专利名称：分离式全自动钻铆托架系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主要用于薄壁钣金零、部件自动钻铆装配的分离式全自动钻铆托架系统。
背景技术：
自动钻铆托架系统是集机、电、液于一体的产品，通过数控系统控制自动钻铆托架的运动来实现对薄壁钣金类零件自动定位、夹紧、法向调节，结合自动钻铆机，实现薄壁钣金零、部件的自动制孔(锪窝)、涂胶、送钉、铣平等功能。现有技术中，钻铆托架系统主要有三种结构悬挂式全软吊半自动钻铆托架系统、悬挂式半刚性自动托架系统、立柱固定式全刚性自动钻铆托架系统。这三种自动钻铆托架系统各有优缺点悬挂式全软吊半自动钻铆托架系统结构虽然简单、造价低廉，但无法实现精确定位及自动钻铆；悬挂式半刚性自动托架系统定位较精确，但刚性和稳定性较差，只能实现单根桁条内自动钻铆，跨桁条钻铆需人工调整，只能实现半自动钻铆，铆接工作连续性较差，生产效率低，且安装调试困难；立柱固定式全刚性自动钻铆托架系统主要由左右固定式立柱、托框、X滑台、Y滑台、驱动机构、控制系统等组成，可实现数控精确定位以及自动钻铆，但整体式Y轴移动引起X轴滑台重心偏移，导致设备稳定性差。同时，设备和基础占地面积大，由于X轴、Y轴滑台的结构限制，导致产品装夹调整和维修操作不便。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现有技术中存在的不足之处，提供一种数控精确定位，自动钻铆，稳定可靠、占地面积小、操作维护方便的分离式全自动钻铆托架系统。为了达到上述目的，本实用新型提供一种分离式全自动钻铆托架系统，包括分离式全自动钻铆托架系统，包括横向的X轴导轨及在X轴导轨上移动的X滑台、自动钻铆机及操作台、纵向的Y轴导轨及在Y轴导轨上移动的左右Y滑台、Z立柱以及安装在Z立柱上的 Z滑台，自动钻铆机及操作台安装在X滑台上沿X轴导轨作横向X轴移动，Y滑台沿Y轴导轨作与自动钻铆机的运动方向垂直的Y轴移动；左右Y滑台上安装Z立柱，在Z立柱上安装 Z滑台，托框与两个Z滑台连接；Z滑台沿Z立柱升降，实现与XY平面垂直的Z轴运动。Z滑台上具有驱动托框转动的A轴电机，Z滑台上的两台伺服电机驱动托框转动， 形成A轴运动；通过Zl、Z2差动实现B轴运动；通过Yl、Y2差动实现C轴运动。由Χ、Υ、Ζ、 A、B、C六个坐标轴的共同运动来实现薄壁钣金零、部件定位和法向调整，并结合自动钻铆机完成薄壁钣金零、部件的自动制孔(锪窝)、涂胶、送钉、铣平等功能。在Z滑台和托框之间具有自适应伸缩机构。在Z滑台和托框之间具有自适应旋转机构。自适应旋转机构由轨道、U滑台及轴承座组成。在托框上设置了安装及定位基准，并针对不同零件设计了专用的工作框，工作框通过托框上的安装及定位基准固定在托框上，工作框上安装薄壁钣金零、部件，不同的工作框共用同一托框，在同一托架系统上实现对不同薄壁钣金零、部件的生产。本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果1)本实用新型采用钻铆机与托架沿X、Y轴分离运动式结构，结构简单。由于钻铆机仅沿χ轴运动，沿Y轴的位置固定，因此，X轴驱动中心可以固定于X滑台重心位置，解决了立柱固定式全刚性自动钻铆托架系统沿Y轴移动时引起钻铆机重心偏移问题，可确保钻铆机沿X轴驱动负载的恒定，设备稳定性好，定位精度高。2)由于采用X、Y轴分离运动式结构，钻铆机沿Y轴的位置不移动，与立柱固定式全刚性自动钻铆托架系统相比，取消了用于安装钻铆机的Y向滑台，降低了钻铆机安装高度，从而可以将安装薄壁钣金零、部件的托框与钻铆机分离，并将托框下降到距地面较低的高度(1.5米以下)，装夹、调整产品时操作非常方便。3)由于采用全刚性结构，通过伺服电机驱动托框旋转(Α轴)，并采用全闭环控制方式，定位精确，可实现跨桁条自动钻铆，生产连续性好，自动化程度高，加工效率高，铆接质量稳定，加工效率属世界先进水平。在托框上设置了安装及定位基准，并针对不同零件设计了专用的工作框，工作框通过托框上的安装及定位基准固定在托框上，工作框上安装薄壁钣金零、部件，不同的工作框共用同一托框，在同一托架系统上实现对不同薄壁钣金零、部件的生产。由于采用X、Y轴分离运动式结构，占地面积相对较小和地基面积相对较小，节省厂房空间；托架的制造成本较低，其总造价相比于国外具备同样功能的设备不足2/3。
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
图1分离式全自动钻铆托架系统的正视图(横向)图2分离式全自动钻铆托架系统的顶视图图3自适应旋转机构和自适应伸缩机构的局部视图图中1、Ζ轴电机2、Υ轴电机3、Υ轴导轨4、Υ轴丝杆5、Υ滑台6、Ζ滑台7、Α轴电机8、轴承座9、托框10、工作框11、Z轴导轨12、Z轴丝杆13、Z立柱14、X轴驱动齿条15、X轴电机16、自动送钉机构17、自动钻铆机18、控制柜19、X滑台20、操作台21、 X轴轨道22、自适应旋转机构、23U滑台、M轨道。
具体实施方式
参照
图1、图2、图3，就实施本实用新型的一种实施方式阐述如下自动钻铆机17、操作台20、控制柜18、自动送钉机构16、X轴电机15安装在X滑台19上，通过X轴导轨21承载及导向，由X轴电机15驱动齿条14、形成X轴运动；两Z立柱13安装在左右两侧Y滑台5上，通过Y轴电机2驱动Y轴丝杆4，由Y轴导轨3承载及导向，带动Y滑台5形成Y轴运动；Z滑台6由安装在左右两侧Z立柱13上的Z轴导轨11 导向，托框9安装在Z滑台6上，Z轴电机1驱动Z轴丝杆12，带动左右两侧Z滑台6上下运动，形成Z轴运动；在Z滑台6上安装了轨道对，轨道上安装U滑台23，轴承座8安装在 U滑台23上，U滑台23及安装在其上的轴承座8可沿轨道M运动，当左右两侧Z轴电机1作差动运动时，托框9与水平面间形成夹角，实现B轴的功能；当左右两侧Z轴电机1作差动运动时，托框变为倾斜状态，左右Z滑台6之间距离变长，为了适应该距离的变化，由轨道 24、U滑台23及轴承座8组成的自适应伸缩机构自适应伸缩，形成U轴运动。U滑台23与轴承座8中心采用旋转轴连接，两者之间可相对转动，当Y1、Y2差动运动时，U滑台23与轴承座8之间产生相对转动，托框9沿纵向中心线与X轴形成夹角，形成C轴运动。左右两侧带减速器的A轴电机7通过轴承安装在轴承座8上，通过A轴电机7驱动托框9转动，形成 A轴运动。薄壁钣金零、部件定位和法向调整，由X、Y、Ζ、Α、B、C六个坐标轴的共同运动来实现。定位和法向调整完成后，由安装在X滑台19上的自动钻铆机17完成薄壁钣金零、部件的自动制孔(锪窝)、涂胶、送钉、铣平等功能。在托框9上设置了安装及定位基准面或定位销，并针对不同零件设计了专用的工作框10，工作框10通过托框9上的安装及定位基准固定在托框9上，工作框10上安装薄壁钣金零、部件，不同的工作框10共用同一托框9。 通过自动加工程序，在同一托架系统上实现对不同薄壁钣金零、部件的生产。
权利要求1.分离式全自动钻铆托架系统，包括横向的X轴导轨及在X轴导轨上移动的X滑台、 自动钻铆机及操作台、纵向的Y轴导轨及在Y轴导轨上移动的左右Y滑台、Z立柱以及安装在Z立柱上的Z滑台，其特征在于自动钻铆机(17)及操作台00)安装在X滑台(19)上沿X轴导轨作横向X轴移动，Y滑台(5)沿Y轴导轨(3)作与自动钻铆机(17)的运动方向垂直的Y轴移动；左右Y滑台(5)上安装Z立柱(13)，在Z立柱(13)上安装Z滑台 (6)，托框(9)与两个Z滑台(6)连接；Z滑台(6)沿Z立柱(13)升降，实现与XY平面垂直的Z轴运动。
2.如权利要求1所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，Z滑台(6)上具有驱动托框(9)转动的A轴电机(7)。
3.如权利要求1所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，在Z滑台(6)和托框 (9)之间具有自适应伸缩机构。
4.根据权利要求3所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，自适应伸缩机构由轨道04)、U滑台及轴承座⑶组成。
5.如权利要求1所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，在Z滑台(6)和托框 (9)之间具有自适应旋转机构02)。
6.根据权利要求5所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，自适应旋转机构 (22)由轨道(24)、爾台(23)及轴承座(8)组成。
7.如权利要求1至5之一所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，在托框(9) 上设置有安装及定位基准，固定有工作框(10)。
8.如权利要求5所述的分离式全自动钻铆托架系统，其特征在于，针对不同类型零件具有不同的可更换的工作框(10)。
专利摘要本实用新型涉及一种分离式全自动钻铆托架系统，包括横向的X轴导轨及X滑台、钻铆机及操作台，纵向的Y轴导轨及左右Y滑台、Y滑台上的Z立柱、Z滑台，、在Z滑台上的托框，、固定在托框上的工作框等；可实现托框转动的A轴运动；通过Z1、Z2差动实现B轴运动；通过Y1、Y2差动实现C轴运动。由X、Y、Z、A、B、C六个坐标轴的共同运动来实现零件定位和法向调整。本实用新型结构简单，铆接质量稳定，定位精度高，在同一托架系统上可实现对不同零件的生产，托框可以下降到较低的高度，装夹、调整产品时操作非常方便；可实现跨桁条自动钻铆，生产连续性好，自动化程度高，加工效率达到世界最先进的水平，占地面积较小，制造成本较低。
文档编号B23Q1/25GK201931283SQ20102018006
公开日2011年8月17日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者余泽, 李国进, 黄中平 申请人:成都飞机工业(集团)有限责任公司