壓緊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化裝備及制造領(lǐng)域，尤其涉及一種壓緊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代的自動化裝備及制造中，裝備件的工裝環(huán)節(jié)決定了后續(xù)制造、裝配環(huán)節(jié)的精度與可靠性，尤其針對飛機蒙皮和框梁間的連接孔加工，需要對兩者之間實施壓緊力，以消除材料間的間隙，避免復(fù)合材料出口分層、切肩夾雜在蒙皮和框梁間不易清理，并能有效提高加工區(qū)域的整體剛度。壓緊力的準確控制可以保證既有效對目標(biāo)進行壓緊，另一方面防止壓力過大對材料表面造成損傷。合適的壓緊力還可以減少不同材料的對應(yīng)連接孔錯位、有效減少穿心夾的使用，減少人力浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種壓緊裝置，其能夠消除單氣缸帶來的偏心距的影響。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種壓緊裝置，其能在結(jié)構(gòu)上降低對加工和裝配的要求。
[0005]本發(fā)明的再一目的在于提供一種壓緊裝置，其能抑制在壓緊過程中卡滯現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高了系統(tǒng)的精度和壽命。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種壓緊裝置，其包括:底板、壓緊單元、驅(qū)動單元以及氣控單元。壓緊單元包括:運動機構(gòu)、支撐機構(gòu)、以及壓頭機構(gòu)。運動機構(gòu)包括:兩個直線導(dǎo)軌，沿Z方向平行設(shè)置于底板；以及至少一對滑塊，各對滑塊分別滑動設(shè)置在兩個直線導(dǎo)軌上。支撐機構(gòu)固定連接在所述至少一對滑塊上。壓頭機構(gòu)包括:壓緊頭，用于接觸并壓緊工件的待加工區(qū)域，壓緊頭接觸并壓緊工件的待加工區(qū)域的一側(cè)為供刀具出入的筒狀；壓緊頭支板，固定連接于支撐機構(gòu)；以及壓力傳感器，固定連接在壓緊頭和壓緊頭支板之間，用于檢測壓緊頭壓緊工件的待加工區(qū)域的壓緊力。驅(qū)動單元包括:第一雙作用氣缸，設(shè)置于底板上且位于一個直線導(dǎo)軌的一側(cè)，具有第一缸體和出入于第一缸體的第一活塞桿，第一缸體設(shè)置有用于使推動第一活塞桿運動的氣體出入于第一缸體的第一前端口和第一后端口 ；第二雙作用氣缸，設(shè)置于底板上且位于另一個直線導(dǎo)軌的一側(cè)，具有第二缸體和出入于第二缸體的第二活塞桿，第二缸體設(shè)置有用于使推動第二活塞桿運動的氣體出入于第二缸體的第二前端口和第二后端口 ；第一連接件，具備X、Y、α、β、γ五個自由度，連接第一雙作用氣缸的第一活塞桿的外端和支撐機構(gòu)；以及第二連接件，具備X、Y、α、β、γ五個自由度，連接第二雙作用氣缸的第二活塞桿的外端和支撐機構(gòu)；其中，第一雙作用氣缸和第二雙作用氣缸相對于Z方向?qū)ΨQ設(shè)置，第一活塞桿的中心軸線和第二活塞桿的中心軸線與壓緊頭的中心軸線平行且均處于與Y方向垂直的同一平面內(nèi)。氣控單元包括:三位五通電磁閥，為中封式，具有入氣口 P、出氣口 A和出氣口 B、排氣口 EA和排氣口 EB ;第一分流器，一端連通出氣口 Α，另一端連通第一雙作用氣缸的第一前端口以及第二雙作用氣缸的第二前端口 ；以及第二分流器，一端連通出氣口 B，另一端連通第一雙作用氣缸的第一后端口以及第二雙作用氣缸的第二后端口。其中，三位五通電磁閥受控在上位工作時，使氣流由入氣口 P進入、流經(jīng)出氣口 A、流經(jīng)第一分流器、同時分別向第一雙作用氣缸的第一前端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二前端口的氣室進氣；由此推動第一雙作用氣缸的第一活塞桿和第二雙作用氣缸的第二活塞桿沿Z方向運動、第一雙作用氣缸的第一后端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二后端口的氣室排氣、所述排氣流經(jīng)第二分流器以及三位五通電磁閥的出氣口 B且從排氣口 EB排出；第一分流器和第二分流器能夠使第一雙作用氣缸的第一前端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二前端口的氣室內(nèi)的氣壓相同、第一雙作用氣缸的第一后端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二后端口的氣室內(nèi)的氣壓相同，由此推動第一雙作用氣缸的第一活塞桿和第二雙作用氣缸的第二活塞桿沿Z方向運動相同距離，從而使第一雙作用氣缸的第一活塞桿和第二雙作用氣缸的第二活塞桿產(chǎn)生相同的推力，并經(jīng)第一連接件和第二連接件推動支撐機構(gòu)隨滑塊一起沿兩個直線導(dǎo)軌沿Z方向運動，從而使壓緊機構(gòu)的壓緊頭壓緊工件的待加工區(qū)域；三位五通電磁閥受控在下位工作時，使氣流由入氣口 P進入、流經(jīng)出氣口 B、流經(jīng)第二分流器、同時分別向第一雙作用氣缸的第一后端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二后端口的氣室進氣；由此推動第一雙作用氣缸的第一活塞桿和第二雙作用氣缸的第二活塞桿沿Z方向相反的方向運動、第一雙作用氣缸的第一前端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二前端口的氣室排氣、所述排氣流經(jīng)第一分流器以及三位五通電磁閥的出氣口 A且從排氣口 EA排出；三位五通電磁閥在中位工作時，入氣口 P、出氣口 A和出氣口 B、排氣口 EA和排氣口 EB均處于封閉狀態(tài)，第一分流器、第二分流器、第一雙作用氣缸的第一前端口和第一后端口以及第二雙作用氣缸的第二前端口和第二后端口之間形成一個閉合的氣流通道，從而使得第一雙作用氣缸的第一活塞桿和第二雙作用氣缸的第二活塞桿沿Z方向運動時，能夠使第一雙作用氣缸的第一前端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二前端口的氣室內(nèi)的氣壓調(diào)整至相同、第一雙作用氣缸的第一后端口的氣室和第二雙作用氣缸的第二后端口的氣室內(nèi)的氣壓調(diào)整至相同，由此調(diào)整第一雙作用氣缸的第一活塞桿和第二雙作用氣缸的第二活塞桿沿Z方向運動相同距離。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]采用兩個雙作用氣缸驅(qū)動，兩個雙作用氣缸相對于Z方向?qū)ΨQ設(shè)置，兩個雙作用氣缸的活塞桿的中心軸線均與壓緊頭的中心軸線平行且均處于與Y方向垂直的同一平面內(nèi)，由此能夠消除單氣缸帶來的偏心距的影響，可以使壓緊頭的環(huán)形面均勻受力，并可以減少壓緊裝置在Z方向由于偏心力矩帶來的變形。
[0009]采用具備五個自由度的第一連接件和和第二連接件，當(dāng)兩個雙作用氣缸的推力作用位置和方向存在偏差時，可以在兩個平動自由度和三個轉(zhuǎn)動自由度上得到校正。采用本發(fā)明的連接件可以適應(yīng)的誤差包括機械加工與裝配誤差，以及支撐機構(gòu)的裝配精度等，從而在結(jié)構(gòu)上降低對加工和裝配的要求，避免了在裝配中需要較多的定位面以及較高的加工和裝配精度的問題。
[0010]采用兩個雙作用氣缸共用三位五通電磁閥的結(jié)構(gòu)，保證兩個雙作用氣缸對應(yīng)氣室內(nèi)的壓力平衡，并自動調(diào)節(jié)活塞桿的位置，使兩個雙作用氣缸的活塞桿產(chǎn)生相同的推力，對于由于裝配精度帶來的在Z方向上的誤差，兩個雙作用氣缸可以通過調(diào)整活塞桿的位置，使活塞桿沿Z方向運動不同的距離來適應(yīng)此誤差，而且便于停止運動后繼續(xù)處于平衡狀態(tài)，避免了兩個雙作用氣缸輸出力不同導(dǎo)致兩側(cè)運動不平衡的情況，抑制了在壓緊過程中卡滯現(xiàn)象的發(fā)生，提高了系統(tǒng)的精度和壽命。
[0011]本發(fā)明的壓緊裝置可適用于自動化鉆孔時對多層構(gòu)件進行夾緊。
【附圖說明】
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置的立體圖；
[0013]圖2為根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置的壓頭機構(gòu)的分解圖；
[0014]圖3為根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置的驅(qū)動單元的部分分解圖；
[0015]圖4為根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置的氣控單元的氣路連接圖。
[0016]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0017]I底板312第一活塞桿
[0018]2壓緊單元32第二雙作用氣缸
[0019]21運動機構(gòu)321第二缸體
[0020]211兩個直線導(dǎo)軌3211第二前端口
[0021]212至少一對滑塊3212第二后端口
[0022]22支撐機構(gòu)322第二活塞桿
[0023]221支座33第一連接件
[0024]222側(cè)支撐壁 34第二連接件
[0025]223前支撐壁 35第一雙作用氣缸支座
[0026]224上支撐壁 36第二雙作用氣缸支座
[0027]23壓頭機構(gòu)37第一連接件支座
[0028]231壓緊頭38第二連接件支座
[0029]232壓緊頭支板 4氣控單元
[0030]233壓力傳感器 41三位五通電磁閥
[0031]3驅(qū)動單元42第一分流器
[0032]31第一雙作用氣缸43第二分流器
[0033]311第一缸體 44比例閥
[0034]3111第一前端口 S螺釘
[0035]3112第一后端口 V調(diào)速閥
【具體實施方式】
[0036]下面參照附圖來詳細說明根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置。
[0037]參照圖1至圖4，根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置包括:底板1、壓緊單元2、驅(qū)動單元3以及氣控單元4。壓緊單元2包括:運動機構(gòu)21、支撐機構(gòu)22、以及壓頭機構(gòu)23。運動機構(gòu)21包括:兩個直線導(dǎo)軌211，沿Z方向平行設(shè)置于底板I ;以及至少一對滑塊212，各對滑塊212分別滑動設(shè)置在兩個直線導(dǎo)軌211上。支撐機構(gòu)22固定連接在所述至少一對滑塊212上。壓頭機構(gòu)23包括:壓緊頭231，用于接觸并壓緊工件的待加工區(qū)域，壓緊頭231接觸并壓緊工件的待加工區(qū)域的一側(cè)為供刀具出入的筒狀(例如圓筒形狀)；壓緊頭支板232，固定連接于支撐機構(gòu)22 ;以及壓力傳感器233，固定連接在壓緊頭231和壓緊頭支板232之間，用于檢測壓緊頭231壓緊工件的待加工區(qū)域的壓緊力。驅(qū)動單元3包括:第一雙作用氣缸31，設(shè)置于底板I上且位于一個直線導(dǎo)軌211的一側(cè)，具有第一缸體311和出入于第一缸體311的第一活塞桿312，第一缸體311設(shè)置有用于使推動第一活塞桿312運動的氣體出入于第一缸體311的第一前端口 3111和第一后端口 3112 ;第二雙作用氣缸32，設(shè)置于底板I上且位于另一個直線導(dǎo)軌211的一側(cè)