一种在产品上铆接螺钉的环形铆接设备及方法与流程

1.本发明涉及板体与铆钉组装的技术领域，特别是一种在产品上铆接螺钉的环形铆接设备及方法。


背景技术：

2.某板体1的结构如图1所示，板体1上开设有一排沉头孔2，最左侧的沉头孔2的左侧和最右侧的沉头孔2的右侧均开设有通孔3，工艺上要求在板体1的两个通孔3内均嵌入有一个如图2所示的铆钉，以生产出如图3所示的产品，其中铆钉包括铆钉帽4和与其固定连接于一体的柱体5。
3.这类产品的生产方法是：工人先将板体1平放于工作台上，然后采用压紧机构将板体工装固定于工作台上，随后在工人板体1的两个通孔3内均插入一个铆钉，插入后，铆钉的柱体5嵌入于通孔3内，而铆钉帽4支撑于板体1的顶表面上如图4所示，最后采用冲压模具的冲压头敲击铆钉帽的顶部，以使铆钉的铆钉帽4过盈的嵌入于通孔3内，从而实现了在板体1内铆接铆钉，从而最终生产出所需的产品。
4.然而，这种生产方法虽然能够生产出产品，但是在实际的生产过程中，仍然出现以下技术问题：i、工人经常将铆钉放在沉头孔2内，即没有在最左端的通孔3或最右端的通孔3内插入铆钉，导致铆钉上料错误，进而导致最后生产出的产品为不合格品，从而极大的增加了生产成本，同时极大的降低了产品的质量。
5.ii、铆钉的柱体5的外径与通孔3的直径相等，造成工人很难快速顺利的将铆钉的柱体5插入到通孔3内，导致需要尝试多次才能将铆钉的柱体5插入到通孔3内，因此存在上料操作困难的技术缺陷，这无疑是增加了工人的工作强度，此外还增加了上料时间，进而极大的降低了产品的生产效率。
6.iii、每次在冲压前，都需要采用压紧机构压紧板体1，生产后，还需要打开压紧机构再工装板体1，导致生产不连续，进而极大的降低了产品的生产产量，极大的降低了产品的生产效率。因此亟需一种节省生产成本、极大提高产品生产质量、极大提高产品生产效率的环形铆接设备。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种节省生产成本、极大提高产品生产质量、极大提高产品生产效率的在产品上铆接螺钉的环形铆接设备及方法。
8.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种在产品上铆接螺钉的环形铆接设备，它包括机台、固设于机台顶部的支撑板，支撑板的顶表面上固设有多个内导向条和多个外导向条，内导向条之间围成凹形状，外导向条之间围成凹形状，外导向条、内导向条和支撑板之间形成有凹形通道，凹形通道的右端口处设置有固设于支撑板上的挡条，凹形通道的右端口的右侧设置有横向推料气缸a，横向推料气缸a固设于机台上，横向推料气缸a活塞
杆的作用端上固设有横向推板a，横向推板a伸入于凹形通道的右端口内，凹形通道的左端口的后侧设置有纵向推料气缸，纵向推料气缸固设于机台上，纵向推料气缸活塞杆的作用端上固设有伸入于凹形通道左端口内的纵向推板，机台上还设置有位于纵向推料气缸前侧的横向推料气缸b，横向推料气缸b活塞杆的作用端上固设有伸入于凹形通道内的横向推板b；所述环形通道内滑动安装有可沿其滑动的用于安装板体的载台，载台的顶表面上固设有多个限位柱，限位柱之间所围成的轮廓与板体的外轮廓一致，凹形通道的左端口和右端口之间设置有固设于机台上的冲压模具，冲压模具的冲压头的底表面上固设有两个冲压杆；所述横向推料气缸a的前侧设置有固设于机台上的铆钉定位机构，铆钉定位机构包括固设于机台上的底座，底座的顶部固设有定位板，定位板的顶表面上且位于其左右端均固设有定位块，两个定位块呈对角设置，两个定位块的内侧均开设有半圆形槽i，底座内设置有旋转气缸，旋转气缸的旋转轴向上贯穿定位板设置，且延伸端上安装有位于两个定位块之间的z形旋转板，z形旋转板的左右端部且位于其前后端面上均开设有半圆形槽ii，两个半圆形槽ii分别与两个半圆形槽i相对应。
9.所述横向推料气缸a的后侧设置有固设于机台上的铆钉上料机构，铆钉上料机构包括固设于机台上的立柱，立柱上设置有水平丝杆螺母副，水平丝杆螺母副的运动端上固设有升降气缸，升降气缸活塞杆的作用端上固设有升降板，升降板的前端面上固设有两个垂向设置的吸头，吸头的顶端口与真空泵经管道连接。
10.所述升降板的前端面上固设有两个安装座，所述吸头固设于安装座内。
11.所述底座内设置有盲槽，所述旋转气缸垂向设置且设置于盲槽内。
12.所述半圆形槽i的直径与半圆形槽ii的直径相等，半圆形槽i的高度小于铆钉的高度。
13.所述机台的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿。
14.所述z形旋转板的底表面与定位板的顶表面相接触。
15.该环形铆接设备还包括控制器，所述控制器与纵向推料气缸的电磁阀、横向推料气缸a的电磁阀、横向推料气缸b的电磁阀、旋转气缸的电磁阀经信号线电连接。
16.一种在产品上铆接螺钉的方法，它包括以下步骤：s1、工人站在机台的前侧，工人将一个载台放置于凹形通道的右侧通道内，然后将板体平放置于由多个限位柱所围成的轮廓内，且将板体支撑于载台上，从而实现了板体的上料和定位；s2、工人用右手将载台向后推动，载台带动板体向后运动，直到载台靠在挡条上，板体进入到铆钉上料工位；s3、铆钉的上料，其具体操作步骤为：s31、工人将一个铆钉的柱体由上往下插入到左侧的半圆形槽i内，而后将另一个铆钉由上往下插入到右侧的半圆形槽i内，随后控制旋转气缸启动，旋转气缸带动旋转轴旋转，旋转轴带动z形旋转板旋转，左侧的铆钉的柱体抵压于左侧的半圆形槽i与半圆形槽ii之间，同时右侧的铆钉的柱体抵压于右侧的半圆形槽i与半圆形槽ii之间，从而实现了两个铆钉的定位，此时两个吸头刚好处于两个铆钉的铆钉帽的正上方；
s32、工人控制升降气缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板向下运动，升降板带动两个吸头同步向下运动，当活塞杆完全伸出后，两个吸头分别抵压在两个铆钉帽的顶表面上；s33、工人控制真空泵启动，振动泵对管道和吸头抽真空，在负压下，两个铆钉分别吸附在两个吸头上，随后工人控制控制旋转气缸的旋转轴反向旋转，旋转轴带动z形旋转板反转，此时z形旋转板与被定位的铆钉分离；s34、工人控制升降气缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板向上运动，升降板带动两个吸头向上运动，吸头将铆钉向上提起来；s35、工人控制水平丝杆螺母副启动，水平丝杆螺母副带动升降气缸向左运动，进而带动被吸附的铆钉向左运动，当水平丝杆螺母副的运动端运动到左极限状态时，被吸附的两个铆钉刚好处于板体上的两个通孔的正上方；s36、工人控制升降气缸的活塞杆向下运动，升降气缸的活塞杆带动升降板向下运动，升降板带动两个吸头同步嵌入于板体的两个通孔内，从而最终实现了铆钉的上料；上料后，先控制真空泵关闭，再控制升降气缸的活塞杆向上缩回，最后控制水平丝杆螺母副的运动端复位，以为下次上料做准备；s4、产品的生产，其具体操作步骤为：s41、工人控制横向推料气缸a的活塞杆向左伸出，活塞杆带动横向推板a向左运动，横向推板a推动载台向左运动，当活塞杆伸出一段设定的行程后，载台处于冲压模具的冲压工位，即板体上的两个铆钉分别处于冲压模具的两个冲压杆的正下方；s42、工人控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动两个冲压杆同步向下运动，两个冲压杆分别冲击两个铆钉的铆钉帽，铆钉的铆钉帽嵌入到板体的通孔内，从而实现了产品的生产；生产出产品后，控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动冲压杆向上运动，以为下次冲压铆钉做准备；s43、工人控制横向推料气缸a的活塞杆继续向左伸出，活塞杆带动横向推板a向左运动，横向推板a将产品向左推动载台，载台上的产品向左运动，当活塞杆完全伸出后，载台运动到纵向推料气缸的前侧，此时控制横向推料气缸a的活塞杆缩回，缩回后，工人控制纵向推料气缸的活塞杆向前伸出，活塞杆带动纵向推板向前运动，纵向推板带动载台向前运动，当活塞杆完全伸出后，载台处于横向推料气缸b的右侧，到位后，控制纵向推料气缸的活塞杆缩回，随后工人控制横向推料气缸b的活塞杆向右伸出，活塞杆带动横向推板b向右运动，横向推板b带动载台向右运动，载台朝向工人方向运动，当横向推料气缸b的活塞杆完全伸出后，工人即可将载台上的产品从载台上取下；s5、重复步骤s1~s4的操作，即可连续的生产出多个产品。
17.本发明具有以下优点：本发明节省生产成本、极大提高产品生产质量、极大提高产品生产效率。
附图说明
18.图1 为板体的结构示意图;图2 为铆钉的结构示意图；图3 为产品的结构示意图；
图4 为在板体的两个通孔内均嵌入铆钉的示意图；图5 为本发明的结构示意图；图6 为环形通道与支撑板的连接示意图；图7为铆钉定位机构的结构示意图；图8 为铆钉上料机构的结构示意图；图9为载台的结构示意图；图10为板体定位工装在载台上的示意图；图中，1-板体，2-沉头孔，3-通孔，4-铆钉帽，5-柱体，6-机台，7-支撑板，8-内导向条，9-外导向条，10-挡条，11-横向推料气缸a，12-横向推板a，13-纵向推料气缸，14-纵向推板，15-横向推料气缸b，16-横向推板b，17-载台，18-限位柱，19-冲压模具，20-铆钉定位机构，21-底座，22-定位板，23-定位块，24-半圆形槽i，25-旋转气缸，26-z形旋转板，27-半圆形槽ii，28-铆钉上料机构，29-立柱，30-水平丝杆螺母副，31-升降气缸，32-升降板，33-吸头，34-安装座。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：如图5~图9所示，一种在产品上铆接螺钉的环形铆接设备，它包括机台6、固设于机台6顶部的支撑板7，机台6的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿，支撑板7的顶表面上固设有多个内导向条8和多个外导向条9，内导向条8之间围成凹形状，外导向条9之间围成凹形状，外导向条9、内导向条8和支撑板7之间形成有凹形通道，凹形通道的右端口处设置有固设于支撑板7上的挡条10，凹形通道的右端口的右侧设置有横向推料气缸a11，横向推料气缸a11固设于机台6上，横向推料气缸a11活塞杆的作用端上固设有横向推板a12，横向推板a12伸入于凹形通道的右端口内，凹形通道的左端口的后侧设置有纵向推料气缸13，纵向推料气缸13固设于机台6上，纵向推料气缸13活塞杆的作用端上固设有伸入于凹形通道左端口内的纵向推板14，机台6上还设置有位于纵向推料气缸13前侧的横向推料气缸b15，横向推料气缸b15活塞杆的作用端上固设有伸入于凹形通道内的横向推板b16；所述环形通道内滑动安装有可沿其滑动的用于安装板体1的载台17，载台17的顶表面上固设有多个限位柱18，限位柱18之间所围成的轮廓与板体1的外轮廓一致，凹形通道的左端口和右端口之间设置有固设于机台6上的冲压模具19，冲压模具19的冲压头的底表面上固设有两个冲压杆。
20.所述横向推料气缸a11的前侧设置有固设于机台6上的铆钉定位机构20，铆钉定位机构20包括固设于机台6上的底座21，底座21的顶部固设有定位板22，定位板22的顶表面上且位于其左右端均固设有定位块23，两个定位块23呈对角设置，两个定位块23的内侧均开设有半圆形槽i24，底座21内设置有旋转气缸25，旋转气缸25的旋转轴向上贯穿定位板22设置，且延伸端上安装有位于两个定位块23之间的z形旋转板26，z形旋转板26的底表面与定位板22的顶表面相接触，z形旋转板26的左右端部且位于其前后端面上均开设有半圆形槽ii27，两个半圆形槽ii27分别与两个半圆形槽i24相对应，所述半圆形槽i24的直径与半圆形槽ii27的直径相等，半圆形槽i24的高度小于铆钉的高度。
21.所述横向推料气缸a11的后侧设置有固设于机台6上的铆钉上料机构28，铆钉上料
机构28包括固设于机台6上的立柱29，立柱29上设置有水平丝杆螺母副30，水平丝杆螺母副30的运动端上固设有升降气缸31，升降气缸31活塞杆的作用端上固设有升降板32，升降板32的前端面上固设有两个垂向设置的吸头33，吸头33的顶端口与真空泵经管道连接。
22.所述升降板32的前端面上固设有两个安装座34，所述吸头33固设于安装座34内。所述底座21内设置有盲槽，所述旋转气缸25垂向设置且设置于盲槽内。该环形铆接设备还包括控制器，所述控制器与纵向推料气缸13的电磁阀、横向推料气缸a11的电磁阀、横向推料气缸b15的电磁阀、旋转气缸25的电磁阀经信号线电连接，工人可通过控制器控制旋转气缸25、冲压模具19、水平丝杆螺母副30的启动或关闭，同时还能控制纵向推料气缸13、横向推料气缸a11、横向推料气缸b15活塞杆的伸出或缩回，极大的方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。
23.一种在产品上铆接螺钉的方法，它包括以下步骤：s1、工人站在机台6的前侧，工人将一个载台17放置于凹形通道的右侧通道内，然后将如图1所示的板体1平放置于由多个限位柱18所围成的轮廓内，且将板体1支撑于载台17上，从而实现了板体1的上料和定位；s2、工人用右手将载台17向后推动，载台17带动板体1向后运动，直到载台17靠在挡条10上，板体1进入到铆钉上料工位如图5和图10所示；s3、铆钉的上料，其具体操作步骤为：s31、工人将一个如图2所示的铆钉的柱体5由上往下插入到左侧的半圆形槽i24内，而后将另一个铆钉由上往下插入到右侧的半圆形槽i24内，随后控制旋转气缸25启动，旋转气缸25带动旋转轴旋转，旋转轴带动z形旋转板26旋转，左侧的铆钉的柱体5抵压于左侧的半圆形槽i24与半圆形槽ii27之间，同时右侧的铆钉的柱体5抵压于右侧的半圆形槽i24与半圆形槽ii27之间，从而实现了两个铆钉的定位，此时两个吸头33刚好处于两个铆钉的铆钉帽4的正上方；s32、工人控制升降气缸31的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降板32向下运动，升降板32带动两个吸头33同步向下运动，当活塞杆完全伸出后，两个吸头33分别抵压在两个铆钉帽4的顶表面上；s33、工人控制真空泵启动，振动泵对管道和吸头33抽真空，在负压下，两个铆钉分别吸附在两个吸头33上，随后工人控制控制旋转气缸25的旋转轴反向旋转，旋转轴带动z形旋转板26反转，此时z形旋转板26与被定位的铆钉分离；s34、工人控制升降气缸31的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板32向上运动，升降板32带动两个吸头33向上运动，吸头33将铆钉向上提起来；s35、工人控制水平丝杆螺母副30启动，水平丝杆螺母副30带动升降气缸31向左运动，进而带动被吸附的铆钉向左运动，当水平丝杆螺母副30的运动端运动到左极限状态时，被吸附的两个铆钉刚好处于板体1上的两个通孔3的正上方；s36、工人控制升降气缸31的活塞杆向下运动，升降气缸31的活塞杆带动升降板32向下运动，升降板32带动两个吸头33同步嵌入于板体1的两个通孔3内，从而最终实现了铆钉的上料如图4所示；上料后，先控制真空泵关闭，再控制升降气缸31的活塞杆向上缩回，最后控制水平丝杆螺母副30的运动端复位，以为下次上料做准备；其中，在该步骤s3中，是先通过铆钉定位机构20将铆钉的柱体5进行定位，再通过铆钉上料机构28将定位好的铆钉插
入到板体1上的通孔3内，相比传统的人工将铆钉插入到板体1的通孔3内的方式，确保了铆钉被快速顺次的插入到通孔3内，从而极大的方便了铆钉的上料操作，减轻了工人的工作强度，同时极大的提高了产品的生产效率。此外，工人只需先在半圆形槽i24内插入铆钉，而后铆钉上料机构28便可直接将定位好的铆钉插入到两个通孔3内，避免了人工将铆钉误插入到板体1的沉头孔2内，提高了产品的合格率，进而极大的提高了产品的生产质量，同时节省了产品的生产成本。
24.s4、产品的生产，其具体操作步骤为：s41、工人控制横向推料气缸a11的活塞杆向左伸出，活塞杆带动横向推板a12向左运动，横向推板a12推动载台17向左运动，当活塞杆伸出一段设定的行程后，载台17处于冲压模具19的冲压工位，即板体1上的两个铆钉分别处于冲压模具19的两个冲压杆的正下方；s42、工人控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动两个冲压杆同步向下运动，两个冲压杆分别冲击两个铆钉的铆钉帽4，铆钉的铆钉帽4嵌入到板体1的通孔3内，从而实现了产品的生产，产出的产品的结构如图3所示；生产出产品后，控制冲压模具19的冲压头向上运动，冲压头带动冲压杆向上运动，以为下次冲压铆钉做准备；s43、工人控制横向推料气缸a11的活塞杆继续向左伸出，活塞杆带动横向推板a12向左运动，横向推板a12将产品向左推动载台17，载台17上的产品向左运动，当活塞杆完全伸出后，载台17运动到纵向推料气缸13的前侧，此时控制横向推料气缸a11的活塞杆缩回，缩回后，工人控制纵向推料气缸13的活塞杆向前伸出，活塞杆带动纵向推板14向前运动，纵向推板14带动载台17向前运动，当活塞杆完全伸出后，载台17处于横向推料气缸b15的右侧，到位后，控制纵向推料气缸13的活塞杆缩回，随后工人控制横向推料气缸b15的活塞杆向右伸出，活塞杆带动横向推板b16向右运动，横向推板b16带动载台17向右运动，载台17朝向工人方向运动，当横向推料气缸b15的活塞杆完全伸出后，工人即可将载台17上的产品从载台17上取下；s5、重复步骤s1~s4的操作，即可连续的生产出多个产品。其中，在步骤a1中，工人只需将板体1平放置于由多个限位柱18所围成的轮廓内，即可实现对板体1的上料和定位，无需采用压紧机构压紧板体1，且生产后还需要打开压紧机构，从而极大的缩短了产品的生产时间，进一步的极大的提高了产品的生产效率。此外，本铆接设备实现了连续生产产品，即工人在一处的载台17上放置板体1，而后在原地收产品，实现了产品的连续生产，极大的提高了产品的生产效率。