[发明专利]一种基于光学原理的自冲铆连接定位装置及定位方法

说明书

本发明是涉及一种基于光学原理的自冲铆连接定位装置及方法，属于自冲铆接工艺技术领域。本发明包括套筒、摇臂、光源发生器、支撑杆、深沟球轴承、基准指针和定位基座；所述支撑杆固定在定位基座上，支撑杆上端为阶梯轴，阶梯轴轴段上装配有深沟球轴承，阶梯轴的顶端固定有基准指针，深沟球轴承上套设有摇臂，摇臂的末端与套筒连接，光源发生器固定在套筒中，光源发生器可沿套筒上下滑动，光源发生器的中心位置装配有激光笔，上端还设有开关；定位基座包括底板和侧板，侧板固定在底板两侧，底板上开有中心孔。本发明运用光学成像原理及几何原理进行自冲铆连接定位，提高了定位精度，既保证不同宽度和厚度连接件的自冲铆接接头质量，又提高效率。

技术领域

本发明涉及自冲铆工艺技术领域，特别是一种基于光学原理的自冲铆连接定位装置及定位方法。

背景技术

自冲铆接技术是近年来发展迅速的一种薄板材料连接新技术，特别适用于轻合金、复合材料以及异种板材之间的连接，目前在汽车和飞机制造领域应用日益广泛。自冲铆接本质为机械冷成型技术，可以实现两层或多层板材的有效连接。其连接原理是通过冲头下行压迫铆钉刺入板材，铆钉在刺入板材的过程中向四周张开形成铆扣，在基板中形成一个永久性紧固结构，从而将基板紧紧连接在一起。目前使用的自冲铆设备在下铆模处没有定位装置，需要人工目测对中进行自冲铆接，此法耗时，生产效率低，而且误差较大，这会影响连接件的拉伸和疲劳等性能，不能保证自冲铆接质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光学原理的自冲铆连接定位装置及定位方法，以解决自冲铆接过程中对于铆接不同宽度，厚度的连接件时需要更换定位装置，以及由于人工操作过程中存在的冲头与预期作用点不对中而影响连接精度的问题。

本发明的基于光学原理的自冲铆连接定位装置包括套筒1、摇臂2、光源发生器3、支撑杆6、深沟球轴承7、基准指针8和定位基座；所述支撑杆6固定在定位基座上，支撑杆6上端为阶梯轴，阶梯轴轴段上装配有深沟球轴承7，阶梯轴的顶端固定有基准指针8，深沟球轴承7上套设有摇臂2，摇臂2的末端与套筒1连接，光源发生器3固定在套筒1中，光源发生器3可沿套筒1上下滑动，光源发生器3的中心位置装配有激光笔10，上端还设有开关9；所述定位基座包括底板14和侧板13，侧板13固定在底板14两侧，侧板13与底板14之间可拆卸，底板14上还开有中心孔4。

进一步的，所述底板14上的中心孔4直径和深度均与下铆模11相同。

进一步的，所述基准指针8所指方向延长线和冲头行程所在直线垂直相交。

进一步的，所述摇臂2上表面的对称中心处划有水平基准线。

进一步的，所述所述侧板13的上表面与底板14上表面齐平，侧板13与底板14下方形成凹槽。

进一步的，所述套筒1内壁和光源发生器3之间为螺纹连接；所述摇臂2与深沟球轴承7外圈为过盈配合，深沟球轴承7内圈与支撑杆6的阶梯轴轴段也为过盈配合。

利用上述基于光学原理的自冲铆连接定位装置进行定位的方法，包括如下具体步骤：

a将定位基座放置在自冲铆设备上，将底板14上的中心孔4套在自冲铆接设备的下铆模11上，保持侧板13竖直向下，然后调整摇臂2的位置使其上的对中基准线和基准指针8的指向对齐；

b将连接件放置在定位模具的底板14上，打开光源发生器3上的开关9，旋转光源发生器3调整其到下铆模11的距离，从而在放置在下铆模11附近的不同宽度和厚度的连接件上形成半径变化的圆形光斑，利用几何原理来确定出连接件连接点的准确位置并将其与冲头作用点对中；

c完成定位后，旋转摇臂2到不干扰冲头进行连接的区域，即可进行连接。