專利名稱：一種用于抽芯鉚釘的拉鉚槍的制作方法
技術領域：
本發明涉及自動化機械設備，具體是一種用于自動化安裝抽芯鉚釘的裝置。
背景技術：
抽芯鉚釘是一類單面鉚接用的鉚釘，須使用專用工具拉鉚槍進行鉚接。鉚接時，鉚釘芯棒由專用鉚槍拉動，使鉚體膨脹，起到鉚接作用。這類鉚釘特別適用于不便采用普通鉚釘(須從兩面進行鉚接)的鉚接場合，故廣泛用于建筑、汽車、船舶、飛機、機器、電器、家具
等廣品上。通常使用的專用拉鉚槍多為手工操作，其工作效率低且鉚接質量受人為因素影響，在對表面精度要求較高且工作量較大的領域，顯然是不能滿足需要的。正因如此，自動拉鉚裝置得以發展。在公布號為CN102240771A的名稱為一種自動拉鉚裝置的發明申請文件中，披露了一種自動化的拉鉚裝置，可以實現全自動化的鉚釘送入，鉚釘拉斷及鉚芯排出工作，可以大大提高工作效率及鉚合質量。但是該結構的拉鉚裝置在出鉚釘夾頭模塊、拉芯棒夾頭模塊及動力機構的設計上，不利于更穩定的工作，大致如1、鉚釘伸出鉚釘夾頭是依靠送釘裝置的氣壓將高速運動的鉚釘撞開彈性夾頭卡入夾嘴，這不僅可能造成鉚釘頭部變形，也會影響到夾頭的使用壽命；2、鉚芯夾爪的設計，松開及加緊都全依賴內部氣缸動作，對氣的聯動控制要求較高且結構復雜，需要較多的傳感輔助才能實現精準的動作協調配合；3、為夾爪提供氣壓動力的通氣管需要隨著夾爪的動作伸縮，其與腔體外的部分在使用過程中，不利于作為機械手臂的裝配，會實質性的影響自動化流水線的設計；4、夾爪前進和后退均由液壓缸驅動，其能效較高，且相對會影響到工作效率。為了進一步的實現自動化拉鉚的穩定性及其相關性能，提高工作能效等，對抽芯鉚釘的自動化拉鉚裝置進行了全新的結構設計。

發明內容
針對上述問題，本發明旨在提供一種可實現全自動拉鉚工作且運行性能更穩定的用于抽芯鉚釘的拉鉚槍。本發明的另一個目的還在于提供一種能效運用更高的拉鉚槍。為實現該技術目的，本發明的方案是一種用于抽芯鉚釘的拉鉚槍，所述抽芯鉚釘包括鉚體和芯棒，該拉鉚槍包括槍體、為槍體提供動力的動力機構、通過氣壓輸送鉚釘至槍體的送釘機構以及調控各機構間動作配合的控制機構；槍體包括殼體、安裝于殼體前端的出鉚釘夾頭模塊、安裝于殼體內的拉芯棒夾頭模塊和傳動模塊，其中所述殼體上開有用于與送釘機構連接的進鉚釘口，并開有退出拉斷芯棒的退料
π ；所述出鉚釘夾頭模塊為一組可開合的夾片構成的中空圓柱腔體，底部為作為鉚釘導入端的斜度錐面，固定鉚釘的鉚釘夾嘴位于底部中心；夾片在錐面未受外力時為緊合狀態；
所述拉芯棒夾頭模塊包括一夾塊和一組設有牙紋面的夾爪瓣，所述夾塊內部為中空圓臺結構的夾腔，夾爪瓣內置于該夾腔內且其外表面與夾腔內表面匹配形成自松夾爪， 夾爪瓣的牙紋面圍合成一夾孔，夾爪沿軸向前后活動可實現夾孔孔徑的縮張；所述夾爪瓣的兩側邊均設有槽孔，兩兩相鄰的夾爪瓣之間的槽孔內裝置有張力彈簧，夾爪瓣在未受外力時夾孔為張開狀態；所述夾塊前端為錐狀芯棒導入端；傳動模塊內置于殼體內，包括拉釘活塞桿、夾爪頂桿、和芯棒頂桿；所述拉釘活塞桿與殼體形成的活塞結構，分別是末端活塞缸和中部活塞缸；所述拉釘活塞桿內部為空腔， 內環套夾爪頂桿；所述芯棒頂桿又環套于夾爪頂桿內，依次構成末端活塞缸內三級活塞結構；所述芯棒頂桿及夾爪頂桿均設置有復位彈簧；所述拉芯棒夾頭模塊與拉釘活塞桿固定連接；夾爪頂桿可運動至推進夾爪瓣；芯棒頂桿可運動至推進鉚釘卡入鉚釘夾嘴。作為優選，動力機構包括液壓裝置及氣壓裝置以及相應的閥門控制裝置，所述末端活塞缸為與氣壓裝置連接的氣缸，所述中部活塞缸為與液壓裝置連接的液壓缸。作為優選，殼體的進鉚釘口前端設有一擋料簧片，該簧片朝向鉚釘進入方向張起并形成斜面，鉚釘沿斜面滑入殼體后被該擋料簧片頂壓固定于殼體內壁。作為優選，殼體的進鉚釘口外側裝設有用于與送釘機構連接的鉚釘導入管。作為優選，所述殼體的退料口末端設有一退料簧片，該簧片朝向拉斷鉚芯退出方向下翹并形成斜面，鉚釘沿斜面滑離槍體。作為優選，所述殼體的退料口外側裝設有退料導罩。作為優選，所述鉚釘夾頭模塊的夾片內側設置有夾片止動環，該止動環連接于夾片止動環活塞桿，該活塞桿于中部活塞缸內將該缸分成兩部分，與位于其末端側的拉釘活塞桿之間為液壓缸，與位于其前端側的外殼形成小氣缸與氣壓裝置連接；當液壓缸加壓時該夾片止動環活塞桿前行使夾片止動環鎖定夾片；當液壓缸失壓小氣缸加壓時夾片止動環打開，夾片可在外力作用下張開。作為優選，所述鉚釘夾頭模塊通過鎖緊螺母裝配于殼體前端，所述夾片外設有彈性止動膠圈。作為優選，所述自松夾爪頂部裝設有一墊環，夾爪頂桿通過該墊環作用推力于自松夾爪。作為優選，所述夾爪瓣為三塊橫截面為120度的扇形瓣。本發明方案之有益效果在于采用活塞結構的芯棒頂桿配合鉚釘夾頭模塊的斜度錐面，穩定的推入鉚釘并夾鎖；采用自松夾爪及活塞結構的夾爪頂桿，使夾孔處于常態自動張開狀態，便于控制并安全高效；活塞缸分為末端活塞缸和中部活塞缸以區分適用不同強度的動力，拉釘時采用壓力較大液壓動力，而傳動僅需壓力較小的氣壓動力，節約能耗降低設備成本，更進一步在一定壓力裝置配備的情況下，擴大了設備對鉚釘規格的適用范圍。本發明進一步改進的擋料簧片的使用，使得鉚釘能夠得以被暫時固定在殼體內壁，等待導入夾塊由芯棒頂桿頂入鉚釘夾嘴，而不會滑落回鉚釘道入口，避免了空釘操作， 也保障了使用安全。本發明進一步改進的退料簧片，使得被拉斷的芯棒能夠順利的在送釘機構的氣壓吹壓下，滑離張開的夾孔并沿簧片斜面滑出殼體進入退料口，避免芯棒卡于殼內影響使用。


圖1為本發明使用狀態一的原理示意圖；圖2為本發明使用狀態二的原理示意圖；圖3為本發明使用狀態三的原理示意圖；圖4為本發明使用狀態四的原理示意圖；圖5為本發明之槍體前段部分的縱向剖視圖；圖6為本發明之槍體前段部分的橫向剖視圖；圖7為本發明中夾爪瓣的結構示意圖；圖8為本發明的自松夾爪與夾塊的組裝爆炸圖。圖中標注分別是1為夾片；2為夾片止動環；3為自松夾爪；4為夾爪頂桿；5為芯棒頂桿；6為擋料簧片；7為拉釘活塞桿；8為夾片止動活塞桿；9為芯棒；10為鉚體；11為進鉚釘口 ； 12為退料口 ； 13為斜度錐面；14為鉚釘夾嘴；15為夾塊；16為夾孔；17為槽孔；18 為殼體；19為芯棒導入端；20為簧片凸卡；21為退料簧片；22為退料導罩；23為鎖緊螺母； 24為止動膠圈；25為鉚釘導入管；26為退料簧片壓緊螺絲；31為夾爪瓣；311為牙紋；312 為導入錐口 ；171為張力彈簧。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。本發明用于抽芯鉚釘的拉鉚槍所涉及的抽芯鉚釘包括鉚體10和芯棒9構成，如圖 5和6中所示，鉚釘在未完成鉚接時是一體的，完成鉚接后芯棒需要斷開與鉚體分離，以確保被鉚接部位的平整美觀。本發明最佳實施例的一種用于抽芯鉚釘的拉鉚槍，如圖1所示，它包括槍體I、為槍體提供動力的動力機構、通過氣壓輸送鉚釘至槍體的送釘機構II，以及調控各機構間動作配合的控制機構(在本申請中未用圖示出，可為現有技術中能夠實現該功能的任意技術手段)。槍體I包括殼體18、安裝于殼體18前端的出鉚釘夾頭模塊、安裝于殼體18內的拉芯棒夾頭模塊和傳動模塊。這里所述的出鉚釘夾頭模塊其作用是將鉚釘于芯棒位置夾持住，鉚身凸起的一端緊靠該模塊，另一端置入欲鉚接部位，通過拉拽芯棒，使得鉚身前端變形，從而固定住被鉚接物體，與此同時，通過外力將芯棒拽斷，使鉚身完全離開。所述拉芯棒夾頭模塊正是用于夾持芯棒以便于外力拽斷之使用；而傳動模塊的負責對上述出鉚釘夾頭模塊及拉芯棒夾頭模塊進行動作。在具體的實施例中，槍體的結構如下，結合圖5和6 殼體18上開有用于與送釘機構連接的進鉚釘口 11，并開有退出拉斷芯棒的退料口 12 ；在最佳的實施方式中，退料口的位置設置在槍體的側邊，而進鉚釘口的位置于槍體的底部，殼體的進鉚釘口 11外側裝設有用于與送釘機構連接的鉚釘導入管25。所述殼體的退料口 12外側裝設有退料導罩22。鉚釘夾頭模塊為一組可開合的夾片1構成的中空圓柱腔體，其底部為作為鉚釘導入端的斜度錐面13，固定鉚釘的鉚釘夾嘴14位于底部中心；夾片1在斜度錐面13未受外力時為緊合狀態(在最佳實施方式中，采用外套彈性的止動膠圈M實現該功能)；當鉚釘被推動時，其鉚身頭部便作用力于斜度錐面上，在該力的作用下，夾片1向外張開，打開鉚釘夾嘴14，直到鉚身全部伸出后，夾片在止動膠圈M的作用下緊合，于此，夾緊芯棒，固定住鉚釘，進行鉚接及芯棒脫離。要注意的是，所述鉚釘夾嘴14的口徑可以盡可能的小于目前標準鉚釘中芯棒最小的棒徑，以便能夠盡可能的適于不同規格的鉚釘。為便于加工制造及維護，鉚釘夾頭模塊通過鎖緊螺母23裝配于殼體前端。芯棒夾頭模塊包括一夾塊15和一組設有牙紋311面的夾爪瓣31，如圖7和8所示， 夾塊15內部為中空圓臺結構的夾腔(即夾腔的腔壁為錐面)，夾爪瓣31內置于該夾腔內且其外表面與夾腔內表面匹配形成自松夾爪3，夾爪瓣31的牙紋311面圍合成一夾孔16， 自松夾爪3沿軸向前后活動可實現夾孔16孔徑的縮張；所述夾爪瓣31的兩側邊均設有槽孔17，兩兩相鄰的夾爪瓣31之間的槽孔17內裝置有張力彈簧171，因為張力彈簧的作用， 夾爪瓣31在未受外力時，會自動的向夾腔后端滑移，從而使得夾孔16張開，反之，在夾爪瓣 31受到推力時，前移至夾腔前端，就收攏夾孔16，從而通過牙紋牢牢咬緊芯棒9，為拉斷做準備。為了使得芯棒能夠順利的導入至所述夾孔16，夾塊15的前端為錐狀芯棒導入端 19，這種結構的作用在于，當夾塊移至芯棒時，芯棒將順著錐面導入至錐底的夾孔16。作為最優選的實施方式，自松夾爪3頂部裝設有一墊環，夾爪頂桿4通過該墊環作用推力于自松夾爪3。夾爪瓣31為三塊橫截面為120度的扇形瓣，當然也可以是其他數量
的夾爪瓣。傳動模塊內置于殼體18內，它包括拉釘活塞桿7、夾爪頂桿4、和芯棒頂桿5 ；所述拉釘活塞桿7與殼體18形成的活塞結構，分別是末端活塞缸和中部活塞缸，所述拉芯棒夾頭模塊與拉釘活塞桿7固定連接，其中末端活塞缸是氣缸，而中部活塞缸是液壓缸，這樣設置的目的是以區分適用不同強度的動力，拉釘時采用壓力較大液壓動力，而傳動僅需壓力較小的氣壓動力；即在推動整個拉芯棒夾頭模塊向前移動時，就通過氣壓裝置向末端活塞缸施壓；當夾頭夾持住芯棒之后需要后移拉斷芯棒時，通過液壓裝置向中部活塞缸施壓，使拉釘活塞桿帶動夾塊后移大力拽斷芯棒。本發明方案中的拉釘活塞桿7的內部為空腔，內環套夾爪頂桿4 ；所述芯棒頂桿5 又環套于夾爪頂桿4內，依次構成末端活塞缸內三級活塞結構；所述芯棒頂桿及夾爪頂桿均設置有復位彈簧；當末端活塞缸被氣壓裝置施壓時，氣壓同時作用于芯棒頂桿5和夾爪頂桿4，驅動他們一起前行，對鉚釘進行相應的動作，諸如夾爪頂桿4可運動至推進夾爪瓣 31 ；芯棒頂桿5可運動至推進鉚釘卡入鉚釘夾嘴14。具體動作過程將在后段進行詳述。動力機構包括輔助小液壓裝置III、主液壓裝置IV、相應的氣壓閥門控制裝置V， 所述末端活塞缸為與氣壓裝置連接的氣缸，所述中部活塞缸為與液壓裝置連接的液壓缸。如圖5所示，為了使得鉚釘能夠得以被暫時固定在殼體內壁，等待導入夾塊由芯棒頂桿頂入鉚釘夾嘴，而不滑落回鉚釘道入口，避免空釘操作，保障使用安全，殼體18的進鉚釘口 11前端設有一擋料簧片6，該簧片6朝向鉚釘進入方向張起并形成斜面，鉚釘沿斜面滑入殼體后被該擋料簧片6頂壓固定于殼體18內壁，最佳實施例中的擋料簧片是通過簧片凸卡20卡在槍體內，結構簡單，便于更換。如圖6所示，為了使得被拉斷的芯棒9能夠順利的在送釘機構的氣壓吹壓下，滑離張開的夾孔16并滑出殼體進入退料口 12，避免芯棒卡于殼內影響使用，殼體的退料口 12末端設有一退料簧片21，該簧片朝向拉斷鉚芯退出方向下翹并形成斜面，鉚釘沿斜面滑離槍體；最佳實施例中的退料簧片21是通過退料簧片壓緊螺絲沈壓緊在槍體內，結構簡單，便于更換。在具體的最佳實施方式中，鉚釘夾頭模塊的夾片1內側設置有夾片止動環2，該止動環2連接于夾片止動環活塞桿8，該活塞桿8于中部活塞缸內將該缸分成兩部分，與位于其末端側的拉釘活塞桿7之間為液壓缸，與位于其前端側的外殼形成小氣缸與氣壓裝置連接；當液壓缸加壓時該夾片止動環活塞桿前行使夾片止動環2鎖定夾片1 ；當液壓缸失壓小氣缸加壓時夾片止動環打開，夾片可在外力作用下張開。這樣的自鎖結構進一步的增加了拉鉚槍的工作穩定性，避免了運行時可能出現的將鉚身再次拉回殼體內的現象。本發明的拉鉚槍在使用時，其主要由一下四組動作循環工作動作一，參照圖1，拉鉚槍通過閥門將氣壓裝置聯通使高壓氣體進入末端活塞缸， 氣壓推動拉釘活塞桿7向前，將鉚釘的芯棒套入夾孔16中；與此同時芯棒頂桿5亦在氣壓的作用下向前動作，頂住芯棒并繼續將鉚釘的鉚身頂出夾片，使鉚釘夾嘴夾住芯棒。此時， 鉚釘夾頭模塊的夾片止動環2在夾片止動活塞桿的作用下將夾片1鎖在其咬邊處。夾爪頂桿4亦在氣壓的作用下推動自松夾爪3向前進而縮小夾孔16將芯棒9咬緊鎖住。動作二，參見圖2，當夾塊要緊鎖住芯棒9之后，主液壓裝置IV對中部活塞缸施壓， 使拉釘活塞桿7帶動夾塊后移大力拽斷芯棒。動作三，參見圖3，拉釘活塞桿7被液壓驅動位移至退釘的退料口位置。此時，氣壓閥門打開，末端活塞缸失壓，芯棒頂桿5和夾爪頂桿4在回復彈簧的作用下自動松開，自松夾爪3在張力彈簧的張力下使夾爪瓣后移打開夾孔進而放開芯棒9。與此同時，第二顆鉚釘被高壓氣體從送釘機構送入槍體，同時高壓氣體沖入將拉斷的芯棒9從退料口噴出。動作四，參見圖4，第二顆抽芯鉚釘沖入進鉚釘口后在氣壓的作用下沿擋料簧片6 滑入鉚釘夾頭模塊內，掛在擋料簧片6上，此時閥門打開高壓氣體進入末端活塞缸，拉釘活塞桿7向前，運動將芯棒9頂入自松夾爪3的夾孔內，銜接動作一做循環動作。以上所述，僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同替換和改進，均應包含在本發明技術方案的保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于抽芯鉚釘的拉鉚槍，所述抽芯鉚釘包括鉚體和芯棒，該拉鉚槍包括槍體、為槍體提供動力的動力機構、通過氣壓輸送鉚釘至槍體的送釘機構以及調控各機構間動作配合的控制機構，其特征在于槍體包括殼體、安裝于殼體前端的出鉚釘夾頭模塊、安裝于殼體內的拉芯棒夾頭模塊和傳動模塊，其中所述殼體上開有用于與送釘機構連接的進鉚釘口，并開有退出拉斷芯棒的退料口 ；所述出鉚釘夾頭模塊為一組可開合的夾片構成的中空圓柱腔體，底部為作為鉚釘導入端的斜度錐面，固定鉚釘的鉚釘夾嘴位于底部中心；夾片在錐面未受外力時為緊合狀態；所述拉芯棒夾頭模塊包括一夾塊和一組設有牙紋面的夾爪瓣，所述夾塊內部為中空圓臺結構的夾腔，夾爪瓣內置于該夾腔內且其外表面與夾腔內表面匹配形成自松夾爪，夾爪瓣的牙紋面圍合成一夾孔，夾爪沿軸向前后活動可實現夾孔孔徑的縮張；所述夾爪瓣的兩側邊均設有槽孔，兩兩相鄰的夾爪瓣之間的槽孔內裝置有張力彈簧，夾爪瓣在未受外力時夾孔為張開狀態；所述夾塊前端為錐狀芯棒導入端；傳動模塊內置于殼體內，包括拉釘活塞桿、夾爪頂桿、和芯棒頂桿；所述拉釘活塞桿與殼體形成的活塞結構，分別是末端活塞缸和中部活塞缸；所述拉釘活塞桿內部為空腔，內環套夾爪頂桿；所述芯棒頂桿又環套于夾爪頂桿內，依次構成末端活塞缸內三級活塞結構； 所述芯棒頂桿及夾爪頂桿均設置有復位彈簧；所述拉芯棒夾頭模塊與拉釘活塞桿固定連接；夾爪頂桿可運動至推進夾爪瓣；芯棒頂桿可運動至推進鉚釘卡入鉚釘夾嘴。
2.根據權利要求1所述的拉鉚槍，其特征在于動力機構包括液壓裝置及氣壓裝置以及相應的閥門控制裝置，所述末端活塞缸為與氣壓裝置連接的氣缸，所述中部活塞缸為與液壓裝置連接的液壓缸。
3.根據權利要求2所述的拉鉚槍，其特征在于所述殼體的進鉚釘口前端設有一擋料簧片，該簧片朝向鉚釘進入方向張起并形成斜面，鉚釘沿斜面滑入殼體后被該擋料簧片頂壓固定于殼體內壁。
4.根據權利要求3所述的拉鉚槍，其特征在于所述殼體的進鉚釘口外側裝設有用于與送釘機構連接的鉚釘導入管。
5.根據權利要求2所述的拉鉚槍，其特征在于所述殼體的退料口末端設有一退料簧片，該簧片朝向拉斷鉚芯退出方向下翹并形成斜面，鉚釘沿斜面滑離槍體。
6.根據權利要求5所述的拉鉚槍，其特征在于所述殼體的退料口外側裝設有退料導罩。
7.根據權利要求2所述的拉鉚槍，其特征在于所述鉚釘夾頭模塊的夾片內側設置有夾片止動環，該止動環連接于夾片止動環活塞桿，該活塞桿于中部活塞缸內將該缸分成兩部分，與位于其末端側的拉釘活塞桿之間為液壓缸，與位于其前端側的外殼形成小氣缸與氣壓裝置連接；當液壓缸加壓時該夾片止動環活塞桿前行使夾片止動環鎖定夾片；當液壓缸失壓小氣缸加壓時夾片止動環打開，夾片可在外力作用下張開。
8.根據權利要求7所述的拉鉚槍，其特征在于所述鉚釘夾頭模塊通過鎖緊螺母裝配于殼體前端，所述夾片外設有彈性止動膠圈。
9.根據權利要求2所述的拉鉚槍，其特征在于所述自松夾爪頂部裝設有一墊環，夾爪頂桿通過該墊環作用推力于自松夾爪。
10.根據權利要求2所述的拉鉚槍，其特征在于所述夾爪瓣為三塊橫截面為120度的扇形瓣。
全文摘要
本發明公開了一種用于抽芯鉚釘的拉鉚槍，包括槍體、動力機構、送釘機構以及控制機構；槍體包括殼體、出鉚釘夾頭模塊、拉芯棒夾頭模塊和傳動模塊。本發明方案之有益效果在于采用活塞結構的芯棒頂桿配合鉚釘夾頭模塊的斜度錐面，穩定的推入鉚釘并夾鎖；采用自松夾爪及活塞結構的夾爪頂桿，使夾孔處于常態自動張開狀態，便于控制并安全高效；活塞缸分為末端活塞缸和中部活塞缸以區分適用不同強度的動力，拉釘時采用壓力較大液壓動力，而傳動僅需壓力較小的氣壓動力，節約能耗降低設備成本，更進一步在一定壓力裝置配備的情況下，擴大了設備對鉚釘規格的適用范圍。
文檔編號B21J15/38GK102527907SQ201210030200
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月12日 優先權日2012年2月12日
發明者石純龍, 舒適, 譚軍, 賈長峰 申請人:深圳市君奕豪科技有限公司