一种伺服吹钉压铆螺母装备

技术领域

本发明涉及压铆螺母连接技术领域，具体涉及一种伺服吹钉压铆螺母装备。

背景技术

市场上的压铆螺母设备在使用时，传统工艺中，通过手动形式上钉和铆接，一次只能将一个压铆螺母进行压铆，需要人工不停的将工件和压铆螺母放置到压铆设备上进行压铆，强度较大且效率低，此外，人工在放置工件和压铆螺母的过程中容易产生误差，不但影响工作效率，也极大的影响压铆效果；而少数配备供钉装置的压铆机，需要操作员时刻观测供钉机内的铆钉数量，来防止钣金件压铆出现漏钉、无钉等问题，大大增加了工作人员的工作量；而在压铆完成后，铆接产品是否满足压铆的条件，常常进行人工检测压铆螺母扭矩是否合格，如果需要全检的话，那就需要耗费大量的人力、物力和时间。

因此，急需提供一种具自动送料功能的伺服吹钉压铆螺母装备以便于解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供了一种伺服吹钉压铆螺母装备，实现自动化供钉压铆操作，不仅大大提高了工作效率，还提高了钣金压铆的合格率，同时也节省了人工成本，减少了钣金件压铆出现漏钉、无钉等问题的出现。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种伺服吹钉压铆螺母装备，包括：

压铆机，用于给钣金件铆接铆螺母，所述压铆机上端设置有用于驱动压铆单元运行的动力装置，所述压铆机下端设置有用于支撑所述压铆单元的支撑底座；

自动供钉机，用于给所述压铆机提供铆螺母，所述自动供钉机通过设置的送料管道与所述压铆机的压铆单元连通；

电控柜，用于控制所述压铆机及自动供钉机的运行，所述电控柜分别与所述压铆机及自动供钉机电性连接。

作为本发明一种优选地技术方案，所述压铆单元包括C型机架、自动送料装置、真空吸钉器、压铆上模组件以及压铆下模组件，所述C型机架下端与支撑底座固定连接，所述压铆上模组件安装在所述C型机架的上端口下方，所述压铆下模组件安装在所述C型机架的下端口上方，所述真空吸钉器安装在所述C型机架的侧端，且所述真空吸钉器与压铆上模组内部连通，所述自动送料装置固定安装在所述C型机架上，且所述自动送料装置设置于所述压铆上模组件一侧，所述自动送料装置上端通过送料管道与所述自动供钉机连通。

作为本发明一种优选地技术方案，所述自动送料装置包括夹料机构、平移机构、升降机构、送料器以及导向块，所述导向块与所述C型机架固定连接，所述升降机构安装在所述导向块一侧，所述升降机构的下端连接着所述平移机构，所述平移机构的下方连接着所述夹料机构，所述送料器安装在所述导向块一端，且所述送料器位于所述夹料机构上方，所述送料器上端与所述送料管道一端连接。

作为本发明一种优选地技术方案，所述压铆上模组件设置有压铆上模及压铆上模加长杆，所述压铆上模加长杆顶端固定在所述C型机架的上端口下方，所述压铆上模上端与所述压铆上模加长杆下端固定连接，且所述压铆上模加长杆带动所述压铆上模上下移动。

作为本发明一种优选地技术方案，所述压铆下模组件设置有压铆下模及下模座，所述下模座卡合固定在所述C型机架的下端口内，所述压铆下模固定安装在所述下模座的上端，所述压铆下模设置于所述压铆上模的正下方，且所述压铆下模与所述压铆上模相适配。

作为本发明一种优选地技术方案，所述动力装置设置为伺服电机、气液增压缸、液压缸、气缸中的任意一种。

作为本发明一种优选地技术方案，所述自动供钉机包括加料仓、可移动式触摸屏、供钉装置以及供钉控制装置，所述加料仓设置于自动供钉机的上端，所述供钉装置设置于自动供钉机的内部，且所述加料仓与所述供钉装置连通，所述供钉控制装置设置于自动供钉机的下部，且所述供钉控制装置控制所述供钉装置运行，所述可移动式触摸屏与所述供钉控制装置连接。

作为本发明一种优选地技术方案，所述供钉装置包括振动供钉机构、铆螺母感应器、吹钉机构、分钉机构、送料轨道、分钉气缸、取料接口以及送料接口，所述振动供钉机构固定安装在所述供钉控制装置的上方，所述送料轨道上端与所述振动供钉机构连接，所述送料轨道下端与所述分钉机构连通，所述分钉机构一端安装有所述分钉气缸，所述吹钉机构安装所述分钉机构上方，所述铆螺母感应器安装所述吹钉机构上方，所述取料接口与分钉机构连通，所述送料接口设置于分钉机构下端，且所述送料接口与所述吹钉机构连通，所述吹钉机构与所述送料管道的另一端连接。

作为本发明一种优选地技术方案，所述电控柜上端安装有工控机，所述工控机上端设置有三色报警灯，且所述工控机分别与电控柜及三色报警灯电性连接。

作为本发明一种优选地技术方案，所述装备还设置有扭力传感器及位移传感器，且所述工控机设置有用于监测压铆过程质量的在线检测管理模块，所述扭力传感器及位移传感器与所述在线检测管理模块连接。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过将人工放置压铆螺母转变为机器自动传送压铆螺母，大大提高了工作效率，同时也减少了压铆工作中出现的误差，提高了压铆效果，也提高了钣金件铆接的合格率，且减少了人工操作带来可能压手的危险。

2、本发明通过在吹钉机构上方设置铆螺母感应器，可以检测到分钉机构中有无铆螺母，若铆螺母感应器未检测到铆螺母，便会传送信号到电控柜，三色报警灯发出报警信号，方便工作人员及时添加铆螺母解决问题，不仅节省了人工成本，还有效地减少了钣金件压铆出现漏钉、无钉等问题。

3、本发明可通过安装在压铆机上的扭力传感器和位移传感器，采集铆接过程中的压力和移动行程数据，并将数据传送到工控机中的在线检测模块，从而实现对铆接过程质量的监控和质量数据的追踪、存储和管理。

附图说明

图1为本发明伺服吹钉压铆螺母装备的结构示意图。

图2为本发明压铆机的结构示意图。

图3为本发明压铆单元的结构示意图。

图4为本发明自动送料装置的结构示意图。

图5为本发明自动供钉机的结构示意图。

图6为本发明自动供钉装置一视角的结构示意图。

图7为本发明自动供钉装置另一视角的结构示意图。

图8为本发明电控柜的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、压铆机，2、压铆单元，21、C型机架，22、自动送料装置，221、夹料机构，222、平移机构，223、升降机构，224、送料器，225、导向块，23、真空吸钉器，24、压铆上模组件，241、压铆上模，242、压铆上模加长杆，25、压铆下模组件，251、压铆下模，252、下模座，3、动力装置，4、支撑底座，5、自动供钉机，51、加料仓，52、可移动式触摸屏，53、供钉装置，531、振动供钉机构，532、铆螺母感应器，533、吹钉机构，534、分钉机构，535、送料轨道，536、分钉气缸，537、取料接口，538、送料接口，54、供钉控制装置，6、送料管道，7、电控柜，8、工控机，9、三色报警灯。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的具体实施过程如下：一种伺服吹钉压铆螺母装备，包括：压铆机1、自动供钉机2以及电控柜7，且三者均是独立的装置，在搬运或安装时更加方便，同时，在工作时如若出现问题，三者之间也互不干扰。压铆机1用于将铆螺母压入工件内，自动供钉机5用于给压铆机1提供铆螺母，自动供钉机5通过设置的送料管道6与压铆机1连通，电控柜7用于控制压铆机1和自动供钉机2的运行，通过电缆线分别与压铆机1及自动供钉机2相连。

如图2所示，压铆机1上端设置有用于驱动压铆单元2运行的动力装置3，压铆单元2下端安装有支撑底座4，当然，对于大型工件或不方便人工上下料的工件，压铆单元2也可以通过连接法兰安装在工业机器人上，工作时更加便捷，并一定程度上节约人工成本；其动力装置3可以采用伺服电机、气液增压缸、液压缸、气缸中的任意一种。

如图3所示，压铆单元2包括C型机架21、自动送料装置22、真空吸钉器23、压铆上模组件24以及压铆下模组件25，将固定机架设置为大C型，既为其他组件提供了安装位置，又使得需要压铆的钣金件更加方便放置，C型机架21下端与支撑底座4固定连接，压铆上模组件24安装在C型机架21的上端口下方，压铆下模组件25安装在C型机架21的下端口上方；真空吸钉器23安装在C型机架21的侧端，且真空吸钉器23内部设置有真空发生器，并通过气管与自动送料装置22内部连通，当自动送料装置22将铆螺母松开的瞬间，真空吸钉器23可通过真空作用将铆螺母吸附在压铆上模组件24内；自动送料装置22固定安装在C型机架21上，且自动送料装置22设置于压铆上模组件24一侧，更方便自动送料装置22为压铆上模组24提供压铆螺母。

如图4所示，自动送料装置22包括夹料机构221、平移机构222、升降机构223、送料器224以及导向块225，自动送料装置22通过导向块25固定安装在C型机架21上，升降机构223安装在导向块225一侧，升降机构223的下端连接着平移机构222，平移机构222的下方连接着夹料机构221，送料器224安装在导向块225一端，且送料器224位于夹料机构221上方，送料器224上端与送料管道6一端连接，送料管道6的另一端与自动供钉机5连接，铆螺母从送料管道3进入送料器224，夹料机构221在初始位置夹住从送料器224送下的铆螺母，再通过升降机构223下降，平移机构222外伸，升降机构223上升使得夹料机构221移动至压铆上模241下端，在夹料机构221松开铆螺母的瞬间，真空吸钉器23将铆螺母吸附在压铆上模241内，然后自动送料装置22恢复初始位置，待进入下一个铆螺母循环。

同时，压铆上模组件24设置有压铆上模241及压铆上模加长杆242，将压铆上模加长杆242顶端固定在C型机架21的上端口下方，且压铆上模加长杆242与动力装置3连接，再将压铆上模241上端与压铆上模加长杆242下端固定连接，在动力装置3的驱动下，压铆上模加长杆242带动压铆上模241上下移动；压铆下模组件25设置有压铆下模251及下模座252，将下模座252卡合固定在C型机架21的下端口内，压铆下模251固定安装在下模座252的上端，压铆下模251设置于压铆上模241的正下方，且压铆下模251与所述压铆上模241相适配。

如图5所示，自动供钉机5包括加料仓51、可移动式触摸屏52、供钉装置53以及供钉控制装置54，加料仓51设置于自动供钉机5的上端，并在加料仓51上设置二维码，操作人员通过扫码打开加料仓51，加入需求规格的铆螺母；供钉装置53设置于自动供钉机5的内部，且加料仓51与供钉装置53连通，使得铆螺母放进去后刚好掉进供钉装置53中；供钉控制装置54设置于自动供钉机5的下部，且供钉控制装置54控制供钉装置53运行，可移动式触摸屏52与供钉控制装置54连接，通过可移动式触摸屏52自动或手动控制供钉控制装置54运行，从而有效控制供钉装置53的运行。

如图6、图7所示，供钉装置53包括振动供钉机构531、铆螺母感应器532、吹钉机构533、分钉机构534、送料轨道535、分钉气缸536、取料接口537以及送料接口538，振动供钉机构531固定安装在供钉控制装置54的上方，将送料轨道535设置为倾斜状态，并把送料轨道535的上端与振动供钉机构531连接，送料轨道535下端与分钉机构534连通，使得放进自动供钉机5内的铆螺母振动排列从供钉装置53的送料轨道535到达分钉机构534，分钉机构534将铆螺母一颗颗分到取料接口537，并在分钉机构534一端安装有分钉气缸536，分钉气缸536前推到取料接口537处取得一颗铆螺母后再退回至送料接口538，安装在分钉机构534上方的吹钉机构533气源吹气，铆螺母从送料管道6吹出到达压铆单元2中的夹料机构221，夹料机构221处检测到有铆螺母，控制系统将收到信号，吹钉机构533气源停止吹气，进入下一个铆螺母送料循环。在这个过程中所述铆螺母感应器532可以检测分钉机构536是否有铆螺母。

如图8所示，在电控柜7上端安装有工控机8，工控机8上端设置有三色报警灯9，且工控机8分别与电控柜7及三色报警灯9电性连接。而电控柜7分别于压铆机1和自动供钉机5连通，因此，铆螺母感应器532在未检测到铆螺母将会把信号传送给电控柜7，三色报警灯9将会发出报警信号，方便工作人员及时添加铆螺母解决问题，此外，夹紧装置221也可以检测出是否有铆螺母，双重检测，有效地减少钣金件压铆出现漏钉、无钉等问题。

在所述装备还设置有扭力传感器及位移传感器，同时也在工控机8设置有用于监测压铆过程质量的在线检测管理模块，并将扭力传感器及位移传感器与在线检测管理模块连接。在压铆机中安装使用精密的扭力传感器和位移传感器，可通过这两个传感器，采集铆接过程中的压力和移动行程数据，并将数据传送给在线检测模块，通过对在线检测模块设置质量合格数据，传送过来的压力和行程数据会与质量合格数据进行实时对比并做出结果判断，如若采集的数据不满足质量合格条件，如压力探测可以判定因为铆接压力过大、过小引起的压铆质量问题，位置探测可以判定因为钣金材料厚度不符引起的质量问题等，工控机8便会发出信号让三色报警灯9发出报警信息，从而实现对铆接过程质量的监控和质量数据的追踪、存储和管理。

本发明的工作原理是：在钉压铆螺母装备系统启动后，通过设置电控柜7上的中控机8，在自动模式设定下，按下压铆进程按钮，自动供钉机5内的铆螺母振动排列从供钉装置53的送料轨道535到达分钉机构534，此时，分钉气缸536向前推进到取料接口537处取得一颗铆螺母，然后分钉气缸536回退至送料接口538，接着吹钉机构533的气源进行吹气，将铆螺母从送料管道6吹出，铆螺母顺着送料管道6被吹送至压铆单元2的送料器224中；

然后，压铆机进行操作，位于送料器224下方初始位置的夹料机构221夹住从送料器224送下的铆螺母，接着通过升降机构223下降，平移机构222向外移动，升降机构223上升使夹料机构221移动至压铆上模241下端，此时，夹料机构221松开铆螺母，真空吸钉器23便将铆螺母吸附在压铆上模241内，然后升降机构223下降，平移机构222退回，升降机构223上升至初始位置，待进入下一个铆螺母循环；

接着，动力装置3启动，驱动压铆上模加长杆242带动压铆上模241下压，直至接触到放置在压铆上模241和压铆下模251之间的工件，动力装置3继续下压到预定压力值，把铆螺母压入工件里，压铆即完成，动力装置3与压铆上模组件24回到起始位置，进入下一个压铆工作循环。

一种伺服吹钉压铆螺母装备也可以由手动操作者在工控机8和可移动式触摸屏52界面手动控制完成压铆过程，更加方便使用。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。