一种预判式铆接数据采集装置及铆接工具的制作方法

1.本技术涉及铆接工具的领域，尤其是涉及一种预判式铆接数据采集装置及铆接工具。


背景技术：

2.铆接，即铆钉连接，是利用轴向力将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成钉头，使多个零件相连接的方法。随着科技的发展，铆接件的种类也越来越多，如铆螺母、抽芯铆钉等，同时，顶杆墩粗由手工墩粗的方式逐渐被铆接工具所替代。
3.相关技术中，铆接工具包括安装在枪身内的电机、由电机驱动的拉杆、安装在拉杆端部的内螺纹或外螺纹拉头，其中，拉头用于安装铆接件，拉杆与电机之间大多通过滚珠丝杆配合，使电机的转动转变为拉杆的轴向移动。具体使用时，将铆接件拧在拉头上，再将铆接件插入到工件的铆接孔内，使安装在枪身端部的枪头与工件外壁抵接，此时由电机带动拉杆拉动铆接件，拉铆动作完成。
4.随着自动化生产的发展，铆接工具也开始逐步运用到机械手上，通过编程程序利用机械手带动铆接工具实现自动铆接。但是，发明人发现在具体生产过程中，机械手按照程序动作时，往往存在铆接件插入到铆接孔内后，与铆接孔的配合位置或者配合角度出现偏差，导致铆接件拉铆成型效果不好，进而影响铆接的强度。


技术实现要素：

5.为了实现在拉铆动作前，铆接工具能够检测铆接件与工件的配合情况，本技术提供一种预判式铆接数据采集装置、铆螺母工具及铆钉工具。
6.第一方面，本技术提供的一种预判式铆接数据采集装置采用如下的技术方案：一种预判式铆接数据采集装置，包括安装管、顶针和传感器，所述安装管连接于枪身，所述传感器安装在安装管上，所述顶针滑动设置于安装管内，所述传感器包括形变触点，所述顶针的一端与形变触点接触，另一端凸出枪头设置。
7.通过采用上述技术方案，安装管可以安装到枪身上，在工作过程中，顶针先于枪头与工件的外壁接触，由于顶针可以在安装管内滑动，当顶针抵接到工件外壁后，随着铆接件插入到铆接孔内，顶针发生滑动，而顶针的滑动会作用到形变触点上，形变触点发生变形，传感器发出电信号至处理器，处理器接收后对电信号进行比对处理，判断其是否能够达到铆接工具开始拉铆的条件。该数据采集装置在铆接工具拉铆前，可对枪头与工件外壁之间抵接情况进行数据采集，进而判断出铆接件与工件上的铆接孔之间的配合情况。
8.优选的，所述顶针靠近传感器的一端形成有弧形段，所述形变触点与所述弧形段接触。
9.通过采用上述技术方案，在顶针的端部形成弧形段，并利用弧形段与形变触点接触，能够降低顶针对形变触点产生的应力集中，对形变触点起到保护的作用。
10.优选的，所述顶针沿安装管周向均匀设置有三个，且所述形变触点与顶针的数量
和位置对应。
11.通过采用上述技术方案，将顶针沿周向设置为三个，三点确定一个平面，当顶针同时作用到工件上时，3个形变触点输出3组数据，每组数据都会和没有形变时的数据进行比较。取形变绝对值来获得顶针位移距离。
12.优选的，还包括弹性复位件，所述弹性复位件作用于形变触点远离顶针的一侧。
13.通过采用上述技术方案，形变触点本身具有一定的弹性恢复力，但是，如果使用时间较久，弹性恢复力减弱，则顶针恢复位置不准确，利用弹性复位件作用到形变触点上，当拉铆动作完成后，弹性复位件作用到形变触点，并使得顶针恢复至初始位置，提高了顶针使用过程中的准确性。
14.优选的，所述安装管上安装有安装板和限位板，所述安装板和限位板之间留有安装间隙，所述传感器位于安装间隙内。
15.通过采用上述技术方案，利用安装板和限位板对传感器进行夹持，使得传感器安装较为稳定，测量精度更高。
16.优选的，所述安装板开设有安装槽，所述弹性复位件安装于安装槽内。
17.通过采用上述技术方案，在安装板上开设安装槽，并将弹性复位件安装到安装槽内，使得弹性复位件工作时更加稳定。
18.优选的，所述安装管包括内管和外管，所述内管连接于所述枪身，所述外管与内管螺纹连接，所述内管的外壁开设有滑槽，所述顶针滑动安装于滑槽内。
19.通过采用上述技术方案，将安装管分为螺纹连接的内管和外管，当铆接件的型号调整时，可将外管拧下，换上适当长度的顶针，使得该数据检测装置适用范围更广。
20.第二方面，本技术提供的一种铆接工具采用如下的技术方案：一种铆接工具，包括上述的一种预判式铆接数据采集装置。
21.通过采用上述技术方案，将预判式铆接数据采集装置安装到铆接工具上，在铆接工具拉铆之前，能够检测出铆接件与工件的铆接孔的相对位置以及角度，对于拉铆成型效果更好。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：利用顶针和传感器的配合，当顶针抵接到工件外壁厚，随着铆接件插入到铆接孔内，顶针发生滑动，而顶针的滑动会作用到形变触点上，形变触点发生变形，传感器发出电信号至处理器，处理器接收后对电信号进行比对处理，判断其是否能够达到铆接工具开始拉铆的条件。该数据采集装置在铆接工具拉铆前，可对枪头与工件外壁之间抵接情况进行数据采集，进而判断出铆接件与工件上的铆接孔之间的配合情况；利用弹性复位件作用到形变触点上，当拉铆动作完成后，弹性复位件作用到形变触点，并使得顶针恢复至初始位置，提高了顶针使用过程中的准确性；通过在顶针的端部形成弧形段，并利用弧形段与形变触点接触，能够降低顶针对形变触点产生的应力集中，对形变触点起到保护的作用。
附图说明
23.图1是本技术实施例剖面示意图；图2是本技术实施例为展示传感器结构的结构示意图。
24.附图标记说明：1、安装管；11、内管；12、外管；2、顶针；3、传感器；31、形变触点；4、滑槽；5、安装板；6、限位板；7、限位筒；8、弧形段；9、安装槽；10、弹性复位件；13、安装间隙。
具体实施方式
25.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
26.本技术实施例公开一种预判式铆接数据采集装置。
27.参照图1和图2，一种预判式铆接数据采集装置，包括安装管1、顶针2和传感器3，安装管1可通过螺纹配合或者焊接的方式与铆接工具的枪身连接，顶针2沿安装管1轴线方向滑动穿设于安装管1，传感器3安装在安装管1的外壁上，且传感器3包括三个形变触点31，每一个形变触点31对应一根顶针2，形变触点31具有弹性恢复力，顶针2的一端与形变触点31接触，另一端凸出枪头14设置。优选的，传感器3选用应变片。
28.在工作过程中，顶针2先于枪头14与工件的外壁接触，由于顶针2可以在安装管1内滑动，当顶针2抵接到工件外壁厚，随着铆接件插入到铆接孔内，顶针2发生滑动，而顶针2的滑动会作用到形变触点31上，形变触点31发生变形，传感器3发出电信号至处理器，该处理器可以为带有控制功能的机械手上的处理器，处理器接收后对电信号进行比对处理，判断其是否能够达到铆接工具开始拉铆的条件，如果达到拉铆条件，则处理器发出信号给铆接工具，铆接工具开始动作；如果未达到拉铆条件，则处理器发出另一种信号给其动力源，使机械手做出相应的调整动作，对拉铆工具的位置或角度进行调整。
29.当顶针2同时作用到工件上时，3个形变触点输出3组数据，每组数据都会和没有形变时的数据进行比较。取形变绝对值来获得顶针2位移距离。
30.具体地，安装管1包括圆柱状的内管11和外管12，内管11的外壁上形成有两段外螺纹，其中一段外螺纹是用于与枪身螺纹连接，另外一段外螺纹是用于与外管12螺纹连接，螺纹连接方便拆卸和更换。铆接工具的枪头14安装至内管11远离枪身的一端，优选的，枪头14与内管11的内壁之间螺纹配合。
31.内管11的外壁上沿其轴线方向开设有滑槽4，顶针2滑动安装在滑槽4内，顶针2的滑动方向与铆接工具的拉铆方向相同。滑槽4沿内管11的周向均匀开设为三个，每个顶针2与每个滑槽4相适配。
32.外管12的外壁上安装有安装板5和限位板6，安装板5呈圆盘状，安装板5与外管12的外壁之间螺纹配合，限位板6为一端面内凹的环状结构，限位板6与安装板5的外壁之间螺纹配合，当安装板5和限位板6拧紧时，两者之间留有安装间隙13，传感器3的外侧嵌入在安装间隙13内。利用安装板5和限位板6对传感器3进行夹持，使得传感器3安装较为稳定，测量精度更高。
33.顶针2位于传感器3靠近限位板6的一侧，限位板6的内壁形成有限位筒7，限位筒7套设在外管12上，限位筒7的一端与限位板6的端部平齐，另一端朝向安装板5的方向延伸。
34.顶针2靠近传感器3的一端形成有弧形段8，当顶针2未与工件抵接时，弧形段8的一侧与形变触点31接触，弧形段8的另一侧抵接在限位筒7朝向安装板5方向延伸的一端；当顶针2与工件抵接并发生滑动时，弧形段8与限位筒7脱离，并推动形变触点31发生变形。弧形段8与形变触点31接触，能够降低顶针2对形变触点31产生的应力集中，对形变触点31起到保护的作用。
35.安装板5朝向限位板6的一端开设有三个圆形的安装槽9，安装槽9内安装有弹性复位件10，弹性复位件10的一端抵接在安装槽9的槽底，另一端与形变触点31远离顶针2的一端接触。优选的，弹性复位件10选用弹簧。
36.首先形变触点31本身具有弹性复位的功能，但若随着时间越用越久，弹性恢复力减弱，则顶针2恢复位置不准确，利用弹性复位件10作用到形变触点31上，当拉铆动作完成后，弹性复位件10作用到形变触点31，并使得顶针2恢复至初始位置，提高了顶针2使用过程中的准确性。
37.本技术实施例还公开了一种铆接工具。
38.一种铆接工具，包括上述的一种预判式铆接数据采集装置。将预判式铆接数据采集装置安装到铆接工具上，在铆接工具拉铆之前，能够检测出铆接件与工件的铆接孔的相对位置以及角度，对于拉铆成型效果更好。
39.本技术实施例一种预判式铆接数据采集装置的实施原理为：在工作过程中，顶针2先于枪头14与工件的外壁接触，由于顶针2可以在安装管1内滑动，当顶针2抵接到工件外壁厚，随着铆接件插入到铆接孔内，顶针2发生滑动，而顶针2的滑动会作用到形变触点31上，形变触点31发生变形，传感器3发出电信号至处理器，该处理器可以为带有控制功能的机械手上的处理器，处理器接收后对电信号进行比对处理，判断其是否能够达到铆接工具开始拉铆的条件，如果达到拉铆条件，则处理器发出信号给铆接工具，铆接工具开始动作；如果未达到拉铆条件，则处理器发出另一种信号给其动力源，使机械手做出相应的调整动作，对拉铆工具的位置或角度进行调整。
40.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。