CN112405006A - 一种筒状壳体的整体自动钻铆装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种筒状壳体的整体自动钻铆装置,包括底座,底座上设有经第一电动机构驱动进行水平旋转的筒状铆接型架组件,铆接型架组件包括若干个圆周均布的钻铆工位,铆接型架组件的内部设有内立柱组件、外部设有外立柱组件,内立柱组件上设有经第二电动机构驱动进行竖向与横向运动的电磁铆枪组件,外立柱组件上设有经第三电动机构驱动进行竖向与横向运动的钻铆组件。可实现筒状壳体的整体自动钻孔、锪窝、铆接,具有钻铆效率高、铆接质量好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种筒状壳体的整体自动钻铆装置及其工作方法,涉及航天制造技术领域。
背景技术
电磁铆接作为一种新型工艺方法,在航天航空制造加工领域得到广泛应用,将电磁铆接与自动钻铆技术相结合,可一定成度上提高铆接一致性,具有铆接质量高、生产效率高、铆接噪音低、劳动强度低、操作者易掌握等特点,已广泛用于航空航天领域。
运载火箭舱体壳段一般为大直径薄壁零件,由端框、蒙皮和桁条几部分铆接而成,主要材料为铝合金,强度高、耐腐蚀、质量轻、焊接性能差。传统运载火箭舱体铆接采用手工钻铆,要进行人工划线、钻孔、锪窝、放钉、铆接等多道工序,由于每个壳段要安装上千个铆钉以保证整体结构的强度和刚度,传统铆接工艺生产周期长,劳动强度大,铆接质量取决于工人自身技术水平,难以满足所需精度要求。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种筒状壳体的整体自动钻铆装置及其工作方法,结构简单,便捷高效。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种筒状壳体的整体自动钻铆装置,包括底座,底座上设有经第一电动机构驱动进行水平旋转的筒状铆接型架组件,铆接型架组件包括若干个圆周均布的钻铆工位,铆接型架组件的内部设有内立柱组件、外部设有外立柱组件,内立柱组件上设有经第二电动机构驱动进行竖向与横向运动的电磁铆枪组件,外立柱组件上设有经第三电动机构驱动进行竖向与横向运动的钻铆组件。
优选的,内立柱组件包括螺接在底座上的内立柱、第一导轨组和第一滑块组,内立柱与底座的衔接处设有固定肋板,第一导轨组由4根导轨组成,每两根分别对称安装于内立柱内部两侧,第一滑块组由两个滑块组成,滑块与导轨构成导轨滑块机构,内立柱正面两侧安置有由电机、减速器驱动的竖直滚珠丝杠,电磁铆枪组件安装在第一滑块组,在导轨滑块机构的导向作用及滚珠丝杠的驱动作用下进行竖向往复升降。
优选的,外立柱组件包括螺接在底座上的外立柱、第二导轨组和第二滑块组,外立柱与底座的衔接处设有固定肋板,第二导轨组由4根导轨组成,每两根分别对称安装于外立柱内部两侧,第二滑块组由两个滑块组成,滑块与导轨构成导轨滑块机构,外立柱正面两侧安置有由电机、减速器驱动的竖直滚珠丝杠,钻铆组件安装在第二滑块组,在导轨滑块机构的导向作用及滚珠丝杠的驱动作用下进行竖向往复升降。
优选的,第一电动机构包括回转工作台组件,回转工作台组件由回转工作台、环形导轨、从动齿圈、主动滚轮和减速机组成,环形导轨通过周向均布的固定螺栓固定在底座上,回转工作台同轴套设在环形导轨的外周,回转工作台的上端输出法兰上周向均布有螺纹孔,用于与铆接型架组件的底端固连,回转工作台的外周同轴固定安装有从动齿圈,减速机的输出轴端部安装有主动滚轮,主动滚轮与从动齿圈相啮合,带动回转工作台在环形导轨上旋转运动,减速机经电机驱动旋转;主动滚轮圆周均布有若干根用以啮合从动齿圈的竖直圆杆。
优选的,电磁铆枪组件由第一滑枕、第一固定支撑架、第三导轨、第三滑块、第一铆枪顶持夹具、铆枪顶持气缸、电磁铆枪、第一伺服电机组成,第一滑枕通过第一滑块组和第一导轨组配合连接,第一固定支撑架安装在第一滑枕上,并与滚珠丝杠螺接,实现电磁铆枪组件竖向往复升降,电磁铆枪通过第一铆枪顶持夹具、第三滑块与固定在第一滑枕上的第三导轨滑动配合连接,铆枪顶持气缸通过连接板固定在第一滑枕末端,铆枪顶持气缸活塞杆与第一铆枪顶持夹具连接,铆枪顶持气缸驱动电磁铆枪在第三导轨的导向作用下横向运动,第三导轨沿铆接型架组件的径向延伸,第一伺服电机安装于电磁铆枪的外壳体末端,电磁铆枪通过第一铆枪顶持夹具内部的导轨滑块机构,在第一伺服电机的驱动下在第一铆枪顶持夹具内横向运动。
优选的,铆接型架组件包括铆接平台、上盖、定位支撑柱、待铆筒状蒙皮、桁条,铆接平台采用圆环状结构,铆接平台的上端面圆周均布若干个定位孔,上盖的下端面也圆周均布若干个定位孔,待铆筒状蒙皮下端圆周均布的定位孔经插销与铆接平台的定位孔插接,待铆筒状蒙皮上端圆周均布的定位孔经插销与上盖的定位孔插接;桁条圆周均布有若干根并位于待铆筒状蒙皮的内周,定位支撑柱有若干根并竖直位于铆接平台与上盖之间,定位支撑柱底端螺接铆接平台、顶端螺接上盖,将铆接平台和上盖连接固定,桁条及待铆筒状蒙皮上下两侧预钻铆接孔,通过人工铆接的方式将桁条和待铆筒状蒙皮铆接预定位。
优选的,钻铆组件包括第二滑枕、第二固定支撑架、第四上、下导轨、第四滑块、钻削主轴顶持夹具、第二伺服电机、钻削主轴、第二铆枪顶持夹具、铆接模块、第三伺服电机,第二滑枕通过第二导轨组和第二滑块组配合连接,第二固定支撑架安装在第二滑枕上,并与滚珠丝杠螺接,实现钻铆组件竖向往复升降,钻削主轴上装有钻锪复合刀具,实现钻锪一体化,钻削主轴通过钻削主轴顶持夹具、第四滑块与固定在第二滑枕上的第四上导轨滑动配合连接,第二伺服电机安装于第二滑枕的一侧,通过丝杠螺母与钻削主轴顶持夹具连接,驱动钻削主轴在第四上导轨的导向作用下横向运动,铆接模块包括上铆砧和钉爪,上铆砧后面接铆枪和检测单元,铆接模块通过第二铆枪顶持夹具、第四滑块与固定在第二滑枕上的第四下导轨滑动配合连接,第三伺服电机与第二伺服电机安装于同侧,通过丝杠螺母与第二铆枪顶持夹具连接,驱动铆接模块在第四下导轨的导向作用下横向运动;第四上、下导轨均沿铆接型架组件的径向延伸。
一种筒状壳体的整体自动钻铆装置的工作方法,按以下步骤进行:
步骤1:铆接型架组件的安装,铆接平台与回转工作台上端的输出法兰螺栓连接,待铆筒状蒙皮和分布于蒙皮内周向的若干根桁条通过人工钻铆上下初步预定位,再将预定位好的蒙皮固定在铆接平台上端的装夹台阶上,铆接平台的上端面圆周均布若干个定位孔,上盖的下端面也圆周均布若干个定位孔,待铆筒状蒙皮下端圆周均布的定位孔经插销与铆接平台的定位孔插接,待铆筒状蒙皮上端圆周均布的定位孔经插销与上盖的定位孔插接;桁条圆周均布有若干根并位于待铆筒状蒙皮的内周,定位支撑柱有若干根并竖直位于铆接平台与上盖之间,定位支撑柱底端螺接铆接平台、顶端螺接上盖,将铆接平台和上盖连接固定,保证筒状蒙皮在回转工作台的回转作用下不发生旋转扭转变形;
步骤2:设备执行钻铆程序,内立柱内的电磁铆枪组件竖向移动到待铆区,在铆枪顶持气缸的驱动下横向移动到待铆接孔位,并压紧桁条,与此同时,外立柱内的钻铆组件竖向移动使钻削主轴到达待铆区,当第一铆枪顶持夹具压紧蒙皮桁条时,钻削主轴开始作业,在第二伺服电机的驱动下,通过第四上导轨、第四滑块横向移动,在待铆接孔位钻孔锪窝,钻孔锪窝的同时,外部送钉设备将相应的铆钉送至铆接模块的上铆砧钉爪上,钻孔完成后,钻削主轴横向移动返回起始工位,此时,钻铆组件竖向移动使铆接模块到达待铆区,在第四下导轨、第四滑块的作用下横向移动,上铆砧上的钉爪将铆钉插入刚钻出的铆钉孔内,此时铆接模块为铆钉提供反向支撑,最后,电磁铆枪在第一伺服电机的驱动下横向移动,使铆枪铆模与铆钉钉杆端面贴紧;
步骤3:放电实施铆接,启动电磁铆枪实施放电,铆钉瞬间发生塑性变形,形成镦粗,完成一次铆接;
步骤4:钻铆复位,铆接完毕后,电磁铆枪和铆接模块分别在第一、第三伺服电机驱动下退回起始工位,电磁铆枪组件在铆枪顶持气缸的驱动下也退回起始工位,完成复位;
步骤5:重复步骤2~步骤4,实现连续铆接作业,当待铆筒状蒙皮位于同一母线上的待钻铆区铆接完毕后,回转工作台旋转一个角度,进行下一母线上待钻铆区的铆接。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:可用于弱刚性薄壁筒状蒙皮的整体自动钻孔、锪窝、铆接,提高了生产效率;与传统铆接相比,电磁铆接具有铆接质量稳定,铆接精度高的优点。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的构造示意图(未安装工件)。
图2为本发明实施例的构造示意图(安装工件)。
图3为图1的俯视图。
图4为图2的俯视图。
图5为内立柱组件的构造示意图。
图6为外立柱组件的构造示意图。
图7为回转工作台组件的构造示意图。
图8为电磁铆枪组件的构造示意图。
图9为铆接型架组件的构造示意图。
图10为铆接型架组件的上盖与定位支撑柱连接示意图一。
图11为铆接型架组件的上盖与定位支撑柱连接示意图二。
图12为钻铆组件的构造示意图。
图13为钻锪复合刀具的构造示意图。
图14为铆接模块上的上铆砧的构造示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下。
如图1~14所示,一种筒状壳体的整体自动钻铆装置,包括底座7,底座上设有经第一电动机构驱动进行水平旋转的筒状铆接型架组件6,铆接型架组件包括若干个圆周均布的钻铆工位,铆接型架组件的内部设有内立柱组件1、外部设有外立柱组件2,内立柱组件上设有经第二电动机构驱动进行竖向与横向运动的电磁铆枪组件4,外立柱组件上设有经第三电动机构驱动进行竖向与横向运动的钻铆组件5。
在本发明实施例中,内立柱组件包括螺接在底座上的内立柱8、第一导轨组10和第一滑块组9,内立柱为提高其刚性采用一体式锻造,内立柱与底座的衔接处设有固定肋板,第一导轨组由4根导轨组成,每两根分别对称安装于内立柱内部两侧,第一滑块组由两个滑块组成,滑块与导轨构成导轨滑块机构,内立柱正面两侧安置有由电机、减速器驱动的竖直滚珠丝杠,电磁铆枪组件安装在第一滑块组,在导轨滑块机构的导向作用及滚珠丝杠46的驱动作用下进行竖向往复升降。
在本发明实施例中,外立柱组件包括螺接在底座上的外立柱11、第二导轨组13和第二滑块组12,外立柱为提高其刚性采用一体式锻造,外立柱与底座的衔接处设有固定肋板,第二导轨组由4根导轨组成,每两根分别对称安装于外立柱内部两侧,第二滑块组由两个滑块组成,滑块与导轨构成导轨滑块机构,外立柱正面两侧安置有由电机、减速器驱动的竖直滚珠丝杠,钻铆组件安装在第二滑块组,在导轨滑块机构的导向作用及滚珠丝杠的驱动作用下进行竖向往复升降。
在本发明实施例中,第一电动机构包括回转工作台组件3,回转工作台组件由回转工作台15、环形导轨16、从动齿圈14、主动滚轮17和减速机18组成,环形导轨通过周向均布的固定螺栓固定在底座上,回转工作台同轴套设在环形导轨的外周,回转工作台的上端输出法兰上周向均布有螺纹孔,用于与铆接型架组件的底端固连,回转工作台的外周同轴固定安装有从动齿圈,减速机的输出轴端部安装有主动滚轮,主动滚轮与从动齿圈相啮合,带动回转工作台在环形导轨上旋转运动,减速机经电机驱动旋转;主动滚轮圆周均布有若干根用以啮合从动齿圈的竖直圆杆47。
在本发明实施例中,电磁铆枪组件由第一滑枕20、第一固定支撑架19、第三导轨21、第三滑块22、第一铆枪顶持夹具23、铆枪顶持气缸26、电磁铆枪24、第一伺服电机25组成,第一滑枕通过第一滑块组和第一导轨组配合连接,第一固定支撑架安装在第一滑枕上,并与滚珠丝杠螺接,实现电磁铆枪组件竖向往复升降,电磁铆枪通过第一铆枪顶持夹具、第三滑块与固定在第一滑枕上的第三导轨滑动配合连接,铆枪顶持气缸通过连接板固定在第一滑枕末端,铆枪顶持气缸活塞杆与第一铆枪顶持夹具连接,铆枪顶持气缸驱动电磁铆枪在第三导轨的导向作用下横向运动,第三导轨沿铆接型架组件的径向延伸,第一伺服电机安装于电磁铆枪的外壳体末端,电磁铆枪通过第一铆枪顶持夹具内部的导轨滑块机构,在第一伺服电机的驱动下在第一铆枪顶持夹具内横向运动。第一伺服电机通过滚珠丝杆副驱动电磁铆枪横向移动。
在本发明实施例中,铆接型架组件包括铆接平台27、上盖31、定位支撑柱30、待铆筒状蒙皮29、桁条28,铆接平台采用圆环状结构,用以螺接在回转工作台上,铆接平台的上端面圆周均布若干个定位孔,上盖的下端面也圆周均布若干个定位孔,待铆筒状蒙皮下端圆周均布的定位孔经插销与铆接平台的定位孔插接,待铆筒状蒙皮上端圆周均布的定位孔经插销与上盖的定位孔插接;桁条圆周均布有若干根并位于待铆筒状蒙皮的内周,定位支撑柱有若干根并竖直位于铆接平台与上盖之间,定位支撑柱底端螺接铆接平台、顶端螺接上盖,将铆接平台和上盖连接固定,保证筒状蒙皮在回转工作台的回转作用下不发生旋转扭转变形,桁条及待铆筒状蒙皮上下两侧预钻铆接孔,通过人工铆接的方式将桁条和待铆筒状蒙皮铆接预定位。为保证工作时有足够的刚性,铆接平台截面总体采用“工”字型结构。
在本发明实施例中,钻铆组件包括第二滑枕33、第二固定支撑架32、第四上、下导轨、第四滑块35、钻削主轴顶持夹具37、第二伺服电机40、钻削主轴36、第二铆枪顶持夹具39、铆接模块38、第三伺服电机41,第二滑枕通过第二导轨组和第二滑块组配合连接,第二固定支撑架安装在第二滑枕上,并与滚珠丝杠螺接,实现钻铆组件竖向往复升降,钻削主轴上装有钻锪复合刀具42,实现钻锪一体化,钻削主轴通过钻削主轴顶持夹具、第四滑块与固定在第二滑枕上的第四上导轨滑动配合连接,第二伺服电机安装于第二滑枕的一侧,通过丝杠螺母与钻削主轴顶持夹具连接,驱动钻削主轴在第四上导轨34的导向作用下横向运动,铆接模块包括上铆砧43和钉爪44,上铆砧后面接铆枪和检测单元,铆接模块通过第二铆枪顶持夹具、第四滑块与固定在第二滑枕上的第四下导轨45滑动配合连接,第三伺服电机与第二伺服电机安装于同侧,通过丝杠螺母与第二铆枪顶持夹具连接,驱动铆接模块在第四下导轨的导向作用下横向运动;第四上、下导轨均沿铆接型架组件的径向延伸。
在本发明实施例中,可通过数控系统对装置进行运动控制。
一种筒状壳体的整体自动钻铆装置的工作方法,按以下步骤进行:
步骤1:铆接型架组件的安装,铆接平台与回转工作台上端的输出法兰螺栓连接,待铆筒状蒙皮和分布于蒙皮内周向的若干根桁条通过人工钻铆上下初步预定位,再将预定位好的蒙皮固定在铆接平台上端的装夹台阶上,铆接平台的上端面圆周均布若干个定位孔,上盖的下端面也圆周均布若干个定位孔,待铆筒状蒙皮下端圆周均布的定位孔经插销与铆接平台的定位孔插接,待铆筒状蒙皮上端圆周均布的定位孔经插销与上盖的定位孔插接;桁条圆周均布有若干根并位于待铆筒状蒙皮的内周,定位支撑柱有若干根并竖直位于铆接平台与上盖之间,定位支撑柱底端螺接铆接平台、顶端螺接上盖,将铆接平台和上盖连接固定,保证筒状蒙皮在回转工作台的回转作用下不发生旋转扭转变形;
步骤2:设备执行钻铆程序,内立柱内的电磁铆枪组件竖向移动到待铆区,在铆枪顶持气缸的驱动下横向移动到待铆接孔位,并压紧桁条,与此同时,外立柱内的钻铆组件竖向移动使钻削主轴到达待铆区,当第一铆枪顶持夹具压紧蒙皮桁条时,钻削主轴开始作业,在第二伺服电机的驱动下,通过第四上导轨、第四滑块横向移动,在待铆接孔位钻孔锪窝,钻孔锪窝的同时,外部送钉设备将相应的铆钉送至铆接模块的上铆砧钉爪上,钻孔完成后,钻削主轴横向移动返回起始工位,此时,钻铆组件竖向移动使铆接模块到达待铆区,在第四下导轨、第四滑块的作用下横向移动,上铆砧上的钉爪将铆钉插入刚钻出的铆钉孔内,此时铆接模块为铆钉提供反向支撑,最后,电磁铆枪在第一伺服电机的驱动下横向移动,使铆枪铆模与铆钉钉杆端面贴紧;外部送钉设备属于现有技术。
步骤3:放电实施铆接,启动电磁铆枪实施放电,铆钉瞬间发生塑性变形,形成镦粗,完成一次铆接;
步骤4:钻铆复位,铆接完毕后,电磁铆枪和铆接模块分别在第一、第三伺服电机驱动下退回起始工位,电磁铆枪组件在铆枪顶持气缸的驱动下也退回起始工位,完成复位;
步骤5:重复步骤2~步骤4,实现连续铆接作业,当待铆筒状蒙皮位于同一母线上的待钻铆区铆接完毕后,回转工作台旋转一个角度,进行下一母线上待钻铆区的铆接。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的筒状壳体的整体自动钻铆装置及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:包括底座,底座上设有经第一电动机构驱动进行水平旋转的筒状铆接型架组件,铆接型架组件包括若干个圆周均布的钻铆工位,铆接型架组件的内部设有内立柱组件、外部设有外立柱组件,内立柱组件上设有经第二电动机构驱动进行竖向与横向运动的电磁铆枪组件,外立柱组件上设有经第三电动机构驱动进行竖向与横向运动的钻铆组件。
2.根据权利要求1所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:内立柱组件包括螺接在底座上的内立柱、第一导轨组和第一滑块组,内立柱与底座的衔接处设有固定肋板,第一导轨组由4根导轨组成,每两根分别对称安装于内立柱内部两侧,第一滑块组由两个滑块组成,滑块与导轨构成导轨滑块机构,内立柱正面两侧安置有由电机、减速器驱动的竖直滚珠丝杠,电磁铆枪组件安装在第一滑块组,在导轨滑块机构的导向作用及滚珠丝杠的驱动作用下进行竖向往复升降。
3.根据权利要求1所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:外立柱组件包括螺接在底座上的外立柱、第二导轨组和第二滑块组,外立柱与底座的衔接处设有固定肋板,第二导轨组由4根导轨组成,每两根分别对称安装于外立柱内部两侧,第二滑块组由两个滑块组成,滑块与导轨构成导轨滑块机构,外立柱正面两侧安置有由电机、减速器驱动的竖直滚珠丝杠,钻铆组件安装在第二滑块组,在导轨滑块机构的导向作用及滚珠丝杠的驱动作用下进行竖向往复升降。
4.根据权利要求1所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:第一电动机构包括回转工作台组件,回转工作台组件由回转工作台、环形导轨、从动齿圈、主动滚轮和减速机组成,环形导轨通过周向均布的固定螺栓固定在底座上,回转工作台同轴套设在环形导轨的外周,回转工作台的上端输出法兰上周向均布有螺纹孔,用于与铆接型架组件的底端固连,回转工作台的外周同轴固定安装有从动齿圈,减速机的输出轴端部安装有主动滚轮,主动滚轮与从动齿圈相啮合,带动回转工作台在环形导轨上旋转运动,减速机经电机驱动旋转;主动滚轮圆周均布有若干根用以啮合从动齿圈的竖直圆杆。
5.根据权利要求1所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:电磁铆枪组件由第一滑枕、第一固定支撑架、第三导轨、第三滑块、第一铆枪顶持夹具、铆枪顶持气缸、电磁铆枪、第一伺服电机组成,第一滑枕通过第一滑块组和第一导轨组配合连接,第一固定支撑架安装在第一滑枕上,并与滚珠丝杠螺接,实现电磁铆枪组件竖向往复升降,电磁铆枪通过第一铆枪顶持夹具、第三滑块与固定在第一滑枕上的第三导轨滑动配合连接,铆枪顶持气缸通过连接板固定在第一滑枕末端,铆枪顶持气缸活塞杆与第一铆枪顶持夹具连接,铆枪顶持气缸驱动电磁铆枪在第三导轨的导向作用下横向运动,第三导轨沿铆接型架组件的径向延伸,第一伺服电机安装于电磁铆枪的外壳体末端,电磁铆枪通过第一铆枪顶持夹具内部的导轨滑块机构,在第一伺服电机的驱动下在第一铆枪顶持夹具内横向运动。
6.根据权利要求1所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:铆接型架组件包括铆接平台、上盖、定位支撑柱、待铆筒状蒙皮、桁条,铆接平台采用圆环状结构,铆接平台的上端面圆周均布若干个定位孔,上盖的下端面也圆周均布若干个定位孔,待铆筒状蒙皮下端圆周均布的定位孔经插销与铆接平台的定位孔插接,待铆筒状蒙皮上端圆周均布的定位孔经插销与上盖的定位孔插接;桁条圆周均布有若干根并位于待铆筒状蒙皮的内周,定位支撑柱有若干根并竖直位于铆接平台与上盖之间,定位支撑柱底端螺接铆接平台、顶端螺接上盖,将铆接平台和上盖连接固定,桁条及待铆筒状蒙皮上下两侧预钻铆接孔,通过人工铆接的方式将桁条和待铆筒状蒙皮铆接预定位。
7.根据权利要求1所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置,其特征在于:钻铆组件包括第二滑枕、第二固定支撑架、第四上、下导轨、第四滑块、钻削主轴顶持夹具、第二伺服电机、钻削主轴、第二铆枪顶持夹具、铆接模块、第三伺服电机,第二滑枕通过第二导轨组和第二滑块组配合连接,第二固定支撑架安装在第二滑枕上,并与滚珠丝杠螺接,实现钻铆组件竖向往复升降,钻削主轴上装有钻锪复合刀具,实现钻锪一体化,钻削主轴通过钻削主轴顶持夹具、第四滑块与固定在第二滑枕上的第四上导轨滑动配合连接,第二伺服电机安装于第二滑枕的一侧,通过丝杠螺母与钻削主轴顶持夹具连接,驱动钻削主轴在第四上导轨的导向作用下横向运动,铆接模块包括上铆砧和钉爪,上铆砧后面接铆枪和检测单元,铆接模块通过第二铆枪顶持夹具、第四滑块与固定在第二滑枕上的第四下导轨滑动配合连接,第三伺服电机与第二伺服电机安装于同侧,通过丝杠螺母与第二铆枪顶持夹具连接,驱动铆接模块在第四下导轨的导向作用下横向运动;第四上、下导轨均沿铆接型架组件的径向延伸。
8.一种如权利要求1-7任一所述的筒状壳体的整体自动钻铆装置的工作方法,其特征在于,按以下步骤进行:
步骤1:铆接型架组件的安装,铆接平台与回转工作台上端的输出法兰螺栓连接,待铆筒状蒙皮和分布于蒙皮内周向的若干根桁条通过人工钻铆上下初步预定位,再将预定位好的蒙皮固定在铆接平台上端的装夹台阶上,铆接平台的上端面圆周均布若干个定位孔,上盖的下端面也圆周均布若干个定位孔,待铆筒状蒙皮下端圆周均布的定位孔经插销与铆接平台的定位孔插接,待铆筒状蒙皮上端圆周均布的定位孔经插销与上盖的定位孔插接;桁条圆周均布有若干根并位于待铆筒状蒙皮的内周,定位支撑柱有若干根并竖直位于铆接平台与上盖之间,定位支撑柱底端螺接铆接平台、顶端螺接上盖,将铆接平台和上盖连接固定,保证筒状蒙皮在回转工作台的回转作用下不发生旋转扭转变形;
步骤2:设备执行钻铆程序,内立柱内的电磁铆枪组件竖向移动到待铆区,在铆枪顶持气缸的驱动下横向移动到待铆接孔位,并压紧桁条,与此同时,外立柱内的钻铆组件竖向移动使钻削主轴到达待铆区,当第一铆枪顶持夹具压紧蒙皮桁条时,钻削主轴开始作业,在第二伺服电机的驱动下,通过第四上导轨、第四滑块横向移动,在待铆接孔位钻孔锪窝,钻孔锪窝的同时,外部送钉设备将相应的铆钉送至铆接模块的上铆砧钉爪上,钻孔完成后,钻削主轴横向移动返回起始工位,此时,钻铆组件竖向移动使铆接模块到达待铆区,在第四下导轨、第四滑块的作用下横向移动,上铆砧上的钉爪将铆钉插入刚钻出的铆钉孔内,此时铆接模块为铆钉提供反向支撑,最后,电磁铆枪在第一伺服电机的驱动下横向移动,使铆枪铆模与铆钉钉杆端面贴紧;
步骤3:放电实施铆接,启动电磁铆枪实施放电,铆钉瞬间发生塑性变形,形成镦粗,完成一次铆接;
步骤4:钻铆复位,铆接完毕后,电磁铆枪和铆接模块分别在第一、第三伺服电机驱动下退回起始工位,电磁铆枪组件在铆枪顶持气缸的驱动下也退回起始工位,完成复位;
步骤5:重复步骤2~步骤4,实现连续铆接作业,当待铆筒状蒙皮位于同一母线上的待钻铆区铆接完毕后,回转工作台旋转一个角度,进行下一母线上待钻铆区的铆接。
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