一种焊装白车身用冷压铆接系统及冷压铆接工艺技术方案

一种焊装白车身用冷压铆接系统及冷压铆接工艺，属于汽车白车身拼接加工技术领域，该冷压铆接系统，包括可视化控制柜、送钉机和铆接设备，所述可视化控制柜与送钉机电连接并控制所述送钉机将铆钉通过输送管道输送到铆接设备中；所述可视化控制柜与所述铆接设备电连接并控制所述铆接设备压合铆接，所述铆接设备将铆点的铆接参数通过可视化控制柜显示出来，本发明专利技术的有益效果是，该冷压铆接系统可用于连接多层不同材料的车身构件，铆接的自动化程度高、可靠性强，铆接效率高，使车身构件铆接后的强度高，而且可实时观测铆接情况，保证了铆点质量，而且减轻了工作人员的工作强度。

A cold press riveting system and technology for welding BIW

The invention relates to a cold press riveting system and a cold press riveting process for welding BIW, which belongs to the technical field of automobile BIW splicing and processing. The cold press riveting system includes a visual control cabinet, a nail feeder and a riveting equipment. The visual control cabinet is connected with a nail feeder and controls the nail feeder to deliver the rivets to the riveting equipment through a conveying pipeline; the visual control cabinet and the The riveting equipment electrically connects and controls the riveting equipment to press and rivet. The riveting equipment displays the riveting parameters of the riveting points through the visual control cabinet. The invention has the beneficial effect that the cold press riveting system can be used to connect multi-layer body components of different materials. The riveting has high automation degree, strong reliability, high riveting efficiency, and high strength after riveting the body components, Moreover, the riveting condition can be observed in real time, the quality of riveting point can be ensured, and the work intensity of the staff can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种焊装白车身用冷压铆接系统及冷压铆接工艺
本专利技术涉及汽车白车身拼接加工
，尤其涉及一种焊装白车身用冷压铆接系统及冷压铆接工艺。
技术介绍
目前，在白车身焊接过程中，钣金之间的结合，普遍采用电阻点焊工艺、熔焊工艺、胶接工艺、滚边压合工艺等。在需要承受力的车身骨架结构件的拼焊过程使用以上工艺完全可能达到技术质量要求，但随着时代的发展，汽车配置越来越丰富，为了平衡白车身和内外板件的重量比例，白车身轻量化已然成为汽车工业发展的必然趋势，大量使用轻金属材料是解决车身轻量化的重量途径之一。有些覆盖件如发动机盖、后背门使用铝材时，传统工艺不能满足焊接要求。例如，在铝材发动机盖工艺规划中，连接两层铝板的工艺有电阻铝焊和冷压铆接两种常用工艺。通过调研表明，电阻铝焊时需要很大的电流，一般瞬间电流达5万至6万安培，相比传统点焊焊接时6千至1万5千安培的电流，对电网提出更高的要求；而冷压铆接分为带钉铆接和不带钉铆接两种，都在常温下可以铆接，由于发动机盖铝材连接有较高的强度要求，因此采用带钉冷压连接工艺。但现有的带钉冷压焊接工艺自动化程度差、生产节拍较慢、铆接的质量无法保证，使废品率提高，而且对工人的铆接技术要求高。因此，如何设计一种可连接不同材料的冷压铆接设备，使零件铆接后的强度高、铆接的自动化程度高、铆接效率高，而且可实时观测铆接情况，可保证铆点质量，可减轻工作人员的工作强度是目前白车身焊装设备所需要改进的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种焊装白车身用冷压铆接系统，主要解决了现有的冷压焊接工艺自动化程度差、生产节拍较慢、铆接的质量无法保证的问题，目的在于，通过设计一种冷压铆接系统，可连接不同材料的车身构件，铆接的自动化程度高、铆接效率高，使车身构件铆接后的强度高，而且可实时观测铆接情况，可保证铆点质量，可减轻工作人员的工作强度。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述焊装白车身用冷压铆接系统，包括可视化控制柜、送钉机和铆接设备，所述可视化控制柜与送钉机电连接并控制所述送钉机将铆钉通过输送管道输送到铆接设备中，所述可视化控制柜与所述铆接设备电连接并控制所述铆接设备压合铆接，所述铆接设备将铆点的铆接参数通过可视化控制柜显示出来。进一步地，所述铆接设备包括六轴机械手臂和与之连接的铆枪。进一步地，所述铆接设备包括支撑钢构、铆枪和六轴机械手臂，所述支撑钢构固定在地面上，所述铆枪固定在所述支撑钢构上，所述六轴机械手臂的端部设置有抓取车身构件的端拾器。进一步地，所述铆枪包括C形支架，所述C形支架的一端设置凹模，所述C形支架的另一端设置驱动单元，所述驱动单元的端部连接有与所述凹模相对的冲压模，所述冲压模包括导向套和导向套内部滑动连接的冲头，所述导向套与所述输送管道相连通。进一步地，所述驱动单元设置为伺服电机，所述伺服电机的驱动轴与所述冲头相连。进一步地，所述冷压铆接系统还包括主控制柜和机械臂控制柜，所述机械臂控制柜与所述六轴机械手臂内部通讯连接以控制六轴机械手臂动作，所述可视化控制柜包括控制柜体和控制柜体上设置的显示屏，所述控制柜体与所述铆枪和送钉机电连接，所述主控制柜分别通过现场总线与所述控制柜体和所述机械臂控制柜相连。进一步地，所述送钉机包括铆钉推进仓和铆钉输送器，所述铆钉推进仓将内部的铆钉推进铆钉输送器内，所述铆钉输送器与所述输送管道相连通，所述输送管道的端部与气源相通连。进一步地，所述铆钉输送器包括驱动电机和与驱动电机相连的容纳腔室，所述容纳腔室沿其内壁设置有螺旋形轨道，所述螺旋形轨道的外端与所述输送管道相连通。进一步地，所述送钉机与铆枪之间还设置有将多个所述输送管道汇集成一个总管道后与所述铆枪的冲压模相通连的连接转换支架。一种冷压铆接工艺，运用所述的焊装白车身用冷压铆接系统，包括以下步骤：1)主控制柜通过机械臂控制柜控制六轴机械手臂带动铆枪运动或控制六轴机械手臂运动，使铆枪上的冲压模和凹模与所需铆接的车身构件的位置相对；2)主控制柜通过可视化控制柜控制送钉机将铆钉经过输送管道输送到铆枪的冲压模内，同时伺服电机驱动传动机构推动冲压模压合铆钉压入车身构件的铆接位置，直到将铆钉前端张开压入凹模，同时凹模使车身构件变形，形成铆压连接点；3)在铆接的过程中，铆接的参数曲线由可视化控制柜的显示屏上实时显示，以此来对铆压工艺进行质量监控和生产调整。本专利技术的有益效果是：1、该冷压铆接系统包括可视化控制柜、送钉机和铆接设备，通过可视化控制柜控制送钉机将铆钉通过输送管道输送到铆接设备中，通过启动铆接设备将铆钉压入车身构件中，在铆接的过程中，铆接设备将铆接的参数曲线通过可视化控制柜显示出来，实现了铆接的自动化和可视化，提高了铆接效率，可根据生产需要浮动调整铆接参数，使铆接更符合生产需要，也可通过铆接的参数曲线监控铆接的质量，由于该铆接系统在铆接过程中无油烟、无高热量、无火花飞溅，改善了铆接环境，而且可在铆接位置观察铆接情况，避免了铆点开裂、铆偏等质量缺陷问题，保证了铆接的可靠性。2、具体地，其中的铆接设备有两种安装结构，一种安装结构是将铆枪连接在六轴机械手臂上，使铆枪跟随六轴机械手臂的运行轨迹进行铆接作业，另一种安装结构是将铆枪固定在支撑钢构上，使六轴机械手臂带动其端部的端拾器将车身构件所需的铆接位置放置在铆枪内进行铆接作业，这两种安装结构均实现了铆接的自动化操作，减轻了工人的劳动强度。3、具体地，该冷压铆接系统由主控制柜分别通过现场总线与机械臂控制柜和可视化控制柜相连，通过可视化控制柜控制送钉机操作，并同时控制铆枪进行铆接操作，通过机械臂控制柜控制六轴机械手臂动作来辅助铆枪完成铆接操作，整个铆接系统实现了自动化操作，提高了铆接效率，进一步减轻了工人的劳动强度。4、具体地，送钉机包括铆钉推进仓和铆钉输送器，通过铆钉推进仓将内部的铆钉向上推进铆钉输送器中，该铆钉输送器由驱动电机带动含螺旋形轨道的容纳腔室转动，从而使容纳腔室内部的铆钉在螺旋形轨道内排队向外送出，并由输送管道在气源的推动下输送到铆枪的冲压模内，该送钉机的输送效率高，而且该送钉机无需维护和清洁工作，进一步减轻了工人的劳动量；送钉机与铆枪之间还设置有连接转换支架，该连接转换支架可将多个输送管道汇集成一个总管道，进一步提高了铆钉的供应量，提高了铆接的效率。综上，该冷压铆接系统可用于连接多层不同材料的车身构件，铆接的自动化程度高、可靠性强，铆接效率高，使车身构件铆接后的强度高，而且可实时观测铆接情况，保证了铆点质量，而且减轻了工作人员的工作强度。附图说明下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术中铆接设备的一种安装结构的结构示意图；图2为本专利技术中铆接设备的另一种安装结构的结构示意图；图3为送钉机的俯视图；图4为送钉机的部分剖视图；上述图中的标记均为：1.可视化控制柜，11.控制柜体，12.显示屏，2.送钉机，21.铆钉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于，包括可视化控制柜(1)、送钉机(2)和铆接设备(3)，所述可视化控制柜(1)与送钉机(2)电连接并控制所述送钉机(2)将铆钉通过输送管道(4)输送到铆接设备(3)中，所述可视化控制柜(1)与所述铆接设备(3)电连接并控制所述铆接设备(3)压合铆接，所述铆接设备(3)将铆点的铆接参数通过可视化控制柜(1)显示出来。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于，包括可视化控制柜(1)、送钉机(2)和铆接设备(3)，所述可视化控制柜(1)与送钉机(2)电连接并控制所述送钉机(2)将铆钉通过输送管道(4)输送到铆接设备(3)中，所述可视化控制柜(1)与所述铆接设备(3)电连接并控制所述铆接设备(3)压合铆接，所述铆接设备(3)将铆点的铆接参数通过可视化控制柜(1)显示出来。


2.根据权利要求1所述的焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于：所述铆接设备(3)包括六轴机械手臂(31)和与之连接的铆枪(32)。


3.根据权利要求1所述的焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于：所述铆接设备(3)包括支撑钢构(33)、铆枪(32)和六轴机械手臂(31)，所述支撑钢构(33)固定在地面上，所述铆枪(32)固定在所述支撑钢构(33)上，所述六轴机械手臂(31)的端部设置有抓取车身构件的端拾器。


4.根据权利要求2或3所述的焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于：所述铆枪(32)包括C形支架(321)，所述C形支架(321)的一端设置凹模(322)，所述C形支架(321)的另一端设置驱动单元(323)，所述驱动单元(323)的端部连接有与所述凹模(322)相对的冲压模(324)，所述冲压模(324)包括导向套和导向套内部滑动连接的冲头，所述导向套与所述输送管道(4)相连通。


5.根据权利要求4所述的焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于：所述驱动单元(323)设置为伺服电机，所述伺服电机的驱动轴与所述冲头相连。


6.根据权利要求4所述的焊装白车身用冷压铆接系统，其特征在于：所述冷压铆接系统还包括主控制柜(5)和机械臂控制柜(6)，所述机械臂控制柜(6)与所述六轴机械手臂(31)内部通讯连接以控制六轴机械手臂(31)动作，所述可视化控制柜(1)包括控制柜体(11)和控制柜体(11)上设置的显示屏(12)，所述控制柜体(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕智刚，方刘苗，吴剑华，范鑫鑫，
申请(专利权)人：湖北大冶汉龙汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42