[发明专利]一种用于飞机壁板装配的卧式自动钻铆机床

说明书

本发明公开一种用于飞机壁板装配的卧式自动钻铆机床，包括设置在飞机壁板两侧的制孔插钉侧机床和镦紧侧机床；所述的制孔插钉侧机床上安装有可五轴运动的制孔插钉执行器，用于向所述制孔插钉执行器输送铆钉的送钉系统，以及用于吸尘的加工除尘装置；所述的镦紧侧机床上安装有可五轴运动的镦紧头。本发明可以实现飞机壁板与内部骨架之间的制孔和铆接，制孔精度满足对孔位精度、垂直度、光洁度等技术要求，铆接质量满足对铆接强度、干涉量、密封性等技术要求；保证飞机壁板的可达性和通过性；加工范围大，自动化程度高，工作效率高。

技术领域

本发明涉及飞机装配技术与装备领域，尤其涉及一种用于飞机壁板装配的卧式自动钻铆机床。

背景技术

在飞机装配中，铆接仍然是目前主要的连接方法。在我国的飞机装配中，大部分铆接工作仍由人工完成。而传统的人工铆接劳动条件差，生产效率低，铆接质量严重依赖于工人的经验和技术，已经阻碍了飞机装配效率的进一步提高，所以提高铆接的机械化、自动化程度对我国飞机制造业的发展是十分必要的。

然而，由于自动钻铆机原理和结构非常复杂，目前世界上只有欧美的少数厂商如EI、GEMCOR、BROETJE等具备开发和制造的能力，在国内则还处于空白状态。

现有自动钻铆机从布局上主要分为两类，一类是弓臂式自动钻铆机，另一类是立式自动钻铆机，这两类自动钻铆机都大大提高了生产效率但同时也存在不少缺陷。弓臂式自动钻铆机的缺陷在于飞机壁板需要置于调平托架上，工作时需要不断调整飞机壁板姿态，同时有喉深的限制，所以可达性、通过性以及对壁板的适用性较差；立式自动钻铆机工作时飞机壁板固定不动，克服了弓臂式自动钻铆机可达性、通过性以及适用性较差的缺陷，但结构过于复杂且不利于人工维护。

发明内容

本发明提出了一种用于飞机壁板装配的卧式自动钻铆机床，可以在满足制孔精度、铆接质量和效率的前提下，完成飞机壁板装配中大部分制孔和铆接工作，同时可以保证飞机壁板的通过性要求。在飞机壁板的铆接中，本发明能在任何时刻都保持制孔插钉执行器和镦紧头轴线的精确对准，能够自动完成飞机壁板铆接孔的定位、制孔、锪窝、除尘、插钉、压铆等操作，并有足够的刚度承受压铆力。

采用本发明的卧式自动钻铆机床，卧式自动钻铆方法为：1)待加工飞机壁板随壁板工装移入两侧机床中间的空隙；2)制孔插钉侧机床将制孔插钉执行器移动到目标位置，同时镦紧侧机床将镦紧头移动到目标位置；3)镦紧头衬套伸出，制孔插钉执行器压脚伸出，两者压紧工件；4)制孔插钉执行器联同送钉系统完成制孔、插钉等操作；5)镦紧头压铆，完成后压脚和衬套松开，制孔插钉执行器和镦紧头移动到下一位置开始下一个工作循环。

为实现卧式自动钻铆，本发明的卧式自动钻铆机，包括制孔插钉侧机床，镦紧侧机床，加工除尘装置，送钉系统，制孔插钉执行器和镦紧头这六个大部件。

其中制孔插钉侧机床和镦紧侧机床分别靠制孔插钉侧五轴联动数控设备和镦紧侧五轴联动数控设备实现五轴联动，各五轴联动数控设备包括X轴向驱动机构、Z轴向驱动机构、Y轴向驱动机构和AB轴回转驱动机构，其中XYZ轴相互垂直，AB轴相互垂直。

其中，所述的X轴向驱动机构包括安装在X轴拖板上的X轴驱动电机和X轴减速机，通过齿轮啮合安装在X轴底座上的X轴齿条，并利用X轴导轨滑块副驱动X轴拖板沿X轴方向运动。

所述的Z轴向驱动机构内由Z轴驱动电机和Z轴减速机通过Z轴滚珠丝杠副驱动Z轴拖板，所述Z轴拖板利用安装在立柱和自身之间的Z轴导轨滑块副沿Z轴方向运动。

所述的Y轴向驱动机构包括由Y轴驱动电机和Y轴减速机驱动的Y轴滑枕，该Y轴滑枕通过安装在所述Z轴拖板上的Y轴导轨滑块副沿Y轴方向运动。

所述的AB轴回转驱动机构包括转动配合在Y轴滑枕内的A轴支座，以及转动安装在所述A轴支座内的B轴支座，所述的制孔插钉执行器和镦紧头分别安装在对应的B轴支座上。