专利名称：一种复合铆接单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合铆接单元。
背景技术：
自动钻铆技术是集机械、电气、液压、气动、自动控制为一体的当今世界机械连接的先进技术之一。采用全自动钻铆接技术可大大提高飞机结构抗疲劳性能，减少操作人员数量，延长飞机的寿命。对我国航空制造领域来说，自动钻铆技术还属于高新技术，国内设计能力薄弱，技术开发投入不足，目前，仅有成飞、西飞、沈飞等几家航空制造公司拥有开发、应用该技术的实力，而且在装配生产中也只是部分应用，使用面还不是很广泛，铆接结构的机铆率仅为10 %。在连接件数量繁多的飞机装配中完成这些工作，需要大量的劳动量，特别是铆接用传统的捶击方法来完成铆接，直接危害铆接工人的健康。而手工铆接由于受工人熟练程度和体力等因素的限制，难以保证稳定的高质量连接，严重影响产品的装配性能和使用寿命。从国内的需求出发，尽快着手进行自动钻铆技术的开发、研制、创新，使自动钻铆技术其适合于我国航空制造业的应用环境，适应航空企业对自动钻铆系统功能和性能进一步的要求。
发明内容本实用新型的目的在于提供了一种复合铆接单元，该铆接单元结构简单、效率高、 响应速度快、自动化程度高、应用范围更广的复合钻铆单元。本实用新型是这样来实现的，它包括分度蜗轮蜗杆、分度单元支架、分度盘、刀盘， 其特征是分度单元支架内分度盘的一端部配合连接分度蜗轮蜗杆，分度盘的另一端连接刀盘，在刀盘上均勻分布有钻孔模块和压铆模块，所述的钻孔模块包括钻头、压筒、弹簧、电机支架、钻孔电机、导杆、丝杆，丝杆与电机支架组成丝杆螺母副，电机支架上连有钻孔电机， 丝杆与平行的导杆之间从上至下依次连接电机支架、弹簧套筒、挡块和压筒，所述压筒内连接钻头，钻头通过联轴器和传动轴连接钻孔电机。钻孔是铆接作业的第一步，钻孔模块主要包括复合钻头、压筒、弹簧、电机支架、电机、导杆、丝杆等部件；复合钻头与普通钻头在结构上有所不同，它包含钻孔刃和锪窝刃两部分，同时为了防止锪窝过量，在其刃部设置了限位台阶。在钻孔过程中需要夹紧零件。因此钻孔模块中除了钻孔、锪窝外还设计了压紧机构和伸缩机构。分度装置采用蜗轮蜗杆来实现分度运动，钻铆单元共配置了四个钻孔模块和一个压铆模块，因此分度装置的分度角度为2^75。本实用新型的优点是1、将通常一个铆接循环所需要的钻孔、锪窝、送钉、铆接四道工序进行合并，使钻孔、锪窝工序在同一单元模块中完成，同时，对送钉和压铆单元模块也合并为由一个机构模块来完成；，因此将通常铆接工序简化为钻孔、压铆两个模块就可以完成钻铆工作。这种设计理念，有利于减少作业时间，减少装配误差，节约工时，提高装配效率；2、工序简化后的复合钻铆单元结构简单，自动化程度高，有利于减少劳动力，节约生产成本；3、复合钻铆单元可作为自动机械的末端执行器，具有良好的互换性，可用于其他行业的装配连接中。
图1为钻铆单元总体结构图。图2为刀盘结构图。图3为钻孔单元总图。图4为是复合钻头。图5为压铆单元总图。图6为分度装置总图。图1中标号名称1-分度蜗轮蜗杆，2-分度单元支架，3-分度盘，4-刀盘。图2中标号名称5-刀头，6-钻孔模块，7-压铆模块，8-铆钉滑槽。图3中标号名称9-钻孔电机，10-电机支架，11-弹簧套筒，12-弹簧，13-导杆， 14-压筒，15-钻头，16-挡块，17-丝杆。图4中标号名称18-钻孔电机，19-电机支架，20-传动轴，21-联轴器，22-钻头。图5中标号名称23-1号丝杆，24-压铆杆支架，25-2号丝杆，26-铆钉滑槽，27-压筒。图6中标号名称28-电机，29-电机支架，30-联轴器，31-蜗杆，32-轴承套筒， 33-刀筒，34-蜗轮，35-支架。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型是这样来实现的，分度单元支架2内分度盘3 的一端部配合连接分度蜗轮蜗杆1，分度盘3的另一端通过刀头5连接刀盘4，在刀盘4上均勻分布有钻孔模块6和压铆模块7，所述的钻孔模块6包括钻头15、压筒14、弹簧12、电机支架10、钻孔电机9、导杆13、丝杆17，丝杆17与电机支架10组成丝杆螺母副，电机支架 10上连有钻孔电机9，丝杆17与平行的导杆13之间从上至下依次连接电机支架10、弹簧套筒11、挡块16和压筒14，所述压筒14内连接钻头15，钻头15通过联轴器21和传动轴20 连接钻孔电机9。压铆模块7主要由压铆杆支架对、压筒27、铆钉滑槽沈和两根丝杆23组成，可分为夹紧机构、送钉机构和压铆机构；设计过程中将送钉机构与压铆机构合并到一起，节省空间，结构紧凑。在压铆作业中，首先丝杆23在独立进给电机驱动下转动，通过丝杆螺母副推动压筒进给，夹紧零件；然后铆钉沿滑槽26滑下，并从压筒27上的铆钉入口进入压筒，在压筒的导向作用下顺利滑入铆钉孔中，再由另一根丝杆带动压铆杆支架进给，从而完成整个压铆动作。如图4所示，电机支架19上设有钻孔电机18，钻孔电机18通过传动轴20和联轴器21连接钻头22。复合钻铆单元将通常一个铆接循环所需要的钻孔、锪窝、送钉、铆接四道工序简化为钻孔、压铆两个模块完成钻铆工作，具体实施过程如下[0026]1、总体运动描述在工作中首先把钻铆单元以准确的姿态移动到铆接点，然后通过分度盘3来选择所需的钻孔单元模块，钻头15从从刀盘伸出进行钻孔，并在完成工作后收缩回刀盘4。此时分度装置再次转动一定角度将压铆单元对准刚才所钻的铆钉孔，铆接单元从刀盘4中伸出，完成送钉、压铆后收缩回刀盘，从而完成一个铆接循环。2、钻孔动作钻孔单元包含复合钻头15、压筒14、弹簧12、电机支架10、电机9、 导杆13、丝杆17等部件组成。其中丝杆17与电机支架10组成丝杆螺母副。在钻孔过程中，丝杆17在进给电机9驱动下旋转，推动电机支架10向下进给并压缩弹簧12，在弹簧的回复力作用下，压筒14沿导杆13向下运动夹紧零件。而电机支架10进一步压缩弹簧12 后，复合钻头15伸出压筒14实施钻孔、锪窝。其中，复合钻头15设计成双刃，包含钻孔刃和锪窝刃两部分，同时为了防止锪窝过量，在其刃部设置了限位台阶。完成钻孔后，丝杆17 反转带动电机支架10及压筒14 一起收缩回刀盘中。3、铆接动作压铆单元包含夹紧机构、送钉机构、和压铆机构。该单元由压铆杆支架对、压筒27、铆钉滑槽沈、1号丝杆23和2号丝杆25组成，其中压铆杆支架M和丝杆1 构成丝杆螺母副，与丝杆2构成移动副，而压筒27则正好相反。在压铆作业中，首先丝杆2 在独立进给电机驱动下转动，通过丝杆螺母副推动压筒27进给，夹紧零件；然后铆钉沿铆钉滑槽沈滑下，并从压筒27上的铆钉入口进入压筒，在压筒27的导向作用下顺利滑入铆钉孔中。这时再由1号丝杆23带动压铆杆支架M进给，从而完成整个压铆动作。4、分度动作在整个复合钻铆单元中，分度装置起到协调和联接各个单元模块动作的作用，其组成有电机28，电机支架四，联轴器30，蜗杆31，轴承套筒32，刀筒33，蜗轮 ；34，支架35等。分度盘的运动动作由电机观通过联轴器30驱动蜗杆31转动，蜗杆31带动与蜗轮34转动，带动联接在蜗轮轴的刀筒作分度运动。
权利要求1. 一种复合铆接单元，它包括分度蜗轮蜗杆、分度单元支架、分度盘、刀盘，其特征是分度单元支架内分度盘的一端部配合连接分度蜗轮蜗杆，分度盘的另一端连接刀盘，在刀盘上均勻分布有钻孔模块和压铆模块，所述的钻孔模块包括钻头、压筒、弹簧、电机支架、钻孔电机、导杆、丝杆，丝杆与电机支架组成丝杆螺母副，电机支架上连有钻孔电机，丝杆与平行的导杆之间从上至下依次连接电机支架、弹簧套筒、挡块和压筒，所述压筒内连接钻头， 钻头通过联轴器和传动轴连接钻孔电机。
专利摘要一种复合铆接单元，分度单元支架内分度盘的一端部配合连接分度蜗轮蜗杆，分度盘的另一端连接刀盘，在刀盘上均匀分布有钻孔模块和压铆模块，所述的钻孔模块包括钻头、压筒、弹簧、电机支架、钻孔电机、导杆、丝杆，丝杆与电机支架组成丝杆螺母副，电机支架上连有钻孔电机，丝杆与平行的导杆之间从上至下依次连接电机支架、弹簧套筒、挡块和压筒，所述压筒内连接钻头，钻头通过联轴器和传动轴连接钻孔电机。本实用新型的优点是复合钻铆单元可作为自动机械的末端执行器，具有良好的互换性，可用于其他行业的装配连接中。
文档编号B23P23/02GK202292094SQ20112043883
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者胡小平, 许瑛, 赵宇 申请人:南昌航空大学