CN107671224A - 直线式智能压铆机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线式智能压铆机，包括机架、铆钉供料器、植铆机械手、往复式托运装置、压铆设备及抓取转送机械手。机架具有上料工位、植铆工位及下料工位，工件承载于上料工位、植铆工位或下料工位上；铆钉供料器装于机架；植铆机械手装于机架并邻近植铆工位的侧旁，植铆机械手抓取铆钉供料器上的铆钉并植入植铆工位上的工件上；往复式托运装置包含托运板及用于驱使托运板沿机架的长度方向和上下方向运动的动力机构，动力机构装于机架上，托运板位于上料工位及植铆工位上的工件对应的下方，托运板于动力机构的驱使下实现工件逐级输送，抓取转送机械手将工件送至压铆设备，由压铆设备对铆钉进行压铆，实现自动种植铆钉及压铆的目的。

Description

直线式智能压铆机

技术领域

本发明涉及一种对植铆钉机，尤其涉及一种直线式智能压铆机。

背景技术

随着经济的不断发展和科学技术的不断进步，为人们的生活提供各式各样的物质消费品，而电子产品就是诸多物质消费品中的一种。

众所周知，电子产品包含智能手机、普通手机、智能手表、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或导航仪等等。其中，对于电子产品来用，它们会应用到各式各样的金属板件，例如服务器五金冲压板等。且众所周知，电子产品应用到的金属板件通常为冲压五金件或折弯五金件；为了将不同的金属板件固接在一起，常见的固定方式有采用铆钉固定的铆接方式。

而目前，在现有的金属板件的铆接过程中，都是靠工人手工将一个个铆钉种植于金属板件中，然后再借助压铆设备对铆钉进行压铆，从而实现将不同金属板件铆接在一起的目的。

正由于金属板件上的铆钉是靠工人的手工操作，工件铆钉的植入及压铆之间过程不连贯，一方面增加操作人员的劳动强度大而效率低，另一方面不利于自动化的作业场合。

因此，有必要提供一种实现工件上料、工件逐级直线输送、工件自动种植铆钉及对工件铆钉自动压铆的直线式智能压铆机来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现工件上料、工件逐级直线输送、工件自动种植铆钉及对工件铆钉自动压铆的直线式智能压铆机直线式智能压铆机。

为实现上述目的，本发明的直线式智能压铆机适用将铆钉植于工件上，包括机架、铆钉供料器、植铆机械手、往复式托运装置、压铆设备及抓取转送机械手。所述机架具有沿其长度方向依次排列的上料工位、植铆工位及下料工位，所述工件承载于所述上料工位、植铆工位或下料工位上；所述铆钉供料器安装在所述机架；所述植铆机械手安装在所述机架并邻近所述植铆工位的侧旁，所述植铆机械手抓取所述铆钉供料器上的铆钉并将该铆钉植入所述植铆工位上的工件上；所述往复式托运装置包含托运板及用于驱使所述托运板沿所述机架的长度方向和高度方向运动的动力机构，所述动力机构安装于所述机架上，所述托运板位于所述上料工位及植铆工位上的工件对应的下方，所述托运板于所述动力机构的驱使下同步地将所述上料工位上的工件托运至所述植铆工位及将所述植铆工位的工件托运至所述下料工位上。所述压铆设备与所述下料工位邻设；所述抓取转送机械手设于所述下料工位与所述压铆设备之间，所述抓取转送机械手将所述下料工位上的工件抓走并输送至所述压铆设备处，由所述压铆设备对工件上的铆钉进行压铆。

较佳地，所述机架的顶部具有沿所述机架的长度方向排列的承托结构，位于所述上料工位、植铆工位或下料工位上的工件承载于所述承托结构上，所述托运板沿所述机架的宽度方向与所述承托结构邻设。

较佳地，所述承托结构包含沿所述机架的宽度方向并排且间隔开的第一承托结构及第二承托结构，所述托运板位于所述第一承托结构与第二承托结构之间的空间内。

较佳地，所述压铆设备呈紧贴地位于所述机架末端的后方，所述抓取转送机械手安装于所述机架上，所述机架至少包含两个相互独立的框架，所述框架沿所述机架的长度方向相互拼装在一起。

较佳地，所述承托结构沿所述机架的高度方向凸出所述机架之顶面。

较佳地，所述动力机构包含直线驱动器、平移座、升降驱动器、直线导轨及安装在所述平移座上的滑块，所述直线导轨安装在所述机架上并位于所述第一承托结构与第二承托结构之间的空间内，所述直线导轨还沿所述机架的长度方向布置，所述滑块滑套于所述直线导轨而使所述平移座相对所述机架平移，所述平移座位于所述第一承托结构与所述第二承托结构之间的空间内，所述托运板位于所述平移座对应上方，所述直线驱动器安装于所述机架并驱使所述平移座平移，所述升降驱动器安装于所述平移座上，所述升降驱动器与所述托运板连接并驱使所述托运板上下升降。

较佳地，所述动力机构还包含丝杆及丝母，所述丝杆安装在所述机架上并位于所述第一承托结构与第二承托结构之间的空间内，所述丝母滑套于所述丝杆上并安装在所述平移座上，所述直线驱动器为旋转电机且通过所述丝杆及丝母驱使所述平移座平移。

较佳地，所述旋转电机与所述丝杆之间连接有带传动结构、链传动结构或齿轮传动结构。

较佳地，所述植铆机械手包含机械手底座、机械手关节、安装座及真空吸嘴，所述真空吸嘴竖直地安装于所述安装座上，所述机械手底座安装于所述机架上，所述机械手关节连接于所述安装座与所述机械手底座之间。

较佳地，所述植铆机械手还包含气动手指及纠偏块，所述气动手指竖直地安装在所述安装座上并具有相互做张闭运动的第一指部和第二指部，所述纠偏块分别安装在所述第一指部及第二指部处。

与现有技术相比，借助铆钉供料器及植铆机械手的协调配合，由植铆机械手将铆钉供料器自动上料的铆钉一个个抓走，并自动地将抓取的铆钉一个个地植入位于植铆工位的工件上；同时，由于托运板在动力机构驱使下沿机架的长度方向和高度方向运动，使得运动的托运板能同步地将上料工位上的工件托运至植铆工位及将植铆工位的工件托运至下料工位上，实现工件由上料工位依次往植铆工位及下料工位逐级直线输送，达到工件逐级直线输送及自动种植铆钉的目的；再在抓取转送机械手的作用下，将下料工位上的已种植了铆钉的工件转送至压铆设备处，由压铆设备对工件上的铆钉进行压铆，一方面实现自动压铆的目的，另一方面使得工件的自动种植铆入及对工件的铆钉进行压铆两者连贯起来。因此，本发明的直线式智能压铆机实现工件上料、工件逐级直线输送、工件自动种植铆钉及对工件的铆钉自动压铆的目的，故效率高，适应于自动化作业场合。

附图说明

图1为本发明的直线式智能压铆机的立体结构示意图。

图2为本发明的直线式智能压铆机中的往复式托运装置的立体结构示意图。

图3为图2所示的往复式托运装置的另一角度的立体结构示意图。

图4为图2所示的往复式托运装置的又一角度的立体结构示意图。

图5为本发明的直线式智能压铆机中的机械手的立体结构示意图。

图6为图5所示的机械手的另一角度的立体结构示意图。

图7为本发明的直线式智能压铆机中的铆钉供料器的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。

请参阅图1、图2、图3及图7，本发明的直线式智能压铆机100适用将铆钉(图中未示)植于工件200上，并对植入工件200内的铆钉进行压铆，使工件200种植铆钉及压铆钉二者连贯起来，实现智能压铆钉的目的。

其中，本发明的直线式智能压铆机100包括机架10、铆钉供料器20、植铆机械手30、往复式托运装置40、压铆设备60及抓取转送机械手70。机架10具有沿其长度方向(即图1中双箭头A所指)依次排列的上料工位11、植铆工位12及下料工位13，以满足工件200上料、工件200的铆钉种植及种植铆钉后的工件200下料的工序需要，工件200承载于上料工位11、植铆工位12或下料工位13上；具体地，在本实施例中，机架10包含三个相互独立的框架10a，框架10a沿机架10的长度方向相互拼装在一起，故使用者能根据实际需要而灵活地增减框架10a的数量，从而达到灵活地调整机架10的长度的目的，正由于能调整机架10的长度，相应地，便于调整机架10上的植铆工位12所能承载工件200的数量，故使得本发明的直线式智能压铆机100的灵活性更好，适用范围更广；当然，在其它实施例中，框架10a的数量还可以为两个、四个或五个不等，故不以此为限。铆钉供料器20安装在机架10，用于将杂乱的铆钉进行排序，且将排序后的铆钉一个一个有序地往外输送，以满足植铆机械手30的抓取需要。植铆机械手30安装在机架10并邻近植铆工位12的侧旁，由植铆机械手30抓取铆钉供料器20上的铆钉，并将该铆钉植入植铆工位12上的工件200上；举例而言，如图1所示，铆钉供料器20有位前方处的直线式铆钉供料器和位于后方处的滚筒式铆钉供料器，直线式铆钉供料器对长度较短的铆钉仍能筛选和排序，而滚筒式铆钉供料器只能适用长度较长的铆钉，且滚筒式铆钉供料器的通用性好，又由直线式铆钉供料器及滚筒式铆钉供料器的结构已为本领域的公知，故在此不再做详细的说明。往复式托运装置40包含托运板41及用于驱使托运板41沿机架10的长度方向和高度方向(即图1中双箭头C所指)运动的动力机构42，动力机构42安装于机架10上，而托运板41位于上料工位11及植铆工位12上的工件200对应的下方；故在动力机构42的驱使下，托运板41同步地将上料工位11上的工件200托运至植铆工位12及将植铆工位12的工件200托运至下料工位13上，实现工件200由上料工位11依次往植铆工位12和下料工位13逐级直线输送，以满足工件200自动种植铆钉的要求。压铆设备60与下料工位13邻设，以便于下料工位13处的工件200往压铆设备60处输送；具体地，在本实施例中，压铆设备60呈紧贴地位于机架10的后方处，有效地降低本发明的直线式智能压铆机100于长度方向所占用的场地，从而使得本发明的直线式智能压铆机100的结构更紧凑，但不以此为限。抓取转送机械手70设于下料工位13与压铆设备60之间，较优的是抓取转送机械手70安装于机架10上，以将机架10有效地利用起来，抓取转送机械手70将下料工位13上的工件200抓走并输送至压铆设备60处，由压铆设备60对工件200上的铆钉进行压铆；具体地，在本实施例中，抓取转送机械手70可以为两轴机械手，当然，还可以为三轴、四轴、五轴或六轴机械手，只要确保抓取转送机械手70能将下料工位13处的工件200抓取并输送至压铆设备60处即可，故不以此为限；举例而言，在本实施例中，抓取转送机械手70具有爪子结构，使得抓取转送机械手70以夹取的方式抓取工件200的，但不以此为限。更具体地，如下：

如图1所示，机架10的顶部具有沿机架10的长度方向排列的承托结构50，位于上料工位11、植铆工位12或下料工位13上的工件200承载于承托结构50上，由承托结构50对工件200进行承托，状态如图1所示；且托运板41沿机架10的宽度方向(即图1中双箭头B所指)与承托结构50邻设，以便于托运板41将承托结构50上的工件200向上托起或向下将工件200放置于承托结构50上；举例而言，承托结构50沿机架10的高度方向凸出机架10之顶面，使得承托结构50相对机架10来说起来垫高工件200的作用，从而使得安装于机架10上的铆钉供料器20及植铆机械手40更好匹配工件200的高度需要，但不以此为限。更具体地，承托结构50包含沿机架10的宽度方向并排且间隔开的第一承托结构51及第二承托结构52，托运板41位于第一承托结构51与第二承托结构52之间的空间53内，故通过托运板41位于第一承托结构51与第二承托结构52之间的空间53内的布置，一方面使得托运板41更可靠地将左侧承放于第一承托结构51上而右侧承放于第二承托结构52上的工件200托起，或者将工件200承放于第一承托结构51及第二承托结构52上，另一方面使得托运板41及动力机构42于机架10上的布置更合理紧凑，减少托运板41及动力机构42的使用数量，理由陈述是：当托运板41不是位于第一承托结构51及第二承托结构52之间的空间53内时，此时，第一承托结构51的左侧旁边需要设置托运板41，同样，第二承托结构52的右侧旁边也需要设置托运板41，这增加了托运板41的使用数量；同时，由于工件200的左侧由左侧处的托运板41所托起或放下，工件200的右侧由右侧处的托运板41所托起或放下，故将工件200放于第一承托结构51及第二承托结构52上，或者将工件200从第一承托结构51及第二承托结构52托起均是靠左侧处的托运板41及右侧处的托运板41协调所实现的，故同步性较差；又由于增加左侧处的托运板41和右侧处的托运板41，为使得左侧处的托运板41及右侧处的托运板41能同步协调工作，相应地增加了动力机构42的数量；因此，托运板41位于第一承托结构51与第二承托结构52之间的空间53内是能简化往复式托运装置40的结构。

如图2至图4所示，动力机构42包含直线驱动器421、平移座422、升降驱动器423、直线导轨424及安装在平移座422上的滑块425。直线导轨424安装在机架10上并位于第一承托结构51与第二承托结构52之间的空间53内，直线导轨424还沿机架10的长度方向布置，较优的是，直线导轨424沿机架10的宽度方向呈一左一右的布置，但不以此为限。滑块425滑套于直线导轨424而使平移座422相对机架10平移，当直线导轨424呈一左一右布置时，此时的滑块425也呈一左一右布置，以匹配直线导轨424。平移座422位于第一承托结构51与第二承托结构52之间的空间53内，托运板41位于平移座424对应上方，直线驱动器421安装于机架10并驱使平移座422平移，升降驱动器423安装于平移座422上，由平移座422带动升降驱动器423相对机架10平移；升降驱动器423与托运板41连接并驱使托运板41上下升降，故在直线驱动器421及升降驱动器423的共同作用下，实现托运板41沿机架10的长度方向及高度方向运动，从而实现将承托结构50上的工件200托起或将工件200放于承托结构50上的目的，还使得动力机构42于机架10内的布置更合理紧凑。举例而言，在本实施例中，动力机构42还包含丝杆426及丝母427，丝杆426安装在机架10上并位于第一承托结构51与第二承托结构52之间的空间53内，丝母427滑套于丝杆426上并安装在平移座422上，直线驱动器421为旋转电机且通过丝杆426及丝母427驱使平移座422平移，使得平移座422的平移更平稳可靠且精准；当然，在其它实施例中，直线驱动器421选择为气缸或直线电机，由气缸或直线电机直接带动平移座422平移，故以此为限。为使得旋转电机能远离距离且更平稳地驱使丝杆426转动，故旋转电机与丝杆426之间连接有带传动结构428，具体地，在本实施例中，带传动结构428包含安装于旋转电机之输出轴上的主动带轮4281、安装于丝杆426上的从动带轮4282及套设于主动带轮4281和从动带轮4282上的皮带4283，以简化带传动结构428的结构；当然，在其它实施例中，旋转电机与丝杆426之间还可连接有链传动结构或齿轮传动结构，故不以此为限。

如图1、图5及图6所示，植铆机械手30沿机架10的宽度方向呈一左一右的两排布置，由左排的植铆机械手30负责将铆钉植入位于植铆工位12上的工件200之左边区域内，而右排的植铆机械手30负责将铆钉植入位于植铆工位12上的工件200之右边区域内，进一步地提高工件200植铆效率；举例而言，如图1所示，在本实施例中，位于植铆工位12上的工件200有三个，故同一排的植铆机械手30也有三个，但不以此为限。具体地，植铆机械手30包含机械手底座31、机械手关节32、安装座33及真空吸嘴34。真空吸嘴34竖直地安装于安装座33上，机械手底座31安装于机架10上，机械手关节32连接于安装座33与机械手底座31之间，由机械手关节32带动安装座33相对机械手底座31运动，以满足植铆机械手30抓走铆钉供料器20所输送来的铆钉并将该铆钉植入位于植铆工位12处的工件200上的需要。为防止植铆机械手300在抓取铆钉供料器20所输送来的铆钉存在偏摆或错位等缺陷，故植铆机械手30还包含气动手指35及纠偏块36，气动手指35竖直地安装在安装座33上并具有相互做张闭运动的第一指部351和第二指部352，纠偏块36分别安装在第一指部351及第二指部352处，故在真空吸嘴34在吸取铆钉供料器20所输送来的铆钉的同时，通过第一指部351与第二指部352相互协调的张闭运动，从而带动纠偏块36做同步的张闭运动，进而实现将真空吸嘴34所吸取的铆钉进行纠正，使得铆钉机械手30更可靠地将铆钉植入工件200内，提高铆钉植入工件200的精度；较优的是，如图4及图5所示，真空吸嘴35、气动手指35及纠偏块36三者各在安装座33上呈间隔开的成对布置，使得安装座33的两端各具有真空吸嘴35、气动手指35及纠偏块36三者，并由机械手关节32实现安装座33的转动，实现安装座33之两端上的真空吸嘴35、气动手指35及纠偏块36三者位置对调，增加每个铆钉机械手30抓取铆钉的数量能力，故效率更高，但不以此为限。值得注意者，由于机械手关节32为本领域所熟知的，故在此不再赘述。同样，铆钉供料器20的结构及原理也是本领域所熟知的，故在此不再详细说明。

结合附图，对本发明的直线式智能压铆机的工作原理进行说明：将待植铆钉的工件200移至上料工位11处，并由承托结构50所承托；接着，往复式托运装置40的动力机构42工作，驱使托运板41依次做向上升运动、向后平移及向下运动，从而实现托运板41将上料工件11处的待植铆钉的工件200输送至植铆工位12处，当上料工位11处的工件200被输送至植铆工位12处时，此时再往上料工位11放入新的待植铆钉的工件200，同时，由植铆机械手30将铆钉供料器20所输送来的铆钉植入于位于植铆工位12处的工件200内；然后，往复式托运装置40的动力机构42再工作，驱使托运板41依次做向上升运动、向后平移及向下运动，从而实现托运板41同步地将上料工位11处的待植铆钉的工件200输送至植铆工位12处及将植铆工位12上的工件200输送至下料工位13处，由抓取转送机械手70将下料工位13处的工件200取走，并输送至压铆设备60处，由压铆设备60对工件200上的铆钉进行压铆；不断重复上述的过程，即可以实现自动植铆及压铆的全过程。

与现有技术相比，借助铆钉供料器20及植铆机械手30的协调配合，由植铆机械手30将铆钉供料器20自动上料的铆钉一个个抓走，并自动地将抓取的铆钉一个个地植入位于植铆工位12的工件200上；同时，由于托运板41在动力机构42驱使下沿机架10的长度方向和高度方向运动，使得运动的托运板41能同步地将上料工位11上的工件200托运至植铆工位12及将植铆工位12的工件200托运至下料工位13上，实现工件200由上料工位11依次往植铆工位12及下料工位13逐级直线输送，达到工件200逐级直线输送及自动种植铆钉的目的；再在抓取转送机械手70的作用下，将下料工位13上的已种植了铆钉的工件200转送至压铆设备60处，由压铆设备60对工件200上的铆钉进行压铆，一方面实现自动压铆的目的，另一方面使得工件200的自动种植铆入及对工件200的铆钉进行压铆两者连贯起来。因此，本发明的直线式智能压铆机100实现工件200上料、工件200逐级直线输送、工件200自动种植铆钉及对工件200的铆钉自动压铆的目的，故效率高，适应于自动化作业场合。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种直线式智能压铆机，适用将铆钉植于工件上，其特征在于，所述直线式智能压铆机包括：

机架，所述机架具有沿其长度方向依次排列的上料工位、植铆工位及下料工位，所述工件承载于所述上料工位、植铆工位或下料工位上；

铆钉供料器，安装在所述机架；

植铆机械手，安装在所述机架并邻近所述植铆工位的侧旁，所述植铆机械手抓取所述铆钉供料器上的铆钉并将该铆钉植入所述植铆工位上的工件上；以及

往复式托运装置，包含托运板及用于驱使所述托运板沿所述机架的长度方向和高度方向运动的动力机构，所述动力机构安装于所述机架上，所述托运板位于所述上料工位及植铆工位上的工件对应的下方，所述托运板于所述动力机构的驱使下同步地将所述上料工位上的工件托运至所述植铆工位及将所述植铆工位的工件托运至所述下料工位上；

与所述下料工位邻设的压铆设备；以及

设于所述下料工位与所述压铆设备之间的抓取转送机械手，所述抓取转送机械手将所述下料工位上的工件抓走并输送至所述压铆设备处，由所述压铆设备对工件上的铆钉进行压铆。

2.根据权利要求1所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述机架的顶部具有沿所述机架的长度方向排列的承托结构，位于所述上料工位、植铆工位或下料工位上的工件承载于所述承托结构上，所述托运板沿所述机架的宽度方向与所述承托结构邻设。

3.根据权利要求2所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述承托结构包含沿所述机架的宽度方向并排且间隔开的第一承托结构及第二承托结构，所述托运板位于所述第一承托结构与第二承托结构之间的空间内。

4.根据权利要求2所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述压铆设备呈紧贴地位于所述机架末端的后方，所述抓取转送机械手安装于所述机架上，所述机架至少包含两个相互独立的框架，所述框架沿所述机架的长度方向相互拼装在一起。

5.根据权利要求2所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述承托结构沿所述机架的高度方向凸出所述机架之顶面。

6.根据权利要求3所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述动力机构包含直线驱动器、平移座、升降驱动器、直线导轨及安装在所述平移座上的滑块，所述直线导轨安装在所述机架上并位于所述第一承托结构与第二承托结构之间的空间内，所述直线导轨还沿所述机架的长度方向布置，所述滑块滑套于所述直线导轨而使所述平移座相对所述机架平移，所述平移座位于所述第一承托结构与所述第二承托结构之间的空间内，所述托运板位于所述平移座对应上方，所述直线驱动器安装于所述机架并驱使所述平移座平移，所述升降驱动器安装于所述平移座上，所述升降驱动器与所述托运板连接并驱使所述托运板上下升降。

7.根据权利要求6所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述动力机构还包含丝杆及丝母，所述丝杆安装在所述机架上并位于所述第一承托结构与第二承托结构之间的空间内，所述丝母滑套于所述丝杆上并安装在所述平移座上，所述直线驱动器为旋转电机且通过所述丝杆及丝母驱使所述平移座平移。

8.根据权利要求7所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述旋转电机与所述丝杆之间连接有带传动结构、链传动结构或齿轮传动结构。

9.根据权利要求1所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述植铆机械手包含机械手底座、机械手关节、安装座及真空吸嘴，所述真空吸嘴竖直地安装于所述安装座上，所述机械手底座安装于所述机架上，所述机械手关节连接于所述安装座与所述机械手底座之间。

10.根据权利要求9所述的直线式智能压铆机，其特征在于，所述植铆机械手还包含气动手指及纠偏块，所述气动手指竖直地安装在所述安装座上并具有相互做张闭运动的第一指部和第二指部，所述纠偏块分别安装在所述第一指部及第二指部处。