CN111633131A - 一种自动铆接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动铆接机，用于将针头与板条铆接，包括基座、板条给进装置、针头定位装置、铆接装置和控制系统，板条给进装置、铆接装置和针头定位装置均设置于基座上，板条给进装置沿水平方向设置，铆接装置和针头定位装置分别位于板条给进装置的两侧且铆接装置和针头定位装置沿垂直方向设置；控制系统分别与板条给进装置、针头定位装置和铆接装置电连接，用于控制板条给进装置的水平移动、针头定位装置的垂直移动、铆接装置的垂直移动，以使铆接装置将针头和板条铆接。本发明实施例提供的自动铆接机通过控制系统的控制以及板条给进装置、针头定位装置和铆接装置之间的相互配合，实现了自动铆接，提高了效率，降低了成本。

Description

一种自动铆接机

技术领域

本发明涉及医用或食用胶囊外壳生产技术领域，更具体地涉及一种自 动铆接机。

背景技术

胶囊生产需要配套的模具，而模具的生产其中涉及到一个装配工艺， 需把加工好的板条和针头紧固在一起。

图1为现有的一种典型的板条的俯视图，图2位现有的一种典型的板 条和针头的装配侧视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是现有的一种典型 的针头的结构示意图，参照图1-4，现有的板条16'和针头17'紧固方式一般为 手动铆接，板条16'上有若干个孔，针头尾部首先穿过板条16'上的孔，并突 出于板条16'平面，然后手动敲击针头17'尾部直至与板条的孔胀紧以实现紧 固，而且要求最终针头17'尾部不能突出板条平面。

而手工铆接的不足有几点：1、铆接紧固度很难把握，造成在实际使 用中针头经常脱落，脱落后需要更换针头再铆接；2、手工铆接对铆接后的 针头尾部平整度不一致，铆接后需要检查后再打磨；3、手工铆接后板条容 易弯曲，铆接后需要对板条平整度再校正；4、手工铆接对铆接后的针头与 板条的垂直度也有影响，需要铆接后再校正；5、手工铆接的效率非常低， 需要的人工也多。以上是本发明需要解决的主要问题。

发明内容

本发明提供一种自动铆接机，实现了自动铆接，且铆接紧固可靠、稳 定，既提高了铆接效率，也提高了铆接质量。

本发明提供一种自动铆接机，用于将针头与板条铆接，包括基座、板 条给进装置、针头定位装置、铆接装置和控制系统，所述板条给进装置、所 述铆接装置和所述针头定位装置均设置于所述基座上，所述板条给进装置水 平方向设置，所述铆接装置和所述针头定位装置分别位于所述板条给进装置 的两侧且所述铆接装置和所述针头定位装置沿垂直方向设置；

所述板条给进装置，固定所述板条并使所述板条在水平方向自由移 动；

所述针头定位装置，容纳所述针头并使所述针头在垂直方向自由移 动；

所述控制系统，分别与所述板条给进装置、所述针头定位装置和所述 铆接装置电连接，控制所述板条给进装置水平移动、所述针头定位装置和所 述铆接装置垂直移动，以使所述铆接装置将所述针头和所述板条铆接。

在一个可选的实施方式中，所述板条给进装置包括导杆、板条卡槽、 定位滑块、传动丝杆和第一驱动件，所述板条固定在所述板条卡槽中，所述 板条卡槽滑设在所述导杆上，所述定位滑块与所述板条卡槽固定连接，所述 传动丝杆与所述定位滑块传动连接，所述第一驱动件与所述传动丝杆传动连 接，所述第一驱动件驱动所述传动丝杆，以使所述定位滑块和板条卡槽在所 述导杆上滑动。

在一个可选的实施方式中，所述板条给进装置还包括固定板、导杆安 装架、传动丝杆安装架，所述固定板固定在所述基座上，所述导杆安装架和 传动丝杆安装架固定在所述固定板上，所述导杆安装架分别位于所述导杆的 两端且与所述导杆相连，所述传动丝杆的一端与所述传动丝杆安装架相连。

在一个可选的实施方式中，所述第一驱动件为伺服电机。

在一个可选的实施方式中，所述板条给进装置还包括联轴器，所述传 动丝杆通过所述联轴器与所述伺服电机相连。

在一个可选的实施方式中，所述针头定位装置包括针头定位套和第二 驱动件，所述第二驱动件与所述针头定位套相连，所述针头定位套用于容纳 所述针头，所述第二驱动件驱动所述针头定位套垂直移动。

在一个可选的实施方式中，所述第二驱动件包括顶杆、连接板、信号 板、摆臂、固定架和第一气缸，所述固定架固定在所述基座上，所述第一气 缸固定在所述固定架上，所述第一气缸与所述摆臂的一端相连，所述摆臂的 另一端与所述连接板的一端相连，所述连接板的另一端与所述顶杆的一端相 连，所述顶杆的另一端与所述针头定位套远离针头的一端相连；所述信号板 设于所述连接板上。

在一个可选的实施方式中，所述铆接装置包括铆接头、偏心装置、第 三驱动件，所述第三驱动件与所述偏心装置相连，所述偏心装置与所述铆接 头相连。

在一个可选的实施方式中，所述第三驱动件包括主马达和第二气缸。

在一个可选的实施方式中，所述铆接装置还包括安装座，所述安装座 固定在所述基座上，所述第二气缸安装在所述安装座上。

在一个可选的实施方式中，所述控制系统包括可编程逻辑控制器、触 摸屏、限位开关和低压电器。

在一个可选的实施方式中，所述自动铆接机还包括电控箱，所述可编 程逻辑控制器、触摸屏和低压电器均设于所述电控箱内，所述限位开关设于 所述板条给进装置和所述针头定位装置上。

本发明实施例提供的自动铆接机具有以下有益效果：

1、通过控制系统的控制以及板条给进装置、针头定位装置和铆接装 置之间的相互配合，实现了自动铆接，与现有的手工铆接有了质的改变。

2、通过将板条固定在板条卡槽中，使得板条不弯曲，铆接后针头尾 部平整度一致，平整度好。

3、通过偏心装置使铆接头产生偏心旋转，且通过第三驱动件对铆接 头进行精确稳定的定位，使得针头尾部膨胀压紧均匀，从而使得铆接紧固度 可靠、稳定。

4、通过控制系统实现了板条与针头的自动铆接，因此一台自动铆接 机可以顶替十个人的手工铆接数量，效率提高的同时，也降低了成本，且操 作简单。

附图说明

图1为现有的一种典型的板条的俯视图；

图2位现有的一种典型的板条和针头的装配侧视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是现有的一种典型的针头的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的自动铆接机的结构示意图；

图6是图5的主视图；

图7是图5的侧视图；

图8是本发明一实施例提供的自动铆接机的板条给进装置、板条和针 头的结构示意图；

图9是图8中的板条给进装置的主视图；

图10是本发明一实施例提供的自动铆接机的针头定位装置的结构示意 图；

图11是本发明一实施例提供的自动铆接机的铆接装置的结构示意图；

图12是图11的主视图；

图13是本发明一实施例提供的自动铆接机的工作流程图；

图14是本发明一实施例提供的自动铆接机的电气原理图；

图15是本发明一实施例提供的自动铆接机的时序图。

附图标记：

1-第一驱动件； 15-传动丝杆安装架；

2-联轴器； 16'、16-板条；

3、22-限位开关； 17'、17-针头；

4-定位滑块； 18-板条卡槽；

5-传动丝杆； 20-针头定位套；

6-铆接装置； 21-顶杆；

7-导杆； 23-连接板；

8-板条给进装置； 24-信号板；

10-基座； 25-摆臂；

11-电控箱； 26-固定架；

12-针头定位装置； 27-第一气缸；

13-固定板； 29-第三驱动件；

14-导杆安装架； 30-安装座；

31-主马达； 34-铆接头；

32-第二气缸； 35-换向阀。

33-偏心装置；

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

应当注意的是，本发明中的水平方向指的是与板条的长度方向平行的 方向，垂直方向指的是与板条所在平面垂直的方向。

图5是本发明一实施例提供的自动铆接机的结构示意图，图6是图5 的主视图，图7是图5的侧视图，如图5-7所示，本发明实施例提供一种自动 铆接机，用于将针头与板条铆接，包括：基座10、板条给进装置8、针头定 位装置12、铆接装置6和控制系统，其中，板条给进装置8、针头定位装置 12和铆接装置6均设置在基座10上，基座10对它们起到支撑的作用；板条 给进装置8沿水平方向设置，铆接装置6和针头定位装置12分别位于板条给 进装置8的两侧且沿垂直方向设置板条给进装置8用于固定板条16并使板条 16在水平方向自由移动，针头定位装置12用于容纳针头17并使针头17在垂 直方向自由移动，铆接装置6用于将针头17和板条16铆接在一起；控制系 统分别与板条给进装置8、针头定位装置12和铆接装置6电连接，用于控制 板条给进装置8的水平移动、针头定位装置12和铆接装置的垂直移动，以使 铆接装置6将针头17和板条16铆接。

本发明通过控制系统的控制以及板条给进装置8、针头定位装置12和 铆接装置6之间的相互配合，本发明实施例提供的自动铆接机实现了针头17 与板条16间的自动铆接，与现有的手工铆接方式有了质的改变。

图8是本发明一实施例提供的自动铆接机的板条给进装置、板条和针 头的结构示意图，图9是图8中的板条给进装置的主视图，如图8-9所示，在 一个可行的实施方式中，板条给进装置8可以包括导杆7、板条卡槽18、定 位滑块4、传动丝杆5和第一驱动件1，其中，板条16固定在板条卡槽18 中，板条卡槽18滑设在导杆7上，定位滑块4与板条卡槽18固定连接，传 动丝杆5与定位滑块4传动连接，第一驱动件1与传动丝杆传动连接，当第 一驱动件1驱动传动丝杆5转动时，传动丝杆5带动定位滑块4运动，从而 使得定位滑块4和板条卡槽18在导杆7上滑动。

具体地，板条给进装置8还可以包括固定板13(请参见图6)、导杆 安装架14、传动丝杆安装架15，固定板13固定在基座10(请参见图6)上， 导杆安装架14和传动丝杆安装架15固定在固定板13上，导杆安装架14分 别位于导杆7的两端且与导杆7相连，传动丝杆5的一端与传动丝杆安装架 15相连，另一端与第一驱动件1相连，同时，传动丝杆5穿过定位滑块4并 与其传动连接，这样，第一驱动件1可以通过传动丝杆5使定位滑块4运动， 从而使得板条卡槽18沿着导杆7滑动。

在一个可行的实施方式中，第一驱动件1可以设置为伺服电机。

具体地，板条给进装置8还可以包括联轴器2，传动丝杆5通过联轴器 2与该伺服电机相连。

在一个可行的实施方式中，固定板13、导杆7可以均为水平设置，板 条卡槽18也水平设置在导杆7上，并可沿着导杆7滑动，针头定位装置12 位于板条卡槽18的下方，铆接装置6位于板条卡槽18的上方，通过控制系 统的控制，使得铆接装置6、针头定位装置12可以在板条卡槽18处会合，从 而使得针头定位装置12中的针头17与板条卡槽18中的板条16铆接在一起。

通过将板条16固定在板条卡槽18中，使得板条不弯曲，铆接后针头 尾部平整度一致，平整度好。

图10是本发明一实施例提供的自动铆接机的针头定位装置的结构示意 图，如图10所示，在一个可行的实施方式中，针头定位装置12可以包括针 头定位套20和第二驱动件，第二驱动件与针头定位套20相连，针头定位套 20用于容纳针头17，第二驱动件则用于驱动针头定位套20垂直移动，以带 动针头17垂直上下移动。

具体地，针头定位套20上可以开设尺寸与针头17相近的容纳槽，针 头17位于该容纳槽内。

第二驱动件可以设置为气动件，按照本发明一较佳实施例，第二驱动 件可以包括顶杆21、连接板23、信号板24、摆臂25、固定架26和第一气缸 27，固定架26固定在基座10上，第一气缸27固定在固定架26上，第一气 缸27同时与摆臂25的一端相连，摆臂25的另一端与连接板23的一端相连， 连接板23的另一端与顶杆21的一端相连，顶杆21的另一端与针头定位套20 远离针头的一端相连，这样，通过摆臂25、连接板23和顶杆21，第一气缸 27可以带动针头定位套20做往复运动；信号板24可以设置在连接板23上， 例如，可以通过紧固螺丝与连接板23连接，信号板24与限位开关22触点接 触，产生信号，从而限制上下位移距离，最终控制针头17的最高点和最低点。

图11是本发明实施例提供的自动铆接机的铆接装置的结构示意图，图 12是图11的主视图，如图11-12所示，在一个可行的实施方式中，铆接装置 6可以包括依次相连的铆接头34、偏心装置33和第三驱动件29，铆接头34 用于将针头17和板条16铆接，偏心装置33用于使铆接头34产生偏心旋转， 从而使铆接头34产生稳定的压力，第三驱动件29用于驱动铆接头34的垂直 上下移动，对铆接头34进行精确稳定的定位，从而使针头17的尾部膨胀压紧均匀，从而实现板条16与针头17的铆接紧固度可靠、稳定。此外，该铆 接装置6还包括换向阀35，换向阀35安装在铆接装置6上，用于使铆接头 34上下来回切换运动。

所述第三驱动件29可以为气动件，例如，可以包括主马达31和第二 气缸32，通过第二气缸32带动铆接头34上下移动。

在一个可行的实施方式中，铆接装置6还可以包括安装座30，安装座 30固定在基座10上，第二气缸32和换向阀35则安装在安装座30上，这样 可以使铆接装置6运行更稳定。

在一个可行的实施方式中，控制系统可以包括可编程逻辑控制器 (PLC)、触摸屏、限位开关和低压电器，其中，触摸屏为人机操作界面，可 通过触摸屏实现人机交互，限位开关为位置定位触发开关，用于实现板条、 针头的定位，低压电器为构成电路的必须的辅助电器，例如熔断器、空气开 关、接触器等等，这里不一一列举。通过该控制系统，可以实现板条给进装 置、针头定位装置和铆接装置的精确定位和配合，从而实现自动铆接，提高 了铆接效率，同时也降低了成本，且操作简单。

在一个可行的实施方式中，自动铆接机还可以包括电控箱11，从而将 PLC、触摸屏和低压电器均设置于该电控箱11中，限位开关则分别位于板条 给进装置8和针头定位装置12上，例如，限位开关3设于板条给进装置8 上，限位开关22则设于针头定位装置12上，如图5和图10所示。

图13为本发明实施例提供的自动铆接机的工作流程图，如图13所 示，本发明实施例提供的自动铆接机的工作流程如下：

步骤1：复位，即使得板条卡槽18、针头定位装置12、铆接装置6回 到起始位置；

步骤2：装板条，将板条16装入板条卡槽18中；

步骤3：装针头，将针头17装入针头定位套20中；

步骤4：板条给进一次，即控制系统控制板条卡槽滑动一个孔的距 离；

步骤5：针头定位套上升定位，即控制系统控制针头定位套上升，使 针头与板条上的孔对齐；

步骤6：铆接头下降定位，即控制系统控制铆接头下降，使其与针头 定位并对齐，铆接头在旋转的同时还提供往下的压力，往下的压力加上铆接 头的旋转使针头与板条铆接在一起；

步骤7：铆接头上升复位，即完成一次铆接后，控制系统控制铆接头 上升至起始位置；

步骤8：针头定位套下降复位，控制系统控制针头定位套下降至起始 位置；

步骤9：重复图13虚线框中的步骤(即步骤3-8)直至板条上的孔全部 铆接完；

步骤10：复位，板条卡槽18、针头定位装置12、铆接装置6回到起始 位置。

这样，即完成了一个板条的铆接工作，如果需要进行下一个板条的铆 接，只要重复上述步骤1-10即可。

图14是本发明实施例提供的自动铆接机的电气原理图，如图14所 示，M1为驱动铆接头34旋转的电机，M2为驱动板条卡槽18移动的电机， MSP1和MCB1为空气开关，额定电流均为6A，空气开关用于线路保护，例 如短路保护、过载保护等，也可以用于非频变切断电路；MS1为接触器，用 于接通或断开电源；Q1为隔离开关，额定电流为16A，隔离开关用于不频繁 断电路主回路，形成明显的断点；SD1为伺服驱动器；FS1和FS2为熔断器， 额定电流为3A；PS1为开关电源，其型号为24VDC 1.5A，用于将电压转化 为适合设备用的特定电压。SQ1为铆接位置复位开关，SQ2为板条移动开 关，SW1为自动/手动切换开关，E-STOP为急停开关，SW2为针头上下开 关，LS1为板条初位开关，LS2为板条末位开关，LS3为针头下位开关，LS4 为针头上位开关，PB3为铆接开始按钮，K2为伺服故障按钮，PB5为铆接头 旋转按钮，PB6为铆接停止按钮，V1为控制铆接头上下移动的电磁阀，V2 为可控制针头上下移动的电磁阀，VIEW PANEL为触摸屏，触摸屏可以用于 绘制画面，在画面中实现显示、输入、输出、存储、报警等功能，相当于一 个既能显示又能与PLC进行通讯(实现各种功能)的一个智能设备。PLC通 过这些开关和按钮来输出信号以实现对自动铆接机的控制，例如，通过PLC 的输出点Y4和接触器MS1输出信号，来控制铆接头的旋转；通过按钮PB3 输出铆接开始信号；通过行程开关LS3和LS4输出针头上下定位的信号；通 过电磁阀V1输出控制铆接头上下移动的信号；通过PLC的输出点Y1和伺服 驱动器SD1输出控制板条移动的信号等等；其他的一些控制功能可以由电气 原理图中直接得到，此处不再赘述。

图15是本发明实施例提供的自动铆接机的时序图，其中，高电平代表 电信号开，低电平代表电信号关，S1为铆接头旋转按钮，用于控制铆接头的 旋转；S2为铆接开始按钮，用于控制板条给进、针头定位套上下和铆接头上 下；S3为针头定位套上下按钮，用于控制针头定位套上下；S4为铆接头上下 按钮，用于控制铆接头上下；S5为板条移动按钮，用于控制板条给进。

本发明实施例提供的自动铆接机，通过控制系统实现了板条与针头的 自动铆接，因此一台自动铆接机可以顶替十个人的手工铆接数量，效率提高 的同时，也降低了成本，且操作简单。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范 围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权 利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的 权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (12)

1.一种自动铆接机，用于将针头与板条铆接，其特征在于，包括基座和设置于所述基座上的板条给进装置、针头定位装置、铆接装置和控制系统，所述板条给进装置沿水平方向设置，所述铆接装置和所述针头定位装置分别位于所述板条给进装置的两侧且所述铆接装置和所述针头定位装置沿垂直方向设置；

所述板条给进装置，固定所述板条并使所述板条在水平方向自由移动；

所述针头定位装置，容纳所述针头并使所述针头在垂直方向自由移动；

所述控制系统，分别与所述板条给进装置、所述针头定位装置和所述铆接装置电连接，控制所述板条水平移动、所述针头和所述铆接装置垂直移动从而使所述铆接装置将所述针头和所述板条铆接。

2.根据权利要求1所述的自动铆接机，其特征在于，所述板条给进装置包括导杆、板条卡槽、定位滑块、传动丝杆和第一驱动件，所述板条固定在所述板条卡槽中，所述板条卡槽滑设在所述导杆上，所述定位滑块与所述板条卡槽固定连接，所述传动丝杆与所述定位滑块传动连接，所述第一驱动件与所述传动丝杆传动连接，所述第一驱动件驱动所述传动丝杆，以使所述定位滑块和板条卡槽在所述导杆上滑动。

3.根据权利要求2所述的自动铆接机，其特征在于，所述板条给进装置还包括固定板、导杆安装架、传动丝杆安装架，所述固定板固定在所述基座上，所述导杆安装架和传动丝杆安装架固定在所述固定板上，所述导杆安装架分别位于所述导杆的两端且与所述导杆相连，所述传动丝杆的一端与所述传动丝杆安装架相连。

4.根据权利要求2所述的自动铆接机，其特征在于，所述第一驱动件为伺服电机。

5.根据权利要求4所述的自动铆接机，其特征在于，所述板条给进装置还包括联轴器，所述传动丝杆通过所述联轴器与所述伺服电机相连。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动铆接机，其特征在于，所述针头定位装置包括针头定位套和第二驱动件，所述第二驱动件与所述针头定位套相连，所述针头定位套用于容纳所述针头，所述第二驱动件驱动所述针头定位套垂直移动。

7.根据权利要求6所述的自动铆接机，其特征在于，所述第二驱动件包括顶杆、连接板、信号板、摆臂、固定架和第一气缸，所述固定架固定在所述基座上，所述第一气缸固定在所述固定架上，所述第一气缸与所述摆臂的一端相连，所述摆臂的另一端与所述连接板的一端相连，所述连接板的另一端与所述顶杆的一端相连，所述顶杆的另一端与所述针头定位套远离针头的一端相连；所述信号板设于所述连接板上。

8.根据权利要求1-5任一项所述的自动铆接机，其特征在于，所述铆接装置包括铆接头、偏心装置、第三驱动件，所述第三驱动件与所述偏心装置相连，所述偏心装置与所述铆接头相连。

9.根据权利要求8所述的自动铆接机，其特征在于，所述第三驱动件包括主马达和第二气缸。

10.根据权利要求9所述的自动铆接机，其特征在于，所述铆接装置还包括安装座，所述安装座固定在所述基座上，所述第二气缸安装在所述安装座上。

11.根据权利要求1所述的自动铆接机，其特征在于，所述控制系统包括可编程逻辑控制器、触摸屏、限位开关和低压电器。

12.根据权利要求11所述的自动铆接机，其特征在于，还包括电控箱，所述可编程逻辑控制器、触摸屏和低压电器均设于所述电控箱内，所述限位开关设于所述板条给进装置和所述针头定位装置上。

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