專利名稱：一種自動制孔的壓緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬機械設計與制造技術領域，涉及ー種壓緊裝置，具體地說，涉及一種用于飛機小尺寸蒙皮、壁板類部件部件的自動制孔的壓緊裝置。
背景技術：
在航空制造領域中，自動制孔技術作為飛機裝配生產的ー項重要工作，直接影響產品的連接質量及可靠性。自動制孔技術主要應用對象為疊層材料，所謂疊層材料，即多層材料的堆疊，如蒙皮、長桁、肋間常常需要堆疊在一起后制通孔后進行鉚接。由于鉆孔過程中，不同層材料間產生粗糙的毛刺，即雜亂的螺旋碎屑，因此在末端執行器鉆孔前，需要壓緊裝置與被加工部件接觸并施加一定的壓緊力，消除疊層材料層與層間的間隙，防止毛刺進入。
在專利CN101417348A中公開的“鉆孔末端執行器”，和在專利CN102303261A及102513580A中描述的“ー種自動鉆鉚末端執行器壓カ腳的自適應微調裝置”及“能減小飛機裝配制孔時夾層毛刺的裝置及方法”中提出的幾種末端執行器壓緊裝置，在實際應用中工作穩定可靠，帶有獨立的進給控制機構，適用于大型飛機蒙皮、壁板類部件的壓緊，但針對飛機小尺寸蒙皮、壁板類部件則存在以下不足I)結構復雜，體積和重量均較大，不便于掛載到小型末端執行器上；2)由于某些小尺寸蒙皮、壁板類部件曲率較大，如前緣襟翼、整流罩等，導致壓緊時壓力作用面較小，局部壓強較大，加之法矢偏差易造成部件局部變形，壓カ卸載后部件回彈造成層疊材料孔軸線不同心，影響制孔質量。
發明內容
為避免現有技術存在的不足，克服其結構復雜，體積重量較大，對于曲率較大的零部件壓力作用面較小，影響制孔質量。本發明提出一種適用于飛機小尺寸蒙皮、壁板類部件的自動制孔的壓緊裝置。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是包括固定套、套管、心軸、壓カ彈簧、限位螺母、壓カ頭、限位開關、安裝環，固定套對稱安裝在動カ頭缸體外壁上；兩根套管的一端分別位于固定套安裝孔內，與固定套安裝孔配合連接，限位開關位于套管內中間部位通過安裝環固定；壓力彈簧固定在套管的另一端端面上，心軸穿過套管和壓カ彈簧，壓カ彈簧另一端通過套在心軸上的擋片與限位螺母固定；心軸通過固定螺母與壓カ頭固連。所述固定套為半圓環形，兩端各有一帶孔凸耳，半圓環外側中間部位有突出的方形柱體，柱體設有安裝孔，靠近安裝孔底部的孔壁上有引線孔。所述套管為空心圓管結構，末端呈圓孔狀，圓孔的直徑小于套管內徑，靠近末端的套管壁上設有壓力平衡孔。所述壓カ頭為圓錐形凸臺，凸臺中心有導孔，凸臺兩側連接段端部有螺孔，連接段與凸臺間設有加強肋，橡膠墊片與壓カ頭下端面膠接。
有益效果本發明自動制孔的壓緊裝置，采用簡單的彈簧結構，通過限位開關控制彈簧的最大壓縮量；針對飛機小尺寸蒙皮、壁板類部件的壓緊，與采用氣缸或導軌絲杠及壓カ傳感器結構的大型壓カ腳相比，結構簡單可靠，壓緊力與壓緊行程均易于控制，可保證疊層材料間緊密貼合。壓緊安全可靠，限位開關的設置防止壓緊カ過大影響產品外形精度，壓カ頭裝有橡膠保護墊，使壓カ頭可在小范圍內自動調節，壓緊時起到緩沖作用，避免剛性壓力腳壓緊過程中對エ件造成的壓傷、劃傷；壓緊裝置具有體積小重量輕，成本低，更易與自動鉆孔設備集成，適用于壓緊カ不超過15kg的工作環境。
下面結合附圖和實施方式對本發明ー種自動制孔的壓緊裝置作進ー步詳細說明。圖I為本發明自動制孔的壓緊裝置示意圖。
圖2為本發明自動制孔的壓緊裝置的局部剖視圖。圖3為自動制孔的壓緊裝置配合動カ頭與連接座的組合示意圖。圖4為工作狀態示意圖。圖中I.固定套2.套管3.心軸4.壓カ彈簧5.擋片6.限位螺母7.固定螺母8.橡膠墊片9.壓カ頭10.導孔11.限位螺釘12.連接螺栓13.限位開關14.安裝環15.引線孔
16.安裝孔17.壓カ平衡孔18.螺釘孔19.加強肋20.連接座21.動カ頭22.エ件23.多關節式機械臂。
具體實施例方式本實施例是ー種自動制孔的壓緊裝置，用于飛機小尺寸蒙皮、壁板類部件的自動制孔的壓紫。參閱圖I、圖2，本發明自動制孔的壓緊裝置由固定組件、連接及導向組件、直接作用組件和限位組件四部分組成；包括固定套I、套管2、心軸3、壓カ彈簧4、擋片5、限位螺母6、固定螺母7、橡膠墊片8、壓カ頭9、導孔10、限位螺釘11、連接螺栓12、限位開關13、安裝環14、引線孔15、安裝孔16、壓カ平衡孔17、螺釘孔18、加強肋19 ；本實施例中壓緊裝置的組合安裝，固定端為上，壓カ作用端為下，自上而下安裝；固定套I為半圓環形，兩端各有ー凸耳，每個凸耳上有一螺栓孔，半圓環外側中間部位有突出的方形柱體，中間有圓柱形安裝孔16，靠近孔底處的孔壁上有引線孔15 ;固定套I對稱安裝在動カ頭缸體外壁上；壓カ彈簧4固定在套管2的另一端端面上，心軸3穿過套管2和壓カ彈簧4，壓カ彈簧4另一端通過套在心軸3上的擋片5與限位螺母6固定；心軸3通過固定螺母7與壓カ頭9固連。安裝吋，兩個固定套I對稱安裝在動カ頭缸體外壁上，通過兩組連接螺栓12固定。套管2為空心圓管結構，末端呈圓孔狀，圓孔的直徑小于套管內徑，靠近末端的套管2壁上設置有壓カ平衡孔。兩根套管2的一端分別位于固定套I安裝孔內，且與固定套I安裝孔配合連接，限位開關13位于套管2內中間部位通過安裝環14固定；安裝時兩個套管2分別插入固定套I的安裝孔16中，兩個套管2安裝部位的深度相同，通過限位螺釘11壓緊限位，防止套管2在安裝孔16中沿軸向滑動。在套管2中，限位開關13為圓柱形觸發式開關，觸發點在開關下端，上端接有輸入輸出導線，穿過引線孔15同控制系統相連。安裝環14為橡膠圓環，其外徑比套管2的內徑大2mm，安裝時卡在限位開關13頂部的圓柱形凸臺上隨后一同壓入到套管2的內壁上，用于提供摩擦カ將限位開關13固定在套管2的內壁上。其固定位置由壓緊行程即心軸3的上端面與限位開關13的下端觸發點的距離決定，此處設定為10mm。在套管2外壁下端靠近底面處設有壓カ平衡孔17，直徑在I. 5 2mm左右，能保持套管2內外的氣壓平衡，便于心軸3在套管2中順利滑動，同時也起到注油孔的作用。心軸3為圓柱體，上端部有一臺階段，用于導向滑動及限位；下部有螺紋段。安裝時，心軸3的下端以間隙配合方式從套管2的上端插入套管2中，潤滑后可在其中自由滑動。壓カ彈簧4 一端固定在套管2的下端面上，另一端通過套在心軸3上的擋片5與限位螺母6固定，井根據實際需要使用限位螺母6調節壓力彈簧預緊カ的大小。 壓カ頭9為圓錐形凸臺結構，凸臺中心有導孔10，用于引孔和排屑，導入端帶有倒角，便于鉆頭插入。凸臺兩側連接段端部有螺釘孔18，連接段與凸臺間設有加強肋19以提高壓カ頭的剛度。安裝時心軸3的下端與螺母7和螺釘孔18連接、調整位置并鎖紫。橡膠墊片8與壓カ頭9下端面膠接在一起，用于緩沖保護エ件，磨損后可快速更換。參照附圖3，以SFB型風動式自進給動カ頭為例，安裝吋，自動制孔的壓緊裝置套在動カ頭21的氣缸外壁上，其間需加墊片調節，使壓カ腳軸線與動カ頭21的主軸軸線重合。壓カ腳的上端面緊貼連接座20的下端面，限制了壓カ腳在壓緊過程中相對于動カ頭21的徑向滑動。參見圖4，本實施例的工作步驟為步驟I:采用Μ0Τ0ΜΑΝ公司MH50型六坐標機械臂23掛載SFB型風動式動カ頭21作為自動鉆孔平臺，將自動制孔的壓緊裝置固定安裝在動カ頭21上。系統啟動后，壓カ腳隨六坐標機械臂23末端運動至指定鉆孔位置，使鉆頭對準待加工件22上某一待鉆孔點，并且使壓力腳的橡膠墊片8距離エ件表面2 3 cm左右；步驟2:六坐標機械臂23帶動壓力腳沿待鉆孔的法矢方向下降，壓カ腳首先與エ件22表面接觸，隨著繼續下壓，壓緊カ逐漸増大，直至心軸3觸碰限位開關13，到達預定壓緊カ后向控制系統發出脈沖信號使六坐標機械臂23停止下壓；步驟3:動カ頭21的主軸開始工作，鉆頭從壓カ頭9中的導孔10中伸出，鉆削エ件22后退回至原位。步驟4:六坐標機械臂23帶動壓カ腳抬起，返回至原位，制孔結束。
權利要求
1.一種自動制孔的壓緊裝置，其特征在于包括固定套、套管、心軸、壓力彈簧、限位螺母、壓力頭、限位開關、安裝環， 固定套對稱安裝在動力頭缸體外壁上；兩根套管的一端分別位于固定套安裝孔內，與固定套安裝孔配合連接，限位開關位于套管內中間部位通過安裝環固定；壓力彈簧固定在套管的另一端端面上，心軸穿過套管和壓力彈簧，壓力彈簧另一端通過套在心軸上的擋片與限位螺母固定；心軸通過固定螺母與壓力頭固連。
2.根據權利要求I所述的自動制孔的壓緊裝置，其特征在于所述固定套為半圓環形，兩端各有一帶孔凸耳，半圓環外側中間部位有突出的方形柱體，柱體設有安裝孔，靠近安裝孔底部的孔壁上有引線孔。
3.根據權利要求I所述的自動制孔的壓緊裝置，其特征在于所述套管為空心圓管結構，末端呈圓孔狀，圓孔的直徑小于套管內徑，靠近末端的套管壁上設有壓力平衡孔。
4.根據權利要求I所述的自動制孔的壓緊裝置，其特征在于所述壓力頭為圓錐形凸臺，凸臺中心有導孔，凸臺兩側連接段端部有螺孔，連接段與凸臺間設有加強肋，橡膠墊片與壓力頭下端面膠接。
全文摘要
本發明公開了一種自動制孔的壓緊裝置，采用兩個固定套對稱安裝，套管的一端分別位于固定套安裝孔內，限位開關通過安裝環固定在套管內中間部位，壓力彈簧固定在套管另一端端面上，心軸穿過套管和壓力彈簧，壓力彈簧另一端通過心軸上的擋片與限位螺母固定；心軸通過固定螺母與壓力頭固連。采用彈簧結構，通過限位開關控制彈簧的最大壓縮量；針對飛機小尺寸蒙皮、壁板類部件的壓緊，壓緊力與壓緊行程易于控制，可保證疊層材料間緊密貼合，壓緊安全可靠，限位開關的設置防止壓緊力過大影響產品外形精度，壓力頭部有橡膠保護墊起到緩沖作用；壓緊裝置結構簡單可靠，體積小重量輕，成本低，更易于與自動鉆孔設備集成工作。
文檔編號B23B47/00GK102814529SQ201210305688
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者余劍峰, 張 杰, 辛博, 肖鴻, 徐佳加, 唐文斌 申請人:西北工業大學