一種空心銷軸鏈條雙面自動擺鉚機(jī)

張代富 邱加發(fā)

摘? 要：本論文主要研究如何解決小規(guī)格空心銷軸鏈條在鉚頭過程中出現(xiàn)銷軸彎曲、碎裂及鉚頭后，空心銷軸內(nèi)孔縮孔等問題。因此通過設(shè)計制作一種利用偏心擺鉚機(jī)構(gòu)，對空心銷軸能同時雙面自動擺鉚的機(jī)器，來替代之前的傳統(tǒng)鉚頭方式，實(shí)現(xiàn)上下兩側(cè)同時鉚頭，效率提高3倍以上，徹底解決了困擾企業(yè)多年的質(zhì)量問題。

本論文主要研究一種空心銷軸鏈條雙面自動擺鉚機(jī)，其技術(shù)方案：包括底座、工作臺、PLC 控制器、鏈條輸送機(jī)構(gòu)。

1、設(shè)計目的

一對液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)以及定位機(jī)構(gòu)，PLC控制器分別與鏈條輸送機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)及液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)連接，底座上側(cè)安裝一對相互對立的液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)，且工作臺位于其之間，工作臺上安裝鏈條輸送機(jī)構(gòu)以及定位機(jī)構(gòu)，PLC控制器控制鏈條輸送機(jī)構(gòu)對鏈條進(jìn)行輸送，接著通過定位機(jī)構(gòu)定位鏈條，再通過一對液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)對鏈條兩側(cè)的銷軸進(jìn)行鉚頭。具有自動化生產(chǎn)，鉚頭質(zhì)量高，性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，提升了工作效率。

本文主要針對之前該產(chǎn)品傳統(tǒng)的鉚頭方式是通過人工控制沖床壓鉚，或者鉚頭機(jī)滾鉚。而空心銷軸鏈條工藝要求：在鉚頭量完全達(dá)到的同時還要保證內(nèi)孔通規(guī)能輕松通過而止規(guī)又能完全止住。沖床壓鉚瞬時慣性作用力大，沒有緩沖，銷軸很容易彎曲及碎裂、緊節(jié)。滾鉚時隨著軋輪的碾壓，銷軸很容易產(chǎn)生內(nèi)孔縮孔，鉚頭量達(dá)不到要求的問題。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理

（1）一種空心銷軸鏈條雙面自動擺鉚機(jī)，包括人機(jī)界面1、工作臺2、進(jìn)料導(dǎo)軌3、一對液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)4以及定位機(jī)構(gòu)，PLC控制器與鏈輪等各部件組合，上下兩側(cè)各安裝一對相互對立的液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)。

位于工作臺之間，工作臺上安裝鏈條輸送機(jī)構(gòu)以及定位機(jī)構(gòu)，PLC控制器控制鏈條輸送機(jī)構(gòu)對鏈條進(jìn)行輸送，接著通過定位機(jī)構(gòu)定位鏈條，再通過一對液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)對鏈條兩側(cè)的銷軸進(jìn)行鉚頭。工作臺2上設(shè)有與PLC控制器連接的報警器，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障整機(jī)，通過報警器進(jìn)行報警。

（2）所述鏈條輸送機(jī)構(gòu)包括鏈條進(jìn)料導(dǎo)軌、伺服電機(jī)6以及鏈輪8，伺服電機(jī)6與鏈輪8 連接，PLC控制器控制伺服電機(jī)6，鏈條安裝于鏈條進(jìn)料導(dǎo)軌上，且通過鏈輪驅(qū)動。

（3）定位機(jī)構(gòu)包括定位氣缸9以及與其連接的定位插板，定位氣缸位置與液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)中心對應(yīng)，PLC控制定位氣缸帶動定位插板將鏈條固定于進(jìn)料導(dǎo)軌上。定位插板設(shè)置為一對弧形缺口形狀，其形狀與銷軸外徑尺寸相等，定位更加精準(zhǔn)。

（4）液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)包括油缸11、主軸電機(jī)12、聯(lián)軸器13、活塞14、偏心主軸15、滾動軸承16、推力軸承17、鉚頭座18以及鉚頭塊19，主軸電機(jī)12通過聯(lián)軸器13與偏心主軸15上端連接，偏心主軸15裝入活塞14內(nèi)孔里，滾動軸承16、推力軸承17分別與偏心主軸15外徑配合，鉚頭座18裝入偏心主軸15下端內(nèi)孔，再將鉚頭座18擋塊裝入且通過定位銷連接，鉚頭塊19柄部設(shè)有O型圈與鉚頭座18配合，從而使鉚頭塊19不會掉下來。活塞14裝入油缸11內(nèi)，并將活塞14推到底，裝上油缸下端蓋20，擰上行程調(diào)節(jié)螺母，當(dāng)油缸11進(jìn)油口進(jìn)油時，活塞14帶動偏心主軸15下降，同時鉚頭塊19也下行完成鉚頭，鉚頭完成后油，活塞14帶動偏心主軸15回程，由于偏心主軸15在聯(lián)軸器13內(nèi)有足夠的軸向移動距離，所以活塞14帶動偏心主軸15上下工作時主軸不會從聯(lián)軸器13內(nèi)滑出，從而保證了活塞14旋轉(zhuǎn)的同時上下移動完成鉚頭任務(wù)。

3 、控制系統(tǒng)設(shè)計

送料進(jìn)給用PLC發(fā)出與鏈條節(jié)距相符的脈沖數(shù)給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動相匹配的距離，PLC控制器定位氣缸帶動定位插板，從而定位插板將鏈條固定于進(jìn)料導(dǎo)軌上，液壓動力偏心擺鉚機(jī)構(gòu)的主軸電機(jī)通過聯(lián)軸器將運(yùn)動傳遞給偏心主軸15，同時油缸11驅(qū)動活塞14連同偏心主軸15運(yùn)動，當(dāng)鉚頭塊19接觸到銷軸時，鉚頭塊19圍繞銷軸中心線公轉(zhuǎn)，從而形成無滑動碾壓鉚頭，因產(chǎn)品在下壓鉚頭過程中采用旋轉(zhuǎn)壓力鉚，使得鉚頭瞬時加載的力各向分散，杜絕了空心銷軸內(nèi)孔縮孔，鉚頭碎裂、緊節(jié)這些質(zhì)量問題。同時在設(shè)備的一個動作行程內(nèi)完成銷軸兩端的鉚頭，極大的提高了工作效率。

結(jié)束語

空心銷軸鏈條鉚頭工序在鏈條生產(chǎn)過程中，一直是個重要的瓶頸問題，通過對某種空心銷設(shè)計一種雙側(cè)自動擺鉚機(jī)器，可有效的解決沖鉚或滾鉚過程中，空心銷軸彎曲、碎裂，內(nèi)徑縮孔等問題，無論從效率還是質(zhì)量上都達(dá)到了企業(yè)預(yù)期的研發(fā)目標(biāo)，使其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，效率提升明顯，取得了顯箸的經(jīng)濟(jì)效益。

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