CN117066375A - 压铆设备 - Google Patents

Abstract

一种压铆设备，该压铆设备用于在空心管状的第一工件内部压铆连接第二工件，所述压铆设备包括承载机构、送料配合机构及压铆机构；基于本发明所提供压铆设备的具体结构，在空心管状的第一工件内部压铆连接第二工件的具体应用场景中，只需将第一工件与第二工件放置在对应的位置处，即可实现两者之间的精准压铆连接，自动化程度高且操作简单。

Description

压铆设备

技术领域

本发明涉及压铆装配技术领域，具体涉及一种压铆设备。

背景技术

随着汽车轻量化的发展，铝合金件在车身中的占比越来越高。铝合金焊接工艺由于变形比较大，实现成本较高，其主要应用在一些大件铝合金部件的连接场景。而在有一些小件铝合金部件的连接上，则可采用拉铆或压铆工艺等连接技术，拉铆与压铆工艺具有无线能量输入、形变小等优势。在实际应用场景中，对于拉铆工艺而言，在完成铆钉拉铆动作后，还需要锁螺丝将两个工件固定，存在工艺步骤多且增加零件数量的问题。因此在一些具体应用场景中会优选采用压铆工艺，然现有的压铆设备只能实现一些常规的钣金型工件的压铆工艺，无法适应一些具有特殊形状构造工件(如空心管状铝型材)的压铆。

有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明提供了一种压铆设备，其具体设计方式如下。

一种压铆设备，用于在空心管状的第一工件内部压铆连接第二工件，所述压铆设备包括承载机构、送料配合机构及压铆机构；所述承载机构包括用于支撑所述第一工件的支撑架、用于将所述第一工件定位至所述支撑架上预设位置的第一定位组件、以及用于将所述第一工件锁定在所述支撑架上的锁定组件；所述送料配合机构包括用于放置所述第二工件的置料台、以及用于将所述置料台上所述第二工件推入至所述第一工件内部的推料组件；所述压铆机构包括用于承托锁定在所述支撑架上预设位置处所述第一工件一端部的固定台、与所述固定台配合用于使所述第一工件与其内部所述第二工件压铆连接的压铆头、以及驱动所述压铆头动作的压铆驱动组件。

进一步，所述置料台具有供放置所述第二工件的导料槽，所述导料槽的一端形成有与锁定在所述支撑架上预设位置处所述第一工件一端部开口相配合的导料口；所述推料组件包括配合于所述导料槽内用于推动所述第二工件沿所述导料槽长度方向移动的推叉以及驱使所述推叉移动的推料驱动。

进一步，所述第二工件具有两个用于压铆的第二铆接孔，所述送料配合机构还包括用于限定所述第二工件在所述置料台上位置的第二定位组件；所述第二定位组件的结构包括贯穿所述置料台底部的两导向孔、一一对应滑动配合于两所述导向孔内的两定位销、以及驱使所述定位销移动的定位销驱动，两所述定位销具有一一对应伸入至所述第二工件两所述第二铆接孔内以对所述第二工件进行定位的伸出状态以及均退回至相应所述导向孔内部的缩回状态。

进一步，所述第一定位组件结构包括一对限位板以及一个限位柱，一对所述限位板相对设置且分别用于抵接位于所述支撑架上所述第一工件的前、后两侧表面，所述限位柱向上凸伸超出所述支撑架的支撑平面以在所述第一工件放置于所述支撑架上时配合至所述第一工件上设置的定位孔内，所述限位板与所述限位柱在所述第一工件的延伸方向上间隔分布。

进一步，在自上朝下的方向上，两所述限位板上端部之间的距离呈逐渐减小趋势。

进一步，所述锁定组件包括至少一个相对所述支撑架活动设置的压头以及用于驱使所述压头压紧所述支撑架上所述第一工件的压紧驱动。

进一步，所述压铆设备还包括感应所述第一工件承载于所述支撑架上的第一检测单元以及感应所述第二工件承载于所述置料台上的第二检测单元。

进一步，第一工件具有用于铆接的第一铆接孔，所述第二工件具有与所述第一铆接孔配合的第二铆接孔，第一铆接孔的直径小于所述第二铆接孔的直径；所述压铆头具有在所述第一工件与所述第二工件铆接时向下压入所述第一铆接孔与所述第二铆接孔的压铆销，所述压铆销的直径大于所述第一铆接孔的直径，且小于所述第二铆接孔的直径。

进一步，支撑于所述支撑架上的所述第一工件朝向所述压铆头的一侧表面间隔设置有两个锥形孔，所述压铆头还具有两个伸缩设置用于在压铆操作前与两个所述锥形孔一一对应配合以对所述第一工件进行二次定位的辅助锥形销。

进一步，所述承载机构两不同侧各分布有一所述压铆机构和一所述送料配合机构，两不同侧所述压铆机构和所述送料配合机构均配合同一所述承载机构，以用于所述第一工件两不同端部与不同所述第二工件之间的压铆连接。

本发明的有益效果是：基于本发明所提供压铆设备的具体结构，在空心管状的第一工件内部压铆连接第二工件的具体应用场景中，只需将第一工件与第二工件放置在对应的位置处，即可实现两者之间的精准压铆连接，自动化程度高且操作简单。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1所示为本发明压铆设备一种实施结构的整体立体示意图；

图2所示为第一工件与第二工件配合前的示意图；

图3所示为压铆机构的立体示意图；

图4所示为压铆机构与送料配合机构配合的示意图；

图5所示为送料配合机构的一种实施结构示意图；

图6所示为送料配合机构中部分零部件的配合示意图；

图7所示为置料台与推叉配合前的示意图；

图8所示为第二工件、定位销与定位销驱动的配合；

图9所示为压铆机构的另一角度示意图；

图10所示为承载机构承载第一工件的第一角度示意图；

图11所示为承载机构承载第一工件的第二角度示意图。

图中，11为第一工件，12为第二工件；

200为承载机构，211为第一支撑架，212为第二支撑架，221为第一限位板，222为第二限位板，223为限位柱，231为压头，232为压紧驱动，233为第一检测单元；

300为送料配合机构，31为置料台，311为导料槽，3110为导料口，32为推料组件，321为推叉，322为推料驱动，331为定位销，332为定位销驱动，333为转接板，334为固定板，335为滑动套筒，34为第二检测单元，35为安装座，350为安装板；

400为压铆机构，41为固定台，42为压头，421为压铆销，422为辅助锥形销，43为压铆驱动组件，44为压铆基座；

500为机台，51为安装室，52为安全光栅；

600为扫码机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

参考图1所示，其展示了本发明压铆设备的一种整体实施结构示意图，本发明所涉及的压铆设备用于在空心管状的第一工件11内部压铆连接第二工件12。结合图2所示，第一工件11通常采用铝合金等塑性材料制成，其呈空心管状，图示实施例中第一工件11的横截面呈矩形，其端部形成有供第二工件12插入的端部开口110。

本发明中所涉及的铆设备包括承载机构200、送料配合机构300及压铆机构400。

其中，结合图10所示，承载机构200包括用于支撑第一工件11的支撑架、用于将第一工件11定位至支撑架上预设位置的第一定位组件、以及用于将第一工件11锁定在支撑架上的锁定组件。本具体实施例中，支撑架包括间隔设置的第一支撑架211和第二支撑架212。

结合图4、图5所示，送料配合机构300包括用于放置第二工件12的置料台31、以及用于将置料台31上第二工件12推入至第一工件11内部的推料组件32。

结合图3、图4所示，压铆机构400包括用于承托锁定在支撑架上预设位置处第一工件11一端部的固定台41、与固定台41配合用于使第一工件11与其内部第二工件12压铆连接的压铆头42、以及驱动压铆头43动作的压铆驱动组件43。

基于本发明所提供压铆设备的具体结构，在空心管状的第一工件11内部压铆连接第二工件12的具体应用场景中，只需将第一工件11与第二工件12放置在对应的位置处，即可实现两者之间的精准压铆连接，自动化程度高且操作简单。

更为详细的，在本发明的一些具体实施例中，结合图6、图7所示，置料台31具有供放置第二工件12的导料槽311，导料槽311的一端形成有与锁定在支撑架上预设位置处第一工件11一端部开口110相配合的导料口3110；推料组件32包括配合于导料槽311内用于推动第二工件12沿导料槽311长度方向移动的推叉321以及驱使推叉321移动的推料驱动322。

具体实施时，推料驱动322优选为伺服电缸，伺服电缸采用闭环伺服控制，具有控制精度较高的优点；在本发明的其它实施例中，推料驱动322也可采用气缸、液压缸等其它形式能够实现驱使推叉321移动的功能单元。

本发明的一些实施例中，送料配合机构300还包括用于限定第二工件12在置料台31上位置的第二定位组件。结合图7、图8所示，本实施例中的第二工件12具有两个用于压铆的第二铆接孔121；相应地，本实施例中所涉及的第二定位组件的结构包括贯穿置料台31底部的两导向孔312、一一对应滑动配合于两导向孔312内的两定位销331、以及驱使定位销331移动的定位销驱动332，两定位销331具有一一对应伸入至第二工件12两第二铆接孔121内以对第二工件12进行定位的伸出状态以及均退回至相应导向孔312内部的缩回状态。

更为详细的一具体实施例中，结合图6、图8所示，送料配合机构300具有一安装座35，安装座35的顶部设置有安装板350，置料台31与推料驱动322均安装至该安装板350上表面。进一步地，定位销驱动332为薄型气缸，薄型气缸的缸筒通过固定板334及固定柱(图中未标示)固定至安装板350；薄型气缸的输出轴连接有转接板333，两定位销331固定至转接板333，安装板350上固定有供两定位销331穿过以进入导向孔312的滑动套筒335。

进一步结合图10、图11所示，第一定位组件结构包括一对限位板以及一个限位柱223。具体而言，一对限位板包括相对设置的第一限位板221及第二限位板222，第一限位板221及第二限位板222分别用于抵接位于支撑架上第一工件11的前、后两侧表面；限位柱223向上凸伸超出支撑架的支撑平面以在第一工件11放置于支撑架上时配合至第一工件11上设置的定位孔(图中未展示)内，限位板与限位柱223在第一工件的延伸方向上间隔分布。较为容易理解，通过三点限位的方式能够相对较为准确的限定第一工件11在支撑架上的位置。

优选的，参考图10中所示，在该实施例中，在自上朝下的方向上，第一限位板221及第二限位板222上端部之间的距离呈逐渐减小趋势。如此，在第一工件11上料时可对其放置位置进行导向，进而使得上料过程更为容易。

本发明的一些实施例中，锁定组件包括至少一个相对支撑架活动设置的压头231以及用于驱使压头231压紧支撑架上第一工件11的压紧驱动232。结合图10所示，该实施例中的具有三组压头231以及三组分别用于驱动不同压头的压紧驱动232，具体实施过程中，压紧驱动232均优选为为气缸。

为确保压铆设备能够顺利进行自动压铆动作，结合图5、图10本发明的压铆设备还包括感应第一工件11承载于支撑架上的第一检测单元233以及感应第二工件12承载于置料台31上的第二检测单元34。具体实施过程中，第一检测单元233与第二检测单元34可以是光电传感器等能够检测物体是否存在并向系统反馈信号的传感单元。

参考图2所示，在该实施场景中，第一工件11具有用于铆接的第一铆接孔111，第二工件12具有与第一铆接孔111配合的第二铆接孔121，其中，第一铆接孔111的直径小于第二铆接孔121的直径。相应的，结合图9所示，本发明中所涉及的压铆头42具有在第一工件11与第二工件12铆接时向下压入第一铆接孔111与第二铆接孔121的压铆销421，压铆销421的直径大于第一铆接孔111的直径，且小于第二铆接孔121的直径。如此，当压铆机构400的压铆头42向下驱使压铆销421插入第一工件11的第一铆接孔111时，第一工件11的第一铆接孔111会产生一定的塑性形变并使得第一工件11的部分嵌入至第二铆接孔121内，使第一工件11与第二工件12牢固结合。

为使得压铆销421更为精准的伸入到第一工件11的第一铆接孔111内，参考图2中所示，本发明一些实施例中支撑于支撑架上的第一工件11朝向压铆头42的一侧表面间隔设置有两个锥形孔112；进一步结合图9所示，此时压铆头42还具有两个伸缩设置用于在压铆操作前与两个锥形孔112一一对应配合以对第一工件11进行二次定位的辅助锥形销422。

此外，参考图9中所示，压铆机构400还具有压铆基座44，其中固定台41固定于压铆基座44上，压铆头42相对压铆基座44升降设置与且由压铆驱动组件43驱动。具体实施过程中，压铆驱动组件43为固定于压铆基座44上的液压缸。

在本发明一些实施例中，压铆设备通过一次上料，仅能在空心管状的第一工件11的一端实现与第二工件12之间的铆接；但在本发明的有一些更为高效的实施例中，压铆设备通过一次上料，还可以实现在空心管状的第一工件11的两端与两不同第二工件12之间的铆接。

具体参考图1中所示，在该实施例中，承载机构两不同侧各分布有一压铆机构400和一送料配合机构300，两不同侧压铆机构400和送料配合机构300均配合同一承载机构200，以用于第一工件11两不同端部与不同第二工件12之间的压铆连接。

进一步优选的，参考图1中所示，本发明所涉及的压铆设备还具有机台500，其中机台500上侧设置有安装室51，承载机构200、送料配合机构300、及压铆机构400均设置于机台500上，且位于安装室51内。进一步，安装室51朝向用户操作的一侧设置有安全光栅52，如此在压铆设备压铆运行过程中，当外界物体(如操作人员的手)进入安装室51内时，安全光栅52可快速感应并通过报警系统提醒，进而确保用户或设备安全。

在本发明的又一优选实施例中，为进一步实现自动化管理，第一工件1上还设置有二维码，参考图1所示，此时压铆设备还具有设置于机台500上用于识别支撑架上第一工件11二维码信息的扫码机构600。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压铆设备，用于在空心管状的第一工件内部压铆连接第二工件，其特征在于，所述压铆设备包括承载机构、送料配合机构及压铆机构；所述承载机构包括用于支撑所述第一工件的支撑架、用于将所述第一工件定位至所述支撑架上预设位置的第一定位组件、以及用于将所述第一工件锁定在所述支撑架上的锁定组件；所述送料配合机构包括用于放置所述第二工件的置料台、以及用于将所述置料台上所述第二工件推入至所述第一工件内部的推料组件；所述压铆机构包括用于承托锁定在所述支撑架上预设位置处所述第一工件一端部的固定台、与所述固定台配合用于使所述第一工件与其内部所述第二工件压铆连接的压铆头、以及驱动所述压铆头动作的压铆驱动组件。

2.根据权利要求1所述的压铆设备，其特征在于，所述置料台具有供放置所述第二工件的导料槽，所述导料槽的一端形成有与锁定在所述支撑架上预设位置处所述第一工件一端部开口相配合的导料口；所述推料组件包括配合于所述导料槽内用于推动所述第二工件沿所述导料槽长度方向移动的推叉以及驱使所述推叉移动的推料驱动。

3.根据权利要求1或2所述的压铆设备，其特征在于，所述第二工件具有两个用于压铆的第二铆接孔，所述送料配合机构还包括用于限定所述第二工件在所述置料台上位置的第二定位组件；所述第二定位组件的结构包括贯穿所述置料台底部的两导向孔、一一对应滑动配合于两所述导向孔内的两定位销、以及驱使所述定位销移动的定位销驱动，两所述定位销具有一一对应伸入至所述第二工件两所述第二铆接孔内以对所述第二工件进行定位的伸出状态以及均退回至相应所述导向孔内部的缩回状态。

4.根据权利要求1或2所述的压铆设备，其特征在于，所述第一定位组件结构包括一对限位板以及一个限位柱，一对所述限位板相对设置且分别用于抵接位于所述支撑架上所述第一工件的前、后两侧表面，所述限位柱向上凸伸超出所述支撑架的支撑平面以在所述第一工件放置于所述支撑架上时配合至所述第一工件上设置的定位孔内，所述限位板与所述限位柱在所述第一工件的延伸方向上间隔分布。

5.根据权利要求4所述的压铆设备，其特征在于，在自上朝下的方向上，两所述限位板上端部之间的距离呈逐渐减小趋势。

6.根据权利要求1或2所述的压铆设备，其特征在于，所述锁定组件包括至少一个相对所述支撑架活动设置的压头以及用于驱使所述压头压紧所述支撑架上所述第一工件的压紧驱动。

7.根据权利要求1或2所述的压铆设备，其特征在于，所述压铆设备还包括感应所述第一工件承载于所述支撑架上的第一检测单元以及感应所述第二工件承载于所述置料台上的第二检测单元。

8.根据权利要求1或2所述的压铆设备，其特征在于，第一工件具有用于铆接的第一铆接孔，所述第二工件具有与所述第一铆接孔配合的第二铆接孔，第一铆接孔的直径小于所述第二铆接孔的直径；所述压铆头具有在所述第一工件与所述第二工件铆接时向下压入所述第一铆接孔与所述第二铆接孔的压铆销，所述压铆销的直径大于所述第一铆接孔的直径，且小于所述第二铆接孔的直径。

9.根据权利要求8所述的压铆设备，其特征在于，支撑于所述支撑架上的所述第一工件朝向所述压铆头的一侧表面间隔设置有两个锥形孔，所述压铆头还具有两个伸缩设置用于在压铆操作前与两个所述锥形孔一一对应配合以对所述第一工件进行二次定位的辅助锥形销。

10.根据权利要求1或2所述的压铆设备，其特征在于，所述承载机构两不同侧各分布有一所述压铆机构和一所述送料配合机构，两不同侧所述压铆机构和所述送料配合机构均配合同一所述承载机构，以用于所述第一工件两不同端部与不同所述第二工件之间的压铆连接。