CN105458725B

CN105458725B - Mini数字化钻铆系统

Info

Publication number: CN105458725B
Application number: CN201610041214.2A
Authority: CN
Inventors: 李东栓
Original assignee: Dalian Sida High Technology Development Co Ltd
Current assignee: Dalian Sida High Technology Development Co Ltd
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-07-18
Anticipated expiration: 2036-01-22
Also published as: CN105458725A

Abstract

本发明提供一种Mini数字化钻铆系统，属于智能装配制造领域，解决了现有技术中钻孔压铆需分别进行，自动化程度低的缺陷，系统初始状态时，钻孔机构对准工件，下铆头上升至工作高度，送钉装置向铆钉爪送钉，系统执行钻孔命令，钻孔结束后，工作头滑动，注胶机构对准工件上的孔进行注胶，注胶结束后，工作头继续滑动，上铆头对准工件并将铆钉送入钻孔压实，同时，气液控制箱里的气液增压缸输出压力，下铆头的液压缸活塞向上顶快换铆头，完成压铆，接近开关响应，开始下一循环动作，本发明的系统可实现飞机大部分的铆接装配操作，提高飞机钻铆的效率。

Description

Mini数字化钻铆系统

技术领域

本发明涉及一种数字化钻铆系统，特别是一种集成送钉、钻孔、和压铆的Mini数字化钻铆系统。

背景技术

铆接是目前飞机进行装配加工时运用的最主要的连接技术手段，现有的一部分铆接设备只具备压铆功能，加工前需要先将工件在别处钻孔，再进行压铆，自动化程度低，铆接质量差，还有一些钻孔末端执行器虽然可以与机器人结合实现自动化钻孔，但不具备涂胶、铆接等功能，除此之外，现有的钻铆设备的托架在自身及工件重力的影响下会发生变形，造成位置上的偏差，使装配的效率和质量下降，同时这种钻铆设备均为固定设置在加工位置，无法根据作业环境实时移动，进行流动工作，显然这样的钻孔设备已不能满足现代飞机制造的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明目的在于提供一种集成化、自动化程度高、应用性强的Mini数字化钻铆系统，本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种Mini数字化钻铆系统，包括固定在运输机构上的钻铆注胶系统和C型支架，所述钻铆注胶系统包括工作头、下铆头、控制桌面、控制电路板箱、气动控制箱、PLC控制箱和气液控制箱，所述工作头和下铆头安装在C型支架上，所述工作头包括钻孔机构、送钉装置、上铆头、注胶机构和换刀机构，所述换刀机构包括压力脚、上滑座、下滑座、工作头固定座、缓冲器、接近开关支架、气缸a和气缸b，所述气缸a和气缸b由气液控制箱控制，所述工作头固定座上的上滑座和下滑座安装有固定架，所述上滑座和下滑座与工作头固定座相固定，所述固定架可在工作头固定座上滑动，从而带动安装在固定架上的钻孔机构、送钉装置、上铆头、注胶机构滑动，所述钻孔机构包括电机、导向杆、调速机构、主轴、调节螺母、主轴气缸和接近开关一，所述调速机构与电机和主轴相连，所述主轴气缸提供主轴向下运动动力；所述送钉装置包括置于钉箱内的储钉室、选钉摆轴、推钉气缸、电动机和减速器，还包括位于储钉室出口处的送钉机构、位于送钉机构上的激光感应装置，所述选钉摆轴铰接在电动机上，可在储钉室内摆动，所述激光感应装置位于送钉机构上；所述上铆头包括上铆模、活塞杆、上铆轴气缸、接近开关三、锁紧气缸、紧定栓和铆钉爪，所述活塞杆由上铆轴气缸提供动力，所述活塞杆与上铆模连接，所述锁紧气缸安装于活塞杆的顶部，所述铆钉爪安装于上铆模的底部，接近开关三置于上铆头的顶部；所述下铆头包括接近开关四、下铆轴气缸、液压缸、内芯和快换铆头，所述接近开关四置于下铆头的底部，所述快换铆头置于下铆头的顶部，内芯由液压缸提供动力，所述注胶机构包括注胶器和接近开关二，所述运输机构包括底座和支脚，所述控制桌面与控制电路板箱、气动控制箱、PLC控制箱和气液控制箱相连。

所述钻孔机构还包括吸屑管和吹气管。

所述工作头还包括机体护架。

本发明操作灵活，自动化程度高，工作头切换动作迅速，并且工作高度、钻孔深度、铆钉规格可灵活调整，能适应多种类型的工件加工。系统启动时，执行钻孔命令，主轴对准压力脚，向下运动对工件进行钻孔，钻孔完成后，系统移动工作头，将注胶轴对准压力脚，执行注胶操作，注胶完成，工作头继续移动，将上铆头对准压力脚，此时送钉装置向上铆头送钉，上铆头顶住铆钉之后下铆头执行压铆动作，压铆完成后，开始下一循环动作。

附图说明

图1是本发明的立体图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的主轴结构示意图。

图4是本发明的换刀轴结构的主视图。

图5是本发明的换刀轴结构的后视图。

图6是本发明的上铆轴结构示意图。

图7是本发明的送钉装置结构的主视图。

图8是本发明的送钉装置结构的俯视图。

图9是本发明的工作头的放大图。

其中：1、机体护架；2、控制电路板箱；3、吸屑管；4、吹气管；5、固定架；6、X激光；7、PLC控制箱；8、气动控制箱；9、C型支架；10、控制桌面；11、气液控制箱；12、底座；13、支脚；14、脚轮；100、钻孔机构；101、电机；102、导向杆；103、调速机构；104、主轴；105、调节螺母；106、主轴气缸；200、换刀机构；201、压力脚；202、下滑座；203、工作头固定座；204、缓冲器；205、上滑座；206、接近开关支架；207、气缸a；208、气缸b；300、注胶机构；301、注胶器；400、上铆头；401、上铆模；402、活塞杆；403、上铆轴气缸；404、接近开关三；405、锁紧气缸；406、紧定栓；407、铆钉爪；500、送钉装置；501、钉箱；502、储钉室；503、选钉摆轴；504、推钉机构；505、激光感应装置；506、推钉气缸；507、电动机及减速器；700、下铆头；701、接近开关四；702、下铆轴气缸；703、液压缸；704、内芯；705、快换铆头。

具体实施方式

下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示，为本发明的Mini数字化钻铆系统的立体图，包括固定在运输机构上的钻铆注胶系统和C型支架9，钻铆注胶系统包括工作头、下铆头700、控制桌面10、控制电路板箱2、气动控制箱8、PLC控制箱7和气液控制箱11，工作头和下铆头700安装在C型支架9上，工作头包括钻孔机构100、送钉装置500、上铆头400、注胶机构300和换刀机构200；运输机构包括底座12和支脚13，所述控制桌面与控制电路板箱、气动控制箱、PLC控制箱和气液控制箱相连。

优选地，工作头还包括机体护架1，起到保护工作头的作用。

如图4和图5所示，换刀机构200包括压力脚201、上滑座205、下滑座202、工作头固定座203、缓冲器204、接近开关支架206、气缸a207和气缸b208，气缸a207和气缸b208由气液控制箱11控制，固定架5与安装在工作头固定座203上的上滑座205和下滑座202相固定，上滑座205和下滑座202与工作头固定座203相固定，固定架5可在工作头固定座203上滑动，从而带动安装在固定架5上的钻孔机构100、送钉装置500、上铆头400、注胶机构300滑动，以切换作业动作。

如图3所示，钻孔机构100包括电机101、导向杆102、调速机构103、主轴104、调节螺母105、主轴气缸106和接近开关一，调速机构103与电机101和主轴104相连，调速机构103使主轴转动，主轴气缸106控制主轴104向下运动进行钻孔，调节螺母105可调节钻孔深度，换刀机构200中的缓冲器204可保护主轴部分不受冲击。

优选地，钻孔机构100还包括吸屑管3和吹气管4，可清除钻孔时产生的碎屑。

注胶机构300包括注胶器301和接近开关二。

如图7和8所示，送钉装置500包括置于钉箱501内的储钉室502、选钉摆轴503、推钉气缸506、电动机和减速器507，还包括位于储钉室502出口处的推钉机构504及位于推钉机构504上的激光感应装置505，选钉摆轴503铰接在电动机上，电动机启动后可对储钉室502的铆钉进行搅拌，使其排列在运钉槽内，之后铆钉随机进入推钉机构504内，激光感应装置505检测铆钉爪407是否夹有铆钉，若无铆钉则推钉机构504向铆钉爪407推钉。

如图6所示，上铆头400包括上铆模401、活塞杆402、上铆轴气缸403、接近开关三404、锁紧气缸405、紧定栓406和铆钉爪407，活塞杆402由上铆轴气缸403提供动力，活塞杆402与上铆模401连接，锁紧气缸405安装于活塞杆402的顶部，可用于固定上铆模，使其无法向上运动，铆钉爪407安装于上铆模401的底部，用于夹持铆钉，接近开关三404置于上铆头的顶部。

如图2所示，下铆头700包括接近开关四701、下铆轴气缸702、液压缸703、内芯704和快换铆头705，接近开关四701置于下铆头700的底部，快换铆头705置于下铆头700的顶部，内芯704由液压缸703提供动力，下铆轴气缸702可将待加工工件顶在压力脚201上。

本发明Mini数字化钻铆系统的工作过程如下：

系统初始状态时，气缸a处于伸出状态，气缸b处于收缩状态，钻孔机构100的主轴104对准压力脚201，下铆头700的快换铆头705在液压缸703的推动下上升至工作高度，送钉装置500检测铆钉爪407是否夹有铆钉，若无铆钉，则向铆钉爪407送钉；系统执行钻孔命令，钻孔机构100进行钻孔，吸屑管3和吹气管4清除碎屑，钻孔结束后，接近开关一响应，气缸a收缩，气缸b伸出，工作头滑动，注胶机构300对准工件上的孔，注胶器301通过注胶机构300对其进行注胶，注胶结束后，接近开关二响应，气缸b收缩，工作头继续滑动，上铆头400对准工件，上铆轴气缸403控制上铆模401向下运动顶住铆钉爪407上的铆钉，同时锁紧气缸405推出锁紧上铆模使上铆模401固定，接近开关三响应，气液控制箱11里的气液增压缸输出压力，液压缸703的活塞向上顶快换铆头705，完成压铆，下铆头700的内芯704受到反作用力，向下运动，使接近开关四响应，开始下一循环动作。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims

1.一种Mini数字化钻铆系统，其特征在于：包括固定在运输机构上的钻铆注胶系统和C型支架，所述钻铆注胶系统包括工作头、下铆头、控制桌面、控制电路板箱、气动控制箱、PLC控制箱和气液控制箱，所述工作头和下铆头安装在C型支架上，所述工作头包括钻孔机构、送钉装置、上铆头、注胶机构和换刀机构，所述换刀机构包括压力脚、上滑座、下滑座、工作头固定座、缓冲器、接近开关支架、气缸a和气缸b，所述气缸a和气缸b由气液控制箱控制，所述工作头固定座上的上滑座和下滑座安装有固定架，所述上滑座和下滑座与工作头固定座相固定，所述固定架可在工作头固定座上滑动，带动安装在固定架上的钻孔机构、送钉装置、上铆头、注胶机构滑动，所述钻孔机构包括电机、导向杆、调速机构、主轴、调节螺母、主轴气缸和接近开关一，所述调速机构与电机和主轴相连，所述主轴气缸提供主轴向下运动动力；所述送钉装置包括置于钉箱内的储钉室、选钉摆轴、推钉气缸、电动机和减速器，还包括位于储钉室出口处的送钉机构、位于送钉机构上的激光感应装置，所述选钉摆轴铰接在电动机上，可在储钉室内摆动，所述激光感应装置位于送钉机构上；所述上铆头包括上铆模、活塞杆、上铆轴气缸、接近开关三、锁紧气缸、紧定栓和铆钉爪，所述活塞杆由上铆轴气缸提供动力，所述活塞杆与上铆模连接，所述锁紧气缸安装于活塞杆的顶部，所述铆钉爪安装于上铆模的底部，接近开关三置于上铆头的顶部；所述下铆头包括接近开关四、下铆轴气缸、液压缸、内芯和快换铆头，所述接近开关四置于下铆头的底部，所述快换铆头置于下铆头的顶部，内芯由液压缸提供动力，所述注胶机构包括注胶器和接近开关二，所述运输机构包括底座和支脚，所述控制桌面与控制电路板箱、气动控制箱、PLC控制箱和气液控制箱相连。

2.如权利要求1所述的Mini数字化钻铆系统，其特征在于：所述钻孔机构还包括吸屑管和吹气管。

3.如权利要求1所述的Mini数字化钻铆系统，其特征在于：所述工作头还包括机体护架。

4.一种钻铆方法，其特征在于：系统初始状态时，气缸a处于伸出状态，气缸b处于收缩状态，钻孔机构的主轴对准压力脚，送钉装置检测铆钉爪是否夹有铆钉，若无铆钉，则向铆钉爪送钉；系统执行钻孔命令，钻孔机构进行钻孔，吸屑管和吹气管清除碎屑，钻孔结束后，钻孔机构中的接近开关一响应，气缸a收缩，气缸b伸出，工作头滑动，注胶机构对准工件上的孔进行注胶，注胶结束后，注胶机构中的接近开关二响应，气缸b收缩，工作头继续滑动，上铆头对准工件，上铆轴气缸控制上铆模向下运动顶住铆钉爪上的铆钉，同时锁紧气缸推出锁紧上铆模使上铆模固定，上铆头的接近开关三响应，下铆头的液压缸活塞向上顶快换铆头，完成压铆，下铆头的接近开关四响应，开始下一循环动作。