[發明專利]一種自平衡式沖鉚槍及其控制方法

在審

• 申請號: 201410777370.6
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104493049A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王健強;李偉;牛趙龍;湯東華;王慶華;王靜
• 申請（專利權）人: 安徽巨一自動化裝備有限公司
• 主分類號: B21J15/10
• 分類號: B21J15/10;B21J15/18;B21J15/30
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種自平衡式沖鉚槍及其控制方法，更具體來說是應用在汽車白車身焊裝領域的自平衡式沖鉚槍及其控制方法。

背景技術

隨著社會經濟及技術的高速發展，汽車用戶的需求量在近幾年呈現快速增長的趨勢，各企業為增強自身的競爭力，將鋁等輕型材料逐漸應用到車身制造中。而鋁件自身材料特性決定了沖鉚連接方式比點焊等傳統的連接方式更加合適有效。在沖鉚工藝中，作為沖鉚工具的沖鉚槍就起著很關鍵的作用。但現有技術中的沖鉚槍因受到自身機械結構所限，使得沖鉚機器人編程過程耗時耗力。且因為連接件自身形位偏差，很容易導致鉚接后板件變形、鉚點咬合量不足、強度不夠等質量缺陷。

發明內容

本發明是為避免上述技術所存在的不足之處，提供一種結構簡單，使用和維護方便，低成本、高柔性的自平衡式沖鉚槍及其控制方法，通過平衡氣缸提供平衡力，并設置滑動導軌限制鉚槍方向，以保證鉚接后板件不變形、提高強度。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明自平衡式沖鉚槍的結構特點是：

以托架為基座，所述托架與機械臂固定連接，以所述機械臂帶動托架的移動；

設置“C”型鉗體，其處在上下相對位置上的兩端頭分別形成上鉗口和下鉗口；所述“C”型鉗體是以導軌滑塊機構與托架相配合，所述導軌滑塊機構中的導軌為豎向直線導軌；在所述托架上固定安裝有平衡氣缸，以所述平衡氣缸中的活塞桿與所述“C”型鉗體固定連接，用以驅動所述“C”型鉗體沿所述豎向直線導軌移動；

在所述“C”型鉗體的頂部固定設置氣液增壓缸，所述氣液增壓缸中的活塞桿呈豎直并處在所述“C”型鉗體的上鉗口處，在所述氣液增壓缸中的活塞桿的底端安裝凸模，與所述凸模相配合的凹模固定設置在所述下鉗口上。

本發明自平衡式沖鉚槍的控制方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1：由平衡氣缸為沖鉚槍提供支撐力，保持平衡氣缸在導軌滑塊機構上與連接法蘭之間為相對靜止；機械臂帶動沖鉚槍向上移動，直至凹模抵于下板件的底面，氣液增壓缸的活塞桿處在收縮狀態；

步驟2：機械臂帶動沖鉚槍向上運動，下板件對凹模產生的向下的作用力，平衡氣缸的活塞桿伸出，下板件與凹模保持在高度不變的位置上；

步驟3：啟動氣液增壓缸使其活塞桿伸出，驅動凸模朝向凹模進行沖鉚，在上板件和下板件之間形成鉚點；

步驟4：氣液增壓缸帶動凸模上升，使凸模恢復在收縮狀態，完成鉚接過程。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明通過使用平衡氣缸，既簡化了鉚點機器人編程流程，縮短了機器人編程時間時間，又可以消除連接件的形位偏差，保證了沖鉚質量。

2、本發明結構簡單、緊湊，柔性程度高。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2、圖3和圖4為本發明不同的工作狀態示意圖；

圖中標號：1機械臂，2鉗體，3托架，4直線導軌，5法蘭，6平衡氣缸，7控制模塊，8氣液增壓缸，9凸模，10凹模，11連接板，12上板件，13下板件。

具體實施方式

參見圖1，本實施例中自平衡式沖鉚槍的結構形式為：

以托架3為基座，托架3與機械臂1通過法蘭5固定連接，以機械臂1帶動托架3的移動。

設置“C”型鉗體2，其處在上下相對位置上的兩端頭分別形成上鉗口和下鉗口；“C”型鉗體2是以導軌滑塊機構與托架3相配合，導軌滑塊機構中的導軌為豎向直線導軌4；在托架3上固定安裝有平衡氣缸6，以平衡氣缸6中的活塞桿與“C”型鉗體固定連接，圖1中所示是在“C”型鉗體2上固定設置連接板11，平衡氣缸6固安設置在托架3上，平衡氣缸6中的活塞桿在桿端與連接板11固定連接。

在“C”型鉗體2的頂部固定設置氣液增壓缸8，氣液增壓缸8中的活塞桿呈豎直并處在鉗體2的上鉗口處，在氣液增壓缸8中活塞桿的底端安裝凸模9，與凸模9相配合的凹模10固定設置在下鉗口上。

具體實施中，設置控制模塊7用于控制平衡氣缸6和氣液增壓缸8的驅動狀態。

本實施例中自平衡式沖鉚槍的控制方法是按如下步驟進行：

步驟1：由平衡氣缸6為沖鉚槍提供支撐力，保持平衡氣缸6在導軌滑塊機構上與連接法蘭5之間為相對靜止，如圖2所示。

步驟2：機械臂1帶動沖鉚槍向上移動，直至凹模10抵于下板件13的底面，氣液增壓缸8的活塞桿處在收縮狀態，如圖3所示。