CN206717537U - 一种用于自动钻铆的滑移检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于自动钻铆的滑移检测装置，其包括后板、X向位移传感器、前板、定心夹具、Y向位移传感器、执行机构、牛眼轴承安装孔、牛眼轴承、夹具安装孔等结构；所述后板的两侧各设置有执行机构，且所述后板的表面中心位置处设置有后板中心孔和位于所述后板中心孔周围的四个牛眼轴承安装孔；位于后板的表面上还设置有X向位移传感器和Y向位移传感器；所述前板的表面中心位置处设置有前板中心孔和位于所述前板的横向两侧的两个夹具安装孔和两个所述定心夹具；本实用新型提供的用于自动铆接的滑移检测装置，其实现了滑移位置检测，进而提高了制孔加工的孔位精度和加工质量。

Description

一种用于自动钻铆的滑移检测装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于自动钻铆的滑移检测装置。

背景技术

在飞机装配以及自动钻铆(即钻孔铆接)加工中，孔位精度的保证是提高钻铆质量的前提。

在现有技术的自动钻铆过程中，加工工具与工件接触时，可能由于工件变形或者打滑等原因致使钻铆末端执行器与工件发生相对移动，从而给加工工艺带来位置误差，影响加工质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于自动钻铆的滑移检测装置，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种用于自动钻铆的滑移检测装置，包括后板、X向位移传感器、前板、定心夹具、Y向位移传感器、执行机构(即气缸)、牛眼轴承安装孔、牛眼轴承、夹具安装孔；

所述后板的两侧各设置有执行机构，且所述后板的表面中心位置处设置有后板中心孔和位于所述后板中心孔周围的四个牛眼轴承安装孔；位于后板的表面上还设置有X向位移传感器和Y向位移传感器；

所述前板的表面中心位置处设置有前板中心孔和位于所述前板的横向两侧的两个夹具安装孔和两个所述定心夹具；

位于所述前板与后板之间还设置有四个牛眼轴承，且四个牛眼轴承均与后板上的四个牛眼轴承安装孔一一对应安装配合；

两个所述执行机构分别与两个定心夹具一一对应，且所述执行机构设置在对应的所述定心夹具的底部；所述定心夹具穿过所述前板并与所述后板上的执行机构连接；所述执行机构用于驱动带动对应的所述定心夹具涨紧或收缩。

优选的，作为一种可实施方案；所述前板的表面上位于所述前板中心孔的周围还设置有三个螺栓孔，且三个螺栓孔沿着所述前板中心孔的圆周方向均匀间隔分布。

优选的，作为一种可实施方案；所述后板的表面上位于所述前板中心孔的周围还设置有三个螺栓孔，且三个螺栓孔沿着所述后板中心孔的圆周方向均匀间隔分布。

优选的，作为一种可实施方案；所述前板的表面上的三个螺栓孔与所述后板的表面上的三个螺栓孔的安装位置一一对应，即通过螺栓将二者连接在一起。

优选的，作为一种可实施方案；位于所述前板的纵向一侧设置有长条状缺口，位于所述前板的纵向另一侧也设置有长条状缺口。

优选的，作为一种可实施方案；所述后板上的所述X向位移传感器和所述Y向位移传感器分别与所述前板的纵向两侧的长条状缺口位置相对应；即通过检测长条状缺口的位置变化来判断滑移量。

优选的，作为一种可实施方案；所述牛眼轴承具体包括圆柱体部和位于所述圆柱体部顶部的凸缘轴承部；所述凸缘轴承部嵌入在所述圆柱体部的安装孔内；所述凸缘轴承部具体为球体结构。

优选的，作为一种可实施方案；所述定心夹具具体为定心孔夹具。

优选的，作为一种可实施方案；所述定心夹具其具体包括圆柱形滚珠罩和嵌入所述圆柱形滚珠罩内设置的若干个滚珠，且若干个滚珠依次通过连接带串联连接；所述圆柱形滚珠罩内设置有螺钉，所述螺钉用于通过所施加的推力，使所述圆柱形滚珠罩的外径增大；所述螺钉用于在所施加的推力失去时，使所述圆柱形滚珠罩的外径恢复变小。

优选的，作为一种可实施方案；所述牛眼轴承的孔径尺寸与所述牛眼轴承安装孔的孔径尺寸相适应。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种用于自动钻铆的滑移检测装置，分析上述用于自动钻铆的滑移检测装置的主要结构可知：

该用于自动钻铆的滑移检测装置主要由后板、X向位移传感器、前板、定心夹具、Y向位移传感器、执行机构、牛眼轴承安装孔、牛眼轴承、夹具安装孔等结构构成；

牛眼轴承被安装设置在前板与后板之间，其起到促进二者实现相对滑动作用；同时最为重要的结构是，执行机构和定心夹具；由于X向位移传感器、Y向位移传感器均与所述执行机构电连接；上述X向位移传感器和Y向位移传感器测量前板相对后板的相对滑动位置后，进而可通过外部机构实现反向调节；同时，所述执行机构用于驱动带动对应的所述定心夹具涨紧或收缩，当收缩时前后板为可相对滑动状态，涨紧时二者为刚性连接状态。所述执行机构结合定心夹具可以对后板与前板实施位移测量及补偿；

上述执行机构用于实现对前板与后板为固定锁定状态和松开解锁状态两种工作模式。即执行机构与所述定心夹具联动实现相对滑移的检测与补偿，两者是实现固定锁定状态和松开解锁状态两种工作模式；

在固定锁定状态模式下，即执行机构驱动带动定心夹具实现膨胀，即默认状态为涨紧状态，此时前板与后板为固定锁定状态，此时可以保证加工工具、前板、后板同轴并且刚性连接。

在松开解锁状态模式下，即此时执行机构回退，定心夹具处于松开状态，前板、后板之间可以自由地发生相对滑动(即可通过四个牛眼轴承发生滑动)。

综上，本实用新型提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，其实现了滑移位置补偿，进而提高了钻铆加工的位置精度和加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置的一视角下的立体装配结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置的另一视角下的立体装配结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置的主视装配结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置的俯视装配结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置中的前板结构零件图；

图6为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置中的后板结构零件图；

图7为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置中的定心夹具结构零件图；

图8为本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置中的牛眼轴承结构零件图。

标号：

1－后板；

2－X向位移传感器；

3－前板；

4－定心夹具；

5－螺栓孔；

6－Y向位移传感器；

7－执行机构；

8－牛眼轴承安装孔；

9－牛眼轴承；

10－夹具安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1、图2、图3以及图4，本实用新型实施例提供的一种用于自动钻铆的滑移检测装置，包括后板1(具体零件图参见图6)、X向位移传感器2、前板3(具体零件图参见图5)、定心夹具4(具体零件图参见图7)、Y向位移传感器6、执行机构7(即气缸)、牛眼轴承安装孔8、牛眼轴承9(具体零件图参见图8)、夹具安装孔10；

其中，加工工具安装于后板1上，并保持刀具与前板3、后板1同轴线；前板3一般安装具有法向角调节功能的压脚机构，压脚机构用来与被加工工件接触并进行法向调整；(有关具有法向角调节功能的压脚机构，本实用新型实施例不再一一赘述)；

其中，所述后板1的两侧各设置有执行机构7，且所述后板1的表面中心位置处设置有后板中心孔和位于所述后板中心孔周围的四个牛眼轴承安装孔8；位于后板1的表面上还设置有X向位移传感器2和Y向位移传感器6；

所述前板3的表面中心位置处设置有前板中心孔和位于所述前板3的横向两侧的两个夹具安装孔10和两个所述定心夹具4；

位于所述前板3与后板1之间还设置有四个牛眼轴承9，且四个牛眼轴承9均与后板1上的四个牛眼轴承安装孔8一一对应安装配合；

所述X向位移传感器2、所述Y向位移传感器6均与所述执行机构7电连接；两个所述执行机构7分别与两个定心夹具4一一对应，且所述执行机构7设置在对应的所述定心夹具4的底部；所述定心夹具4穿过所述前板3并与所述后板1上的执行机构7连接；所述执行机构7用于驱动带动对应的所述定心夹具4伸入或伸出所述前板3上的夹具安装孔10；

需要说明的是，前板3与后板1可以通过牛眼轴承9发生相对滑动，当前板3与工件接触时，可能由于工件变形或者打滑致使前板3(以及携带整个装置)与工件发生相对移动，从而给加工工艺带来位置误差。

在本实用新型实施例中，该装置可以将前板3与工件的相对滑动位移转移到后板1与前板3的相对滑动位移，从而使前板3与工件保持位置固定，而后板1与前板3之间的滑动可以通过安装的X向传感器、Y向传感器感知到，并将信息传送给执行机构(即传送给机器人或末端执行器等执行机构)，从而实现X、Y方向反向调节(即通过执行机构实现)，进而保证前板与后板在加工前后始终保持同轴，调节完成后将前板3、后板1固定便可以启动加工工具，从而提高加工精度。

其中，后板1上还安装设置有牛眼轴承安装孔8，均布共计为四个，这样其可以保证与前板3稳定接触；所述牛眼轴承9的孔径尺寸与所述牛眼轴承安装孔8的孔径尺寸相适应。

其中，定心夹具4被对称安装于前板3上，透过前板3与后板1的执行机构固定连接，当执行机构进给时两个定心夹具同时涨紧，从而保证前板3、后板1刚性连接，为加工工具的工作做好准备。

该用于自动钻铆的滑移检测装置主要由后板1、X向位移传感器2、前板3、定心夹具4、Y向位移传感器6、执行机构7、牛眼轴承安装孔8、牛眼轴承9、夹具安装孔10等结构构成；牛眼轴承9被安装设置在前板3与后板1之间，其起到促进二者实现相对滑动作用；同时最为重要的结构是，执行机构7和定心夹具4；由于X向位移传感器2、Y向位移传感器6均与所述执行机构7电连接；所述X向位移传感器2和Y向位移传感器6测量前板3相对后板1的相对滑动位置后，可将测量结果送给外部机器人或者末端执行器，进而实现反向调节(本实用新型实施例只保护上述用于自动钻铆的滑移检测装置的系统架构，对于程序设计本实用新型不再赘述)；同时，所述执行机构7用于驱动带动对应的所述定心夹具4伸入或伸出所述前板3上的夹具安装孔10，所述执行机构7结合定心夹具4可以对后板1与前板3实施位移补偿；

上述执行机构7用于实现对前板3与后板1为固定锁定状态和松开解锁状态两种工作模式。即执行机构7与所述定心夹具4联动实现相对滑移的补偿，两者是实现固定锁定状态和松开解锁状态两种工作模式；

在固定锁定状态模式下，即执行机构7驱动带动定心夹具4实现膨胀，即默认状态为涨紧状态，此时前板3与后板1为固定锁定状态，此时可以保证加工工具、前板、后板同轴并且刚性连接。

在松开解锁状态模式下，即此时执行机构7回退，定心夹具4处于松开状态，前板3、后板1之间可以自由地发生相对滑动(即可通过四个牛眼轴承发生滑动)。

下面对用于自动钻铆的滑移检测装置的具体工作流程进行详细说明：

步骤一：定心夹具默认状态为涨紧状态，保证加工工具、前板、后板同轴并且刚性连接。

步骤二：加工时，整个机构在机器人带动下贴近被加工工件，待压上工件后，执行机构回退，定心夹具松开，前板、后板变成相对滑动装置，可通过四个牛眼轴承发生滑动。

步骤三：上述滑动位移由X、Y位移传感器采集到送给机器人，机器人带动后板(或者安装了后板机构的末端执行器)向X、Y反向调节，抵消发生的相对位移，保证加工同轴线。

步骤四：定心夹具再次涨紧，启动加工工具(可以是钻孔主轴或者铆接工具等)，进行加工。

步骤五：退刀，准备下一工位加工。

下面对用于自动钻铆的滑移检测装置的具体结构构造进行详细说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述前板3的表面上位于所述前板中心孔的周围还设置有三个螺栓孔5，且三个螺栓孔5沿着所述前板中心孔的圆周方向均匀间隔分布。

所述后板1的表面上位于所述前板中心孔的周围还设置有三个螺栓孔5，且三个螺栓孔5沿着所述后板中心孔的圆周方向均匀间隔分布。

所述前板3的表面上的三个螺栓孔5与所述后板1的表面上的三个螺栓孔5的安装位置一一对应。

需要说明的是，上述前板3、上述后板1均通过各自结构上的螺栓孔5(均布三个)进行连接，连接须有一定的盈余量，保证前后板在固连的同时还有一定的相对位移量。

优选的，作为一种可实施方案；位于所述前板3的纵向一侧设置有长条状缺口，位于所述前板3的纵向另一侧也设置有长条状缺口。所述后板1上的所述X向位移传感器2和所述Y向位移传感器6分别与所述前板3的纵向两侧的长条状缺口位置相对应。

需要说明的是，上述前板3的纵向方向设置有两个长条状缺口，且该缺口处分别与X向位移传感器2和Y向位移传感器6安装位置对应，上述位置便于传感器对前板3的位置进行识别。

优选的，作为一种可实施方案；所述牛眼轴承9具体包括圆柱体部和位于所述圆柱体部顶部的凸缘轴承部；所述凸缘轴承部嵌入在所述圆柱体部的安装孔内；所述凸缘轴承部具体为球体结构。

需要说明的是，上述万向球轴承(又称牛眼轴承)，有调心功能。由于万向球的滚动灵活，使在其上运行的工作板、物料箱等物体能非常灵活的滑移，从而大大减小工人的劳动强度，根据不同的承载要求可以任意设定万向球的分布密度，也可以选择不同承载能力的万向球。

优选的，作为一种可实施方案；所述定心夹具4具体为定心孔夹具。

优选的，作为一种可实施方案；所述定心夹具4其具体包括圆柱形滚珠罩和嵌入所述圆柱形滚珠罩内设置的若干个滚珠，且若干个滚珠依次通过连接带串联连接；所述圆柱形滚珠罩内设置有螺钉，所述螺钉用于通过所施加的推力，使所述圆柱形滚珠罩的外径增大；所述螺钉用于在所施加的推力失去时，使所述圆柱形滚珠罩的外径恢复变小。

需要说明的是，圆柱形滚珠罩内包含有若干颗滚珠，且若干个滚珠依次通过连接带串联连接；该滚珠罩通过一颗螺钉向上所施加的推力，使圆柱形滚珠罩的外径增大增大。由此可使定心夹具与工件空间形成稳固接触。通过使用定心孔夹具，可对工件进行中心定位，并可从孔内将其夹紧。此外，该类夹具还具有下述优点：精确的中心自定位，同心准确度高。

本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置具有如下方面的技术优势：

一、本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，其具有特殊的结构设计，其主要由后板、X向位移传感器、前板、定心夹具、Y向位移传感器、执行机构、牛眼轴承安装孔、牛眼轴承、夹具安装孔等结构构成；且上述具体结构装置之间连接、布局等都具有巧妙的设计；因此，本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，其设计更为合理，系统架构更加新颖、功能更加完善。

二、本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，其在固定锁定状态模式下，即执行机构驱动带动定心夹具实现膨胀，即默认状态为涨紧状态，此时前板与后板为固定锁定状态，此时可以保证加工工具、前板、后板同轴并且刚性连接。在松开解锁状态模式下，即此时执行机构回退，定心夹具处于松开状态，前板、后板之间可以自由地发生相对滑动(即可通过四个牛眼轴承发生滑动)。本实用新型提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，其实现了滑移位置检测，进而提高了钻铆加工的孔位精度和加工质量。

三、本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，其采用了可靠性以及安全性较高的结构设计；因此，本实用新型实施例提供的用于自动钻铆的滑移检测装置，具有可操控性强、设备可靠性强、设备安全性高等技术优势。

基于以上诸多显著的技术优势，本实用新型提供的用于自动钻铆的滑移检测装置必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，包括后板、X向位移传感器、前板、定心夹具、Y向位移传感器、执行机构、牛眼轴承安装孔、牛眼轴承、夹具安装孔；

所述后板的两侧各设置有执行机构，且所述后板的表面中心位置处设置有后板中心孔和位于所述后板中心孔周围的四个牛眼轴承安装孔；位于后板的表面上还设置有X向位移传感器和Y向位移传感器；

所述前板的表面中心位置处设置有前板中心孔和位于所述前板的横向两侧的两个夹具安装孔和两个所述定心夹具；

位于所述前板与后板之间还设置有四个牛眼轴承，且四个牛眼轴承均与后板上的四个牛眼轴承安装孔一一对应安装配合；

所述X向位移传感器、所述Y向位移传感器均与所述执行机构电连接；两个所述执行机构分别与两个定心夹具一一对应，且所述执行机构设置在对应的所述定心夹具的底部；所述定心夹具穿过所述前板并与所述后板上的执行机构连接；所述执行机构用于驱动带动对应的所述定心夹具涨紧或收缩。

2.如权利要求1所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述前板的表面上位于所述前板中心孔的周围还设置有三个螺栓孔，且三个螺栓孔沿着所述前板中心孔的圆周方向均匀间隔分布。

3.如权利要求2所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述后板的表面上位于所述前板中心孔的周围还设置有三个螺栓孔，且三个螺栓孔沿着所述后板中心孔的圆周方向均匀间隔分布。

4.如权利要求3所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述前板的表面上的三个螺栓孔与所述后板的表面上的三个螺栓孔的安装位置一一对应。

5.如权利要求1所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

位于所述前板的纵向一侧设置有长条状缺口，位于所述前板的纵向另一侧也设置有长条状缺口。

6.如权利要求5所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述后板上的所述X向位移传感器和所述Y向位移传感器分别与所述前板的纵向两侧的长条状缺口位置相对应。

7.如权利要求1所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述牛眼轴承具体包括圆柱体部和位于所述圆柱体部顶部的凸缘轴承部；所述凸缘轴承部嵌入在所述圆柱体部的安装孔内；所述凸缘轴承部具体为球体结构。

8.如权利要求1所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述定心夹具具体为定心孔夹具。

9.如权利要求8所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述定心夹具其具体包括圆柱形滚珠罩和嵌入所述圆柱形滚珠罩内设置的若干个滚珠，且若干个滚珠依次通过连接带串联连接；所述圆柱形滚珠罩内设置有螺钉，所述螺钉用于通过所施加的推力，使所述圆柱形滚珠罩的外径增大；所述螺钉用于在所施加的推力失去时，使所述圆柱形滚珠罩的外径恢复变小。

10.如权利要求1所述的用于自动钻铆的滑移检测装置，其特征在于，

所述牛眼轴承的孔径尺寸与所述牛眼轴承安装孔的孔径尺寸相适应。