CN110640072B - 一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，包括：钉箱，弹仓，用于存储来自钉箱的铆钉，拉钉机构，包括拉钉块、拉钉块导向壳体、以及与拉钉块连接的直线驱动单元，吹动机构，包括曲形连接管、以及第三进气口，其中，所述拉钉块上具有能够容纳铆钉的T型通孔，用于将铆钉由第一连接管转移至第二连接管中，所述第一进气口、第二进气口均用于推动所述铆钉在连接管中向枪头一端移动。本发明提供了弹仓式供铆钉，弹仓装在铆枪上，避免枪体铆接移动时出现卡钉问题，避免出现铆接气流不足问题；同时，通过利用人工上件、工装夹紧等时间对弹仓进行充钉，大幅降低送钉时间，提高生产效率。

Description

一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构
技术领域
本发明涉及白车身焊装车间流钻拧紧工艺领域，具体涉及一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构。
背景技术
流钻拧紧工艺简称FDS，是钢铝混合车身连接的常用工艺之一。流钻拧紧工艺中需要使用铆钉连接两种板件。在使用流钻拧紧设备铆接时，铆钉储存在钉箱处，铆钉从钉箱处被压缩空气送入送钉软管中，在送钉软管中快速移动，从而来到枪头处，枪头将铆钉旋入被连接板件中。
现有技术中的流钻拧紧工艺，铆钉起初储存在设备钉箱处，当设备发出铆接指令后，钉箱将铆钉送入送钉软管中，铆钉经过送钉软管移动到铆枪枪头端，铆枪使用铆钉将两种板件连接起来。
其中，现有技术在铆接存在以下几点缺陷：1)现有技术在铆接时，设备发出铆接信号到铆枪收到铆钉需三秒，严重拖累生产节拍；2)现有技术中铆枪在移动过程中，需要带着送钉软管一起运动，容易导致送钉软管弯折，从而导致送钉不畅，增加人工维护成本、增加设备恢复成本；3)现有技术在钉箱送钉时，需要大量气流，而枪头铆接时也需要大量气流量，这会导致瞬时气压下降明显，从而影响钉箱送钉，影响生产。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，以实现铆钉快速、流畅的从钉箱输送到流钻拧紧设备的铆枪枪头处。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提出了一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，包括：钉箱，用于向枪头提供铆钉，一端设置有充钉机构，弹仓，用于存储来自钉箱的铆钉，包括设置在进料一端的弹仓盖板、以及与弹仓腔体连通的第一进气口，所示充钉机构与所述弹仓盖板外侧可拆卸的连接，第一连接管，与弹仓的出料口连通。
拉钉机构，包括拉钉块、拉钉块导向壳体、以及与拉钉块连接的直线驱动单元，所述拉钉块导向壳体的入口一端与第一连接管连通，所述拉钉块导向壳体的出口一端连接设置有第二连接管，所述拉钉块上具有能够容纳铆钉的T型通孔，用于将铆钉由第一连接管转移至第二连接管中。
吹动机构，包括曲形连接管、以及第三进气口，所述曲形连接管上部一端与所述第二连接管连接，所述曲形连接管下部一端水平设置并与流钻拧紧设备的枪头固定连接，其中，所述第三进气口设置在所述曲形连接管末端上侧，用于将铆钉推送到枪头中，其中，在所述拉钉块导向壳体上，所述第二连接管的反向一端设置有第二进气口，所述第一进气口、第二进气口均用于推动所述铆钉在连接管中向枪头一端移动。
进一步地，所述第一连接管上设有第一位置传感器，所述第一位置传感器与充钉机构信号连接。
进一步地，所述第一位置传感器可以在所述第一连接管上移动，用于控制弹仓及第一连接管中铆钉的储存数量。
进一步地，所述第一连接管、第二连接管、以及曲形连接管均为T型管，且所述T型管内部具有与铆钉相匹配的T型孔。
进一步地，所述曲形连接管的出口沿水平方向延伸，且所述曲形连接管的T型孔朝向使铆钉钉尖朝下钉帽朝上。
进一步地，所述曲形连接管弯曲部分采用金属材质，且弯曲部分弯曲直径需大于300mm。
进一步地，所述曲形连接管下部一端还设有第二位置传感器，所述第三进气口和直线驱动单元的控制单元分别与所述第二位置传感器信号连接。
进一步地，所述第一进气口处持续通入压缩气体，且压缩气体的压力始终控制在2bar～4bar之间。
进一步地，所述直线驱动单元为气缸和与气缸连接的气缸连杆。
进一步地，所述第二进气口的控制单元与所述直线驱动单元上的位置传感器信号连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了弹仓式供铆钉，弹仓装在铆枪上，与钉箱连接的送钉软管不与设备一起移动，从而避免枪体铆接移动时出现卡钉问题；在流钻拧紧设备发出铆接指令时，弹仓使用少量压缩空气或者利用铆钉自重就能将铆钉送到枪头处，避免出现铆接气流不足问题；同时，将弹仓安装在铆枪顶部，并采用U性设计思路，减小弹仓占用空间，通过利用人工上件、工装夹紧等时间对弹仓进行充钉，大幅降低送钉时间，提高生产效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构中弹仓处的结构示意图；
图2为本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构中拉钉机构处的结构示意图；
图3为本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构中吹动机构处的结构示意图；
图4为本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构中T型管的截面图；
图5为本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构中拉钉机构的工作状态图一；以及
图6为本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构中拉钉机构的工作状态图二。
附图标记说明
1、T型管；2、铆钉；3、第一连接管；4、第一位置传感器；5、弹仓；6、第一进气口；8、气缸；9、气缸连杆；10、拉钉块；11、拉钉块导向壳体；12、第二连接管；14、第二进气口；15、曲形连接管；16、第二位置传感器；17、第三进气口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1-图6示出了根据本发明的一些实施例。
如图1-图4所示，一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，包括：弹仓5、数根T型管1、拉钉机构、吹动机构和数个位置传感器。弹仓5安装设置在流钻拧紧设备枪头顶部，弹仓5一端与流钻拧紧设备一侧的钉箱连接，用于弹仓的铆钉补给，弹仓5的另一端通过T型管1与拉钉机构连接，拉钉机构将拉钉一个一个的输送到翻转机构处，分离后的拉钉最后通过压缩空气吹入钉枪出口，通过铆枪将其铆合到钢板上。
具体地，弹仓5具有弹仓盖板、以及第一进气口6，弹仓5的进料口一端可拆卸的连接有充钉机构，充钉机构再通过T型管1连接至远处的钉箱，弹仓5出料口一端通过T型管连接器与第一连接管3连接，钉箱内的铆钉通过充钉装置内的压缩气体沿T型管1推送移动到弹仓5内，以实现弹仓5的铆钉补充。
其中，如图1所示，补给到弹仓内的铆钉2还能进入与弹仓出口连接的第一连接管3内，第一连接管3上设有第一位置传感器4，当铆钉2充到第一位置传感器4处，第一位置传感器4接收到信号，钉箱上的充钉装置停止充钉，弹仓盖板关闭。
其中，在弹仓5内铆钉补充完毕后，弹仓盖板关闭，然后，第一进气口6持续向弹仓5的腔体吹送压缩气体，将弹仓5内的铆钉通过第一连接管3向拉钉机构输送，并能使第一连接管3内部铆钉紧贴靠近拉钉机构的一侧。其中，第一进气口6始终开启，同时，为了防止出现弹仓5充钉困难、气流过大导致铆钉堆叠问题，第一进气口6处压缩气体压力需控制在2～4bar之间，不能超过4bar。
在一些实施例中，位于第一连接管3表面的第一位置传感器4可以在第一连接管3上移动，通过移动第一位置传感器4的位置，从而可以调节弹仓5和第一连接管3内铆钉的数量。
具体地，T型管1为截面形状呈T型孔的金属管，其横截面如图4所示，T型管1的横截面刚好可以将铆钉放入其中，并且不会出现倾斜或者位置不对的情况。其中，从横截面可以看到，位于T型管1顶端两侧会留有空隙，这主要是避免铆钉在吹气过程中，减少反向气流对铆钉的压迫，另一方面是吹气时，压缩空气从两侧流动，从而减少铆钉接触T型管1内壁的风险，从而防止出现铆钉在T型管1中出现卡顿；T型管底部的位置留有空置空间，也是起同样的用途。
具体地，如图2、5、6所示，拉钉机构包括由气缸8和气缸连杆9组成的直线驱动单元、拉钉块10、以及拉钉块导向壳体11，拉钉块10位于拉钉块导向壳体11内部，拉钉块导向壳体11的入料口一端通过第一连接管3与弹仓5连接，第一连接管3内的铆钉在压缩空气的压力下，进入拉钉块10内部，其中，拉钉块10横截面构造与T型管1横截面构造相同，所述拉钉块10上具有与所述铆钉相匹配的T型通孔，拉钉块10刚好可以放一颗铆钉。
其中，拉钉块10上方为实心结构，且拉钉块10直接与气缸8通过气缸连杆9连接起来，在没有铆钉的时候，气缸8处于收回状态，拉钉块10移动至位置一，如图5；当给出送钉指令时，气缸8动作，带动拉钉块10向下移动到达位置二，如图6。当拉钉块10到达位置二时，安装在气缸8上的位置传感器将到位信号传输给处理单元，处理单元控制第二进气口14进入压缩空气，从而将铆钉从拉钉块10中吹出进入到拉钉块导向壳体11的处料口一段的第二连接管12内。
在一些实施例中，如图2所示，拉钉块10的长度应该足够长，从而当拉钉块10移动到位置二时，拉钉块10上半部分可以堵住第一连接管3内的铆钉进入拉钉机构，并且拉钉块10右表面粗糙度需要足够高，防止出现卡钉风险。
具体地，如图3所示，经过拉钉机构分离的铆钉进入吹动机构，而吹动机构包括具有曲形连接管15、第二位置传感器16、以及设置在曲形连接管15末端上侧的第三进气口17。其中，拉钉机构上的第二连接管12通过T型管连接器与曲形连接管15连接，且第二连接管12的出口延伸方向与曲形连接管15的出口延伸方向一致，使得铆钉进入和离开曲形连接管15时，铆钉都是钉尖朝下钉帽朝上。
在第二进气口14通入的压缩气体作用下，铆钉进入吹动机构的曲形连接管15，此时钉尖朝下钉帽朝上，进入铆枪枪头端送钉软管。在第二位置传感器16感应到铆钉经过后，压缩气体通过第三进气口17进入，使铆钉2获得速度，从而将铆钉送入铆枪枪头，到达铆枪枪头后，压缩气体不再吹送；同时，气缸8上的传感器接收到第二位置传感器16检测到的信号后，将拉钉块10拉回到位置一，等待铆接完成后拉钉块10将来到位置二。
在本实施例中，在流钻拧紧设备实际使用过程中，流钻拧紧枪的枪头相对于设备本体会发生短距离的上下移动，同时用于临时存储铆钉的弹仓5、拉钉机构与流钻拧紧设备也是相对活动的，而曲形连接管15下部末端水平设置并与枪头相对固定，使用曲形连接管15，可以保证铆钉进入枪头前始终是钉尖朝下钉帽朝上，不会随弹仓5、拉钉机构的位置变化而发生改变。
在一些实施中，如图3中，曲形连接管15的弯曲部分采用金属材质，且弯曲部分弯曲直径需大于300mm，这样一方面保证了曲形连接管15不容易出现磨损，特别是铆钉高速通过弯曲部分，会出现离心力，如果使用塑料管，很容易出现毛刺，从而导致卡钉，金属内表面粗糙度需要足够高；另一方面弯曲部分弯曲直径需足够大，这样铆钉经过弯曲部分时，不会因为钉帽无法通过而造成卡钉。同时，所有T型管1两端均采用金属件接头接触，以防止铆钉经常进出造成毛刺导致卡钉。
本发明的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构的工作过程如下：
在铆接开始前，通过机械手将铆枪移动到钉箱一侧的充钉位置，然后，使用压缩空气将铆钉从钉箱经过送钉软管输送到充钉机构位置，此时弹仓盖板已经打开，铆钉2可以直接进入到弹仓中，当第一位置传感器4检测到弹仓5及第一连接管3内的铆钉2补充完毕后，弹仓盖板关闭。
然后，第一进气口6持续向弹仓5的腔体吹送压缩气体，将弹仓5内的铆钉通过第一连接管3向拉钉机构的拉钉块10内输送，拉钉块10在气缸8动作作用下发生位置变化，从而将铆钉2一个一个的送入吹动机构的曲形连接管15内。
最后，在铆钉2经过第二位置传感器16后，第三进气口17的控制单元接收第二位置传感器16的信号，向第三进气口17内通入压缩空气，铆钉2被推送进入枪头端的送钉软管，到达枪嘴，从而枪头执行铆接指令进行铆接。其中，在铆接完成后，弹仓5将再送一颗铆钉进入枪头，在吹动机构的第二位置传感器16检测到信号后，气缸8收到第二位置传感器16输送的信号，驱动拉钉块10回到位置一，等待铆接完成后拉钉块10将来到位置二，进入下一个循环。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，包括：
钉箱，用于向枪头提供铆钉，一端设置有充钉机构，
弹仓(5)，用于存储来自钉箱的铆钉，包括设置在进料一端的弹仓盖板、以及与弹仓(5)腔体连通的第一进气口(6)，所述 充钉机构与所述弹仓盖板外侧可拆卸的连接，
第一连接管(3)，与弹仓(5)的出料口连通，
拉钉机构，包括拉钉块(10)、拉钉块导向壳体(11)、以及与拉钉块(10)连接的直线驱动单元，所述拉钉块导向壳体(11)的入口一端与第一连接管(3)连通，所述拉钉块导向壳体(11)的出口一端连接设置有第二连接管(12)，所述拉钉块(10)上具有能够容纳铆钉(2)的T型通孔，用于将铆钉由第一连接管(3)转移至第二连接管(12)中，以及
吹动机构，包括曲形连接管(15)、以及第三进气口(17)，所述曲形连接管(15)上部一端与所述第二连接管(12)连接，所述曲形连接管(15)下部一端水平设置并与流钻拧紧设备的枪头固定连接，其中，所述第三进气口(17)设置在所述曲形连接管(15)末端上侧，用于将铆钉推送到枪头中，
其中，在所述拉钉块导向壳体(11)上，所述第二连接管(12)的反向一端设置有第二进气口(14)，所述第一进气口(6)、第二进气口(14)均用于推动所述铆钉(2)在连接管中向枪头一端移动。
2.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述第一连接管(3)上设有第一位置传感器(4)，所述第一位置传感器(4)与充钉机构信号连接。
3.根据权利要求2所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述第一位置传感器(4)可以在所述第一连接管(3)上移动，用于控制弹仓(5)及第一连接管(3)中铆钉的储存数量。
4.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述第一连接管(3)、第二连接管(12)、以及曲形连接管(15)均为T型管(1)，且所述T型管(1)内部具有与铆钉(2)相匹配的T型孔。
5.根据权利要求4所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述曲形连接管(15)的出口沿水平方向延伸，且所述曲形连接管(15)的T型孔朝向使铆钉钉尖朝下钉帽朝上。
6.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述曲形连接管(15)弯曲部分采用金属材质，且弯曲部分弯曲直径需大于300mm。
7.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述曲形连接管(15)下部一端还设有第二位置传感器(16)，所述第三进气口(17)和直线驱动单元的控制单元分别与所述第二位置传感器(16)信号连接。
8.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述第一进气口(6)处持续通入压缩气体，且压缩气体的压力始终控制在2bar～4bar之间。
9.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述直线驱动单元为气缸(8)和与气缸连接的气缸连杆(9)。
10.根据权利要求1所述的流钻拧紧设备弹夹式送钉机构，其特征在于，所述第二进气口(14)的控制单元与所述直线驱动单元上的位置传感器信号连接。
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