專利名稱：分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆鉚托架，主要涉及用于薄壁鈑金零、部件自動鉆鉚裝配的分離 式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自動鉆鉚托架系統(tǒng)是集機(jī)、電、液于一體的產(chǎn)品，通過數(shù)控系統(tǒng)控制自動鉆鉚托架 的運動來實現(xiàn)對薄壁鈑金類零件自動定位、夾緊、法向調(diào)節(jié)，結(jié)合自動鉆鉚機(jī)，實現(xiàn)薄壁鈑 金零、部件的自動制孔(锪窩)、涂膠、送釘、銑平等功能?，F(xiàn)有技術(shù)中，鉆鉚托架系統(tǒng)主要有 三種結(jié)構(gòu)懸掛式全軟吊半自動鉆鉚托架系統(tǒng)、懸掛式半剛性自動托架系統(tǒng)、立柱固定式全 剛性自動鉆鉚托架系統(tǒng)。這三種自動鉆鉚托架系統(tǒng)各有優(yōu)缺點懸掛式全軟吊半自動鉆鉚 托架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雖然簡單、造價低廉，但無法實現(xiàn)精確定位及自動鉆鉚；懸掛式半剛性自動托 架系統(tǒng)定位較精確，但剛性和穩(wěn)定性較差，只能實現(xiàn)單根桁條內(nèi)自動鉆鉚，跨桁條鉆鉚需人 工調(diào)整，只能實現(xiàn)半自動鉆鉚，鉚接工作連續(xù)性較差，生產(chǎn)效率低，且安裝調(diào)試?yán)щy；立柱固 定式全剛性自動鉆鉚托架系統(tǒng)主要由左右固定式立柱、托框、X滑臺、Y滑臺、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控 制系統(tǒng)等組成，可實現(xiàn)數(shù)控精確定位以及自動鉆鉚，但整體式Y(jié)軸移動引起X軸滑臺重心偏 移，導(dǎo)致設(shè)備穩(wěn)定性差。同時，設(shè)備和基礎(chǔ)占地面積大，由于X軸、Y軸滑臺的結(jié)構(gòu)限制，導(dǎo) 致產(chǎn)品裝夾調(diào)整和維修操作不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種數(shù)控精確定位， 自動鉆鉚，穩(wěn)定可靠、占地面積小、操作維護(hù)方便的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，包括橫向的X 軸導(dǎo)軌及在X軸導(dǎo)軌上移動的X滑臺、安裝在X滑臺上的鉆鉚機(jī)及操作臺、縱向的Y軸導(dǎo)軌 及在Y軸導(dǎo)軌上移動的左右Y滑臺、安裝在左右Y滑臺上的立柱、安裝在立柱上的Z滑臺、 安裝在Z滑臺上的托框及驅(qū)動托框轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、固定在托框上用于固定及定位薄壁鈑 金零部件的的工作框等，鉆鉚機(jī)與托框沿X軸、Y軸分離獨立運動，鉆鉚機(jī)整體作橫向移動 (X軸)，立柱及安裝在立柱上的托框與鉆鉚機(jī)的運動方向垂直(Y軸)；托框及驅(qū)動托框轉(zhuǎn) 動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在Z滑臺上，立柱上端兩臺伺服電機(jī)驅(qū)動Z滑臺并帶動托框升降，實現(xiàn)Z 軸運動；Z滑臺上的兩臺伺服電機(jī)驅(qū)動托框轉(zhuǎn)動，形成A軸運動；通過Z1、Z2差動實現(xiàn)B軸 運動；通過Yl、Y2差動實現(xiàn)C軸運動。由X、Y、Ζ、A、B、C六個坐標(biāo)軸的共同運動來實現(xiàn)薄 壁鈑金零、部件定位和法向調(diào)整，并結(jié)合自動鉆鉚機(jī)完成薄壁鈑金零、部件的自動制孔(锪 窩)、涂膠、送釘、銑平等功能。在托框上設(shè)置了安裝及定位基準(zhǔn)，并針對不同零件設(shè)計了專用的工作框，工作框 通過托框上的安裝及定位基準(zhǔn)固定在托框上，工作框上安裝薄壁鈑金零、部件，不同的工作 框共用同一托框，在同一托架系統(tǒng)上實現(xiàn)對不同薄壁鈑金零、部件的生產(chǎn)。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。1)本發(fā)明采用鉆鉚機(jī)與托架沿X、Y軸分離運動式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單。由于鉆鉚機(jī)僅沿X軸運動，沿Y軸的位置固定，因此，X軸驅(qū)動中心可以固定于X滑臺重心位置，解決了立 柱固定式全剛性自動鉆鉚托架系統(tǒng)沿Y軸移動時引起鉆鉚機(jī)重心偏移問題，可確保鉆鉚機(jī) 沿X軸驅(qū)動負(fù)載的恒定，設(shè)備穩(wěn)定性好，定位精度高。2)由于采用X、Y軸分離運動式結(jié)構(gòu)，鉆鉚機(jī)沿Y軸的位置不移動，與立柱固定式 全剛性自動鉆鉚托架系統(tǒng)相比，取消了用于安裝鉆鉚機(jī)的Y向滑臺，降低了鉆鉚機(jī)安裝高 度，從而可以將安裝薄壁鈑金零、部件的托框與鉆鉚機(jī)分離，并將托框下降到距地面較低的 高度(1.5米以下)，裝夾、調(diào)整產(chǎn)品時操作非常方便。3)由于采用全剛性結(jié)構(gòu)，通過伺服電機(jī)驅(qū)動托框旋轉(zhuǎn)(Α軸)，并采用全閉環(huán)控制 方式，定位精確，可實現(xiàn)跨桁條自動鉆鉚，生產(chǎn)連續(xù)性好，自動化程度高，加工效率高，鉚接 質(zhì)量穩(wěn)定，加工效率屬世界先進(jìn)水平。在托框上設(shè)置了安裝及定位基準(zhǔn)，并針對不同零件設(shè)計了專用的工作框，工作框 通過托框上的安裝及定位基準(zhǔn)固定在托框上，工作框上安裝薄壁鈑金零、部件，不同的工作 框共用同一托框，在同一托架系統(tǒng)上實現(xiàn)對不同薄壁鈑金零、部件的生產(chǎn)。由于采用X、Y軸分離運動式結(jié)構(gòu)，占地面積相對較小和地基面積相對較小，節(jié)省 廠房空間；托架的制造成本較低，其總造價相比于國外具備同樣功能的設(shè)備不足2/3。


下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。圖1分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)的正視圖(橫向)圖2分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)的頂視3自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和自適應(yīng)伸縮機(jī)構(gòu)的局部視中1、Ζ軸電機(jī)2、Υ軸電機(jī)3、Υ軸導(dǎo)軌4、Υ軸絲桿 5、Υ滑臺6、Ζ滑臺 7、 A軸電機(jī)8、軸承座9、托框 10、工作框 11、Ζ軸導(dǎo)軌 12、Ζ軸絲桿 13、Ζ立柱 14、 X軸驅(qū)動齒條 15、X軸電機(jī) 16、自動送釘機(jī)構(gòu)17、自動鉆鉚機(jī) 18、控制柜 19、X滑臺 20、操作臺21、X軸軌道22、自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、23U滑臺、24軌道。
具體實施例方式參照圖1、圖2、圖3，就實施本發(fā)明的一種實施方式闡述如下自動鉆鉚機(jī)17、操作臺20、控制柜18、自動送釘機(jī)構(gòu)16、X軸電機(jī)15安裝在X滑 臺19上，通過X軸導(dǎo)軌21承載及導(dǎo)向，由X軸電機(jī)15驅(qū)動齒條14、形成X軸運動；兩Z立 柱13安裝在左右兩側(cè)Y滑臺5上，通過Y軸電機(jī)2驅(qū)動Y軸絲桿4，由Y軸導(dǎo)軌3承載及 導(dǎo)向，帶動Y滑臺5形成Y軸運動；Z滑臺6由安裝在左右兩側(cè)Z立柱13上的Z軸導(dǎo)軌11 導(dǎo)向，托框9安裝在Z滑臺6上，Z軸電機(jī)1驅(qū)動Z軸絲桿12，帶動左右兩側(cè)Z滑臺6上下 運動，形成Z軸運動；在Z滑臺6上安裝了軌道24，軌道上安裝U滑臺23，軸承座8安裝在 U滑臺23上，U滑臺23及安裝在其上的軸承座8可沿軌道24運動，當(dāng)左右兩側(cè)Z軸電機(jī)1 作差動運動時，托框9與水平面間形成夾角，實現(xiàn)B軸的功能；當(dāng)左右兩側(cè)Z軸電機(jī)1作差動運動時，托框變?yōu)閮A斜狀態(tài)，左右Z滑臺6之間距離變長，為了適應(yīng)該距離的變化，由軌道 24、U滑臺23及軸承座8組成的自適應(yīng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸縮，形成U軸運動。U滑臺23與 軸承座8中心采用旋轉(zhuǎn)軸連接，兩者之間可相對轉(zhuǎn)動，當(dāng)Y1、Y2差動運動時，U滑臺23與軸 承座8之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，托框9沿縱向中心線與X軸形成夾角，形成C軸運動。左右兩側(cè) 帶減速器的A軸電機(jī)7通過軸承安裝在軸承座8上，通過A軸電機(jī)7驅(qū)動托框9轉(zhuǎn)動，形成 A軸運動。薄壁鈑金零、部件定位和法向調(diào)整，由X、Y、Ζ、Α、B、C六個坐標(biāo)軸的共同運動來 實現(xiàn)。定位和法向調(diào)整完成后，由安裝在X滑臺19上的自動鉆鉚機(jī)17完成薄壁鈑金零、部 件的自動制孔(锪窩)、涂膠、送釘、銑平等功能。在托框9上設(shè)置了安裝 及定位基準(zhǔn)面或 定位銷，并針對不同零件設(shè)計了專用的工作框10，工作框10通過托框9上的安裝及定位基 準(zhǔn)固定在托框9上，工作框10上安裝薄壁鈑金零、部件，不同的工作框10共用同一托框9。 通過自動加工程序，在同一托架系統(tǒng)上實現(xiàn)對不同薄壁鈑金零、部件的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，包括橫向的X軸導(dǎo)軌及在X軸導(dǎo)軌上移動的X滑臺、自動鉆鉚機(jī)及操作臺、縱向的Y軸導(dǎo)軌及在Y軸導(dǎo)軌上移動的左右Y滑臺、Z立柱以及安裝在Z立柱上的Z滑臺，其特征在于X軸導(dǎo)軌(21)及Y軸導(dǎo)軌(3)固定于地基上，自動鉆鉚機(jī)(17)及操作臺(20)安裝在X滑臺(19)上沿X軸導(dǎo)軌(21)作橫向X軸移動，Y滑臺(5)沿Y軸導(dǎo)軌(3)作與自動鉆鉚機(jī)(17)的運動方向垂直的Y軸移動；左右Y滑臺(5)上安裝Z立柱(13)，在Z立柱(13)上安裝Z滑臺(6)，托框(9)與兩個Z滑臺(6)連接；Z滑臺(6)沿Z立柱(13)升降，實現(xiàn)與XY平面垂直的Z軸運動。
2.如權(quán)利要求1所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，Z滑臺(6)上具有驅(qū) 動托框(9)轉(zhuǎn)動的A軸電機(jī)(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，在Z滑臺(6)和托框 (9)之間具有自適應(yīng)伸縮機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，自適應(yīng)伸縮機(jī)構(gòu) 由軌道(24)、滑臺(23)及軸承座⑶組成的
5.如權(quán)利要求1所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，在Z滑臺(6)和托框 (9)之間具有自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) (22)由軌道(24)、滑臺(23)及軸承座(8)組成。
7.如權(quán)利要求1至5之一所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，在托框(9) 上設(shè)置有安裝及定位基準(zhǔn)，固定有工作框(10)。
8.如權(quán)利要求5所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，其特征在于，針對不同類型零件 具有不同的可更換的工作框(10)。
9.一種采用如權(quán)利要求1至7之一所述的分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)實現(xiàn)零件姿態(tài)調(diào) 整的方法a、A軸電機(jī)(7)驅(qū)動托框(9)轉(zhuǎn)動，使托框形成A軸運動；b、過在Z1、Z2軸上的差動運動實現(xiàn)托框(9)旋轉(zhuǎn)中心線與水平面之間形成夾角，實現(xiàn) B軸運動；C、通過Y1、Y2軸差動運動實現(xiàn)托框(9)旋轉(zhuǎn)中心線與自動鉆鉚機(jī)(17)運動方向形成 夾角，實現(xiàn)C軸運動；通過上述運動之一或多軸聯(lián)動實現(xiàn)對其進(jìn)行姿態(tài)的調(diào)整，完成定位和曲面法向找正。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離式全自動鉆鉚托架系統(tǒng)，包括橫向的X軸導(dǎo)軌及X滑臺、鉆鉚機(jī)及操作臺，縱向的Y軸導(dǎo)軌及左右Y滑臺、Y滑臺上的Z立柱、Z滑臺，在Z滑臺上的托框，固定在托框上的工作框等；可實現(xiàn)托框轉(zhuǎn)動的A軸運動；通過Z1、Z2差動實現(xiàn)B軸運動；通過Y1、Y2差動實現(xiàn)C軸運動。由X、Y、Z、A、B、C六個坐標(biāo)軸的共同運動來實現(xiàn)零件定位和法向調(diào)整。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，鉚接質(zhì)量穩(wěn)定，定位精度高，在同一托架系統(tǒng)上可實現(xiàn)對不同零件的生產(chǎn)，托框可以下降到較低的高度，裝夾、調(diào)整產(chǎn)品時操作非常方便；可實現(xiàn)跨桁條自動鉆鉚，生產(chǎn)連續(xù)性好，自動化程度高，加工效率達(dá)到世界最先進(jìn)的水平，占地面積較小，制造成本較低。
文檔編號B23P23/02GK101817146SQ201010163538
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者余澤, 李國進(jìn), 黃中平 申請人:成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司