一种空心铆钉的自动化铆接机构制造技术

本发明专利技术提供了一种空心铆钉的自动化铆接机构，属于自动化铆接设备技术领域，用于解决现有人工铆接工作效率低、铆接质量差的技术问题。包括机械臂、铆接机构和用于连接工件的空心铆钉，铆接机构呈直线安装在机械臂的端部，机械臂的末端设置有CCD摄像机，铆接机构包括安装座、固定座和铆接座，固定座与安装座通过销轴连接，铆接座与固定座的下端滑动连接，铆接座与固定座之间均布有若干气缸，固定座的下端设置有实心的定位圆柱，铆接座的下端设置有与定位圆柱相配合的冲压凸台，定位圆柱从冲压凸台中部穿过，定位圆柱的直径小于空心铆钉的内径.本空心铆钉的自动化铆接机构既能实现对空心铆钉的精确定位，又可以高效高精度的完成铆接任务。

【技术实现步骤摘要】
一种空心铆钉的自动化铆接机构
本专利技术属于自动化铆接设备
，涉及一种自动化铆接机构，特别是一种空心铆钉的自动化铆接机构。
技术介绍
目前汽车、航天和精密工件制造行业大量使用空心铆钉铆接技术，因此空心铆钉铆接机构的需求量也日益增加。现有的空心铆钉铆接装置一般包括底座和与底座转动连接的转柱，作业者可以根据需求向外翻转转轴来进行铆接。但是，这种作业需要消耗大量的人力和精力，由于操作者精力有限容易发生漏铆，且操作过程中使用的力的大小由操作者根据自身经验而定，不能够保证一定的铆接质量，继而可能造成工件损坏甚至可能造成安全事故。因此，就需要一种用于空心铆钉的自动化铆接装置，提高铆接速度和铆接质量，以便可以简单高效完成铆接工作，提高工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种空心铆钉的自动化铆接机构，该装置要解决的技术问题是：如何实现空心铆钉的自动化铆接工作。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种空心铆钉的自动化铆接机构，包括机械臂、铆接机构和用于连接工件的空心铆钉，铆接机构呈直线安装在机械臂的端部，机械臂的末端设置有CCD摄像机，CCD摄像机和机械臂的末端保持平行；所述铆接机构包括安装座、固定座和铆接座，安装座与机械臂的端部可拆连接，固定座与安装座通过销轴连接，铆接座与固定座的下端滑动连接，铆接座与固定座之间均布有若干气缸，气缸内设置有伸缩杆，伸缩杆的端部与铆接座的上端面连接，固定座的下端设置有实心的定位圆柱，铆接座的下端设置有与定位圆柱相配合的冲压凸台，定位圆柱从冲压凸台中部穿过，定位圆柱的直径小于空心铆钉的内径。本专利技术的工作原理是：铆接机构通过安装座固定在机械臂的端部，机械臂上设置有CCD摄像机，CCD摄像机和机械臂的末端保持平行，在机械臂的运动过程中，CCD摄像机随着末端保持同步移动，通过机械臂的移动使得铆接机构到达铆接工件台处对工件进行铆接操作；当CCD摄像机采集到图像信息后，会对图像进行数据的提取和处理，将得到的图像坐标传到视觉控制器和期望的图像特征进行作差运算，来以误差作为图像特征传给视觉控制器，最后传给运动控制器，运动控制器采用一定的控制算法，来使机器臂能够进行精准的定位和作业；将安装有空心铆钉的工件放置在铆接工件台上，机械臂带动铆接机构到达工件上方一定高度后，垂直将定位圆柱插入空心铆钉的内一定距离后，气缸运行带动伸缩杆向下运动，伸缩杆推动铆接座向下移动，铆接座下端的冲压凸台下压空芯铆钉，经过冲压冲压凸台的冲压施力，使得空芯铆钉的上端向外翻边来完成铆接，当该工位翻边顺利完成之后，机械臂带动铆接机构垂直向外运动，使定位圆柱从空心铆钉中移出，继续进行下一个铆钉孔的定位铆接，来完成整个工件的铆接。所述机械臂优选为ABB六关节机械臂，采用伺服电机来控制，其控制器包括主电源、计算机供电单元、计算机控制模块（计算机主体部分）、输入和输出板（I/O板）、用户连接端口、示教器接线端（Flexpendant）接口、各轴计算机板、各轴伺服电机的驱动单元等组成；机械臂采用ABB六关节机械臂，具有多个自由度，操作方便，定位精准，配合安装在其末端的CCD摄像机，CCD摄像机采集到图像信息后，会对图像进行数据的提取和处理，将得到的图像坐标传到视觉控制器和期望的图像特征进行作差运算，来以误差作为图像特征传给视觉控制器，最后传给运动控制器，运动控制器采用一定的控制算法，来使机器臂能够对工件上的空芯铆钉进行精准的定位，并进行铆接作业。所述安装座的上端设置有若干用于与机械臂连接的螺栓孔，安装座与机械臂的端部通过螺栓连接，螺栓安装在螺栓孔中，安装座的下部开设有销轴孔，销轴安装在销轴孔中；铆接机构与机械臂通过螺栓连接，拆装方便。所述固定座包括连接柱、连接座和滑动基座，连接柱位于连接座的上方，滑动基座位于连接座的下方，连接柱与插入到安装座中且通过销轴进行固定连接，气缸固定在连接座的下方，连接座上开设有若干与气缸相对应的进气孔。采用以上结构，固定座与安装座可通过销轴可拆连接，连接座上设置的进气孔，通过进气孔向气缸输气，气缸带动其内部结构推动伸缩杆向下运动，连接方便。所述气缸在连接座下方呈圆周阵列分布，气缸的数量设置有四个。采用以上结构，四个气缸同步运行，圆周均布在连接座下方，使铆接座受力均匀，保证工作的协调性。所述定位圆柱设置在滑动基座的下端，滑动基座的下端设置锥形过度，所述安装座、固定座和铆接座均采用铝合金材料制成。所述铆接座的内侧圆周阵列设置有若干限位块，限位块的数量优选设置为四个，铆接座套设在滑动基座的外部且与滑动基座滑动连接，滑动基座外侧开设有与限位块相配合的限位槽。采用以上结构，通过限位块和限位槽配合，可以限制铆接座和滑动基座之间的相对转动，使铆接座在滑动基座上始终保持直线方向上的位移移动，有助于铆接效率。所述冲压凸台的截面呈弧形。采用以上结构，冲压凸台采用弧形设计保证铆接座冲压空芯铆钉进行铆接工作时能够快速将空心铆钉上端的空心圆柱进行向外翻边，提高铆接质量。所述工件包括第一铆接件和第二铆接件，第一铆接件位于第二铆接件的上方，第一铆接件和第二铆接件之间通过若干个空心铆钉进行连接，第一铆接件上开设有若干与空芯铆钉配合的铆接孔，空芯铆钉的上端从铆接孔中穿过。工件是由第一铆接件和第二铆接件通过人工合在一起构成，将其合好的工件放在铆接工件台上，通过机械臂带动铆接机构对工件进行铆接。所述空心铆钉呈空心圆柱状，工件铆接前，空心铆钉的下端焊接固定在第二铆接件上设定位置处，第一铆接件上开设的铆接孔与空心铆钉的焊接位置相对应，工件装配简单，铆接质量高，连接稳定性强。与现有技术相比，本空心铆钉的自动化铆接机构具有以下优点：1、通过机械臂和CCD摄像机配合驱动铆接机构对工件进行铆接作业，即在机械臂上搭载视觉系统进行精准定位和作业，不需要人工的参与，一定程度上提高了生产效率、降低了生产成本，并且合理的作业方式，避免了在作业过程中出现安全事故。2、铆接机构能够自动实现对空芯铆钉的铆接操作，传动稳定，控制方便，便于维护，铆接质量好，效率高，实现自动化作业。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中铆接机构的爆炸结构示意图；图3是本专利技术中铆接机构正常状态的结构示意图；图4是本专利技术中铆接机构冲压状态的结构示意图；图5是本专利技术中铆接机构的主视结构示意图；图6是图5中A截面的结构示意图；图7是本专利技术中工件的结构示意图；图8是本专利技术中工件的组成结构示意图；图中：1-机械臂、2-CCD摄像机、3-铆接机构、31-安装座、311-螺栓孔、312-销轴孔、32-固定座、321-连接柱、322-连接座、323-进气孔、324-气缸、325-滑动基座、326-限位槽、327-定位圆柱、328-伸缩杆、33-铆接座、331-限位块、332-冲压凸台、4-工件、41-第一铆接件、42-第二铆接件、5-空心铆钉。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心铆钉的自动化铆接机构，包括机械臂（1）、铆接机构（3）和用于连接工件（4）的空心铆钉（5），其特征在于，所述铆接机构（3）呈直线安装在机械臂（1）的端部，机械臂（1）的末端设置有CCD摄像机（2），CCD摄像机（2）和机械臂（1）的末端保持平行；所述铆接机构（3）包括安装座（31）、固定座（32）和铆接座（33），安装座（31）与机械臂（1）的端部可拆连接，固定座（32）与安装座（31）通过销轴连接，铆接座（33）与固定座（32）的下端滑动连接，铆接座（33）与固定座（32）之间均布有若干气缸（324），气缸（324）内设置有伸缩杆（328），伸缩杆（328）的端部与铆接座（33）的上端面连接，固定座（32）的下端设置有实心的定位圆柱（327），铆接座（33）的下端设置有与定位圆柱（327）相配合的冲压凸台（332），定位圆柱（327）从冲压凸台（332）中部穿过，定位圆柱（327）的直径小于空心铆钉（5）的内径。/n

【技术特征摘要】
1.一种空心铆钉的自动化铆接机构，包括机械臂（1）、铆接机构（3）和用于连接工件（4）的空心铆钉（5），其特征在于，所述铆接机构（3）呈直线安装在机械臂（1）的端部，机械臂（1）的末端设置有CCD摄像机（2），CCD摄像机（2）和机械臂（1）的末端保持平行；所述铆接机构（3）包括安装座（31）、固定座（32）和铆接座（33），安装座（31）与机械臂（1）的端部可拆连接，固定座（32）与安装座（31）通过销轴连接，铆接座（33）与固定座（32）的下端滑动连接，铆接座（33）与固定座（32）之间均布有若干气缸（324），气缸（324）内设置有伸缩杆（328），伸缩杆（328）的端部与铆接座（33）的上端面连接，固定座（32）的下端设置有实心的定位圆柱（327），铆接座（33）的下端设置有与定位圆柱（327）相配合的冲压凸台（332），定位圆柱（327）从冲压凸台（332）中部穿过，定位圆柱（327）的直径小于空心铆钉（5）的内径。


2.根据权利要求1所述的一种空心铆钉的自动化铆接机构，其特征在于，所述安装座（31）的上端设置有若干用于与机械臂（1）连接的螺栓孔（311），安装座（31）与机械臂（1）的端部通过螺栓连接，螺栓安装在螺栓孔（311）中，安装座（31）的下部开设有销轴孔（312），销轴安装在销轴孔（312）中。


3.根据权利要求2所述的一种空心铆钉的自动化铆接机构，其特征在于，所述固定座（32）包括连接柱（321）、连接座（322）和滑动基座（325），连接柱（321）位于连接座（322）的上方，滑动基座（325）位于连接座（322）的下方，连接柱（321）与插入到安装座（31）中且通过销轴进行固定连接，气缸（324）固定在连接座（322）的下方，连接座（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈引娟，李宗刚，焦建军，杜亚江，袁博民，邹昌宏，葛立明，石慧荣，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62