CN108160899A

CN108160899A - 全自动上料、下料旋铆设备

Info

Publication number: CN108160899A
Application number: CN201810008532.8A
Authority: CN
Inventors: 郑贞平; 黄麟; 胡俊平; 李润海; 向晓汉
Original assignee: Wuxi Institute of Technology
Current assignee: Wuxi Institute of Technology
Priority date: 2018-01-04
Filing date: 2018-01-04
Publication date: 2018-06-15

Abstract

本发明公开了一种全自动上料、下料旋铆设备，旨在提供一种具有能够自动上料并对准零件，提高效率且不容易使操作人员受伤的优点的全自动上料、下料旋铆设备，其技术方案要点是，包括方形的机架、水平设于机架上的工作台和位于工作台上方的旋铆机头，机架外设有铆钉架和零件架，机架上设有旋转取料机构和十字取件机构，零件架上还设有用于将零件盒自零件架上推出、拉回的推送机构，实现了零件盒铆钉的自动上料，不需要操作人员手动进行零件和铆钉的上料和对准，设备整体的加工准确度高，加工精度更高，提高了整体的加工效率，也能够有效防止旋铆过程中对操作人员的伤害，保证了操作人员的安全。

Description

全自动上料、下料旋铆设备

技术领域

本发明涉及旋铆机领域，具体涉及一种全自动上料、下料旋铆设备。

背景技术

旋铆机又称铆接机，是依据冷辗原理研制而成的一种铆接设备，即能用铆钉把物品铆接起来机械装备。该设备结构紧凑、性能稳定、操作方便安全。铆接机主要靠旋转与压力完成装配，主要应用于需铆钉铆合的场合，常见的有气动、油压和电动，单头及双头等规格型号。

铆接机的铆接方式分为径向铆接和摆碾铆接。而常用的为摆碾铆接，即铆接头对工件首先进行点接触，通过气缸或液压缸对工件表面加压同时进行全方位碾压，使工件表面瞬间变形而产生铆合的效果。

目前，公开号为CN203541983U的中国专利公开了一种高精度旋铆机，它包括由光栅尺、电控系统和液压系统组成的电液位置伺服系统，还包括独立于液压系统之外的轴承组冷却、润滑液压系统，安装在液压系统的油箱上的液压油专用过滤机构，且设有精密油缸，光栅尺、电控系统和液压系统组成的电液位置伺服系统通过电气线路互相连接，并通过油管与轴承组连接，精密油缸通过螺钉被固定在机座上，并通过油管与液压系统连接。

这种高精度旋铆机虽然由于改进了现有的普通旋铆机的电气控制系统和液压系统，增加轴承组的冷却、润滑液压系统，增加了液压系统中液压油专用过滤机构，同时提高了油缸的制造精度，使旋铆过程的工艺参数实现高精度自动化控制，有效提升了国内旋铆机的技术水平，但是这种旋铆机在使用过程中还需要操作人员手持零件与铆钉，将铆钉对准后进行旋铆作业，一方面效率较低，另一方面操作人员稍有不慎就容易受到旋铆机的伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动上料、下料旋铆设备，其具有能够自动上料并对准零件，提高效率且不容易使操作人员受伤的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种全自动上料、下料旋铆设备，包括方形的机架、水平设于机架上的工作台和位于工作台上方的旋铆机头，机架外设有

铆钉架，位于工作台相邻于旋铆机头的一侧，其上活动连接有用于盛放铆钉的料板；

零件架，位于工作台相对于旋铆机头的一侧，其上滑动连接有零件板，零件板上设有若干个用于盛放代加工零件的零件盒；

机架上设有

旋转取料机构，其末端设有取料机械手，设于机架上靠近铆钉架的一侧，用于在水平面和垂直面上滑移、旋转并将铆钉移动至工作台上指定位置；

十字取件机构，其末端设有取件机械手，设于机架上相对零件架的一侧，用于在水平面和垂直面上滑移并将零件盒中的零件置于工作台上指定位置；

零件架上还设有用于将零件盒自零件架上推出、拉回的推送机构。

通过采用上述技术方案，在铆接过程中，操作人员只需要将零件至于零件盒内，将铆钉排列在料板中，再将零件盒与料板分别放置在铆钉架和零件架中，启动全自动上料、下料旋铆设备后，十字取件机构能够将零件盒中的零件取出并至于工作台上指定位置，旋转取料机构能将铆钉从料板中取出并连接于零件上，最后通过旋铆机头完成旋铆作业。

如此实现了零件盒铆钉的自动上料，不需要操作人员手动进行零件和铆钉的上料和对准，设备整体的加工准确度高，加工精度更高，提高了整体的加工效率，也能够有效防止旋铆过程中对操作人员的伤害，保证了操作人员的安全。

进一步设置：旋转取料机构包括沿Y轴方向固定在工作台上的Y向丝杠步进电机以及与其垂直的X向丝杠步进电机，还包括旋转气缸，旋转气缸的输出轴通过转动板与X向丝杠步进电机连接，另一侧通过固定板连接在Y向丝杠步进电机上。

通过采用上述技术方案，Y向丝杠步进电机能够带动旋转气缸、X向丝杠步进电机以及取料机械手在Y轴方向滑移，同理，X向步进电机能够带动取料机械手在X轴方向滑移，而旋转气缸的设置能够实现取料机械手和铆钉完成平面旋转，足以实现铆钉从料板中移动至工作台上。

进一步设置：X向丝杠步进电机上滑动连接有通过丝杠带动滑移的气爪安装板，气爪安装板上设有取料气缸，用于连接取料机械手并推动其沿Z轴方向滑移。

通过采用上述技术方案，X向丝杠步进电机能够带动气爪安装板和取料气缸在X轴上活动，取料气缸能够实现取料机械手的上下活动，从而为抓取铆钉提供基础。

进一步设置：十字取件机构包括沿Y轴方向设置的取件座以及通过取件滑块沿X轴方向滑动连接在取件座上的取件丝杠步进电机，取件丝杠步进电机上通过取件连接板滑动连接有取件气缸，用于连接取件机械手并推动其沿Z轴方向滑移。

通过采用上述技术方案，取件丝杠步进电机、取件丝杠以及取件气缸配合，能够完成取件机械手在X轴方向和Z轴方向上的活动，用于抓取零件并调整零件与工作台的相对位置。

进一步设置：取件座内两端均设有同步轮，同步轮上绕设有同步带，同步带穿透取件滑块并带动其滑移，取件座底面设有用于驱动同步轮旋转的取件电机。

通过采用上述技术方案，通过取件电机带动同步轮和同步带旋转，能够拉动取件滑块，使其沿着Y轴方向滑移，从而实现十字取件机构在平面上的活动，完成零件的抓取和安放。

进一步设置：推送机构包括位于零件架内并沿X轴方向设置的推送导轨，推送导轨内与其平行设有推送丝杠电机，推送丝杠电机与零件盒通过推送块连接。

通过采用上述技术方案，设置推送机构能够将零件板推动，在加工过程中，随着零件的加工和消耗，操作人员需要对零件盒进行更换，设置若干个零件盒即是为了方便更换，同时推送机构能够将部分零件盒从不适宜更换的零件架中推出，可以在不影响加工过程的情况下完成零件盒的更换，如此不需要停机，大大提高了生产加工效率。

进一步设置：零件板上环绕其中心设有四个零件盒，每个零件盒上均设有不锈钢把手。

通过采用上述技术方案，靠近工作台一侧的零件盒由于受到十字取件机构的遮挡，因此用于盛放未加工的零件；而远离工作台一侧的零件盒则用于存放加工后的零件，分工更为明确，同时通过不锈钢把手更为容易搬运和更换，方便操作人员的区分和操作。

进一步设置：机架一侧设有两根相互平行的立柱，两根立柱之间设有旋铆头固定板，旋铆头固定板上设有用于推动旋铆机头沿X轴滑移的加工丝杠电机，旋铆机头与加工丝杠电机之间通过滑移连接在旋铆头固定板上的Z轴连接板连接。

通过采用上述技术方案，加工丝杠电机的设置可以方便操作人员对旋铆机头X轴方向位置的调整，便于操作人员将旋铆机头对准工作台进行加工操作。

进一步设置：立柱上对应位置沿Z轴方向设有若干个连接孔，旋铆头固定板对应连接孔设有连接托板，连接托板与连接孔之间通过螺栓固定。

通过采用上述技术方案，由于零件的不同，旋铆电机的工作高度不同，因此通过连接孔与连接托板的配合能够较为方便地调整旋铆电机的高度，从而使其适配更多种类的零件。

进一步设置：机架上沿Y轴方向设有用于连接工作台的工作导轨和工作丝杠电机，工作台上中间位置还设有用于固定、限位零件盒铆钉的固定块。

通过采用上述技术方案，由于旋铆过程中压力较大，铆钉和零件容易晃动，设置固定块一方面可以解决摇晃的问题，另一方面可以实现自动对准，无需操作人员调节，从而保证了操作人员的安全性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

实现了零件盒铆钉的自动上料，不需要操作人员手动进行零件和铆钉的上料和对准，设备整体的加工准确度高，加工精度更高，提高了整体的加工效率，也能够有效防止旋铆过程中对操作人员的伤害，保证了操作人员的安全。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中零件架的结构示意图；

图3是实施例1中用于显示推送机构的示意图；

图4是实施例1中十字取件机构的示意图；

图5是实施例1中用于显示铆钉架的示意图。

图中，1、机架；11、工作台；111、固定块；12、旋铆机头；13、立柱；131、连接孔；14、旋铆头固定板；141、连接托板；15、加工丝杠电机；16、Z轴连接板；17、工作导轨；18、工作丝杠电机；2、铆钉架；21、料板；3、零件架；31、零件板；32、零件盒；33、不锈钢把手；4、旋转取料机构；41、取料机械手；42、Y向丝杠步进电机；43、X向丝杠步进电机；44、旋转气缸；45、转动板；46、固定板；47、气爪安装板；48、取料气缸；5、十字取件机构；51、取件机械手；52、取件座；53、取件丝杠步进电机；54、取件连接板；55、取件气缸；56、同步轮；57、同步带；58、取件电机；59、取件滑块；6、推送机构；61、推送导轨；62、推送丝杠电机；63、推送块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明所采用的技术方案是：

实施例1，一种全自动上料、下料旋铆设备，如图1所示，其包括设于中间位置的机架1，机架1整体为方形结构，其上表面滑动连接有工作台11。机架1上表面设有两条相互平行设置的工作导轨17，工作台11滑动连接在工作导轨17上，工作导轨17沿着Y轴方形延伸。两条工作导轨17之间设有工作丝杠电机18，工作丝杠电机18的丝杠与工作台11螺纹连接，其转动时能够带着工作台11在Y轴方向上滑移。

如图1所示，工作台11呈正方形设置，其中间位置固定有固定块111，零件置于固定块111上时，能够被固定块111卡设限位，从而实现零件的对准。机架1的后方设置有两根相互平行的立柱13，立柱13固定在机架1后方的左右两侧。两根立柱13之间设置有旋铆头固定板14。

如图1所示，立柱13上沿着Z轴方向开设有若干个连接孔131，旋铆头固定板14后方一体设置有连接托板141，连接托板141两侧套设在立柱13上，并且通过螺栓与连接孔131将整体固定连接。旋铆头固定板14上滑动连接有Z轴连接板16，Z轴连接板16通过滑轨连接的方式连接在旋铆头固定板14上。Z轴连接板16的前方固定有旋铆机头12，以完成整体的旋铆工作。旋铆头固定板14上还设有加工丝杠电机15，加工丝杠电机15沿着X轴方向延伸，能够带动Z轴连接板16和旋铆机头12沿X方向滑移。

如图1和图2所示，机架1外相对于旋铆机头12的一侧固定有零件架3，零件架3上方滑动连接有零件板31，零件板31上设有若干个零件盒32，零件盒32设有四个，且环绕零件板31的圆心圆周设置。每个零件盒32上均设有不锈钢把手33，靠近机架1一侧的两个零件盒32用于存放未加工零件，而远离机架1一侧的两个零件盒32用于存放加工后的零件。

如图2和图3所示，零件架3中间位置设有推送机构6，推送机构6包括沿着X轴方向设置的推送导轨61，推送导轨61之间设有推送丝杠电机62，推送丝杠电机62的丝杠上设有推送块63，推送块63与零件板31固定，通过推送丝杠电机62能够带着零件板31和零件盒32沿X方向滑动，使其推出或拉回零件架3内。

如图2和图4所示，机架1上相邻于零件架3的一侧固定有十字取件机构5，能够将零件盒32内的零件抓取至固定块111内进行加工。十字取件机构5包括沿着Y轴方向设置的取件座52，取件座52上滑动连接有取件滑块59，取件滑块59上固定有沿着X轴方向设置的取件丝杠步进电机53，其末端滑动连接有取件连接板54，当取件丝杠步进电机53上的丝杠旋转时，就能够带动取件连接板54在X轴方向上活动。

如图2和图4所示，取件连接板54上固定有取件气缸55，其沿着Z轴方向设置，取件气缸55的输出轴上固定有取件机械手51，用于抓取零件。取件座52内的两端转动连接有同步轮56，同步轮56上绕设有同步带57，取件座52的底部固定有取件电机58，取件电机58带动一个同步轮56旋转。同时，同步带57穿透取件滑块59设置，当同步带57活动时就能够带动整体在Y轴方向滑移。

如图1和图5所示，机架1外相邻于旋铆机头12的一侧固定有铆钉架2，铆钉架2上表面活动连接有料板21，用于盛放若干个铆钉。机架1上靠近铆钉架2的一侧设有用于旋转取料机构4，旋转取料机构4包括设于机架1上相对于十字取件机构5一侧的Y向丝杠步进电机42Y。

如图5所示，Y向丝杠步进电机42Y上滑动连接有固定板46，固定板46上固定有旋转气缸44，其输出轴上固定有转动板45，转动板45上固定有X向丝杠步进电机43。X向丝杠步进电机43的丝杠上螺纹连接有气爪安装板47，能够带动气爪安装板47滑移。气爪安装板47上固定有取料气缸48，取料气缸48末端连接有取料机械手41，用于抓取铆钉。

工作时，操作人员将铆钉和零件分别置于料板21与零件盒32内，十字取件机构5抓取零件并置于固定块111上，旋转取料机构4抓取铆钉并与零件配合，最后通过旋铆机头12进行加工，完成自动旋铆作业，再通过十字取件机构5将完成后的零件抓取至零件盒32中。提高了整体的自动化程度。

以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。

Claims

1.台（11）和位于工作台（11）上方的旋铆机头（12），其特征在于：所述机架（1）外设有铆钉架（2），位于工作台（11）相邻于旋铆机头（12）的一侧，其上活动连接有用于盛放铆钉的料板（21）；

零件架（3），位于工作台（11）相对于旋铆机头（12）的一侧，其上滑动连接有零件板（31），零件板（31）上设有若干个用于盛放代加工零件的零件盒（32）；

机架（1）上设有旋转取料机构（4），其末端设有取料机械手（41），设于机架（1）上靠近铆钉架（2）的一侧，用于在水平面和垂直面上滑移、旋转并将铆钉移动至工作台（11）上指定位置；

十字取件机构（5），其末端设有取件机械手（51），设于机架（1）上相对零件架（3）的一侧，用于在水平面和垂直面上滑移并将零件盒（32）中的零件置于工作台（11）上指定位置；

零件架（3）上还设有用于将零件盒（32）自零件架（3）上推出、拉回的推送机构（6）。

2.根据权利要求1所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述旋转取料机构（4）包括沿Y轴方向固定在工作台（11）上的Y向丝杠步进电机（42Y）以及与其垂直的X向丝杠步进电机（43X），还包括旋转气缸（44），旋转气缸（44）的输出轴通过转动板（45）与X向丝杠步进电机（43X）连接，另一侧通过固定板（46）连接在Y向丝杠步进电机（42Y）上。

3.根据权利要求2所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述X向丝杠步进电机（43X）上滑动连接有通过丝杠带动滑移的气爪安装板（47），气爪安装板（47）上设有取料气缸（48），用于连接取料机械手（41）并推动其沿Z轴方向滑移。

4.根据权利要求1所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述十字取件机构（5）包括沿Y轴方向设置的取件座（52）以及通过取件滑块（59）沿X轴方向滑动连接在取件座（52）上的取件丝杠步进电机（53），取件丝杠步进电机（53）上通过取件连接板（54）滑动连接有取件气缸（55），用于连接取件机械手（51）并推动其沿Z轴方向滑移。

5.根据权利要求4所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述取件座（52）内两端均设有同步轮（56），同步轮（56）上绕设有同步带（57），同步带（57）穿透取件滑块（59）并带动其滑移，取件座（52）底面设有用于驱动同步轮（56）旋转的取件电机（58）。

6.根据权利要求1所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述推送机构（6）包括位于零件架（3）内并沿X轴方向设置的推送导轨（61），推送导轨（61）内与其平行设有推送丝杠电机（62），推送丝杠电机（62）与零件盒（32）通过推送块（63）连接。

7.根据权利要求6所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述零件板上环绕其中心设有四个零件盒，每个零件盒上均设有不锈钢把手。

8.根据权利要求1所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述机架（1）一侧设有两根相互平行的立柱（13），两根立柱（13）之间设有旋铆头固定板（14），旋铆头固定板（14）上设有用于推动旋铆机头（12）沿X轴滑移的加工丝杠电机（15），旋铆机头（12）与加工丝杠电机（15）之间通过滑移连接在旋铆头固定板（14）上的Z轴连接板（16）连接。

9.根据权利要求8所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述立柱（13）上对应位置沿Z轴方向设有若干个连接孔（131），旋铆头固定板（14）对应连接孔（131）设有连接托板（141），连接托板（141）与连接孔（131）之间通过螺栓固定。

10.根据权利要求1所述的全自动上料、下料旋铆设备，其特征在于：所述机架（1）上沿Y轴方向设有用于连接工作台（11）的工作导轨（17）和工作丝杠电机（18），工作台（11）上中间位置还设有用于固定、限位零件盒（32）铆钉的固定块（111）。