CN114101569A - 一种自冲铆接设备收料机构及自冲铆接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自冲铆接设备收料机构，包括基座，在基座上固定安装有用于牵引空料带的牵引机构、以及可将空料带切断的切料机构；牵引机构包括用于空料带进入的输入端、以及用于空料带送出的输出端；切料机构设置于牵引机构的输出端。同时本发明还提供了一种带有上述收料机构的自冲铆接设备。本发明另辟蹊径，直接采取将料带切断的方式，避免铆接之后的空料带过长，对后续铆接产生不利影响。由于摒弃了料带回收机构，则可以将收料机构的尺寸、重量做的更小，以减轻机械手所要承受的负载，进而在机械手的选型上，可以选择尺寸小的机械手，大大降低成本。

Description

一种自冲铆接设备收料机构及自冲铆接设备

技术领域

本发明属于铆接设备技术领域，具体涉及一种自冲铆接设备收料机构及自冲铆接设备。

背景技术

自冲铆接本质为机械冷成型技术，可以实现两层或多层板材的有效连接。其连接原理是通过冲头下行压迫铆钉刺入板材，铆钉在刺入板材的过程中向四周张开形成铆扣，在基板中形成一个永久性紧固结构，从而将基板紧紧连接在一起。

自冲铆接设备的结构主要由机械臂或基座、安装在机械臂或基座上的C型框架、安装在C型框架上的上下模具、送料机构、动力源等部分构成。在上、下模具实现铆接过程中，送料机构自动将铆钉输送到上、下模具之间。铆钉在出厂时，通常固定安装在料带上。所述空料带如图1所示，一般为条状的塑料带，空料带上沿长度方向等间距设有用于放置铆钉的孔，为了保证精确输送，在空料带两侧 (即沿料带宽度方向的两侧)设有定位孔，带铆钉的料带出厂时一般成卷包装。料带安装到送料机构之后，每经过一次铆接，送料机构自动将铆钉往前输送。

目前，实验室用的自冲铆接设备一般未安装用于回收料带的收料机构，但是在工厂实际生产中，因提高效率，以及工况环境不同的要求均会配装收料机构，将料带回收，以避免铆接之后的空料带过长，对后续铆接产生不利影响。这些不利影响包括：空料带过长会与所加工的零部件碰撞、空料带过长会导致干涉进而无法在较小空间内进行铆接等。

现有技术的收料机构，一般安装在C型框架上，通过卷绕装置将放卷后的料带重新收卷，完成回收过程，但现有技术的收料机构存在如下缺陷：

体积庞大，重量重，由于收料机构大且重，势必增加了机械手前端的重量。那么与之配套的机械手的机械臂需要大幅度增加尺寸，才能保证作业稳定性及可靠性。这种增加不是一比一的增加幅度，而是成倍增加。也就是说，C型框架上的负重多一点，机械臂就要成倍增加尺寸才能满足使用需求，这使得设备成本大大增加。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种体积小、重量轻，不会对后续铆接产生不利影响的料带收料机构，以及装配有该种收料机构的自冲铆接设备，该种收料机构能够减少C型框架上的负重，不增加用于支撑C型框架的支撑结构的尺寸，从而降低整套设备的造价。

本发明解决问题的技术方案是：一种自冲铆接设备收料机构，包括基座，在基座上固定安装有用于牵引空料带的牵引机构、以及可将空料带切断的切料机构；

所述牵引机构包括用于空料带进入的输入端、以及用于空料带送出的输出端；

所述切料机构设置于牵引机构的输出端。

进一步的，所述牵引机构包括可插入料带的定位孔并与料带同步运动的旋转装置、用于驱动旋转装置旋转的驱动装置。

优选的，所述牵引机构还包括可防止空料带回退的止退机构。止退机构可以用棘轮机构等现有技术中的止退结构。

具体的，所述旋转装置包括可回转的基体、沿回转方向均布设置于基体回转面上的齿，且每个齿可与空料带上的定位孔啮合，啮合时所述齿与空料带上的定位孔一一对应。

具体的，所述驱动装置为摆动气缸，在摆动气缸和旋转装置之间设有连接机构；

所述连接机构包括第一回转部、第二回转部；所述第一回转部包括带中心孔的第一回转体、设置于第一回转体一侧的带中心孔的第一回转凸台，第一回转体与第一回转凸台固定连接；

所述第二回转部包括带中心孔的第二回转体、设置于第二回转体一侧的带中心孔的第二回转凸台，第一回转体与第二回转凸台固定连接；

第一回转体上未设置第一回转凸台的端面与第二回转凸台的端面抵接，第一回转体和第二回转体之间形成间隙腔；

第一回转部和第二回转部之间通过紧固件固定连接，以使第一回转部和第二回转部可同步运动，且第一回转部、第二回转部、以及基体三者同轴；

在基体右端面上设有沉孔；在第一回转体和第二回转体上分别一一对应设有销孔，在间隙腔内设有可轴向移动的浮动销机构；

所述浮动销机构包括浮动销，所述浮动销两端分别穿设于第一回转体和第二回转体对应的销孔中，所述浮动销一端从第一回转体的销孔中伸出并伸入沉孔中；

在每个沉孔边沿设有从沉孔底部延伸至沉孔顶部的斜坡面；所述斜坡面与其对应沉孔连通，且斜坡面的顶端与其相邻的沉孔临接；

所述摆动气缸的输出轴穿设并固接于第二回转部的中心孔内。

进一步的，所述浮动销机构还包括弹簧，所述浮动销中部设有止挡凸台；

所述弹簧套装在浮动销上，弹簧一端与止挡凸台抵接、弹簧另一端与第二回转体的左端面抵接。

更进一步的，所述牵引机构还包括与基座固定连接的支撑架、可防止空料带回退的止退机构；

所述支撑架包括与基座固定连接的连接板、与连接板垂直固定的第一支板和第二支板；

所述第一支板和第二支板平行设置，所述旋转装置设置于第一支板和第二支板之间；

所述连接机构还设有用于容置第一回转部和第二回转部的中空壳体，壳体左端面设有开口，所述第一回转体装配于壳体开口处；第二支板上对应壳体开口处设有通孔，所述壳体左端面与第二支板右侧面固定连接；

所述止退机构与连接机构具有相同的结构设置及相同的结构连接关系；止退机构与连接机构关于基体的竖直中平面呈镜像对称分布；

在基体左端面上设有与基体右端面相同的沉孔及斜坡面结构，基体左端面上的结构设置与基体右端面的结构设置关于基体的竖直中平面呈镜像对称分布；

第一支板上对应止退机构的壳体开口处设有通孔，止退机构的壳体右端面与第一支板左侧面固定连接；

第一支板和第二支板下端的间隙处为牵引机构输入端，第一支板和第二支板上端的间隙处为牵引机构输出端。

上述更进一步改进的方案中，止退机构为非标结构，其作用是防止旋转装置在进行空料带牵引过程中，空料带随着摆动气缸的回转而回退。

进一步的，在第一支板和第二支板的前端面设有封板，所述封板同时与第一支板和第二支板固定连接；封板上端与第一支板和第二支板顶部等高；

所述切料机构包括安装于基座上的伸缩气缸、与伸缩气缸输出端连接的切刀；

所述切刀设置于第一支板和第二支板顶部，并可沿第一支板和第二支板顶部水平移动。

上述方案中，设置封板的目的一则是为了在切刀进行切割料带时，料带可以被封板止挡，便于切刀受力切割；二则，封板可遮盖旋转装置部分，避免工作事故发生。

同时，本发明还提供一种自冲铆接设备，包括C型框架、用于与C型框架连接的支承机构、以及上述收料机构，所述收料机构装配于C型框架上。

进一步的，根据不同工况使用需要，所述支承机构为机械手。

本发明的显著效果是：

和以往的将料带回收的思路不同，本发明另辟蹊径，直接采取将料带切断的方式，避免铆接之后的空料带过长，对后续铆接产生不利影响。由于摒弃了料带回收机构，则可以将收料机构的尺寸、重量做的更小，以减轻机械手所要承受的负载，进而在机械手的选型上，可以选择尺寸小的机械手，大大降低成本。相对于浪费的那点空料带来说，直接降低机械手成本带来的效益更可观。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为现有技术的料带结构示意图。

图2为本发明收料机构一个视角的整体结构示意图。

图3为本发明收料机构另一个视角的整体结构示意图。

图4为本发明牵引机构剖视图。

图5为本发明连接机构爆炸图。

图6为本发明止退机构爆炸图。

图7为本发明旋转装置示意图。

图8为支撑架结构示意图。

图9为切料机构示意图。

图10为本发明自冲铆接设备示意图。

图示中未说明处均为公知机构。

图中：1-收料机构，2-C型框架，3-机械手，4-空料带，5-牵引机构，6-切料机构，7-止退机构，8-连接机构，9-支撑架，11-基座，41-定位孔，51-旋转装置，52-摆动气缸，53-封板，61-伸缩气缸，62-切刀，81-第一回转部，82- 第二回转部，83-销孔，84-浮动销，85-弹簧，86-止挡凸台，87-壳体，90-连接板，91-第一支板，92-第二支板，510-基体，511-齿，512-沉孔，513-斜坡面， 810-第一回转体，811-第一回转凸台，820-第二回转体，821-第二回转凸台。

具体实施方式

对本案中涉及的方向描述定义如下：

旋转装置的各个面定义如下：曲面为回转面，两侧平面为端面。

竖直中平面的定义：基体的两个端面与竖直面平行放置时，基体上的一个平面可从竖直方向将基体等分为二，该平面即为中平面。

为了便于描述，各部件的相对位置关系(如：上、下、左、右等)的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图2～9所示，一种自冲铆接设备收料机构，包括基座11，在基座11上固定安装有用于牵引空料带4的牵引机构5、以及可将空料带4切断的切料机构 6。

所述牵引机构5包括用于空料带4进入的输入端、以及用于空料带4送出的输出端。

所述切料机构6设置于牵引机构5的输出端。

牵引机构5用于将使用完的空料带4从自冲铆冲头处牵引至切料机构6处，为切断做准备。

牵引机构的形式有多种设计，一种优选的具体方案为，所述牵引机构5包括可插入料带的定位孔41并与料带同步运动的旋转装置51、用于驱动旋转装置51 旋转的驱动装置。

所述旋转装置51包括可回转的基体510、沿回转方向均布设置于基体510 回转面上的齿511，且每个齿511可与空料带4上的定位孔41啮合。啮合时所述齿511与空料带4上的定位孔41一一对应。

所述驱动装置为摆动气缸52。此摆动气缸52可设置成旋转一定角度后，再反方向回转相同角度。在摆动气缸52和旋转装置51之间设有连接机构。

所述连接机构8包括第一回转部81、第二回转部82。所述第一回转部81 包括带中心孔的第一回转体810、设置于第一回转体810一侧的带中心孔的第一回转凸台811。第一回转体810与第一回转凸台811固定连接。

所述第二回转部82包括带中心孔的第二回转体820、设置于第二回转体820 一侧的带中心孔的第二回转凸台821。第一回转体810与第二回转凸台821固定连接。

第一回转体810上未设置第一回转凸台的端面与第二回转凸台821的端面抵接。第一回转体810和第二回转体820之间形成间隙腔。

第一回转部81和第二回转部82之间通过紧固件固定连接，以使第一回转部 81和第二回转部82可同步运动。且第一回转部81、第二回转部82、以及基体 510三者同轴。

在基体510右端面上设有沉孔512。在第一回转体810和第二回转体820上分别一一对应设有销孔83。在间隙腔内设有可轴向移动的浮动销机构。

所述浮动销机构包括浮动销84和弹簧85。所述浮动销84中部设有止挡凸台86。所述弹簧85套装在浮动销84上。弹簧85一端与止挡凸台86抵接、弹簧85另一端与第二回转体820的左端面抵接。

所述浮动销84两端分别穿设于第一回转体810和第二回转体820对应的销孔83中。所述浮动销84一端从第一回转体810的销孔83中伸出并伸入沉孔512 中。

在每个沉孔512边沿设有从沉孔512底部延伸至沉孔512顶部的斜坡面513。所述斜坡面513与其对应沉孔512连通，且斜坡面513的顶端与其相邻的沉孔 513临接。

所述摆动气缸52的输出轴穿设并固接于第二回转部82的中心孔内。

所述牵引机构5还包括与基座11固定连接的支撑架9、可防止空料带4回退的止退机构7。设置止退机构7的目的是为了保证牵引的效果，避免空料带随摆动机构的转动而回退。

所述支撑架9包括与基座11固定连接的连接板90、与连接板90垂直固定的第一支板91和第二支板92。

所述第一支板91和第二支板92平行设置。所述旋转装置51设置于第一支板91和第二支板92之间。

所述连接机构8还设有用于容置第一回转部81和第二回转部82的中空壳体 87。壳体87左端面设有开口。所述第一回转体810装配于壳体87开口处。第二支板92上对应壳体87开口处设有通孔，所述壳体87左端面与第二支板92右侧面固定连接。

所述止退机构7与连接机构8具有相同的结构设置及相同的结构连接关系。止退机构7与连接机构8关于基体510的竖直中平面呈镜像对称分布。

在基体510左端面上设有与基体510右端面相同的沉孔512及斜坡面513 结构。基体510左端面上的结构设置与基体510右端面的结构设置关于基体510 的竖直中平面呈镜像对称分布。

第一支板91上对应止退机构7的壳体87开口处设有通孔。止退机构7的壳体87右端面与第一支板91左侧面固定连接。

第一支板91和第二支板92下端的间隙处为牵引机构5输入端，第一支板 91和第二支板92上端的间隙处为牵引机构5输出端。

在第一支板91和第二支板92的前端面设有封板53。所述封板53同时与第一支板91和第二支板92固定连接。封板53上端与第一支板91和第二支板92 顶部等高。

所述切料机构6包括安装于基座11上的伸缩气缸61、与伸缩气缸61输出端连接的切刀62。

所述切刀62设置于第一支板91和第二支板92顶部，并可沿第一支板91 和第二支板92顶部水平移动。

如图10所示，本实施例还提供一种自冲铆接设备，包括C型框架2、用于与C型框架2连接的支承机构，以及上述收料机构1。所述收料机构1装配于C 型框架2上。所述支承机构根据不同工况选用，比如，选用机械手3。

上述设备的工作原理如下：

带有铆钉的料带从自冲铆接设备的进料口一侧进入完成自冲铆过程，之后空料带4从另一侧被送出。空料带4从牵引机构5的输入端进入，齿511与定位孔 41啮合。摆动气缸52设置成旋转90度后，再反方向回转90度。

摆动气缸52的输出轴旋转90度，带动第一回转部81和第二回转部82同步旋转，浮动销84随之旋转，由于浮动销84插入基体510右端面的沉孔512中，进而带动基体510旋转，基体510的齿通过与定位孔41的啮合，从而带动空料带4从牵引机构5的输入端运动到输出端。

摆动气缸52的输出轴旋转90度之后，开始反方向回转90度。此过程中，连接机构8上的浮动销84从沉孔512中沿其所在的沉孔对应的斜坡面513回转，依次从斜坡面513进入下一个相邻的沉孔512中。弹簧84在浮动销84上斜坡面 513过程中被压缩，当浮动销84到达斜坡面513顶部后即将进入下一个沉孔512 时，浮动销84在弹簧85作用下伸入下一个沉孔512。

摆动气缸52的输出轴反方向回转90度后，再正转90度，如此反复循环，不断牵引空料带4运动。

止退机构7的结构与连接结构相同，但由于止退机构7不与驱动机构连接，因此止退机构7内部的第一、第二回转部是不主动转动的。当摆动气缸52的输出轴反方向回转时，必须保证基体510不能回转，否则空料带4亦会随之回退。本实施例的止退机构7工作时，止退机构7的浮动销84只发生左右水平移动。当摆动机构正转90度时，基体510旋转，止退机构7的浮动销84不断交替从沉孔512至斜坡面513移动。当当摆动机构反转90度时，由于止退机构7的第一、第二回转部静止，止退机构7的浮动销84始终插入沉孔512中，基体510无法发生转动，从而使得空料带4不回退。

整个牵引机构5实现了摆动气缸52正转时，连接机构8可牵引空料带4，反转时，止退机构7可使空料带4停止运动。

当空料带4从牵引机构5的输出端送出时，伸缩气缸61推动切刀62水平移动，切断空料带4。

如此循环，完成整个收料过程。

Claims (10)

1.一种自冲铆接设备收料机构，包括基座(11)，其特征在于：在基座(11)上固定安装有用于牵引空料带(4)的牵引机构(5)、以及可将空料带(4)切断的切料机构(6)；

所述牵引机构(5)包括用于空料带(4)进入的输入端、以及用于空料带(4)送出的输出端；

所述切料机构(6)设置于牵引机构(5)的输出端。

2.根据权利要求1所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：所述牵引机构(5)包括可插入料带的定位孔(41)并与料带同步运动的旋转装置(51)、用于驱动旋转装置(51)旋转的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：所述牵引机构(5)还包括可防止空料带(4)回退的止退机构(7)。

4.根据权利要求2所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：所述旋转装置(51)包括可回转的基体(510)、沿回转方向均布设置于基体(510)回转面上的齿(511)，且每个齿(511)可与空料带(4)上的定位孔(41)啮合，啮合时所述齿(511)与空料带(4)上的定位孔(41)一一对应。

5.根据权利要求4所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：所述驱动装置为摆动气缸(52)，在摆动气缸(52)和旋转装置(51)之间设有连接机构；

所述连接机构(8)包括第一回转部(81)、第二回转部(82)；所述第一回转部(81)包括带中心孔的第一回转体(810)、设置于第一回转体(810)一侧的带中心孔的第一回转凸台(811)，第一回转体(810)与第一回转凸台(811)固定连接；

所述第二回转部(82)包括带中心孔的第二回转体(820)、设置于第二回转体(820)一侧的带中心孔的第二回转凸台(821)，第一回转体(810)与第二回转凸台(821)固定连接；

第一回转体(810)上未设置第一回转凸台的端面与第二回转凸台(821)的端面抵接，第一回转体(810)和第二回转体(820)之间形成间隙腔；

第一回转部(81)和第二回转部(82)之间通过紧固件固定连接，以使第一回转部(81)和第二回转部(82)可同步运动，且第一回转部(81)、第二回转部(82)、以及基体(510)三者同轴；

在基体(510)右端面上设有沉孔(512)；在第一回转体(810)和第二回转体(820)上分别一一对应设有销孔(83)，在间隙腔内设有可轴向移动的浮动销机构；

所述浮动销机构包括浮动销(84)，所述浮动销(84)两端分别穿设于第一回转体(810)和第二回转体(820)对应的销孔(83)中，所述浮动销(84)一端从第一回转体(810)的销孔(83)中伸出并伸入沉孔(512)中；

在每个沉孔(512)边沿设有从沉孔(512)底部延伸至沉孔(512)顶部的斜坡面(513)；所述斜坡面(513)与其对应沉孔(512)连通，且斜坡面(513)的顶端与其相邻的沉孔(513)临接；

所述摆动气缸(52)的输出轴穿设并固接于第二回转部(82)的中心孔内。

6.根据权利要求5所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：所述浮动销机构还包括弹簧(85)，所述浮动销(84)中部设有止挡凸台(86)；

所述弹簧(85)套装在浮动销(84)上，弹簧(85)一端与止挡凸台(86)抵接、弹簧(85)另一端与第二回转体(820)的左端面抵接。

7.根据权利要求5或6所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：所述牵引机构(5)还包括与基座(11)固定连接的支撑架(9)、可防止空料带(4)回退的止退机构(7)；

所述支撑架(9)包括与基座(11)固定连接的连接板(90)、与连接板(90)垂直固定的第一支板(91)和第二支板(92)；

所述第一支板(91)和第二支板(92)平行设置，所述旋转装置(51)设置于第一支板(91)和第二支板(92)之间；

所述连接机构(8)还设有用于容置第一回转部(81)和第二回转部(82)的中空壳体(87)，壳体(87)左端面设有开口，所述第一回转体(810)装配于壳体(87)开口处；第二支板(92)上对应壳体(87)开口处设有通孔，所述壳体(87)左端面与第二支板(92)右侧面固定连接；

所述止退机构(7)与连接机构(8)具有相同的结构设置及相同的结构连接关系；止退机构(7)与连接机构(8)关于基体(510)的竖直中平面呈镜像对称分布；

在基体(510)左端面上设有与基体(510)右端面相同的沉孔(512)及斜坡面(513)结构，基体(510)左端面上的结构设置与基体(510)右端面的结构设置关于基体(510)的竖直中平面呈镜像对称分布；

第一支板(91)上对应止退机构(7)的壳体(87)开口处设有通孔，止退机构(7)的壳体(87)右端面与第一支板(91)左侧面固定连接；

第一支板(91)和第二支板(92)下端的间隙处为牵引机构(5)输入端，第一支板(91)和第二支板(92)上端的间隙处为牵引机构(5)输出端。

8.根据权利要求7所述的自冲铆接设备收料机构，其特征在于：在第一支板(91)和第二支板(92)的前端面设有封板(53)，所述封板(53)同时与第一支板(91)和第二支板(92)固定连接；封板(53)上端与第一支板(91)和第二支板(92)顶部等高；

所述切料机构(6)包括安装于基座(11)上的伸缩气缸(61)、与伸缩气缸(61)输出端连接的切刀(62)；

所述切刀(62)设置于第一支板(91)和第二支板(92)顶部，并可沿第一支板(91)和第二支板(92)顶部水平移动。

9.一种自冲铆接设备，包括C型框架(2)、用于与C型框架(2)连接的支承机构，其特征在于：还包括上述权利要求1-8任一项所述的收料机构(1)，所述收料机构(1)装配于C型框架(2)上。

10.根据权利要求9所述的自冲铆接设备，其特征在于：所述支承机构为机械手(3)。

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