CN105665606B - 一种自动钻铆机送钉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动钻铆机送钉装置，所述自动钻铆机送钉装置包括底座，滑动安装在底座上的出钉模块，承接并夹持铆钉的夹钉模块，检测铆钉尺寸的检测模块以及将铆钉从夹钉模块中输送至下位机的送钉模块；所述出钉模块包括带有输送弯管的出钉头以及驱动出钉模块滑动的出钉驱动装置；所述夹钉模块包括安装在底座上的夹钉基板以及铰接在夹钉基板上且与出钉头配合的夹钉爪；所述送钉模块包括滑动安装在底座上的伸缩组件，固定在伸缩组件顶部用于打开夹钉爪将铆钉送出的推钉头以及驱动伸缩组件滑动的伸缩驱动装置。本发明具有结构紧凑、可靠高效、经济环保的优点。

Description

一种自动钻铆机送钉装置

技术领域

本发明涉及航空制造领域，特别是涉及一种自动钻铆机送钉装置。

背景技术

在飞机壁板等金属组件的装配中，铆接仍是目前的最主要连接方法之一，占据了极大的工作量。传统的人工铆接劳动条件差，生产效率低，铆接质量严重依赖于工人的经验和技术，且不符合飞机数字化装配的发展要求，因此采用自动钻铆机来代替人工操作势在必行。但是，高端自动钻铆机的原理和结构相当复杂，目前世界上只有欧美国家的少数厂商具备开发和制造的能力，如EI、GEMCOR、BROETJE等，高端自动钻铆机的研制在国内尚处于空白状态。国内的飞机壁板铆接要么是采用人工操作或低端设备进行操作，要么依赖于进口国外的自动钻铆机，研发拥有自主知识产权的高端自动钻铆机不仅对飞机数字化装配意义重大，对推动我国的高端装备制造战略也深具影响。

对于自动钻铆机而言，拥有一套可靠高效、经济环保的自动送钉系统相当重要。本发明设计了一种自动钻铆机送钉装置，并排分布五组具有可换性的送钉头模块，能快速完成不同规格铆钉的输送，便于人工添换铆钉；采用气缸驱动，通过弯管输送铆钉，通过机械构件实现推钉、夹钉等操作，结构紧凑、可靠高效、经济环保；采用激光测微仪测量铆钉直径，确保所送铆钉满足规格要求。

公开号为CN103706752A的中国专利文献公开了一种配合多功能自动钻铆末端执行器使用的自动选钉与送钉系统，包括固定料站支架、振动盘上料架、固定料站料仓、移动料站料仓、自动选钉模块、自动铆接机器人承载模块、自动钻铆末端执行器、自动铆接机器人单元承重地轨、放料气缸与自动铆接机器人单元承重滑板。该技术方案中送钉过程复杂，送钉结构庞大，不利于提高生产效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种结构紧凑、可靠高效、经济环保的自动钻铆机送钉装置。

本发明的技术方案为：

一种自动钻铆机送钉装置，所述自动钻铆机送钉装置包括底座，滑动安装在底座上的出钉模块，承接并夹持铆钉的夹钉模块，检测铆钉尺寸的检测模块以及将铆钉从夹钉模块中输送至下位机的送钉模块；

所述出钉模块包括带有输送弯管的出钉头以及驱动出钉模块滑动的出钉驱动装置；

所述夹钉模块包括安装在底座上的夹钉基板以及铰接在夹钉基板上且与出钉头配合的夹钉爪；

所述送钉模块包括滑动安装在底座上的伸缩组件，固定在伸缩组件顶部用于打开夹钉爪将铆钉送出的推钉头以及驱动伸缩组件滑动的伸缩驱动装置。

铆钉通过上位机的处理后进入输送弯管，从出钉头达到夹钉模块被夹钉爪夹持，通过检测模块的检测，确认尺寸无误后送钉模块运行，通过伸缩组件的运动驱动推钉头顶开夹钉爪将铆钉送至下位机完成送钉作业，其中送钉模块可以根据不同的产品进行更换，或者人工添换铆钉。

作为优选，所述伸缩组件包括相互滑动安装的第一伸缩层和第二伸缩层，所述伸缩驱动装置包括驱动第一伸缩层和第二伸缩层相对底座滑动的第一伸缩气缸和驱动第二伸缩层相对第一伸缩层滑动的第二伸缩气缸。

在送钉作业时，推钉头需要先顶开夹钉爪，再次上行继续将铆钉送至下位机，如果采用一层伸缩结构，滑轨长度需要更长，在增大了装置体积的同时会降低装置的刚性，不利于的生产的稳定，因此伸缩组件采用双层设计，首先在第一伸缩气缸的驱动下，第一伸缩层和第二伸缩层共同相对底座滑动，当夹钉爪靠近下位机时，第一伸缩气缸暂停运动并锁定，第二伸缩气缸驱动第二伸缩层相对第一伸缩层继续滑动从而打开夹钉爪将铆钉送至下位机。该设计的好处在于，分离的驱动装置能够根据不同的使用情况进行设计，例如第一伸缩气缸需要驱动整个伸缩组件滑动，因此可以选用驱动力较大的气缸参数，而第二伸缩气缸需要较精确的将铆钉输送至下位机，因此可以选用运动行程控制更为精准的气缸参数。

作为优选，所述夹钉爪包括一组对向设置的夹钉副爪，每个夹钉副爪均通过夹钉转轴轴接在所述夹钉基板上，每个夹钉副爪和夹钉基板之间均设有弹簧。

夹钉爪选用对向夹持的夹钉副爪的好处在于能够更为稳固的夹持铆钉，在运动的过程中左右受力均匀更为稳固。为了简化结构，夹钉副爪通过夹钉转轴旋转安装在夹钉基板上，并通过弹簧保持夹持力。但是铆钉作为相对细小的部件，夹持过程中的细微的变化都可能会造成夹持失效，造成不必要的浪费和延误，因此，为了减少夹持副爪之间的干涉，夹持副爪采用不同转轴的设计，该设计的也可以更好的保证两个夹持副爪能够相互补偿夹持时的角度变化从而保证夹持效果。

作为优选，所述夹钉爪上设有夹钉槽，夹钉槽边缘设有受出钉头挤压以打开所述夹钉爪的夹钉斜面。

铆钉大多为圆柱形，因此如果夹钉爪的夹持面为平面的话，夹钉爪与铆钉的接触面积小，不利于稳定夹持，因此，在夹钉爪的夹持面上设有夹钉槽，能够容纳一部分铆钉的侧面，从而保证夹持效果，并且为了保证出钉头和夹钉爪的配合，夹钉爪上设有夹钉斜面。夹钉斜面的作用在于，当出钉头受出钉驱动装置的驱动下，向夹钉爪靠拢后挤压夹钉斜面能够打开夹钉爪。同时，夹钉斜面为一个均匀变化的斜面，能够通过出钉头的进给量来控制夹持爪打开的角度，从而能够确保夹持效果。

作为优选，所述夹钉爪上设有受推钉头挤压以打开所述夹钉爪的推钉斜面。

推钉头在打开夹持爪的时候会造成铆钉的限位暂时的失效，因此如果打开夹持爪的动作比较剧烈的话，会影响下一步的送钉作业。为了提高装置运行的平稳效果，推钉斜面的设计是一个合理的优选。

作为优选，所述底座上设有水平方向的滑台，所述出钉模块滑动安装在滑台上，所述出钉驱动装置为水平布置的出钉气缸。

为了提高出钉的稳定性，出钉模块安装在滑台上。该设计的好处在于能够提高出钉头的稳定性，确保铆钉进入夹持爪的位置相对稳定，从而提高送钉效果。

作为优选，所述检测模块为安装在底座上用于检测夹钉模块内铆钉尺寸的激光测微仪。

激光测微仪分为激光测微仪发射端和激光测微仪接收端分别布置在夹持爪的两端，检测夹持爪夹持的铆钉的尺寸是否符合作业的要求。

本发明具有以下优点：

(1)并排分布五组具有可换性的送钉头模块，能快速完成不同规格铆钉的输送，便于人工添换铆钉；

(2)采用气缸驱动，通过弯管输送铆钉，通过机械构件实现推钉、夹钉等操作，结构紧凑、可靠高效、经济环保；

(3)采用激光测微仪测量铆钉直径，确保所送铆钉满足规格要求。

附图说明

图1为本实施例图自动钻铆机送钉装置的主视图；

图2是图1中自动钻铆机送钉装置的轴视图；

图3是图1自动钻铆机送钉装置的左剖视图；

图4是图1自动钻铆机送钉装置中夹钉模块的右视图；

图5为图1自动钻铆机送钉装置中夹钉模块的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明具体实施方式。

如图1～图5所示，一种自动钻铆机送钉装置，其特征在于包括底座3、输送弯管6、出钉气缸7、叉型安装座8、第一伸缩气缸9、气缸支架10、第一伸缩层11、第二伸缩气缸12、底座导轨座13、微型直线导轨14、第二伸缩层15、推钉头16、出钉头18、激光测微仪发射端1、传感器支架2、激光测微仪接收端5、盖板19、夹钉基板20、第一夹钉副爪21、第一弹簧座22、第二夹钉副爪23、弹簧24、第二弹簧座25。其中，第二伸缩层15通过导轨滑块与第一伸缩层11相连，第一伸缩气缸9、第二伸缩气缸12通过气缸支架分别安装于第一伸缩层11、第二伸缩层15的底端；夹钉模块17由盖板19、夹钉基板20、第一夹钉副爪21、第一弹簧座22、第二夹钉副爪23、弹簧24、第二弹簧座25装配而成，其中第一夹钉副爪21和第二夹钉副爪23完全打开的之后与竖直方向所成角度为8度；激光测微仪由激光测微仪发射端1和激光测微仪接收端5组成，通过传感器支架2分别安装于底座3的左上侧和右上侧。

本发明的具体工作过程如下所述：

五组并排分布具有可换性的送钉模块4安装于底座3，根据铆钉规格要求，选择或更换合适的模块。铆钉通过输送弯管6到达出钉头18的目标位置，出钉头18在出钉气缸7推动下顶开夹钉模块17一个较小角度，铆钉进入夹钉模块17，在弹簧24作用下复位并夹紧铆钉。激光测微仪测量铆钉直径，检验合格后继续送钉操作；在第一伸缩气缸9推动下，第一伸缩层11和第二伸缩层15一起运动，当夹钉模块17靠近下位机时，第一伸缩层11停止运动，第二伸缩气缸12推动第二伸缩层15继续上升，推钉头16顶开夹钉模块17，铆钉落至推钉头16上的容置槽内，推钉头16继续向上推动铆钉，将铆钉输送至下位机，推钉头16退回，完成送钉操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述自动钻铆机送钉装置包括底座，滑动安装在底座上的五组并排分布的出钉模块，承接并夹持铆钉的夹钉模块，检测铆钉尺寸的检测模块以及将铆钉从夹钉模块中输送至下位机的送钉模块；

所述出钉模块包括带有输送弯管的出钉头以及驱动出钉模块滑动的出钉驱动装置，铆钉通过输送弯管到达出钉头的目标位置；

所述夹钉模块包括安装在底座上的夹钉基板以及铰接在夹钉基板上且与出钉头配合的夹钉爪；

所述送钉模块包括滑动安装在底座上的伸缩组件，固定在伸缩组件顶部用于打开夹钉爪将铆钉送出的推钉头以及驱动伸缩组件滑动的伸缩驱动装置。

2.如权利要求1所述的自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述伸缩组件包括相互滑动安装的第一伸缩层和第二伸缩层，所述伸缩驱动装置包括驱动第一伸缩层和第二伸缩层相对底座滑动的第一伸缩气缸和驱动第二伸缩层相对第一伸缩层滑动的第二伸缩气缸。

3.如权利要求1所述的自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述夹钉爪包括一组对向设置的夹钉副爪，每个夹钉副爪均通过夹钉转轴轴接在所述夹钉基板上，每个夹钉副爪和夹钉基板之间均设有弹簧。

4.如权利要求3所述的自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述夹钉爪上设有夹钉槽，夹钉槽边缘设有受出钉头挤压以打开所述夹钉爪的夹钉斜面。

5.如权利要求3所述的自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述夹钉爪上设有受推钉头挤压以打开所述夹钉爪的推钉斜面。

6.如权利要求1所述的自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述底座上设有水平方向的滑台，所述出钉模块滑动安装在滑台上，所述出钉驱动装置为水平布置的出钉气缸。

7.如权利要求1所述的自动钻铆机送钉装置，其特征在于，所述检测模块为安装在底座上用于检测夹钉模块内铆钉尺寸的激光测微仪。