CN108555163A - 一种基于流水线的门板四角自动压铆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于流水线的门板四角自动压铆装置，包括主机架，主机架上安装有与流水线对接的输送机构，所述的主机架上沿输送机构依次布置有移动侧铆接组件和固定侧铆接组件；所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均包括两套压铆装置，对称分布在输送机构的两侧，用于门板的四角铆接；所述的压铆装置包括固定架，以及设置在固定架上的：作平移运动的中间板，沿所述中间板升降的升降安装板，设置在升降安装板上的压铆驱动器，以及安装在压铆驱动器上并用于压铆作业的压铆模具组件。本发明取消了抽芯铆钉的使用，节约了成本，自动化生产使得生产效率大大提高，并能确保产品质量的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及钣金加工领域，具体涉及一种基于流水线的门板四角自动压铆连接装置。
背景技术
钣金是针对金属薄板(通常在3mm以下)的一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等，钣金件是指利用钣金工艺加工出来的产品，钣金件各处厚度一致，在机械领域广泛应用。
在某些场合下，钣金件在折弯成型后，为了加强工件的强度，需要将钣金件的某些位置进行连接加固，如电梯门板的四角连接，常用的连接方式如图1所示，抽芯铆钉连接，由人工手持拉铆枪依次完成四角的抽芯铆钉。由于工件较长，完成工件两端的抽芯铆钉连接，需花费较长的时间，因抽芯铆钉为消耗品，增加了产品的成本。
发明内容
本发明提供一种基于流水线的门板四角自动压铆装置，对接前道剪板、冲孔、折弯工序，能够实现门板的自动输送及定位，输送到位后压紧工件，随后压铆装置自动下降压铆，完成压铆动作后退回，门板流入下道工序。
一种基于流水线的门板四角自动压铆装置，包括主机架，主机架上安装有与流水线对接的输送机构；
所述的主机架上沿输送机构依次布置有移动侧铆接组件和固定侧铆接组件；所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均包括两套压铆装置，对称分布在输送机构的两侧；
所述的压铆装置包括固定架，以及设置在固定架上的：
作平移运动的中间板，
沿所述中间板升降的升降安装板，
设置在升降安装板上的压铆驱动器，
以及安装在压铆驱动器上并用于压铆作业的压铆模具组件。
本申请中，在门板输送到位后，由移动侧铆接组件和固定侧铆接组件内的四套压铆装置同时作业，对门板的四角进行压铆。在进行压铆时，作升降运动的升降安装板带动压铆模具组件进入门板所处高度，再由作平移运动的中间板将压铆模具组件送入压铆点，最后由压铆驱动器推动压铆模具组件进行压铆作业，门板在完成压铆作业后输出，进入下道工序。
本发明通过固定侧铆接组件和移动侧铆接组件上的压铆装置中，压铆模具组件在完成压铆作业后上升复位，既可以实现工件的压铆连接又不影响工件沿水平方向的移动。
本申请中，由于门板四角需同时铆接，因此四套压铆装置均能独立控制并完成压铆动作，为便于控制，四套压铆装置的结构相同。
作为优选的，所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均具有与主机架固定的固定侧机架，两套压铆装置活动安装在固定侧机架上，每套压铆装置的固定架与固定侧机架间设有调节两套压铆装置间距的宽度调整机构。
由于门板的宽度有两种或多种尺寸，因此同组的压铆装置必须能够进行宽度调整，便于适用不同宽度的门板。上述的宽度调整机构可以采用气缸、电缸或伺服驱动等方式。
作为优选的，所述的宽度调整机构包括：位于两套压铆装置间的固定块，位于每套压铆装置的固定架与固定侧机架间的滑块导轨组件Ⅰ；分别固定在每套压铆装置的固定架上的调宽气缸，两调宽气缸的轴端相对连接所述的固定块。
本申请优选采用气缸驱动，气缸调整可以用于宽度种类少的场合，电缸或伺服驱动可以用于宽度种类多且尺寸连续调整的场合。
作为优选的，所述的移动侧铆接组件和\或固定侧铆接组件内安装有长度调整机构，驱动所述移动侧铆接组件和\或固定侧铆接组件内压铆装置前后移动，用于调节两套压铆装置的长度。
所述的长度调整机构用于控制移动侧铆接组件和固定侧铆接组件内压铆装置前后移动，调节两套压铆装置的长度，以适应不同长度门板的铆接。长度调整机构可以仅安装在移动侧铆接组件或固定侧铆接组件，也可以同时安装在移动侧铆接组件和固定侧铆接组件。
本申请中，长度调整机构可以采用气缸、电缸或伺服驱动等方式驱动。
作为进一步的，所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均具有与主机架固定的固定侧机架，两套压铆装置活动安装在固定侧机架上，所述的长度调整机构包括：活动设置在固定侧机架上的伺服机构安装板；位于所述压铆装置的固定架与伺服机构安装板间的滑块导轨组件Ⅱ；以及安装在所述伺服机构安装板上，用于驱动所述固定架相对伺服机构安装板移动的伺服电机和丝杆组件。
优选采用伺服驱动形式，能够对压铆的点位置进行连续调整，且能修正由于材料本身或冲、折工艺一起的工件偏差。
作为优选的，所述固定侧铆接组件内的压铆装置上安装有挡停门板位置的挡停机构，包括伸缩挡块以及驱动伸缩挡块的挡停气缸。当门板输入时，对挡停位置的设定使固定侧铆接组件的压铆点位置相对固定，有利于保证产品质量的稳定性。
作为优选的，所述压铆装置的固定架上安装有门板压紧机构，包括压紧块和压紧气缸。门板输送到位后，由压紧机构将门板固定，防止压铆过程中门板偏移。
作为优选的，所述的压铆模具组件包括上模头和下模头，下模头具有配合上模头压铆的台阶，台阶的两侧设有高于台面且弹性支撑贴合台阶侧面的挡片。
压铆驱动器可以采用气液增压缸或液压缸；下模头采用方点形式，并设置防转动台阶；挡片通过套装在销轴上的弹簧固定在下模头上，支撑弹性支撑，便于压铆成型和脱摸。
作为优选的，所述升降安装板上设置有主升降气缸和副升降气缸；主升降气缸的轴端与中间板连接，驱动压铆模具组件下降至门板压铆点高度；副升降气缸的轴端连接有作用于中间板的顶块，推动压铆模具组件上升，使下模头紧贴压铆点。
本申请中，升降机构设置两组不同的气缸实现不同高度的定位，更便于完成压铆工作。
作为优选的，所述固定侧铆接组件和移动侧铆接组件之间安装有导向条组件，分布在在输送机构的两侧；导向条组件包括导向轮安装板和导向轮。
本发明中由于固定侧铆接组件和移动侧铆接组件的设置，避让了工件进出流水线，其操作并不影响流水线自身的运动，因此各气缸的控制上既可以集中管理实现自动化，也可是半自动甚至手动控制实现升降和移动功能，通过采用单根皮带机输送，与流水线有更高的契合度，可以提高生产效率。
本发明相对于现有技术中的人工手动抽芯铆接，取消了抽芯铆钉的使用，节约了成本，自动化生产使得生产效率大大提高，并能确保产品质量的稳定性。
附图说明
图1为现有技术中的门板四角抽芯铆钉连接示意图；
图2为本发明用于门板四角自动压铆连接的示意图；
图3为本发明中门板四角自动压铆装置的示意图；
图中：10、主机架；20、皮带输送机；30、移动侧铆接组件；40、导向条组件；50、固定侧铆接组件；
图4为固定侧铆接组件的结构图；
图中：501、固定侧机架；502、安装板；503、垫高块；504、档停气缸；505、压紧气缸安装座；506、压紧气缸；
图5为移动侧铆接组件的结构图；
图中：301、移动侧机架；302、滑块组件安装座；303、滑块导轨组件Ⅰ；304、伺服机构安装板；305、滑块导轨组件Ⅱ；306、滑块组件安装座Ⅱ；307、丝杆固定块；308、丝杆组件；309、丝杆调整块；310、联轴器；311、伺服电机；312、电机安装板；313、调宽气缸；314、气缸安装架；315、固定块；600、压铆装置；
图6为压铆装置的结构图，其中a图为一侧视图，b图为另一侧视图；
图中：610、压铆驱动器；611、下模头安装座；612、上模头安装座；613、过渡板；614、升降安装板；615、升降滑块组件；616、中间板；617、平移滑块组件；618、固定架立板；619、固定架加强筋；620、固定架底板；621、平移气缸；622、气缸安装块；623、平移固定块；624、过渡块；625、升降气缸安装板；626、主升降气缸；627、副升降气缸；628、顶块；629、限位器；630、限位器安装块；800、压铆模具组件；
图7为压铆模具组件的结构图；
图中：810、上模头；811、下模头；812、挡片；813、弹簧；814、弹簧销。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。
如图2～7所示的门板四角自动压铆装置，包括安装在主机架10上的皮带输送机20、固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件40。
如图3所示，固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件40上各设置两套压铆装置600，同组的两套采用对称结构布置。四套铆接装置600呈矩形分布，同时铆接门板四角，且四套铆接装置600均能独立控制并完成压铆动作。以皮带输送机20作为输送机构，主机架10上的皮带输送机20采用单条皮带，头部驱动便于维修。
固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件30之间安装有导向条组件40，导向条组件40包括导向轮安装板和导向轮，导向轮采用聚氨酯材料，保护工件表面。
固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件40上设有宽度调整机构，调整两套压铆装置600间宽度，适用不同宽度的门板。
本实施例中，固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件40内的宽度调整机构结构相同，下面以固定侧铆接组件50内的宽度调整机构为例。
如图4所示的固定侧铆接组件50包括安装于主机架10上的固定侧机架501，宽度调整机构包括设置在固定侧机架501上的滑块组件安装座302，安装板502通过滑块导轨组件303与滑块组件安装座Ⅰ302相连。压铆装置600通过垫高块503与安装板502连接，压铆装置600沿轴线对称布置。安装板502下方设置气缸安装架314，调宽气缸313固定在气缸安装架314上，气缸轴端与固定块315连接，气缸动作带动气缸安装板314和安装板502移动，调节两套压铆装置600间的宽度。
固定侧铆接组件50上设有挡停机构，用于控制门板输入的位置，使固定侧铆接组件的压铆点位置相对固定。挡停机构为固定在安装板502上的挡停气缸504，挡停气缸504驱动作伸缩运动的挡块，挡停门板位置进行压铆，使各门板的压铆点位置大致相同。
本实施例中的移动侧铆接组件30上设有长度调整机构，用于调整固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件30间的距离，适用不同长度门板的作业。
如图5所示，移动侧铆接组件30包括安装于主机架10上的移动侧机架301，长度调整机构包括设置在移动侧机架301上的滑块组件安装座Ⅰ302，伺服机构安装板304通过滑块导轨组件Ⅰ303与滑块组件安装座Ⅰ302相连，伺服机构安装板304上设置两列滑块导轨组件Ⅱ305。压铆装置600通过滑块组件安装座Ⅱ306与滑块导轨组件Ⅱ305连接，两套压铆装置600沿轴线对称布置，丝杆组件308与压铆装置600连接，丝杆组件308两端分别通过丝杆固定块307和丝杆调整块309与伺服机构安装板304相连，伺服电机312通过联轴器与丝杆组件308一端连接，伺服电机312与伺服机构安装板304连接。伺服电机312驱动丝杆组件308转动，压铆装置600沿滑块导轨组件Ⅱ305前后移动，改变固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件30内压铆装置600的前后距离。
同时，移动侧铆接组件30内的宽度调整机构中，伺服机构安装板304下方设置气缸安装架314，调宽气缸313固定在气缸安装架314上，气缸轴端与固定块315连接，气缸动作带动气缸安装板314和安装板502移动，也能调节两套压铆装置600间的宽度。
本实施例中，固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件30内的压铆装置600结构相同，下面对其中一套压铆装置600的结构作详细说明。
如图6中的a图和b图所示，压铆装置600包括安装有上模头安装座612和下模头安装座611的压铆驱动器610。压铆驱动器610通过过渡板613与升降安装板614连接，升降安装板614通过升降滑块组件615与中间板616相连，升降安装板614上端设置升降气缸安装板625，升降气缸安装板625上装有主升降气缸626和副升降气缸627，主升降气缸626一端通过过渡块624与中间板616连接，中间板616通过平移滑块组件617与固定架立板618连接，中间板616上设置平移气缸621，平移气缸621通过气缸安装块622与中间板616连接，一端通过平移固定块623与固定架立板618相连，固定架立板618与固定架加强筋619和固定架底板620连接，固定架底板620与滑块组件安装座Ⅱ306相连。压铆驱动器610可以采用气液增压缸或液压缸。为控制中间板616的平移位置，固定架立板618的侧面设有限位器629和限位器安装块。
如图7所示，上模头安装座612和下模头安装座611安装有配合作用的压铆模具组件800，压铆模具组件800包括上模头810和下模头811。下模头811上设置挡块812，挡块812通过弹簧813和弹簧销814固定在下模头811上。
固定侧铆接组件50和移动侧铆接组件40上设有门板压紧机构。本实施例中的门板压紧机构安装在压铆装置600的固定架底板620上，包括与固定架底板620连接的压紧气缸安装座505和设置在压紧气缸安装座505上的压紧气缸506。门板输送到位后，由压紧气缸506驱动压紧块将门板固定，防止压铆过程中门板偏移。
本实施例中门板四角自动压铆装置的具体工作过程如下：
当有工件输入时，档停气缸504伸出，工件到位，压紧气缸506压紧工件后，四套压铆装置600同时开始四角压铆过程。
压铆装置开始压铆时，主升降气缸626缩回使压铆驱动器610下降，然后平移气缸621伸出，使门板的压铆点处于压铆模具组件800中间，此时下模头811距离门板表面还有段空隙，随后副升降气缸627伸出顶块628，驱动升降安装板614上升，将下模头贴近门板表面，且主升降气缸626处于释放状态，最后压铆驱动器610伸出，上模头810和下模头811相互作用完成压铆动作。压铆结束后的复位动作，副升降气缸627和主升降气缸626缩回，然后平移气缸621缩回，随后主升降气缸627伸出，使压铆驱动器610回到初始位置，最后门板自动输送至下道工序。
本实施例中，安装于移动侧铆接组件和固定侧铆接组件上的调宽气缸313用于调整压铆点的宽度，适用不同宽度的门板；安装于移动侧铆接组件上的丝杆组件308和伺服电机311，用于调整铆接点长度方向上的间距，以适用不同长度的门板。
以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于流水线的门板四角自动压铆装置，包括主机架，主机架上安装有与流水线对接的输送机构，其特征在于：
所述的主机架上沿输送机构依次布置有移动侧铆接组件和固定侧铆接组件；所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均包括两套压铆装置，对称分布在输送机构的两侧；
所述的压铆装置包括固定架，以及设置在固定架上的：
作平移运动的中间板，
沿所述中间板升降的升降安装板，
设置在升降安装板上的压铆驱动器，
以及安装在压铆驱动器上并用于压铆作业的压铆模具组件。
2.如权利要求1所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均具有与主机架固定的固定侧机架，两套压铆装置活动安装在固定侧机架上，每套压铆装置的固定架与固定侧机架间设有调节两套压铆装置间距的宽度调整机构。
3.如权利要求2所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述的宽度调整机构包括：
位于两套压铆装置间的固定块，
位于每套压铆装置的固定架与固定侧机架间的滑块导轨组件Ⅰ；
分别固定在每套压铆装置的固定架上的调宽气缸，两调宽气缸的轴端相对连接所述的固定块。
4.如权利要求1所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述的移动侧铆接组件和\或固定侧铆接组件内安装有长度调整机构，驱动所述移动侧铆接组件和\或固定侧铆接组件内压铆装置前后移动，用于调节两套压铆装置的长度。
5.如权利要求4所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述的移动侧铆接组件和固定侧铆接组件均具有与主机架固定的固定侧机架，两套压铆装置活动安装在固定侧机架上，所述的长度调整机构包括：
活动设置在固定侧机架上的伺服机构安装板；
位于所述压铆装置的固定架与伺服机构安装板间的滑块导轨组件Ⅱ；
以及安装在所述伺服机构安装板上，用于驱动所述固定架相对伺服机构安装板移动的伺服电机和丝杆组件。
6.如权利要求1所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述固定侧铆接组件内的压铆装置上安装有挡停门板位置的挡停机构，包括伸缩挡块以及驱动伸缩挡块的挡停气缸。
7.如权利要求1所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述压铆装置的固定架上安装有门板压紧机构，包括压紧块和压紧气缸。
8.如权利要求1所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述的压铆模具组件包括上模头和下模头，下模头具有配合上模头压铆的台阶，台阶的两侧设有高于台面且弹性支撑贴合台阶侧面的挡片。
9.如权利要求8所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述升降安装板上设置有主升降气缸和副升降气缸；主升降气缸的轴端与中间板连接，驱动压铆模具组件下降至门板压铆点高度；副升降气缸的轴端连接有作用于中间板的顶块，推动压铆模具组件上升，使下模头紧贴压铆点。
10.如权利要求1所述的基于流水线的门板四角自动压铆装置，其特征在于，所述固定侧铆接组件和移动侧铆接组件之间安装有导向条组件，分布在在输送机构的两侧；导向条组件包括导向轮安装板和导向轮。
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