一种气液增压自动抽芯铆接末端执行器

1.本发明涉及铆接工具技术领域，具体为一种气液增压自动抽芯铆接末端执行器。


背景技术：

2.航空制造的主要工艺有铆接、机械加工和钣金加工，其中铆接是用铆钉将两件或两件以上的工件连接在一起的装配方法，铆接结构具有质量轻、成本低、工艺简单等优点，在航空制造工程中得到广泛应用。
3.抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，需使用专用工具拉铆枪进行铆接，铆钉钉芯由专用铆枪拉动，使铆体膨胀，起到铆接作用，这类铆钉特别适用于不便采用普通铆钉(须从两面进行铆接)的铆接场合，故广泛用于航空制造工程中。
4.目前，在用抽芯铆钉进行铆接时，通常单纯采用气压实现铆接，虽然成本较低、供应充足、处理方便、没有污染，但是由于气压系统使用压力有限，气压缸不能作为大功率动力元件，而且空气压缩率远大于液压油，因此它的工作平稳性和响应方面就比起液压系统相差许多，且其只适合采用普通铆钉的铆接场合，对于一些特殊的单面铆接场合并不适用；而单纯采用液压，液压缸可以作为大功率元件，具有良好的工作平稳性和响应速度，但是液压油又存在污染和容易泄露的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种气液增压自动抽芯铆接末端执行器，以解决上述背景技术的问题。
6.本发明的技术方案是：一种气液增压自动抽芯铆接末端执行器，包括型腔、第一夹持机构以及驱动机构；第一夹持机构设置在所述安装口内，用于夹持抽芯铆钉；驱动机构在所述型腔内，驱动机构的输出端与所述第一夹持机构连接，用于驱动第一夹持机构实现夹持拉断抽芯铆钉的功能，所述驱动机构包括气压缸和液压缸，均套设在所述型腔内，且液压缸位于气压缸的上方，所述气压缸内设有空心的第一活塞杆，第一活塞杆向上延伸至液压缸内，所述液压缸内设有空心的第二活塞杆，第二活塞杆向下滑动套装在所述第一活塞杆的内部，第二活塞杆的下端穿出气压缸后延伸至所述安装口内与所述第一夹持机构连接。
7.进一步地，所述气压缸的侧壁的上设有与型腔连通的第一气孔和第二气孔，第一气孔位于第二气孔的上方，所述液液压缸的顶部一侧设有与型腔1顶部连通的第三气孔。
8.进一步地，所述第一夹持机构包括杆体以及多个第一楔形夹块；杆体的上端与所述型腔的内顶面固定，杆体的下端穿过所述液压缸后延伸至第二活塞杆的内部，第二活塞杆的下端设有阶梯孔；多个第一楔形夹块以杆体的轴心为中心且环绕固定在所述杆体的底部，多个第一楔形夹块远离杆体的一端延伸至所述阶梯孔外，多个第一楔形夹块均为弹性材质制成。
9.进一步地，所述杆体为空心结构，所述型腔的顶部设有真空旁路连接块，所述真空旁路连接块用于与外界的真空管连接，所述杆体的上端穿过型腔后与所述真空旁路连接块
的内部连通，所述真空旁路连接块的内部设有排料组件以及送料组件。
10.更进一步地，所述排料组件包括竖直设置在真空旁路连接块上的排钉通道，排钉通道的底部设有圆凹槽，所述中空结构的杆体的上端与圆凹槽固定。
11.进一步地，所述送料组件包括倾斜设置在真空旁路连接块上的进料通道，进料通道与所述排钉通道连通。
12.更进一步地，所述安装口内设有第二夹持机构，第二夹持机构用于将从送料组件中送出的抽芯铆钉的位置进行夹持定位。
13.更进一步地，所述第二夹持机构包括多个第二楔形夹块，环绕设置在所述安装口内且与所述多个第一楔形夹块同心设置，多个第二楔形夹块位于多个第一楔形夹块的下方，多个第二楔形夹块的上端侧壁通过第一连接环与所述安装口的内壁固定，多个第二楔形夹块的下端延伸至所述安装口外，所述多个第二楔形夹块的下端外壁卡装有第二连接环，所述多个第二楔形夹块与第二连接环均为弹性材质制成。
14.更进一步地，所述第一活塞杆以及第二活塞杆均为活塞与推杆一体式制成。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、本发明采用气液增压的方式施加压力，气液增压缸以压缩空气为动力源，可以将压力提高八十倍，使低气压转换成高油压作用在液压缸的活塞杆上，瞬间产生强大的拉力能够将抽芯铆钉拉断，同时克服了气动压力低及液压易漏油的缺点，具有输出力大、能耗低、工作效率高、耐磨损、低噪声、无油污染等优点。
17.2、本发明中的第一夹持机构采用多个第一楔形夹块与第二活塞杆下端设有的阶梯孔配合来夹紧铆钉，会产生很大的夹紧力防止铆钉滑动，实现良好的抓钉抓紧功能。
18.3、本发明中的真空旁路连接块能够通过改变气压的大小能够精确平稳地实现铆钉的输送与排出，同时，在排钉时，旁路可以是真空的状态，从而更有效地实现在排钉时，对铁碎屑的排出效果。
附图说明
19.图1为本发明的剖视结构示意图；
20.图2为本发明中的杆体底部设置的多个第一楔形夹块的结构示意图；
21.图3为本发明中的真空旁路连接块的剖视结构示意图；
22.图4为本发明中的第二夹持机构的结构示意图；
23.图5为本发明中的立体结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含
地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.实施例
27.如图1所示，一种气液增压自动抽芯铆接末端执行器，包括型腔、第一夹持机构以及驱动机构；第一夹持机构设置在所述安装口内，用于夹持抽芯铆钉8；驱动机构在所述型腔1内，驱动机构的输出端与所述第一夹持机构连接，用于驱动第一夹持机构实现夹持拉断抽芯铆钉8的功能，所述驱动机构包括气压缸2和液压缸4，均套设在所述型腔1内，且液压缸4位于气压缸2的上方，所述气压缸2内设有空心的第一活塞杆3，第一活塞杆3向上延伸至液压缸4内，所述液压缸4内设有空心的第二活塞杆5，第二活塞杆5向下滑动套装在所述第一活塞杆3的内部，第二活塞杆5的下端穿出气压缸2后延伸至所述安装口内与所述第一夹持机构连接。
28.其中，如图1和图5所示，所述气压缸2的侧壁的上设有与型腔1连通的第一气孔101和第二气孔102，第一气孔101位于第二气孔102的上方，所述液压缸4的顶部一侧设有与型腔1顶部连通的第三气孔103。
29.其中，具体地，如图1和图2所示，所述第一夹持机构包括杆体6以及多个第一楔形夹块7；杆体6的上端与所述型腔1的内顶面固定，杆体6的下端穿过所述液压缸4后延伸至第二活塞杆5的内部，第二活塞杆5的下端设有阶梯孔51；多个第一楔形夹块7以杆体6的轴心为中心且环绕固定在所述杆体6的底部，多个第一楔形夹块7远离杆体6的一端延伸至所述阶梯孔51外，多个第一楔形夹块7均为弹性材质制成。
30.其中，所述第一活塞杆3以及第二活塞杆5均为活塞与推杆一体式制成。
31.工作原理：
32.在抽芯铆钉8铆接过程中进行对其拉铆抽芯时，先将第一气孔101、第二气孔102以及第三气孔103与外界控制气路进行连接，参照图1，此时第一活塞杆3的大端位于第一气孔101和第二气孔102之间，通过第二气孔102对气压缸2内进气从而进行加压，通过第一气孔101对气压缸2进行排气抽真空，使得第一活塞杆3向上移动，利用气液增压原理，可以将压力提高八十倍，并将低气压转换成高油压并作用在设置液压缸4内第二活塞杆5的大端上，使得第二活塞杆5向上运动，第二活塞杆5向上移动时通过阶梯孔51挤压多个第一楔形夹块7的外侧壁，使得多个第一楔形夹块7的内壁产生足够大的夹紧力将抽芯铆钉8夹紧，随着第一活塞杆3不断向上运动，气压缸2内的气压会不断升高导致液压缸4内的压强会不断增大，使得第二活塞杆5产生向上的巨大的拉力，从而将抽芯铆钉8拉断；在铆接完成后，通过第二气孔102对气缸2进行排气抽真空，通过第一气孔101对气压缸2进气加压，使得第一活塞杆3向下移动，通过第三气孔103向液压缸4内进气加压，从而实现第二活塞杆5向下运动，第二活塞杆5向下运动时将多个第一楔形夹块7放松，从而实现对抽芯铆钉8的放松，将拉断的抽芯铆钉8排出后，准备进行下次抽芯铆钉铆接工作。
33.优选地，如图1、图2和图3所示，为了方便将抽芯铆钉输送进行铆接或者将拉断的抽芯铆钉进行排出，因此将所述杆体6为空心结构，所述型腔1的顶部设有真空旁路连接块9，所述真空旁路连接块9用于与外界的真空管连接，所述杆体6的上端穿过型腔1后与所述真空旁路连接块9的内部连通，所述真空旁路连接块9的内部设有排料组件以及送料组件，真空旁路连接块9在使用时通过螺钉与机器人手臂连接到一起，由机器人带动其作为末端
执行器做自由运动。
34.具体地，如图1和图2所示，所述排料组件包括竖直设置在真空旁路连接块9上的排钉通道10，排钉通道10的底部设有圆凹槽，所述杆体6的上端与圆凹槽固定；在铆接完成后，控制系统将真空旁路连接块9内腔变为真空，通过减小真空旁路连接块9中的气压，利用负压将拉断的钉头通过空心的杆体6以及排钉通道10排出。
35.具体地，如图1和图2所示，所述送料组件包括倾斜设置在真空旁路连接块9上的进料通道11，进料通道11与所述排钉通道10连通。
36.优选地，如图1所示，所述安装口内设有第二夹持机构，第二夹持机构用于将从送料组件中送出的抽芯铆钉的位置进行夹持定位。
37.具体地，如图1和图4所示，所述第二夹持机构包括多个第二楔形夹块12，环绕设置在所述安装口内且与所述多个第一楔形夹块7同心设置，多个第二楔形夹块12位于多个第一楔形夹块7的下方，多个第二楔形夹块12的上端侧壁通过第一连接环13与所述安装口的内壁固定，多个第二楔形夹块12的下端延伸至所述安装口外，所述多个第二楔形夹块12的下端外壁卡装有第二连接环14，所述多个第二楔形夹块12与第二连接环14均为弹性材质制成。
38.在输送抽芯铆钉8时，将抽芯铆钉8从进料通道11进入，同时增加真空旁路连接块9内的气压，利用气压差将抽芯铆钉8送入杆体6中，在气压差的作用下，使得抽芯铆钉8克服第二连接环14对多个第二楔形夹块12弹性收紧力，使得抽芯铆钉8运动到一定位置后解除真空旁路连接块9内的气压，利用第二连接环14对多个第二楔形夹块12产生的回弹力，从而将抽芯铆钉8的位置进行夹持定位，从而方便进行铆接。
39.以上公开的仅为本发明的较佳地几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。