CN108994245B - 一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置，主要由环槽铆钉铆枪枪体、枪体固持装置、进给机构、复位装置、手动进给摇柄、限位块构成。铆枪枪体通过T型丝杆和直线导轨组成的进给机构实现直线移动。铆枪枪体通过机械校准实现铆枪枪头的相对定位精确，保证移动距离及精度的控制。该装置能够通过自动或手动机械完成进给运动。该装置用于环槽铆钉铆接时铆枪枪体的自动直线进给运动，完成环槽铆钉的自动铆接。该装置操作简单，便捷能够保证环槽铆钉自动铆接时的精密进给运动。

Description

一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置

技术领域

本发明涉及一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置，用于环槽铆钉铆接时铆枪枪体的自动直线进给运动，完成环槽铆钉的自动铆接，属于装配制造或连接技术领域。

背景技术

环槽铆钉由于其较高的机械连接性能、铆接对复合材料基体冲击损伤小等优点在大量复合材料制品产品中得以应用。环槽铆钉由钉杆和钉套组成，钉杆材料为钛合金材料。铆接时采用专用铆枪工具通过人工操作方式完成铆钉，铆接时钉套在工具中受挤压变形，镶嵌在钉杆锁紧槽中，铆接完成后，工艺杆从断颈槽处拉断。

环槽铆钉的铆接实现自动化铆接的技术难度较大，目前国内无环槽铆钉自动铆接技术和设备，国外相关报道也很少。因此现阶段复合材料导弹部段装配仍以手工操作为主，自动化程度较低。为解决环槽铆钉的自动铆接问题，首先要开展铆枪枪体的自动进给并完成铆接的装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置。

为解决以上问题，本装置的具体技术方案如下：一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置，包括进给机构和随动机构；随动机构固装在进给机构上方并夹持铆枪枪体；通过进给机构将铆枪移动至工作位置并使环槽铆钉钉杆与铆枪配合；当铆枪开始铆接时，随动机构沿铆接方向随铆枪一起运动，铆接完成后，随动机构带动铆枪一起复位。

进一步的，所述的随动机构包括枪体固持装置、弹簧、导向柱、上板、导套、安装座；

上板的上表面固装用于夹持铆枪枪体的枪体固持装置；导套两两一组，至少两组导套固连在上板的下表面，每组导套通过导向柱实现直线位移；导向柱两侧通过安装座固装在进给机构上，弹簧套在导向柱上并位于导套与安装座之间，且位于铆枪枪头一侧。

进一步的，导向柱上，每组导套的前后两侧均安装弹簧。

进一步的，夹持铆枪枪体的位置在铆枪出钉口前。

进一步的，枪体固持装置相对铆枪枪头位置l、枪体固持装置相对进给机构初始位置l₁、进给机构的最大行程l_max之间应符合以下条件：l＞l₁+l_max。

进一步的，所述的进给机构包括基座、进给板、以及安装在基座上的直线导轨组件、丝杆组件；

进给板上安装随动机构，直线导轨组件为进给板的运动提供导向；进给板沿直线导轨组件的导向，在丝杆组件的作用下实现直线运动。

进一步的，所述的丝杆组件包括T型丝杆、螺母、支撑套；

支撑套共两处，分别置于T型丝杆的前、后两端，支撑套和T型丝杆通过孔轴实现间隙配合；T型丝杆与螺母之间实现螺纹传动。

进一步的，进给机构还包括限位块，限位块安装在基座上，位置处于直线导轨组件的前、后两端起到进给限位作用。

进一步的，所述的进给机构的动力源为手动、电动或者气动。

进一步的，所述的导向柱为台阶轴，后端圆柱段直径d₂，与d₂阶梯相连的圆柱段直径d₁，直径d₁的圆柱段与前端圆柱段之间以锥段结构过渡；导向柱的前端为朝向铆枪枪体尾部方向；

导套内径d一致，直径d₁处与导套配合时，配合间隙0～0.1mm；直径d₂处与导套配合时，配合间隙0.5～1mm；直径d₁的圆柱段、过渡锥段沿导向柱轴向长度之和小于环槽铆钉的铆接动作距离。

进一步的，初始工作时，直径d₁的圆柱段与前端的导套配合；铆接过程中，导向柱与导套之间的配合间隙为d₂。

进一步的，弹簧的最大压缩量应大于铆接时铆枪的直线移动距离。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)该装置将手持式环槽铆钉铆枪工具以机械的方式进行定位、夹持和固定，将手工铆接方式转化为机械式的自动化的铆接；(2)该装置在进给机构的作用下，能够将环槽铆钉铆枪枪体实现精确的直线移动，并保证铆枪枪体相对位置精度，保证移动距离及精度的控制，能够使环槽铆钉铆枪和环槽铆钉实现快速准确配合。(3)该装置的随动机构包括铆接过程的自适应结构，该结构通过导向柱的特殊结构，不仅在铆接前能够保证环槽铆枪枪体的位置准确度，能够快速实现枪体和环槽铆钉的配合，同时在铆接时也能够适应铆接过程对铆枪枪体空间姿态的微量调整，保证铆接的质量；(4)通过随动机构中的弹簧，使铆接时的铆接力、铆接距离得到缓冲，避免硬性连接造成的损伤；铆接完成后，通过弹簧的压缩力能够驱动随动机构快速回弹复位，提高了铆接效率，复位时自动通过导向柱结构再次保证了铆枪枪体位置的准确性。(5)该装置能够通过自动或手动机械完成进给运动，满足环槽铆钉铆接前的准备工作。该装置操作简单，便捷能够保证环槽铆钉自动铆接时的精密进给、铆枪及环槽铆钉配合、快速复位等运动。(6)该装置将环槽铆枪枪体的精确进给机构和铆接时的随动机构进行了有效的、合理的集成，两者动作执行无缝衔接，将环槽铆钉铆接时的手工动作改进为机械式的自动化的动作，大大提高了铆接的效率、质量。(7)该装置实现了环槽铆钉的自动化铆接，替代了传统的手工铆接。

附图说明

图1为一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置。

图2为枪体固持装置位置尺寸

图3为丝杆组件

图4为随动机构的自适应结构

具体实施方式

一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置，利用该装置结合铆枪自动实现环槽铆钉与复合材料之间的铆接；环槽铆钉铆枪枪体14能够实现环槽铆钉的铆接，是专用铆接工艺装备。所述的铆接装置包括进给机构和随动机构。

如图1所示，随动机构包括枪体固持装置1、弹簧2、导向柱3、上板4、导套5、安装座6；

如图1、图2所示，上板4的上表面固装枪体固持装置1；枪体固持装置1能够将铆枪枪体夹持紧固，夹持铆枪枪体的位置应在铆枪出钉口前，最优应该满足以下要求：枪体固持装置1相对铆枪枪头位置l、枪体固持装置1相对借给机构初始位置l₁、进给机构的最大行程l_max之间应符合以下条件：l＞l₁+l_max。

导套5两两一组，本例中导套5共4个，分为2组，分别安装在上板4上，通过导向柱3实现直线位移。所述的导向柱3共两个，安装在4个安装座6上。所述的弹簧2共两组，套在导向柱8上，能够沿铆枪枪体轴线方向实现压缩和复位。

考虑到随动机构复位时的撞击，在复位弹簧2的另一端，导套与安装座之间安装弹簧或者其他柔性部件。

导向柱3为台阶轴，工作部分的为圆柱、圆锥结构的结合体，圆柱段间以锥段结构过渡。导向柱3台阶轴位于前端的导套5处，并可以和前端导套5实现配合。导向柱3工作部分为两个成组的安装座6之间的部分；所述的导向柱3前端为朝向铆枪枪体尾部方向

如图4所示，导套5内孔为圆柱结构，内径d一致。导向柱3和导套5的d₁处的配合间隙0～0.1mm，导向柱和3处导套5的d₂的配合间隙0.5～1mm。导向柱3上d₁处圆柱、圆锥段宽度之和小于环槽铆钉的铆接动作距离。

初始工作时，随动机构前端的导套5和导向柱3在d₁处实现配合，保证铆枪轴线的位置精度，在进给机构的驱动下，铆枪能够顺利和铆钉实现配合。

开始铆接时，随动机构会在铆接力作用下向铆钉方向移动，后端的导套5和导向柱3的d₁处圆柱段、圆锥段脱离，全部导套5内孔和导向柱3的d₂处相配合，在导套5内孔和导向柱3的d₂配合间隙0.5～1mm下，铆枪能够在空间范围内作微量调整，保证铆枪内部和铆钉环槽部分卡紧。

铆枪内部和铆钉环槽部分卡紧后，铆枪开始执行铆接动作，随动机构沿铆钉方向作直线移动并完成铆接，铆接时的直线移动距离受铆钉规格、铆钉夹紧位置决定，移动距离不尽一致，弹簧2能够自适应铆接距离。铆接时，弹簧2被压缩，起缓冲作用；铆接完成后，铆接力消失，在弹簧2的作用下，随动机构快速移动恢复至原位，使随动机构的导套5和导向柱3在d1处实现配合，再次保证铆枪轴线的位置精度。

弹簧2的最大压缩量应大于铆接时铆接时铆枪的直线移动距离。

所述的进给机构包括基座7、进给板8、以及安装在基座7上的直线导轨组件13、丝杆组件；进给板8上安装随动机构，直线导轨组件13为进给板8的运动提供导向；进给板8沿直线导轨组件13的导向，在丝杆组件的作用下实现直线运动。基座7为平板结构，限位块12安装在基座7上，位置处于直线导轨组件13的前、后两端起到进给限位作用。

如图3所示，所述的直线导轨组件13共两处，平行安装在进给板8和基座7上，为进给板8直线移动提供导向。所述的丝杆组件包括直T型丝杆9、螺母10、支撑套11。所述的T型丝杆9具有T型外螺纹，和螺母10实现螺纹传动，在T型丝杆9旋转的情况下，带动螺母10进行直线移动。所述的螺母10具有T型内螺纹，安装在进给板8上，和T型丝杆9实现螺纹传动。所述的支撑套11共两处，分别置于T型丝杆9的前、后两端，支撑套11和T型丝杆9通过孔轴实现间隙配合。

进给机构的动力源为手动、电动或者气动。当为手动时，手动进给摇柄15和T型丝杆9一端连接，并通过螺钉进行紧固。

使用时，包括以下步骤：

1)通过气源或手动进给摇柄顺时针旋转驱动T型丝杆组件中的T型丝杆，在直线导轨组件的作用下，螺母沿着T型丝杆作直线精密移动，从而带动进给板及枪体固持装置、环槽铆钉铆枪枪体等做精确进给运动，并到达指定位置，使环槽铆枪枪体和环槽铆钉实现配合，准备进行铆接。

2)环槽铆枪枪体开始铆接，进给机构固定不动。环槽铆枪枪体在铆接力的作用下向环槽铆钉方向作直线移动，带动随动机构中的两组导套沿着导向柱作直线移动，直到导向柱上的锥段和导套脱离，实现导向柱上直径为d2的圆柱段和导套实现配合，在0.5～1mm配合间隙下，实现环槽铆枪枪体和环槽铆钉钉杆上的环槽卡紧，导套通过接触弹簧使弹簧产生压缩，完成铆接。环槽铆钉铆接后，环槽铆钉钉杆被拉断，铆接力消失，在弹簧的作用下，随动机构通过导套沿着导向柱快速回退至原始位置，使随动机构的导套5和导向柱3在d1处实现配合，再次保证铆枪轴线的位置精度。

3)铆接后，通过电机或手动进给摇柄逆时针旋转驱动T型丝杆组件中的T型丝杆，在直线导轨组件的作用下，螺母沿着T型丝杆作直线精密移动，从而带动进给板及枪体固持装置、环槽铆钉铆枪枪体等做精确直线退回运动，并使进给机构到达原始位置。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种环槽铆钉铆枪自动进给铆接装置，其特征在于：包括进给机构和随动机构；随动机构固装在进给机构上方并夹持铆枪枪体；通过进给机构将铆枪移动至工作位置并使环槽铆钉钉杆与铆枪配合；当铆枪开始铆接时，随动机构沿铆接方向随铆枪一起运动，铆接完成后，随动机构带动铆枪一起复位；所述的随动机构包括枪体固持装置(1)、弹簧(2)、导向柱(3)、上板(4)、导套(5)、安装座(6)；

上板(4)的上表面固装用于夹持铆枪枪体的枪体固持装置(1)；导套(5)两两一组，至少两组导套(5)固连在上板(4)的下表面，每组导套通过导向柱(3)实现直线位移；导向柱两侧通过安装座(6)固装在进给机构上，弹簧套在导向柱(3)上并位于导套与安装座之间，且位于铆枪枪头一侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：导向柱上，每组导套的前后两侧均安装弹簧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：夹持铆枪枪体的位置在铆枪出钉口前。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：枪体固持装置(1)相对铆枪枪头位置l、枪体固持装置(1)相对进给机构初始位置l₁、进给机构的最大行程l_max之间应符合以下条件：l＞l₁+l_max。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的进给机构包括基座(7)、进给板(8)、以及安装在基座(7)上的直线导轨组件(13)、丝杆组件；

进给板(8)上安装随动机构，直线导轨组件(13)为进给板(8)的运动提供导向；进给板(8)沿直线导轨组件(13)的导向，在丝杆组件的作用下实现直线运动。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的丝杆组件包括T型丝杆(9)、螺母(10)、支撑套(11)；

支撑套(11)共两处，分别置于T型丝杆(9)的前、后两端，支撑套(11)和T型丝杆(9)通过孔轴实现间隙配合；T型丝杆(9)与螺母(10)之间实现螺纹传动。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：还包括限位块(12)，限位块(12)安装在基座(7)上，位置处于直线导轨组件(13)的前、后两端起到进给限位作用。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的进给机构的动力源为手动、电动或者气动。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的导向柱(3)为台阶轴，后端圆柱段直径d₂，与d₂阶梯相连的圆柱段直径d₁，直径d₁的圆柱段与前端圆柱段之间以锥段结构过渡；导向柱的前端为朝向铆枪枪体尾部方向；

导套(2)内径d一致，直径d₁处与导套配合时，配合间隙0～0.1mm；直径d₂处与导套配合时，配合间隙0.5～1mm；直径d₁的圆柱段、过渡锥段沿导向柱轴向长度之和小于环槽铆钉的铆接动作距离。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：弹簧(2)的最大压缩量应大于铆接时铆枪的直线移动距离。

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