自穿刺铆接设备、系统和方法与流程

1.本发明涉及铆接加工设备技术领域，具体涉及一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备、系统和方法。


背景技术：

2.自穿刺铆接是机械加工行业中用来将零件与零件之间进行连接的方法，是工业生产中的一种重要加工方式。其是一种用于连接两种或两种以上板材的冷连接技术，能够在不需要预先钻孔或螺纹加工的情况下，将两种或两种以上板材牢固地连接在一起；即自穿刺铆接利用特制的铆钉穿透顶层板材后，在铆模的作用下铆钉尾部的中空结构扩张刺入而并不刺穿底层板材，从而形成牢固的铆接点。
3.目前，现有自穿刺铆接通常采用自穿刺铆接机进行铆接，其利用铆接机的冲头与铆钉配合，进行冲压完成铆接；然而，现有的自穿刺铆接机在进行铆接加工时，由于生产和制造过程中的一些不可避免的因素，例如：材料变形、工装精度、位置对正偏差等，可能会导致铆接点的间距存在一定的误差，进而导致铆接点位置偏离设计要求，造成工件连接效果差或工件损坏，从而影响整体的连接质量。
4.因此，目前亟需一种能够检测铆接点的间距，进而自动调节工件制品位置，使铆接点位置符合铆接需求的自穿刺铆接设备。


技术实现要素：

5.为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备、系统和方法，其自动化程度高、应用灵活，能够在铆接点投射待发光物生成光点，进而通过图像识别技术计算光点之间的距离，自动调节待铆接工件的位置，使铆接点的间距符合铆接需求，以减少铆接点位置偏离设计要求，对铆接工件及整体连接质量的影响。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备，包括：铆接组件，包括铆接驱动单元、移载单元及输料单元，所述铆接驱动单元开设有进料槽，通过所述铆接驱动单元为待铆接工件进行铆接操作；所述移载单元设有装配工位，通过所述移载单元带动装配的待铆接工件沿预设路径运动；所述输料单元安装于铆接驱动单元上，且与待铆接铆钉带相连接，通过输料单元约束待铆接铆钉带经由进料槽的运动路径；检测组件，包括标签驱动单元、标签输送单元、第一激光件及影像单元，所述标签驱动单元与铆接驱动单元相连接，且所述伸缩驱动单元开设有标签输送槽；所述标签输送单元安装于伸缩驱动单元上，且标签输送单元输出端与标签输送槽相连接，通过标签输送单元将检测标签输送至已铆接铆钉上；所述第一激光件安装于铆接驱动单元上，通过所述第一激光件向已铆接铆钉的检测标签照射，形成第一检测光点，进而通过第一激光件向待铆接区域投射第二检测光点；所述影像单元安装于铆接驱动单元上，通过所述影像检测单元进行第一检测光点、第二检测光点的距离识别；控制单元，其分别与铆接驱动单元、移载单元、输料单元、标签驱动单元、标签输送单元、第一激光件及影像单元相连接。
7.通过采用上述技术方案，通过第一检测光点、第二检测光点与图像识别技术的结合，能够获取到上一铆接点与下一铆接点之间的距离，当间距超过铆接设计要求时，自动调整待铆接工件的x轴和/或y轴的位置，以使铆接点位置符合铆接设计需求，进而减少铆接点位置偏离设计要求，对铆接工件及整体连接质量的影响。
8.优选地，所述铆接驱动单元包括模座、料带管、导向座、第一驱动件及冲头，所述料带管安装于模座上，且开设有约束铆钉带通过的料带通孔；所述导向座安装于模座上，且开设有进料槽、铆接槽；所述第一驱动件安装于模座上，且第一驱动件输出端至少部分插入于铆接槽内；所述冲头的一端至少部分插入于铆接槽内，且与所述第一驱动件输出端相连接，所述冲头的另一端与模座加工端的中心点位于同一中心延长线。
9.优选地，所述铆接驱动单元还包括第一移动件，所述第一移动件输出端与模座相连接，通过所述第一移动件带动所述模座沿第一预设方向运动。
10.优选地，所述移载单元包括第二移动件、第三移动件、限位件、第二驱动件及工件固定件，所述第三移动件安装于第二移动件移动端，且所述第三移动件设有装配工位，通过所述第二移动件带动第三移动件沿第二预设方向运动，所述第三移动件沿第三预设方向运动；所述限位件安装于第三移动件的装配工位内，通过所述限位件约束待铆接工件置放位置；所述第二驱动件安装于所述装配工位内，所述工件固定件与第二驱动件驱动端相连接，通过所述第二驱动件驱动工件固定件向装配工位方向运动，将待铆接工件固定。
11.通过采用上述技术方案，能够带动模座及待铆接工件进行x、y、z轴方向的移动，进而调节模座及待铆接工件的位置，提高自穿刺铆接效率及适应性。
12.优选地，所述第二驱动件包括第一气缸、第二气缸，所述第一气缸安装于装配工位第一端部，所述第二气缸安装于装配工位第二端部；所述工件固定件包括第一固定块、第二固定块，所述第一固定块与第一气缸相连接，通过第一气缸驱动第一固定块将待铆接工件的一端固定；所述第二固定块与第二气缸相连接，通过第二气缸驱动第二固定块将待铆接工件的另一端固定。
13.通过采用上述技术方案，能够将装配工位内置放的待铆接工件的多个端部进行固定，提高工件制品的固定效果，减少工件制品晃动对铆接偏差造成的影响。
14.优选地，所述输料单元包括第一安装件及收卷驱动件，所述第一安装件安装于模座上，所述收卷驱动件安装于第一安装件上，且所述收卷驱动件与待铆接铆钉带相连接，通过所述收卷驱动件驱动待铆接铆钉带经由料带管、进料槽。
15.优选地，所述输料单元还包括结构胶及密封膜层，所述结构胶填充于待铆接铆钉的空腔内，通过所述密封膜层将结构胶包覆于待铆接铆钉的空腔内。
16.通过采用上述技术方案，能够通过结构胶渗入铆钉与待铆接工件的缝隙中，提高铆钉的铆接效果。
17.优选地，所述标签驱动单元包括第二安装件、转动件及导料座，所述第二安装件安装于模座上，所述转动件安装于第二安装件上，所述导料座与转动件驱动端相连接，且所述导料座开设有进料通孔，通过所述转动件驱动导料座向装配工位方向运动。
18.优选地，所述标签输送单元包括储物件及标签输送件，所述储物件存储有检测标签，所述标签输送件的一端与储物件输出端相连接，所述标签输送件的另一端与导料座相连接，通过所述标签输送件将储物件存储的检测标签输送至导料座内。
19.优选地，所述检测组件还包括第二激光件、第三激光件，所述第二激光件安装于模座上，所述第三激光件安装于第三移动件上，通过所述第二激光件获取与待铆接工件之间的第一距离，通过所述第三激光件获取与待铆接工件之间的第二距离，进而通过第一距离、第二距离计算待铆接工件厚度数据。
20.通过采用上述技术方案，能够实时获得待铆接工件各个铆接点区域的厚度数据，进而根据铆接点区域厚度不同，控制不同的轴向压力，将铆钉与待铆接工件进行铆接连接，提高铆接效率，避免厚度不同造成铆钉深度不同影响铆接效果。
21.本发明还提供一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统，包括所述的于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备，还包括：机架，其安装有上述的自穿刺铆接设备。
22.本发明还提供一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法，使用所述的于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统，所述方法包括：s1：使装配工位置放的待铆接工件沿第一预设路径运动，进而使待铆接铆钉带向铆接驱动单元输出端运动，将第一铆钉与待铆接工件第一铆接点的中心位于同一中心延长线；s2：通过铆接驱动单元将第一铆钉向待铆接工件第一铆接点运动，进行铆接操作s3：待所述第一铆接点铆接完成后，通过标签驱动单元将标签输送单元输送的检测标签投放至第一铆钉上，进而使第一激光件向第一铆钉的检测标签照射预设时间，形成第一检测光点；s4：使待铆接工件沿第二预设路径运动，进而使第一激光件向待铆接工件第二铆接点投射，形成第二检测光点；s5：获取第一检测光点及第二检测光点图像数据，进而进行所述第一检测光点及第二检测光点的距离识别；s6：进而判断第一检测光点及第二检测光点的距离是否符合预设铆接距离，若是，则使待铆接铆钉带向铆接驱动单元输出端运动，将第二铆钉与所述第二铆接点的中心位于同一中心延长线，进而通过铆接驱动单元将第二铆钉向待铆接工件第二铆接点运动，进行铆接操作，若否，则使待铆接工件沿第三预设路径运动，将第一检测光点及第二检测光点的距离调节至预设铆接距离。
23.优选地，在进行铆接操作时，所述方法包括：s20：获取第一距离及第二距离，进而根据第一距离及第二距离判断待铆接工件的厚度数据；s21：根据所述厚度数据，将铆接驱动单元的轴向推送力调节至预设值，进而根据预设值，通过铆接驱动单元将铆钉向待铆接工件铆接点运动进行铆接操作。
24.基于上述内容，本发明能够获取到各个铆接点之间的距离，当间距超过铆接设计要求时，自动调整待铆接工件的x轴和/或y轴的位置，以使铆接点位置符合铆接设计需求，进而减少铆接点位置偏离设计要求，对铆接工件及整体连接质量的影响。
25.基于上述内容，本发明能够实现待铆接工件在不同方向上的精确定位和移动，增加了灵活性和适用性，同时，能够将待铆接工件进行多端的限位固定，确保工件在铆接过程中的稳定性和定位准确性，有利于提高自穿刺铆接的质量；基于上述内容，本发明能够通过结构胶渗入铆钉与待铆接工件的缝隙中，提供额外的粘接强度，增加了铆接点的稳定性和牢固性，进而能够在一定程度上弥补金属材料之间的间隙，增加接触面积，从而提高连接的承载能力和抗剪强度，同时通过结构胶填充，能够防止水分、灰尘等外部物质侵入连接点，从而减少氧化和腐蚀的可能性，延长连接的使用寿命；基于上述内容，本发明能够实时获得待铆接工件各个铆接点区域的厚度数据，进而根据铆接点区域厚度不同，控制不同的轴向压力，将铆钉与待铆接工件进行铆接连接，提
高铆接效率，避免厚度不同造成铆钉深度不同影响铆接效果。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1是本发明的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统的立体示意图；
28.图2是本发明的自穿刺铆接技术的应用示意图；
29.图3是本发明的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统的连接关系图；
30.图4是本发明的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备的立体示意图；
31.图5是本发明的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备的正视示意图；
32.图6是本发明的移载单元的第一立体示意图；
33.图7是本发明的移载单元的俯视示意图；
34.图8是本发明的移载单元的第二立体示意图；
35.图9是本发明的铆接组件、检测组件的第一立体示意图；
36.图10是本发明的铆接组件、检测组件的第二立体示意图；
37.图11是本发明的标签驱动单元区域的第一立体示意图；
38.图12是本发明的标签驱动单元区域的第二立体示意图；
39.图13是本发明的标签驱动单元区域的第三立体示意图；
40.图14是本发明的结构胶层所在区域的应用示意图。
具体实施方式
41.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
42.本发明其中一方面提供一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备，这里所描述的自穿刺铆接设备优选为使用铆钉作为连接材料的自穿刺铆接类别。使用铆钉作为连接材料的自穿刺铆接类别包括但不限于：手持式电动铆接机、手动穿刺铆接机、自动化穿刺铆接机等自穿刺铆接设备；这些自穿刺铆接设备都使用铆钉作为连接材料，通过驱动机构施加力量将铆钉穿刺材料，然后继续增加轴向压力将铆钉展开，以完成两种或两种以上的材料连接。自穿刺铆接设备适用于对连接的强度、轻量化和耐久性要求较高的工件制品，其在汽车制造业（如连接车身板材、梁柱、门板、车顶等零部件）、航空航天业（如连接飞机、卫星上的零部件）、铁路交通（如连接铁路车辆的车身结构、座椅和底盘等零部件）、家电和电子产品制造（如连接金属外壳、电路板、散热器等部件），除了以上领域，自穿刺铆接技术还在建筑、军工、船舶制造等领域中得到应用。概括地，所涉及的自穿刺铆接设备的基础原理：利用轴向压力驱动机构将铆钉穿过材料，当铆钉穿过材料时，它的展开部分会遇到阻力，导致铆钉端部在材料内部展开，在展开的过程中，铆钉端部会在材料内部形成扩张形状，以确保连接的牢固性。
43.在一些实施例中，所涉及的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统至少由机架4、基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备几个部分构成。
44.其中，参考图1所示，所述机架4上安装有防护网41、控制面板42，且所述机架4开设有加工工位40。
45.其中，参考图1所示，上述的自穿刺铆接设备安装于机架4的加工工位40上。
46.参考图1-图11所示，在一些实施例中，所涉及的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备至少由铆接组件1、检测组件、控制单元3几个部分构成。
47.铆接组件1所述铆接组件1包括铆接驱动单元、移载单元及输料单元，所述铆接驱动单元开设有进料槽107，通过所述铆接驱动单元为待铆接工件进行铆接操作；所述移载单元设有装配工位13，通过所述移载单元带动装配的待铆接工件沿预设路径运动；所述输料单元安装于铆接驱动单元上，且与待铆接铆钉带相连接，通过输料单元约束待铆接铆钉带经由进料槽107的运动路径。
48.其中，参考图4-图9所示，所述铆接驱动单元包括模座、第一移动件101、料带管102、导向座103、第一驱动件104及冲头105，所述模座包括安装支架1000、连接框架1001、铆模1002，所述安装支架1000安装于机架4的加工工位40上，所述连接框架1001安装于安装支架1000内，且开设有铆接工位；所述铆模1002安装于连接框架1001的铆接工位内。
49.所述第一移动件101安装于安装支架1000上，且第一移动件101的输出端与连接框架1001相连接，通过所述第一移动件101带动所述模座沿第一预设方向运动，其中，所述第一移动件101只要是能够带动连接框架1001直线往复运动的，可以是任何形式的驱动机构，包括但不仅限于液压装置、气动装置、伺服电机(驱动螺杆、凸轮等)等提供往复直线运动动力的驱动机构，在本实施例中参考伺服电缸；所述第一预设方向由作业人员根据实际需求、成本设定，在本实施例中优选为向待铆接工件方向往复运动，即z轴方向的往复运动。
50.所述料带管102安装于连接框架1001上，且开设有约束铆钉带通过的料带通孔106，其中，所述料带管102数量由作业人员根据实际需求设定，在本实施例中参考至少两个，即第一管体、第二管体。
51.所述导向座103安装于连接框架1001上，且开设有进料槽107、铆接槽。
52.所述第一驱动件104安装于连接框架1001上，且第一驱动件104输出端至少部分插入于铆接槽内，其中，所述第一驱动件104只要是能够直线往复运动的，可以是任何形式的驱动机构，包括但不仅限于液压装置、气动装置、伺服电机(驱动螺杆、凸轮等)等提供往复直线运动动力的驱动机构，在本实施例中参考气液增力缸。
53.所述冲头105的一端至少部分插入于铆接槽内，且与所述第一驱动件104输出端相连接，所述冲头105的另一端与模座加工端的中心点位于同一中心延长线。
54.其中，参考图6-图8所示，所述移载单元包括第二移动件110、第三移动件111、限位件112、第二驱动件113及工件固定件114，所述第二移动件110包括第一移动源1100及第一直线滑台1101，所述第一直线滑台1101的输入端与第一移动源1100相连接，通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101沿第二预设方向运动；其中，所述第二预设方向由作业人员根据实际需求、成本设定，在本实施例中优选为y轴方向的往复运动。
55.所述第三移动件111包括第一移动平台1110、第二移动源1111、第二直线滑台
1112、第二移动平台1113，所述第一移动平台1110与第一直线滑台1101的滑动端相连接，通过第一直线滑台1101驱动第一移动平台1110运动；所述第二移动源1111安装于第一移动平台1110上，所述第二直线滑台1112的输入端与第二移动源1111相连接，所述第二移动平台1113与第二直线滑台1112的滑动端相连接，且所述第二移动平台1113设有装配工位13，通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112带动第二移动平台1113沿第三预设方向运动；其中，所述第三预设方向由作业人员根据实际需求、成本设定，在本实施例中优选为x轴方向的往复运动。
56.其中，所述第一移动源1100、第二移动源1111只要是能够驱动直线滑台运动，可以是任何形式的驱动机构，包括但不仅限于伺服电机与螺杆、皮带、齿条配合的驱动形式，在本实施例中参考伺服电机与皮带配合的驱动形式。
57.所述限位件112安装于第二移动平台1113的装配工位13内，通过所述限位件112约束待铆接工件置放位置。
58.所述第二驱动件113安装于所述装配工位13内，所述工件固定件114与第二驱动件113驱动端相连接，通过所述第二驱动件113驱动工件固定件114向装配工位13方向运动，将待铆接工件固定；其中，所述第二驱动件113只要是能够驱动工件固定件114往复运动，可以是任何形式的驱动机构，包括但不仅限于液压装置、气动装置、电动装置等提供往复直线运动动力，在本实施例中参考驱动气缸。
59.其中，参考图4-图5所示，所述输料单元包括第一安装件120及收卷驱动件121，所述第一安装件120安装于连接框架1001上，所述收卷驱动件121包括驱动电机1210及卷筒1211，所述驱动电机1210安装于第一安装件120上，所述卷筒1211与驱动电机1210输出端相连接，且所述卷筒1211上套设有待铆接铆钉带，通过所述驱动电机1210驱动卷筒1211带动待铆接铆钉带于第一管体、进料槽107及第二管体之间进行运动。
60.检测组件所述检测组件包括标签驱动单元、标签输送单元、第一激光件22及影像单元23，所述标签驱动单元与铆接驱动单元相连接，且所述伸缩驱动单元开设有标签输送槽；所述标签输送单元安装于伸缩驱动单元上，且标签输送单元输出端与标签输送槽相连接，通过标签输送单元将检测标签输送至已铆接铆钉上；所述第一激光件22安装于连接框架1001上，通过所述第一激光件22向已铆接铆钉粘附的检测标签照射，形成第一检测光点，进而通过第一激光件22向待铆接区域投射第二检测光点；所述影像单元23安装于安装框架上，通过所述影像检测单元进行第一检测光点、第二检测光点的距离识别。
61.其中，参考图9-图11所示，所述标签驱动单元包括第二安装件200、转动件201及导料座202，所述第二安装件200安装于连接框架1001上，且与连接框架1001固定连接。
62.所述转动件201安装于第二安装件200上，所述导料座202与转动件201驱动端相连接，且所述导料座202开设有进料通孔203，通过所述转动件201驱动导料座202向装配工位13方向往复运动。
63.其中，参考图9所示，所述标签输送单元包括储物件210及标签输送件211，所述储物件210安装于安装支架1000上，且所述储物件210开设有储物腔，所述储物腔内存储有检测标签，其中，所述检测标签由作业人员根据实际需求设定，在本实施中参考荧光粉或带有荧光粉粘液。
64.所述标签输送件211的一端与储物件210输出端相连接，所述标签输送件211的另一端通过软管与导料座202相连接，通过所述标签输送件211将储物件210存储的检测标签输送至导料座202的进料通孔203内；其中，所述标签输送件211只要是能够输送检测标签的，可以是任何形式的输送结构，包括但不仅限于粉末喷涂结构、输送带结构、推送粘贴结构，具体由作业人员根据实际需求、成本设定，在本实施中参考包括高压发生器、喷嘴的粉末喷涂结构。
65.其中，所述第一激光件22在本实施例中，参考激光发射器，所述影像单元23在本实施例中，参考摄像头。
66.控制单元3所述控制单元3分别与第一移动件101、第一驱动件104、第一移动源1100、第二移动源1111、第二驱动件113、驱动电机1210、转动件201、标签输送件211、第一激光件22及影像单元23相连接。
67.由此本发明其中一方面提出的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统的工作原理，该工作原理为铆接点之间提供距离检测，进而为出现铆接点偏差的工件制品提供铆接点距离调节操作，使铆接点的间距符合铆接需求，以减少铆接点位置偏离设计要求，对铆接工件及整体连接质量的影响；即：通过第一移动件101驱动连接框架1001沿z轴方向运动，将铆模1002移动至铆接需求位置，同时通过第二驱动件113驱动工件固定件114将装配工位13的待铆接工件进行固定。
68.通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101运动，带动第一移动平台1110沿y轴方向运动，同时通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112运动，带动第二移动平台1113沿x轴方向运动，将待铆接工件的第一铆接点移动至铆模1002位置。
69.通过驱动电机1210驱动卷筒1211带动待铆接铆钉带于第一管体、进料槽107及第二管体之间运动，将待铆接铆钉带的第一铆钉与待铆接工件第一铆接点的中心位于同一中心延长线，进而通过第一驱动件104驱动冲头105沿导向座103铆接槽运动，将第一铆钉与待铆接工件第一铆接点铆接连接。
70.待所述第一铆接点铆接完成后，通过转动件201驱动导料座202向所述第一铆接点方向运动，进而通过标签输送件211将检测标签投放至所述第一铆钉上。
71.通过第一激光件22向第一铆钉的检测标签照射预设时间，形成第一检测光点，进而通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101运动，带动第一移动平台1110沿y轴方向运动，同时通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112运动，带动第二移动平台1113沿x轴方向运动，将待铆接工件的第二铆接点移动至铆模1002位置。
72.通过第一激光件22向待铆接工件第二铆接点投射，形成第二检测光点，进而通过影像单元23获取第一检测光点及第二检测光点的图像数据，根据图像识别技术生成第一检测光点及第二检测光点之间的距离数据，判断第一检测光点及第二检测光点的距离是否符合铆接设定距离。
73.若是，则通过驱动电机1210驱动卷筒1211带动待铆接铆钉带于第一管体、进料槽107及第二管体之间运动，将待铆接铆钉带的第二铆钉与待铆接工件第二铆接点的中心位于同一中心延长线，进而通过第一驱动件104驱动冲头105沿导向座103铆接槽运动，将第二
铆钉与待铆接工件第二铆接点铆接连接，若否，则通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101运动，带动第一移动平台1110沿y轴方向运动，和/或，通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112运动，带动第二移动平台1113沿x轴方向运动，将第一检测光点及第二检测光点的距离调节至铆接设定距离；以此类推，直至待铆接工件所有的铆接点均完成铆接连接。
74.其中，所述第一铆钉即指与待铆接工件第一铆接点铆接的铆钉，所述第二铆钉即指与待铆接工件第二铆接点铆接的铆钉，所述待铆接工件第一铆接点、第二铆接点由作业人员根据实际铆接需求设定，在本实施例参考铆接先后顺序的铆接点，即第一铆接点即为第一序列的铆接点，第二铆接点即为第二序列的铆接点，以此类推。
75.本发明的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法，为待铆接工件的铆接点提供自动化的间距检测，进而提供自动化的间距偏移调整。具体地，参考图1-图11，在一些实施例中，本发明的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法由步骤s1-s6构成。
76.步骤s1：使装配工位13置放的待铆接工件沿第一预设路径运动，进而使待铆接铆钉带向铆接驱动单元输出端运动，将第一铆钉与待铆接工件第一铆接点的中心位于同一中心延长线。
77.其中，在装配工位13置放待铆接工件时，通过第二驱动件113驱动工件固定件114向待铆接工件方向运动，将装配工位13的待铆接工件进行固定；所述第一预设路径运动即指沿x轴和/或y轴方向设定的路径运动，即在待铆接工件运动时，通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101运动，带动第一移动平台1110沿y轴方向运动，同时通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112运动，带动第二移动平台1113沿x轴方向运动；在待铆接铆钉带运动时，通过驱动电机1210驱动卷筒1211带动待铆接铆钉带于第一管体、进料槽107及第二管体之间运动。
78.步骤s2：通过铆接驱动单元将第一铆钉向待铆接工件第一铆接点运动，进行铆接操作。
79.其中，进行铆接操作时，通过第一驱动件104驱动冲头105沿导向座103铆接槽运动，将第一铆钉与待铆接工件第一铆接点铆接连接。
80.步骤s3：待所述第一铆接点铆接完成后，通过标签驱动单元将标签输送单元输送的检测标签投放至第一铆钉上，进而使第一激光件22向第一铆钉的检测标签照射预设时间，形成第一检测光点。
81.其中，在将检测标签投放至第一铆钉上时，通过转动件201驱动导料座202向所述第一铆接点方向运动，进而通过标签输送件211将检测标签投放至所述第一铆钉上；所述预设时间由作业人员根据实际需求设定，在本实施例中参考利用激光将荧光粉照射发光所需的时间；所述第一检测光点即指第一铆钉检测标签发光产生的光点。
82.步骤s4：使待铆接工件沿第二预设路径运动，进而使第一激光件22向待铆接工件第二铆接点投射，形成第二检测光点。
83.其中，所述第二预设路径运动，即指通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101运动，带动第一移动平台1110沿y轴方向运动，同时通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112运动，带动第二移动平台1113沿x轴方向运动，将待铆接工件的第二铆接点移动至铆模1002位置；所述第二检测光点即指第一激光件22投射于待铆接工件的第二铆接点的光点。
84.步骤s5：获取第一检测光点及第二检测光点图像数据，进而进行所述第一检测光
点及第二检测光点的距离识别。
85.其中，通过影像单元23获取第一检测光点及第二检测光点图像数据，进而通过现有的图像识别测距技术进行第一检测光点及第二检测光点之间的距离识别。
86.步骤s6：判断第一检测光点及第二检测光点的距离是否符合预设铆接距离，若是，则使待铆接铆钉带向铆接驱动单元输出端运动，将第二铆钉与所述第二铆接点的中心位于同一中心延长线，进而通过铆接驱动单元将第二铆钉向待铆接工件第二铆接点运动，进行铆接操作，若否，则使待铆接工件沿第三预设路径运动，将第一检测光点及第二检测光点的距离调节至预设铆接距离。
87.其中，所述预设铆接距离由作业人员根据实际铆接需求设定；所述第三预设路径为铆接点间距的调整路径，即通过第一移动源1100驱动第一直线滑台1101运动，带动第一移动平台1110沿y轴方向运动，和/或，通过第二移动源1111驱动第二直线滑台1112运动，带动第二移动平台1113沿x轴方向运动，将第一检测光点及第二检测光点的距离调节至预设铆接距离。
88.较佳地，实际实施过程中，本发明的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法由前述的基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统执行。例如，该方法可以被设计成能够被计算机理解的语言格式（例如计算机程序）以存储在一存储介质中，从而在自穿刺铆接系统工作过程中，被自穿刺铆接系统的控制单元3进行调用执行。
89.在一些实施例中，所述第二驱动件113包括第一气缸1130、第二气缸1131，所述工件固定件114包括第一固定块1140、第二固定块1141。
90.其中，参考图3、图8所示，所述第一气缸1130安装于装配工位13的第一端部，所述第二气缸1131安装于装配工位13的第二端部；所述第一固定块1140与第一气缸1130驱动端相连接，通过第一气缸1130驱动第一固定块1140将待铆接工件的一端固定；所述第二固定块1141与第二气缸1131的驱动端相连接，通过第二气缸1131驱动第二固定块1141将待铆接工件的另一端固定。
91.由此，本发明其中一方面提出的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法，该方法通过多个固定端将待铆接工件进行固定，提高工件制品的固定效果，减少工件制品晃动对铆接偏差造成的影响。具体地，参考图3、图8，在一些实施例中，本发明的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法由步骤s10-s11构成。
92.步骤s10：待作业人员将待铆接工件置放于装配工位13，且与限位件112贴合后，通过第一气缸1130驱动第一固定块1140向待铆接工件方向运动，将待铆接工件下压固定。
93.步骤s11：当待铆接工件下压固定后，通过第二气缸1131驱动第二固定块1141向待铆接工件方向运动，将待铆接工件推送固定。
94.在一些实施例中，所述输料单元还包括结构胶及密封膜层。
95.其中，参考图14所示，所述结构胶填充于待铆接铆钉的空腔内，通过所述密封膜层将结构胶包覆于待铆接铆钉的空腔内，进而形成结构胶层14，在铆钉刺入待铆接工件时，通过待铆接工件将结构胶层14的密封膜层刺破，进而将结构胶渗入铆钉与待铆接工件之间。
96.在一些实施例中，所述检测组件还包括第二激光件24、第三激光件25。
97.其中，参考图3、图11-图13所示，所述第二激光件24安装于安装支架1000的第一端部，所述第三激光件25安装于安装支架1000的第二端部，通过所述第二激光件24获取与待
铆接工件第一表面之间的第一距离，通过所述第三激光件25获取与待铆接工件第二表面之间的第二距离，进而通过第一距离、第二距离计算待铆接工件厚度数据。
98.其中，所述待铆接工件第一表面即指待铆接工件靠近第二激光件24的一面，所述待铆接工件第二表面即指待铆接工件靠近第三激光件25的一面；所述第二激光件24、第三激光件25在本实施例中参考激光测距仪。
99.由此，本发明其中一方面提出的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法，该方法获取第二激光件24至待铆接工件之间的第一距离、获取第三激光件25至待铆接工件之间的第二距离，进而根据第二激光件24至铆模1002之间的第一初始距离、第三激光件25至铆模1002之间的第二初始距离、第一距离、第二距离，得到待铆接工件当前铆接点的厚度数据，根据厚度数据调节第一驱动件104的轴向推送力，进而提高工件制品的铆接效率。具体地，参考图3、图11-图13，在一些实施例中，本发明的一种基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法由步骤s20-s21构成。
100.步骤s20：获取第一距离及第二距离，进而根据第一距离及第二距离判断待铆接工件的厚度数据。
101.其中，待铆接工件的厚度数据为：第一初始距离减去第一距离，加上，第二初始距离减去第二距离。
102.步骤s21：根据所述厚度数据，将铆接驱动单元的轴向推送力调节至预设值，进而根据预设值，通过第一驱动件104驱动冲头105沿导向座103铆接槽运动，将铆钉向待铆接工件铆接点运动进行铆接操作。
103.其中，所述预设值由作业人员根据实际铆接需求设定，至少满足铆钉将待铆接工件进行铆接连接，以此调节第一驱动件104的轴向推送力。
104.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
105.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
106.附图标记说明
107.1.铆接组件
108.3.控制单元
109.4.机架
110.5.待铆接工件
111.6.铆钉
112.13.装配工位
113.14.结构胶层
114.22.第一激光件
115.23.影像单元
116.24.第二激光件
117.25.第三激光件
118.40.加工工位
119.41.防护网
120.42.控制面板
121.101.第一移动件
122.102.料带管
123.103.导向座
124.104.第一驱动件
125.105.冲头
126.106.料带通孔
127.107.进料槽
128.110.第二移动件
129.111.第三移动件
130.112.限位件
131.113.第二驱动件
132.114.工件固定件
133.120.第一安装件
134.121.收卷驱动件
135.200.第二安装件
136.201.转动件
137.202.导料座
138.203.进料通孔
139.210.储物件
140.211.标签输送件
141.1000.安装支架
142.1001.连接框架
143.1002.铆模
144.1100.第一移动源
145.1101.第一直线滑台
146.1110.第一移动平台
147.1111.第二移动源
148.1112.第二直线滑台
149.1113.第二移动平台
150.1130.第一气缸
151.1131第二气缸
152.1140.第一固定块
153.1141.第二固定块
154.1210.驱动电机
155.1211.卷筒。

技术特征：
1.基于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备，其特征在于，包括：铆接组件，包括铆接驱动单元、移载单元及输料单元，所述铆接驱动单元开设有进料槽，通过所述铆接驱动单元为待铆接工件进行铆接操作；所述移载单元设有装配工位，通过所述移载单元带动装配的待铆接工件沿预设路径运动；所述输料单元安装于铆接驱动单元上且与待铆接铆钉带相连接，通过输料单元约束待铆接铆钉带经由进料槽的运动路径；检测组件，包括标签驱动单元、标签输送单元、第一激光件及影像单元，所述标签驱动单元与铆接驱动单元相连接，且所述伸缩驱动单元开设有标签输送槽；所述标签输送单元安装于伸缩驱动单元上且标签输送单元输出端与标签输送槽相连接，通过标签输送单元将检测标签输送至已铆接铆钉上；所述第一激光件安装于铆接驱动单元上，通过所述第一激光件向已铆接铆钉的检测标签照射，形成第一检测光点，进而通过第一激光件向待铆接区域投射第二检测光点；所述影像单元安装于铆接驱动单元上，通过所述影像检测单元进行第一检测光点、第二检测光点的距离识别；以及分别与所述铆接组件以及检测组件连接的控制单元。2.根据权利要求1所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述铆接驱动单元包括模座、料带管、导向座、第一驱动件及冲头，所述料带管安装于模座上，且开设有约束铆钉带通过的料带通孔；所述导向座安装于模座上，且开设有进料槽、铆接槽；所述第一驱动件安装于模座上，且第一驱动件输出端至少部分插入于铆接槽内；所述冲头的一端至少部分插入于铆接槽内，且与所述第一驱动件输出端相连接，所述冲头的另一端与模座加工端的中心点位于同一中心延长线。3.根据权利要求2所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述铆接驱动单元还包括第一移动件，所述第一移动件输出端与模座相连接，通过所述第一移动件带动所述模座沿第一预设方向运动。4.根据权利要求2所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述移载单元包括第二移动件、第三移动件、限位件、第二驱动件及工件固定件，所述第三移动件安装于第二移动件移动端，且所述第三移动件设有装配工位，通过所述第二移动件带动第三移动件沿第二预设方向运动，所述第三移动件沿第三预设方向运动；所述限位件安装于第三移动件的装配工位内，通过所述限位件约束待铆接工件置放位置；所述第二驱动件安装于所述装配工位内，所述工件固定件与第二驱动件驱动端相连接，通过所述第二驱动件驱动工件固定件向装配工位方向运动，将待铆接工件固定。5.根据权利要求4所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述第二驱动件包括第一气缸、第二气缸，所述第一气缸安装于装配工位第一端部，所述第二气缸安装于装配工位第二端部；所述工件固定件包括第一固定块、第二固定块，所述第一固定块与第一气缸相连接，通过第一气缸驱动第一固定块将待铆接工件的一端固定；所述第二固定块与第二气缸相连接，通过第二气缸驱动第二固定块将待铆接工件的另一端固定。6.根据权利要求2所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述输料单元包括第一安装件及收卷驱动件，所述第一安装件安装于模座上，所述收卷驱动件安装于第一安装件上，且所述收卷驱动件与待铆接铆钉带相连接，通过所述收卷驱动件驱动待铆接铆钉带经由料带管、进料槽。
7.根据权利要求2所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述输料单元还包括结构胶及密封膜层，所述结构胶填充于待铆接铆钉的空腔内，通过所述密封膜层将结构胶包覆于待铆接铆钉的空腔内。8.根据权利要求2所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述标签驱动单元包括第二安装件、转动件及导料座，所述第二安装件安装于模座上，所述转动件安装于第二安装件上，所述导料座与转动件驱动端相连接，且所述导料座开设有进料通孔，通过所述转动件驱动导料座向装配工位方向运动。9.根据权利要求8所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述标签输送单元包括储物件及标签输送件，所述储物件存储有检测标签，所述标签输送件的一端与储物件输出端相连接，所述标签输送件的另一端与导料座相连接，通过所述标签输送件将储物件存储的检测标签输送至导料座内。10.根据权利要求2所述的自穿刺铆接设备，其特征在于，所述检测组件还包括第二激光件、第三激光件，所述第二激光件安装于模座上，所述第三激光件安装于第三移动件上，通过所述第二激光件获取与待铆接工件之间的第一距离，通过所述第三激光件获取与待铆接工件之间的第二距离，进而通过第一距离、第二距离计算待铆接工件厚度数据。11.基于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的于铆接点距离检测的自穿刺铆接设备，还包括：机架，其安装有上述的自穿刺铆接设备。12.基于铆接点距离检测的自穿刺铆接方法，其特征在于，使用权利要求11所述的于铆接点距离检测的自穿刺铆接系统，所述方法包括：s1：使装配工位置放的待铆接工件沿第一预设路径运动，进而使待铆接铆钉带向铆接驱动单元输出端运动，将第一铆钉与待铆接工件第一铆接点的中心位于同一中心延长线；s2：通过铆接驱动单元将第一铆钉向待铆接工件第一铆接点运动，进行铆接操作；s3：待所述第一铆接点铆接完成后，通过标签驱动单元将标签输送单元输送的检测标签投放至第一铆钉上，进而使第一激光件向第一铆钉的检测标签照射预设时间，形成第一检测光点；s4：使待铆接工件沿第二预设路径运动，进而使第一激光件向待铆接工件第二铆接点投射，形成第二检测光点；s5：获取第一检测光点及第二检测光点图像数据，进而进行所述第一检测光点及第二检测光点的距离识别；s6：判断第一检测光点及第二检测光点的距离是否符合预设铆接距离，若是，则使待铆接铆钉带向铆接驱动单元输出端运动，将第二铆钉与所述第二铆接点的中心位于同一中心延长线，进而通过铆接驱动单元将第二铆钉向待铆接工件第二铆接点运动，进行铆接操作，若否，则使待铆接工件沿第三预设路径运动，将第一检测光点及第二检测光点的距离调节至预设铆接距离。13.根据权利要求12所述的自穿刺铆接方法，其特征在于，在进行铆接操作时，所述方法还包括：s20：获取第一距离及第二距离，进而根据第一距离及第二距离判断待铆接工件的厚度
数据；s21：根据所述厚度数据，将铆接驱动单元的轴向推送力调节至预设值，进而根据预设值，通过铆接驱动单元将铆钉向待铆接工件铆接点运动进行铆接操作。

技术总结
本公开涉及自穿刺铆接设备、系统和方法，铆接组件（1）包括铆接驱动单元、移载单元及输料单元，铆接驱动单元（1）设有进料槽（107），移载单元设有装配工位（13），输料单元安装于铆接驱动单元上，检测组件包括标签驱动单元、标签输送单元、第一激光件（22）及影像单元（23），标签驱动单元与铆接驱动单元连接，且伸缩驱动单元设有标签输送槽；标签输送单元安装于伸缩驱动单元上，第一激光件（22）、影像单元（23）安装于铆接驱动单元上，控制单元分别与铆接驱动单元（1）、移载单元、输料单元、标签驱动单元、标签输送单元、第一激光件（22）及影像单元（23）连接。本公开能够检测铆接点间距，自动调节工件制品，使铆接点位置符合铆接需求。使铆接点位置符合铆接需求。使铆接点位置符合铆接需求。


技术研发人员：曾祥迅
受保护的技术使用者：苏州施米特机械有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/20