门架3,第二龙门架上设置第七气缸119,第七气缸上设置压块120。
第二机架上设置植有PVC毛柱托板6,第二机架上还设置升降支座9,升降支座上设置第一直线导轨副25,第一直线导轨副上设置升降拖板支架27,升降拖板支架上设置固定连板28,升降拖板支架上还设置第一气缸22,第一气缸上设置第一气缸活动接头23,第一气缸活动接头上设置第一气缸连接头26,固定板上设置输送支架13,输送支架上设置皮带拖板14,输送支架上还设置轴承座12和固定板15,轴承座上设置从动轴11,轴承座和固定板上设置主动轴16,主动轴和从动轴上设置平皮带7,固定板上设置过渡同步带轮18和减速电机21,减速电机上设置主动同步带轮19,从动轴上还设置从动同步带轮17,主动同步带轮和从动同步带轮上设置同步带20。
具体操作如下:工件自动上料,启动电源,按工件尺寸规格要求,调出预先设置存储的工件尺寸规格程序,第三气缸47工作,通过第三气缸连接头49、转接板50、支撑板51、侧梁32、导向轮固定板33带动导向轮34移动到工件尺寸规格需要尺寸位置固定导向,完成工件两侧导向定位;第二气缸38工作,通过连接轴39和连接板40带动挡臂41运动,使挡臂41垂直处于挡停状态,减速电机21快速运转启动,通过主动同步带轮19、过渡轮18、从动同步带轮17、同步带20、主动轴16、从动轴11、输送平皮带7带动工件121(见图15)向前快速移动,当检测传感器8检测工件121到位时,减速电机慢速运转启动,输送平皮带7将工件121继续向前慢速输送,当工件121前端接触挡臂41时工件被挡停,完成工件前端定位,当检测传感器41C检测到工件121时,第一气缸22工作,通过活动接头23、第一直线导轨副25、第一气缸连接头26、升降拖板支架27、固定板28、输送支架13、轴承座12、从动轴11、固定板15、主动轴16带动输送平皮带7垂直下降,将工件平放在工件托板35和植有PVC毛柱台板6上,完成工件底部定位;完全定位后,第七气缸119工作,压块120下行将工件121压紧,至此完成工件定位装夹。当工件铆螺母装配完成后,第七气缸119换向工作,压块120上行松开工件121,同时第二气缸38换向工作,通过连接轴39和连接板40带动挡臂41运动,使挡臂41水平处于放行状态,同时第一气缸22换向工作,通过活动接头23、第一直线导轨副25、第一气缸连接头26、升降拖板支架27、固定板28、输送支架13、轴承座12、从动轴11、固定板15、主动轴16带动输送平皮带7垂直上升,将工件121托起离开工件托板35和植有PVC毛柱台板6,减速电机21快速运转启动,通过输送平皮带7将已铆螺母装配完成的工件快速向前输送,直到工件被输送到离开放置工件板时,开始进行下一个循环工件自动上料工作,至此完成工件自动上料。
铆螺母自动上料,启动电源,振动盘和直震器5工作,振动盘和直震器5将振动盘中的铆螺母按指定的姿态依次连续输送到“U”型推料块107的“U”型槽中,第五检测传感器115检测到铆螺母104A,第六气缸109控制“U”型推料块107将铆螺母104A推入导料管,第六检测传感器116检测到导料管法兰118铆螺母已装满,第五气缸95工作,通过旋转气缸96,连接头98,气爪99控制机械手指100上升到位后夹紧铆螺母104A,然后,第五气缸95换向工作,通过旋转气缸96,连接头98,气爪99控制机械手指100下降,将铆螺母104A从导料管空心夹头82中取出,同时旋转气缸96工作,通过连接头98,气爪99将机械手指100旋转到自动铆枪76铆螺母拉杆正下面,第五气缸95再次换向工作,通过旋转气缸96,连接头98,气爪99控制机械手指100上升,同时开关气动控制器控制自动铆枪76上正转开关,自动铆枪76铆螺母拉杆从铆螺母中正旋,将铆螺母104A装配到自动铆枪76铆螺母拉杆上,铆螺母在自动铆枪76铆螺母拉杆上104A被装配到位后,通过气爪99控制机械手指100松开铆螺母104A,松开到位后,第五气缸95再次换向工作,通过旋转气缸96,连接头98,气爪99控制机械手指100下降,机械手指100下降到位后,旋转气缸96换向旋转,通过连接头98,气爪99,将机械手指100旋转到起始位置,准备下一个循环动作,至此完成铆螺母自动上料。
自动铆接,伺服线型模组68工作,通过拨爪卡槽板69、拨爪70、第二直线导轨副59、大拖板61和小拖板垂直固定板4控制自动铆枪76横向移动,并通过三个第四检测传感器72和挡光板71控制自动铆枪76在横向的始末与零点位置;电缸67工作,通过电缸连接头65、电缸连接座64、小拖板垂直固定板4、第三直线导轨副62控制控制自动铆枪76纵向移动,并通过两个第三检测传感器63和四个挡光螺钉控制自动铆枪76在纵向的始末与零点位置;第四气缸102工作,通过第四直线导轨副88、拖板89、压簧螺母90、压簧91、活动连接头92、连接块93控制自动铆枪76垂直方向移动并通过第四气缸102上两个磁性开关和油压缓冲区控制自动铆枪76在垂直方向的始末位置;伺服线型模组68和电缸67工作,通过大拖板61和小拖板垂直固定板4控制CCD摄像头83纵横向移动、当CCD摄像头83检测到工件待铆螺母的孔中心时,自动铆螺母铆枪被程序自动计为零位,然后伺服线型模组68继续工作,通过大拖板61和小拖板垂直固定板4控制自动铆枪76横向移动,并移动CCD摄像头83中心与自动铆枪76铆螺母拉杆中心线相对位移,第四气缸102工作,通过第四直线导轨副88、拖板89、压簧螺母90、压簧91、活动连接头92、连接块93控制自动铆枪76垂直向下移动,将装配在自动铆枪76铆螺母拉杆上的铆螺母插入工件装配孔内,当铆螺母插入到位时,通过油压缓冲器86,挡板87,使自动铆枪76垂直向下移动停止,然后,自动铆枪76将铆螺母进行拉铆,铆螺母被拉铆到位后,开关气动控制器控制自动铆枪76上反转开关,自动铆枪76铆螺母拉杆反旋,同时第四气缸102反向工作,自动铆枪76上升,自动铆枪76铆螺母拉杆从已铆螺母中退出,通过第四气缸102上位磁性开关,控制自动铆枪76回到上限位置停止,再次进行铆螺母自动上料,准备下次铆螺母工作,至此完成铆螺母自动铆装(见图16A、16B)。
该自动铆螺母装置,升降自动输送装置升起到位,输送线平台两侧可调对中导向装置对工件进行对中导向,将工件向前输送,工件被输送到位时自动定位装置挡臂伸出将工件定位,压紧装置下行将工件压紧,完成工件定位装夹;通过振动盘和直线送料直震导槽将铆螺母按照规定方向送至导槽端部的推料装置“U”孔中,再由推料装置将铆螺母按初始方向推入导料管,最后由机械手将料导管端部的铆螺母取下并装配到自动铆枪上,完成铆螺母自动上料;铆枪操控装置通过CCD检测定位和伺服驱动,将铆枪纵横向移动,使自动铆枪上的铆螺母与工件装配孔中心线一致,最后垂直方向气缸工作,推动铆枪下行,下行到位后自动铆枪自动铆螺母,完成螺母铆装,铆装完成后,铆枪回到起始位置;工件压紧装置上行回归原位,升降输送装置再次将工件托起并向前输送,经过输送过渡装置将工件输出本装置,完成铆螺母自动铆装。
该自动铆螺母装置,降低了劳动成本,提高工作效率,提高产品质量,生产更安全;填补了大型钣金件自动生产线在线铆螺母作业装置的国内空白,通过龙门双工位设计,大大提高了工作效率,能适应更大尺寸工件的自动作业,同时也增加了自动铆枪作业的稳定性和可调节范围,更具有适合宽尺寸规格产品的柔性,通过CCD摄像头对焦精准定位和高精密伺服电机与电缸驱动及精密直线导轨导向,更好地保障了自动铆螺母产品的一致性;解决了以往效率低,质量不稳定,安全隐患大,劳动强度大的人工铆螺母铆的工作困难,同时也解决了以往自动铆螺母加工工件尺寸较小,加工柔性差问题,自动铆螺母的高效性,铆螺母工件高质稳定性的困难。

Claims (9)

1.一种自动铆螺母装置,其特征在于包括:
第一机架(1),所述的第一机架(1)包括工件输送端和工件铆装端;
第二机架(2),设置在第一机架内侧;
工件自动上料装置,用于实现工件的自动上料并且对工件进行压紧定位;所述的工件自动上料装置设置在第一机架(1)上;
所述的工件自动上料装置包括工件侧面导向定位机构、工件挡停机构、水平输送装置、垂直升降装置和定位装夹装置;
所述的工件侧面导向定位机构用于实现对工件两侧位置的导向并实现定位;所述的工件挡停机构用于实现对工件输送端部的挡停定位;所述的水平输送装置用于实现将工件进行水平输送;所述的垂直升降装置用于实现工件的上升和下降进而实现工件的输送位置和铆装位置的设置;所述的定位装夹装置用于实现对工件的夹紧定位;
铆螺母自动上料装置,用于实现对铆螺母的自动上料;所述的铆螺母自动上料装置包括振动装置和上料装置,所述的振动装置对称设置在第一机架的两侧,所述的上料装置对应振动装置设置在第一机架上;
自动铆装装置,用于将铆螺母自动铆装到工件上;所述的自动铆装装置对称设置有两套,所述的自动铆装装置通过第一龙门架设置在第一机架的铆装端,所述的第一龙门架上沿龙门横向设置有台板,所述的自动铆装装置包括取料机构、横向移动机构、小拖板垂直固定板、纵向移动机构、垂直移动机构、自动铆枪装置和CCD摄像头(83);所述的小拖板垂直固定板设置在纵向移动机构上;所述的取料机构对应铆螺母自动上料装置设置在小拖板垂直固定板的外侧,所述的自动铆枪装置设置在垂直移动机构上,所述的CCD摄像头(83)通过一固定座(84)平行于自动铆枪装置设置在小拖板垂直固定板的下端。
2.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的工件侧面导向定位机构设置在第一机架上,包括侧梁(32)、支撑板(51)、侧梁移动副和导向机构;所述的侧梁移动副对称设置第一机架的两端,所述的支撑板设置在侧梁移动副上,所述的侧梁设置在支撑板(51)上,所述的导向机构设置在侧梁上;所述的侧梁移动副包括第三气缸(47)、第二直线导轨副机构和液压缓冲器(54),所述的第二直线导轨副机构与第三气缸连接,所述的液压缓冲器(54)通过一安装块(53)设置在第一机架上;所述的导向机构包括设置在侧梁的导向轮安装固定板(33)、均布在导向轮固定板上的导向轮(34)和设置在导向轮安装固定板靠近第一机架工件输送端的板面上的导向板(30)。
3.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的工件挡停机构设置在第一机架的铆装端,所述的工件挡停机构包括第二气缸、升降连杆、挡臂、工件托板固定板和第二检测传感器(41C),所述的升降连杆包括连接板和连接轴,所述的第二气缸设置在工件托板固定板的下方,所述的连接轴与第二气缸连接,所述的连接板与连接轴连接,所述的挡臂分别与连接板和连接轴连接,所述的第二检测传感器(41C)设置在工件托板固定板的下板面上,所述的工件托板固定板的上板面上设置有工件托板;所述的第二机架(2)上设置有植有PVC毛柱的台板(6)。
4.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的水平输送装置包括减速电机(21)、水平输送机构和输送支架(13);所述的水平输送机构为平皮带输送机构;所述的水平输送机构设置在输送支架上并通过减速电机驱动。
5.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的垂直升降装置对称设置在第二机架的两端,所述的垂直升降装置包括升降支座、第一气缸(22)、第一直线导轨副机构、升降拖板支架(27)和支撑固定板(28),所述的支撑固定板设置在升降拖板的上端,所述的第一直线导轨副机构设置在升降支座上,所述的升降拖板支架(27)与第一直线导轨副机构活动连接并通过第一气缸带动上下运动;所述的定位装夹装置包括第二龙门架(3)、第七气缸和压块,所述的第七气缸(119)设置在第二龙门架上,所述的压块(120)与第七气缸连接;所述的第二龙门架横向设置在第一机架的铆装端。
6.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的振动装置包括振动盘和直震器(5);所述的上料装置包括导料槽、推料块、第五直线运动副机构、第六检测传感器和导料装置,所述的导料槽的一端正对振动装置的出口设置,所述的导料槽的另一端设置在第五直线运动副机构上并且与推料块活动对接,所述的导料装置设置在第五直线运动副机构下方并与推料块连通对接,所述的第六检测传感器设置在导料装置的进料端,所述的取料机构对应于上料装置设置在第一机架上;所述的导料装置包括导料管、压簧和空心夹头,所述的导料管包括软导料管和钢导料管,所述的软导料管通过导料管法兰(118)与第五直线运动副机构连接,所述的钢导料管分别与软导料管和空心夹头连接,所述的压簧设置在钢导料管与空心夹头之间,所述的第六检测传感器(116)设置在导料管法兰上。
7.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的横向移动机构包括:伺服电机线型模组(68)、第二直线滑轨副、大拖板、拨爪卡槽板(69)和拨爪(70),所述的大拖板上设置有感应螺钉(63B),所述的台板靠近第一龙门架的一侧对称设置有线型模组固定板(73),所述的伺服电机线型模组(68)横向对称设置在线型模组固定板上,所述的拨爪(70)设置在线型模组的侧面,线型模组的下侧面上设置有检测传感器感应片(71)和第四检测传感器(72);所述的纵向移动机构包括电缸和第三直线导轨副,所述电缸(67)通过电缸支座(66)设置在大拖板上,所述的电缸前端设置电缸连接头(64),所述的电缸连接头上设置有电缸连接座(65);所述的小拖板垂直固定板设置在第三直线导轨副上;所述的垂直移动机构设置在小拖板垂直固定板上,所述的垂直移动机构包括第四气缸(102)、第四直线导轨副(88)、拖板(89)、挡板(87)、压簧螺母(90)和压簧(91),所述的第四气缸通过上支座(94)和下支座(101)垂直设置在小拖板垂直固定板上;所述的压簧螺母(90)通过一活动连接头(92)与第四气缸连接,所述的活动连接头上还设置有连接块(93),所述的压簧(91)设置在连接块(93)与压簧螺母之间,所述的连接块与拖板固定连接,所述的拖板与第四直线导轨副(88)上的滑块连接,所述的挡板(87)设置在拖板的一侧。
8.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的取料机构设置在小拖板垂直固定板上,所述的取料机构包括第三检测传感器(63)、旋转气缸(96)、第五气缸(95)和气爪(99),所述的第三检测传感器(63)设置在小拖板垂直固定板上,所述的小拖板垂直固定板上对应于铆螺母自动上料装置设置有固定管夹(79),所述的旋转气缸通过一固定支座(97)设置在小拖板垂直固定板上,所述的第五气缸(95)设置在旋转气缸(96)的上面,所述的气爪(99)通过一连接头(98)设置在旋转气缸的下面,所述的气爪上设置有机械手指(100)。
9.根据权利要求1所述的一种自动铆螺母装置,其特征在于:所述的自动铆枪装置包括自动铆枪(76)、开关气动控制器(76B)、油压缓冲器支座(85)和油压缓冲器(86),所述自动铆枪(76)设置在拖板(89)上,所述的开关气动控制器(76B)设置在自动铆枪上,所述的油压缓冲器支座(85)设置在挡板下方的小拖板垂直固定板上,所述的油压缓冲器(86)设置在油压缓冲器支座上并且正对挡板设置。
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