本发明属于工艺装备结构设计与机械制造领域，特别是涉及一种飞机壁板高锁螺栓压入装置。
背景技术：
随着新型号飞机对使用寿命和飞行时间要求的不断提高，飞机装配中已开始采用一些新的工艺连接技术，如螺栓干涉配合(过盈)连接。由于高锁螺栓干涉配合连接比普通螺栓干涉配合连接强度高、疲劳寿命好，因此高锁螺栓干涉连接在飞机装配中得到了更为广泛的应用。高锁螺栓与飞机壁板上螺栓孔间的配合关系为过盈配合，有时属于高干涉配合，因此，在安装时必须给高锁螺栓头部施加一定的压力，才能使螺栓压入壁板上的螺栓孔。
广泛采用的安装方法是手动安装，操作员使用风动工具，在高锁螺栓头部施加冲击力，使其快速压入螺栓孔。或在工作空间较开敞的位置，利用自动钻铆机或电磁铆接机进行安装。
对于上述安装过程，引出以下问题：
(1)在高锁螺栓的压入过程中，螺栓不可避免地受到了间歇性的冲击力，易导致高锁螺栓出现一些微小的裂纹，从而为飞行安全埋下了隐患。
(2)由于高锁螺栓安装的干涉配合特性，高锁螺栓不仅自身受到冲击力的作用，同时也将力传递到飞机壁板上；因为壁板受力的不均匀、无规律性，及壁板的弱刚性，飞机壁板在高锁螺栓安装过程中易产生变形，进而影响整机的装配精度。
技术实现要素：
为了克服现有飞机壁板高锁螺栓装配精度差的不足，本发明提供一种飞机壁板高锁螺栓压入装置。该装置包括支撑底座、X向移动工作台、立柱、Y向移动结构和末端执行结构。飞机壁板高锁螺栓的安装通过电机驱动压入，加载速度平稳，高锁螺栓受力均匀，能够有效避免高锁螺栓因受到冲击力而产生微裂纹，减少壁板因受力不均而产生的变形，可以提高飞机壁板高锁螺栓装配的精度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞机壁板高锁螺栓压入装置，其特点是包括支撑底座33、X向移动工作台34、立柱17、Y向移动结构36和末端执行结构37。
所述的支撑底座33包括基座本体3、X向移动平台支座4、X向移动平台导轨9、X向移动电机11、X向移动限位开关15和地脚螺栓1。所述基座本体3为长方体结构，由长方形钢板通过焊接与方钢构成，用于支撑整个装置。X向移动平台支座4通过螺栓与基座本体3相连，用于支撑装置X向移动，X向移动平台支座4同时连接X向移动平台导轨9、X向移动电机11和X向移动限位开关15。两根X向移动平台导轨9平行安装于X向移动平台支座4上，X向移动平台导轨9上安装有两组导轨滑块8，每组导轨滑块8由两个滑块构成且两两并排分别安装在两根X向移动平台导轨9上，两根X向移动平台导轨9末端分别安装有导轨末端限位块10，用来预防导轨滑块8的脱落。X向移动电机11通过螺栓安装在X向移动平台支座4上。X向移动平台支座4中间安装2个轴承座，沿X向分布在两端，轴承座中心在一条直线上，X向第一轴承座5和X向第二轴承座14通过X向移动丝杠6相连。X向移动丝杠6上有一丝杠滑块7，X向移动丝杠6通过丝杠滑块7连接到X向移动工作台连接板16上。X向连接法兰13的一端与X向第二轴承座14连接，X向连接法兰13的另一端与X向移动电机11连接，X向连接法兰13内部装有X向联轴器12，用于连接X向移动电机11和X向移动丝杠6，X向移动电机11转动动力通过X向联轴器12驱动X向移动丝杠6转动，进而通过丝杠滑块7转换成X向移动工作台连接板16的横向移动。X向移动限位开关15通过螺栓连接到X向移动平台支座4上，以限制X向移动工作台34的运动范围。地脚螺栓1用于固定支撑底座33，对称分布于方钢底部，共六个，每个地脚螺栓1的一端通过螺纹与方钢相连，另一端埋于地下。
所述的X向移动工作台34包括X向移动工作台连接板16和导轨滑块8。X向移动工作台连接板16通过螺栓与导轨滑块8和丝杠滑块7相连接。
所述的立柱17通过螺栓与X向移动工作台连接板16固连。
所述的Y向移动结构36包括支撑支座19、Y向移动结构导轨18、Y向移动结构连接板22、Y向移动电机26、Y向联轴器和传动丝杠25、Y向连接法兰24和两个轴承座。支撑支座19通过螺栓与立柱17的上部连接。两个Y向移动结构导轨18平行安装在Y向移动结构36的支撑支座19上，与带有凹槽的Y向移动结构连接板22相连接。Y向移动电机26通过螺栓安装在支撑支座19上，依次连接Y向联轴器和传动丝杠25，Y向联轴器外部靠Y向连接法兰24支撑。传动丝杠25与Y向移动结构连接板22通过螺纹连接，使得在Y向移动电机26驱动传动丝杠25旋转时带动Y向移动结构连接板22运动。
所述的末端执行结构37包括末端执行结构加载头基座27和末端执行器。末端执行结构加载头基座27通过螺栓与Y向移动结构连接板22固连。末端执行器由顶尾套筒32、限位螺钉29、顶杆28、弹簧30、弹簧板球31组成。四个弹簧板球31位于末端执行器部分前端内部，所在平面与顶杆28轴线垂直，四个弹簧板球31在所在平面内平均分布，相邻的弹簧板球31之间呈90°夹角，且两两相对，轴线在同一直线上或者互相垂直，四个弹簧板球31球头所指方向交于一点。当把高锁螺栓装入末端执行器部分时，弹簧板球31能够将高锁螺栓夹紧，并以自身弹性对其中心位置限定。顶尾套筒32为壳体结构，顶尾套筒32外形是由圆柱体和圆锥体连接而成，圆锥的尖角部位开圆孔，用于装入高锁螺栓，圆柱体外有两长圆孔，长轴方向沿圆柱母线方向。
本发明的有益效果是：该装置包括支撑底座、X向移动工作台、立柱、Y向移动结构和末端执行结构。飞机壁板高锁螺栓的安装通过电机驱动压入，加载速度平稳，高锁螺栓受力均匀，有效地避免了高锁螺栓因受到冲击力而产生微裂纹，减少了壁板因受力不均而产生的变形，提高了飞机壁板高锁螺栓装配的精度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明飞机壁板高锁螺栓压入装置的轴测图。
图2是图1中支撑底座的结构示意图。
图3是图1中X向移动平台支座的结构示意图。
图4是图1中X向移动工作台连接板的结构示意图。
图5是图1中立柱的结构示意图。
图6是图1中Y向移动结构的结构示意图。
图7是图7中末端执行结构的结构示意图。
图8是图1中末端执行器的示意图。
图中，1-地脚螺栓，2-垫片，3-基座本体，4-X向移动平台支座，5-X向第一轴承座，6-X向移动丝杠，7-丝杠滑块，8-导轨滑块，9-X向移动平台导轨，10-导轨末端限位块，11-X向移动电机，12-X向联轴器，13-X向连接法兰，14-X向第二轴承座，15-X向移动限位开关，16-X向移动工作台连接板，17-立柱，18-Y向移动结构导轨，19-支撑支座，20-Y向第二轴承座，21-Y向移动限位开关，22-Y向移动结构连接板，23-Y向第一轴承座，24-Y向连接法兰，25-Y向联轴器和传动丝杠，26-Y向移动电机，27-末端执行结构加载头基座，28-顶杆，29-限位螺钉，30-弹簧，31-弹簧板球，32-顶尾套筒，33-支撑底座，34-X向移动工作台，36-Y向移动结构，37-末端执行结构。
具体实施方式
以下实施例参照图1～8。
本发明飞机壁板高锁螺栓压入装置包括支撑底座33、X向移动工作台34、立柱17、Y向移动结构36和末端执行结构37。
所述的支撑底座33包括结构为长方体的基座本体3、X向移动平台支座4、X向移动平台导轨9、X向移动电机11、X向移动限位开关15和地脚螺栓1。基座本体3包括方钢结构和长方形的钢板，长方形钢板通过焊接与方钢构成基座本体，用于支撑整个安装设备。X向移动平台支座4通过普通螺栓与基座本体3相连，用于支撑X向移动，同时连接X向移动平台导轨9、X向移动电机11和X向移动限位开关15。两根X向移动平台导轨9平行安装于X向移动平台支座4上，X向移动平台导轨9上安装有两组导轨滑块8，每组导轨滑块8由两个滑块构成且两两并排分别安装在两根导轨上，导轨末端分别安装有导轨末端限位块10，用来预防导轨滑块8的脱落。X向移动电机11通过螺栓安装在X向移动平台支座4上。X向移动平台支座4中间安装2个轴承座，沿X向分布在两端，轴承座中心在一条直线上，X向第一轴承座5和X向第二轴承座14通过X向移动丝杠6相连。X向移动丝杠6上有一丝杠滑块7，X向移动丝杠6通过丝杠滑块7连接到X向移动工作台连接板16上。X向连接法兰13一端与X向第二轴承座14连接，X向连接法兰13另一端与X向移动电机11连接，X向连接法兰13内部装有X向联轴器12，用于连接X向移动电机11和X向移动丝杠6，X向移动电机11转动动力通过X向联轴器12驱动X向移动丝杠6转动，进而通过丝杠滑块7转换成X向移动工作台连接板16的横向移动。X向移动限位开关15同样通过螺栓连接到X向移动平台支座4上，以限制X向移动工作台34的运动范围。地脚螺栓1用于固定支撑底座33，对称分布于方钢底部，共六个，每个地脚螺栓一端通过螺纹连接与方钢相连，另一端埋于地下。
所述的X向移动工作台34包括X向移动工作台连接板16和导轨滑块8。导轨滑块8如前所述，共两组四个，并排安装在两根X向移动平台导轨9上。X向移动工作台连接板16通过螺栓与导轨滑块8和丝杠滑块7相连接。
所述的立柱17通过螺栓与X向移动工作台连接板16固连，运动方向一致。
所述的Y向移动结构36包括支撑支座19、Y向移动结构导轨18、Y向移动结构连接板22、Y向移动电机26、Y向联轴器和传动丝杠25、Y向连接法兰24和两个轴承座。支撑支座19通过螺栓与立柱17的上部连接。两个Y向移动结构导轨18平行安装在Y向移动结构36的支撑支座19上，与带有凹槽的Y向移动结构连接板22相连接。Y向移动电机26通过螺栓安装在支撑支座19上，依次连接Y向联轴器和传动丝杠25，Y向联轴器外部靠Y向连接法兰24支撑。传动丝杠25与Y向移动结构连接板22通过螺纹连接，使得在Y向移动电机26驱动传动丝杠25不断旋转时，带动Y向移动结构连接板22运动。
所述的末端执行结构37包括末端执行结构加载头基座27和末端执行器部分。末端执行结构加载头基座27通过螺栓与Y向移动结构连接板22固连。末端执行器部分由顶尾套筒32、限位螺钉29、顶杆28、弹簧30、弹簧板球31组成。四个弹簧板球31位于末端执行器部分前端内部，所在平面与顶杆28轴线垂直，四个弹簧板球31在所在平面内平均分布，相邻的弹簧板球31之间呈90°夹角，且两两相对，轴线在同一直线上或者互相垂直，四个弹簧板球31球头所指方向交于一点。当把高锁螺栓装入末端执行器部分时，弹簧板球31可以实现对高锁螺栓的夹紧，并可由自身所带的弹性对其中心位置进行保证。顶尾套筒32外形可看作一个圆柱和一个圆锥连接而成。顶尾套筒32为壳体结构，圆锥的尖角部位开圆孔，用于装入高锁螺栓，圆柱体外有两长圆孔，长轴方向沿圆柱母线方向。