CN112676527A

CN112676527A - 一种适用于机械手的自动化电磁铆枪

Info

Publication number: CN112676527A
Application number: CN202110272577.8A
Authority: CN
Inventors: 张旭; 崔俊佳
Original assignee: Changsha University of Science and Technology
Current assignee: Changsha University of Science and Technology
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2041-03-12
Also published as: CN112676527B

Abstract

本发明公开了一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，包括机械手和铆枪本体。所述铆枪本体与所述机械手相连，所述铆枪本体包括动力系统和减振系统；所述减振系统包括减振系统外壳、以及设置于所述减振系统外壳内的减振活塞、减振弹簧、液压油和活动板，所述减振活塞与所述动力系统连接；所述减振弹簧的两端分别与所述减振系统外壳和所述活动板连接，所述减振系统外壳、所述活动板和所述减振活塞之间形成一个封闭空腔，所述液压油设置于所述封闭空腔内；所述减振弹簧伸缩方向与所述减振活塞的运动方向垂直。本发明通过采用流动性较好的液压油传递载荷，将轴向冲击力转化为径向冲击力，可以减缓机械手受到的冲击力。

Description

一种适用于机械手的自动化电磁铆枪

技术领域

本发明涉及电磁铆接技术领域，具体涉及一种适用于机械手的自动化电磁铆枪。

背景技术

电磁铆接的过程为，电磁储能设备储能后，对电磁铆枪中的线圈进行放电，在相关执行端产生巨大的冲击力进行加载铆接。电磁铆枪在提供快而大的冲击力的同时，对夹持端机械手也会产生巨大的后座冲击力。巨大的后坐力产生的振动不仅会影响铆接工艺的稳定性，而且对夹持端机械手也会产生较大冲击，影响其运动和定位精度，后坐力严重超载时甚至会导致机械手损坏。

公告号为CN104493058A的申请文件公开了一种手持式电磁铆枪的减震隔振系统，该电磁铆枪虽然公开了通过将轴向冲击力转化为一定的径向冲击力，以减小后坐力的冲击，但是楔形结构在传递冲击载荷时，刚性冲击振动剧烈，摩擦力较大容易卡死。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电磁铆枪对机械手会产生较大冲击，虽然有一定的减缓方法但效果不佳的缺陷，从而提供一种适用于机械手的自动化电磁铆枪。

为此，所述电磁铆枪包括机械手和铆枪本体，所述铆枪本体与所述机械手相连，所述铆枪本体包括：动力系统，在相关执行端产生冲击力进行加载铆接；减振系统，消除动力系统的后座力对机械手的冲击；

所述减振系统包括减振系统外壳、以及设置于所述减振系统外壳内的减振活塞、减振弹簧、液压油和活动板，所述减振活塞与所述动力系统连接；

所述减振弹簧的一端与所述减振系统外壳连接，另一端与所述活动板连接，所述减振系统外壳、所述活动板和所述减振活塞之间形成一个封闭空腔，所述液压油设置于所述封闭空腔内；

所述减振弹簧伸缩方向与所述减振活塞的运动方向垂直。

优选地，所述动力系统包括铆枪壳体和放电部；

所述放电部包括放电线圈骨架、以及箍紧于放电线圈骨架外侧的放电线圈；

所述放电部嵌入所述铆枪壳体之中；且所述放电线圈外表面与所述铆枪壳体接触。

优选地，所述动力系统还包括电磁储能设备，所述电磁储能设备与所述放电线圈连接。

优选地，所述动力系统还包括驱动筒，所述驱动筒置于所述放电线圈内部，所述放电线圈长度大于所述驱动筒长度。

优选地，所述动力系统还包括铆枪冲头和复位弹簧；所述复位弹簧分别与铆枪冲头和铆枪壳体连接，用于铆枪冲头复位。

优选地，所述铆枪冲头与所述驱动筒连接。

优选地，所述铆枪壳体远离驱动筒的一端设有圆筒，所述铆枪冲头尾部置于所述圆筒之中，所述圆筒靠近驱动筒的一端设有固定环，所述固定环与所述圆筒连接，所述复位弹簧置于所述圆筒之中，且与所述铆枪冲头尾部连接。

优选地，所述减振弹簧包括第一减振弹簧和第二减振弹簧，所述活动板包括第一活动板和第二活动板；所述第一减振弹簧与第一活动板连接，所述第二减振弹簧与第二活动板连接；所述第一减振弹簧与第二减振弹簧沿减振活塞的轴线对称布置。

本发明提供的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，通过采用流动性较好的液压油传递载荷，将轴向冲击力转化为径向冲击力，可以减缓机械手受到的冲击力，同时无固体表面接触，可以消除卡死问题。本发明还通过设计散热较好的螺线管线圈，线圈外表面与铆枪壳体接触，具有较大的散热面积，可将电阻焦耳热快速散发到空气当中，从而可显著提高线圈使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明提供的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪结构示意图。

附图标记：1、机械手；2、铆枪本体；21、动力系统；22、减振系统；211、铆枪壳体；212、放电线圈骨架；213、放电线圈；214、电磁储能设备；215、驱动筒；216、铆枪冲头；217、复位弹簧；221、减振系统外壳；222、减振活塞；223、减振弹簧；224、液压油；225、活动板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种适用于机械手的自动化电磁铆，如图1所示，包括机械手1和铆枪本体2，所述铆枪本体2与所述机械手1相连，所述铆枪本体2包括：动力系统21，在相关执行端产生冲击力进行加载铆接；减振系统22，消除动力系统21的后座力对机械手1的冲击；

所述减振系统22包括减振系统外壳221、以及设置于所述减振系统外壳221内的减振活塞222、减振弹簧223、液压油224和活动板225，所述减振活塞222与所述动力系统21连接；

所述减振弹簧223的一端与所述减振系统外壳221连接，另一端与所述活动板225连接，所述减振系统外壳221、所述活动板225和所述减振活塞222之间形成一个封闭空腔，所述液压油224设置于所述封闭空腔内；

所述减振弹簧223伸缩方向与所述减振活塞222的运动方向垂直。

本实施例中，减振活塞222与减振系统外壳221通过密封圈进行密封，减振系统外壳221底部通过固定螺栓与机械手1法兰盘连接固定。铆接时，动力系统21产生的后坐力推动与其连接的减振活塞222向后运动并压缩液压油224，流动的液压油224推动活动板225并压缩减振弹簧223进行储能抵消后坐力，从而实现后坐力垂直变向，减缓了后座力对机械手1的冲击。铆接完成后，因液压油224和减振弹簧223的流动性和伸缩性较好，可快速复位。

本实施例通过采用流动性较好的液压油224传递载荷，将轴向冲击力转化为径向冲击力，可以减缓机械手1受到的冲击力，同时无固体表面接触，可以消除卡死问题。

所述动力系统21包括铆枪壳体211和放电部，所述放电部包括放电线圈骨架212、以及箍紧于放电线圈骨架212外侧的放电线圈213；所述放电部嵌入所述铆枪壳体211之中，所述放电线圈213外表面与所述铆枪壳体211接触。

本实施例中，铆枪壳体211底部通过固定螺钉与减振活塞222相连，所述放电线圈213为圆筒形螺线管线圈，放电线圈213连同放电线圈骨架212采用过盈配合方式嵌入到铆枪壳体211阶梯筒之中。放电线圈213外表面与铆枪壳体211接触，具有较大的散热面积，可将电阻焦耳热快速散发到空气当中，从而可显著提高放电线圈213的使用寿命。

所述动力系统21还包括电磁储能设备214、驱动筒215、铆枪冲头216和复位弹簧217。所述电磁储能设备214与所述放电线圈213连接；所述驱动筒215为高导电率铜制圆筒，并置于所述放电线圈213内部，且所述放电线圈213长度大于所述驱动筒215长度；所述铆枪冲头216与所述驱动筒215连接；所述铆枪壳体211远离驱动筒215的一端设有圆筒，所述铆枪冲头216尾部置于所述圆筒之中，所述圆筒靠近驱动筒215的一端设有固定环，所述固定环与所述圆筒连接，所述复位弹簧217置于所述圆筒之中，且与所述铆枪冲头216尾部连接。

本实施例中，电磁储能设备214充电储存电能后，通过圆筒形螺线管线圈放电，放电瞬时放电线圈213中高幅值交变电流周围会产生变化的强磁场。置于放电线圈213内部的驱动筒215表面会实时感生强大的涡流，进而会产生涡流磁场。由于放电线圈213长度大于驱动筒215长度，因此两个磁场相互作用产生的斥力会在驱动筒215表面产生巨大的切应力，推动驱动筒215高速运动，从而带动与驱动筒215相连的铆枪冲头216冲击铆钉成形，完成铆接工艺过程。

本实施例中，驱动筒215与铆枪冲头216通过过盈配合固定销钉连为一体，铆枪冲头216尾部置于铆枪壳体211底板圆筒之中，通过滑动配合起到冲头运动导向作用。此外，铆接完成后铆枪冲头216与驱动筒215通过复位弹簧217返回初始位置，固定环与铆枪壳体211通过固定螺钉相连，固定环起到固定复位弹簧217和限制铆枪冲头216运动位移的作用。

所述减振弹簧223包括第一减振弹簧和第二减振弹簧，所述活动板225包括第一活动板和第二活动板；所述第一减振弹簧与第一活动板连接，所述第二减振弹簧与第二活动板连接；所述第一减振弹簧与第二减振弹簧沿减振活塞222的轴线对称布置。

本实施例提出的液体驱动变向减振系统，后坐力变向后通过减振弹簧223进行储能抵消，而与机械手1相连的减振系统外壳221底部无轴向作用力，而减振系统22产生的径向力因对称结构亦可相关抵消，因此铆枪对机械手1作用效果为零冲击。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，包括机械手（1）和铆枪本体（2），所述铆枪本体（2）与所述机械手（1）相连，其特征在于，所述铆枪本体（2）包括：动力系统（21），在相关执行端产生冲击力进行加载铆接；减振系统（22），消除动力系统（21）的后座力对机械手（1）的冲击；

所述减振系统（22）包括减振系统外壳（221）、以及设置于所述减振系统外壳（221）内的减振活塞（222）、减振弹簧（223）、液压油（224）和活动板（225），所述减振活塞（222）与所述动力系统（21）连接；

所述减振弹簧（223）的一端与所述减振系统外壳（221）连接，另一端与所述活动板（225）连接，所述减振系统外壳（221）、所述活动板（225）和所述减振活塞（222）之间形成一个封闭空腔，所述液压油（224）设置于所述封闭空腔内；

所述减振弹簧（223）伸缩方向与所述减振活塞（222）的运动方向垂直。

2.根据权利要求1所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述动力系统（21）包括铆枪壳体（211）和放电部；

所述放电部包括放电线圈骨架（212）、以及箍紧于放电线圈骨架（212）外侧的放电线圈（213）；

所述放电部嵌入所述铆枪壳体（211）之中；且所述放电线圈（213）外表面与所述铆枪壳体（211）接触。

3.根据权利要求2所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述动力系统（21）还包括电磁储能设备（214），所述电磁储能设备（214）与所述放电线圈（213）连接。

4.根据权利要求2所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述动力系统（21）还包括驱动筒（215），所述驱动筒（215）置于所述放电线圈（213）内部，所述放电线圈（213）长度大于所述驱动筒（215）长度。

5.根据权利要求4所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述动力系统（21）还包括铆枪冲头（216）和复位弹簧（217）；所述复位弹簧（217）分别与铆枪冲头（216）和铆枪壳体（211）连接，用于铆枪冲头（216）复位。

6.根据权利要求5所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述铆枪冲头（216）与所述驱动筒（215）连接。

7.根据权利要求5所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述铆枪壳体（211）远离驱动筒（215）的一端设有圆筒，所述铆枪冲头（216）尾部置于所述圆筒之中，所述圆筒靠近驱动筒（215）的一端设有固定环，所述固定环与所述圆筒连接，所述复位弹簧（217）置于所述圆筒之中，且与所述铆枪冲头（216）尾部连接。

8.根据权利要求5所述的一种适用于机械手的自动化电磁铆枪，其特征在于，所述减振弹簧（223）包括第一减振弹簧和第二减振弹簧，所述活动板（225）包括第一活动板和第二活动板；所述第一减振弹簧与第一活动板连接，所述第二减振弹簧与第二活动板连接；所述第一减振弹簧与第二减振弹簧沿减振活塞（222）的轴线对称布置。