一種錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于工藝裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁鉚接是一種新的工藝方法，在航空航天飛行器制造加工領(lǐng)域已得到應(yīng)用。電磁鉚接一般分為手工鉚接和自動化鉚接兩種方式。手工鉚接設(shè)備簡單，操作靈活方便，經(jīng)濟(jì)成本低，目前是國內(nèi)航空航天制造領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的鉚接方式，缺點(diǎn)是鉚接質(zhì)量一致性差，勞動強(qiáng)度大;對于曲面結(jié)構(gòu)的鉚接，手工鉚接難以保證鉚模軸線垂直于工件表面，鉚接時(shí)容易損傷工件。自動化鉚接具有鉚接質(zhì)量一致性高，勞動強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外航空航天飛行器制造領(lǐng)域已得到應(yīng)用。但自動化鉚接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，設(shè)備昂貴，占地面積大，在工程實(shí)際中的應(yīng)用受到較大限制。
[0003]發(fā)明專利201210007820.4中公開了一種懸掛手持式電磁鉚槍弩式旋轉(zhuǎn)托架，其以電磁鉚槍為鉚接工具，通過控制放電電壓控制鉚接力，一定程度上保證了鉚接一致性;利用彈簧平衡器克服電磁鉚槍重力，降低勞動強(qiáng)度;利用水平泡保證鉚模法線和鐓頭端表面垂直度，一定程度上避免了鐓頭鉚接偏移。但在工程實(shí)際中，需要兩名操作人員同時(shí)手工鉚接，一人頂住釘頭端，另一人對鐓頭端實(shí)施鉚接，人力成本高，勞動強(qiáng)度較大，其鉚接后坐力對操作人員有不良影響。由于該發(fā)明采用手工鉚接方式，在曲面結(jié)構(gòu)鉚接過程中鉚模與鐓頭端表面不容易保證垂直，鐓頭易發(fā)生偏移；同時(shí)單次鉚接頂持力不同，導(dǎo)致鐓頭成形尺寸不同，鉚接一致性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的手工鉚接勞動強(qiáng)度大，錐形殼體類結(jié)構(gòu)件鉚接次品率高，以及鉚接質(zhì)量一致性差的問題，本發(fā)明提出一種錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括型架聯(lián)動組件、鉚槍組件、頂把組件，所述型架聯(lián)動組件包括轉(zhuǎn)臺、第一支座、第一支撐塊、第一擋塊、第一導(dǎo)軌、第一鋼絲繩、第一移動軸承板、第一立柱、第二支撐塊、第一平衡氣缸、第一固定軸承板、固定塊、第一連桿、卡扣、聯(lián)動框、連接扣、第二連桿、第二平衡氣缸、第二固定軸承板、第三支撐塊、第二立柱、第二移動軸承板、第二鋼絲繩、第二導(dǎo)軌、第二擋塊、第四支撐塊、第二支座、快速夾具，所述轉(zhuǎn)臺為圓錐臺形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺中心有圓通孔，轉(zhuǎn)臺上表面依圓心向圓錐臺邊緣均布多條T型槽，快速夾具安裝在T型槽內(nèi)，沿T型槽滑動;第一立柱和第二立柱分別與第一支座和第二支座固連，第一立柱軸心與轉(zhuǎn)臺軸線重合，第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌分別固定在第一立柱和第二立柱前側(cè)，且第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌對稱平行安裝，第一移動軸承板和第二移動軸承板通過滑塊分別與第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌配合連接，第一固定軸承板和第二固定軸承板分別固定在第一立柱和第二立柱頂部，第一固定軸承板與第一移動軸承板的軸承孔同軸，第二固定軸承板與第二移動軸承板的軸承孔同軸，且軸線方向與立柱導(dǎo)軌方向一致;第一連桿上端部與聯(lián)動框一端通過卡扣固連，第二連桿上端與聯(lián)動框另一端通過連接扣連接，多個(gè)固定塊固定連接在聯(lián)動框上，第一連桿下端穿過第一固定式軸承板與第一移動軸承板的軸承內(nèi)孔，第二連桿下端穿過第二固定軸承板與第二移動軸承板的軸承內(nèi)孔，第一連桿下端和第二連桿下端分別與頂把連接塊、鉚槍連接塊連接;第一平衡氣缸位于第一立柱外側(cè)與第二支撐塊固連，第一平衡氣缸活塞桿伸出端與第一移動軸承板連接，第一鋼絲繩穿過第一移動軸承板上滑輪與第一支撐塊、頂把連接塊連接，第一擋塊固定在第一立柱外側(cè)，位于第一支撐塊上方，第一擋塊用來限制頂把組件的下行位置;第二平衡氣缸位于第二立柱外側(cè)與第三支撐塊固連，第二平衡氣缸活塞桿伸出端與第二移動軸承板連接，第二鋼絲繩穿過第二移動軸承板上滑輪與第四支撐塊、鉚槍連接塊連接，第二擋塊固定在第二立柱外側(cè)，位于第四支撐塊上方，第二擋塊用來限制鉚槍組件的下行位置;型架聯(lián)動組件實(shí)現(xiàn)電磁鉚槍與頂把沿立柱導(dǎo)軌方向同步移動；
[0006]所述頂把組件包括頂把頂持氣缸、第一連接板、頂把緩沖器、頂把夾緊板、頂把長板、頂把夾緊氣缸、頂把導(dǎo)軌、頂把連接塊、第一滑塊、頂把固定板、頂把旋轉(zhuǎn)裝置、頂把夾具、頂把，頂把通過頂把夾具與頂把導(dǎo)軌配合連接，頂把導(dǎo)軌固定在頂把長板上，頂把夾緊氣缸與頂把長板固連，頂把夾緊氣缸的外伸鉤板通過頂把長板上的圓孔固定在頂把夾緊板上，頂把夾緊板與頂把夾具連接，頂把緩沖器與頂把夾緊板連接，頂把緩沖器沖擊頭與頂把夾具面接觸，頂把頂持氣缸通過第一連接板固定在頂把長板上，頂把頂持氣缸活塞桿與頂把夾具連接，頂把頂持氣缸控制頂把沿頂把導(dǎo)軌方向移動定位，頂把旋轉(zhuǎn)裝置端面法蘭盤與頂把固定板固連，頂把連接塊固定在頂把固定板上，頂把固定板通過第一滑塊與第一導(dǎo)軌配合連接，實(shí)現(xiàn)頂把組件沿第一導(dǎo)軌移動；
[0007]所述鉚槍組件包括鉚槍夾具、電磁鉚槍、鉚槍長板、鉚槍導(dǎo)軌、鉚槍旋轉(zhuǎn)裝置、鉚槍固定板、第二滑塊、鉚槍連接塊、鉚槍夾緊氣缸、鉚槍夾緊板、鉚槍緩沖器、第二連接板、鉚槍頂持氣缸，電磁鉚槍通過鉚槍夾具與固定在鉚槍長板上的鉚槍導(dǎo)軌配合連接，鉚槍夾緊氣缸與鉚槍長板固連，鉚槍夾緊氣缸的外伸鉤板通過鉚槍長板上的圓孔固定在鉚槍夾緊板上，鉚槍夾緊板與鉚槍夾具連接，鉚槍緩沖器與鉚槍夾緊板連接，鉚槍緩沖器沖擊頭與鉚槍夾具面接觸，鉚槍頂持氣缸通過第二連接板固定在鉚槍長板上，鉚槍頂持氣缸活塞桿與鉚槍夾具連接，鉚槍頂持氣缸控制電磁鉚槍沿鉚槍導(dǎo)軌方向移動定位，鉚槍旋轉(zhuǎn)裝置端面法蘭盤與鉚槍固定板固連，鉚槍連接塊固定在鉚槍固定板上，鉚槍固定板通過第二滑塊與第二導(dǎo)軌配合連接，實(shí)現(xiàn)鉚槍組件沿第二導(dǎo)軌移動;頂把旋轉(zhuǎn)裝置和鉚槍旋轉(zhuǎn)裝置分別固定在頂把長板上和鉚槍長板上，通過頂把旋轉(zhuǎn)裝置與鉚槍旋轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)電磁鉚槍與頂把在鉚接平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)定位，且鉚模法線與錐形工件表面垂直，實(shí)現(xiàn)錐形殼體類結(jié)構(gòu)件曲面法向定位。
[0008]聯(lián)動框與第一立柱、第二立柱采用高強(qiáng)度鋁合金型材。
[0009]所述鉚槍頂持氣缸頂持力設(shè)定值大于所述頂把頂持氣缸頂持力設(shè)定值。
[0010]有益效果
[0011]本發(fā)明提出的一種錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)，通過立柱導(dǎo)軌、鉚槍導(dǎo)軌與頂把導(dǎo)軌導(dǎo)向作用，保證電磁鉚槍與頂把的導(dǎo)向運(yùn)動;通過型架聯(lián)動組件保證電磁鉚槍與頂把沿立柱導(dǎo)軌方向運(yùn)動同步性，降低了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)鉚接系統(tǒng)單人化操作；較手工鉚接操作節(jié)約人力50%，較自動化鉚接系統(tǒng)節(jié)約成本90%。電磁鉚接系統(tǒng)通過頂把旋轉(zhuǎn)裝置與鉚槍旋轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)電磁鉚槍與頂把在鉚接平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)定位，且鉚模法線與錐形工件表面垂直，實(shí)現(xiàn)錐形殼體類結(jié)構(gòu)件曲面法向定位，定位絕對誤差小于1mm。同時(shí)頂持氣缸提供穩(wěn)定的單次鉚接頂持力，提高了鉚接一致性，鉚接合格率較同類手工鉚接提高約90%。鉚槍組件與頂把組件利用緩沖器與頂持氣缸組成雙重減震結(jié)構(gòu)，同時(shí)進(jìn)行鉚接減震，消除后坐力對操作人員的不良影響，有效地降低勞動強(qiáng)度和工作量，改善了工作環(huán)境。利用平衡氣缸平衡鉚槍組件、頂把組件和型架聯(lián)動組件重力；利用頂持氣缸為電磁鉚槍與頂把提供鉚接頂持力，通過保持頂持氣缸氣壓值恒定保證單次鉚接頂持力相同，提高鉚接質(zhì)量一致性。在鉚接過程中，電磁鉚槍與頂把通過各自的旋轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)俯仰角度的調(diào)整，定位精度高，實(shí)現(xiàn)錐形工件鉚接過程中錐面法向定位，提高了錐形殼體類工件的鉚接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明一種錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]圖1為本發(fā)明錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)軸側(cè)圖。
[0014]圖2為本發(fā)明錐形殼體類結(jié)構(gòu)件半自動電磁鉚接系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的型架聯(lián)動組件示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明的頂把組件示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明的鉚槍組件示意圖。
[0018]圖6為錐形工件示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1.轉(zhuǎn)臺2.第一支座3.第一支撐塊4.第一擋塊5.第一導(dǎo)軌6.第一鋼絲繩7.第一移動軸承板8.第一立柱9.第二支撐塊10.第一平衡氣缸11.第一固定軸承板12.固定塊13.第一連桿14.卡扣15.聯(lián)動框16.連接扣17.第二連桿18.第二平衡氣缸19.第二固定軸承板20.第三支撐塊21.第二立柱22.第二移動軸承板23.第二鋼絲繩24.第二導(dǎo)軌25.第二擋塊26.第四支撐塊27.第二支座28.快速夾具29.頂把頂持