一种快拆自锁式压力脚机构及使用方法与流程

1.本申请涉及飞机数字化装配的自动制孔加工领域，特别涉及一种自动制孔设备的末端压力脚衬套机构及使用方法。


背景技术：

2.近年来，随着自动化、数字化的迅猛发展，自动制孔在装配制造业得到了广泛应用，尤其是在航空航天、汽车装配制造等领域。自动化制孔技术主要包含柔性轨制孔、机器人制孔和机床制孔等，自动制孔设备的核心部位主要集中在末端执行器的设计，末端执行器集成着众多运动单元，包括压力脚单元、制孔单元、照相测量单元、孔径探测单元、送钉单元等，其中压力脚单元是被安装在末端执行器的最前端，在执行其他运动单元的动作时，压力脚会压在产品表面，消除产品的预连接间隙，保证制孔、测量过程的准确性。在一个产品中，如飞机的机翼壁板、翼盒等组部件连接紧固件通常会有很多种规格，每预连接紧固件发生干涉，因此针对不同牌号的紧固件通常会对应一种或几种压力脚，在制取不同牌号的紧固件连接孔时就需要经常更换末端执行器上的压力脚，目前压力脚与末端执行器的连接方式多采用螺钉连接，在压力脚的一周分布多个螺钉，每次更换需要拆除螺钉，更换新的压力脚后重新安装螺钉，这种方式存在拆装安装时间长，同时螺钉的安装质量影响压力脚端面的齐平度，端面的齐平度会对产品的质量产生影响，另外反复的拆卸、安装，对压力脚的安装精度也有一定影响，最终全部会反映到产品的加工质量上。因此亟需一种结构简单、拆卸安装方便、精度高的压力脚机构保证设备自动加工过程中的产品质量安全。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本申请提供了一种快拆自锁式压力脚机构及使用方法，该机构使用简单，拆卸安装方便，可实现压力脚的快速、精准拆卸及安装，保证设备自动加工过程中的产品质量安全。
4.为达到本发明目的所采取的技术方案是：一种快拆自锁式压力脚机构，包括自锁杆机构、末端执行器、压力脚，自锁杆机构包含锁杆、锁紧球、压紧弹簧、压紧销，锁杆内部是空腔结构，一端内腔壁制有内螺纹，另一端的杆外表面设有外螺纹，压紧销的一端设置有外螺纹，另一个端的端面上设置有一字拧紧槽，锁紧球和压紧弹簧依次装入锁杆的空腔内，压紧销顶紧压紧弹簧后与锁杆通过螺纹配合固定连接，末端执行器的环形结构外表面上设置有与锁杆外螺纹配合的螺纹通孔，组合为一体的自锁杆机构通过螺纹通孔固定在末端执行器的环形结构上，锁紧球可沿环形结构的内表面法线方向伸缩运动，压力脚为台阶圆柱体结构，直径大的一端外表面上设有与锁紧球位置对应的锁紧槽，锁紧槽包括导入段、滑行段、锁定段，导入段与滑行段接口处、滑行段与锁定段接口处均设置有锁紧球通过的圆弧过渡台阶，锁紧球与锁紧槽配合使用，实现压力脚的快速安装锁紧及拆卸，直径小的一端端面与产品表面待制孔区域贴合压紧。
5.进一步的，压力脚直径小的一端外表面周圈均布有通气孔。
6.进一步的，通气孔数量为8个。
7.该快拆自锁式压力脚机构的使用方法，包括如下步骤：
8.1手持压力脚直径小的一端，将压力脚的锁紧槽对准与之配合的锁紧球，用手将压力脚沿着锁紧槽的导入段方向向内推入，当手部感到轻微震动后，锁紧球已在压紧弹簧的作用下沿着导入段与滑行段的圆弧台阶落入到了滑行段内，此时逆时针转动压力脚，转至无法转动时，表明锁紧球已到达滑行段与锁定段的圆弧台阶交接处，这时将压力脚继续向内推动，当手部感到轻微震动后，表明锁紧球已在压紧弹簧的作用下落入到了锁定段，并与锁定段内表面接触，至此压力脚安装完成，可以进行设备制孔作业；
9.2手持压力脚直径小的一端，将压力脚向外拉，当拉至无法拉动时，此时表明锁紧球已沿着滑行段与锁定段圆弧台阶进入到了滑行段，此时顺时针转动压力脚至无法转动，表明锁紧球已到达滑行段与导入段的圆弧台阶交接处，继续向外拉动压力脚即可将压力脚与末端执行器分离，至此压力脚拆卸完成。
10.本专利优点在于能够实现压力脚在末端执行器上的快速精准安装及拆卸，整个安装及拆卸过程简单方便，易操作，压力脚实现了安装过程中的快速对准，一站式旋入锁死，同时在导入段与滑行段接口处、滑行段与锁定段接口处的圆弧台阶式设计，实现了压力脚安装到位提示及设备运行过程中的防松、防脱落功能，整个机构使用维护与拆卸安装方便。
附图说明
11.图1压力脚机构整体安装视图
12.图2压力脚机构整体结构视图
13.图3自锁杆机构整体结构视图
14.图4自锁杆机构爆炸视图
15.图5压力脚结构视图
16.图中编号说明：1-自锁杆机构、2-末端执行器、3-压力脚、4-一字拧紧槽、5-锁紧球、6-锁杆、7-压紧弹簧、8-压紧销、9-导入段、10-滑行段、11-锁定段
具体实施方式
17.参见附图1-5，一种快拆自锁式压力脚机构，包括自锁杆机构1、末端执行器2、压力脚3，自锁杆机构包含锁杆6、锁紧球5、压紧弹簧7、压紧销8，锁杆6内部是空腔结构，一端内腔壁制有内螺纹，另一端的杆外表面设有外螺纹，压紧销8的一端设置有外螺纹，另一个端的端面上设置有一字拧紧槽4，锁紧球5和压紧弹簧7依次装入锁杆6的空腔内，压紧销8顶紧压紧弹簧7后与锁杆6通过螺纹配合固定连接，末端执行器2的环形结构外表面上设置有与锁杆6外螺纹配合的螺纹通孔，组合为一体的自锁杆机构1通过螺纹通孔固定在末端执行器2的环形结构上，锁紧球5可沿环形结构的内表面法线方向伸缩运动，压力脚3为台阶圆柱体结构，直径大的一端外表面上设有与锁紧球5位置对应的锁紧槽，锁紧槽包括导入段9、滑行段10、锁定段11，导入段9与滑行段10接口处、滑行段10与锁定段11接口处均设置有锁紧球5通过的圆弧过渡台阶，锁紧球5与锁紧槽配合使用，实现压力脚3的快速安装锁紧及拆卸，直径小的一端端面与产品表面待制孔区域贴合压紧。
18.还可在压力脚3直径小的一端外表面周圈均布通气孔。本实施例中通气孔数量为
68个。
19.该快拆自锁式压力脚机构的使用方法，包括如下步骤：
20.1手持压力脚3直径小的一端，将压力脚3的锁紧槽对准与之配合的锁紧球5，用手将压力脚3沿着锁紧槽的导入段9方向向内推入，当手部感到轻微震动后，锁紧球5已在压紧弹簧7的作用下沿着导入段9与滑行段10的圆弧台阶落入到了滑行段10内，此时逆时针转动压力脚3，转至无法转动时，表明锁紧球5已到达滑行段10与锁定段11的圆弧台阶交接处，这时将压力脚3继续向内推动，当手部感到轻微震动后，表明锁紧球5已在压紧弹簧7的作用下落入到了锁定段11，并与锁定段11内表面接触，至此压力脚3安装完成，可以进行设备制孔作业；
21.2手持压力脚直径小的一端，将压力脚3向外拉，当拉至无法拉动时，此时表明锁紧球5已沿着滑行段10与锁定段11圆弧台阶进入到了滑行段10，此时顺时针转动压力脚3至无法转动，表明锁紧球5已到达滑行段10与导入段9的圆弧台阶交接处，继续向外拉动压力脚3即可将压力脚3与末端执行器分离2，至此压力脚3拆卸完成。


技术特征：
1.一种快拆自锁式压力脚机构，其特征在于包括自锁杆机构、末端执行器、压力脚，自锁杆机构包含锁杆、锁紧球、压紧弹簧、压紧销，锁杆内部是空腔结构，一端内腔壁制有内螺纹，另一端的杆外表面设有外螺纹，压紧销的一端设置有外螺纹，另一个端的端面上设置有一字拧紧槽，锁紧球和压紧弹簧依次装入锁杆的空腔内，压紧销顶紧压紧弹簧后与锁杆通过螺纹配合固定连接，末端执行器的环形结构外表面上设置有与锁杆外螺纹配合的螺纹通孔，组合为一体的自锁杆机构通过螺纹通孔固定在末端执行器的环形结构上，锁紧球可沿环形结构的内表面法线方向伸缩运动，压力脚为台阶圆柱体结构，直径大的一端外表面上设有与锁紧球位置对应的锁紧槽，锁紧槽包括导入段、滑行段、锁定段，导入段与滑行段接口处、滑行段与锁定段接口处均设置有锁紧球通过的圆弧过渡台阶，锁紧球与锁紧槽配合使用，实现压力脚的快速安装锁紧及拆卸，直径小的一端端面与产品表面待制孔区域贴合压紧。2.权利要求1所述的一种快拆自锁式压力脚机构的使用方法，其特征在于包括如下步骤：2-1手持压力脚直径小的一端，将压力脚的锁紧槽对准与之配合的锁紧球，用手将压力脚沿着锁紧槽的导入段方向向内推入，当手部感到轻微震动后，锁紧球已在压紧弹簧的作用下沿着导入段与滑行段的圆弧台阶落入到了滑行段内，此时逆时针转动压力脚，转至无法转动时，表明锁紧球已到达滑行段与锁定段的圆弧台阶交接处，这时将压力脚继续向内推动，当手部感到轻微震动后，表明锁紧球已在压紧弹簧的作用下落入到了锁定段，并与锁定段内表面接触，至此压力脚安装完成，可以进行设备制孔作业；2-2手持压力脚直径小的一端，将压力脚向外拉，当拉至无法拉动时，此时表明锁紧球已沿着滑行段与锁定段圆弧台阶进入到了滑行段，此时顺时针转动压力脚至无法转动，表明锁紧球已到达滑行段与导入段的圆弧台阶交接处，继续向外拉动压力脚即可将压力脚与末端执行器分离，至此压力脚拆卸完成。3.根据权利求1所述的一种快拆自锁式压力脚机构，其特征在于所述的压力脚直径小的一端外表面周圈均布有通气孔。4.根据权利求2所述的一种快拆自锁式压力脚机构，其特征在于所述的通气孔为8个。

技术总结
本发明公开了一种快拆自锁式压力脚机构及使用方法，包括自锁杆机构、末端执行器、压力脚，自锁杆机构通过螺纹通孔固定在末端执行器的环形结构上，锁杆内部锁紧球可沿环形结构的内表面法线方向伸缩运动，压力脚一端外表面上设有与锁紧球位置对应的锁紧槽，锁紧球与锁紧槽配合使用，实现压力脚的快速安装锁紧及拆卸。本发明实现了压力脚在末端执行器上的快速精准安装及拆卸，整个安装及拆卸过程简单方便，易操作，安装过程快速对准，一站式旋入锁死，实现了压力脚安装到位提示及设备运行过程中的防松、防脱落功能，整个机构使用维护与拆卸安装方便。卸安装方便。卸安装方便。


技术研发人员：樊虎 李欢庆 刘博锋 杨靖雯 刘家豪
受保护的技术使用者：中航西安飞机工业集团股份有限公司
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2022/12/19