CN209716352U - 一种铆接机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铆接机械臂，包括机械臂底座、操作臂以及铆接机构，所述铆接机构通过第一旋转机构安装在操作臂一端，操作臂另一端通过第二旋转机构连接机械臂底座；所述铆接机构包括壳体，壳体通过所述第一旋转机构连接在所述操作臂上，壳体内设有推动机构和驱动推动机构的动力源，壳体下方链接铆接压头；铆接压头内设有一条笔直的通孔，所述通孔的下端开口正对一个砧板，推动机构在动力源驱动下进出所述通孔；所述通孔的侧壁，通过一个侧面开口连通一个铆钉通道，铆钉通道侧壁连接高压气管道或气缸；其中，所述高压气管管道开口朝向侧面开口或所述气缸驱动轴穿过铆钉管道侧壁指向侧面开口。本实用新型所公开的铆接机械臂，灵活性高，结构简单可靠，容易调整和维护。

Description

一种铆接机械臂

技术领域

本实用新型涉及铆接技术领域，尤其涉及的是一种铆接机械臂。

背景技术

铆接，即利用铆钉将两个或两个以上的待铆接件(一般为板材或型材)连接在一起的一种不可拆卸的静联接，实心铆钉联接多用于受力大的金属零件的联接，空心铆钉联接用于受力较小的薄板或非金属零件的联接。

铆钉，一般包括钉头和钉杆，其中，钉头的直径大于钉杆的直径，对钉头的击打或压迫下，钉杆的端部穿过钉孔并露出，接触铆模(砧板)并发生挤压变形，铆钉变形后，与底层材料形成锁扣(镦头)，从正反两面，将待铆接件夹合固定连接。

工业机器人(机械臂)的出现，让很多工作变得更加简单，因此，提供一种用于铆接工作的铆接机械臂是所受欢迎的。

实用新型内容

鉴于机械臂对铆接工作的重要性，本实用新型提供了一种铆接机械臂。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开了一种铆接机械臂，包括机械臂底座、操作臂以及铆接机构，所述铆接机构通过第一旋转机构安装在操作臂一端，操作臂另一端通过第二旋转机构连接机械臂底座；其中，第一旋转机构供铆接机构在二维平面内旋转，第二旋转机构供操作臂至少在另一二维平面内旋转，两个二维平面垂直。

在一种优选实施例中，所述第二旋转机构为万向旋转机构。

在一种优选实施例中，所述操作臂包括依次连接的两个或更多个操作臂单元，相连的操作臂单元之间通过万向旋转机构连接。

优选地，所述壳体外壁设有安装板，安装板上设有控制开关，控制开关包括气体通道开关，气体通道开关一端连通气泵，另一端通过气管连通铆钉通道侧壁或铆钉通道侧壁的气缸。

更优选地，所述安装板上设有气体通道开关控制器，用于控制气体通道开关的工作状态。

所述操作臂表面固定有高压气输送管固定板，高压气输送管固定板设有至少两个固定环，高压气输送管穿过所设固定环。

更优选地，所述高压气输送管固定板位于最接近铆接机构的操作臂单元表面。

更优选地，所述气体通道开关一端通过所述高压气输送管连接到气泵。

其中，所述铆接机构包括壳体，壳体通过所述第一旋转机构连接在所述操作臂上，壳体内设有推动机构和驱动推动机构的动力源，壳体下方链接铆接压头；铆接压头内设有一条笔直的通孔，所述通孔的下端开口正对一个砧板，推动机构在动力源驱动下进出所述通孔；

所述通孔的侧壁，通过一个侧面开口连通一个铆钉通道，铆钉通道侧壁连接高压气管道或气缸；其中，所述高压气管管道开口朝向侧面开口或所述气缸驱动轴穿过铆钉管道侧壁指向侧面开口。

优选地，所述铆钉通道的通道截面为凸字型，包括上部的宽部和下部的窄部；所述侧面开口为凸字型，包括上部的宽部和下部的窄部，铆钉通道的宽部与侧面开口的宽部连通，铆钉通道的窄部与侧面开口的窄部连通。

优选地，推动机构包括滚轴丝杆和推杆，动力源驱动滚轴丝杆上下往复运动，所述滚轴丝杆连接并向下方推动所述推杆的近端，所述推杆的远端伸入通孔中。

优选地，所述动力源为汽缸或油压系统或电机。

优选地，所述推杆设置于一个固定套中上下运动，所述固定套与所述机架固定设置，所述固定套的中轴延长线通过所述通孔的中心轴。

优选地，所述铆接压头包括一个滑筒，压头本体一端插入滑筒并可沿滑筒上下滑动，所述动力源提供第二驱动力驱动所述压头本体的滑动。

优选地，所述铆接压头包括C型支架，所述C型支架第一端设有穿孔，压头本体穿过所述第一端的穿孔连接到动力源的驱动部，所述砧板设于所述C型支架的第二端。C型支架第一端固定在机架上。

优选地，动力源的驱动部包括旋转螺杆或齿轮，滚轴丝杆通过螺纹与旋转螺杆或齿轮啮合，从而受旋转螺杆或齿轮驱动而上下运动；或者滚轴丝杆通过皮带与旋转螺杆连接，受旋转螺杆驱动而上下运动。

优选地，所述铆钉通道包括横向铆钉通道、与铆钉通道相连的供钉铆钉通道，横向铆钉通道一端连接侧面开口，另一端连接高压气管道或气缸。

优选地，所述砧板设有凹槽，凹槽正对所述通孔。

优选地，所述通孔设有上下方向延伸的条形孔。

更优选地，所述推杆表面设有伸入到条形孔内的凸起部。

本实用新型所提供的一种铆接机械臂，通过一个万向支架可旋转地连接一个铆接机构，所述万向支架通过所述底座、所述第一支架和所述第二支架之间的旋转或摆动，以及连接于所述第二支架的末端的所述铆接机构的旋转，可以保证所述铆接机构能够被调整为任意角度，从而可以保证总是以与待铆接件上的钉孔相正对的角度压入铆钉。本实用新型所公开的铆接机械臂，灵活性高，结构简单可靠，容易调整和维护。

附图说明

图1是本实用新型的铆接机械臂的结构示意图。

图2是本实用新型的铆接机构的结构示意图。

图3是本实用新型的C型支架的结构剖示图。

图4是本实用新型的铆接压头的结构放大图。

图中，1.机架、11.C型支架、12.滑筒、2.动力源、3.推杆、31.固定套、 32.膨大部、33.凸起部、4.铆钉、41.钉头、42.钉柱、5.铆接压头、51.通孔、52. 砧板、57.条形孔、6.待铆接件、7.铆钉通道、71.宽部通道、72.窄部通道、73. 横向铆钉通道、74.供钉铆钉通道、8.穿孔、9.控制板、10.固定座、20.机械臂底座、30.第一操作臂、40.第二操作臂、50.铆接机构。

具体实施方式

本实用新型提供一种铆接机械臂，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本申请所公开的一种铆接机械臂，总体结构如图1所示，包括一个铆接机构 50，所述铆接机构50包括一个机架1。所述铆接机构50通过所述机架1连接于一个操作臂的末端。操作臂包括依次连接的第一操作臂30、第二操作臂40，第一操作臂30另一端通过万向旋转部件连接机械臂底座20，机械臂底座20下方为固定座10。第一操作臂30和第二操作臂40之间通过万向旋转部件连接。

通过调整各个所述万向旋转部件的角度，可以将所述铆接机构50指向任意一个角度，移动至任意一个位置，从而大大增加所述铆接机构50的灵活性，适应更多的实际工作需要。

所述机械臂底座20的顶部与一个第一操作臂30可上下摆动地连接。具体的连接方案可以为，例如，在所述机械臂底座20的顶部设置一个嵌入部，相应地，在所述第一操作臂30的底部设置一个凹槽，所述嵌入部插入所述凹槽中，通过一个螺栓加以连接，并可绕所述螺栓转动，从而所述机械臂底座20和所述第一操作臂30、可上下摆动地连接在一起。

在一个更佳的实施例中，还可以增加一个第二操作臂40，以类似的方式，可摆动地连接于所述第一操作臂30的末端，或者为上下摆动，或者为左右摆动，以进一步增加铆接机构50可到达的范围。

第二操作臂40另一端通过旋转部件连接机架1，该旋转部件可以是仅限于使机架在垂直平面内转动，或者也可以是万向旋转部件。例如，所述铆接机构 50的机架1嵌入至一个可旋转的球型接头中，而所述球型接头则套合于或嵌入至第二操作臂40的末端。故而通过所述球型接头，允许所述铆接机构50在到达待铆接件6后，还可以调整角度，以保持与待铆接件6相正对，从而适应各自角度的待铆接件。

所述铆接机构的总体结构如图2所示，所述铆接机构50包括壳体，在所述壳体上端设置一个动力源2，提供动力，推动滚轴丝杆往复运动；具体地，所述动力源2可以为提供滚轴丝杆直线运动的汽缸或油压系统，也可以为一台电机，例如一台直线电机，或一台旋转电机、配合齿条齿轮机构、驱动滚轴丝杆实现直线往复运动。所述动力源2优选为汽缸或油压系统，以提供较大的瞬时爆炸动力，方便实现铆接。或者，滚轴丝杆通过皮带连接动力源的旋转螺杆。

所述滚轴丝杆与一根推杆3相连接，推拉所述推杆3作往复运动。具体地，所述推杆3通过其近端，即图2中推杆3的上端，与所述滚轴丝杆相连接。

所述机架1的另一端设置一个直立放置的C型支架11，如图3的剖视图所示，所述C型支架11包括两个端面，分别设置有一个铆接压头5和一个砧板 52，所述铆接压头5包括一个笔直的通孔51，所述通孔51的远端开口，即图中的下端开口，正对所述砧板52的中部。而待铆合使用的一个铆钉4，就以钉头41在上，钉柱42在下的姿势，直立于所述通孔51中。

在一个更佳的实施例中，所述C型支架11的一个端面，即图3中的上端面，固定设置一个滑筒12，所述铆接压头5的一端插入所述滑筒12中，并可在所述滑筒12内沿轴向滑动，即图3中的上下方向滑动。从而可以调整所述铆接压头 5与所述待铆接件6之间的距离，以保证所述通孔51的远端开口中的铆钉4可以对准所述钉孔61；并且，在开始击打所述铆钉4时，首先需要通过滑动所述铆接压头5，将所述铆钉4的钉柱42的末端挨近所述待铆接件6。而所述铆接压头5作滑动的动力来自于所述动力源2所提供第二驱动力。

如图3所示，所述推杆3的远端，即远离所述动力源2的一端，从所述通孔51的近端开口、伸入所述通孔51中，并停留于所述通孔51的侧壁上的一个侧面开口的上方。

在本实用新型申请中，所述近端是指接近所述动力源2的一端，所述远端是指远离所述动力源2的一端。

所述通孔51的侧壁，通过所述侧面开口与一个铆钉通道7相连接，具体地，如图4所示，所述铆钉通道7的通道截面为凸字型，包括宽部通道71和窄部通道72，分别适配和容纳一个铆钉4的钉头41和钉柱42。

并且，所述铆钉通道7包括横向铆钉通道73、和与所述横向铆钉通道73相连的供钉铆钉通道74，其中，所述横向铆钉通道73的一端连接至所述侧面开口，而另一端的管壁上设有一个穿孔8，一个驱动机构通过所述穿孔8、可以推动在所述横向铆钉通道73中的铆钉4继续前进，具体地，所述驱动机构可以为一个伸入或开口于所述穿孔8的高压气管或一个活塞伸入所述穿孔8的气缸。

因为本实用新型所公开的铆接机械臂，在铆接一个待铆接件6时，是使用所述推杆3的远端来击打所述铆钉4的，故而，必须要保证所述推杆3的运动方向与所述铆钉4的轴向保持一致，而这在一个优选的实施例中，可以通过设置一个固定套31来完成。具体地，如图2所示，所述推杆3设置于所述固定套31 中沿轴向运动，即所述固定套31的内径与所述推杆3的外径为略松配合。而所述固定套31固定设置在所述机架1上，并位于所述C型支架11与所述动力源 2之间，并且，所述固定套31的中轴延长线通过所述通孔51的中心轴，故所述固定套31的远端开口也垂直正对所述砧板52的平面中心。从而确保了所述推杆3只能上下运动，击打所述铆钉4。

在一个更佳的实施例中，如图4所示，所述推杆3的远端设为膨大部32，从而更佳地接触和击打所述钉头41，尤其是考虑到所述钉头41可能为半球形等结构，容易使得所述推杆3的远端在击打时滑偏。

考虑到所述推杆3对所述铆钉4的击打力度，通常会比较大，故而为了保护的目的，或者仅仅为了观察的目的，在一个更佳的实施例中，在所述通孔51的侧壁上开有一条沿轴向延伸的条形孔57。并且，出于限制所述推杆3沿轴向移动的幅度的目的，在所述推杆3的表面还设有伸入到所述条形孔57内的凸起部 33。从而可以通过所述条形孔57的开口长度设置，对所述推杆3的运动幅度加以限制。

并且，在一个更佳的实施例中，如图2所示，所述机架1还固定连接一个控制板，所述控制板上设置有各个相关的控制开关，包括高压气体通断开关和/或电路控制开关，用于相应地分别控制高压气体的通断和电路的通断，从而可以将所有的开关相对集中地设置在一起，便于操作和控制。

所述第二操作臂40表面固定有高压气输送管固定板，高压气输送管固定板设有至少两个固定环，高压气输送管穿过所设固定环。气体通道开关一端通过所述高压气输送管连接到气泵。

综上所述，本实用新型所提供的一种铆接机械臂，通过一个万向支架可旋转地连接一个铆接机构50，机械臂可旋转或摆动，连接于所述机械臂末端的所述铆接机构50也可以旋转或摆动，可以保证所述铆接机构50能够被调整为任意角度，从而保证总是以与待铆接件6相正对的角度压入铆钉。本实用新型所公开的铆接机械臂，灵活性高，结构简单可靠，容易调整和维护。

所述壳体外壁设有安装板，安装板上设有控制开关，控制开关包括气体通道开关，气体通道开关一端连通气泵，另一端通过气管连通铆钉通道侧壁或铆钉通道侧壁的气缸，如图4所示，铆钉通道7包括供钉铆钉通道74以及横向铆钉通道73，横向铆钉通道74连通到铆接压头5的通孔内。铆钉通道7截面为凸字形，宽部通道71、窄部通道72的设计用于配合铆钉形状，铆钉的头部沿宽部通道 71运动，顶部沿窄部通道72运动。横向铆钉通道74远离铆接压头的地方，设有气管连接口8，气体通道开关另一端的气管连接到该气管连接口8，用于提供高压气体，驱动此处的气缸或者直接用高压气流驱动横向铆钉通道74内的铆钉。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种铆接机械臂，其特征在于，包括机械臂底座、操作臂以及铆接机构，所述铆接机构通过第一旋转机构安装在操作臂一端，操作臂另一端通过第二旋转机构连接机械臂底座；其中，第一旋转机构供铆接机构在二维平面内旋转，第二旋转机构供操作臂至少在另一二维平面内旋转，两个二维平面垂直；

其中，所述铆接机构包括壳体，壳体通过所述第一旋转机构连接在所述操作臂上，壳体内设有推动机构和驱动推动机构的动力源，壳体下方链接铆接压头；铆接压头内设有一条笔直的通孔，所述通孔的下端开口正对一个砧板，推动机构在动力源驱动下进出所述通孔；

所述通孔的侧壁，通过一个侧面开口连通一个铆钉通道，铆钉通道侧壁连接高压气管道或气缸；其中，所述高压气管管道开口朝向侧面开口或所述气缸驱动轴穿过铆钉管道侧壁指向侧面开口。

2.根据权利要求1所述的铆接机械臂，其特征在于，所述第二旋转机构为万向旋转机构。

3.根据权利要求1所述的铆接机械臂，其特征在于，所述操作臂包括依次连接的两个或更多个操作臂单元，相连的操作臂单元之间通过万向旋转机构连接。

4.根据权利要求1所述的铆接机械臂，其特征在于，所述壳体外壁设有安装板，安装板上设有控制开关，控制开关包括气体通道开关，气体通道开关一端连通气泵，另一端通过气管连通铆钉通道侧壁或铆钉通道侧壁的气缸。

5.根据权利要求4所述的铆接机械臂，其特征在于，所述安装板上设有气体通道开关控制器，用于控制气体通道开关的工作状态。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的铆接机械臂，其特征在于，所述操作臂表面固定有高压气输送管固定板，高压气输送管固定板设有至少两个固定环，高压气输送管穿过所设固定环。

7.根据权利要求6所述的铆接机械臂，其特征在于，所述高压气输送管固定板位于最接近铆接机构的操作臂单元表面。

8.根据权利要求6所述的铆接机械臂，其特征在于，气体通道开关一端通过所述高压气输送管连接到气泵。

9.根据权利要求1所述的铆接机械臂，其特征在于，所述铆接压头包括一个滑筒，压头本体一端插入滑筒并可沿滑筒上下滑动，所述动力源提供第二驱动力驱动所述压头本体的滑动。

10.根据权利要求1所述的铆接机械臂，其特征在于，所述铆接压头包括C型支架，所述C型支架第一端设有穿孔，压头本体穿过所述第一端的穿孔连接到动力源的驱动部，所述砧板设于所述C型支架的第二端；C型支架第一端固定在机架上。