CN102303261A - 一种自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置 - Google Patents

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田威
廖文和
王建
沈建新
张霖
周炜
周卫雪
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Abstract

本发明公开了一种自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置，属于自动钻铆末端执行器压紧装置技术领域。该装置包括弹性垫圈、端盖、压力支座和四根弹簧，其中弹性垫圈用胶结或螺钉固定于端盖的前表面，其用于与工件接触，端盖与压力支座采用球面配合连接，四根弹簧中的每根弹簧的两端分别用螺钉固定于端盖的侧面和压力支座的侧面，四根弹簧互相等间距设置。本发明装置在与工件压紧时，端盖可在允许范围内自动调节，使压力脚与工件之间受力均匀，避免局部损伤，离开工件时端盖可迅速复位。

Description

一种自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置
技术领域
本发明涉及一种自动钻铆末端执行器，尤其涉及一种自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置，属于自动钻铆末端执行器压紧装置技术领域。
背景技术
自动钻铆技术在航空制造中占有重要的地位，自动钻铆技术不仅是工艺机械化、自动化的要求，更主要的还是飞机本身性能的要求。目前世界航空工业发达的各国家都已广泛采用自动钻铆技术，自动钻铆末端执行器的出现大大促进了自动钻铆技术的发展。
压力脚压紧装置是末端执行器钻铆技术中必不可少的关键技术之一。在末端执行器钻铆开始之前，由末端执行器的压紧装置与被加工工件接触，并施加一定的压紧力。压紧力的主要作用：一是补偿重力对末端执行器角度造成的影响；二是消除叠层材料层与层之间的间隙，防止层间毛刺的进入；三是使结构紧凑，增加***的刚度。
北京航空航天大学在专利(公开号CN 101417348A)“钻孔末端执行器”中提出了一种末端执行器压紧装置，该装置在实际应用中存在以下不足：1)由于末端执行器法向找正的误差，将导致压紧装置的压力头平面与蒙皮表面不均匀压紧，压力脚会对蒙皮表面局部造成损伤；2)压力脚为硬质材料，没有缓冲效果，压力脚对蒙皮材料会造成冲击损伤。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，而提出一种自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置。
该装置包括弹性垫圈、端盖、压力支座和四根弹簧，其中：弹性垫圈设置于端盖的前表面，端盖与压力支座采用球面配合连接，四根弹簧中的每根弹簧的一端均用螺钉固定于端盖的侧面，每根弹簧的另一端均用螺钉固定于压力支座的侧面，四根弹簧互相等间距设置。
所述弹性垫圈采用胶结或螺钉固定于端盖的前表面。
所述压力支座的上端设有矩形孔。
技术效果：
1、端盖前设有弹性垫圈，降低了压力脚的冲击力，避免了压力头划伤工件，从而起到了保护工件的作用。
2、实现了自动钻铆末端执行器压力脚在蒙皮表面的自适应调整，使压力头与蒙皮表面均匀压紧，避免了压力头对蒙皮表面产生应力集中点而导致蒙皮损伤。
附图说明
图1为本发明一种角度的外部结构图。
图2为本发明另一种角度的外部结构图。
图3为端盖与压力支座的安装结构示意图。
图4为图3以X方向看的A-A剖视结构图。
图5为本发明与末端执行器的装配结构示意图。
以上附图中的标号名称：1、弹性垫圈；2、端盖；3、压力支座；41～44均为激光位移传感器；51～54均为垫板；61～68均为固定弹簧的螺钉；71～74均为弹簧；81、82分别为右支架和左支架；9、连接板；10、矩形孔；101为球面；111、112均为螺钉安装孔；i、支撑单元；ii、主轴单元；iii、进给单元；iv、本发明装置。
具体实施方式
本发明自适应微调装置的外部结构如图1、图2所示，该装置的结构包括弹性垫圈1、端盖2、压力支座3和四根弹簧71、72、73、74，其中：端盖2和压力支座3设计为正八边形结构，两者配合组成为正八边形柱状结构(如图3所示)，该柱状结构中设有安装刀具的内孔，弹性垫圈1采用胶结或螺钉固定于端盖2的前表面，端盖2与压力支座3采用球面配合连接(如图4所示)，在压力支座3的上端设有一矩形孔10，矩形孔10的作用是在更换刀具时扳手可以从该孔中卡住刀柄，从而方便进行换刀，四根弹簧71～74中的每根弹簧的一端均用螺钉固定于端盖2的侧面，每根弹簧的另一端均用螺钉固定于压力支座3的侧面，四根弹簧71～74互相等间距设置。
在安装时，本装置固定在连接板9上，连接板9的两端设有左、右支架82、81，在本装置的十字形四个方向上均设有垫板和激光位移传感器，激光位移传感器用于末端执行器进行法向定位。
本装置在自动钻铆末端执行器上的装配结构如图5所示。本装置在压紧工件表面时，端盖2可以在一定范围内进行自动调节，从而使末端执行器压力脚达到最佳的工作姿态，使压紧区域均匀受力；在本装置离开工件表面时，端盖2可以在弹簧的作用下迅速复位，恢复到初始状态。

Claims (3)

1.一种自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置，其特征在于：
该装置包括弹性垫圈(1)、端盖(2)、压力支座(3)和四根弹簧(71、72、73、74)，其中：弹性垫圈(1)设置于端盖(2)的前表面，端盖(2)与压力支座(3)采用球面配合连接，四根弹簧(71、72、73、74)中的每根弹簧的一端均用螺钉固定于端盖(2)的侧面，每根弹簧的另一端均用螺钉固定于压力支座(3)的侧面，四根弹簧(71、72、73、74)互相等间距设置。
2.根据权利要求1所述的自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置，其特征在于：所述弹性垫圈(1)采用胶结或螺钉固定于端盖(2)的前表面。
3.根据权利要求1所述的自动钻铆末端执行器压力脚的自适应微调装置，其特征在于：所述压力支座(3)的上端设有矩形孔(10)。
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