[发明专利]用于飞机机身的铆接装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于连接诸如飞机机身之类的结构的部件的铆接装置和方法，并且更具体地，涉及用于将轴环自动安装在由复合材料制成的飞机机身中的销上的铆接装置和方法。

背景技术

在用来组装由复合材料(优选地碳纤维增强塑料(CFRP)、金属材料或它们的混合组合)制成的飞机结构的连接方法中，公知的是采用带有滑动调整的短螺纹铆钉(如由Hi Shear公司制造的HI-LITE铆钉)的铆接方法。

专为航空航天工业研发的这些铆钉由螺纹销和螺母或轴环构成，螺纹销的前端可以是突出的或有埋头孔的，所述螺母或轴环通过使它的一部分断开而限制所施加的扭矩。在诸如必须采用大量铆钉将机身蒙皮与各种内部加强元件(机架，纵梁，横梁)连接在一起的机身之类的封闭结构的情况中，通过在气动工具的辅助下手动执行轴环在之前从机身的外面插入的销上的安装。

这种铆接工艺包括下述基本步骤：

-操作人员分布在随机区域中，用于并行工作。轴环安装顺序不重要。

-向每个操作人员提供他将需要的轴环(预先存放在单独的箱子中，用于每个访问)。

-针对每个具体的销，选择对应的轴环，采用气动或电动工具，通过1/2-3/4转转动，进行轴环在销上的手动螺纹连接操作，进行轴环的完全紧固，直到它的一部分断开。

-最后，通过摇晃或震动从气动或电动工具中手动取出轴环的断开部分。

气动或电动工具的前端是相对简单的并且因此尺寸小。它由中心六角形销和窝槽构成，中心六角形销在固定定位块中保持销的旋转，该前端通过窝槽施加扭矩至六角形前端轴环。一旦它达到对应于所采用的轴环的断裂点的扭矩，则分离体部或残料保持留在窝槽中。轻微的摇晃足以分离它。这种工艺是费力的且具有高劳动强度、增加飞机制造成本的缺点。此外，操作人员有时必须采取不符合人机工程学的位置用于轴环安装操作。

本发明旨在解决这些问题。

发明内容

本发明的目标是，特别地，在具有低的可接近区域的诸如飞机机身之类的大型结构中，自动进行轴环在结构的至少两个部件的铆接系统的销上的安装，轴环具有被设计为连接至所述销的第一部分和用于控制施加至轴环的扭矩的第二部分，第二部分通过脆弱区域与第一部分分开，脆弱区域被设计为在所述扭矩达到预定值时断开。

在一个方面中，这些和其它目标是通过铆接装置的前端实现的，该前端包括：至少轴环安装工具；至所述轴环安装工具的轴环供给装置；工具致动装置；在螺纹连接操作期间线性或直线位移的装置；轴环的第二部分的收回装置；控制装置，该控制装置被设置为采用所述工具和适合所述销中的每一个的轴环，自动进行轴环在销上的安装，并且在此之后，进行轴环的所述第二部分的收回。

在本发明的实施方式中，前端还包括人造视觉装置该人造视觉装置适于进行销的位置和方位的识别，以便能够相对于所述销恰当地定位所述前端。从而实现在销的位置不可用时具有可用的销识别能力的前端。

在本发明的实施方式中，前端还包括用于去除残留在所述销上的任何密封材料的清洁装置。从而实现能够在将轴环安装在所述销上之前进行所述销的清洁的前端。

在本发明的实施方式中，所述工具致动装置包括电动或气动马达。从而实现具有工具致动装置的前端，该工具致动装置具有与在用于将轴环安装在销上的手动程序中使用的工具类型的性能。

在本发明的实施方式中，前端还包括连接至轴环安装工具的真空管道。从而实现能够保持轴环的前端，这允许将轴环有效地安装在销上。

在本发明的实施方式中，所述轴环供给装置和所述收回装置包括连接至轴环存放处的轴环供给管道、连接至残料储藏处的抽吸管道、位于轴环安装工具和轴环供给管道或抽吸管道之间的活动臂、以及连接至活动臂的真空管道。从而实现能够有效地向轴环安装工具运送安装在所述销上所需的轴环和从轴环上有效地分离出分离部分的前端。

在本发明的实施方式中，所述活动臂的致动装置为旋转致动器和线性致动器。从而实现具有适于将轴环提供至轴环安装工具和从轴环安装工具中分离轴环的分离部分的臂的前端。

在本发明的实施方式中，所述轴环安装工具是从直线工具和有角工具中选择的，直线工具的致动端与工具致动装置沿相同的轴线，有角工具的致动端沿相对于所述工具致动装置的轴线移位的轴线，并且所述前端被设置为使得所述活动臂能够到达两种轴环安装工具的致动端。从而实现具有两个可互换工具的前端，其中直线工具将用来将轴环安装在容易接近的销上，并且有角工具将用来将轴环安装在直线工具不能接近的销上。