CN106363122B - 一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头，包括安装在安装法兰上的衬套、安装在衬套内部的施铆杆和施铆杆前端的铆模，施铆杆在铆模前设有板状的施铆杆弯曲段，衬套设有与施铆杆弯曲段对应的衬套弯曲部。通过施铆头的弯曲段，在铆接过程中，能够避开一些特定截面框、桁和肋对施铆头的干涉从而实现自动化钻铆，同时弯曲型施铆头可以通过统一规格的安装法兰安装在现有自动钻铆机的铆接头上，不必更改铆接头的设计，同时有足够的刚度和稳定性来保障铆接质量。

Description

一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头

技术领域

本发明涉及飞机加工装配领域，尤其涉及一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头。

背景技术

自动钻铆机是现代飞机装配领域的重要设备，它能够代替人力完成飞机生产中绝大多数的制孔铆接工作，从而极大改善工人的劳动条件，提高生产效率和铆接质量。施铆头是自动钻铆机实现自动化钻铆的关键部件，由于飞机壁板通常安装在由框、桁、肋、角片等组成的骨架上，其间供自动钻铆机定位施铆杆的空间很狭小，因此直线型的施铆头并不能完全应对所有的铆接区域，尤其是当框、桁和肋的截面呈特定形状如“工”形、“Z”形等形状时，由于干涉的原因，直线型施铆头无法实施铆接。

公告号为CN101417313B的中国专利文献公开了一种U型铆接头与铆枪的连接头，所述U型铆接头的形状为倒U型结构，卡口向下，其尾部下端有一连接孔，在连接孔轴向相对的侧壁上有一螺纹孔，其特点是所述连接头，其形状为柱台型结构，其头部是圆柱，圆柱上有键槽，与U型铆接头上的连接孔过渡配合，尾部是圆台，左右两边各有一凹台，与U型铆接头尾部的两个凸台相配合，圆台径向中心有螺纹孔。由于U型铆接头与连接头之间采用过渡配合连接，由于两者可以相对移动，解决了铆接头的回弹问题。

该实用新型的不足之处在于，需要有特定的连接头来装配铆接头，不能用于现有自动钻铆机的铆接头上。此外，该U型铆接头的弯曲处为直角，受力容易发生形变或断裂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种弯曲型施铆头，能够绕过特殊截面产生的障碍，实现夹紧壁板和施铆这两个基础功能。弯曲型施铆头可以通过统一规格的安装法兰安装在现有自动钻铆机的铆接头上，不必更改铆接头的设计，同时有足够的刚度和稳定性来保障铆接质量。

本发明的技术方案如下：

一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头，包括安装在安装法兰上的衬套、安装在衬套内部的施铆杆和施铆杆前端的铆模，所述的施铆杆在铆模前设有板状的施铆杆弯曲段，所述的衬套设有与施铆杆弯曲段对应的衬套弯曲部。

在上述技术方案中，通过施铆头的弯曲段，在铆接过程中，能够避开一些特定截面框、桁和肋对施铆头的干涉从而实现自动化钻铆，同时弯曲型施铆头可以通过统一规格的安装法兰安装在现有自动钻铆机的铆接头上，不必更改铆接头的设计，同时有足够的刚度和稳定性来保障铆接质量。

作为针对上述技术方案的进一步改进，为了使施铆杆弯曲段能承受最大的应力，不易发生断裂，所述的施铆杆弯曲段分为靠近铆模的第一弯角和远离铆模的第二弯角，所述第一弯角的第一内角α₁为130°～135°，第一弯角的第一外角β₁比第一内角α₁小4°～6°；所述第二弯角的第二内角α₂为130°～135°，所述第二弯角的第二外角β₂比第二内角α₂大4°～6°。优选的，所述的施铆杆弯曲段的弯曲深度为28～34厘米。

此外，所述的施铆杆弯曲段设有安装滑动销的销孔，所述的衬套弯曲部设有滑槽，所述滑动销固定在销孔中并从滑动槽中伸出。该结构能保证压铆时施铆头和铆钉之间的同轴度，避免施铆杆倾覆。

作为优选，所述施铆杆上套有回复弹簧；所述回复弹簧的一端抵在施铆杆底端的凸台上，所述回复弹簧的另一端顶在衬套上。回复弹簧可以使施铆杆和镦紧驱动机构的顶杆保持贴合，且在完成铆接后辅助施铆杆和衬套相互分离。

作为优选，铆模与施铆杆螺纹连接，螺纹简单方便，适合拆卸。

作为优选，所述的衬套端部安装有尼龙护套，可以防止因为振动或变形引起的摩擦损伤。

作为优选，所述的施铆头安装在铆接头上，并通过铆接头的转向机构实现绕轴旋转。这样弯曲型施铆头可以在转向机构驱动下绕自身轴线旋转，从而在定位时避开障碍。

作为优选，所述的转向机构上设置有法兰安装座，直线轴承和安装在法兰安装座上方的端部法兰；所述的直线轴承安装在法兰安装座中心轴上；所述的端部法兰与安装法兰固定连接。

作为优选，所述的铆接头还包括衬套压紧模块和镦紧模块；所述衬套压紧模块设有转台轴承；所述转向机构安装在转台轴承上。

作为优选，所述的镦紧模块包括镦紧驱动机构和顶杆，所述顶杆用于推动施铆杆进行铆接。

具体工作时，由于弯曲型施铆头上的安装法兰和衬套组合体安装在衬套压紧模块的端部法兰上，因此上述部件在端部法兰前进时跟着前进并和压脚一起压紧工件；镦紧驱动机构沿压铆方向前进，推动顶杆前进；由于衬套自锁且顶住工件不动，而弯曲型施铆头内部的施铆杆及铆模可以和衬套相对运动，故顶杆前进时会推动施铆杆和铆模对铆钉进行压铆，同时回复弹簧会被压缩；完成压铆后，镦紧驱动机构退回，回复弹簧弹性回复，使施铆杆和铆模退回初始位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)施铆头前部有一弯曲段，能够避开一些特定截面框、桁和肋对施铆头的干涉从而实现自动化钻铆；

(2)施铆头弯曲段的衬套和施铆杆之间设有滑槽和滑动销结构，保证压铆时施铆头和铆钉之间的同轴度，避免施铆杆倾覆；

(3)施铆杆通过统一规格的安装法兰和铆接头上的端部法兰连接，可以和其他种类或规格的施铆头实现快速替换；

(4)铆模与施铆杆螺纹连接，可以快速更换损坏的铆模或不同规格的铆模以形成不同形状的镦头；

(5)可以通过铆接头上的转向机构实现绕轴旋转，从而在定位时避开障碍；

(6)衬套端部装有尼龙护套，可以防止因为振动或变形引起的摩擦损伤。

附图说明

图1是弯曲型施铆头的轴侧图；

图2是弯曲型施铆头的施铆杆弯曲段示意图；

图3是弯曲型施铆头安装在铆接头上的局部剖视图；

图4是弯曲型施铆头在制孔插钉模式下的剖视图；

图5是弯曲型施铆头在压铆模式下的剖视图。

其中：1、安装法兰；2、衬套；3、滑动销；4、尼龙护套；5、铆模；6、施铆杆；61、第一弯角；62、第二弯角；7、回复弹簧；8、转向机构；9、转向电机安装支架；10、转向同步带轮传动副；11、转向减速器；12、转向电机；13、衬套压紧模块；14、顶杆；15、镦紧驱动机构；16、转台轴承；17、法兰安装座；18、直线轴承；19、端部法兰；20、框；21、壁板；22、刀具；23、压脚；24、插钉头；25、铆钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头作进一步详细说明。

如图1所示，一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头，包括安装在安装法兰1上的衬套2、安装在衬套2内部的施铆杆6和施铆杆6前端的铆模5；施铆杆6在铆模5前设有板状的施铆杆弯曲段，所述的衬套2设有与施铆杆弯曲段对应的衬套弯曲部。

施铆杆弯曲段设有安装滑动销的销孔，衬套弯曲部设有滑槽，滑动销固定在销孔中并从滑动槽中伸出。

如图2所示，施铆杆弯曲段分为靠近铆模的第一弯角和远离铆模的第二弯角，第一弯角61的第一内角α₁为135°，第一弯角61的第一外角β₁为130°；第二弯角62的第二内角α₂为135°，第二弯角62的第二外角β₂为140°。施铆杆弯曲段的弯曲深度为30厘米。

如图3所示，施铆杆6和衬套2之间装有回复弹簧7，回复弹簧7的一端抵在施铆杆6底端的凸台上，另一端顶在衬套2上，回复弹簧7可以使施铆杆6和镦紧驱动机构15的顶杆14保持贴合，且在完成铆接后辅助施铆杆6和衬套2相互分离。施铆杆6顶端装有方便拆卸的铆模5，可以通过更换施铆杆6端部的铆模5形成不同形状的镦头或替换受损的铆模5。铆模5与施铆杆6螺纹连接。在衬套2端部安装有尼龙护套4，可以防止因为振动或变形引起的摩擦损伤。

施铆头通过铆接头上的转向机构8实现绕轴旋转，转向机构8上设置有法兰安装座17，安装在法兰安装座17中间的直线轴承18和安装在法兰安装座17上方的端部法兰19，弯曲型施铆头通过安装法兰1整体安装在铆接头转向机构18的端部法兰19上。直线轴承18用于安装顶杆14，顶杆14通过镦紧驱动机构15进行驱动。

转向机构8包括转向电机安装支架9、转向同步带轮传动副10、转向减速器11和转向电机12，转向机构8整体安装在衬套压紧模块13的转台轴承16上，故转向机构8可以驱动包括法兰安装座17、直线轴承18、端部法兰19和弯曲型施铆头在内的组合体绕轴线旋转，时弯曲型施铆头可以在定位时避开障碍。

如图3、图4所示，本发明共有两种工作模式，分别为制孔插钉模式和压铆模式，具体工作过程如下：

1.制孔插钉模式：

1)弯曲型施铆头由飞机壁板卧式自动钻铆机移动并由转向机构绕过框20的障碍定位到目标位置；

2)衬套压紧模块13推动转向机构8、法兰安装座17、直线轴承18和端部法兰19前进；

3)由于弯曲型施铆头上的安装法兰1、衬套2和尼龙护套4的组合体安装在衬套压紧模块13的端部法兰19上，因此上述部件在端部法兰19前进时跟着前进并和压脚23一起压紧工件；

4)衬套压紧模块13自锁，刀具22和插钉头24分别执行制孔和插钉操作；

2.压铆模式：

1)镦紧驱动机构15沿压铆方向前进，推动顶杆14前进；

2)由于衬套2自锁且顶住工件不动，而弯曲型施铆头内部的施铆杆6及铆模5可以和衬套2相对运动，故顶杆前进时会推动施铆杆6和铆模5对铆钉25进行压铆，同时回复弹簧7会被压缩；

3)完成压铆后，镦紧驱动机构15退回，回复弹簧7弹性回复，使施铆杆6和铆模5退回初始位置，然后开始下一个工作循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，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)

1.一种飞机壁板卧式自动钻铆机的弯曲型施铆头，包括安装在安装法兰上的衬套、安装在衬套内部的施铆杆和施铆杆前端的铆模，其特征在于：所述的施铆杆在铆模前设有板状的施铆杆弯曲段，所述的衬套设有与施铆杆弯曲段对应的衬套弯曲部；

所述施铆杆上套有回复弹簧；所述回复弹簧的一端抵在施铆杆底端的凸台上，所述回复弹簧的另一端顶在衬套上；

所述的施铆杆弯曲段分为靠近铆模的第一弯角和远离铆模的第二弯角，所述第一弯角的第一内角α₁为130°～135°，第一弯角的第一外角β₁比第一内角α₁小4°～6°；所述第二弯角的第二内角α₂为130°～135°，所述第二弯角的第二外角β₂比第二内角α₂大4°～6°；

所述的施铆杆弯曲段的弯曲深度为28～34厘米；

所述的施铆杆弯曲段设有安装滑动销的销孔，所述的衬套弯曲部设有滑槽，所述滑动销固定在销孔中并从滑动槽中伸出。

2.如权利要求1所述的弯曲型施铆头，其特征在于：所述的铆模与施铆杆螺纹连接。

3.如权利要求1所述的弯曲型施铆头，其特征在于：所述的衬套端部安装有尼龙护套。

4.如权利要求1所述的弯曲型施铆头，其特征在于：所述的施铆头安装在铆接头上，并通过铆接头的转向机构实现绕轴旋转。

5.如权利要求4所述的弯曲型施铆头，其特征在于：所述的转向机构上设置有法兰安装座，直线轴承和安装在法兰安装座上方的端部法兰；所述的直线轴承安装在法兰安装座中心轴上；所述的端部法兰与安装法兰固定连接。

6.如权利要求4所述的弯曲型施铆头，其特征在于：所述的铆接头还包括衬套压紧模块和镦紧模块；所述衬套压紧模块设有转台轴承；所述转向机构安装在转台轴承上。

7.如权利要求6所述的弯曲型施铆头，其特征在于：所述的镦紧模块包括镦紧驱动机构和用于推动施铆杆进行铆接顶杆。