一种电磁螺接复合材料叠层板干涉冷挤压安装设备及方法

本发明涉及干涉挤压安装，具体为一种电磁螺接复合材料叠层板干涉冷挤压安装设备及方法。

背景技术：

1、电磁螺接是基于电容组件的充放电功能实现的。先在电磁加载系统上设定所需电压，然后接通开关、电容放电，电流流经初级线圈和冲击头处的次级线圈，形成涡流，产生磁场。根据磁力同极排斥原理，即可产生高强度的冲击力。利用该冲击力对高锁螺栓紧固件进行高速冲击，便实现电磁螺接的干涉冷挤压安装过程。对螺栓紧固件干涉装配而言，电磁加载是一种利用脉冲电磁力冲击加载螺栓头的动态冷挤压安装方法；通过优化的工艺参数，可实现紧固件一次安装到位、且连接孔壁无损伤，对复合材料叠层板尤其适用。

2、随着科学技术发展，高锁螺栓在复合材料干涉连接的应用需求极为迫切；现有的复合材料叠层板在电磁螺接干涉挤压安装时，存在一定缺陷，比如在干涉挤压安装前，需要人工对复合材料叠层板进行上料操作，缺乏自动上料功能，劳动强度高、操作难度大；加之现有的复合材料叠层板在挤压安装时，叠层板上的连接孔和螺栓紧固件钉头缺乏自主定位对齐功能，以至于在操作时，需要2-3次调试工作、影响挤压安装效率，导致复合材料叠层板快速装配需求无法实现。另外，紧固件与连接孔壁对不齐，会严重影响连接接头的安装装配质量，进而削弱复合材料叠层板抗冲击力学性能，缩短服役寿命。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电磁螺接复合材料叠层板干涉冷挤压安装设备及方法，通过上料组件的设置，可以将两个上料台上的复合材料叠层板运动至定位台的顶部，形成上料工作，无需人工手动进行上料，不仅提高了操作的便捷性，而且降低了劳动强度，通过两个红外线发射器以及vr摄像组的设置，可以对连接孔和高锁螺栓钉头进行红外定位对齐，实现复合材料叠层板的快速、无损伤装配，提高其安装连接的质量，解决了需要人工上料，以及叠层板上连接孔和螺栓紧固件钉头需要人工多次定位对齐，影响挤压安装效率的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电磁螺接复合材料叠层板干涉冷挤压安装设备，包括底座，所述底座正面的一侧安装有控制显示屏，所述底座的顶部固定连接有用于对叠层板进行定位的定位台，所述定位台的内部开设有通孔，所述底座的背面固定连接有l型架，所述l型架的内壁滑动连接有移动板，所述移动板的底部固定安装有电磁冲击枪，所述移动板的底部设置有两个红外线发射器，所述移动板的顶部固定连接有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的伸缩端固定于所述移动板的顶部，所述l型架的背面设置有用于叠层板上料的上料组件，且上料组件的上料端安装有吸附组件，所述底座顶部的两侧均固定连接有上料台，所述定位台顶部的两侧均滑动连接有一组夹持板，所述底座的底部设置有用于对两组夹持板纵向驱动的驱动组件，所述移动板的底部固定连接有l型支板，所述l型支板的顶部设置有用于对叠层板进行定位的定位组件，且定位组件的定位端延伸至底座的顶部，所述l型支板的一侧设置有用于对高锁螺栓进行限位的限位组件，所述l型架的内侧面设置有vr摄像组。

5、优选的，所述上料组件包括通过支架固定于l型架背面的活动板，所述活动板内部的两侧均开设有倾斜滑槽，所述活动板背面的两侧均滑动连接有移动架，两个所述移动架的正面滑动连接有滑动块，两个所述滑动块的正面均固定连接有驱动杆，两个所述驱动杆的一端均通过倾斜滑槽延伸至活动板的正面，所述吸附组件安装于两个驱动杆的一端。

6、优选的，所述活动板的背面通过支架固定连接有双轴电机，所述双轴电机的两个输出轴均固定连接有螺纹杆，两个所述螺纹杆呈对称设置，两个所述螺纹杆分别与两个移动架的内部螺纹连接，两个倾斜滑槽的一端开设有提升滑槽。

7、优选的，所述定位组件包括固定于l型支板顶部的定位杆，所述定位杆的顶部开设有活动槽，且活动槽的内部滑动连接有两个凸出块，两个所述凸出块的一侧均延伸至定位杆的外部，两个所述凸出块相对的一侧之间固定连接有两个v型弹片，两个所述凸出块和定位杆的顶端均设置为倒角。

8、优选的，所述限位组件包括开设有底座内部的移动槽，且移动槽的内部滑动连接有运动块，所述运动块的顶部固定连接有限位块，所述运动块的底部铰接有连接架，所述连接架的另一侧与l型支板的一侧铰接。

9、优选的，所述吸附组件包括固定于两个驱动杆一端的活动框，两个所述活动框的底部均固定连通有若干个吸气嘴，且若干个吸气嘴的底部均设置有橡胶材质的密封裙边，所述l型架背面的顶部固定连接有吸气泵，所述吸气泵通过吸气管与两个活动框的内部连通。

10、优选的，所述驱动组件包括滑动连接有底座内部两侧的控制杆，所述控制杆的顶端固定连接有控制架，所述控制架的两侧均铰接有支杆，两个所述支杆的另一端均铰接有u型连接块，两个所述u型连接块分别与两个夹持板的底部固定连接，两个所述u型连接块的均滑动于定位台的内部，两个所述控制杆的底端之间固定连接有u型板，所述底座的底部固定连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩端与u型板的顶部固定连接，所述u型板的内部滑动连接有导向杆，两个导向杆均固定于底座的底部。

11、一种电磁螺接复合材料叠层板干涉冷挤压安装设备的方法，包括以下步骤：

12、s1、通过吸附组件对两个上料台上的复合材料板进行吸附，通过双轴电机带动两个移动架相对或相离方向驱动，通过两个移动架相对方向的运动，进而控制两个驱动杆沿着倾斜滑槽的轨迹进行运动，最终通过吸附组件将上料台顶部的复合材料叠层板运动至定位台的上方，形成上料工作；

13、s2、通过电动伸缩杆的启动，可以带动移动板上下运动，通过移动板向上运动至最高距离时，即可通过l型支板带动定位杆向上运动，通过通孔插入复合材料板上的连接孔中，进行连接孔的定位，随后通过驱动组件对两组夹持板的驱动，对定位后的复合材料板进行夹持固定；

14、s3、通过电动伸缩杆带动移动板向下运动，即可带动电磁冲击枪和两个红外线发射器向下运动，通过红外线发射器进行定位对齐，通过电磁冲击枪冲击端对紧固件的上方进行轻微按压定位，移动板向下运动时，即可通过l型支板同步带动定位杆向下运动，使得定位杆从连接孔和通孔的内部向下脱离；

15、s4、通过l型支板向下的运动，还可以带动连接架扇形运动，进而可以带动运动块一侧运动，进而可以带动限位块运动至通孔的正下方进行限位，最后通过电磁冲击枪对高锁螺栓冲击，即可实现复合材料叠层板的干涉冷挤压安装工作。

16、(三)有益效果

17、与现有技术相比，本发明提供了一种电磁螺接复合材料叠层板干涉冷挤压安装设备及方法，具备以下有益效果：

18、1、本发明通过上料组件的设置，可以将两个上料台上的复合材料叠层板运动至定位台的顶部，形成上料工作，无需人工手动进行上料，不仅提高了操作的便捷性，而且降低了劳动强度；同时通过电动伸缩杆的驱动，不仅可以带动移动板上下运动，而且可以间接带动定位组件上下运动，通过定位组件向上的运动，即可插入复合材料叠层板连接孔中，形成复合材料叠层板连接孔的定位工作，而且通过移动板的驱动，可以对两组红外线发射器和电磁冲击枪将高锁螺栓与连接孔进行对齐，通过两个红外线发射器以及vr摄像组的设置，可以对连接孔和高锁螺栓钉头进行红外定位对齐，实现复合材料叠层板的快速、无损伤装配，提高其安装连接的质量。

19、2、本发明通过限位块的设置，可以对高锁螺栓的底端进行限位；由于复合材料板材硬而脆，限位块的设置可避免因电磁冲击枪冲击力度过大，而导致的复合材料板损伤、层合板间分层、劈裂等现象，而且也可避免高锁螺栓紧固件干涉装配时，安装不到位、螺栓钉无法完全插入整个连接孔中等问题，进而提高了电磁螺接的安装质量以及稳定性。

20、3、本发明通过伸缩气缸对两个控制架向下的驱动，间接带动两组u型连接块相对方向运动，进而带动两组夹持板相对方向运动，通过两组夹持板相对方向的运动，即可对定位台顶部的复合材料叠层板的边侧进行紧固，保证其干涉冷挤压安装的稳定性，不仅实现了两组复合材料叠层板的同步紧固工作，避免出现紧固偏差的现象，而且减少了电动驱动件数量的安装，提高了操作的便捷性，降低了造价成本。