CN215544350U - 汽车天窗机械组铆接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车天窗机械组铆接设备，包括机架、用于固定待铆接工件和铆钉的工装夹具、固定于机架上的铆接主机、固定于机架上的成像装置和控制系统，铆接主机的铆接头能下降到指定高度并对工装夹具上定位的待铆接工件进行铆接，成像装置能对待铆接工件的螺牙孔位进行成像，控制系统包括用于控制铆接主机启停的铆接控制模组和与成像装置通信的图像处理模组，图像处理模组能对成型装置拍摄的图片进行二值化处理并分析判断螺牙孔是否存在，图像处理模组与铆接控制模组电性连接通信，本实用新型能杜绝因来料不良造成的重大异常及成本的浪费，提高了铆接效率，节省了人工，降低了铆接成本。

Description

汽车天窗机械组铆接设备

技术领域

本实用新型涉一种组装治具领域，特别是指一种汽车天窗机械组铆接设备。

背景技术

目前的铆接设备大部分为人工将工件定位在铆接设备的工作台上，然后按压开关使铆接头下降进行铆接，这种设备尽可在铆接原理、铆接工艺参数和机动程序上进行设置。无法识别需要铆接在一起的零件是否为良品。如果将不良品铆接在一起就会给生产造成不必要的品质异常，严重则造成成本的浪费。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种汽车天窗机械组铆接设备，该汽车天窗机械组铆接设备能够在铆接前对需要铆接的零件进行检测，大大提高了成品品质，降低了成本。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案：一种汽车天窗机械组铆接设备，包括机架、工装夹具、铆接主机、成像装置和控制系统，所述工装夹具固定安装于机架上，工装夹具能够固定定位待铆接工件和铆钉，铆接主机固定安装于机架上，铆接主机的铆接头能够下降到指定高度并对工装夹具上定位的待铆接工件进行铆接，成像装置固定安装于机架上，成像装置能够对工装夹具上的待铆接工件的螺牙孔位进行成像，控制系统包括铆接控制模组和图像处理模组，所述成像装置与控制系统的图像处理模组电性连接通信，图像处理模组能够对成型装置拍摄的图片进行二值化处理并分析判断螺牙孔是否存在，图像处理模组与铆接控制模组电性连接通信，铆接控制模组能够控制铆接主机启停动作。

作为本实用新型的进一步改进，机架上还安装有补光灯，所述补光灯能够对工装夹具上的待铆接工件的螺牙孔位补光。

作为本实用新型的进一步改进，所述成像装置为CCD摄像头。

作为本实用新型的进一步改进，还设有滑座和滑座驱动装置，所述滑座能够直线往复滑动的安装于机架上，工装夹具固定安装于所述滑座上，工装夹具随滑座滑动能够处于与铆接主机正对的铆接位置或与铆接主机错开的上下料位置，滑座驱动装置驱动滑座往复运动，控制系统控制滑座驱动装置动作。

作为本实用新型的进一步改进，所述滑座上沿其滑动方向间隔的设有两个工装夹具，该两个工装夹具之间的距离与铆接位置和上下料位置之间的距离相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述机架上还设有沿水平方向延伸的直线滑轨，滑座能够滑动的套设于所述直线滑轨上。

作为本实用新型的进一步改进，机架上还固定设有收料箱，位于铆接主机沿滑座滑动方向的至少一侧还设有自动下料机构，所述收料箱固定安装于机架上，自动下料机构包括沿水平方向延伸的第一横轨、第一滑块、沿竖直方向延伸的第一竖轨、第二滑块、夹爪、第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置和夹紧驱动装置，所述第一横轨固定安装于机架上，第一横轨两端分别与收料箱和上下料位置正对，第一滑块能够滑动的安装于第一横轨上，第一竖轨固定安装于第一滑块上，第二滑块能够沿纵向滑动的安装于第一竖轨上，两个夹爪能够相对运动的安装于第二滑块下端，两个夹爪相对运动能够夹紧或松开组装完成的工件，所述第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置和夹紧驱动装置分别驱动第一滑块、第二滑块和夹爪动作，控制系统控制第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置和夹紧驱动装置启停。

作为本实用新型的进一步改进，机架上还固定设有收料滑道，所述收料滑道呈倾斜状态设置，收料滑道高度低的下端开口与收料箱上方开口正对，夹爪能够将组装完成的工件放入收料滑道高度高的上端开口内。

作为本实用新型的进一步改进，机架一侧设有供料机构，位于铆接主机沿滑座滑动方向的至少一侧还设有自动上料机构，所述自动下料机构包括沿水平方向延伸的第二横轨、第三滑块、沿竖直方向延伸的第二竖轨、第四滑块、电磁铁、第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置，所述第二横轨固定安装于机架上，第二横轨两端分别与供料机构和上下料位置正对，第三滑块能够滑动的安装于第二横轨上，第二竖轨固定安装于第三滑块上，第四滑块能够沿纵向滑动的安装于第二竖轨上，电磁铁固定安装于第四滑块下端，电磁铁通电能够磁力吸合带组装工件的零部件，所述第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置分别驱动第三滑块和第四滑块动作，控制系统控制第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置启停以及电磁铁通断电。

作为本实用新型的进一步改进，所述工装夹具包括能够止动定位于机架上的第一托持槽、第一定位销、第二托持槽、第二定位销和铆钉放置槽，所述待铆接工件的两个零件一端分别托持与第一托持槽和第二托持槽内，待铆接工件的两个零件上的定位孔分别套设于第一定位销和第二定位销外侧，铆钉能够止动的放置于铆钉放置槽内，且铆钉恰能够插设于待铆接工件的两个零件另一端正对的铆接孔内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在铆接上设置成像装置，通过成像装置对铆接前的零件进行成像，在控制系统中设置图像处理模组，零件攻牙部位的图像通过图像处理模组模拟零件的二值化，准确分辩出黑白颜色，然后发出指令让铆接机工作完成铆接，本实用新型可分辨铆接组装前来料的不良，从而彻底杜绝因来料不良造成的重大异常及成本的浪费，且本实用新型还通过将工装夹具安装在滑座上，形成两个工位同时工作，铆接和上下料不会产生影响，使得铆接效率翻倍，更通过全自动的上下料结构大大提高了铆接效率，节省了人工，降低了铆接成本。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1中A部放大图；

图3为图1中B部放大图。

具体实施方式

实施例：一种汽车天窗机械组铆接设备，包括机架1、工装夹具21、铆接主机2、成像装置3和控制系统，所述工装夹具21固定安装于机架1上，工装夹具21能够固定定位待铆接工件18和铆钉4，铆接主机2固定安装于机架1上，铆接主机2的铆接头22能够下降到指定高度并对工装夹具21上定位的待铆接工件18进行铆接，成像装置3固定安装于机架1上，成像装置3能够对工装夹具21上的待铆接工件18的螺牙孔位进行成像，控制系统包括铆接控制模组19和图像处理模组20，所述成像装置3与控制系统的图像处理模组20电性连接通信，图像处理模组20能够对成型装置拍摄的图片进行二值化处理并分析判断螺牙孔是否存在，图像处理模组20与铆接控制模组19电性连接通信，铆接控制模组19能够控制铆接主机2启停动作。

铆接时，将待铆接工件18的两个零件在工装夹具21上进行固定定位，并将铆钉4插设于待铆接工件18的两个零件的铆接孔内，然后成像装置3对待铆接工件18的一个零件的螺牙孔进行成像，成像后图像传输给控制系统的图像处理模组20，进行二值化处理，使得螺纹所在位置更白，其它位置更黑，进而来清楚的判断该零件的螺牙孔位置是否有攻牙，其中二值化处理为双阈值二值化，即灰度值大于或等于低阈值以及灰度值小于等于高阈值，为白色，否则为黑色，当判定螺牙孔内有攻牙时，铆接主机2启动，将两个零件旋铆固定定位，完成铆接取走组合件即可，该设备能够自动识别待铆接工件18的两个零件上的螺牙孔是否攻牙，并自动对已攻牙的零件进行铆接，避免了将漏攻牙的零件进行铆接，同时避免了人工检查和铆接操作，提高了成品的良品率，节省了人工。

机架1上还安装有补光灯5，所述补光灯5能够对工装夹具21上的待铆接工件18的螺牙孔位补光。通过补光灯5对螺牙孔进行补光，使得成像更清晰，避免出现误判。

所述成像装置3为CCD摄像头。

还设有滑座6和滑座驱动装置7，所述滑座6能够直线往复滑动的安装于机架1上，工装夹具21固定安装于所述滑座6上，工装夹具21随滑座6滑动能够处于与铆接主机2正对的铆接位置或与铆接主机2错开的上下料位置，滑座驱动装置7驱动滑座6往复运动，控制系统控制滑座驱动装置7动作。通过滑座6往复滑动，使得工装夹具21能够在铆接位置和上下料位置之间进行切换，在上下料位置对螺牙孔进行成像检查，避免铆接机构对螺牙孔形成阻挡，有利于成像清晰，其中上下料位置可以为与铆接位置一侧或两侧。

所述滑座6上沿其滑动方向间隔的设有两个工装夹具21，该两个工装夹具21之间的距离与铆接位置和上下料位置之间的距离相同。设置两个工装夹具21，使得两个工装夹具21可以在同一时间分布与铆接位置和上下料位置正对，实现上下料和铆接同步进行，大大提高了铆接的效率，滑座6滑动为间歇性双级进给，在铆接位置的两侧分别形成一个上下料位置，滑座6向前滑动一个步距时，使得一个工装夹具21与主机正对，另一个工装夹具21与一个上下料位置正对，则一个工装夹具21上的工件进行铆接，另一个工装夹具21进行下料和上料检查，滑座6继续向前滑动一个步距后，使得一个工装夹具21与另一个上下料位置正对，进行下料和上料检查，另一个工装夹具21与主机正对铆接，然后滑座6反向滑动一个步距，使得一个工装夹具21与主机正对，另一个工装夹具21与一个上下料位置正对，如此循环反复，实现两个工装夹具21轮流进行上下料和铆接，使得铆接效率翻倍，避免了铆接机停机等待。

所述机架1上还设有沿水平方向延伸的直线滑轨8，滑座6能够滑动的套设于所述直线滑轨8上。直线滑轨8用于对滑座6滑动导向，确保铆接位置精确。

机架1上还固定设有收料箱9，位于铆接主机2沿滑座6滑动方向的至少一侧还设有自动下料机构10，所述收料箱9固定安装于机架1上，自动下料机构10包括沿水平方向延伸的第一横轨、第一滑块23、沿竖直方向延伸的第一竖轨24、第二滑块25、夹爪26、第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置27和夹紧驱动装置，所述第一横轨固定安装于机架1上，第一横轨两端分别与收料箱9和上下料位置正对，第一滑块23能够滑动的安装于第一横轨上，第一竖轨24固定安装于第一滑块23上，第二滑块25能够沿纵向滑动的安装于第一竖轨24上，两个夹爪26能够相对运动的安装于第二滑块25下端，两个夹爪26相对运动能够夹紧或松开组装完成的工件，所述第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置27和夹紧驱动装置分别驱动第一滑块23、第二滑块25和夹爪26动作，控制系统控制第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置27和夹紧驱动装置启停。通过自动下料结构的夹爪26夹紧将位于上下料位置的铆接完成组件进行抓取，并通过纵向上升后朝向收料箱9方向水平移动将铆接好的工件送入收料箱9内存放，避免人工操作，节省人工，其中自动下料机构10除了采用上述结构外，还可以采用多轴机械手的方式进行自动下料，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构，属于本专利保护范围。

机架1上还固定设有收料滑道11，所述收料滑道11呈倾斜状态设置，收料滑道11高度低的下端开口与收料箱9上方开口正对，夹爪26能够将组装完成的工件放入收料滑道11高度高的上端开口内。自动下料机构10的夹爪26将铆接完成的工件放在收料滑道11上端开口内，工件会沿收料滑道11向下滑动，经下端开口准确的滑入收料箱9内存放，避免工件直接沿纵向掉入收料箱9内受到撞击损坏，同时能够有效节省夹爪26的运动范围，降低设备成本。

机架1一侧设有供料机构，位于铆接主机2沿滑座6滑动方向的至少一侧还设有自动上料机构12，所述自动下料机构10包括沿水平方向延伸的第二横轨、第三滑块28、沿竖直方向延伸的第二竖轨29、第四滑块30、电磁铁31、第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置32，所述第二横轨固定安装于机架1上，第二横轨两端分别与供料机构和上下料位置正对，第三滑块28能够滑动的安装于第二横轨上，第二竖轨29固定安装于第三滑块28上，第四滑块30能够沿纵向滑动的安装于第二竖轨29上，电磁铁31固定安装于第四滑块30下端，电磁铁31通电能够磁力吸合带组装工件的零部件，所述第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置32分别驱动第三滑块28和第四滑块30动作，控制系统控制第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置32启停以及电磁铁31通断电。自动上料机构12通过电磁铁31磁力吸住供料机构上的带铆接工件的零件，逐个将零件放置于工装夹具21上进行定位，上料结束后电磁铁31断电即可松开零件，避免人工上料，其中，供料机构可以为指定位置的料仓或者托盘，亦或输送线等等，其中自动上料机构12除了采用上述结构外，还可以采用多轴机械手的方式进行自动上料，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构，属于本专利保护范围。

所述工装夹具21包括能够止动定位于机架1上的第一托持槽13、第一定位销14、第二托持槽15、第二定位销16和铆钉放置槽17，所述待铆接工件18的两个零件一端分别托持与第一托持槽13和第二托持槽15内，待铆接工件18的两个零件上的定位孔分别套设于第一定位销14和第二定位销16外侧，铆钉4能够止动的放置于铆钉放置槽17内，且铆钉4恰能够插设于待铆接工件18的两个零件另一端正对的铆接孔内。带铆接工件的两个零件一端分别由第一托持槽13和第二托持槽15进行托持，并由第一定位销14和第二定位销16进行定位，带铆接工件的两个零件另一端则由铆钉放置槽17上端面进行托持，铆钉4固定在铆钉放置槽17内后，穿设于两个零件另一端的铆接孔内，实现了对两个工件另一端的定位，这样两个两件就被固定定位了，便于精确铆接，此外也可以是其它定位方式，如夹紧定位方式。

Claims (10)

1.一种汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：包括机架(1)、工装夹具(21)、铆接主机(2)、成像装置(3)和控制系统，所述工装夹具固定安装于机架上，工装夹具能够固定定位待铆接工件(18)和铆钉(4)，铆接主机固定安装于机架上，铆接主机的铆接头(22)能够下降到指定高度并对工装夹具上定位的待铆接工件进行铆接，成像装置固定安装于机架上，成像装置能够对工装夹具上的待铆接工件的螺牙孔位进行成像，控制系统包括铆接控制模组(19)和图像处理模组(20)，所述成像装置与控制系统的图像处理模组电性连接通信，图像处理模组能够对成型装置拍摄的图片进行二值化处理并分析判断螺牙孔是否存在，图像处理模组与铆接控制模组电性连接通信，铆接控制模组能够控制铆接主机启停动作。

2.根据权利要求1所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：机架上还安装有补光灯(5)，所述补光灯能够对工装夹具上的待铆接工件的螺牙孔位补光。

3.根据权利要求1所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：所述成像装置为CCD摄像头。

4.根据权利要求1所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：还设有滑座(6)和滑座驱动装置(7)，所述滑座能够直线往复滑动的安装于机架上，工装夹具固定安装于所述滑座上，工装夹具随滑座滑动能够处于与铆接主机正对的铆接位置或与铆接主机错开的上下料位置，滑座驱动装置驱动滑座往复运动，控制系统控制滑座驱动装置动作。

5.根据权利要求4所述汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：所述滑座上沿其滑动方向间隔的设有两个工装夹具，该两个工装夹具之间的距离与铆接位置和上下料位置之间的距离相同。

6.根据权利要求4所述汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：所述机架上还设有沿水平方向延伸的直线滑轨(8)，滑座能够滑动的套设于所述直线滑轨上。

7.根据权利要求4所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：机架上还固定设有收料箱(9)，位于铆接主机沿滑座滑动方向的至少一侧还设有自动下料机构(10)，所述收料箱固定安装于机架上，自动下料机构包括沿水平方向延伸的第一横轨、第一滑块(23)、沿竖直方向延伸的第一竖轨(24)、第二滑块(25)、夹爪(26)、第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置(27)和夹紧驱动装置，所述第一横轨固定安装于机架上，第一横轨两端分别与收料箱和上下料位置正对，第一滑块能够滑动的安装于第一横轨上，第一竖轨固定安装于第一滑块上，第二滑块能够沿纵向滑动的安装于第一竖轨上，两个夹爪能够相对运动的安装于第二滑块下端，两个夹爪相对运动能够夹紧或松开组装完成的工件，所述第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置和夹紧驱动装置分别驱动第一滑块、第二滑块和夹爪动作，控制系统控制第一横向驱动装置、第一竖向驱动装置和夹紧驱动装置启停。

8.根据权利要求5所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：机架上还固定设有收料滑道(11)，所述收料滑道呈倾斜状态设置，收料滑道高度低的下端开口与收料箱上方开口正对，夹爪能够将组装完成的工件放入收料滑道高度高的上端开口内。

9.根据权利要求7所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：机架一侧设有供料机构，位于铆接主机沿滑座滑动方向的至少一侧还设有自动上料机构(12)，所述自动下料机构包括沿水平方向延伸的第二横轨、第三滑块(28)、沿竖直方向延伸的第二竖轨(29)、第四滑块(30)、电磁铁(31)、第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置(32)，所述第二横轨固定安装于机架上，第二横轨两端分别与供料机构和上下料位置正对，第三滑块能够滑动的安装于第二横轨上，第二竖轨固定安装于第三滑块上，第四滑块能够沿纵向滑动的安装于第二竖轨上，电磁铁固定安装于第四滑块下端，电磁铁通电能够磁力吸合带组装工件的零部件，所述第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置分别驱动第三滑块和第四滑块动作，控制系统控制第二横向驱动装置和第二竖向驱动装置启停以及电磁铁通断电。

10.根据权利要求1或4所述的汽车天窗机械组铆接设备，其特征在于：所述工装夹具包括能够止动定位于机架上的第一托持槽(13)、第一定位销(14)、第二托持槽(15)、第二定位销(16)和铆钉放置槽(17)，所述待铆接工件的两个零件一端分别托持与第一托持槽和第二托持槽内，待铆接工件的两个零件上的定位孔分别套设于第一定位销和第二定位销外侧，铆钉能够止动的放置于铆钉放置槽内，且铆钉恰能够插设于待铆接工件的两个零件另一端正对的铆接孔内。

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