[发明专利]一种热熔自攻单面铆接装置

说明书

本发明涉及工件连接技术领域，尤其涉及一种热熔自攻单面铆接装置，包括支架和卡爪，在支架上设有旋转机构、夹紧机构、拉拔机构以及供外力把持以固定或移动热熔自攻单面铆接装置的把持部件，卡爪具有沿轴向相对的连接端和夹持端，旋转机构与连接端相连接并驱动卡爪旋转，夹持端用于夹持铆钉的钉芯，夹紧机构与夹持端相配合并使夹持端夹紧或松开钉芯，拉拔机构用于驱动卡爪沿轴向移动并拉拔钉芯。由此可省去中间传动转换机构，大大简化整体结构，有利于整体结构的紧凑装配，从而减小热熔自攻单面铆接装置的体积和重量，并且，单由一旋转机构驱动卡爪旋转，有利于驱动卡爪在较高的转速下旋转，使铆钉获得较高的旋转转速，从而保证铆接接头的质量。

技术领域

本发明涉及工件连接技术领域，尤其涉及一种热熔自攻单面铆接装置。

背景技术

近年来，随着航空航天、汽车等领域轻量化要求越来越高，铝合金、钛合金和复合材料等典型高强度材料的应用越来越广泛。因此，针对上述材料工件的连接，出现了一些先进的连接技术，如自冲铆接、搅拌摩擦单面铆接等。

自冲铆接技术已经发展了二十多年，其利用位于工件两侧的铆模将铆钉压入被连接件并成形、连接。自冲铆接设备也已比较成熟，如英国的Henrob、国内的一浦莱斯等公司所研发生产的自冲铆接设备，都已具备较高的自动化程度。然而，随着轻量化要求的提高，封闭或半封闭型材的应用越来越多，自冲铆接工艺需要进行双面连接的特点，已使其无法满足复杂型材的连接。

针对封闭或半封闭型材件的连接，近几年出现了一种先进的单面连接技术——搅拌摩擦单面铆接方法。搅拌摩擦单面铆接方法最初是由美国通用汽车公司发明的，其利用铆钉的高速旋转(如9000rpm)并挤压穿透被连接件，然后通过拉铆将被连接件锁紧，是一种无需预先钻孔、无模具磨损、可实现异种金属以及金属和非金属连接的单面连接工艺。例如公布号为CN104640649A的专利申请公开了一种盲铆接装置和方法，并具体公开了该盲铆接装置包括马达、用于夹持盲铆钉的钉芯且能够基本上沿着所述铆钉的轴线移动的夹具、配置为在接合时将所述马达的旋转运动传递至所述夹具的第一传动机构和配置为在接合时将所述马达的旋转运动转换为所述夹具的线性运动以在接合时使所述夹具缩回而拉拔所述钉芯的第二传动机构。

现有的能够实现搅拌摩擦单面铆接方法的设备，是通过带传动将马达的旋转传递给铆钉，使铆钉实现旋转，然后通过螺纹构件将马达的转动转化为铆钉夹紧装置的直线运动，从而拉拔钉芯完成铆接。铆钉的旋转穿透以及拉拔过程的动力均由马达提供，且需要通过两个中间传动转换机构来实现，使得设备结构非常复杂。此外，使用带传动将马达的旋转运动传递给铆钉，不仅增加了设备的体积和重量，而且无法使铆钉获得很高的转速。增加的重量会提高工业机器人的承载性能要求；增加的体积会提高生产加工时的干涉率，降低设备的使用工况范围；无法使铆钉获得很高的转速，则会影响工件在铆接过程中的搅拌摩擦软化程度，从而降低所允许的铆钉穿透速率，进而影响铆接效率与接头质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、体积小、重量轻的热熔自攻单面铆接装置，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种热熔自攻单面铆接装置，包括支架和卡爪，在支架上设有旋转机构、夹紧机构、拉拔机构以及供外力把持以固定或移动热熔自攻单面铆接装置的把持部件，卡爪具有沿轴向相对的连接端和夹持端，旋转机构与连接端相连接并驱动卡爪旋转，夹持端用于夹持铆钉的钉芯，夹紧机构与夹持端相配合并使夹持端夹紧或松开钉芯，拉拔机构用于驱动卡爪沿轴向移动并拉拔钉芯。

优选地，旋转机构包括旋转动力元件和与卡爪同轴设置的旋转接头，旋转接头的一端与旋转动力元件固定连接，且另一端与卡爪的连接端相连接，连接端相对旋转接头沿周向固定且沿轴向可移动。

优选地，旋转机构还包括与旋转接头同轴设置的旋转传导块，旋转传导块沿周向固定且沿轴向可移动地设于旋转接头上，卡爪的连接端与旋转传导块固定连接。