CN215357150U - 微型螺母自动铆接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了微型螺母自动铆接装置，包括机架，机架上配置有托料轨道、螺母供料机和四轴机械手；托料轨道与产品料带相配合；托料轨道能够按照固定步距拉料；四轴机械手用于将铆螺母从螺母供料机转移至产品料带上；托料轨道的上方设有铆接工站，铆接工站包括能够上下移动的压板，压板能够与产品料带相配合。本实用新型实现了微型螺母自动化铆接，取代了传统的手工摆料，减少设备及人员的投入，简化产品制程，避免过长的生产流程和产生异常，最终实现从原材到产品的完全自动化生产。

Description

微型螺母自动铆接装置

技术领域

本实用新型涉及铆接工艺技术领域，特别涉及微型螺母自动铆接装置。

背景技术

常用的压铆铆接件一般可分为4大类：压铆螺母类、压铆螺母柱类、压铆销钉类以及面板螺丝(弹簧螺丝)类。

压铆螺母又叫铆螺母，自扣紧螺母，是应用于薄板或钣金上的一种螺母，外形呈圆形，一端带有压花齿及导向槽。其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔位，一般而言预置孔的孔径略小于压铆螺母的压花齿，通过压力使压铆螺母的花齿挤入板内使预置孔的的周边产生塑性变形，变形物被挤入导向槽，从而产生锁紧的效果。

压铆螺母柱具有盲孔或通孔螺纹用于间隔或叠式机壳、电路板或零件，对接合器的安装提供经济有效的解决办法，安装迅速，每一个接合器可取代多达10个零散的硬件。压铆螺母柱实现了距离范围的长度保证，大大简化了装配过程，并加快装配式间距面板和配件的生产进度。

压铆销钉具有圆形和六角两种，外螺纹用于薄片，使PCB板或零件迅速地滑动到位，在取出时只需将其滑动到板的侧面即可取出，可满足在定位、旋转中心和直线对准等多方面的应用。压铆销钉是一种安装快速可靠，只需简单压铆便可实现的特种螺钉，他适用于钢、不锈钢、铜、铝合金板材等，在一定程度上超过了传统的焊接方式。

面板螺丝是一种具有瘫弹簧的螺顶面板紧固件，可用于安装PCB板。可以快速连接和松脱，使用可靠方便。

微型螺母是一种尺寸微小的铆螺母，在微型螺母的铆接工艺中，微型螺母的装配过程往往占用很大的辅助时间。通常采用手动摆料的方式将微型螺母摆放到冲压工件上，然后再送入铆接工站进行压铆，不仅加大了工人的劳动强度和时间而且效率十分低下，运营成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种微型螺母自动铆接装置，能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。

根据本实用新型的一个方面，提供了微型螺母自动铆接装置，包括机架，机架上配置有托料轨道、螺母供料机和四轴机械手；

托料轨道与产品料带相配合；托料轨道能够按照固定步距拉料；

四轴机械手用于将螺母从螺母供料机转移至产品料带上；

托料轨道的上方设有铆接工站，铆接工站包括能够上下移动的压板，压板能够与产品料带相配合。

本实用新型的有益效果在于，待压铆的产品料带在托料轨道上间歇性传送，采用四轴机械手从螺母供料机中取出铆螺母，并送到产品料带上，经过铆接工站进行压铆紧固。将螺母供料机与产品料带加工线连接，可以实现微型铆螺母与产品加工的连线生产，减少产品在生产过程中的周转环节，简化产品制程，避免过长的生产流程和生产异常，最终实现从原材到产品的完全自动化生产。本实用新型实现了微型螺母自动化铆接，取代了传统的手工摆料，减少设备及人员的投入，可大幅提高生产效率，降低人工成本。

在一些实施方式中，托料轨道与拉料单元相配合；拉料单元包括伺服电机、第一导轨和滑板，第一导轨与托料轨道平行设置；滑板设于第一导轨上，伺服电机能够驱动滑板沿第一导轨按照固定步距往返运动；

滑板上设有上下相对设置的夹板，夹板能够对产品料带的边缘进行抓取或释放。

其有益效果在于，通过拉料单元对产品料带按照固定步距进行间歇性的拉料，在产品料带的传送过程中即可完成微型铆螺母压铆工作，提高工作效率。

在一些实施方式中，托料轨道的上方还配置有水平设置的导向板，产品料带经过导向板后进入铆接工站；

导向板上设有导向槽，四轴机械手能够将铆螺母从螺母供料机转移至导向槽内；导向槽的底部设有定位通孔，铆螺母能够穿过定位通孔并掉落在产品料带上。

其有益效果在于，通过导向板可以提高压铆的精度。根据产品种类的不同，可以在导向板上的不同位置设置导向槽；根据压铆需求，可以调整导向槽内定位通孔的位置以及数量多少，从而满足不同产品的压铆需求，提高铆螺母的定位精度，保证产品质量。

在一些实施方式中，机架上还配置有翻转搬运单元；翻转搬运单元包括翻转组件和移载组件；

翻转组件能够从螺母供料机上提取铆螺母，并将铆螺母翻转180°后转移至移载组件；

移载组件能够将翻转后的铆螺母从翻转组件转移至托料轨道上的产品料带。

其有益效果在于，螺母供料机提供的铆螺母一般为法兰面朝上，适用于从上向下进行压铆。通过翻转搬运单元可以将铆螺母翻转，使法兰面朝下，便于从由向上进行进行铆接。翻转组件用于翻转铆螺母，移载组件用于将螺母传送至托料轨道与产品料带配合。

在一些实施方式中，翻转组件包括伺服电机和摇摆杆；

摇摆杆的一端与伺服电机的输出端相连接，摇摆杆的另一端配置有第一限位槽；摇摆杆能够与螺母供料机相配合使铆螺母嵌入第一限位槽内；伺服电机能够驱动摇摆杆在竖直平面翻转180°。

其有益效果在于，通过摇摆杆可以从螺母供料机上提取铆螺母，摇摆杆在伺服电机的驱动下翻转，从而带动铆螺母翻转。第一限位槽对铆螺母起到卡位限定的作用，可以防止铆螺母在翻转过程中掉落。

在一些实施方式中，第一限位槽内安装有磁铁。

其有益效果在于，磁铁有一定的磁性，对于铁质、钢、不锈钢等材质的微型铆螺母有一定的吸附能力，在摇摆杆与螺母供料机相配合时，微型铆螺母可以被磁铁吸附，从而铆螺母随摇摆杆翻转时，可以牢牢固定在第一限位槽内，防止掉落。

在一些实施方式中，移载组件包括伺服电机、第二导轨、载料板和PPU机械手；第二导轨与托料轨道垂直设置；载料板设于第二导轨上，伺服电机能够驱动载料板沿第二导轨往返运动；载料板位于压板的下方；

载料板上配置有第二限位槽，PPU机械手配置有仿形夹爪，仿形夹爪能够将铆螺母从第一限位槽内转移至第二限位槽内。

其有益效果在于，通过PPU机械手可以将铆螺母从摇摆杆转移至载料板上，提高转移铆螺母的精度。载料板在伺服电机的驱动下再将铆螺母转移至铆接工站与产品料带配合。根据产品种类的不同，可以在载料板上的不同位置设置第二限位槽；根据压铆需求，可以调整第二限位槽的位置以及数量多少，从而满足不同产品的压铆需求，提高铆螺母的定位精度，保证产品质量。

在一些实施方式中，铆接工站设有支架，支架包括水平设置的支撑板，支撑板的上方设有下压气缸，压板设于支撑板的下方；压板与下压气缸的输出端相连接。

其有益效果在于，通过下压气缸驱动压板上下移动，进而对产品料带以及其上的铆螺母进行压合，实现压铆紧固的目的。

在一些实施方式中，四轴机械手与视觉检测单元相配合。

其有益效果在于，通过视觉检测单元可以拍照检测防止出现混料、遗漏等不良情况，监测四轴机械手的运作，提高铆螺母从螺母供料机转移至产品料带的精准度，保证产品质量。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的微型螺母自动铆接装置的立体结构示意图；

图2为图1所示微型螺母自动铆接装置的俯视图；

图3为图1所示微型螺母自动铆接装置的拉料单元的结构示意图；

图4为图1所示微型螺母自动铆接装置的导向板的结构示意图；

图5为图1所示微型螺母自动铆接装置的翻转搬运单元的结构示意图；

图6为图5中A部的局部放大图；

图7为图5所示摇摆杆的结构示意图；

图8为图1所示微型螺母自动铆接装置的铆接工站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。

图1～图8示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的微型螺母自动铆接装置。如图所示，该装置包括机架100，机架100上设有从前向后延伸的托料轨道10，产品料带沿托料轨道10传送。托料轨道10上有多个并排设置的辊轴11，辊轴11与产品料带配合。产品料带上设有正向铆接位点以及反向铆接位点。

机架100上还配置有多个螺母供料机20、四轴机械手30、铆接工站和翻转搬运单元60，用于对产品料带进行自动化压铆紧固。

托料轨道10的后方还配置有拉料单元40，拉料单元40配合产品料带可以进行间歇性拉料。

拉料单元40包括伺服电机2、第一导轨41和滑板42；第一导轨41的长度方向与托料轨道10长度方向一致，二者平行设置，便于将待压铆的产品料带从机架100的前端运送至后端。滑板42设在第一导轨41上，伺服电机2的输出端与滑板42相连接。在伺服电机2的驱动下，滑板42可以沿第一导轨41按照固定步距往返运动。

滑板42与连接板43相连接，连接板43的一端与滑板42相连，连接板43的另一端从托料轨道10的辊轴11下方穿过，连接板43的两端分别设有一对上下相对设置的夹板44，夹板44设于托料轨道10的两侧并且夹板44与气缸相连。在气缸的驱动下，成对设置的两个夹板44能够相互靠近或彼此远离。将产品料带的边缘置于上下相对的两个夹板44之间，在气缸的带动下，两个夹板44相互靠近，并将产品料带的边缘紧紧夹在上下两个夹板44之间；然后滑板42在伺服电机2的驱动下从第一导轨41的前端移动至后端，带动夹板44以及产品料带向机架100后方移动。之后，成对设置的两个夹板44在气缸的带动下彼此远离，将产品料带边缘释放；滑板42经过短暂的停留后，在伺服电机2的驱动下从第一导轨41的后端返回至前端，带动两对夹板44返回至起始位置。然后，两对夹板44再次夹取产品料带的边缘，滑板42向第一导轨41的后方移动，开始下一轮的产品料带传送。如此循环，通过拉料单元40与产品料带的配合实现间歇性的拉料。滑板42每一次动作的移动距离为第一导轨41的长度，从而产品料带以第一导轨41长度的为传送步距进行间歇性传送。

机架100上设有三个螺母供料机20，可以持续性的提供微型的铆螺母用于压铆紧固。其中两个螺母供料机20位于托料轨道10前端的左右两侧，还有一个螺母供料机20位于托料轨道10的后端，与拉料单元40在托料轨道10的两侧相对设置。

托料轨道10前端的左右两侧还分别设有一个四轴机械手30，分别与机架100前端的两个螺母供料机20相配合。托料轨道10的前端还有水平设置的导向板50，导向板50设于托料轨道10的正上方。四轴机械手30能够从螺母供料机20上提取铆螺母，并将其转移至托料轨道10上方的的导向板50。

四轴机械手30与视觉检测单元相配合。视觉检测单元包括CCD拍照组件，能够对实时监测四轴机械手30的运作，包括四轴机械手30的取料情况、移送过程以及放料情况。从而可以判别四轴机械手30从螺母供料机20上取出的铆螺母是否符合要求，并追踪四轴机械手30的移动轨迹是否符合正确，直至四轴机械手30的放料位点是否准确，防止发生混料、错位、遗漏等不良情况。

导向板50的上表面设有大小不同的导向槽51，导向槽51的底部设有多个定位通孔52。产品料带在间歇性送料的过程中，能够在导向板50的下方短暂停留。导向槽51能够与产品料带相对，并使定位通孔52与产品料带上的正向铆接位点对齐。四轴机械手30可以将从螺母供料机20上取出的铆螺母转移至导向槽51内的定位通孔52处，铆螺母从定位通孔52掉落至产品料带上的正向铆接位点，便于紧固。

导向槽51的位置、尺寸、数量，以及定位通孔52的位置和数量可以依据产品的压铆需求以及铆螺母的尺寸进行调整，以保证产品质量。

托料轨道10中部的一侧还设有翻转搬运单元60，能够与托料轨道10后端的螺母供料机20相配合，用于翻转、搬运铆螺母。

翻转搬运单元60包括翻转组件和移载组件。其中，翻转组件包括伺服电机2与摇摆杆61。摇摆杆61的一端与伺服电机2的输出端相连，摇摆杆61的另一端配置有第一限位槽62。伺服电机2能够驱动摇摆杆61在竖直平面内往返翻转，摇摆杆61每次翻转180°，随摇摆杆61的翻转，第一限位槽62在朝下与朝上之间切换。

第一限位槽62朝下时，能够与螺母供料机20相配合，将铆螺母卡在第一限位槽62内。随摇摆杆61的翻转，铆螺母也翻转180°。一般的，螺母供料机20提供的铆螺母都是法兰面在上，通过摇摆杆61可以将其翻转180°，使铆螺母的法兰面在下，可以方便由下向上进行铆接紧固。

第一限位槽62内安装有磁铁，可以吸附钢、不锈钢、铁等材质的微型铆螺母，可以保证摇摆杆61在翻转的过程中铆螺母不掉落。

移载组件包括伺服电机2、第二导轨63、载料板64和PPU机械手65。第二导轨63与托料轨道10垂直设置，载料板64设于第二导轨63上。载料板64的上表面设有多个第二限位槽66，PPU机械手65配置有仿形夹爪67，PPU机械手65能够通过仿形夹爪67将随摇摆杆61翻转180°后的铆螺母从第一限位槽62内转移至第二限位槽66内。

载料板64与伺服电机2的输出端相连，伺服电机2能够驱动载料板64沿第二导轨63往返移动。载料板64沿第二导轨63移动，能够进入托料轨道10，从而可以方便翻转后的铆螺母与产品料带配合。

托料轨道10的中部还设有前后并排设置的两个铆接工站，分为第一铆接工站71和第二铆接工站72。其中，第一铆接工站71位于导向板50的后方，第二铆接工站72位于第一铆接工站71的后方，并且第二铆接工站72与移载组件左右并列设置。第二铆接工站72下方的托料轨道10没有设置辊轴11，第二导轨63从托料导轨的外侧一直延伸至托料轨道10的下方。载料板64在产品料带的下方往返运作。

铆接工站设有支架73，支架73的上方有水平设置的支撑板74，支撑板74的上方设有下压气缸75，下压气缸75的输出端与压板76相连接，压板76位于托料轨道10的上方。压板76在下压气缸75的驱动下能够上下移动，压板76向下移动，能够与产品料带相接触。

微型螺母自动铆接装置工作时按住如下程序运作：

待压铆的产品料带间歇性的沿托料轨道10从前向后传送，待正向铆接位点传送至导向板50的下方时拉料单元40暂停拉料。

此时，托料轨道10两侧的四轴机械手30分别从机架100前端的两个螺母供料机20内取出铆螺母，并将其转移至导向槽51内，在导向槽51内的定位通孔52释放铆螺母，铆螺母穿过定位通孔52落入产品料带上的正向铆接位点。

然后，拉料单元40再次启动拉料，产品料带向机架100后端移动固定步距后再次暂停拉料。此时产品料带上的正向铆接位点抵达第一铆接工站71，位于压板76的下方。

第一铆接工站71的下压气缸75带动压板76向下移动，对产品料带上的铆螺母施加压力，铆螺母受力由上向下与正向铆接位点相配合，完成铆螺母的铆接。

与此同时，翻转搬运单元60的翻转组件从机架100后方的螺母供料机20内取出铆螺母并将其翻转180°，PPU机械手65将翻转后的铆螺母转移至载料板64上的第二限位槽66内。

然后，拉料单元40再次启动拉料，产品料带再次向机架100后端移动固定步距后再次暂停拉料。此时产品料带上的反向铆接位点抵达第二铆接工站72，位于压板76的下方。与此同时，移载组件运作，载料板64带动翻转后的铆螺母沿第二导轨63滑动抵达第二铆接工站72，位于产品料带的下方，载料板64上的第二限位槽66与产品料带上的反向铆接位点对齐。

第二铆接工站72的下压气缸75带动压板76向下移动，对产品料带施加压力，第二限位槽66内的铆螺母由下向上与反向铆接位点相配合，完成铆螺母的铆接。

完成压铆后，拉料单元40再次启动拉料，产品料带再次向机架100后端移动固定步距后再次暂停拉料，完成压铆的正向铆接位点以及反向铆接位点移出机架100上的托料轨道10。与此同时，产品料带上的下一组正向铆接位点抵达导向板50的下方，开始下一轮的压铆运作。

根据产品料带上正向铆接位点与反向铆接位点之间的距离的不同，在一些实施例中，第一铆接工站71与第二铆接工站72可以同时对产品料带上不同区域的正向铆接位点与反向铆接位点进行压铆；在其他实施例中，第一铆接工站71与第二铆接工站72可以同时对产品料带上同一区域的正向铆接位点与反向铆接位点进行压铆。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.微型螺母自动铆接装置，其特征在于，包括机架(100)，所述机架(100)上配置有托料轨道(10)、螺母供料机(20)和四轴机械手(30)；

所述托料轨道(10)与产品料带相配合；所述托料轨道(10)能够按照固定步距拉料；

所述四轴机械手(30)用于将铆螺母从所述螺母供料机(20)转移至所述产品料带上；

所述托料轨道(10)的上方设有铆接工站，所述铆接工站包括能够上下移动的压板(76)，所述压板(76)能够与所述产品料带相配合。

2.根据权利要求1所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述托料轨道(10)与拉料单元(40)相配合；

所述拉料单元(40)包括伺服电机(2)、第一导轨(41)和滑板(42)，所述第一导轨(41)与所述托料轨道(10)平行设置；所述滑板(42)设于所述第一导轨(41)上，所述伺服电机(2)能够驱动所述滑板(42)沿所述第一导轨(41)按照固定步距往返运动；

所述滑板(42)上设有上下相对设置的夹板(44)，所述夹板(44)能够对所述产品料带的边缘进行抓取或释放。

3.根据权利要求1所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述托料轨道(10)的上方还配置有水平设置的导向板(50)，所述产品料带经过所述导向板(50)后进入所述铆接工站；

所述导向板(50)上设有导向槽(51)，所述四轴机械手(30)能够将所述铆螺母从所述螺母供料机(20)转移至所述导向槽(51)内；所述导向槽(51)的底部设有定位通孔(52)，所述铆螺母能够穿过所述定位通孔(52)并掉落在所述产品料带上。

4.根据权利要求1所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述机架(100)上还配置有翻转搬运单元(60)；所述翻转搬运单元(60)包括翻转组件和移载组件；

所述翻转组件能够从所述螺母供料机(20)上提取铆螺母，并将铆螺母翻转180°后转移至所述移载组件；

所述移载组件能够将翻转后的铆螺母从所述翻转组件转移至所述托料轨道(10)。

5.根据权利要求4所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述翻转组件包括伺服电机(2)和摇摆杆(61)；

所述摇摆杆(61)的一端与所述伺服电机(2)的输出端相连接，所述摇摆杆(61)的另一端配置有第一限位槽(62)；所述摇摆杆(61)能够与所述螺母供料机(20)相配合使铆螺母嵌入所述第一限位槽(62)内；所述伺服电机(2)能够驱动所述摇摆杆(61)在竖直平面翻转180°。

6.根据权利要求5所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述第一限位槽(62)内配置有磁铁。

7.根据权利要求5所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述移载组件包括伺服电机(2)、第二导轨(63)、载料板(64)和PPU机械手(65)；

所述第二导轨(63)与所述托料轨道(10)垂直设置；所述载料板(64)设于所述第二导轨(63)上，所述伺服电机(2)能够驱动所述载料板(64)沿所述第二导轨(63)往返运动；所述载料板(64)位于所述压板(76)的下方；

所述载料板(64)上配置有第二限位槽(66)，所述PPU机械手(65)配置有仿形夹爪(67)，所述仿形夹爪(67)能够将铆螺母从所述第一限位槽(62)内转移至所述第二限位槽(66)内。

8.根据权利要求1所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述铆接工站设有支架(73)，所述支架(73)包括水平设置的支撑板(74)，所述支撑板(74)的上方设有下压气缸(75)，所述压板(76)设于所述支撑板(74)的下方；所述压板(76)与所述下压气缸(75)的输出端相连接。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的微型螺母自动铆接装置，其特征在于，所述四轴机械手(30)与视觉检测单元相配合。

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