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0 引言
台式旋铆机是用于链条、剪刀、电子器件和汽车摩托车零部件等铆接各种小直径铆钉的铆接设备,应用非常广泛。其铆压运动主要有液压和气动两种,都由一个脚踏开关控制,脚踩一下铆一颗铆钉。铆钉与铆头的对中定位一般由手动操作完成。这种靠手脚控制的铆接方式生产率较低,一个工人一班只能铆5000—6000颗铆钉。我公司是专业生产特种链条的工厂,由于链条结构的特殊性,无法使用一般传动链的全自动铆接机,只能选用台式旋铆机。为了提高台式旋铆机的生产效率,将市场上购来的通用台式旋铆机进行了改造,使之成为半自动旋铆机,铆接生产效率提高5倍以上,满足了公司大批量生产的需要。现介绍这种半自动旋铆机的基本结构,其原理具有广泛的适用性。
1 工件铆接要求
特种链条由涟片和阶梯销轴连接而成,先铆接成三合一组件,然后再接成链条。图l(a)是销轴的图样,其特点是中段直径比两端直径大:图1(b)是链片的图样,其两孔的直径略大于销轴两端的直径。图2表示三合一组件的结构和铆接方法。先
将两销轴放入砧座的两个孔中,然后套上链片,最后由旋铆机的铆头进行铆压。三一组件的铆钉头要铆压成一定的高度和直径的球面形状,要求表面光滑,尺寸一致,铆接牢固,不开裂。直接使用台式旋铆机铆接时要两次手动对中定位,铆接和装卸零组件是手脚交替进行操作的,所以生产效率较低。对中精度也较低,影响铆钉头品质。
2 半自动旋铆机的结构
图3表示改进设计后的半自动旋铆机结构。其中底座、立柱、电气控制箱、电动机和铆压气缸是一般台式旋铆机都有的。在一般旋铆机上,用脚踏开关通过电气控制箱及电磁阀控制铆压气缸进排气,使铆头上下运动进行铆压。一次铆压的时间可
以调整确定,铆压的压力可以通过调节气压来改变。电机可带动铆头旋转,以降低铆压阻力和提高铆钉头的品质。
半自动旋铆机增加了自动步进铆压机构,由齿盘、推盘气缸、棘爪、制动气缸等组成。工作时,被铆接的工件插入在齿盘的一组环形排列的孔上,一共可放置100个销轴和50个链片。齿盘圆周面有100个牙齿,棘爪压紧在其中一个齿槽中。棘爪安
装在棘爪座的导向孔中,通过弹簧的弹力压紧在齿盘的齿槽中。为防止棘爪在座孔中旋转,孔中设有导向键和键槽。棘爪座安装在推盘气缸的活塞杆端部,由推盘气缸推动作往复运动。为避免棘爪座绕气缸轴线转动,棘爪座下部也设有导向槽和导向键。为确保铆头与销轴的精确对中,棘爪前进的最终位置由限位螺钉限定,限位螺钉可调整并由锁紧螺母锁定。同时,由制动气缸推动的止动头始终压紧在齿盘的上表面,使齿盘不能轻松地转动,而只能由推盘气缸推动。这样,就保证了齿盘周向的精确定位。垫柱在齿盘的下方,与铆头在同一轴线上,可承受铆头向下的压力。垫柱和齿盘座共同支承齿盘,在制动气缸的压力下,铆压时齿盘既不能转动,也不会上下晃动。齿盘由高速钢制造,热处理后硬度大于60毗,两端面在平面磨床上磨平。中心孔、100个销轴孔和100个齿由数控电火花机床加工,保证了分度定位的高精度要求。齿盘座酌上部定位圆柱外径尺寸与齿盘孔形成小间隙配合。齿盘座也经热处理,具有高的硬度。安装时精确调整齿盘座的位置以保证在齿盘半径方向上销轴与铆头对中。我们也考虑过其他型式的步进机构,如齿条机构,但齿条机构占地面积大,且定位精度不及齿盘机构。
3 半自动旋铆机的工作
每台旋铆机配两个齿盘,由1人操作。当一个齿盘在铆接时,操作人员可把销轴和链片装入另一个齿盘的100个孔中。这样,机器和工人同时都在工作,提高了时间利用率。由于一次装入100个销轴和50个链片,又在敞开的环境下进行,装入的速度大大提高。而旋铆机是自动步进和铆压的,节拍也可调得较高。一个工人操作半动旋铆机,一班可铆接30000多颗铆钉,提高效率5倍以上。
旋铆机铆压气缸与推盘气缸的协调工作是由电气控制箱通过电磁阀实现的。推盘气缸上设有行程开关,当活塞杆推出到最大位置时,接通控制铆压气缸的电路,使铆头向下进行铆压。电气控制箱上有多个时间控制钮。可分别调节铆压气缸和推盘气缸的进排气时间。制动气缸由开关通过电磁阀控制,铆接时制动气缸始终处于通气压紧状态。当更换齿盘时,操作电开关提起制动头和铆头,双手抬起齿盘拿走,再换上另一个齿盘,扳动开关使制动气缸进气重新压紧,即可开机进行下一轮
铆接。棘爪的尾部有一弯钩,可以用手向后拉出棘爪,以方便齿盘的安装定位。
控制箱内还有自动计数和停机控制电路,并在面板上设有数字显示器。每开机一次可自动铆压的销轴数是可调的,到调定的次数就会自动停机。铆接过程中,如发现问题可随时停机,排除故障后开机继续计数。
4 结束语
通用的台式旋铆机经过改进设计可改造成专用半自动旋铆机,人和机器的生产效率可提高许多倍,同时也提高了铆接品质。我们共进行了上百台旋铆机的半自动化改造,取得了可观的经济效益。