一種具有自動選釘與送釘功能的插釘系統的製作方法
2023-05-10 22:34:02

本發明涉及飛機裝配技術領域,具體地說,涉及一種具有自動選釘與送釘功能的插釘系統。
背景技術:
在現代化飛機裝配中,無論是組件類裝配,如飛機機身壁板與長桁等連接,還是部件裝配,如飛機機翼壁板與肋的連接,都是先採用工裝定位兩個或兩個以上零件,預製連接孔並使用螺釘等臨時緊固件,接著拆卸影響制孔的定位工裝與臨時緊固件,對預製孔進行精加工,再用緊固件進行固定連接。臨時緊固件在飛機裝配過程使用量大,預製孔與預連接固定會對後續飛機裝配質量產生重要影響。
在預連接緊固過程中,通常是採用穿心夾臨時緊固或採用普通螺栓緊固,採用這兩種預連接件方法,存在定位精度差的問題,且存在人工無法精確控制夾緊力的問題,難以保證夾緊力的一致性。
公布號為cn106224341a的中國專利文獻公開了一種用於飛機裝配的臨時緊固件,臨時緊固件包括精製內六角螺釘、臨時緊固件本體、保護套、擋圈和夾緊卡爪;通過手持工具或自動化設備驅動單元驅動精製內六角螺釘順時針旋轉,帶動夾緊卡爪沿軸向移動,夾緊卡爪帶錐度倒鉤形狀的四瓣爪或六四瓣爪結構在軸向移動的同時張開,並與飛機結構件接觸,同時施加設定的扭矩值預緊,達到臨時緊固件連接兩個飛機結構件的目的。
該發明的臨時緊固件通過手動或自動的方式進行安裝,而在安裝過程中,會出現不合格或尺寸不符合要求的緊固件,無法馬上識別,對後續的安裝工作產生一定的影響。
技術實現要素:
本發明的目的為提供一種具有自動選釘與送釘功能的插釘系統,以自動識別臨時螺釘緊固件是否合格,並將合格螺釘緊固件輸送至插釘擰緊單元中進行插釘擰緊,提高了安裝質量和速率。
為了實現上述目的,本發明提供的具有自動選釘與送釘功能的插釘系統包括儲釘單元、推釘單元、選釘單元及插釘擰緊單元;儲釘單元包括用於儲存待送臨時螺釘緊固件的彈夾;推釘單元包括與彈夾出口連通的推釘槽、用於沿推釘槽將臨時螺釘緊固件推至推釘槽的槽口處的第一推釘機構及用於將臨時螺釘緊固件沿其軸向推出槽口的第二推釘機構;選釘單元包括用於對從推釘單元推出的臨時螺釘緊固件進行尺寸測量的測量模塊及根據預設尺寸範圍對螺釘緊固件進行篩選的篩選模塊;插釘擰緊單元用於將篩選模塊篩選出在預設尺寸範圍內的臨時螺釘緊固件進行插釘擰緊。
在工作過程中,儲存在彈夾中的臨時螺釘緊固件首先進入推釘單元的推釘槽內,然後由第一推釘機構推動至推釘槽的槽口處,再由第二推釘機構沿其軸向推動至選釘單元,測量模塊對進入其內的臨時螺釘緊固件的尺寸進行測量,篩選模塊篩依據預設的尺寸範圍,選出尺寸合格的臨時螺釘緊固件,最後由插釘擰緊單元將選出合格的臨時螺釘緊固件在預設孔位置處進行插釘擰緊。該系統自動化程度高且具有自動識別臨時螺釘緊固件是否合格的功能,為整個緊固過程避免了不必要的麻煩。
具體的方案為彈夾上設有與臨時螺釘緊固件的保護套配合的導槽及位於導槽槽口處的止擋機構,導槽的槽壁設有與保護套上的環形凹槽相配合的引導條;止擋機構包括兩塊位於導槽中面兩側的擺動塊及一端抵靠在擺動塊的止擋端上的壓簧;推釘槽的中部設有與彈夾的出口連通且與推釘槽構成t型結構的進口槽,進口槽的槽壁板構成推動擺動塊壓縮壓簧的擠壓件;第一推釘機構包括設於推釘槽內的推釘塊及用於驅動推釘塊將臨時螺釘緊固件推至推釘槽的出口處的驅動器。
將臨時螺釘緊固件放入彈夾時,只需將其保護套上的環形凹槽對準導槽槽壁上的引導條,並嚮導槽內推,臨時螺釘緊固件順著引導條進入彈夾內,止擋機構可阻擋彈夾內的臨時螺釘緊固件掉落。推釘槽的進口槽可使止擋機構處於解鎖狀態,即進口槽的槽壁板推開導槽中面兩側的擺動件,以壓緊壓簧,使臨時螺釘緊固件能從彈夾中掉落順著進口槽進入推釘槽,此時,推釘塊在驅動器的驅動下將落下的臨時螺釘緊固件推至導釘槽出口處。本發明的彈夾裝置結構簡單,通過與第一推釘機構的配合,實現自動推釘功能。
更具體的方案為彈夾包括u型槽座及固設在u型槽座的兩側壁頂面上的蓋板,蓋板的側邊部構成引導條;u型槽座端部為膨脹端,膨脹端上設有與導槽連通的擺動塊安裝槽,蓋板延伸至擺動塊安裝槽內,壓簧的另一端抵靠在擺動塊安裝槽的槽壁上。
設計擺動塊安裝槽為便於擺動塊的安裝、拆卸及使用。
另一個具體的方案為選釘單元還包括底座、與底座滑動連接的底板、驅動底板在接釘工位與測量工位之間往復移動的第一致動器及接釘模塊,底座上設有測量底板的位移的傳感器;接釘模塊包括與底板滑動連接的接釘滑臺、安裝在接釘滑臺上的接釘套管及驅動接釘滑臺沿橫向移動的第二致動器;接釘套管的出口處設有擋釘叉及用於對擋釘叉進行限位的封板,擋釘叉通過安裝在接釘滑臺上的第三致動器驅動其沿橫嚮往復移動,通過封板與接釘套管的端部配合限制擋釘叉沿接釘套管軸向的一定,擋釘叉插於封板與接釘套管端部的間隙。
第一致動器驅動底板移動到接釘工位,設於接釘套管的出口處的擋釘叉在第三致動器的驅動下阻擋住接釘套管的出口,封板對擋釘叉的移動位置進行限定,當臨時螺釘緊固件被第二推釘機構推送至接釘套管內時,被擋釘叉擋住,此時第一致動器驅動底板移動到測量工位進行下一步的測量工作。將接釘工位與測量工位分開,而不是在同一處進行可有效簡化整個系統的運行程序。
更具體的方案為測量模塊包括用於測量臨時螺釘緊固件的長度的長度計及測量臨時螺釘緊固件的直徑的雷射測微儀;長度計與接釘套管同軸設置在底板上且通過氣動滑臺與安裝板滑動連接;雷射測微儀的發射端和接收端固設在接釘套管的相對兩側。該測量結構原理簡單,測量精度較高。
另一個更具體方案為篩選模塊包括固設在接釘套管的行進路徑兩側的吹釘裝置及輸送裝置,吹釘裝置包括第一吹釘管與第二吹釘管,輸送裝置包括輸釘管與回收管,第一吹釘管、第二吹釘管、接釘套管、輸釘管及回收管的軸線共面布置,且第一吹釘管與輸釘管共軸布置,第二吹釘管與回收管共軸布置。
測量模塊對臨時螺釘緊固件測量完畢後確定是否合格,若合格,第二致動器驅動接釘滑臺移動以使接釘套管對準輸釘管,並通過吹釘裝置將臨時螺釘緊固件從接釘套管吹至輸釘管,由輸釘管輸送至插釘擰緊單元處,否則第二致動器驅動接釘滑臺移動以使接釘套管對準回收管,並通過吹釘裝置將臨時螺釘緊固件從接釘套管吹至回收管,由回收管輸送至回收裝置中。通過對螺釘進行篩選,以使用合格螺釘進行插釘擰緊,以確保緊固質量。
進一步更具體方案為插釘擰緊單元包括安裝座、與輸釘管連通的送釘管,安裝在安裝座上的插釘擰緊模塊、用於將送釘管的出釘口處的臨時螺釘緊固件夾至插釘擰緊模塊的擰緊接口處的夾釘模塊、驅動夾釘模塊沿設於安裝座上的縱嚮導軌滑動的第四致動器及驅動插釘擰緊模塊沿縱嚮導軌滑動的第五致動器。
臨時螺釘緊固件經吹釘裝置從輸釘管吹送至送釘管,並沿送釘管吹送至出釘口處,夾釘模塊將出釘口處的螺釘夾至插釘擰緊模塊的擰緊接口處,並由第四致動器驅動夾釘模塊靠近或遠離插釘擰緊模塊,從而退出對螺釘的夾持。接著,第五致動器驅動插釘擰緊模塊靠近螺釘孔,插釘擰緊模塊將螺釘擰入螺釘孔內。該插釘擰緊單元進一步提高了工件的裝配效率。
進一步更具體方案為送釘管的出釘口端通過支架固定在安裝座上,在出釘口端處設有用於檢測是否有螺釘通過的傳感器;夾釘模塊包括夾釘座、夾爪和驅動夾爪在送釘模塊與插釘擰緊模塊之間來回移動的升降機構;插釘擰緊模塊包括沿縱嚮導軌滑動的插釘滑臺及安裝在插釘滑臺上的支座、安裝在支座上的插釘套筒以及驅動插釘套筒旋轉的第一電機,插釘套筒的接釘端內筒面與待擰緊螺釘的外六角配合。
當臨時螺釘緊固件到達出釘口,傳感器檢測到出釘口端處有螺釘通過後,夾爪將螺釘夾住並通過升降機構向下移動將螺釘夾至插釘套筒的接釘端,插釘套筒的接釘端內筒面與待擰緊螺釘的外六角配合,並由氣動裝置對螺釘進行真空吸附,夾爪在升降機構的驅動下復位。接著,插釘套筒被第四致動器驅動至螺釘孔處,同時由第一電機驅動插釘套筒旋轉對螺釘進行擰緊。
進一步更具體方案為插釘套筒內套設有插釘擰緊軸,支座上安裝有驅動插釘擰緊軸旋轉的第二電機以及驅動插釘擰緊軸沿軸向移動的第六致動器;插釘擰緊軸的接釘端外周面與待擰緊螺釘的內六角配合;第二電機的轉軸與插釘擰緊軸間設有扭矩傳感器;在安裝座上設有沿縱向布置的光柵尺及用於限制插釘滑臺位移的行程開關,在插釘滑臺上設有與光柵尺配合的光柵尺讀數頭,還設有測量第二電機位移的長度計。
通過增設插釘擰緊軸,其接釘端外周面與待擰緊的臨時螺釘緊固件的內六角配合,從而在使用過程中,通過插釘套筒進行固定以移至螺釘孔處,通過插釘擰緊軸將螺釘緊固件推出插釘套筒,並通過旋轉插釘擰緊軸,將螺釘緊固件擰進螺釘孔內,以適配插釘套筒的尺寸大於螺釘孔的情況。並在擰釘過程中,扭矩傳感器用於測量擰釘的扭矩並對其進行監控。通過光柵尺檢測橫移滑臺的位移,通過長度計檢測第二電機的位移即可獲得擰釘位移並對其進行監控。
再進一步更具體方案為用於安裝夾爪的夾爪安裝座通過縱嚮導軸與升降機構的動塊滑動連接,夾爪安裝座與動塊間設有拉簧;夾釘模塊還包括用於檢測夾爪相對動塊位移的傳感器;第一電機與插釘套筒通過同步帶傳動連接;插釘套筒與夾釘座間設有滑動軸承。
傳感器用於檢測卡爪相對插釘套筒或插釘擰緊軸是否發生位移,從而確認臨時螺釘緊固件是否處於正確位置。夾爪在第四致動器的驅動下靠近插釘套筒,在拉簧的拉力作用下使臨時螺釘緊固件擠壓插釘套筒的接釘端,接著,第一電機驅動插釘套筒旋轉,當臨時螺釘緊固件的外六角與插釘套筒的內周面配合時卡爪在拉簧的拉力作用下而被推入插定套筒內,此時,傳感器檢測到其進入套筒所發生的位移,表明插入到位。第六致動器驅動插釘擰緊軸沿軸向進給一定的距離,使插釘擰緊軸的接釘端擠壓螺釘,進而擠壓卡爪,拉伸拉簧,在第二電機驅動插釘擰緊軸旋轉,當螺釘的外六角與插釘套筒的內周面配合時卡爪在拉簧的拉力作用下而被推入插定套筒內與插釘擰緊軸插入內六角中,傳感器檢測到該位移,確定螺釘已處於正確位置。
附圖說明
圖1為本發明實施例的儲釘單元、推釘單元及選釘單元的配合主視圖;
圖2為本發明實施例的儲釘單元、推釘單元及選釘單元的配合俯視圖;
圖3為本發明實施例的儲釘單元、推釘單元及選釘單元的配合左視圖;
圖4為本發明實施例的儲釘單元、推釘單元與安裝板的配合示意圖;
圖5為本發明實施例的彈夾的立體圖;
圖6為本發明實施例的彈夾的局部剖視圖;
圖7為本發明實施例的彈夾的俯視圖;
圖8為本發明實施例的彈夾的左視圖;
圖9為本發明實施例的彈夾的螺釘止擋機構示意圖;
圖10為本發明實施例的選釘單元的立體圖;
圖11為本發明實施例的選釘單元的主視圖;
圖12為本發明實施例的選釘單元的右視圖;
圖13為本發明實施例的選釘單元的主視圖;
圖14為本發明實施例的選釘單元的右視圖;
圖15為本發明實施例的選釘單元的俯視圖;
圖16為本發明實施例的插釘擰緊單元的立體圖;
圖17為本發明實施例的插釘擰緊單元的局部剖視圖;
圖18為本發明實施例的插釘擰緊單元的安裝座局部剖視圖;
圖19為本發明實施例的插釘擰緊單元的插釘擰緊模塊的局部剖視圖;
圖20為本發明實施例的插釘擰緊單元的夾釘模塊的局部剖視圖;
圖21為本發明實施例的插釘擰緊單元的夾釘模塊的夾爪安裝爆炸圖。
具體實施方式
以下結合實施例及其附圖對本發明作進一步說明。
參見圖1至圖21,具有自動選釘和送釘功能的插釘系統包括支架1、儲釘單元2、推釘單元3、選釘單元4及插釘擰緊單元7。
支架1上設有安裝板11,安裝板11上設有導向滾輪12。
儲釘單元2包括彈夾21,彈夾21安裝在安裝板11上並與導向滾輪12向配合,安裝彈夾21時,兩個以上的導向滾輪12引導一個彈夾21安裝到安裝板11的正確位置。彈夾21包括設有導槽211的槽座和固設在槽座兩側壁頂面上的蓋板212,蓋板212的側邊部構成與臨時螺釘緊固件6的保護套61上的環形凹槽62相配合的引導條,蓋板212上刻有標示螺釘個數的標識213。彈夾21的兩側設有方便拿放的拉手214。
彈夾21的端部設有與導槽211連通的擺動塊安裝槽,蓋板212延伸至擺動塊安裝槽內。擺動塊安裝槽內安裝有止擋機構215,止擋機構215包括擺動塊2151及一端抵靠在安裝槽的槽壁上的壓簧2152,擺動塊2151一端通過螺釘和連接銷2153旋轉固定在蓋板212與安裝槽的槽底間,另一端壓緊壓簧2152。在本實施例中,導槽211的兩端均設有止擋機構215,止擋機構215包括兩塊位於導槽211中面兩側的擺動塊2151,擺動塊2151與安裝槽的槽壁之間的壓簧2152使兩個擺動塊2151相對併攏,從而阻擋臨時螺釘緊固件6掉落。
推釘單元單元3包括推釘槽31、第一推釘機構32及第二推釘機構。推釘槽31的中部設有與彈夾21的出口連通且與推釘槽31構成t型結構的進口槽34,進口槽34與彈夾21連通時,其槽壁推開導槽211中面兩側的擺動件2151並擠壓壓簧2152。
第一推釘機構32包括設於推釘槽31內的推釘塊321及用於驅動推釘塊321將臨時螺釘緊固件6沿推釘槽31推至推釘槽31的出口處的氣缸322,第二推釘機構包括將臨時螺釘緊固件6沿其軸向推出推釘槽31槽口的氣缸331。
當彈夾21裝好臨時螺釘緊固件後,通過拉手214將彈夾21拿至安裝板11上與導向滾輪12配合,在導向滾輪12的引導下,使進口槽34插入彈夾21端部的止擋機構215內,進口槽34的兩槽壁將兩個擺動塊2151的止擋端向兩邊張開並壓緊壓簧2152,中間的空隙變大使螺釘緊固件6順著進口槽34掉落至推釘槽31內,在氣缸322的驅動下,推釘塊321將臨時螺釘緊固件6推至推釘槽31的出口處,並由氣缸331沿其軸向推出推釘槽31的出口。
選釘單元4包括底座41、底板42、接釘模塊43、測量模塊44和篩選模塊45。底座安裝在支架1上,底板42與底座41通過絲杆螺母滑動連接,並由伺服電機46驅動絲杆螺母副運動實現底板42在接釘工位與測量工位之間往復移動,伺服電機46與絲杆通過撓性聯軸器47相連。接釘模塊43、測釘模塊44和篩選模塊45安裝在底板42上。
接釘模塊43包括接釘滑臺431及安裝在接釘滑臺431上的接釘套管432,接釘滑臺431通過氣動滑臺433與底板42滑動連接。接釘套管432的出口處設有擋釘叉434及封板435,封板435用於對擋釘叉434進行限位,擋釘叉434為可通過臨時螺釘緊固件的螺釘螺杆而擋住釘頭的u型結構,擋住由氣缸331推入接釘套管432的臨時螺釘緊固件。接釘滑臺431上安裝有氣缸436,氣缸436的推桿與擋釘叉434連接,通過氣缸436的驅動以實現對接釘套管432的開閉。
測量模塊44包括長度計441和雷射測微儀。長度計441通過長度計支架442安裝在底板42上且通過氣動滑臺447與底板41滑動連接,並與接釘套管432沿軸向平行設置,通過長度計441的示數可獲得接釘套管432處待測臨時螺釘緊固件的釘長。雷射測微儀包括發射端443和接收端444,發射端443通過發射端支架445固定在底板41的頂部,接收端444通過接收端支架446固定在底板41的底部。通過雷射測微儀的讀數可獲得接釘套管432處待測臨時螺釘緊固件的直徑。根據待測臨時螺釘緊固件的釘長和直徑可檢測該臨時螺釘緊固件是否合格。
篩選模塊45包括吹釘裝置、輸送裝置及驅動吹釘裝置啟閉的氣缸,吹釘裝置及輸送裝置固設在接釘套管432的行進路徑兩側,吹釘裝置包括第一吹釘管451與第二吹釘管452,輸送裝置包括輸釘管453與回收管454,第一吹釘管451、第二吹釘管452、接釘套管432、輸釘管453及回收管454的軸線共面布置,且第一吹釘管452與輸釘管453共軸布置,第二吹釘管452與回收管454共軸布置。輸釘管453用於輸送尺寸合格的臨時螺釘緊固件,回收管454用於輸送尺寸不合格有待回收的臨時螺釘緊固件。測量模塊44對臨時螺釘緊固件測量完畢後確定是否合格,若合格,氣動滑臺433驅動接釘滑臺431移動以使接釘套管432兩端分別對準第一吹釘管451和輸釘管453,並通過吹釘裝置將臨時螺釘緊固件從接釘套管432吹至輸釘管453,否則氣動滑臺433驅動接釘滑臺431移動以使接釘套管432兩端分別對準第二吹釘管452和回收管454,並通過吹釘裝置將臨時螺釘緊固件從接釘套管432吹至回收管454。
插釘擰緊單元7包括安裝座71及安裝在安裝座71上的送釘管72、夾釘模塊73和插釘擰緊模塊74。
安裝座71兩端分別設有捲簾711和捲簾712,安裝座71上設有縱嚮導軌75、電機76和氣缸77,電機76通過電機支架762固定在安裝座71一端,氣缸77通過氣缸支座771固定在安裝座71上,插釘擰緊模塊74通過絲杆751與電機76實現傳動連接,並沿縱嚮導軌75縱向移動,絲杆751與電機76之間接有聯軸器761,絲杆751一端通過成對雙聯角接觸球軸承713與安裝座71的端部固定,在安裝座71端部設有防止絲杆751的螺母7511撞到安裝座71的防撞塊715,另一端通過深溝球軸承714固定在安裝座71上,成對雙聯角接觸球軸承713的軸承座裝有軸承壓蓋7131,軸承壓蓋7131通過鎖緊螺母716實現防松,深溝球軸承714的軸承座7141的端面裝有軸承端蓋717,另一端設有密封圈座718,用於安裝密封圈719,對深溝球軸承714起到密封防塵的作用,絲杆751上裝有軸用彈性擋圈7512和軸承隔圈7513。夾釘模塊73通過氣缸77的驅動實現沿縱嚮導軌75移動。送釘管72與輸釘管452連通,送釘管72通過送釘管支架724固定在安裝座71上,且送釘管72可沿軸向滑動地套設於吹釘管支架724的軸孔內,送釘管72的出釘口端通過支架722固定在安裝座71上,支架722上設有固定送釘管72的裝管頭725,在出釘口端處設有用於檢測是否有臨時螺釘緊固件通過的傳感器723。臨時螺釘緊固件經吹釘裝置451沿送釘管721吹送至出釘口端。
夾釘模塊73包括夾釘座731、夾爪732和驅動夾爪732在送釘模塊72與插釘擰緊模塊74之間來回移動的氣動滑臺733。夾釘座731通過夾釘座支架7311與第二縱嚮導軌75滑動連接,夾釘座支架7311與氣缸77的推桿固定連接,夾爪732的夾爪安裝座734通過縱嚮導軸735與氣動滑臺733的動塊滑動連接,夾爪安裝座734與動塊間設有拉簧736。夾爪732的兩夾指相對設有半圓,兩個半圓組成一能通過螺釘的螺杆而擋住釘頭的圓孔,當螺釘經吹氣裝置沿吹釘管721吹送至出釘口端時,螺杆直接穿過該圓孔,由於釘頭的作用而無法通過,再由兩夾指對螺釘進行進一步夾緊。在夾爪安裝座734設有用於檢測夾爪732相對動塊發生位移的傳感器737。夾釘座731上安裝有滑動軸承座738,滑動軸承座738內安裝有滑動軸承739。
插釘擰緊模塊74包括沿縱嚮導軌75滑動的插釘滑臺741、安裝在插釘滑臺741上的支座742、安裝在支座742上的插釘套筒743以及驅動插釘套筒743旋轉的第一電機744,插釘滑臺741與螺母7511固定連接,插釘套筒743通過成對雙聯角接觸球軸承7431與支座742連接,成對雙聯角接觸球軸承7431的軸承座上設有裝有密封圈7436的密封圈座7437,插釘套筒743上套設有軸承隔圈7432,用於阻隔成對雙聯角接觸球軸承7431與鎖緊螺母7433接觸,插釘套筒743的接釘端內筒面與待擰緊螺釘的外六角配合,第一電機744通過電機支座7444固定在插釘滑臺741上。插釘套筒743的內腔通過快換接頭7438連接真空吸氣裝置,快換接頭7438的安裝環與插釘套筒743之間裝有密封圈7430和密封環7439,插釘套筒743位於安裝環的內腔內側壁上設有徑向連通孔,從而在插釘套筒743相對安裝環旋轉的過程中,可對插釘套筒743內腔內氣體的進行抽離。插釘套筒743內套設有插釘擰緊軸745,插釘擰緊軸745與插釘套筒743之間設有密封圈7434,支座742上安裝有驅動插釘擰緊軸745旋轉的第二電機746以及驅動插釘擰緊軸745沿軸向移動的氣缸747,插釘擰緊軸745的接釘端外周面與待擰緊螺釘的內六角配合。本實施例中,氣缸747構成本實施例的第七致動器。
在安裝座71上設有沿縱向布置的第三光柵尺78及用於限制插釘滑臺741位移的行程開關。
第一電機744的輸出端依次連接有減速機7441和帶輪副,帶輪副安裝在同步帶箱7445內,帶輪副包括同步帶7442以及與同步帶嚙合的第一帶輪和第二帶輪,第一帶輪和第二帶輪構成本實施例的帶輪組7443,插釘套筒743一端通過平鍵7445與第二帶輪固定,第二帶輪通過鎖緊螺母7446實現軸向鎖緊,插釘套筒743的另一端通過安裝在滑動軸承座738內的滑動軸承739與夾釘座731滑動連接。
第二電機746固定在電機支座748上,第二電機746的輸出端依次連接有減速機7461、聯軸器7462、扭矩傳感器7463和聯軸器7464,插釘擰緊軸745與聯軸器7464連接的一端套有螺母7435,電機支座748通過縱嚮導軌749與插釘滑臺741滑動連接,氣缸747通過氣缸支架7471固定在插釘滑臺741上,氣缸747的推桿7471與電機支座748固定連接,第二電機746驅動插釘擰緊軸745旋轉從而實現擰釘功能。
在插釘滑臺741上設有與第三光柵尺78配合的第三光柵尺讀數頭781,第三光柵尺讀數頭781通過光柵尺讀數頭支架782安裝在插釘滑臺741上。插釘滑臺741上還設有測量第二電機746位移的長度計7413,長度計7413通過長度計支架7415固定在插釘滑臺741上,通過測量電機支座748的位移來獲得插釘擰緊軸745的擰釘位移。
插釘擰緊軸745的旋轉和插釘套筒743的旋轉是各自分離的,傳感器737用以檢測夾爪732是否發生位移,從而檢測螺釘的外六角和內六角是否分別處於插釘套筒和插釘擰緊軸的正確位置。若通過傳感器737信號檢測到螺釘已處於插釘套筒的正確位置,則將螺釘進行真空吸附,第一電機744停轉;若通過傳感器737檢測到螺釘已處於插釘套筒軸的正確位置,則可進行下一步的擰釘動作,並由扭矩傳感器7463來監控擰釘的扭矩。
本實施例中,伺服電機46和絲杆螺母副構成本實施例的第一致動器。氣動滑臺433構成本實施例的第二致動器,氣缸436構成本實施例的第三致動器。電機76和絲杆751構成本實施例的第五致動器,氣缸77構成本實施例的第四致動器。傳感器723可為電感式環形開關。氣動滑臺733構成本實施例的升降機構。可將不同型號的臨時螺釘緊固件放置到不同的彈夾中,以實現臨時螺釘緊固件的分類儲存。輸釘管452與送釘管72可為同一根管。
本發明的工作過程如下:
1.將不同規格的臨時螺釘緊固件6依次經由止擋機構215的兩擺動塊2151之間壓入不同的彈夾21中,將彈夾21安裝到安裝板11上,使彈夾21與導向滾輪12配合,彈夾21經由導向滾輪12的引導向下插,使進口槽34插入彈夾21的兩擺動塊2151之間,進口槽34的槽壁擠壓擺動塊2151向兩邊張開,使臨時螺釘緊固件6順利通過進口槽34進入推釘槽31內,並由推釘塊321將臨時螺釘緊固件6推至推釘槽31的出口處。
2.伺服電機46驅動底板42移動到接釘工位,待送臨時螺釘緊固件6經由氣缸331推出至接釘套管432接釘套管,擋釘叉434在氣缸436的驅動下擋住接釘套管432處的臨時螺釘緊固件,同時氣缸331的推桿一直抵住臨時螺釘緊固件,伺服電機46驅動底板42移動至測量工位。
3.氣動滑臺433驅動接釘滑臺431移動使長度計441與接釘套管432處的待測臨時螺釘緊固件同軸,氣動滑臺447驅動長度計441移至限位處,從而測得臨時螺釘緊固件的釘長。通過雷射測微儀的發射端443發出的信號經過臨時螺釘緊固件,由接收端444接受,從而測得待測臨時螺釘緊固件的直徑。
4.根據待測臨時螺釘緊固件的釘長和直徑判斷該臨時螺釘緊固件是否合格,若合格,由氣動滑臺433驅動接釘滑臺431移動使接釘套管432處的臨時螺釘緊固件與輸釘管452同軸,氣缸436驅動擋釘叉434移回初始位置,並由吹釘裝置451將合格的臨時螺釘緊固件吹至輸釘管452內;若不合格,由氣動滑臺433驅動接釘滑臺431移動使接釘套管432處的臨時螺釘緊固件與回收管453同軸,氣缸436驅動擋釘叉434移回初始位置,並由吹釘裝置451將合格的臨時螺釘緊固件吹至回收管453內。
5.臨時螺釘緊固件通過輸釘管452輸送至插釘擰緊單元的出釘口,使臨時螺釘緊固件的的螺釘的釘杆通過夾爪732的夾口,釘頭卡在夾口外;由傳感器723檢測是否有臨時螺釘緊固件通過送釘管72。傳感器723檢測到臨時螺釘緊固件後,由夾爪732夾持,通過氣缸77的驅動前進一定的距離,將臨時螺釘緊固件夾離送釘管72;接著,夾爪732通過氣動滑臺733下移一定距離,使其對準插釘套筒743。
6.夾爪732通過氣缸77的驅動向插釘套筒743移動一定的距離,使臨時螺釘緊固件壓住插釘套筒743並擠壓夾爪732;由插釘擰緊單元中的第一電機744帶動插釘套筒743旋轉;在臨時螺釘緊固件的外六角插入插釘套筒743的正確位置後,夾爪732在拉簧736的作用下會有瞬間的位移,通過夾爪732上的傳感器737可檢測該信號;傳感器737獲取臨時螺釘緊固件的外六角處於插釘套筒743的正確位置的信號後,插釘套筒743停轉,並將臨時螺釘緊固件通過真空吸附裝置吸附在插釘套筒743上。
7.由插釘擰緊單元中的第二電機746帶動插釘擰緊軸745旋轉;氣缸747帶動插釘擰緊軸745前進合適的距離,使插釘擰緊軸745前端擠壓臨時螺釘緊固件,夾爪732被擠開一段距離;在插釘擰緊軸745的持續旋轉下,當插釘擰緊軸745進入臨時螺釘緊固件的內六角時,夾爪732在拉簧736的作用下會有瞬間的位移,夾爪732上的傳感器737可檢測該信號;傳感器737獲得臨時螺釘緊固件的內六角處於插釘擰緊軸745的正確位置的信號後,插釘擰緊軸745停轉;接著,夾爪732鬆開臨時螺釘緊固件,並通過氣動滑臺733和氣缸77退回至初始位置。
8.電機76帶動插釘擰緊單元向前進給到工件的合適位置,使臨時螺釘緊固件準確進入孔位;第二電機746帶動插釘擰緊軸745旋轉,進行擰釘動作;扭矩傳感器7463實時監控擰釘時的扭矩。
9.擰釘完成後,電機76帶動插釘擰緊單元後退至初始位置。