CN207840009U - 三自由度的自动旋铆机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三自由度的自动旋铆机，旨在提供一种对工件进行多点铆接的三自由度的自动旋铆机，其包括框架，框架上固定安装有底座，底座上固定安装有Y轴位移装置，Y轴位移装置包括位于底座一端的Y轴电机底座，Y轴电机底座一侧设有Y轴电机，Y轴电机的出口贯穿Y轴电机底座连接有Y轴联轴器，Y轴联轴器远离Y轴电机的一端连接有Y轴丝杠，Y轴丝杠上安装有Y轴螺母，Y轴螺母上固定安装有工作台底板，工作台底板上固定安装有工作台，底座两侧沿竖直方向固定安装有立柱，立柱之间通过X轴位移装置固定安装有旋铆机，实现了对工件进行多点铆接。

Description

三自由度的自动旋铆机

技术领域

本实用新型涉及铆接技术领域，特别涉及一种三自由度的自动旋铆机。

背景技术

旋铆机是一种依据冷辗原理研制而成的铆接设备，利用铆钉对工件进行铆接。

目前，公开号为CN203541983U的中国专利公开了一种高精度旋铆机，它包括由光栅尺、电控系统和液压系统组成的电液位置伺服系统，还包括独立于液压系统之外的轴承组冷却、润滑液压系统，安装在液压系统的油箱上的液压油专用过滤机构，且设有精密油缸，光栅尺、电控系统和液压系统组成的电液位置伺服系统通过电气线路互相连接，并通过油管与轴承组连接，精密油缸通过螺钉被固定在机座上，并通过油管与液压系统连接。

这种高精度旋铆机虽然由于改进了现有的普通旋铆机的电气控制系统和液压系统，增加轴承组的冷却、润滑液压系统，增加了液压系统中液压油专用过滤机构，同时提高了油缸的制造精度，使旋铆过程的工艺参数实现高精度自动化控制，有效提升了国内旋铆机的技术水平，但是需要通过人工移动工件对一个工件进行多点铆接，无法自动对一个工件进行多点铆接。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三自由度的自动旋铆机，其具有能对自动工件进行多点铆接的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种三自由度的自动旋铆机，包括框架，所述框架上固定安装有底座，所述底座上固定安装有Y轴位移装置，Y轴位移装置包括位于底座一端的Y轴电机底座，所述Y轴电机底座一侧设有Y轴电机，所述Y轴电机的出口贯穿Y轴电机底座连接有Y轴联轴器，所述Y轴联轴器远离Y轴电机的一端连接有Y轴丝杠，所述Y轴丝杠上安装有Y轴螺母，所述Y轴螺母上固定安装有工作台底板，所述工作台底板上固定安装有工作台，所述底座两侧沿竖直方向固定安装有立柱，所述立柱之间通过X轴位移装置固定安装有旋铆机。

通过采用上述技术方案，将工件放置在工作台上，Y轴电机运转，带动Y轴丝杠旋转，从而位于Y轴丝杠上的Y轴螺母发生位移，Y轴螺母带动工作台底板及工作台在Y轴上发生前后位移，位移到需要铆接的位置后，旋铆机工作，对工件进行铆接，对于工件位于同一Y轴上所需铆接的点，只需利用Y轴电机带动工件移动，不需要操作者再用手去位移工件，从而实现了自动对工件进行多点铆接。

进一步设置：所述Y轴位移装置还包括固定于底座上的Y轴导轨，所述Y轴导轨位于Y轴丝杠两侧，所述Y轴导轨与Y轴丝杠相互平行，所述Y轴导轨上滑动连接有Y轴滑块，所述Y轴滑块顶部与工作台底板底部固定连接。

通过采用上述技术方案，在只有Y轴螺母与工作台连接时，工作台会发生角度偏转，在工作台底部设置导轨与滑块，避免了工作台在位移过程中发生角度偏转，提高了工作台的稳定性。

进一步设置：所述底座靠近Y轴丝杠两端固定安装有挡板。

通过采用上述技术方案，挡板阻止了工作台的位移，在工作台抵触到挡板时，就无法继续移动，从而工作台进行限位。

进一步设置：所述X轴位移装置包括固定于立柱之间的两块X轴托板，所述X轴托板与底座相互平行，所述X轴托板一侧固定安装有垂直于底座的X轴底板，所述X轴底板一端固定安装有X轴电机安装板，所述X轴电机安装板远离X轴底板的一侧设有X轴电机，所述X轴电机通过X轴联轴器连接有X轴丝杠，所述X轴丝杠贯穿X轴电机安装板，所述X轴底板靠近X轴丝杠两侧固定安装有X轴导轨，所述X轴导轨上滑动连接有X轴滑块，所述X轴丝杠上安装有X轴螺母，所述X轴螺母上固定安装有Z轴位移装置，所述Z轴位移装置上安装有旋铆机。

通过采用上述技术方案，X轴电机运转，带动X轴丝杠旋转，位于X轴丝杠上的X轴螺母带动旋铆机在X轴方向上发生位移，从而通过X轴位移装置及Y轴位移装置，实现了对工件X轴及Y轴方向进行铆接。

进一步设置：所述两块X轴托板之间固定安装有X轴加强板，所述X轴加强板垂直于X轴托板，所述X轴加强板与X轴底板固定连接。

通过采用上述技术方案，固定于X轴托板之间的X轴加强板增加了X轴托板的稳定性，从而提高了X轴位移装置整体结构的稳定性。

进一步设置：所述Z轴位移装置包括与X轴螺母固定连接的Z轴底板，所述Z轴底板与X轴滑块固定连接，所述Z轴底板垂直于底座，所述Z轴底板远离底座的一端固定安装有固定板，所述固定板远离Z轴底板的一面设有转动块，所述转动块靠近固定板的一端固定连接有Z轴丝杠，所述Z轴丝杠贯穿固定板，所述Z轴底板靠近固定板两侧固定安装有Z轴导轨，所述Z轴导轨上滑动连接有Z轴滑块，所述Z轴丝杠上安装有Z轴螺母，所述Z轴螺母上固定安装有Z轴安装板，所述Z轴安装板还与Z轴滑块固定连接，所述Z轴安装板上沿竖直方向固定安装有旋铆机。

通过采用上述技术方案，旋转转动块，带动Z轴丝杠旋转，位于Z轴丝杠上的Z轴螺母带动旋铆机在Z轴方向上发生位移，从而根据工件的厚度，调节选铆接到工件的高度。

进一步设置：所述转动块顶部设有内六角状的凹槽。

通过采用上述技术方案，将内六角扳手嵌入内六角状的凹槽中，利用内六角扳手旋转转动块，从而对旋铆机的高度进行微调。

进一步设置：所述工作台上固定安装有夹具底座，所述夹具底座上固定安装有工件挡块。

通过采用上述技术方案，将工件放置在夹具底座上，工件挡块抵挡工件的位移，从而对工件的初始位置进行设定。

进一步设置：所述夹具底座上设有对准装置，所述对准装置包括固定于夹具底座上的红外发射管、固定于旋铆机一侧的红外接收管、位于立柱上的开关、位于立柱上的蜂鸣器及指示灯，所述红外发射管、红外接收管及开关通过红外感应电路与蜂鸣器及指示灯电连接。

通过采用上述技术方案，将工件放置在夹具底座上之后，需要进行初始对准，打开开关，红外感应电路导通，当红外发射管与红外接收管具有位置偏差时，蜂鸣器会长时间发声，指示灯也会长时间点亮，即表明旋铆机和工件的位置出现偏差，当红外发射管与红外接收管对准时，蜂鸣器停止发声，指示灯熄灭，即表明旋铆机和工件的位置已对准，在初始位置对准之后，断开开关，对准装置停止工作，在铆接过程中，红外发射管与红外接收管会由于工作台及旋铆机的位移出现位置偏差，避免了蜂鸣器长时间发声，造成噪音干扰。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过Y轴位移装置、X轴位移装置实现对工件与旋铆机之间的位置调节，从而实现多点铆接；利用Z轴位移装置，实现对旋铆机到工件高度的微调；利用对准装置对工件的初始位置进行对准。

附图说明

图1是三自由度的自动旋铆机的整体结构示意图；

图2是图1中A处结构放大示意图；

图3是三自由度的自动旋铆机的侧视图；

图4是三自由度的自动旋铆机用于显示Y轴位移装置的结构示意图；

图5是图4中B处结构放大示意图；

图6是三自由度的自动旋铆机用于显示X、Z轴位移装置的结构示意图；

图7是三自由度的自动旋铆机用于显示X、Z轴位移装置的结构示意图。

图中，1、框架；2、底座；3、Y轴位移装置；301、Y轴电机底座；302、Y轴电机；303、Y轴联轴器；304、Y轴丝杠；305、Y轴螺母；306、Y轴导轨；307、Y轴滑块；308、Y轴轴承座；309、Y轴轴承；310、Y轴轴承盖；4、工作台底板；5、工作台；6、立柱；7、X轴位移装置；701、X轴托板；702、X轴底板；703、X轴电机安装板；704、X轴电机；705、X轴联轴器；706、X轴丝杠；707、X轴导轨；708、X轴滑块；709、X轴螺母；710、X轴加强板；711、X轴轴承座；712、X轴轴承；713、X轴轴承盖；8、旋铆机；9、挡板；10、Z轴位移装置；1001、Z轴底板；1002、固定板；1003、转动块；1004、Z轴丝杠；1005、Z轴导轨；1006、Z轴滑块；1007、Z轴螺母；1008、Z轴安装板；1009、凹槽；1010、Z轴轴承；11、夹具底座；12、工件挡块；13、对准装置；131、红外发射管；132、红外接收管；133、开关；134、蜂鸣器；135、指示灯。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种三自由度的自动旋铆机，如图1所示，包括框架1，框架1上固定安装有底座2，底座2上固定安装有Y轴位移装置3。

如图3、图4及图5所示，Y轴位移装置3包括位于底座2一端的Y轴电机底座301，Y轴电机底座301远离底座2的一侧设有Y轴电机302，Y轴电机302为伺服电机，利用伺服电机驱动具有节能省电的效果，且其具有精确速度控制，精确位置控制及精确推力控制，Y轴电机302的出口贯穿Y轴电机底座301连接有Y轴联轴器303，Y轴联轴器303远离Y轴电机302的一端设有两个Y轴轴承座308，Y轴轴承座308分别位于底座2两端，Y轴轴承座308内设有Y轴轴承309，Y轴联轴器303远离Y轴电机302的一端连接有Y轴丝杠304，Y轴丝杠304贯穿Y轴轴承座308，并且通过Y轴轴承309与Y轴轴承座308转动连接，Y轴轴承座308靠近Y轴丝杠304的两侧设有Y轴轴承盖310，Y轴轴承盖310能阻止灰尘侵入Y轴轴承座308；底座2上固定安装有Y轴导轨306，Y轴导轨306位于Y轴丝杠304两侧，Y轴导轨306与Y轴丝杠304相互平行，Y轴导轨306上滑动连接有Y轴滑块307，Y轴丝杠304上安装有Y轴螺母305，Y轴滑块307与Y轴螺母305上固定安装有工作台底板4。

如图2、图3及图4所示，工作台底板4上固定安装有工作台5，工作台5上固定安装有夹具底座2，夹具底座2用于放置工件，夹具底座2上固定安装有工件挡块，工件挡块抵挡工件的位移，从而对工件的初始位置进行限定；底座2靠近Y轴丝杠304两端固定安装有挡板，挡板用于阻止工作台5的位移，在工作台5抵触到挡板时，就无法继续移动，从而工作台5进行限位。

如图6及图7所示，底座2两侧沿竖直方向固定安装有立柱6，立柱6共有两根，位于底座靠近Y轴电机704的一端，立柱6上固定安装有X轴位移装置7，X轴位移装置7包括固定于立柱6之间的两块X轴托板701，X轴托板701与底座2相互平行，两块X轴托板701之间固定安装有X轴加强板710，X轴加强板710垂直于X轴托板701，X轴加强板710与X轴底板702固定连接，X轴加强板710增加了X轴托板701的稳定性，X轴托板701靠近底座2的一侧固定安装有X轴底板702，X轴底板702垂直于底座2，X轴底板702一端固定安装有X轴电机安装板703，X轴电机安装板703远离X轴底板702的一侧设有X轴电机704，X轴电机704为伺服电机，X轴电机704通过X轴联轴器705连接有X轴丝杠706，X轴丝杠706贯穿X轴电机安装板703，X轴丝杠706两端设有X轴轴承座711，X轴轴承座711内设有X轴轴承712，X轴丝杠706贯穿X轴轴承座711，X轴丝杠706通过X轴轴承712与X轴轴承座711转动连接，X轴轴承座711靠近X轴丝杠706的两侧设有X轴轴承盖713；X轴底板702靠近X轴丝杠706两侧固定安装有X轴导轨707，X轴丝杠706位于X轴底板702中部，X轴导轨707位于X轴底板702两侧，X轴导轨707上滑动连接有X轴滑块708，X轴丝杠706上安装有X轴螺母709，X轴螺母709及X轴滑块708上固定安装有Z轴位移装置10。

如图1、图6及图7所示，Z轴位移装置10包括与X轴螺母709及X轴滑块708固定连接的Z轴底板1001，Z轴底板1001垂直于底座2，Z轴底板1001远离底座的一端固定安装有固定板1002，固定板1002远离底座的一面设有转动块1003，转动块1003顶部设有内六角状的凹槽1009，利用内六角扳手带动转动块1003旋转，进行微调，转动块1003靠近固定板1002的一端固定连接有Z轴丝杠1004，Z轴丝杠1004贯穿固定板1002，固定板1002内设有Z轴轴承1010，Z轴丝杠1004通过Z轴轴承1010与固定板1002转动连接，Z轴底板1001靠近固定板1002两侧固定安装有Z轴导轨1005，Z轴导轨1005上滑动连接有Z轴滑块1006，Z轴丝杠1004上安装有Z轴螺母1007，Z轴螺母1007及Z轴安装板1008上固定安装有Z轴安装板1008，Z轴安装板1008上沿竖直方向固定安装有旋铆机8。

如图1及图2所示，旋铆机8上设有对准装置13，对准装置13包括固定于旋铆机8一侧的红外接收管132、固定于夹具底座11上的红外发射管131、位于立柱上的开关133、位于立柱上的蜂鸣器134及指示灯135，红外接收管132到选铆接中心点的距离与红外发射管131到夹具底座11的中心点的距离相等，当旋铆机8与夹具底座11中心点想对准时，红外发射管131与红外接收管132也处于对准状态，红外发射管131、红外接收管132及开关133通过红外感应电路与蜂鸣器134及指示灯135电连接。

其主要工作原理为：将工件放置在夹具底座11上，工件挡块12抵挡工件的位移，打开开关133，进行初始对准，红外感应电路导通，在红外发射管131与红外接收管132具有位置偏差时，蜂鸣器134会长时间发声，指示灯135也会长时间点亮，即表明旋铆机8和工件的位置出现偏差，在红外发射管131与红外接收管132对准时，蜂鸣器134停止发声，指示灯135熄灭，即表明旋铆机8和工件的初始位置已对准，断开开关133；将内六角扳手嵌入转动块1003的内六角状凹槽1009中，旋转内六角扳手，带动Z轴丝杠1004旋转，位于Z轴丝杠1004上的Z轴螺母1007带动旋铆机8在Z轴方向上发生位移，从而根据工件的厚度，调节选铆接到工件的高度，实现了对旋铆机8的高度进行微调；Y轴电机302运转，带动Y轴丝杠304旋转，位于Y轴丝杠304上的Y轴螺母305发生位移，Y轴螺母305带动工作台底板4及工作台5在Y轴上发生前后位移，X轴电机704运转，带动X轴丝杠706旋转，位于X轴丝杠706上的X轴螺母709带动旋铆机8在X轴方向上发生位移，从而通过X轴位移装置7及Y轴位移装置10，对工件与旋铆机8进行横向及纵向的相对位移，位移到需要铆接的位置后，旋铆机8工作，实现了对工件X轴及Y轴方向进行铆接。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种三自由度的自动旋铆机，包括框架（1），其特征在于：所述框架（1）上固定安装有底座（2），所述底座（2）上固定安装有Y轴位移装置（3），Y轴位移装置（3）包括位于底座（2）一端的Y轴电机底座（301），所述Y轴电机底座（301）一侧设有Y轴电机（302），所述Y轴电机（302）的出口贯穿Y轴电机底座（301）连接有Y轴联轴器（303），所述Y轴联轴器（303）远离Y轴电机（302）的一端连接有Y轴丝杠（304），所述Y轴丝杠（304）上安装有Y轴螺母（305），所述Y轴螺母（305）上固定安装有工作台底板（4），所述工作台底板（4）上固定安装有工作台（5），所述底座（2）两侧沿竖直方向固定安装有立柱（6），所述立柱（6）之间通过X轴位移装置（7）固定安装有旋铆机（8）。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述Y轴位移装置（3）还包括固定于底座（2）上的Y轴导轨（306），所述Y轴导轨（306）位于Y轴丝杠（304）两侧，所述Y轴导轨（306）与Y轴丝杠（304）相互平行，所述Y轴导轨（306）上滑动连接有Y轴滑块（307），所述Y轴滑块（307）顶部与工作台底板（4）底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述底座（2）靠近Y轴丝杠（304）两端固定安装有挡板（9）。

4.根据权利要求1所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述X轴位移装置（7）包括固定于立柱（6）之间的两块X轴托板（701），所述X轴托板（701）与底座（2）相互平行，所述X轴托板（701）一侧固定安装有垂直于底座（2）的X轴底板（702），所述X轴底板（702）一端固定安装有X轴电机安装板（703），所述X轴电机安装板（703）远离X轴底板（702）的一侧设有X轴电机（704），所述X轴电机（704）通过X轴联轴器（705）连接有X轴丝杠（706），所述X轴丝杠（706）贯穿X轴电机安装板（703），所述X轴底板（702）靠近X轴丝杠（706）两侧固定安装有X轴导轨（707），所述X轴导轨（707）上滑动连接有X轴滑块（708），所述X轴丝杠（706）上安装有X轴螺母（709），所述X轴螺母（709）上固定安装有Z轴位移装置（10），所述Z轴位移装置（10）上安装有旋铆机（8）。

5.根据权利要求4所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述两块X轴托板（701）之间固定安装有X轴加强板（710），所述X轴加强板（710）垂直于X轴托板（701），所述X轴加强板（710）与X轴底板（702）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述Z轴位移装置（10）包括与X轴螺母（709）固定连接的Z轴底板（1001），所述Z轴底板（1001）与X轴滑块（708）固定连接，所述Z轴底板（1001）垂直于底座（2），所述Z轴底板（1001）远离底座（2）的一端固定安装有固定板（1002），所述固定板（1002）远离Z轴底板（1001）的一面设有转动块（1003），所述转动块（1003）靠近固定板（1002）的一端固定连接有Z轴丝杠（1004），所述Z轴丝杠（1004）贯穿固定板（1002），所述Z轴底板（1001）靠近固定板（1002）两侧固定安装有Z轴导轨（1005），所述Z轴导轨（1005）上滑动连接有Z轴滑块（1006），所述Z轴丝杠（1004）上安装有Z轴螺母（1007），所述Z轴螺母（1007）上固定安装有Z轴安装板（1008），所述Z轴安装板（1008）还与Z轴滑块（1006）固定连接，所述Z轴安装板（1008）上沿竖直方向固定安装有旋铆机（8）。

7.根据权利要求6所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述转动块（1003）顶部设有内六角状的凹槽（1009）。

8.根据权利要求1所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述工作台（5）上固定安装有夹具底座（11），所述夹具底座（11）上固定安装有工件挡块（12）。

9.根据权利要求8所述的一种三自由度的自动旋铆机，其特征在于：所述夹具底座（11）上设有对准装置（13），所述对准装置（13）包括固定于夹具底座（11）上的红外发射管（131）、固定于旋铆机（8）一侧的红外接收管（132）、位于立柱（6）上的开关（133）、位于立柱（6）上的蜂鸣器（134）及指示灯（135），所述红外发射管（131）、红外接收管（132）及开关（133）通过红外感应电路与蜂鸣器（134）及指示灯（135）电连接。