适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构与方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构与方法，包括射钉模块、插钉压铆模块、钻锪模块、切换模块以及压紧测距模块；压紧测距模块将火箭舱体压紧，钻锪模块在舱体表面完成钻孔或锪孔，同时射钉模块将铆钉注入插钉压铆模块末端，切换模块实现钻锪模块和插钉压铆模块位置交换，插钉压铆模块将铆钉插入制好的孔位中并完成铆接。本发明专利技术可实现多种型号铆钉的自动上钉及插钉过程，并对各过程进行检测，避免出现无钉和歪钉的情况，对火箭舱体形成有效保护；通过压紧测距模块对舱体位置进行测量，反馈修正制孔和锪孔的进给量，适应舱体的圆度误差。本发明专利技术代替手工钻铆操作，大大降低劳动强度并可显著提高效率。

Automatic drilling and riveting actuator and method for rocket cabin riveting

The invention provides an automatic drilling and riveting actuator and method for riveting the rocket cabin, including a rivet shooting module, a rivet pressing module, a drill spot facer module, a switching module and a compression distance measuring module; the compression distance measuring module compresses the rocket cabin, the drill spot facer module completes drilling or spot facer on the cabin surface, at the same time, the rivet shooting module injects the rivet into the end of the rivet pressing and riveting module, and the switching module The block realizes the position exchange between the spot facer module and the rivet pressing module. The rivet pressing module inserts the rivet into the prepared hole position and completes the riveting. The invention can realize the automatic nailing and inserting process of various types of rivets, detect each process, avoid the situation of no nail and skew nail, and form effective protection for the rocket cabin; measure the position of the cabin by pressing the ranging module, feedback and correct the feed amount of hole making and spot facer, and adapt to the roundness error of the cabin. The invention replaces the manual drilling and riveting operation, greatly reduces the labor intensity and significantly improves the efficiency.

【技术实现步骤摘要】
适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构与方法
本专利技术涉及自动化装配的一种设备，具体地，涉及一种适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构与方法。
技术介绍
铆接是火箭舱体在制造过程中的重要工艺，以往是通过在型架上将待铆接的端框、壳段、蒙皮、桁条等零件预装配，通过手工制孔、锪孔，再经过手工插钉，最后进行手工铆接。由于火箭舱体上存在数以万计的铆钉，钻铆过程存在严重噪音，使得人工铆接劳动强度大、对身体易造成伤害且生产效率低下。基于对自动钻铆技术的迫切需求，近年来航天制造企业已逐渐开始引进自动钻铆设备，力求代替人工铆接、提高火箭生产效率。但是在现有自动钻铆设备的使用过程中，一是经常出现卡钉、歪钉以及铆钉不能插入等问题导致停机，影响钻铆效率，而出现这些问题后铆接动作还在继续，造成产品的报废，带来严重经济损失；二是钻铆执行机构集成度不高，体积大、重量重，导致起停时间长、运行速度慢，影响铆接效率；三是火箭舱体零件加工圆度误差大，在缺乏误差补偿功能的情况下，无法对进给距离进行修正，依靠使零件强制变形的方式进行钻铆，无法适应厚度大、难以变形的零件(如壳段)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构，其特征在于，包括射钉模块(1)、插钉压铆模块(2)、钻锪模块(3)、切换模块(4)以及压紧测距模块(5)；所述压紧测距模块(5)将火箭舱体压紧；钻锪模块(3)在舱体表面完成钻孔或锪孔；切换模块(4)实现钻锪模块(3)和插钉压铆模块(2)位置交换；射钉模块(1)将铆钉(159)注入插钉压铆模块(2)末端，插钉压铆模块(2)将铆钉(159)插入制好的孔位中并完成铆接；/n所述插钉压铆模块(2)包括铆头、检测单元(29)以及伺服电动缸(212)，伺服电动缸(212)依次连接检测单元(29)、铆头；/n所述检测单元包括外壳(291)、滑芯(293)、位移传...

【技术特征摘要】
1.一种适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构，其特征在于，包括射钉模块(1)、插钉压铆模块(2)、钻锪模块(3)、切换模块(4)以及压紧测距模块(5)；所述压紧测距模块(5)将火箭舱体压紧；钻锪模块(3)在舱体表面完成钻孔或锪孔；切换模块(4)实现钻锪模块(3)和插钉压铆模块(2)位置交换；射钉模块(1)将铆钉(159)注入插钉压铆模块(2)末端，插钉压铆模块(2)将铆钉(159)插入制好的孔位中并完成铆接；
所述插钉压铆模块(2)包括铆头、检测单元(29)以及伺服电动缸(212)，伺服电动缸(212)依次连接检测单元(29)、铆头；
所述检测单元包括外壳(291)、滑芯(293)、位移传感器(295)，外壳(291)连接伺服电动缸(212)，滑芯(293)滑动安装于外壳(291)内，滑芯(293)的一端连接铆头，外壳(291)上设置有位移传感器(295)，位移传感器(295)能够测量滑芯(293)和外壳(291)之间的相对位移。


2.根据权利要求1所述的适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构，其特征在于，所述检测单元(29)还包括衬套(292)、第三螺旋弹簧(294)以及目标板(296)；所述衬套设置于外壳(291)内，滑芯(293)能够在衬套(292)内滑动；
所述第三螺旋弹簧(294)沿滑芯(293)滑动方向设置于滑芯(293)另一端与外壳(291)之间，并使得滑芯(293)另一端与外壳(291)之间具有间隙(297)，所述间隙(297)的宽度能够在外力作用下改变；
所述目标板(296)设置于滑芯(293)的周向上并与位移传感器(295)相对，外壳(291)与目标板(296)的对应位置上设置有滑道，所述滑道平行于滑芯(293)滑动方向，目标板(296)在滑芯(293)的带动下能够在所述滑道内滑动；所述位移传感器(295)能够检测自身到目标板(296)的当前距离(298)。


3.根据权利要求1所述的适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构，其特征在于，所述插钉压铆模块(2)还包括安装板(213)，插钉压铆模块(2)通过安装板(213)连接切换模块(4)；
所述铆头包括钉嘴(21)、环形弹簧(22)、第二转轴(23)、推销(24)、钉嘴座(25)、限位销(26)、第二螺旋弹簧(27)、铆模(28)、压板(210)以及定位销(211)；
所述铆模(28)一端为锥面，滑芯(293)与铆模(28)连接的一端设置有锥孔，铆模(28)与滑芯(293)通过锥面与锥孔匹配连接，所述压板(210)将铆模(28)固定在滑芯(293)上，铆模(28)通过定位销(211)限制旋转；
所述第二螺旋弹簧(27)、钉嘴座(25)依次套入铆模(28)，钉嘴座(25)可沿铆模(28)滑动，钉嘴(21)通过第二转轴(23)设置于钉嘴座(25)上；
所述钉嘴座(25)上沿铆膜(28)长度方向上设置有第一限位槽，铆膜(28)上设置有限位销(26)，所述限位销(26)能够在第一限位槽内滑动，限制钉嘴座(25)与铆膜(28)之间的旋转；所述钉嘴座(25)上设置有第二限位槽，铆膜(28)上设置有推销(24)，在第二螺旋弹簧(27)的推力作用下，推销(24)与第二限位槽贴合；
所述钉嘴(21)的两瓣通过环形弹簧(22)压紧连接，射钉模块(1)将铆钉(159)推向钉嘴(21)时将钉嘴(21)的两瓣挤开，使铆钉(159)被钉嘴(21)夹持。


4.根据权利要求1所述的适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构，其特征在于，所述射钉模块(1)包括第一支架(11)、第一直线模组(12)、第一伺服电机(13)、管路安装板(14)、射钉单元(15)、送钉管(16)、拖链(17)以及拖链支架(18)；
所述第一支架(11)连接切换模块(4)，第一支架(11)上安装有第一直线模组(12)，第一直线模组(12)上设置一个或多个射钉单元(15)，所述射钉单元(15)与送钉管(16)一一对应连接；
所述管路安装板(14)安装于第一直线模组(12)上，拖链(17)的移动端与管路安装板(14)的一端连接，拖链(17)的固定端与安装在第一支架(11)上的拖链支架(18)连接；
所述送钉管(16)通过管路安装板(14)从拖链(17)移动端穿入拖链(17)内部并在拖链(17)内部整齐排列，从拖链(17)固定端穿出后连接外部钉柜实现送钉；
所述第一伺服电机(13)安装于第一直线模组(12)的一端，第一伺服电机(13)能够驱动射钉单元(15)、管路安装板(14)、送钉管(16)以及拖链(17)沿第一直线模组(12)运动。


5.根据权利要求4所述的适用于火箭舱体铆接的自动钻铆执行机构，其特征在于，所述射钉单元(15)包括管接头(151)、钉夹(152)、第一螺旋弹簧(153)、第一转轴(154)、钉推(155)、气缸(156)、传感器(157)以及底板(158)；所述底板(158)与第一直线模组(12)连接，钉夹(152)通过第一转轴(154)与底板(158)连接，钉夹(152)的两瓣通过第一螺旋弹簧(153)压紧连接，两瓣间形成一个铆钉放置孔位，底板(158)上与铆钉放置孔位相对应的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁桢棣，周愿愿，梁莹，张维轩，杨学勤，成群林，徐爱杰，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31