專利名稱：一種自動拉鉚裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械加工領(lǐng)域，具體為一種自動拉鉚裝置。
背景技術(shù)：
抽芯鉚釘廣泛應(yīng)用于汽車、航空等領(lǐng)域，目前國內(nèi)的抽芯鉚釘鉚接方式主要還是以手工拉鉚為主，如采用拉鉚槍等等。如申請?zhí)枮?00910132222. 8的中國發(fā)明專利公開的一種多功能拉鉚槍，只能手動將抽芯鉚釘放入拉鉚槍內(nèi)，然后進行拉鉚，而且拉鉚后的鉚釘芯桿自由散落，既不能集成到自動化部件中，也對環(huán)境造成污染。普通手工抽鉚工作方式同時存在著鉚接質(zhì)量受人為因素影響、勞動條件差、效率低下等缺點，難以滿足汽車、航空領(lǐng)域需要較高表面加工精度的要求
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題本發(fā)明針對目前手動抽鉚工作方式存在鉚接質(zhì)量差、效率低、勞動強度大且不能集成到自動化加工部件中的缺點，提出了一種自動拉鉚裝置。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種自動拉鉚裝置，其特征在于包括拉鉚腔、抽鉚夾頭、動力裝置和排芯管；拉鉚腔包括殼體和分離式彈性夾頭；殼體中開有直通孔和斜孔，斜孔與直通孔相通，斜孔外端安裝有接頭與外部送鉚管相連，分離式彈性接頭為由多瓣夾片通過外箍彈性圈形成的空心圓臺結(jié)構(gòu)，分離式彈性接頭的大口端與殼體直通孔端部固定連接；抽鉚夾頭包括抽鉚腔體、若干夾爪、抽鉚盤和大復(fù)位彈簧；抽鉚腔體頭部為開口的空心圓臺結(jié)構(gòu)，抽鉚腔體中后部為端部封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)；每個夾爪均為從同一圓臺結(jié)構(gòu)沿軸向剖開后得到的瓣形結(jié)構(gòu)，所述圓臺結(jié)構(gòu)的錐度與抽鉚腔體頭部空心圓臺結(jié)構(gòu)錐度相同，且在圓臺結(jié)構(gòu)大端面上開有若干軸向盲孔，所有盲孔深度相同，且所有盲孔中心距圓臺結(jié)構(gòu)大端面中心距離相等，每個夾爪上都分布有一個盲孔；抽鉚盤為圓盤結(jié)構(gòu)，抽鉚盤安裝在抽鉚腔體中后部，并通過密封圈與抽鉚腔體內(nèi)壁面密封配合，抽鉚盤朝向夾爪的一側(cè)面開有若干徑向凹槽，凹槽個數(shù)與夾爪個數(shù)相同，凹槽端部與小復(fù)位彈簧一端固連，小復(fù)位彈簧另一端與“L”型推桿置于凹槽內(nèi)一直段的端部固連，“L”型推桿另一直段插入夾爪盲孔內(nèi)；抽鉚盤與抽鉚腔體后部內(nèi)端面通過大復(fù)位彈簧連接；動力裝置包括安裝架和液壓缸，安裝架為空心結(jié)構(gòu)，安裝架一端與殼體直通孔端部固定連接，安裝架空心結(jié)構(gòu)內(nèi)固定有液壓缸，液壓缸動力輸出桿端部與抽鉚腔體后部外端面固定連接，在安裝架側(cè)壁內(nèi)還開有軸向的通氣孔，通氣孔中固定有通氣管，通氣管一端穿過抽鉚腔體后部端面通入抽鉚腔體內(nèi)，通氣管另一端接外部高壓氣源；排芯管一端沿中心軸線方向依次穿過液壓缸、抽鉚腔體后部端面和抽鉚盤，另一端接外部芯桿收集裝置。本發(fā)明的一項優(yōu)選方案，其特征在于分離式彈性接頭為由3瓣相同的夾片通過外箍彈性圈形成的空心圓臺結(jié)構(gòu)，且彈性圈分別箍在分離式彈性接頭兩端部。本發(fā)明的一項優(yōu)選方案，其特征在于夾爪為從同一圓臺結(jié)構(gòu)沿軸向均勻剖為3 瓣后得到的瓣形結(jié)構(gòu)，且所述圓臺結(jié)構(gòu)中心有通孔，通孔直徑小于待拉鉚鉚釘芯桿直徑。本發(fā)明的一項優(yōu)選方案，其特征在于殼體中斜孔與直通孔中心軸線的夾角不大于45度。有益效果本發(fā)明接受送釘裝置送來的抽芯鉚釘，在控制系統(tǒng)控制下自動壓鉚、抽鉚以及排芯，實 現(xiàn)自動化抽鉚，能夠集成到自動化裝配線中。且相應(yīng)的控制系統(tǒng)采用傳感器控制，控制形式簡單、方便、可靠。采用彈性夾片和三爪結(jié)構(gòu)，可接受多種規(guī)格鉚釘，具有較高的通用性；整體結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可適用于多種工作場合。


圖1 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 分離式彈性夾頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 抽鉚夾頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖4:抽鉚盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖5:夾爪結(jié)構(gòu)示意圖；圖6 本發(fā)明的工作流程示意圖；(a)送鉚示意圖；(b)夾鉚示意圖；(C)抽鉚夾頭夾鉚示意圖；(d)推鉚示意圖；(e)拉鉚示意圖。其中1、彈性圈 ’2、夾片；3、殼體；4、接頭；5、送鉚管；6、液壓進油管；7、安裝架端蓋；8、排芯管緊固螺釘；9、通氣管緊固螺釘；10、安裝架；11、活塞；12、排芯管；13、通氣管； 14、液壓缸；15、排芯管雙向接頭；16、抽鉚腔體端蓋；17、短管；18、大復(fù)位彈簧；19、抽鉚盤； 20、小復(fù)位彈簧；21、“L”型推桿；22、夾爪；23、抽鉚腔體。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例描述本發(fā)明實施例本實施例中采用的自動拉鉚裝置包括有拉鉚腔、抽鉚夾頭、動力裝置和排芯管12。參照附圖1，拉鉚腔包括殼體3和分離式彈性夾頭，其中殼體3中開有一個直通孔和一個斜孔，斜孔與直通孔相通，且斜孔中心軸線與直通孔中心軸線相交。直通孔是抽鉚夾頭的運動區(qū)域，斜孔外端用于卡接有接頭4，接頭4與外部高壓氣動送鉚管5相通，從而需要鉚釘就通過外部送鉚管5進入斜孔。顯然，斜孔的指向應(yīng)當(dāng)朝向分離式彈性夾頭方向，使得送入的鉚釘能夠插入分離式彈性夾頭。此外，為了有效的將鉚釘從斜孔中送入分離式彈性夾頭，斜孔與直通孔中心軸線的夾角應(yīng)當(dāng)不大于45度，本實施例中采用30度。參照附圖 2，分離式彈性夾頭為由多瓣夾片2通過外箍彈性圈1形成的空心圓臺結(jié)構(gòu)，本實施例中采用了三瓣相同的夾片2，通過三圈彈性圈1分別箍住分離式彈性夾頭的兩端，分離式彈性接頭的大口端與殼體3直通孔端部卡接固定。采用這種分離式彈性接頭結(jié)構(gòu)便于抽鉚夾頭推鉚過程中，鉚釘中部凸起撐開彈性圈而伸出分離式彈性夾頭。參照附圖3，抽鉚夾頭包括有抽鉚腔體23、若干個夾爪22、抽鉚盤19和大復(fù)位彈簧18。抽鉚腔體23頭部為開口的空心圓臺結(jié)構(gòu)，抽鉚腔體23中后部為空心圓柱結(jié)構(gòu)，端部采用抽鉚腔體端蓋16氣密閉封閉。夾爪22是鉚釘芯桿的夾持部件，參照附圖5，每個夾爪22均為從同一圓臺結(jié)構(gòu)中沿軸向剖開后得到的瓣形結(jié)構(gòu)，這里為了夾爪能夠與抽鉚腔體23頭部很好的配合，所述的剖開后得到夾爪22的圓臺結(jié)構(gòu)的錐度與抽鉚腔體23頭部空心圓臺結(jié)構(gòu)錐度相同，且在該圓臺結(jié)構(gòu)大端面上開有若干軸向盲孔，所有盲孔深度相同，且所有盲孔中心距圓臺結(jié)構(gòu)大端面中心的距離相等，對應(yīng)到每個夾爪22上均有一個盲孔。本實施例中采用三瓣夾爪結(jié)構(gòu)，且為了更好的夾持鉚釘芯桿，所述的剖開后得到夾爪22的圓臺結(jié)構(gòu)中心開有軸向通孔，為了能夠普遍適用各種鉚釘，通孔直徑應(yīng)當(dāng)小于現(xiàn)有鉚釘規(guī)格中的最小芯桿直徑。參照附圖3和附圖4，抽鉚盤19為圓盤結(jié)構(gòu)，安裝在抽鉚腔體23的中后部，并通過密封圈與抽鉚腔體23內(nèi)壁面氣密封配合，但抽鉚盤19還應(yīng)當(dāng)能夠在外力作用下沿抽鉚腔體23內(nèi)壁面軸向滑動。抽鉚盤19朝向夾爪22的一側(cè)面開有若干徑向凹槽，凹槽個數(shù)與夾爪個數(shù)相同，本實施例中為三個，且凹槽位置與夾爪上盲孔位置對應(yīng)。凹槽端部與小復(fù)位彈簧20 —端固定連接，為了使小復(fù)位彈簧不從凹槽內(nèi)脫出，凹槽的形狀為內(nèi)寬外窄形，小復(fù)位彈簧20另一端與“L”型推桿21置于凹槽內(nèi)一直段的端部固定連接，“L”型推桿21的該直段可在凹槽內(nèi)沿徑向運動，“L”型推桿21的另一直段插入對應(yīng)夾爪的盲孔內(nèi)，從而“L” 型推桿21成為將抽鉚盤19的軸向運動轉(zhuǎn)為夾爪沿抽鉚腔體23頭部錐面的運動，從而實現(xiàn)三瓣夾爪的夾持或松開。抽鉚盤19與抽鉚腔體端蓋16之間通過大復(fù)位彈簧18連 接，其中大復(fù)位彈簧18的作用是將抽鉚盤19拉回。參照附圖1，動力裝置包括安裝架10和液壓缸14，安裝架10為空心結(jié)構(gòu)，安裝架 10 一端與殼體3直通孔的端部螺釘固定連接，安裝架10另一端螺栓固定有安裝架端蓋7。 液壓缸14固定安裝在安裝架10的空心結(jié)構(gòu)內(nèi)，液壓進油管6通過進油接頭穿過安裝架10 側(cè)壁通如液壓缸14，液壓缸14的動力輸出桿端部通過螺釘與抽鉚腔體端蓋16的外端面固定連接，從而液壓缸14的動力輸出桿可以帶動抽鉚夾頭軸向運動。在安裝架10側(cè)壁內(nèi)還開有軸向的通氣孔，通氣孔內(nèi)裝有通氣管13，通氣管13通過通氣管緊固螺釘9與安裝架端蓋7固定連接，通氣管13 —端穿過抽鉚腔體端蓋16通入抽鉚腔體23內(nèi)部，具體為抽鉚盤 19與抽鉚腔體端蓋16之間的空間，通氣管13另一端接外部高壓氣源，通過通入高壓氣使抽鉚盤19運動，進而通過“L”形推桿帶動三瓣夾爪22夾持。參照附圖1，排芯管12沿中心軸線方向貫穿安裝架端蓋7、液壓缸14，通過排芯管雙向接頭15連接貫穿抽鉚盤19的短管17，短管17的端部靠近夾爪22。為了具有一般通用性，排芯管12和短管17的內(nèi)徑要大于現(xiàn)有鉚釘規(guī)格中的最大芯桿直徑。排芯管12外端接外部芯桿收集裝置。參照附圖6描述本發(fā)明的工作過程。以一個鉚釘?shù)你T接周期為例，圖6(a)顯示鉚釘處于送鉚管內(nèi)的狀態(tài)，此時抽鉚夾頭處于直通孔靠近液壓缸的一端；當(dāng)傳感器感觸到鉚釘受高壓送鉚氣體推動進入直通孔后，控制系統(tǒng)啟動自動送鉚裝置，此時，鉚釘由于受高壓氣體驅(qū)動，速度較高，經(jīng)過分離式彈性夾頭的緩沖和引導(dǎo)下，被分離式彈性夾頭夾持，如圖6(b)所示；此時抽鉚夾頭仍處于直通孔靠近液壓缸的一端；當(dāng)傳感器感知鉚釘已經(jīng)在分離式彈性夾頭中處于正確夾持狀態(tài)后，控制系統(tǒng)啟動液壓缸中的氣壓液壓增壓裝置，液壓缸中的液壓油被抽出，活塞在大氣壓力作用下推動抽鉚夾頭軸向向前運動，鉚釘芯桿穿過抽鉚腔體23頭部孔并最終通過短管進入排芯管管口，如圖6(c)所示；此時打開通氣管13的進氣閥門，外部高壓氣通過通氣管進入抽鉚腔體23內(nèi)部，使抽鉚盤19運動，進而通過“L” 形推桿帶動三瓣夾爪22夾持鉚釘芯桿，此時抽鉚夾頭整體繼續(xù)在活塞推動下軸向向前運動，直到鉚釘中部凸起撐開分離式彈性夾頭，使得鉚釘中部凸起處于分離式彈性夾頭外側(cè)， 如圖6(d)所示；鉚釘中部凸起送出后，通氣管繼續(xù)通氣，保證三瓣夾爪22繼續(xù)夾持緊鉚釘芯桿，液壓缸內(nèi)開始注入高壓液壓油，活塞帶動抽鉚夾頭整體快速向后運動，將鉚釘芯桿拉斷，如圖6(e)所示；鉚釘芯桿拉斷后，通氣管進氣閥門關(guān)閉，排氣閥門打開，抽鉚盤19在大復(fù)位彈簧作用下向抽鉚腔體端蓋16運動，同時“L”形推桿在小復(fù)位彈簧的作用下使三瓣夾爪松開鉚釘芯桿，而此時排芯管外接的真空發(fā)生器將處于排芯管端部的鉚釘芯桿抽至外部芯桿收集裝置，則單個鉚釘?shù)你T接周期完成，抽鉚夾頭恢復(fù)原始位置 ，等待下一鉚釘送入。
權(quán)利要求
1.一種自動拉鉚裝置，其特征在于包括拉鉚腔、抽鉚夾頭、動力裝置和排芯管； 拉鉚腔包括殼體和分離式彈性夾頭；殼體中開有直通孔和斜孔，斜孔與直通孔相通，斜孔外端安裝有接頭與外部送鉚管相連，分離式彈性接頭為由多瓣夾片通過外箍彈性圈形成的空心圓臺結(jié)構(gòu)，分離式彈性接頭的大口端與殼體直通孔端部固定連接；抽鉚夾頭包括抽鉚腔體、若干夾爪、抽鉚盤和大復(fù)位彈簧；抽鉚腔體頭部為開口的空心圓臺結(jié)構(gòu)，抽鉚腔體中后部為端部封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)；每個夾爪均為從同一圓臺結(jié)構(gòu)沿軸向剖開后得到的瓣形結(jié)構(gòu)，所述圓臺結(jié)構(gòu)的錐度與抽鉚腔體頭部空心圓臺結(jié)構(gòu)錐度相同，且在圓臺結(jié)構(gòu)大端面上開有若干軸向盲孔，所有盲孔深度相同，且所有盲孔中心距圓臺結(jié)構(gòu)大端面中心距離相等，每個夾爪上都分布有一個盲孔；抽鉚盤為圓盤結(jié)構(gòu)，抽鉚盤安裝在抽鉚腔體中后部，并通過密封圈與抽鉚腔體內(nèi)壁面密封配合，抽鉚盤朝向夾爪的一側(cè)面開有若干徑向凹槽，凹槽個數(shù)與夾爪個數(shù)相同，凹槽端部與小復(fù)位彈簧一端固連，小復(fù)位彈簧另一端與“L”型推桿置于凹槽內(nèi)一直段的端部固連，“L”型推桿另一直段插入夾爪盲孔內(nèi)；抽鉚盤與抽鉚腔體后部內(nèi)端面通過大復(fù)位彈簧連接；動力裝置包括安裝架和液壓缸，安裝架為空心結(jié)構(gòu)，安裝架一端與殼體直通孔端部固定連接，安裝架空心結(jié)構(gòu)內(nèi)固定有液壓缸，液壓缸動力輸出桿端部與抽鉚腔體后部外端面固定連接，在安裝架側(cè)壁內(nèi)還開有軸向的通氣孔，通氣孔中固定有通氣管，通氣管一端穿過抽鉚腔體后部端面通入抽鉚腔體內(nèi)，通氣管另一端接外部高壓氣源；排芯管一端沿中心軸線方向依次穿過液壓缸、抽鉚腔體后部端面和抽鉚盤，另一端接外部芯桿收集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動拉鉚裝置，其特征在于分離式彈性接頭為由3瓣相同的夾片通過外箍彈性圈形成的空心圓臺結(jié)構(gòu)，且彈性圈分別箍在分離式彈性接頭兩端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動拉鉚裝置，其特征在于夾爪為從同一圓臺結(jié)構(gòu)沿軸向均勻剖為3瓣后得到的瓣形結(jié)構(gòu)，且所述圓臺結(jié)構(gòu)中心有通孔，通孔直徑小于待拉鉚鉚釘芯桿直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動拉鉚裝置，其特征在于殼體中斜孔與直通孔中心軸線的夾角不大于45度。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種自動拉鉚裝置，包括拉鉚腔、抽鉚夾頭、動力裝置和排芯管；拉鉚腔是抽鉚夾頭的運動空間，通過外部送鉚管送入鉚釘后，抽鉚夾頭在動力裝置的驅(qū)動下進行夾鉚，推鉚和抽鉚操作，最后抽出的鉚釘芯桿從排芯管中排出。本發(fā)明能夠在控制系統(tǒng)控制下自動壓鉚、抽鉚以及排芯，實現(xiàn)自動化抽鉚，能夠集成到自動化轉(zhuǎn)配線中。且相應(yīng)的控制系統(tǒng)采用傳感器控制，控制形式簡單、方便、可靠。采用彈性夾片和三爪結(jié)構(gòu)，可接受多種規(guī)格鉚釘，具有較高的通用性；整體結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可適用于多種工作場合。
文檔編號B21J15/38GK102240771SQ20111008712
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者劉寰, 李樹軍, 楊占鋒, 沈東瑩, 田青山, 秦現(xiàn)生, 譚小群 申請人:西北工業(yè)大學(xué)