CN220547598U - 一种伺服电动旋铆机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伺服电动旋铆机，包括底座，底座上设有台身，台身侧部安装有工作台，还包括可升降运动的机头，机头固定在垫板上，垫板通过伺服电动缸驱动沿台身侧部的滑轨升降运动，机头顶部安装马达，马达带动主轴旋转工作，主轴下方连接旋转头，旋转头内加工偏心孔，偏心孔内嵌装上模；下模安装在工作台上并正对上模，工作台滑动设置在台身侧部并通过手摇丝杆机构支撑，手摇丝杆机构的底部固定在底座上，上模在主轴带动下转动以使上模和下模之间被铆材料完成铆接操作。本装置通过伺服电动缸取代油缸，利用伺服电机的死循环控制特性，可以很方便地实现对推力、速度和位置的精准控制，减少冲击力，降低噪音和延长使用寿命。

Description

一种伺服电动旋铆机

技术领域

本实用新型涉及铆接设备的局部改进设计技术领域，尤其涉及一种伺服电动旋铆机。

背景技术

随着机械自动化技术的快速发展，机械自动化生产正在逐步取代传统人工生产，并且逐步向集成化的加工设备方向发展。旋铆机是依据冷辗原理研制而成的一种新型铆接设备，主要用于各种五金、工具类、电子组合、车辆铆合及各种特殊铆钉加工等。

现有技术中，公告号为CN210632880U的专利公开了一种伺服电动旋铆机三轴伺服旋铆机，包括机架、X轴电机、Y轴电机和Z轴电机，Y轴电机安装在机架的工作台上并通过联轴器与第二丝杆相连，第二丝杆与Y轴工作台底面螺纹连接；X轴电机安装在Y轴工作台上并通过联轴器与第一丝杆相连，第一丝杆与X轴工作台底面螺纹连接；X轴工作台上安装有治具；机架的工作台上还固定有龙门架，龙门架上安装有Z轴工作台，Z轴电机安装在Z轴工作台上并通过联轴器与第三丝杆相连，第三丝杆与滑板底面螺纹连接，滑板上固定有液压旋铆机。本实用新型实现多个不同高度的铆钉在同一套治具上完成旋铆作业，生产效率高，满足现代工业和生产对旋铆作业越来越高的要求。

公告号为CN207547517U的专利公开了一种油压铆钉机，包括机体，所述机体上安装有铆接组件和与所述铆接组件配合使用的工作平台，所述铆接组件包括主轴和铆接头，所述工作平台上设置有铆接底座，同时，所述机体内还设有与所述铆接组件连接并驱动所述铆接组件工作的油压装置，所述油压装置包括油箱、马达、油管和缸体，其中，所述油管包括两根，分别为进油管和出油管，同时，所述缸体内设置有活塞。该铆钉机使用油压作为动力源，大大提高了铆接的效果，特别是对一些厚度比较高的工件更加有效。

上述技术方案中，铆接设备采用油压驱动，依靠轴向冲击力使铆钉变型进行铆接，而油压铆接的压力一定，在面对不同的客户需求时需要将马达、控制器等更换。传统的伺服油压径向铆钉机由于没有在缸体预设向上的压力，所以轴向的冲击力过大，使得上下动作无法稳定，铆接质量不稳定，此外，油压部件使整体机身笨重，工作时间过久容易磨损老化，不利于维修，且不做铆合运动时，油缸的电机不停转，增加能源的损耗。

本申请为了解决上述问题之一，提供了一种伺服电动旋铆机。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种伺服电动旋铆机，通过采用伺服电动缸取代油缸的结构设计，利用伺服电机的死循环控制特性，结合丝杆模组可以很方便地实现对推力，速度和位置的精准控制，减少铆接操作时的冲击力，降低噪音和延长铆接头的使用寿命，且有效运用电能源，发挥节能减碳之效应。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种伺服电动旋铆机，包括底座，底座上设有台身，台身侧部安装有可调节高度的工作台，还包括可升降运动的机头，所述的机头固定在垫板上，垫板安装在滑块上，滑块滑动设在滑轨上，滑轨固定在台身侧部，垫板通过伺服电动缸驱动沿滑轨升降运动，从而调节机头与工作台之间的间距，所述的机头顶部安装马达，马达带动主轴旋转工作，主轴可转动地设置于机头内且主轴下方连接旋转头，旋转头在主轴带动下旋转工作，旋转头内加工偏心孔，偏心孔内嵌装上模，上模随着旋转头转动而旋转动作；

下模，所述的下模安装在工作台上并正对上模，工作台滑动设置在台身侧部并通过手摇丝杆机构支撑，手摇丝杆机构的底部固定在底座上，用以调节工作台的高度使下模与上模之间的间距处于合适的工作参数区间，上模在主轴带动下转动以使上模和下模之间被铆材料完成铆接操作。

进一步的，如上所述的机头包括座体和可转动地安装在座体内部的主轴，座体固定在垫板上，座体为中空结构并通过轴承安装主轴，座体侧部为板件结构，通过螺栓/螺丝连接垫板。

进一步的，如上所述的座体上端连接马达的端盖，马达的输出轴通过联轴器连接主轴，马达随着机头升降运动，机头的高度调节不影响马达驱动转轴旋转工作。

进一步的，如上所述的座体上部安装上轴承座，上轴承座和主轴之间设有第一轴承，座体下部安装下轴承座，下轴承座与主轴之间通过第二轴承和第三轴承相连。

进一步的，如上所述的第一轴承和第三轴承均选用双列滚珠轴承，第二轴承选用止推轴承。

进一步的，如上所述的旋转头由上盖和下盖互相连接组成，上盖固定在主轴下端外，下盖内加工偏心孔，旋转头采用分体式结构设计，便于偏心孔的加工和下模的安装装配。

进一步的，如上所述的偏心孔与上模之间分别通过第四轴承和滚针轴承与上模相连，滚针轴承承载能力大，适用于安装尺寸受限制的支承结构，轴颈表面经淬硬作为滚动面，轴承用压入配合装入座孔中，无须再对它进行轴向定位。

进一步的，如上所述的第四轴承和滚针轴承之间设有垫圈，第四轴承选用止推轴承。

进一步的，如上所述的偏心孔的轴线偏离主轴的轴线，偏心孔的上孔部安装止推轴承，偏心孔的下孔部嵌装滚针轴承，上模的偏离主轴的轴线安装，使得上模能够以较小的轴向力，使上模和下模之间很小的接触区域内的铆接达到屈服点，使被铆材料沿径向流动。

进一步的，如上所述的垫板和滑轨之间通过滑块相连，滑轨上设有对滑块进行限位的上挡块和下挡块，伺服电动缸和马达均电连接控制箱，伺服电动缸连接垫板驱动机头作上下铆合运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置通过伺服电动缸取代油缸，利用伺服电机的死循环控制特性，可以很方便地实现对推力、速度和位置的精准控制，减少冲击力，降低噪音和延长使用寿命。由于电动缸在铆接时才通电工作，在节能减碳方面进一步的提升。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的机头的半剖视图；

图3为传统的伺服油压径向铆钉机。

图中：1.底座；2.台身；3.滑轨；4.伺服电动缸；5.垫板；6.马达；8.旋转头；9.端盖；10.机头；11.输出轴；12.联轴器；13.上轴承座；14.第一轴承；15.主轴；16.下轴承座；17.第二轴承；18.第三轴承；19.上盖；20.第四轴承；21.垫圈；22.下盖；23.滚针轴承；24.上模；25.下模。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“连接”、“设置”等，应做广义理解，例如，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被认为“安装在”另一个元件上，它可以直接安装在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参照图1-2所示，本实用新型的一种伺服电动旋铆机，包括底座1，底座1上设有台身2，台身2侧部安装有工作台，还包括可升降运动的机头10，所述的机头10固定在垫板5上，垫板5通过伺服电动缸4驱动沿台身2侧部的滑轨3升降运动，即伺服电动缸4连接垫板5驱动机头10作上下铆合运动，而所述的垫板5和滑轨3之间通过滑块相连，滑块滑动设在滑轨3上，所述的机头10顶部安装马达6，马达6带动主轴15旋转工作，主轴15下方连接旋转头8，旋转头8内加工偏心孔，偏心孔内嵌装上模24，主轴15旋转工作带动下模25随之转动；下模25，所述的下模25安装在工作台上并正对上模24，工作台滑动设置在台身2侧部并通过手摇丝杆机构支撑，手摇丝杆机构的底部固定在底座1上，上模24在主轴15带动下转动以使上模24和下模25之间被铆材料完成铆接操作。

具体的，操作者通过直立型脚踏开关控制整机启停，伺服电动缸4和马达6电连接控制箱，伺服电动缸4连接垫板5，垫板5升降运动带动机头10沿线性滑轨3上下运动，从而使机头10上下移动达到工件指定行程。立式马达6的输出轴11通过联轴器12带动主轴15转动，再由该主轴15带动旋转头8转动，旋转头8由上盖19和下盖22装配组成，下盖22设有偏心孔，内置有上模24使其在主轴15带动下转动，以较小的轴向力，使上模24和下模25之间很小的接触区域内的铆接达到屈服点，使被铆材料沿径向流动。伺服电动缸4是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，伺服电动缸4可以完全替代液压缸和气缸，并且实现环境更环保，更节能，更干净的优点，很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。在本实施例中，控制箱中为常规的电气柜，内置PLC等控制系统，市面上的电气模块成熟，可根据需求选购。

实施例二

在实施例一的技术方案的基础上，一种伺服电动旋铆机，对于机头10的结构设计而言，所述的机头10包括座体和可转动地安装在座体内部的主轴15，座体固定在垫板5上，具体的座体为中空结构且侧部通过螺栓连接垫板5。为保证垫板5在台身2上的安装极限位置，滑轨3上设有上挡块和下挡块，用以限制滑块的升降高度，同时安装位移传感器检测垫板5的高度变化，位移传感器通讯连接控制箱，此外，所述的座体上端连接马达6的端盖9，马达6的输出轴11通过联轴器12连接主轴15。进一步的，座体的中空结构和主轴15之间的安装关系为，所述的座体上部安装上轴承座13，上轴承座13和主轴15之间设有第一轴承14，座体下部安装下轴承座16，下轴承座16与主轴15之间通过第二轴承17和第三轴承18相连，具体的所述的第一轴承14和第三轴承18均选用双列滚珠轴承，通过双列滚珠轴承的定位旋转作用，使立式马达6的输出轴11通过联轴器12带动主轴15旋转，第二轴承17选用止推轴承，用于承载轴向载荷。双列滚珠轴承和止推轴承均为常见的标准零件，根据使用场合的尺寸要求进行选用，在此不做赘述。

实施例三

在实施例一的技术方案的基础上，一种伺服电动旋铆机，对于旋转头8的结构设计而言，所述的旋转头8由上盖19和下盖22互相连接组成，上盖19固定在主轴15下端外，下盖22内加工偏心孔。进一步的，所述的偏心孔与上模24之间分别通过第四轴承20和滚针轴承23与上模24相连，具体的，所述的第四轴承20和滚针轴承23之间设有垫圈21，第四轴承20选用止推轴承。此外，所述的偏心孔的轴线偏离主轴15的轴线，偏心孔的上孔部安装止推轴承，偏心孔的下孔部嵌装滚针轴承23。滚针轴承23装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3_～10倍，直径一般不大于5mm)，因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结果。滚针轴承23为常见的标准零件，根据使用场合的尺寸要求进行选用，在此不做赘述。

如图3所示的传统的伺服油压径向铆钉机，由于没有在缸体预设向上的压力，导致轴向的冲击力过大，使得上下动作无法稳定，容易造成铆接质量不稳定，同时噪音大且油压部分整体占用空间大。为解决上述技术问题，本申请使用伺服电动缸4代替传统油缸驱动铆接头，伺服电动缸4是将伺服电机的旋转运动通过丝杆和丝杆杠副的机械运动转换为直线运动的一体化设计模块。具体的，伺服电动缸4采用折叠式设计，安装位置比较小，同时伺服电机的传动机构选用的同步带传动，具有强度高，间隙小，寿命长的特点，使整个伺服电动缸4具有较高的控制性和控制精度，伺服电机与丝杆机构配合灵活，安装容易，设定简单，使用方便，智能伺服旋铆机具有噪音低、节能、环保高刚性、抗冲击力、运动平稳、操作维护简单等特点。

本实用新型装置中，涉及到的伺服电动缸4、马达6和丝杆机构以及配套的控制系统等为现有技术或材料，所属的技术人员根据所需的产品型号和规格，可以直接从市面购买或者订做。

文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电或工业用电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制作用的常规已知设备。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伺服电动旋铆机，包括底座(1)，底座(1)上设有台身(2)，台身(2)侧部安装有工作台，其特征在于，还包括可升降运动的机头(10)，所述的机头(10)固定在垫板(5)上，垫板(5)通过伺服电动缸(4)驱动沿台身(2)侧部的滑轨(3)升降运动，所述的机头(10)顶部安装马达(6)，马达(6)带动主轴(15)旋转工作，主轴(15)下方连接旋转头(8)，旋转头(8)内加工偏心孔，偏心孔内嵌装上模(24)；

下模(25)，所述的下模(25)安装在工作台上并正对上模(24)，工作台滑动设置在台身(2)侧部并通过手摇丝杆机构支撑，手摇丝杆机构的底部固定在底座(1)上，上模(24)在主轴(15)带动下转动以使上模(24)和下模(25)之间被铆材料完成铆接操作。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的机头(10)包括座体和可转动地安装在座体内部的主轴(15)，座体固定在垫板(5)上。

3.根据权利要求2所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的座体上端连接马达(6)的端盖(9)，马达(6)的输出轴(11)通过联轴器(12)连接主轴(15)。

4.根据权利要求3所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的座体上部安装上轴承座(13)，上轴承座(13)和主轴(15)之间设有第一轴承(14)，座体下部安装下轴承座(16)，下轴承座(16)与主轴(15)之间通过第二轴承(17)和第三轴承(18)相连。

5.根据权利要求4所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的第一轴承(14)和第三轴承(18)均选用双列滚珠轴承，第二轴承(17)选用止推轴承。

6.根据权利要求1所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的旋转头(8)由上盖(19)和下盖(22)互相连接组成，上盖(19)固定在主轴(15)下端外，下盖(22)内加工偏心孔。

7.根据权利要求6所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的偏心孔与上模(24)之间分别通过第四轴承(20)和滚针轴承(23)与上模(24)相连。

8.根据权利要求7所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的第四轴承(20)和滚针轴承(23)之间设有垫圈(21)，第四轴承(20)选用止推轴承。

9.根据权利要求8所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的偏心孔的轴线偏离主轴(15)的轴线，偏心孔的上孔部安装止推轴承，偏心孔的下孔部嵌装滚针轴承(23)。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种伺服电动旋铆机，其特征在于，所述的垫板(5)和滑轨(3)之间通过滑块相连，滑轨(3)上设有对滑块进行限位的上挡块和下挡块，伺服电动缸(4)和马达(6)均电连接控制箱，伺服电动缸(4)连接垫板(5)驱动机头(10)作上下铆合运动。