[发明专利]一种用于飞机环形气动铆接的柔性培训装置和培训方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械、汽车、船舶、航空航天构件、组件装配制造领域，尤其涉及一种用于飞机环形气动铆接的柔性培训装置和培训方法。

背景技术

飞机安全问题主要是装配的可靠性问题，铆接作为飞机零件的主要装配形式，在飞机装配中占有十分重要的地位。

目前，国内飞机装配和安装工作机械化和自动化程度较低，手工劳动量比重大，劳动生产率低，质量要求高。机身侧面铆接空间小、铆枪调整困难，铆接技能要求高，尤其是机身等弯曲段的铆接，铆钉数量很多。大部分连接需要进行环形铆接，对于铆钉的铆接稳定性要求高。传统的铆接方法有手铆法和锤铆法。手铆法工具简单，操纵方便，主要用于小组合件、托板螺帽和双面沉头铆接；锤铆法适用于各种铆接结构，广泛应用于机体各种组合件和部件。这两种方法人为因素影响较大，铆接品质不稳定，而且劳动强度高、劳动条件差。真机生产工况差别非常大，使得员工取得铆装工资格证以后依然不能进行生产劳动。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于飞机环形气动铆接的柔性培训装置和培训方法，解决传统培训方式中培训成本过高、环形多钉铆接质量一致性差、铆装工培训环境与实际生产工作环境差别大等问题。

发明内容

针对现有培训设备的缺陷，本发明提供了用于飞机环形气动铆接的柔性培训装置，并通过此装置实现了铆装工技能培训效率的大幅提升，实现了员工培训与生产能力提升的无缝对接。

本发明公开了一种用于飞机环形气动铆接的柔性培训装置，该柔性培训装置包括铆接平台，所述铆接平台包括底板、铆接仿真板、滑块、安装支架、转盘和连杆，所述铆接仿真板为圆环形且在其沿半径方向上开有均匀分布的滑槽，所述滑槽的底端和所述滑块的一端均开有半圆孔，所述滑块置于所述滑槽内，所述滑块在所述滑槽内滑动至底端时所述半圆孔拼成环形圆孔用于放置和固定铆钉，所述转盘为圆形且其直径小于所述铆接仿真板的内环直径，所述转盘置于所述铆接仿真板的内环里并与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述滑块铰接，所述安装支架固定在所述底板上，所述铆接仿真板固定在所述安装支架上，转动所述转盘可带动所述滑块在所述铆接仿真板的滑槽中滑动，实现所述滑块与所述铆接仿真板闭合、夹紧和张开。

进一步地，所述滑块和所述铆接仿真板的半圆孔开孔处均经过特殊的热处理。所述安装支架通过螺栓固定在所述底板上，所述安装支架与所述底板可拆卸。所述安装支架数目为三个且相互呈120°夹角方向均匀固定在所述底板上。所述铆接仿真板通过螺栓固定在所述安装支架上，所述铆接仿真板与所述安装支架可拆卸。

进一步地，所述铆接平台还包括步进电机，所述步进电机与所述转盘固定连接，所述步进电机旋转后，通过所述转盘和所述连杆带动所述滑块在所述仿真板的滑槽中滑动，实现所述滑块与所述铆接仿真板闭合、夹紧和张开。所述步进电机通过联轴器与所述转盘固定连接。

进一步地，所述柔性培训装置还包括关节机器人，所述关节机器人包括基座、第一关节、第二关节、第一连杆、第三关节、第二连杆、第四关节和第五关节，所述第一关节的一端与所述基座的上平面固定连接，所述第一关节的另一端与所述第二关节的一端固定连接，所述第二关节的另一端与所述第一连杆的一端固定连接，所述第一连杆的另一端与所述第三关节的一端固定连接，所述第三关节的另一端与所述第二连杆的一端固定连接，所述第二连杆的另一端与所述第四关节的一端固定连接，所述第四关节的另一端与所述第五关节的一端固定连接，所述第五关节的另一端与所述铆接平台固定连接，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节均可转动，用于调整所述铆接平台的角度和位置。

本发明还公开了一种用于飞机环形气动铆接的柔性培训装置的培训方法，包括如下步骤：

步骤1、选择单钉铆接或环形钉铆接等铆接类型，通过转动关节机器人的关节，调整机器人的位姿，模拟铆接时的相应工况；

步骤2、操作步进电机使其顺时针转动转盘，使得滑块在连杆的作用下沿滑槽向转盘中心方向移动，实现滑块与铆接仿真板分离；

步骤3、按照指定铆接类型放置铆钉；

步骤4、操作步进电机使其逆时针转动转盘，使得滑块在连杆的作用下沿滑槽向远离转盘中心方向移动，实现滑块与铆接仿真板最终完全贴合，完成铆接仿真板准确定位；

步骤5、使用气动铆枪进行连续冲击铆接，直至完成铆接；

步骤6、铆接完成后，操作步进电机使其顺时针转动转盘，分离滑块与铆接仿真板，取出铆钉进行铆钉几何形貌检测。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：