CN110587250A - 一种蜗壳法兰定位装置和铆接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜗壳法兰定位装置，包括：机身；设于所述机身上并用于蜗壳定位和夹紧的定位夹紧机构；用于法兰夹紧的第一夹紧机构；第一驱动机构，设于所述机身上并与所述第一夹紧机构相连接，用于驱动所述第一夹紧机构做直线移动。本发明还公开了一种蜗壳法兰铆接系统，包括所述的蜗壳法兰定位装置，还包括铆接装置和与所述机身相连接的分度旋转装置；所述铆接装置包括机器人和与所述机器人相连接的铆接钳；多个所述定位夹紧机构设于所述分度旋转装置上。本发明实现蜗壳和法兰的自动化TOX铆接，外形美观，生产效率高，且大大降低人工劳动强度。

Description

一种蜗壳法兰定位装置和铆接系统

技术领域

本发明涉及铆接设备技术领域，尤其是涉及一种蜗壳法兰定位装置和铆接系统。

背景技术

TOX铆接技术是一种无铆钉铆接技术，可完成相同或不同材质的两层或多层板件连接，板厚可相同也可不同。在相同条件下，TOX单点的静态连接强度为点焊的50%-70%，双点与点焊相同。

如图8和9所示，抽油烟机风道蜗壳5，包括围板50、位于围板50两侧的侧板51、与侧板51相连接的电机支架52等。现有蜗壳5焊接时，人工手持围板50和侧板51，先将围板50和两侧板51点焊固定后，再将围板50和两侧板51手持进行焊接，围板50和两侧板51焊接完成后再将电机支架52与一侧板51焊接在一起，最后再人工将蜗壳5与位于蜗壳5出风口处的法兰6相焊接成一体，其中蜗壳5与法兰6人工焊接劳动强度大，工人长期在电极附近，辐射对工人造成身体伤害，效率低下，焊缝不美观且生产效率较低。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种能降低人工劳强度并提高生产效率的蜗壳法兰定位装置和铆接系统。为了实现上述目的，本发明提供了一种蜗壳法兰定位装置，包括：

机身；

设于所述机身上并用于蜗壳定位和夹紧的定位夹紧机构；

用于法兰夹紧的第一夹紧机构；

第一驱动机构，设于所述机身上并与所述第一夹紧机构相连接，用于驱动所述第一夹紧机构做直线移动。

进一步地，所述第一夹紧机构通过第一导向机构与所述机身相连接。

进一步地，所述定位夹紧机构包括设于所述机身上并用于所述蜗壳定位的定位机构和用于所述蜗壳夹紧的第二夹紧机构。

进一步地，所述定位机构包括与所述机身相连接的定位座和与所述定位座相连接的定位板，所述定位板用于所述蜗壳的定位。

进一步地，所述定位板包括与所述定位座相连接的板体、与所述板体相连接并与所述蜗壳进风口相配合的定位凸台，以及与所述定位凸台相连接并与所述蜗壳上销孔位置相对的定位销。

进一步地，所述第二夹紧机构包括与所述机身相连接的驱动座、与所述驱动座相连接的第二驱动机构，以及与所述驱动座转动连接和第二驱动机构转动连接的旋转压板。

进一步地，所述第一夹紧机构包括与所述第一驱动机构相连接的固定座、与所述固定座相连接的第三驱动机构、与所述第三驱动机构相连接的移动座、与所述移动座相连接的第四驱动机构和与所述第四驱动机构相连接的压紧块。

进一步地，所述移动座通过第二导向机构与所述固定座相连接。

进一步地，所述机身上设有与所述第一夹紧机构相对的第一缓冲器。

进一步地，所述固定座上设有与所述移动座相对的第二缓冲器。

进一步地，还包括布管机构，所述布管机构包括拖链，所述拖链与所述机身和第一夹紧机构相连接。

本发明还提供了一种蜗壳法兰铆接系统，包括所述的蜗壳法兰定位装置，还包括铆接装置和与所述机身相连接的分度旋转装置；所述铆接装置包括机器人和与所述机器人相连接的铆接钳；多个所述定位夹紧机构设于所述分度旋转装置上。

进一步地，所述分度旋转装置包括第五驱动机构、与所述第五驱动机构相连接的分割器和与所述分割器相连接的转盘；所述定位夹紧机构设于所述转盘上。

本发明蜗壳包括的围板、两侧板和电机支架固定成一体后，将蜗壳安装于定位夹紧机构上，实现蜗壳的定位和夹紧，再将法兰安装于蜗壳的出风口处，并通过第一夹紧机构实现法兰相对于蜗壳的夹紧，在定位夹紧机构和第一夹紧机构的作用下，保证蜗壳和法兰安装精准且稳定可靠，提高蜗壳和法兰的铆接效率和铆接质量。后续配合铆接装置，实现蜗壳和法兰的自动化TOX铆接，外形美观，生产效率高，大大降低人工劳动强度，摆脱现有采用焊接工艺带来的人工劳动强度大、工人长期在电极附近，辐射对工人造成身体伤害，效率低下，焊缝不美观且生产效率较低的问题。

本发明在分度旋转装置上设置多个定位机构，实现多工位同时作业，如一工位安装蜗壳，下一工位完成蜗壳和法兰的铆接，大大提高蜗壳和法兰的铆接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明蜗壳法兰定位装置的立体图。

图2为本发明定位夹紧机构的立体图。

图3为本发明机身、第一夹紧机构、第一驱动机构和布管机构相装配的立体图。

图4为本发明第一夹紧机构、第一驱动机构、布管机构相装配的立体图。

图5为图4旋转一定角度后的立体图。

图6为本发明机身和分度旋转装置的立体图。

图7为本发明蜗壳法兰铆接系统的立体图。

图8为本发明蜗壳和法兰相装配的立体图。

图9为本发明蜗壳和法兰的爆炸图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，如焊接等；也可以是可拆卸连接，如螺栓、螺钉连接等；或一体地连接，如一体成型等；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1-9所示，本实施方式提供的一种蜗壳法兰定位装置，包括：

机身1；

设于所述机身1上并用于蜗壳5定位和夹紧的定位夹紧机构2；

用于法兰6夹紧的第一夹紧机构3；

第一驱动机构4，设于所述机身1上并与所述第一夹紧机构3相连接，用于驱动所述第一夹紧机构3做直线移动。

本实施方式中第一驱动机构4可以是电缸、气缸、油缸或者电动推杆等直线驱动设备。其中第一驱动机构4可以是与第一夹紧机构3直接连接；也可以是间接连接，如图4和5所示，第一驱动机构4包括直线驱动设备40和与直线驱动设备40相连接的连接板41，通过连接板41与第一夹紧机构3相连接。通过第一驱动机构4带动第一夹紧机构3直线移动，以使第一夹紧机构3靠近或远离定位夹紧机构2。当需安装蜗壳5或拆下蜗壳5与法兰6铆接后的成品时，第一夹紧机构3背离定位夹紧机构2移动；当蜗壳5相对于法兰6铆接时，第一夹紧机构3朝着定位夹紧机构2移动至铆接工作位置处，再通过第一夹紧机构3夹紧法兰6。

本实施方式中，如图8和9所示，蜗壳5包括的围板50、两侧板51和电机支架52固定成一体后，将蜗壳5安装于定位夹紧机构2上，实现蜗壳5的定位和夹紧，再将法兰6安装于蜗壳5的出风口处（法兰6通过其上的围边直接罩在蜗壳5出风口处，实现自动定位），通过第一夹紧机构3实现法兰6相对于蜗壳5的夹紧，在定位夹紧机构2和第一夹紧机构3的作用下，保证蜗壳5和法兰6安装稳定可靠，提高蜗壳5和法兰6的铆接效率和铆接质量。

本实施方式进一步优选地，所述第一夹紧机构3通过第一导向机构7与所述机身1相连接。在第一导向机构7作用下，实现第一夹紧机构2移动导向功能，保证第一夹紧机构3的移动精度。其中第一导向机构7可以是导轨导槽机构，还可以是导杆导套机构等。如图4和5所示，当第一导向机构7采用导轨导槽机构时，导轨通过第一安装板10安装于机身1的平台上，导槽设于第一夹紧机构3上，且第一导向机构7的数量为两个，两第一导向机构7平行相间设置，其中第一驱动机构4位于两第一导向机构7之间。

本实施方式进一步优选地，如图2所示，所述定位夹紧机构2包括设于所述机身1上并用于所述蜗壳5定位的定位机构21和用于所述蜗壳5夹紧的第二夹紧机构22。本实施方式中，通过定位机构21实现蜗壳5的定位，通过第二夹紧机构22实现蜗壳5的夹紧，保证蜗壳5的安装精度和安装可靠性。

本实施方式中，如图2所示，定位夹紧机构2还包括第二安装板20，定位机构21和第二夹紧机构22通过第二安装板20安装于机身上。

本实施方式中，所述定位机构21包括与所述机身1相连接的定位座210和与所述定位座210相连接的定位板211，所述定位板211用于所述蜗壳5的定位。如图2所示，定位座210与第二安装板20相连接。

本实施方式中，所述定位板211包括与所述定位座210相连接的板体2110、与所述板体2110相连接并与所述蜗壳5进风口相配合的定位凸台2111，以及与所述定位凸台211相连接并与所述蜗壳5上销孔位置相对的定位销2112。其中蜗壳5进风口为蜗壳5包括的侧板51的内孔，蜗壳5上销孔为蜗壳5包括的电机支架52上的销孔。在定位凸台2111和定位销2112的作用下，保证蜗壳5精准可靠定位。其中板体2110与定位凸台2111成一体式结构，定位销2112与定位凸台2111螺纹连接。如图2所示，板体2111上设有与蜗壳5包括的电机支架52相对的凹槽211-0，如图8和9所示，蜗壳5还包括与侧板51相连接的风道支架53，如图2所示，对应定位座210和板体2110上设有风道支架53位置相对的窗口211-1，保证蜗壳5与定位机构21紧凑安装。

本实施方式进一步优选地，所述第二夹紧机构22包括与所述机身1相连接的驱动座222、与所述驱动座222相连接的第二驱动机构220，以及与所述驱动座222转动连接和第二驱动机构220转动连接的旋转压板221。其中第二驱动机构220可以是电缸、气缸、油缸或者电动推杆等直线驱动设备。如图2所示，驱动座222与第二安装板20相连接；定位座210的两侧边均设有第二夹紧机构22，旋转压板221通过销轴和开口销与第二驱动机构220和驱动座222转动连接，通过两旋转压板221使蜗壳5包括的侧板51两边相对于定位座210压紧，保证蜗壳5定位后的有效夹紧。

本实施方式进一步优选地，如图4和5所示，所述第一夹紧机构3包括与所述第一驱动机构4相连接的固定座30、与所述固定座30相连接的第三驱动机构31、与所述第三驱动机构31相连接的移动座32、与所述移动座32相连接的第四驱动机构33和与所述第四驱动机构33相连接的压紧块34。其中第三驱动机构31可以是电缸、气缸、油缸或者电动推杆等直线驱动设备。第四驱动机构33可以是电缸、气缸、油缸或者电动推杆等直线驱动设备。进一步地，所述移动座32通过第二导向机构35与所述固定座30相连接，通过第二导向机构35实现移动座32相对于固定座30上下移动的导向功能，第二导向机构35可以是导轨导槽机构，也可以是导杆导套机构等。如图4和5所示，第二导机构35采用导轨导槽机构，固定座30与第一安装板10通过第一导向机构7相连接，第一导向机构7包括的导槽设于固定座30上；移动座32包括依次相连接的第二安装板320、移动板321、第一纵板322、横板323和第二纵板324，其中移动板321的两边均设有第一纵板322，第二导向机构35包括的导槽位于第一纵板322上，第二导向机构35包括的导轨位于固定座30上，第二纵板324连接第四驱动机构33。本实施方式中，当蜗壳5相对于定位夹紧机构2定位夹紧后，将法兰6安装于蜗壳5出风口处，需铆接时，通过第一驱动机构4带动第一夹紧机构3相对于定位夹紧机构2移动，通过第三驱动机构31带动移动座32相对于固定座30上下移动，通过第四驱动机构33带动压紧板34相对于移动座32上下移动，以在第一驱动机构4、第三驱动机构31和第四驱动机构33作用下，保证压紧块34精准有效压紧法兰6，从而保证法兰6相对于蜗壳6的稳定安装，提高蜗壳5和法兰6的铆接效率和铆接质量。其中压紧块34与法兰6之间设有橡胶垫，以保证法兰6不被压伤。

本实施方式进一步优选地，如图5所示，所述机身1上设有与所述第一夹紧机构3相对的第一缓冲器11。第一驱动机构4带动第一夹紧机构3相对于机身1移动时，通过第一缓冲器11实现缓冲减震功能，运动平稳。具体地，第一缓冲器11起到第一夹紧机构3朝着定位夹紧机构2移动时的缓冲减震。如图5所示，第一缓冲器11通过第一支架安装于第一安装板10上。

本实施方式进一步优选地，如图4和5所示，所述固定座30上设有与所述移动座32相对的第二缓冲器12。第三驱动机构31带动移动座32相对于固定座30上下移动时，通过第二缓冲器12实现缓冲减震功能，运动平稳。其中第二缓冲器12的数量为两个，分别用于移动座32相对于固定座31向上移动时的缓冲减震和向下移动时的缓冲减震。如图4和5所示，第二缓冲器12通过第一支架安装于固定座30上。

本实施方式中，第一驱动机构4和第一夹紧机构3通过第一安装板10安装于机身1上，以方便第一驱动机构4和第一夹紧机构3相对于第一安装板10整体安装后，再安装于机身1上。

本实施方式进一步优选地，如图3-5所示，所述蜗壳法兰定位装置还包括布管机构8，所述布管机构8包括拖链80，所述拖链80与所述机身1和第一夹紧机构3相连接。如图5所示，拖链80通过过渡板81与固定座30相连接，拖链80内用于布置管路和线路，以保证设备管路、线路整洁。第一夹紧机构3移动时，拖链80跟随运动，不会出现管路、线路紊乱。其中管路可以是气管，如第一驱动机构4、第三驱动机构31、第四驱动机构33采用气缸时的气管。

实施例二

如图1-9所示，本实施方式提供的一种蜗壳法兰铆接系统，包括实施例一所述的蜗壳法兰定位装置，还包括铆接装置13和与所述机身1相连接的分度旋转装置9；所述铆接装置13包括机器人和与所述机器人相连接的铆接钳，其中机器人固定于机器人底座14上，机器人采用上海ABB工程有限公司的IRB6700机器人；多个所述定位夹紧机构2设于所述分度旋转装置9上。如图1和7所示，多个所述定位夹紧机构2圆周均布地设于所述分度旋转装置9上，其中定位夹紧机构2的数量为四个，一第一夹紧机构3设于机身1上，且位于分度旋转装置9的外边缘。

本实施方式中通过实施例一的蜗壳法兰定位装置实现铆接前的蜗壳5和法兰6的定位和夹紧，铆接时，通过机器人控制铆接钳实现法兰6与蜗壳5的自动化TOX铆接，外形美观，生产效率高，大大降低人工劳动强度，摆脱现有采用焊接工艺带来的人工劳动强度大、工人长期在电极附近，辐射对工人造成身体伤害，效率低下，焊缝不美观且生产效率较低的问题。

本实施方式中在分度旋转装置9上设置多个定位夹紧机构2，实现多工位同时作业，如一工位安装蜗壳5，下一工位完成蜗壳5和法兰6的铆接，大大提高蜗壳5和法兰6的铆接效率。沿图1所示顺时针方向，第一工位，完成蜗壳5的定位和夹紧；第二工位，法兰6装在蜗壳5的出风口处，此时法兰6相对于蜗壳5未夹紧；第三工位，第一夹紧机构3实现蜗壳5与法兰6的夹紧，铆接装置13完成蜗壳5与法兰6相应部位的铆接；第四工位，第三工位已完成蜗壳5和法兰6部分铆接，此工位无需第一夹紧机构3，铆接装置13完成蜗壳5与法兰6剩余部位的铆接。在分度旋转装置9作用下，旋转90°以完成工位的切换。

本实施方式中，如图6所示，所述分度旋转装置9包括第五驱动机构90、与所述第五驱动机构90相连接的分割器91和与所述分割器91相连接的转盘92；所述定位夹紧机构2设于所述转盘92上。进一步地，转盘92中间设有保护罩94，且转盘92上设有若干减重孔。其中第五驱动机构90可以是普通电动机、伺服电机、步进电机等旋转设备，且第五驱动机构90根据需要可配合相应减速机一起使用。分割器91可以是现有的凸轮分割器，包括输入轴、凸轮副和输出轴，其中输入轴与第五驱动机构90相连接，输出轴通过轴承座93与转盘92相连接，轴承座93安装于机身1上。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，包括：

机身（1）；

设于所述机身（1）上并用于蜗壳（5）定位和夹紧的定位夹紧机构（2）；

用于法兰（6）夹紧的第一夹紧机构（3）；

第一驱动机构（4），设于所述机身（1）上并与所述第一夹紧机构（3）相连接，用于驱动所述第一夹紧机构（3）做直线移动。

2.根据权利要求1所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述定位夹紧机构（2）包括设于所述机身（1）上并用于所述蜗壳（5）定位的定位机构（21）和用于所述蜗壳（5）夹紧的第二夹紧机构（22）。

3.根据权利要求2所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述定位机构（21）包括与所述机身（1）相连接的定位座（210）和与所述定位座（210）相连接的定位板（211），所述定位板（211）用于所述蜗壳（5）的定位。

4.根据权利要求3所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述定位板（211）包括与所述定位座（210）相连接的板体（2110）、与所述板体（2110）相连接并与所述蜗壳（5）进风口相配合的定位凸台（2111），以及与所述定位凸台（2111）相连接并与所述蜗壳（5）上销孔位置相对的定位销（2112）。

5.根据权利要求2所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述第二夹紧机构（22）包括与所述机身（1）相连接的驱动座（222）、与所述驱动座（222）相连接的第二驱动机构（220），以及与所述驱动座（222）转动连接和第二驱动机构（220）转动连接的旋转压板（221）。

6.根据权利要求1所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述第一夹紧机构（3）包括与所述第一驱动机构（4）相连接的固定座（30）、与所述固定座（30）相连接的第三驱动机构（31）、与所述第三驱动机构（31）相连接的移动座（32）、与所述移动座（32）相连接的第四驱动机构（33）和与所述第四驱动机构（33）相连接的压紧块（34）。

7.根据权利要求1所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述机身（1）上设有与所述第一夹紧机构（3）相对的第一缓冲器（11）。

8.根据权利要求6所述的一种蜗壳法兰定位装置，其特征在于，所述固定座（30）上设有与所述移动座（32）相对的第二缓冲器（12）。

9.一种蜗壳法兰铆接系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的蜗壳法兰定位装置，还包括铆接装置（13）和与所述机身（1）相连接的分度旋转装置（9）；所述铆接装置（13）包括机器人和与所述机器人相连接的铆接钳；多个所述定位夹紧机构（2）设于所述分度旋转装置（9）上。

10.根据权利要求10所述的一种蜗壳法兰铆接系统，其特征在于，所述分度旋转装置（9）包括第五驱动机构（90）、与所述第五驱动机构（90）相连接的分割器（91）和与所述分割器（91）相连接的转盘（92）；所述定位夹紧机构（2）设于所述转盘（92）上。