[发明专利]一种自平衡式冲铆枪及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自平衡式冲铆枪及其控制方法，更具体来说是应用在汽车白车身焊装领域的自平衡式冲铆枪及其控制方法。

背景技术

随着社会经济及技术的高速发展，汽车用户的需求量在近几年呈现快速增长的趋势，各企业为增强自身的竞争力，将铝等轻型材料逐渐应用到车身制造中。而铝件自身材料特性决定了冲铆连接方式比点焊等传统的连接方式更加合适有效。在冲铆工艺中，作为冲铆工具的冲铆枪就起着很关键的作用。但现有技术中的冲铆枪因受到自身机械结构所限，使得冲铆机器人编程过程耗时耗力。且因为连接件自身形位偏差，很容易导致铆接后板件变形、铆点咬合量不足、强度不够等质量缺陷。

发明内容

本发明是为避免上述技术所存在的不足之处，提供一种结构简单，使用和维护方便，低成本、高柔性的自平衡式冲铆枪及其控制方法，通过平衡气缸提供平衡力，并设置滑动导轨限制铆枪方向，以保证铆接后板件不变形、提高强度。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明自平衡式冲铆枪的结构特点是：

以托架为基座，所述托架与机械臂固定连接，以所述机械臂带动托架的移动；

设置“C”型钳体，其处在上下相对位置上的两端头分别形成上钳口和下钳口；所述“C”型钳体是以导轨滑块机构与托架相配合，所述导轨滑块机构中的导轨为竖向直线导轨；在所述托架上固定安装有平衡气缸，以所述平衡气缸中的活塞杆与所述“C”型钳体固定连接，用以驱动所述“C”型钳体沿所述竖向直线导轨移动；

在所述“C”型钳体的顶部固定设置气液增压缸，所述气液增压缸中的活塞杆呈竖直并处在所述“C”型钳体的上钳口处，在所述气液增压缸中的活塞杆的底端安装凸模，与所述凸模相配合的凹模固定设置在所述下钳口上。

本发明自平衡式冲铆枪的控制方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1：由平衡气缸为冲铆枪提供支撑力，保持平衡气缸在导轨滑块机构上与连接法兰之间为相对静止；机械臂带动冲铆枪向上移动，直至凹模抵于下板件的底面，气液增压缸的活塞杆处在收缩状态；

步骤2：机械臂带动冲铆枪向上运动，下板件对凹模产生的向下的作用力，平衡气缸的活塞杆伸出，下板件与凹模保持在高度不变的位置上；

步骤3：启动气液增压缸使其活塞杆伸出，驱动凸模朝向凹模进行冲铆，在上板件和下板件之间形成铆点；

步骤4：气液增压缸带动凸模上升，使凸模恢复在收缩状态，完成铆接过程。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明通过使用平衡气缸，既简化了铆点机器人编程流程，缩短了机器人编程时间时间，又可以消除连接件的形位偏差，保证了冲铆质量。

2、本发明结构简单、紧凑，柔性程度高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2、图3和图4为本发明不同的工作状态示意图；

图中标号：1机械臂，2钳体，3托架，4直线导轨，5法兰，6平衡气缸，7控制模块，8气液增压缸，9凸模，10凹模，11连接板，12上板件，13下板件。

具体实施方式

参见图1，本实施例中自平衡式冲铆枪的结构形式为：

以托架3为基座，托架3与机械臂1通过法兰5固定连接，以机械臂1带动托架3的移动。

设置“C”型钳体2，其处在上下相对位置上的两端头分别形成上钳口和下钳口；“C”型钳体2是以导轨滑块机构与托架3相配合，导轨滑块机构中的导轨为竖向直线导轨4；在托架3上固定安装有平衡气缸6，以平衡气缸6中的活塞杆与“C”型钳体固定连接，图1中所示是在“C”型钳体2上固定设置连接板11，平衡气缸6固安设置在托架3上，平衡气缸6中的活塞杆在杆端与连接板11固定连接。

在“C”型钳体2的顶部固定设置气液增压缸8，气液增压缸8中的活塞杆呈竖直并处在钳体2的上钳口处，在气液增压缸8中活塞杆的底端安装凸模9，与凸模9相配合的凹模10固定设置在下钳口上。

具体实施中，设置控制模块7用于控制平衡气缸6和气液增压缸8的驱动状态。

本实施例中自平衡式冲铆枪的控制方法是按如下步骤进行：

步骤1：由平衡气缸6为冲铆枪提供支撑力，保持平衡气缸6在导轨滑块机构上与连接法兰5之间为相对静止，如图2所示。

步骤2：机械臂1带动冲铆枪向上移动，直至凹模10抵于下板件13的底面，气液增压缸8的活塞杆处在收缩状态，如图3所示。