RU2626520C2 - Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels - Google Patents

Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels Download PDF

Info

Publication number
RU2626520C2
RU2626520C2 RU2015148076A RU2015148076A RU2626520C2 RU 2626520 C2 RU2626520 C2 RU 2626520C2 RU 2015148076 A RU2015148076 A RU 2015148076A RU 2015148076 A RU2015148076 A RU 2015148076A RU 2626520 C2 RU2626520 C2 RU 2626520C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
riveting
sensors
panel
distance
power head
Prior art date
Application number
RU2015148076A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015148076A (en
Inventor
Петр Леонидович Людоговский
Наиль Ринатович Мустакаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2015148076A priority Critical patent/RU2626520C2/en
Publication of RU2015148076A publication Critical patent/RU2015148076A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626520C2 publication Critical patent/RU2626520C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/38—Accessories for use in connection with riveting, e.g. pliers for upsetting; Hand tools for riveting
    • B21J15/44—Rivet hole positioners
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: machine contains an upper power head, a support-leveling device for the panel, a control system and three distance-measuring sensors for measuring the distance to the panel surface. The distance-measuring sensorare are able to synchronously rotate by a given angle in a vertical plane passing through a series of riveting, by means of synchronous rotation mechanisms. A control unit for the mentioned mechanisms, a signal amplifier and a digital analogue transducer are provided in the machine. The distance-measuring sensors provide simultaneous measurement of the distance to the panel surface and the transfer of measured values via the digital analogue transducer, amplifier and control unit to the control system. The control unit is connected to the rotation mechanisms by a feedback interface to allow the distance-measuring sensors to rotate by a given angle.
EFFECT: increased accuracy of the panel alignment relative to the axis of the power head during its positioning at the riveting pitch.
2 dwg

Description

Изобретение относится к клепке, в частности к устройствам для клепки, и может быть использовано для позиционирования сверлильно-клепального автомата при его перемещении на шаг клепки с одновременным выравниванием поверхности криволинейных панелей относительно оси клепки в процессе их автоматической клепки, а также для программирования маршрута клепки.The invention relates to riveting, in particular to riveting devices, and can be used to position a drilling and riveting machine when it is moved to the riveting step while leveling the surface of the curved panels relative to the axis of the riveting during their automatic riveting, as well as for programming the riveting route.

Известен датчик выравнивания криволинейных малогабаритных панелей на прессах или сверлильно-клепальных автоматах с автоматическим циклом выравнивания длинномерных панелей, содержащий смонтированные на станине пресса в зоне клепки три следящих щупа с приводами в виде осей, связанных соответственно с тремя щупами и шкалами для визуального контроля перпендикулярности оси клепки в точке клепки на поверхности панели относительно оси силовой головки, совпадающей с осью клепки (а.с. 912392, М.кл.3, B21J 15/28, 1982 г.).A known alignment sensor for curvilinear small-sized panels on presses or drilling and riveting machines with an automatic cycle for aligning long panels, comprising three servo probes mounted on a press frame in the riveting area with drives in the form of axes connected respectively to three probes and scales for visual inspection of the riveting axis perpendicularity at the riveting point on the surface of the panel relative to the axis of the power head coinciding with the axis of the riveting (A.S. 912392, M.L. 3 , B21J 15/28, 1982).

Однако, использование такого устройства в условиях перемещения и позиционирования на шаг клепки оси силовой головки сверлильно-клепального автомата в программном режиме неэффективно и часто невозможно в силу переменной кривизны панели в зоне клепки. Это вызывает необходимость дополнительной корректировки положения поверхности панели относительно оси клепки при постановке каждой заклепки или делает невозможной реализацию программного режима клепки, что снижает эффективность такого устройства.However, the use of such a device under conditions of moving and positioning the axis of the power head of the drilling-riveting machine in the riveting step in the program mode is inefficient and often impossible due to the variable curvature of the panel in the riveting zone. This necessitates additional adjustment of the position of the surface of the panel relative to the axis of the rivets when setting each rivet or makes it impossible to implement the program mode of riveting, which reduces the effectiveness of such a device.

Известен наиболее близкий аналог, принятый в качестве прототипа, Сверлильно-клепальный автомат для клепки криволинейных панелей, содержащий верхнюю силовую головку, поддерживающе-выравнивающее устройство для криволинейной панели, выполненное с исполнительными органами, систему управления и три датчика-дальномера для измерения расстояния до поверхности криволинейной панели, смонтированные на корпусе верхней силовой головки с расположением их осей по линии измерения параллельно оси верхней силовой головки и с образованием точками пересечения упомянутых осей датчиков-дальномеров с поверхностью криволинейной панели зоны клепки в виде равностороннего треугольника, в середине высоты которого расположена точка клепки из ряда клепки, через которую перпендикулярно поверхности криволинейной панели проходит ось клепки, совпадающая с осью верхней силовой головки (патент на изобретение RU №2555263 C1, B21I 15/44 от 10 июня 2015 г.).The closest analogue adopted as a prototype is known, a boring-riveting machine for riveting curvilinear panels, comprising an upper power head, a support-leveling device for curvilinear panels made with actuators, a control system and three range finder sensors for measuring the distance to the curved surface panels mounted on the housing of the upper power head with the location of their axes along the measurement line parallel to the axis of the upper power head and with the formation of points p sectional view of the mentioned axes of rangefinder sensors with the surface of the curved panel of the riveting zone in the form of an equilateral triangle, in the middle of which there is a riveting point from the riveting row, through which the riveting axis, which coincides with the axis of the upper power head, passes perpendicular to the surface of the riveting panel (patent for invention RU No. 2555263 C1, B21I 15/44 dated June 10, 2015).

Однако наличие переменной кривизны поверхности панели при постоянной дистанции между датчиками выравнивания и соответственно постоянной в границах между ними зоны клепки приводит к случайным, систематическим и накапливаемым погрешностям позиционирования оси силовой головки в зоне клепки на шаг клепки, полученной расчетным путем и заданной программным маршрутом клепки, снижающим точность выравнивания панели. Это ведет к снижению качества клепки и производственному браку, что снижает также производительность, а в целом эффективность устройства.However, the presence of a variable curvature of the surface of the panel at a constant distance between the alignment sensors and, correspondingly, a constant riveting zone between them leads to random, systematic and cumulative errors in the positioning of the axis of the power head in the riveting zone by the riveting step obtained by calculation and given the riveting program route, which reduces panel alignment accuracy. This leads to a decrease in the quality of riveting and production defects, which also reduces the productivity, and overall the efficiency of the device.

Решаемой задачей изобретения является повышение эффективности сверлильно-клепального автомата для клепки криволинейных панелей в процессе реализации программного режима клепки путем повышения качества и производительности клепки за счет повышения точности выравнивания панели относительно оси силовой головки при ее позиционировании на шаг клепки в зоне клепки в программном режиме автоматической клепки.The solved problem of the invention is to increase the efficiency of a riveting machine for riveting curved panels in the process of implementing the riveting program mode by improving the quality and performance of riveting by improving the alignment of the panel relative to the axis of the power head when it is positioned on the riveting step in the riveting zone in the program mode of automatic riveting .

Техническим результатом от использования заявляемого изобретения является создание эффективного сверлильно-клепального автомата для клепки криволинейных панелей путем повышения качества и производительности клепки за счет повышения точности выравнивания панели относительно оси силовой головки при ее позиционировании на шаг клепки в зоне клепки в программном режиме автоматической клепки.The technical result from the use of the claimed invention is the creation of an effective drilling and riveting machine for riveting curved panels by improving the quality and productivity of riveting by improving the accuracy of alignment of the panel relative to the axis of the power head when it is positioned on the riveting step in the riveting area in the automatic riveting program mode.

Технический результат достигается тем, что в сверлильно-клепальном автомате для клепки криволинейных панелей, содержащем верхнюю силовую головку, поддерживающе-выравнивающее устройство для криволинейной панели, выполненное с исполнительными органами, систему управления и три датчика-дальномера для измерения расстояния до поверхности криволинейной панели, смонтированные на корпусе верхней силовой головки с расположением их осей по линии измерения параллельно оси верхней силовой головки и с образованием точками пересечения упомянутых осей датчиков-дальномеров с поверхностью криволинейной панели зоны клепки в виде равностороннего треугольника, в середине высоты которого расположена точка клепки из ряда клепки, через которую перпендикулярно поверхности криволинейной панели проходит ось клепки, совпадающая с осью верхней силовой головки, согласно изобретению датчики-дальномеры выполнены с возможностью синхронного поворота на заданный угол в вертикальной плоскости, проходящей через ряд клепки, при этом автомат снабжен механизмами синхронного поворота, усилителем сигналов и цифровым аналоговым преобразователем, датчики-дальномеры выполнены с возможностью одновременного измерения расстояния до поверхности криволинейной панели и передачи измеренных значений через цифровой аналоговый преобразователь, усилитель и блок управления механизмами синхронного поворота датчиков-дальномеров в систему управления для подачи команды на исполнительные органы поддерживающе-выравнивающего устройства, а блок управления механизмами синхронного поворота датчиков-дальномеров связан интерфейсом обратной связи с упомянутыми механизмами поворота для обеспечения поворота датчиков-дальномеров на заданный угол для корректировки выравнивания положения поверхности криволинейной панели в зоне клепки.The technical result is achieved by the fact that in a boring panel riveting machine for riveting curved panels, comprising an upper power head, a support-leveling device for curved panels made with actuators, a control system and three distance measuring sensors for measuring the distance to the surface of the curved panel mounted on the case of the upper power head with the location of their axes along the measurement line parallel to the axis of the upper power head and with the formation of intersection points I will mention axes of the range finder sensors with the surface of the curved panel of the riveting zone in the form of an equilateral triangle, in the middle of the height of which there is a riveting point from the riveting row, through which the riveting axis, which coincides with the axis of the upper power head, passes perpendicular to the surface of the riveting panel, according to the invention, the range finder sensors with the possibility of synchronous rotation at a given angle in a vertical plane passing through a series of rivets, while the machine is equipped with synchronous rotation mechanisms, an amplifier m of signals and a digital analog converter, rangefinder sensors are capable of simultaneously measuring the distance to the surface of a curved panel and transmitting the measured values through a digital analog converter, amplifier, and a control unit for synchronously turning the rangefinder sensors to the control system to send a command to the executive bodies leveling device, and the control unit for the mechanisms of synchronous rotation of the rangefinder sensors is connected by a feedback interface with liaison with the said rotation mechanisms to ensure the rotation of the rangefinder sensors at a given angle to adjust the alignment of the surface position of the curved panel in the riveting zone.

Для пояснения рассмотрим чертежи, где на:For clarification, consider the drawings, where:

фиг. 1 - представлена кинематическая схема устройства к сверлильно-клепальному автомату (СКА) для выравнивания криволинейных панелей;FIG. 1 - presents a kinematic diagram of a device for a drilling and riveting machine (SKA) for aligning curved panels;

фиг. 2 - представлена принципиальная схема устройства СКА, где:FIG. 2 - presents a schematic diagram of a SKA device, where:

1, 2, 3 - датчики-дальномеры;1, 2, 3 - rangefinder sensors;

4 - собираемая панель;4 - assembled panel;

5 - корпус верхней силовой головки СКА5 - housing of the upper power head SKA

6 - верхняя силовая головка СКА;6 - upper power head SKA;

7 - сверлильно-клепальный автомат (СКА);7 - drilling and riveting machine (SKA);

8, 9, 10 - механизм поворота датчиков-дальномеров;8, 9, 10 - the rotation mechanism of the sensors, rangefinders;

11 - цифровой аналоговый преобразователь;11 - digital analog converter;

12 - усилитель;12 - amplifier;

13 - блок управления;13 - control unit;

14 - система управления СКА;14 - SKA control system;

15, 16 - исполнительные органы выравнивания;15, 16 - executive bodies of alignment;

17 - поддерживающе-выравнивающее устройство.17 - support-leveling device.

Сверлильно-клепальный автомат для клепки криволинейных панелей содержит три датчика-дальномера 1, 2, 3 для измерения расстояния до поверхности собираемой (выравнивающей) панели 4, размещенных на корпусе 5 верхней силовой головки 6 СКА 7 с возможностью поворота относительно осей вращения с помощью механизмов поворота на фиксированный угол (α и γ) 8, 9, 10 каждого из этих датчиков (фиг. 1). В исходном положении (положение I) датчики 1-3 зафиксированы на корпусе 5 таким образом, что их оси по линиям измерений параллельны оси O1O1 верхней силовой головки 6 СКА 7 и расположены на дистанции L относительно точки пересечения этих осей с поверхностью панели 4, являющейся точкой измерения заданного настройкой расстояния l датчиками 1, 2, 3 до поверхности панели 4, образуют на ней зону клепки Ω, в виде равностороннего треугольника ADE. При этом ось O1O1 верхней силовой головки 6 СКА 7 (ось клепки) проходит через середину высоты AB=L треугольника ADE - точку С, являющуюся точкой клепки на поверхности панели 4 в горизонтальной плоскости клепки М (фиг. 2). Значения L и l являются параметрами настройки датчиков 1, 2, 3, которые через цифровой аналоговый преобразователь 11 и усилитель 12 сигнала связаны с блоком управления 13 их механизмов поворота 8-10 на угол α и γ. Одновременно эти механизмы связаны интерфейсом обратной связи с блоком управления 13, соединенным с системой управления СКА 14 исполнительными органами 15 и 16 выравнивания панели 4 поддерживающе-выравнивающего устройства 17 СКА 7 (фиг. 1). Оси измерения датчиков 2 и 3 в проекции на вертикальную плоскость 8, образуемую рядом клепки PQ и осью клепки O1O1, совпадают. При этом проекции на эту плоскость углов γ их поворотов равны углу поворота α датчика 1 в этой плоскости (фиг. 2).The drilling and riveting machine for riveting curved panels contains three range finder sensors 1, 2, 3 for measuring the distance to the surface of the assembled (leveling) panel 4 located on the housing 5 of the upper power head 6 SKA 7 with the possibility of rotation relative to the axis of rotation using rotation mechanisms at a fixed angle (α and γ) 8, 9, 10 of each of these sensors (Fig. 1). In the initial position (position I), sensors 1-3 are fixed on the housing 5 so that their axes along the measurement lines are parallel to the axis O 1 O 1 of the upper power head 6 SKA 7 and are located at a distance L relative to the intersection point of these axes with the surface of the panel 4 , which is the measuring point of the distance l set by the sensors 1, 2, 3 to the surface of the panel 4, form on it the riveting zone Ω, in the form of an equilateral triangle ADE. The axis O 1 O 1 of the upper power head 6 SKA 7 (riveting axis) passes through the middle of the height AB = L of the triangle ADE - point C, which is the riveting point on the surface of the panel 4 in the horizontal plane of riveting M (Fig. 2). The values of L and l are the settings of the sensors 1, 2, 3, which are connected through a digital analog converter 11 and a signal amplifier 12 to a control unit 13 of their rotation mechanisms 8-10 through an angle α and γ. At the same time, these mechanisms are connected by the feedback interface to the control unit 13 connected to the control system SKA 14 by the executive bodies 15 and 16 of the alignment panel 4 of the support-leveling device 17 SKA 7 (Fig. 1). The measuring axes of the sensors 2 and 3 in the projection onto the vertical plane 8, formed by the row of rivets PQ and the riveting axis O 1 O 1 , coincide. In this case, the projections on this plane of the angles γ of their turns are equal to the angle of rotation α of the sensor 1 in this plane (Fig. 2).

Сверлильно-клепальный автомат для клепки криволинейных панелей работает следующим образом.Drilling and riveting machine for riveting curved panels works as follows.

Ось O1O1 верхней силовой головки 6 устанавливается в позицию клепки, при которой она пересекает поверхность панели 4 в точке С на плоскости клепки М с одновременным выравниванием этой поверхности в зоне Ω с помощью датчиков 1, 2 и 3, расположенных в исходном положении (фиг. 1). В этом положении датчиками 1, 2, 3 измеряются расстояния до поверхности панели соответственно в точках А, Е и D, а величины измерений в виде сигналов через цифровой аналоговый преобразователь (ЦАП) 11, усилитель 12, блок управления 13 передаются в систему управления 14 выравниванием, которая подает команды на исполнительные органы выравнивания 15 и 16. При заданном настройкой равенстве параметров l, измеренных и зафиксированных датчиками 1, 2, 3, поверхность панели 4 в зоне Ω между точками измерений А, Е и D считается выровненной относительно оси клепки, а ось O1O1 верхней силовой головки 6 нормальна к ней в точке клепки С, лежащей одновременно на поверхности панели 4 и плоскости клепки с допустимой погрешностью, как правило лежащей в пределах: ±15/. Далее исполнительные органы выравнивания 15, 16 поддерживающе-выравнивающего устройства 17 производят завершение процесса выравнивания панели 4 и фиксации ее в этом положении для выполнения автоматического цикла СКА по постановке заклепки.The axis O 1 O 1 of the upper power head 6 is set to the riveting position, at which it intersects the surface of the panel 4 at point C on the riveting plane M while leveling this surface in the zone Ω using sensors 1, 2 and 3 located in the initial position ( Fig. 1). In this position, the sensors 1, 2, 3 measure the distances to the panel surface at points A, E, and D, respectively, and the measurement values in the form of signals through a digital analog converter (DAC) 11, amplifier 12, and control unit 13 are transmitted to alignment control system 14 , which gives commands to the alignment actuators 15 and 16. Given the equality of parameters l, measured and recorded by sensors 1, 2, 3, the surface of the panel 4 in the zone Ω between the measuring points A, E and D is considered to be aligned with the riveting axis, and the axis O 1 O 1 of the upper power head 6 is normal to it at the riveting point C lying simultaneously on the surface of the panel 4 and the riveting plane with an allowable error, usually lying within: ± 15 / . Next, the alignment actuators 15, 16 of the support-leveling device 17 complete the alignment process of the panel 4 and fix it in this position to perform an automatic SKA cycle for setting the rivet.

Этот широко применяемый при клепке процесс выравнивания исходя из геометрических построений предполагает, что радиус R сечения панели при дистанции между датчиками 1, 2, 3 AB=2L по ряду клепки PQ в его вертикальной плоскости клепки S с некоторым приближением можно считать постоянным в зоне Ω, а его реальное (проектное) значение не приводит к отклонению Δη оси клепки O1O1 от его допустимого значения (положение F сечения ряда клепки PQ в плоскости S на фиг. 2). Однако проектные значения радиуса кривизны в сечении панелей двойной кривизны по ряду клепки PQ в вертикальной плоскости S могут в значительной степени изменяться между точками А и В, что приводит к отклонениям Δη оси клепки O1O1, относительно нормали N к плоскости клепки М в точке клепки С выше допустимых значений (положение G сечения ряда клепки PQ в плоскости S на фиг. 2).This alignment process, which is widely used in riveting based on geometric constructions, suggests that the radius R of the panel cross section at a distance between the sensors 1, 2, 3 AB = 2L along the row of rivets PQ in its vertical riveting plane S can be considered constant in the zone Ω with some approximation, and its real (design) value does not lead to a deviation Δη of the riveting axis O 1 O 1 from its permissible value (position F of the cross section of the riveting row PQ in the plane S in Fig. 2). However, the design values of the radius of curvature in the section of the panels of double curvature along a row of rivets PQ in the vertical plane S can vary significantly between points A and B, which leads to deviations Δη of the axis of the riveting O 1 O 1 , relative to the normal N to the plane of the riveting M at the point rivets C are higher than the permissible values (position G of the section of the row of rivets PQ in the plane S in Fig. 2).

Поэтому после выполнения первого цикла выравнивания, соответствующего измеренному и зафиксированному параметру l датчиками 1, 2, 3 в их исходном положении I подается команда с блока управления 13 на включение механизмов поворота 8-10 для фиксированного поворота указанных датчиков на угол α в положение II в вертикальной плоскости S ряда клепки PQ, реализуя таким образом второй, дополнительный цикл выравнивания. В положении II производятся текущие измерения соответствующих расстояний до панели 4, причем датчиком 1 расстояние l2 и датчиками 2 и 3 расстояние l'2. Выровненное положение панели 4 соответствует следующим настроечным параметрам указанных датчиков l1. Таким образом поворотом датчиков 1, 2, 3 корректируется процесс выравнивания положения поверхности панели 4 в зоне клепки и достигается положение оси клепки O1O1 по нормали к поверхности панели 4 в точке клепки С, лежащее в установленном допуске Δηдоп (положение F ряда клепки PQ на фиг. 2). При этом точки замеров на поверхности панели 4 A', D' и Е' образуют треугольную зону A'D'E' меньшего размера, чем зона ADE.Therefore, after performing the first alignment cycle corresponding to the measured and fixed parameter l by the sensors 1, 2, 3 in their initial position I, a command is sent from the control unit 13 to turn on the rotation mechanisms 8-10 for the fixed rotation of these sensors by an angle α to position II in the vertical plane S of the riveting row PQ, thus realizing a second, additional alignment cycle. In position II, current measurements are taken of the corresponding distances to panel 4, with sensor 1, the distance l 2 and sensors 2 and 3, the distance l ' 2 . The aligned position of the panel 4 corresponds to the following tuning parameters of these sensors l 1 . Thus, by turning the sensors 1, 2, 3, the alignment process of the surface of the panel 4 in the riveting zone is corrected and the position of the riveting axis O 1 O 1 is reached normal to the surface of the panel 4 at the riveting point C, lying in the specified tolerance Δη dop (position F of the riveting row PQ in Fig. 2). Moreover, the measurement points on the surface of the panel 4 A ', D' and E 'form a triangular zone A'D'E' smaller than the zone ADE.

Расчетное значение tпр программного позиционирования при выровненной поверхности панели 4 относительно оси клепки от одной точки клепки к другой (шаг клепки) на панели определяется по формуле (патент на изобретение №2555263 от 4 июня 2015 г.):The calculated value t pr of program positioning with the aligned surface of the panel 4 relative to the riveting axis from one riveting point to another (riveting step) on the panel is determined by the formula (patent for invention No. 2555263 dated June 4, 2015):

Figure 00000001
Figure 00000001

где t* - значение шага клепки в проектной документации;where t * is the value of the riveting step in the design documentation;

a=l-m - измеренная датчиками 1, 2, 3 величина удаления плоскости клепки М, касательной к поверхности криволинейной панели в точке пересечения ее осью силовой головкой СКА и расположенной перпендикулярно упомянутой оси, от поверхности криволинейной панели в точках A, D, E соответствующих датчикам 1, 2, 3 (настроечный параметр);a = lm - measured by the sensors 1, 2, 3, the distance of the riveting plane M tangent to the surface of the curved panel at the point of intersection of its axis with the power head SKA and perpendicular to the axis, from the surface of the curved panel at points A, D, E corresponding to sensors 1 , 2, 3 (tuning parameter);

m - расстояние от датчиков до плоскости клепки - постоянная величина;m is the distance from the sensors to the riveting plane is a constant value;

L - дистанция от оси измерений датчиков 1, 2, 3 до оси силовой головки СКА (настроечный параметр).L is the distance from the measurement axis of the sensors 1, 2, 3 to the axis of the power head SKA (tuning parameter).

Таким образом, с помощью контрольных измерений расстояний l2 и l'2 до поверхности панели в точках A', D' и Е' датчиками 1, 2, 3 достигается необходимая точность выравнивания при котором l2=l'2=l1, а программирование маршрута позиционирования реализуется расчетным путем по формуле (1). При этом исключаются громоздкие операции по расчету координат точек клепки и возникающие погрешности при реализации координатного позиционирования на шаг клепки вследствие отклонений формы поверхности панели от ее теоретического (проектного) значения из-за местных деформаций этой поверхности при изготовлении, транспортировке и базировании панели 4 на технологическом оборудовании.Thus, using control measurements of the distances l 2 and l ' 2 to the panel surface at points A', D 'and E' by sensors 1, 2, 3, the necessary alignment accuracy is achieved at which l 2 = l ' 2 = l 1 , and programming of the positioning route is carried out by calculation according to the formula (1). In this case, cumbersome operations to calculate the coordinates of the riveting points and the errors that occur when implementing coordinate positioning at the riveting step due to deviations of the surface shape of the panel from its theoretical (design) value due to local deformations of this surface during manufacturing, transportation and basing of panel 4 on technological equipment are excluded .

Проверка работоспособности сверлильно-клепального автомата подтвердила его эффективность при использовании в программных режимах позиционирования на шаг клепки с одновременным выравниванием поверхности панелей двойной кривизны при их автоматической клепке на сверлильно-клепальных установках GEMCOR 5013ТТХ-128/G86 фирмы Gemcor одного из предприятий отечественной авиастроительной промышленности. Необходимо отметить, что моделирование процесса позиционирования на шаг клепки криволинейных панелей относительно оси клепки с помощью конструктивных особенностей заявляемого технического решения позволило получить эффективный заявляемый сверлильно-клепальный автомат за счет повышения точности выравнивания панели при позиционировании оси силовой головки в зоне клепки. При этом отклонение оси клепки Δη от нормали к поверхности собираемых панелей в точке клепки уменьшается в 1,6-2,5 раза по сравнению с известными аналогами, что позволяет расширить номенклатуру собираемых панелей для автоматической клепки и повысить качество и производительность их клепки в целом.The performance check of the drilling and riveting machine confirmed its effectiveness when used in programmed positioning modes per riveting step with the simultaneous leveling of the surface of double curvature panels when they are automatically riveted on GEMCOR 5013ТТХ-128 / G86 drilling and riveting machines from one of the enterprises of the domestic aircraft manufacturing industry. It should be noted that the modeling of the positioning process for the riveting step of curvilinear panels relative to the axis of the riveting using the design features of the claimed technical solution made it possible to obtain the effective inventive drilling and riveting machine by increasing the accuracy of alignment of the panel when positioning the axis of the power head in the riveting area. In this case, the deviation of the riveting axis Δη from the normal to the surface of the assembled panels at the riveting point decreases by 1.6-2.5 times in comparison with the known analogues, which allows expanding the range of assembled panels for automatic riveting and improving the quality and performance of their riveting as a whole.

Claims (1)

Сверлильно-клепальный автомат для клепки криволинейных панелей, содержащий верхнюю силовую головку, поддерживающе-выравнивающее устройство для криволинейной панели, выполненное с исполнительными органами, систему управления и три датчика-дальномера для измерения расстояния до поверхности криволинейной панели, смонтированные на корпусе верхней силовой головки с расположением их осей по линии измерения параллельно оси верхней силовой головки и с образованием точками пересечения упомянутых осей датчиков-дальномеров с поверхностью криволинейной панели зоны клепки в виде равностороннего треугольника, в середине высоты которого расположена точка клепки из ряда клепки, через которую перпендикулярно поверхности криволинейной панели проходит ось клепки, совпадающая с осью верхней силовой головки, отличающийся тем, что датчики-дальномеры выполнены с возможностью синхронного поворота на заданный угол в вертикальной плоскости, проходящей через ряд клепки, при этом автомат снабжен механизмами синхронного поворота датчиков-дальномеров, блоком управления упомянутыми механизмами синхронного поворота, усилителем сигналов и цифровым аналоговым преобразователем, датчики-дальномеры выполнены с возможностью одновременного измерения расстояния до поверхности криволинейной панели и передачи измеренных значений через цифровой аналоговый преобразователь, усилитель и блок управления механизмами синхронного поворота датчиков-дальномеров в систему управления для подачи команды на исполнительные органы поддерживающе-выравнивающего устройства, а блок управления механизмами синхронного поворота датчиков-дальномеров связан интерфейсом обратной связи с упомянутыми механизмами поворота для обеспечения поворота датчиков-дальномеров на заданный угол для корректировки выравнивания положения поверхности криволинейной панели в зоне клепки. A drilling and riveting machine for riveting curved panels containing an upper power head, a support-leveling device for a curved panel made with actuators, a control system and three range finders for measuring the distance to the surface of a curved panel mounted on the upper power head housing with an arrangement their axes along the measurement line parallel to the axis of the upper power head and with the formation of points of intersection of the mentioned axes of the rangefinder sensors with the surface a riveted panel of the riveting zone in the form of an equilateral triangle, in the middle of which there is a riveting point from a series of rivets through which the riveting axis passes, perpendicular to the surface of the curved panel, coinciding with the axis of the upper power head, characterized in that the range finder sensors are capable of synchronous rotation by a given angle in a vertical plane passing through a series of rivets, while the machine is equipped with mechanisms for synchronous rotation of the rangefinder sensors, the control unit mentioned by synchronization rotation anisms, a signal amplifier and a digital analog converter, rangefinder sensors are capable of simultaneously measuring the distance to the surface of a curved panel and transmitting the measured values through a digital analog converter, an amplifier, and a control unit for synchronously turning the rangefinder sensors to the control system to send a command to the executive bodies of the support-leveling device, and the control unit for the synchronous rotation of the sensors the range finder is connected by a feedback interface with the said rotation mechanisms to ensure that the range finder sensors rotate by a given angle to adjust the alignment of the surface of the curved panel in the riveting area.
RU2015148076A 2015-11-09 2015-11-09 Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels RU2626520C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148076A RU2626520C2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148076A RU2626520C2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015148076A RU2015148076A (en) 2017-05-11
RU2626520C2 true RU2626520C2 (en) 2017-07-28

Family

ID=58715350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148076A RU2626520C2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626520C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117282909B (en) * 2023-11-22 2024-02-09 成都航空职业技术学院 Intelligent riveting control system and intelligent riveting method based on man-machine cooperation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU316304A1 (en) * 1969-04-22 1976-06-25 Новосибирский Авиационный Завод Им. В.П.Чкалова Device for aligning double curvature panels
RU2027574C1 (en) * 1991-04-01 1995-01-27 Скуратов Виктор Иванович Device for automatic straightening of curvilinear panels on riveting and welding equipment
US5778505A (en) * 1994-10-04 1998-07-14 Gemcor Engineering Corporation Apparatus for fastening a semi-cylindrical workpiece
WO1999037429A1 (en) * 1998-01-27 1999-07-29 General Electro Mechanical Corporation Apparatus and method for positioning tooling
RU2555263C1 (en) * 2014-01-09 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ) Method of riveting of curvilinear panels at drilling-riveting machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU316304A1 (en) * 1969-04-22 1976-06-25 Новосибирский Авиационный Завод Им. В.П.Чкалова Device for aligning double curvature panels
RU2027574C1 (en) * 1991-04-01 1995-01-27 Скуратов Виктор Иванович Device for automatic straightening of curvilinear panels on riveting and welding equipment
US5778505A (en) * 1994-10-04 1998-07-14 Gemcor Engineering Corporation Apparatus for fastening a semi-cylindrical workpiece
WO1999037429A1 (en) * 1998-01-27 1999-07-29 General Electro Mechanical Corporation Apparatus and method for positioning tooling
RU2555263C1 (en) * 2014-01-09 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ) Method of riveting of curvilinear panels at drilling-riveting machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015148076A (en) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108406092B (en) A kind of vibration mirror scanning laser processing of coaxial real-time detection
CN103900489B (en) A kind of line laser scanning three-dimensional contour measuring method and device
CN102941410B (en) Calibration method of spot scanning galvanometer of three-dimensional measuring system
US9302392B2 (en) Method and device for controlling mechanical articulated arm
JPS6396504A (en) Method and device of industrial robot for calibrating sensor
CN103307977A (en) Field measuring device, system and method of inner wall size of large rotary workpiece
CN103307984A (en) Laser measuring device, laser measuring system and laser measuring method for adjustable paddle blade
CN109000127A (en) A kind of instrument and equipment self-level(l)ing device and its method
CN110360957A (en) A kind of H profile steel structure hot procedure angular distortion measurement method
JP6441154B2 (en) Measuring method using total station and control device for total station
US20200300225A1 (en) Measuring system for measuring a surface of a rotor blade of a wind turbine
WO2016070329A1 (en) Method for determining angular positions of multiple compressor guide vanes
CN107957234A (en) A kind of method and device for measuring normal vector of arbitrary point of free-form surface
CN203003603U (en) High-precision automatic leveling horizontal base
RU2626520C2 (en) Drilling-riveting machine for riveting of curvilinear panels
CN106052654A (en) Automatic centering total station base apparatus
DE112015004528T5 (en) Form measuring device and shape measuring method
CN113910444B (en) Segment beam stub method prefabricating method capable of automatically adjusting matching trolley
JP6735735B2 (en) A coordinate measuring method and apparatus for inspecting a workpiece, the method comprising generating a measurement correction value using a reference shape known not to substantially deviate from an ideal form, Coordinate measuring method and apparatus for inspecting a workpiece
WO2021027915A1 (en) Connecting rod rotary table and decoupling control method thereof
CN103245293A (en) Device and method for scanning and measuring appearance of internal gear by using laser rotating mirror
CN108016039A (en) A kind of nozzle automatic distance-adjusting 3D printer
KR20160136136A (en) Method of correcting spindle positions of head attachments for machining tools and machining tool in which spindle positions of head attachments are automatically corrected based on installation errors
RU2555263C1 (en) Method of riveting of curvilinear panels at drilling-riveting machine
CN110146014A (en) A kind of measuring head structure and measurement method measuring inner circle hole data

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181110