【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铆接，尤其是涉及一种用于抽芯铆钉的数控铆接系统。
技术介绍
1、拉铆是冷铆接技术之一，利用拉铆工具或设备将铆接紧固件与铆接工件铆合，其抗拉强度和抗剪性能要高于点焊等紧固技术，相对成本更低，连接质量更高，在诸多领域已实现了对焊接和螺栓连接的替代，被广泛应用于包括航空、航天、军工、船舶、高铁、汽车、建筑、安装、生产等在内的涉及国计民生的各行各业，在民用领域也有着大量家用需求。薄板件用途广泛，随着经济的增长，能处理薄板件连接的铆接紧固件及相应的铆接工具与设备相关行业市场也持续走高，对各类铆接工具与设备的需求量也逐年上升。拉铆型铆接紧固件抽芯铆钉从低强度到高强度，材质从铝到全钢、全不锈钢，形成不同规格型号的多个系列，与之相应的拉铆工具与设备朝着多功能、精密重载、轻便易携、省力易用、高自动化、高性价比的方向在不断发展。
2、在现有的拉铆工具与设备中，传统的基于杠杆原理设计的手动型铆接工具(如美国专利us20140033492a1)操作费力而低效。作为替代动力源的解决方案，气动和液压最先被应用于拉铆工具与设备中，得到了一定程度的发展与普及。气动和液压作为动力源的拉铆工具与设备，需要另外配置压缩空气或液压泵站，影响了使用范围，加之高成本和低能效问题，应用多局限于工业市场。考虑到压缩空气气压和液压油压存在波动和压力转换滞后等问题，导致铆接力失控造成铆接精度差，铆接质量缺陷难以控制。因此，全球铆接行业近年重点投入研发电动型拉铆工具与设备，新型电动铆接技术陆续涌现。从手动到气动、液压、电动或其他驱动工具带动的铆接工具，近年
3、虽然抽芯铆钉的芯杆与钉头之间的结构上设有载荷自适应槽，当系统加载的抽芯载荷大于自适应槽的极限载荷时钉头与芯杆发生断裂，芯杆被抽出钉筒即铆合结束，但是抽芯铆钉的自适应芯杆也只能保证铆合结束，对铆合过程的精度和强度极度依赖于自适应槽的控制精度，实质是“盲”铆，谈不上测控。现有的电动铆钉枪(如专利cn213436970u)无法判断并给用户反馈铆接强度、铆接精度是否合格一致，无法对铆合行程中的相关变量进行测控与反馈。此外，目前对抽芯铆钉的铆接质量检测采用的都是破坏性抽检的方式，这种方式首先检测的越多，破坏的数量就越多，会造成成本的增加，并且其只能进行少量铆钉的抽样检测，质量检测精度不够有代表性，无法实现预先排除不合格铆接工作，无法有效避免因为不合格铆接工作造成的各种损失。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种用于抽芯铆钉的数控铆接系统。
2、为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
3、一种用于抽芯铆钉的数控铆接系统，用于连接铆接动力机构，用于执行以下步骤：
4、在铆接过程中基于铆钉施铆过程设置铆接过程参数变量的参照原点，并构建铆接过程参数变量之间的坐标参照系统，将铆接过程获得的铆接过程参数变量标注在所述的坐标参照系统中，获得由各铆接过程参数变量构成的变量数据链；
5、系统预存有在测试模式下通过前述方式获得的测试变量数据链；
6、铆接工作中，系统通过前述方式获取铆接变量数据链，并进行存储，用于实时或事后基于铆接变量数据链和相应的测试变量数据链进行铆接诊断。
7、在上述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统中，所述的铆接过程参数变量包括铆接行程和铆接力，且所述的坐标参照系统包括铆接力-时间坐标系统，铆接力-铆接行程坐标系统，铆接行程-时间坐标系统，或铆接力-铆接时间-铆接行程坐标系统中的任意一种或多种；
8、相应地，变量数据链包括铆接力随时间变化的变量点集、铆接力随铆接行程变化的变量点集，铆接行程随时间变化的变量点集，或铆接力、铆接行程随时间的变量点集中的任意一种或多种。
9、在上述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统中，数控铆接系统的坐标参照系统轴簇与铆接过程参数变量一一对应，施铆过程轴簇的参照基准原点0分别设置如下：
10、以有效施铆载荷的起点为基准点，设置铆接过程参数变量铆接力pulling force的原点0，铆接力传感器的测量值从0开始随施铆载荷增加而同向线性增加，完全卸载施铆载荷时铆接力传感器读数归0，其中所述的铆接力传感器最小测值为0；
11、以有效施铆载荷的起点为基准点，设置铆接过程参数变量铆接行程stroke的原点0，铆接行程传感器的测量值随传动系统轴向位移(旋转角度)同向线性变化；
12、以有效施铆载荷的起点为基准点，设置铆接过程参数变量铆接时间t的原点0，时间t为自然变量；
13、铆接力等于预紧力阈值时视为有效施铆载荷的起点。
14、在上述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统中，数控铆接系统根据用户在铆接工作之前输入的铆钉参数确定与其对应的测试变量数据链，以用于基于铆接变量数据链及其相应的测试变量数据链进行铆接诊断；
15、所述的铆接诊断包括铆接过程诊断、铆接质量诊断、紧固件诊断和工件诊断中的任意一种或多种诊断方式。
16、在上述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统中，所述的铆接过程诊断过程包括：
17、在铆接工作过程中生成铆接过程铆接函数f’(·)，并基于预存的铆接过程测试函数f(·)及其预设的允许偏差量bias,根据二者在坐标参照系统中的铆接特征向量和/或变化规律的一致性，判断铆接过程是否存在显著异常；铆接过程铆接函数f’(·)包括所述的铆接变量数据链，铆接过程测试函数f(·)包括相应的测试变量数据链；
18、所述的铆接特征向量由特征点构成，所述的特征点基于变量数据链的变化特征获取，且所述的特征点包括fs施铆起点、datum铆钉芯杆钉筒复合体第一实体点拐点、pier铆钉复合体及铆接工件第二实体点拐点、抽断铆钉自适应芯杆的fmax铆接力峰值点及其对应的铆接行程点位sset、铆钉自适应芯杆断裂口抽离钉筒端面施铆力降至0的ss实铆铆接行程最大值中的任意一种或多种的组合；
19、铆接质量诊断方式为：在铆接工作过程中生成铆接过程铆接函数f’(·)，获取铆接特征向量，基于setting阶段中pier铆钉复合体及铆接工件第二实体点拐点、fmax铆接力峰值点及其对应的铆接行程点位sset所表征的铆钉镦头成形与铆接紧固精度判断是否存在影响铆接质量的铆接过程异常；
20、紧固件诊断为：在铆接工作过程中生成铆接过程铆接函数f’(·)，基于datum铆钉芯杆钉筒复合体第一实体点拐点和/或fmax铆接力峰值点所表征的包括材质和规格的铆钉参数，判断与用户选择/输入的铆钉参数是否存在偏差，或判断前后在同一批次铆接工作中，铆钉材质和规格是否存在显著差异，用于混料诊断；
21、工件诊断方式为：在铆接工作过程中生成铆接过程铆接函数f’(·)，获取特征点及铆接特征向量,基于实铆行程0点、datum点、pier本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于抽芯铆钉的数控铆接系统，用于连接铆接动力机构，其特征在于，用于执行以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的铆接过程参数变量包括铆接行程和铆接力，且所述的坐标参照系统包括铆接力-时间坐标系统，铆接力-铆接行程坐标系统，铆接行程-时间坐标系统，或铆接力-铆接时间-铆接行程坐标系统中的任意一种或多种；
3.根据权利要求2所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，数控铆接系统的坐标参照系统轴簇与铆接过程参数变量一一对应，施铆过程轴簇的参照基准原点0分别设置如下：
4.根据权利要求2所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，数控铆接系统根据用户在铆接工作之前输入的铆钉参数确定与其对应的测试变量数据链，以用于基于铆接变量数据链及其相应的测试变量数据链进行铆接诊断；
5.根据权利要求4所述的基于用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的铆接过程诊断过程包括：
6.根据权利要求1所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，数控铆接系统基于坐标参照系统，根据所设置的坐标原
7.根据权利要求6所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的特征曲线包括铆接力-铆接行程曲线(F-S)、铆接力-时间曲线(F-t)、铆接行程-铆接力-铆接时间(F-S-t)中的任意一种或多种的组合；
8.根据权利要求7所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的测试模式为仅上载铆钉不装载铆接工件工况下的空拉测试模式，数控铆接系统在测试模式下对铆钉进行铆接工作，并生成相应参数铆钉的铆接过程测试函数f(·)及其测试变量数据链和测试特征曲线。
9.根据权利要求8所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，铆接工作中，系统基于获取的铆接变量数据链进行铆接控制：
10.根据权利要求9所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，步骤S1中，根据铆接过程测试函数f(·)确定铆接力峰值Fmax的下限及铆接行程最大阈值Smax；且基于铆接力峰值Fmax是否达到其下限判断铆钉质量；
11.根据权利要求1-10所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的数控铆接系统包括电控主板和连接于所述电控主板的存储模块和/或传输模块、显示模块及其上的控键；
12.根据权利要求1-10所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，构成变量数据链的铆接过程参数变量同时还包括系统电路自监测的实时电信号，在铆接工作过程中数控铆接系统实时监测铆接工况，获取驱动电机的实时电压/电流，与所获取的实时铆接力和/或铆接行程，进一步生成二维/三维扩展铆接特征曲线，包括I-t(电机电流-铆接时间)曲线、V-t(电机电压-铆接时间)曲线、F-I(铆接力-电机电流)曲线、F-P(铆接力-电机输出功率)曲线、S-t(铆接行程-铆接时间)曲线、S-I(铆接行程-电机电流)曲线、S-P(铆接行程-电机输出功率)曲线、F-S-I(铆接力-铆接行程-电机电流)曲线、F-S-P(铆接力-铆接行程-电机输出功率)曲线中的任意一种或多种的组合。
13.根据权利要求1-10所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的铆接过程铆接函数f’(·)、铆接过程铆接函数f’(·)的变量参数还包括铆接铆接次数、铆钉参数、铆接工件参数、动力参数、电控系统开关控键参数、系统辅助联动机构参数；
...【技术特征摘要】
1.一种用于抽芯铆钉的数控铆接系统，用于连接铆接动力机构，其特征在于，用于执行以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的铆接过程参数变量包括铆接行程和铆接力，且所述的坐标参照系统包括铆接力-时间坐标系统，铆接力-铆接行程坐标系统，铆接行程-时间坐标系统，或铆接力-铆接时间-铆接行程坐标系统中的任意一种或多种；
3.根据权利要求2所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，数控铆接系统的坐标参照系统轴簇与铆接过程参数变量一一对应，施铆过程轴簇的参照基准原点0分别设置如下：
4.根据权利要求2所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，数控铆接系统根据用户在铆接工作之前输入的铆钉参数确定与其对应的测试变量数据链，以用于基于铆接变量数据链及其相应的测试变量数据链进行铆接诊断；
5.根据权利要求4所述的基于用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的铆接过程诊断过程包括：
6.根据权利要求1所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，数控铆接系统基于坐标参照系统，根据所设置的坐标原点，生成并输出平滑经过铆接过程参数变量的特征曲线，特征曲线描述坐标参照系统内铆接过程参数变量之间的关联关系，数控铆接系统通过解析特征曲线识别各特征点及相应的铆接特征向量；
7.根据权利要求6所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的特征曲线包括铆接力-铆接行程曲线(f-s)、铆接力-时间曲线(f-t)、铆接行程-铆接力-铆接时间(f-s-t)中的任意一种或多种的组合；
8.根据权利要求7所述的用于抽芯铆钉的数控铆接系统，其特征在于，所述的测试模式为仅上载铆钉不装载铆接工件工况下的空拉测试模式，数控铆接系统在测试模式下对铆钉进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋力，郭勇，姚翔腾，李盘靖，
申请(专利权)人：杭州联伟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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