本发明涉及飞机制造自动铆接领域，具体地涉及一种柔性自动顶铆系统及顶铆方法。
背景技术：
飞机装配中，铆接是最常用的连接方式。随着自动化技术水平的发展，现代飞机装配已经广泛使用自动钻铆技术。自动钻铆技术是指在装配过程中自动完成装配件的定位、夹紧、钻孔/锪窝、涂胶、送钉、铆接/安装等工作的过程。自动钻铆系统在铆接时，需要在铆钉的两头进行操作，也就是需要在铆接对象的两面进行顶铆，铆接对象两面都需要较大的操作空间。现有技术中，自动钻铆技术一般用于结构简单的壁板类结构装配和大型飞机的机身装配。与大型客机相比，大多数无人机机身较小，而对于封闭型的小型飞机机身结构自动钻铆技术运用较困难，自动化水平较低，一般只能进行自动钻孔等工作，最后的铆接工作还需人工操作。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种柔性自动顶铆系统及顶铆方法，该柔性自动顶铆系统与自动钻铆机配合使用，可以完成小型飞机机身结构的自动铆接工作。该柔性自动顶铆系统经小型飞机机身上的口盖等开口处伸入其内部，与机身外部的自动钻铆机配合施力，对铆钉进行压铆。
一种柔性自动顶铆系统，包括支座、柔性运动组件、前端作动器、顶铁和控制柜；柔性运动组件前端与前端作动器以作动筒方式连接进行伸缩运动和旋转运动；前端作动器的前端安装顶铁；柔性运动组件后端与支座以作动筒式连接进行伸缩运动和旋转运动；柔性运动组件和前端作动器为中空结构，柔性运动组件和前端作动器均内部安装驱动系统，柔性运动组件和前端作动器的驱动系统均与控制柜为电气线路连接；柔性运动组件包括运动杆一和运动杆二，运动杆一和运动杆二数量均不少于3件，运动杆一和运动杆二为首尾连接，运动杆一设置在柔性运动组件前端，运动杆二设置在柔性运动组件后端，运动杆一的后端与运动杆二的前端连接处为铰链形式连接，运动杆二的后端与运动杆一的前端连接处为作动筒式连接。
进一步，该柔性自动顶铆系统的柔性运动组件的运动杆一和运动杆二数量为3件，柔性运动组件和前端作动器的驱动系统为液压驱动、电磁力驱动或全电驱动。
一种柔性自动顶铆方法，包括以下步骤：(1)建立模型：导入或建立机身结构模型和柔性自动顶铆系统模型，同时需注意柔性自动顶铆系统与机身结构的相对位置；(2)运动路径分析：基于模型对柔性自动顶铆系统和自动钻铆机在铆接过程的运动路径进行模拟，柔性自动顶铆系统在机身结构开口处伸入，并在铆接过程中保证铆接过程不与机身结构相碰；(3)程序编写：根据与自动钻铆机相互协调配合，结合分析出最佳运动路径，编写柔性自动顶铆系统运动程序；(4)铆接：在机身外部自动钻铆机完成钻孔，并在孔内放入铆钉后，柔性自动顶铆系统开始在机身内部进行找正，柔性自动顶铆系统上的顶铁对准铆钉，与外部自动钻铆机同时对铆钉进行压铆；(5)退出机身：完成铆接后，柔性自动顶铆系统按预先设定的路径退出机身结构；(6)检查铆接质量：对铆钉铆接质量进行检查。
通过该技术手段，本发明取得的有益技术效果为，可以在小型飞机机身结构等开敞性不佳的结构进行自动铆接工作，提高了自动化水平。本发明为柔性系统，通过多级铰链和多级作动筒进行伸缩、旋转，可以经复杂曲线路径通过机身开口处伸入并到达铆接部位实施顶铆。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的柔性运动组件示意图。
在图中，1、支座；2、柔性运动组件；3、前端作动器；4、顶铁；5、控制柜；21、运动杆一；22、运动杆二。
具体实施方式
以下结合附图对发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释发明，并非用于限定发明的范围。
一种柔性自动顶铆系统，包括支座1、柔性运动组件2、前端作动器3、顶铁4、和控制柜5；柔性运动组件2由若干运动杆一21和运动杆二22首尾连接组成，柔性运动组件2最前端为运动杆一21，最后端为运动杆二22；运动杆一21后端与运动杆二22前端连接处为铰链形式连接，可以进行转动；运动杆二22后端与运动杆一21前端连接处为作动筒式连接，可以进行伸缩运动和旋转运动；柔性运动组件2前端与前端作动器3以作动筒式连接，可以进行伸缩运动和旋转运动；前端作动器3的前端安装顶铁4；柔性运动组件2后端与支座1以作动筒式连接，可以进行伸缩运动和旋转运动；柔性自动顶铆系统还包括控制柜5。
柔性运动组件2中，运动杆一21和运动杆二22的数量都不少于3件；性运动组件2、前端作动器3为中空结构，内部安装驱动系统，驱动系统可以选择液压驱动、电磁力驱动和全电驱动及其组合。前端作动器3安装的顶铁4可以根据需要更换。
一种柔性自动顶铆方法，步骤如下：
1)建立模型：导入或建立机身结构模型和柔性自动顶铆系统模型，同时需注意柔性自动顶铆系统与机身结构的相对位置；
2)运动路径分析：基于模型对柔性自动顶铆系统和自动钻铆机在铆接过程的运动路径进行模拟，柔性自动顶铆系统在机身结构开口处伸入，并在铆接过程中保证铆接过程不与机身结构相碰；
3)程序编写：根据与自动钻铆机相互协调配合，结合分析出最佳运动路径，编写柔性自动顶铆系统运动程序；
4)铆接：在机身外部自动钻铆机完成钻孔，并在孔内放入铆钉后，柔性自动顶铆系统开始在机身内部进行找正，柔性自动顶铆系统上的顶铁4对准铆钉，与外部自动钻铆机同时对铆钉进行压铆；
5)退出机身：完成铆接后，柔性自动顶铆系统按预先设定的路径退出机身结构；
6)检查铆接质量：对铆钉铆接质量进行检查。
柔性自动顶铆系统应放置在相对铆接对象最合适的位置，并且其下部固定在地面。柔性自动顶铆系统上的顶铁4在一般情况为常用的普通顶铁，在特殊部位可以根据需要特制顶铁进行手动更换。柔性自动顶铆系统前端作动器上可以根据需要安装传感器，与外部自动钻铆机终端执行器上的传感器配合工作，以提高两者的相对位置和相对运动精度，提高柔性自动顶铆系统对铆钉的找正精度和顶铆精度。
上述技术方案仅体现了发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了发明的原理，属于发明的保护范围之内。