CN117324942A - 一种半自动拉铆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半自动拉铆装置，所述拉铆装置包括一拉铆机构，所述拉铆机构包括步进电机、电机安装板、联轴器、旋转传动轴、圆线螺旋弹簧、六角头旋转轴、通用内六角圆柱头螺栓和固定头；所述旋转传动轴的一端通过所述联轴器联动连接所述步进电机的转轴，所述旋转传动轴的另外一端为一内六角凹槽，所述圆线螺旋弹簧设置在所述内六角凹槽中；所述六角头旋转轴的一端***连接所述内六角凹槽中；所述六角头旋转轴的另外一端的六角凸起部设置在所述通用内六角圆柱头螺栓的一端的内六角部中并使用所述固定头拧紧固定。本申请提供稳定的产品夹持固定基准，提升了产能定额，节约了生产成本。

Description

一种半自动拉铆装置

技术领域

本发明涉及一种拉铆装置，具体涉及到一种用于汽车零部件的冲压组合件的自动化拉铆加工生产的半自动拉铆装置。

背景技术

随着科技的发展，技术的进步与革新，汽车产品日新月异，也对冲压件、紧固件产品提出了更高的技术要求，在汽车零部件的生产加工的过程中，拉铆这一工序常使用拉铆枪进行人工加工，拉铆枪使用特制气液增压缸结构，价格较高，维修困难，且人工手持拉铆枪加工，产品无定位夹持基准，拉铆头损坏故障率高，设备运维成本高昂，采购更换维修拉铆枪产生无效工时较多，影响产品生产效率。

因此，研发一种半自动拉铆装置是有必要的。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种半自动拉铆装置能够精准定位加工产品的加工位置，并提供稳定的产品夹持固定基准，以解决现有的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种半自动拉铆装置，所述拉铆装置包括一拉铆机构，所述拉铆机构包括步进电机、电机安装板、联轴器、旋转传动轴、圆线螺旋弹簧、六角头旋转轴、通用内六角圆柱头螺栓和固定头，所述步进电机设置在所述电机安装板上；所述旋转传动轴的一端通过所述联轴器联动连接所述步进电机的转轴，所述旋转传动轴的另外一端为一内六角凹槽，所述圆线螺旋弹簧设置在所述内六角凹槽中；所述六角头旋转轴的一端***连接所述内六角凹槽中，装配后，所述圆线螺旋弹簧的两端分别接触连接所述内六角凹槽的端面和所述六角头旋转轴的端面；所述六角头旋转轴的另外一端的六角凸起部设置在所述通用内六角圆柱头螺栓的一端的内六角部中并使用所述固定头拧紧固定；所述拉铆装置还包括一工装位移机构，所述工装位移机构包括滑槽底座、两滑槽压块、两滑动限位块、无杆横移送料气缸、内滑块、连接块 和两产品铆接靠模，所述滑槽底座为一长形板，所述两滑槽压块平行设置在所述滑槽底座上形成滑道；所述两滑动限位块分别设置在所述两滑槽压块的两端用于限位；所述内滑块滑动设置在所述滑道中，所述两产品铆接靠模设置在所述内滑块上用于承载产品；所述无杆横移送料气缸平行所述两滑槽压块设置在所述滑槽底座上，所述连接块的两端分别连接所述无杆横移送料气缸的滑动块和所述内滑块。

依照本申请较佳实施例所述的半自动拉铆装置，所述拉铆机构还包括多个拉铆机构悬杆、导向安装板、垫块、横向滑槽、加压油缸、传动连接头和增压升降滑块，所述多个拉铆机构悬杆的一端连接所述电机安装板，所述多个拉铆机构悬杆的另外一端连接所述导向安装板的一侧；所述导向安装板的另外一侧固定连接所述垫块和横向滑槽；所述横向滑槽的一侧连接所述加压油缸，所述加压油缸的推杆连接所述传动连接头，所述传动连接头套合连接所述增压升降滑块，所述增压升降滑块为斜块机构；所述增压升降滑块设置在所述横向滑槽中用于使所述六角头旋转轴向上运动从而进行拉铆。

依照本申请较佳实施例所述的半自动拉铆装置，所述拉铆机构还包括导向环和拉铆压紧罩，所述导向环设置在所述横向滑槽上，所述拉铆压紧罩活动设置在所述导向环中。

依照本申请较佳实施例所述的半自动拉铆装置，所述拉铆机构还包括旋转法兰，所述旋转法兰设置在所述导向安装板中，所述旋转传动轴设置在所述旋转法兰中。

依照本申请较佳实施例所述的半自动拉铆装置，所述拉铆机构还包括升降气缸、升降气缸安装板、两机构支撑立柱、两直线轴承、连接头和铆接机构安装板，所述两机构支撑立柱的一端设置在所述铆接机构安装板上；所述两机构支撑立柱的另外一端连接所述升降气缸安装板，所述升降气缸设置在所述升降气缸安装板上；所述两直线轴承活动设置在所述两机构支撑立柱上，并且所述两直线轴承固定连接所述电机安装板；所述升降气缸的活塞杆连接所述连接头的一端，所述连接头的另外一端固定连接所述电机安装板用于移动所述电机安装板。

依照本申请较佳实施例所述的半自动拉铆装置，所述拉铆装置还包括机架、防护板、多个调整脚杯、触摸屏套件、双手启动开关和设备安装底板，所述多个调整脚杯设置在所述机架的下方；所述设备安装底板设置在所述机架的上方；所述防护板、触摸屏套件、双手启动开关设置在所述设备安装底板上。

本申请的设计理念是：设计出一种半自动拉铆装置不仅能够精准定位加工产品的加工位置，并提供稳定的产品夹持固定基准，而且能够通过结构设计使用成本较低的通用气液增压缸完成产品的拉铆加工，提高产品的生产效率，本申请的半自动拉铆装置克服现有拉铆枪在拉铆加工中无加工定位基准，拉铆头损坏故障率高，设备运维成本高昂，影响生产效率的问题。

由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：

第一、本申请能够精准定位加工产品的加工位置；

第二、本申请提供稳定的产品夹持固定基准，提升了产能定额，节约了生产成本；

第三、本申请能够通过结构设计使用成本较低的通用气液增压缸完成产品的拉铆加工，降低成本，减少员工操作量，提高生产效率。

当然，实施本发明内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。

附图说明

图1为本申请半自动拉铆装置的外观示意图；

图2为本申请拉铆机构示意图；

图3为图2的部分放大剖视图；

图4为图3的部分放大剖视图；

图5为本申请工装位移机构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件等。

请参考图1本申请半自动拉铆装置的外观示意图，半自动拉铆装置用于汽车零部件行业部分组合件自动化铆接加工生产，例如将拉铆支架和螺母组合在一起，如图1所示，本申请的拉铆装置包括机架1、拉铆机构、工装位移机构、防护板8、多个调整脚杯2、触摸屏套件6、双手启动开关5和设备安装底板4，其中，所述多个调整脚杯2设置在所述机架1的下方用于缓冲以及高度调整，本申请实施例中对应所述机架1支撑脚的数量所述调整脚杯2的数量是四个，每个支撑脚的下端装配一个所述调整脚杯2；所述设备安装底板4设置在所述机架1的上方；所述拉铆机构、工装位移机构、防护板8、触摸屏套件6、双手启动开关5设置在所述设备安装底板4上，所述防护板8的作用在保护操作者不会在拉铆过程中受到伤害，但是又要能够观察所述拉铆装置的动作，因此，本申请实施例中采用透明材质的亚克力制作所述防护板8；本申请的半自动拉铆装置不仅能够精准定位加工产品的加工位置，并提供稳定的产品夹持固定基准，而且能够通过结构设计使用成本较低的通用气液增压缸完成产品的拉铆加工，提高产品的生产效率；本申请实施例中，所述机架1结构下方安装一电控箱，通过电控箱内的控制电路控制设备的相关部件的动作逻辑。

请参考图2、图3和图4本申请拉铆机构示意图以及部分放大剖视图，所述拉铆机构包括步进电机20、电机安装板16、联轴器23、旋转传动轴24、圆线螺旋弹簧33、六角头旋转轴34、通用内六角圆柱头螺栓35和固定头36，所述步进电机20设置在所述电机安装板16上，所述步进电机20是拉铆工艺旋转入螺母的动力来源，由于是固定在所述电机安装板16上所以可以随着所述电机安装板16进行上下移动；所述旋转传动轴24的一端通过所述联轴器23联动连接所述步进电机20的转轴，所述旋转传动轴24的另外一端为一内六角凹槽，所述圆线螺旋弹簧33设置在所述内六角凹槽中；所述六角头旋转轴34的一端***连接所述内六角凹槽中，由于是外六角套合内六角的结构，所以所述旋转传动轴24连动所述六角头旋转轴34，装配后，所述圆线螺旋弹簧33的两端分别接触连接所述内六角凹槽的端面和所述六角头旋转轴34的端面，并且所述圆线螺旋弹簧33处于压缩状态将所述六角头旋转轴34向下推，所述六角头旋转轴34在受压时可以进一步没入所述旋转传动轴24的内六角凹槽中压迫所述圆线螺旋弹簧33，而在压力消失时被所述圆线螺旋弹簧33的舒张弹力回复到位；所述六角头旋转轴34的另外一端的六角凸起部设置在所述通用内六角圆柱头螺栓35的一端的内六角部中并使用所述固定头36拧紧固定，图4中，本申请的所述六角头旋转轴34的端部具有外螺纹，而对应的所述固定头36具有内螺纹，所述六角头旋转轴34螺接所述固定头36并且将所述通用内六角圆柱头螺栓35限位在其中；所述六角头旋转轴34和所述通用内六角圆柱头螺栓35也是外六角套合内六角的结构，所以所述六角头旋转轴34连动所述通用内六角圆柱头螺栓35，本申请使用通用12.9级高强度的所述通用内六角圆柱头螺栓35作为旋转拉铆头，普通12.9级螺栓损坏时更换简便成本较低；工作时，所述步进电机20的转轴转动带动所述联轴器23转动进而带动所述旋转传动轴24、所述六角头旋转轴34、所述通用内六角圆柱头螺栓35同步转动，在所述步进电机20逐渐向下移动中，所述通用内六角圆柱头螺栓35转动进入螺母中。

如图3和图4所示，所述拉铆机构还包括多个拉铆机构悬杆21、导向安装板25、垫块27、横向滑槽28、加压油缸30、传动连接头31和增压升降滑块32，所述多个拉铆机构悬杆21的一端连接所述电机安装板16，所述多个拉铆机构悬杆21的另外一端连接所述导向安装板25的一侧，本申请实施例中，所述拉铆机构悬杆21的数量是四根，四根所述拉铆机构悬杆21固定连接在所述电机安装板16以及所述导向安装板25之间，使得所述电机安装板16以及所述导向安装板25连动；此外，所述导向安装板25的另外一侧固定连接所述垫块27和横向滑槽28，所述横向滑槽28的一侧连接所述加压油缸30，装配后，所述电机安装板16、导向安装板25、所述垫块27、横向滑槽28和加压油缸30固定连接同步移动；所述加压油缸30的推杆连接所述传动连接头31，所述传动连接头31套合连接所述增压升降滑块32；所述增压升降滑块32设置在所述横向滑槽28中用于向上运动所述六角头旋转轴34；本申请实施例中，所述增压升降滑块32为斜块机构，所述增压升降滑块32活动连接所述六角头旋转轴34的中间台阶处，所述增压升降滑块32伸出时将所述六角头旋转轴34向上顶起，此时所述六角头旋转轴34的上端面进一步没入所述旋转传动轴24的内六角凹槽中压迫所述圆线螺旋弹簧33，本申请的拉铆机构使用斜块机构进行加力，另外，所述增压升降滑块32使用液压驱动的所述加压油缸30作为动力来源，可以提供较大的拉铆力，使得螺母顺利变形和拉铆支架组合一起，如上所述，在所述步进电机20逐渐向下移动中，所述通用内六角圆柱头螺栓35转动进入螺母中，在所述通用内六角圆柱头螺栓35到位后，所述加压油缸30的推杆伸出推动所述传动连接头31以及所述增压升降滑块32，所述增压升降滑块32的斜块机构推动所述六角头旋转轴34的中间台阶处使得所述六角头旋转轴34向上顶起，所述通用内六角圆柱头螺栓35执行拉铆工艺，拉铆工艺完成后，所述加压油缸30的推杆收回带动所述传动连接头31连动所述增压升降滑块32退出所述六角头旋转轴34的中间台阶处，接着所述步进电机20逆转同时向上移动使得所述通用内六角圆柱头螺栓35退出螺母完成一次拉铆工艺。

如图4所示，所述拉铆机构还包括导向环37和拉铆压紧罩38，所述导向环37设置在所述横向滑槽28上，所述拉铆压紧罩38活动设置在所述导向环37中；图4中，所述横向滑槽28下方通过螺杆安装所述导向环37，而在所述导向环37中活动安装所述拉铆压紧罩38，使得所述拉铆压紧罩38接触到螺母时具有小幅度移动的空间，不至于撞伤产品，此外在拉铆时所述拉铆压紧罩38的下端面抵靠在螺母上表面，防止螺母移动，方便拉铆。

图3中，所述拉铆机构还包括旋转法兰26，所述旋转法兰26设置在所述导向安装板25中，所述旋转传动轴24设置在所述旋转法兰26中；本申请实施例中，所述导向安装板25中间套合安装所述旋转法兰26，所述旋转传动轴24套合在所述旋转法兰26中，所述旋转法兰26起到稳定旋转的功能，所述旋转传动轴24受到所述联轴器23带动旋转时有了所述旋转法兰26在***的保护支撑可以进行稳定旋转。

请参考图2，所述拉铆机构还包括升降气缸18、升降气缸安装板17、两机构支撑立柱9、两直线轴承15、连接头19和铆接机构安装板3，所述两机构支撑立柱9的一端设置在所述铆接机构安装板3上；所述两机构支撑立柱9的另外一端连接所述升降气缸安装板17，所述升降气缸18设置在所述升降气缸安装板17上；所述两直线轴承15活动设置在所述两机构支撑立柱9上，并且所述两直线轴承15固定连接所述电机安装板16；所述升降气缸18的活塞杆连接所述连接头19的一端，所述连接头19的另外一端固定连接所述电机安装板16用于移动所述电机安装板16，本申请实施例中，如图2中的方向，所述升降气缸18的活塞杆伸出时所述电机安装板16向下方移动，连带着带动所述步进电机20向下移动进行拉铆工艺。

请参考图5本申请工装位移机构示意图，本申请实施例中，所述工装位移机构的作用在于同时放置以及移动两个产品，所述工装位移机构包括滑槽底座7、两滑槽压块10、两滑动限位块11、无杆横移送料气缸12、内滑块13、连接块14 和两产品铆接靠模15，所述滑槽底座7为一长形板，所述两滑槽压块10平行设置在所述滑槽底座7上形成滑道；所述两滑动限位块11分别设置在所述两滑槽压块10的两端用于限位，防止所述产品铆接靠模15跑出拉铆工位；所述内滑块13滑动设置在所述滑道中，所述两产品铆接靠模15设置在所述内滑块13上用于承载产品；所述无杆横移送料气缸12平行所述两滑槽压块10设置在所述滑槽底座7上，所述连接块14的两端分别连接所述无杆横移送料气缸12的滑动块和所述内滑块13，所述内滑块13在所述无杆横移送料气缸12的带动下进行往复运动；所述内滑块13上安装所述两产品铆接靠模15起到固定产品位置并提供产品安装工位加工基准的作用，图5中左侧的所述产品铆接靠模15处在的位置为拉铆工位，左侧的拉铆工艺执行后，右侧的所述产品铆接靠模15向左移动来到拉铆工位执行拉铆工艺，如此往复运动可以不间断的执行拉铆工艺，节约时间。

下面说明一下本申请的半自动拉铆装置的工作流程：

1、启动设备；

2、操作员手动组装拉铆支架和螺母，并将组合件放置到所述产品铆接靠模15中；

3、操作员双手按动所述双手启动开关5启动加工；

4、所述无杆横移送料气缸12将产品送至加工工位；

5、同时间，操作员手动组装下一组拉铆支架和螺母并将组合件放置到另外一个所述产品铆接靠模15待料工位中，而且所述拉铆机构下降完成产品的拉铆加工，拉铆机构上升复位；

6、所述无杆横移送料气缸12将待料工位中的产品送至加工工位；

7、铆接好的产品操作员手工下料，完成一次拉铆工艺。

综上所述，本申请的半自动拉铆装置操作员通过手动上下料将产品放在所述工装位移机构往复供料的所述产品铆接靠模15上，并按动所述设备安装底板4上的所述双手启动开关5来实现产品的半自动化铆接加工，生产效率较人工使用拉铆枪生产产能有所提高，提升了产能定额，减少了人工工时；此外，较往常使用的拉铆枪人工拉铆加工稳定性较高，加工产品质量稳定，不易发生产品不良，降低了后续环节的检测成本，增加了企业的市场竞争力；拉铆装置的结构简单，设备改造成本低廉，易损件损坏更换率低，较往常使用的拉铆枪维护成本大幅下降。

需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

综上所述，由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：

第一、本申请能够精准定位加工产品的加工位置；

第二、本申请提供稳定的产品夹持固定基准，提升了产能定额，节约了生产成本；

第三、本申请能够通过结构设计使用成本较低的通用气液增压缸完成产品的拉铆加工，降低成本，减少员工操作量，提高生产效率。

发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟习本领域的技术人员在不违背本发明精神内涵的情况下，所做的均等变化和更动，均应落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种半自动拉铆装置，其特征在于，所述拉铆装置包括一拉铆机构，所述拉铆机构包括步进电机、电机安装板、联轴器、旋转传动轴、圆线螺旋弹簧、六角头旋转轴、通用内六角圆柱头螺栓和固定头，所述步进电机设置在所述电机安装板上；所述旋转传动轴的一端通过所述联轴器联动连接所述步进电机的转轴，所述旋转传动轴的另外一端为一内六角凹槽，所述圆线螺旋弹簧设置在所述内六角凹槽中；所述六角头旋转轴的一端***连接所述内六角凹槽中，装配后，所述圆线螺旋弹簧的两端分别接触连接所述内六角凹槽的端面和所述六角头旋转轴的端面；所述六角头旋转轴的另外一端的六角凸起部设置在所述通用内六角圆柱头螺栓的一端的内六角部中并使用所述固定头拧紧固定；

所述拉铆装置还包括一工装位移机构，所述工装位移机构包括滑槽底座、两滑槽压块、两滑动限位块、无杆横移送料气缸、内滑块、连接块 和两产品铆接靠模，所述滑槽底座为一长形板，所述两滑槽压块平行设置在所述滑槽底座上形成滑道；所述两滑动限位块分别设置在所述两滑槽压块的两端用于限位；所述内滑块滑动设置在所述滑道中，所述两产品铆接靠模设置在所述内滑块上用于承载产品；所述无杆横移送料气缸平行所述两滑槽压块设置在所述滑槽底座上，所述连接块的两端分别连接所述无杆横移送料气缸的滑动块和所述内滑块。

2.如权利要求l所述的半自动拉铆装置，其特征在于，所述拉铆机构还包括多个拉铆机构悬杆、导向安装板、垫块、横向滑槽、加压油缸、传动连接头和增压升降滑块，所述多个拉铆机构悬杆的一端连接所述电机安装板，所述多个拉铆机构悬杆的另外一端连接所述导向安装板的一侧；所述导向安装板的另外一侧固定连接所述垫块和横向滑槽；所述横向滑槽的一侧连接所述加压油缸，所述加压油缸的推杆连接所述传动连接头，所述传动连接头套合连接所述增压升降滑块，所述增压升降滑块为斜块机构；所述增压升降滑块设置在所述横向滑槽中用于使所述六角头旋转轴向上运动从而进行拉铆。

3.如权利要求2所述的半自动拉铆装置，其特征在于，所述拉铆机构还包括导向环和拉铆压紧罩，所述导向环设置在所述横向滑槽上，所述拉铆压紧罩活动设置在所述导向环中。

4.如权利要求3所述的半自动拉铆装置，其特征在于，所述拉铆机构还包括旋转法兰，所述旋转法兰设置在所述导向安装板中，所述旋转传动轴设置在所述旋转法兰中。

5.如权利要求4所述的半自动拉铆装置，其特征在于，所述拉铆机构还包括升降气缸、升降气缸安装板、两机构支撑立柱、两直线轴承、连接头和铆接机构安装板，所述两机构支撑立柱的一端设置在所述铆接机构安装板上；所述两机构支撑立柱的另外一端连接所述升降气缸安装板，所述升降气缸设置在所述升降气缸安装板上；所述两直线轴承活动设置在所述两机构支撑立柱上，并且所述两直线轴承固定连接所述电机安装板；所述升降气缸的活塞杆连接所述连接头的一端，所述连接头的另外一端固定连接所述电机安装板用于移动所述电机安装板。

6.如权利要求5所述的半自动拉铆装置，其特征在于，所述拉铆装置还包括机架、防护板、多个调整脚杯、触摸屏套件、双手启动开关和设备安装底板，所述多个调整脚杯设置在所述机架的下方；所述设备安装底板设置在所述机架的上方；所述防护板、触摸屏套件、双手启动开关设置在所述设备安装底板上。