一种飞机连接件装配生产线的制作方法

1.本发明涉及机械设备技术领域，尤其是涉及一种飞机连接件装配生产线。


背景技术：

2.在飞机连接件的装配工艺中，时常需要用到如图46所示的连接件9，连接件9包括钉杆93和从上至下依次设置在钉杆93上的螺母95、钉套94、成型套91、衬套92；其中，成型套91、衬套92是直接穿设于钉杆93的，两者端部涨紧连接；钉套94螺纹连接在钉杆93上端，且钉套94将成型套91抵紧；螺母95螺纹连接在钉杆93上端，且螺母95将钉套94抵紧；另外，对形成套91需进行周向收口，并对钉套94进行周向点加压。
3.现有技术中对上述成型套91及衬套92进行装配时，若先将衬套92穿入钉杆93，然后将成型套91穿入钉杆93，并下压成型套91直至衬套92完全进入如图48所示成型套91下端的开口内，该过程中会受到钉杆93的影响，导致成型套91下压的过程中存在偏移的可能，进而使得其内壁磨损螺牙；另外，衬套92与成型套91可能会因对位不准，造成两者发生变形。为了解决上面的问题，发明人发现可以在穿设之前先将成型套91与衬套92组装成一个整体，但是需要将成型套91与衬套92运至用于衬套装配的工位处，通过相关设备将衬套推入成型套中，再将衬套92与成型套91的组合体搬运至用于下一步装配的工位上。现有技术采用上述装配的方式，存在如下弊端：
4.装配设备分散，装配过程不连续，在搬运零件的过程中会耗费人力及物力，造成资源浪费及装配效率低。


技术实现要素：

5.本发明意在提供一种飞机连接件装配生产线，以解决现有技术中装配设备分散，装配效率低的问题。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种飞机连接件装配生产线，包括依次设置的：推动式压紧装置，用于将衬套推入成型套内并涨紧形成成型套组；套杆装置，底部用于对钉杆的杆身进行夹持定位，将成型套组套入钉杆形成套杆组件一；钉套旋紧装置，底部用于对套杆组件进行夹持定位，且在对应成型套处设置有夹持间隙；将钉套旋入套杆组件一的钉杆的尾部，并与成型套抵紧，形成套杆组件二；螺母旋紧装置，用于将螺母旋入套杆组件二的钉杆尾部，并与钉套抵紧，形成套杆组件三；收口装置，包括可变形的筒夹，收合时用于对套杆组件三的成型套周向加压，且加压位置位于衬套与成型套的重叠处；加压装置，包括若干径向设置的直线驱动件，用于对钉套点加压。
7.本发明的有益效果：
8.1、与现有技术相比，通过将推动式压紧装置、套杆装置、钉套旋紧装置、螺母旋紧装置、收口装置及加压装置依次设置，促进装配设备的集中化，保证装配过程的连续性以及提升连接件的整体装配效率。
9.2、本技术为了减少连接件在装配的过程中，因为夹持定位而造成的形变；对整体
流程进行了改进：在整个生产线第一个工位先对衬套和成型套进行压紧固定形成成型套组，相比于现有技术而言，该方式可以提前将衬套和成型套组合形成一个整体，避免了装配过程中；第二个工位设置套杆装置，对钉杆的杆身进行夹持定位，将成型套组套入钉杆形成套杆组件一；在第三个工位设置钉套旋紧装置，一是利用夹持间隙，避开夹持过程中对成型套的施力，进而避免了成型套的形变；二是通过将钉套旋紧固定卡盘、定位夹爪及钉套夹爪分别构成的夹持空间中心正对，确保钉套与套杆组件一的钉杆竖直且正对，从而避免钉套旋入钉杆的过程中损坏螺牙；三是通过定位夹爪对套杆组件一的钉杆尾部进行夹持固定，避免钉套旋入钉杆的初始阶段中钉杆尾部发生摆动。
10.3、为了保证连接件成品的稳定性和使用寿命，增设了收口装置和加压装置，在收口装置的作用下，成型套局部周向凹陷并与钉杆压紧固定，增强成型套与钉杆的连接强度；在加压装置的作用下，钉套局部径向点凹陷并与钉杆压紧固定，进一步消除螺牙之间的间隙，保证钉套与钉杆的连接效果。
11.进一步，所述推动式压紧装置包括由上至下依次设置的成型套抵压部、衬套装配座及衬套推动器，成型套抵压部用于抵压成型套的顶端；衬套装配座用于衬套与成型套的对位，衬套装配座的内部设有竖向通孔，衬套装配座的侧面设有与竖向通孔相连通的通道；衬套推动器用于将衬套由成型套底端推入成型套内。
12.有益效果，通过衬套装配座将衬套与成型套进行对位，保证衬套处于成型套的正下方，成型套抵压部抵住成型套的上端，便于衬套被推入成型套内部。
13.进一步，所述套杆装置包括钉杆固定座以及与钉杆固定座顶部滑动连接的若干个用于夹持钉杆的钉杆夹爪，所述钉杆夹爪的内端面与钉杆相接触。
14.有益效果，通过钉杆夹爪加持固定钉杆，保证钉杆竖直。
15.进一步，所述钉套旋紧装置包括从上至下依次设置的第一直线驱动部、第一旋转驱动部、双层夹持件、钉套旋紧固定卡盘及升降部，第一直线驱动部用于驱动第一旋转驱动部上下运动；第一旋转驱动部用于驱动钉套旋转；双层夹持件包括从上至下依次设置的用于夹持钉套的钉套夹爪和用于夹持钉杆的定位夹爪；钉套旋紧固定卡盘用于对套杆组件一进行夹持固定，且钉套旋紧固定卡盘的夹爪与套杆组件一接触的面上设置有所述夹持间隙；升降部用于驱动钉套旋紧固定卡盘升降。
16.有益效果，两个定位夹爪水平对称设置构成定位夹持件，定位夹持件能够对钉杆的尾部起到固定作用，从而保证钉套旋入钉杆的初始阶段中钉杆不会发生摆动；钉套旋紧固定卡盘的夹爪与套杆组件一接触的面上设置有所述夹持间隙，避免成型套被挤压变形的同时能够对成型套起到限位作用。
17.进一步，所述螺母旋紧装置包括由下至上依次设置的第二直线驱动部、第二旋转驱动部、上料机构及螺母旋紧固定卡盘，第二直线驱动部用于驱动第二旋转驱动部上下运动；第二旋转驱动部用于驱动螺母旋转，第二旋转驱动部包括用于吸附螺母的套筒；上料机构包括从上至下依次设置的用于放置螺母的螺母上料架和用于带动螺母上料架滑动的第五气缸；螺母旋紧固定卡盘用于对套杆组件二进行夹持固定。
18.有益效果，套筒吸附螺母，且能够有效防止螺母旋入钉杆的初始阶段钉杆杆身的尾部不会发生摆动；螺母上料架与第五气缸配合，提升螺母的上料效率。
19.进一步，所述收口装置还包括由上至下依次设置的加压部及第一调高部，加压部
用于收合可变形筒夹的上端，第一调高部用于支撑筒夹内部的套杆组件三并将收口位置调节至衬套与成型套的重叠处。
20.有益效果，通过加压部将竖向压力转化为周向压力；通过第一调高部能够精确的调节成型套的收口位置。
21.进一步，所述加压装置还包括限位座以及位于限位座下方的第二调高部，限位座用于保持套杆组件三处于竖直状态，第二调高部用于支撑套杆组件三并调节钉套的加压位置。
22.有益效果，通过限位座能够保证套杆组件三处于竖直状态，防止加压位置发生偏差，通过第二调高部能够精准调节加压位置。
附图说明
23.图1为本发明实施例一中一种飞机连接件装配生产线的整体俯视图。
24.图2为本发明实施例一中推动式压紧装置、套杆装置及钉套旋紧装置的结构示意图。
25.图3为本发明实施例一中螺母旋紧装置的结构示意图。
26.图4为本发明实施例一中收口装置及加压装置的结构示意图。
27.图5为本发明实施例一中收口装置及加压装置的正视图。
28.图6为图1中a1处的放大图，用于展示衬套装配座的结构及衬套装配座与第二气缸的连接关系。
29.图7为图6中a-a向剖视图，用于展示衬套装配座内部的定位孔、衬套上料通道及推动孔。
30.图8为图1中a2处的放大图，用于展示压杆的位置及压杆的形状。
31.图9为图8的左视图，用于展示压杆与气动夹爪的位置关系。
32.图10为图2中a3处的放大图，用于展示钉杆固定座的整体结构。
33.图11为本发明实施例一中钉杆夹爪的放大图，用于展示钉杆夹爪的内部构造。
34.图12为本发明实施例一中钉套旋紧装置的局部放大图，用于展示第一支座、第一旋转伺服电机、第四气缸、双层夹持件、钉套旋紧固定卡盘的位置关系。
35.图13为图12中a4处的放大图，用于展示第一支座与第一导轨板的连接关系以及第一旋转伺服电机、第四气缸与第一导轨板的连接关系。
36.图14为图13的右视图(无右侧支座竖板)，用于进一步展示第四气缸与第一导轨板的位置关系及连接关系。
37.图15为图12中a5处的放大图，用于展示固定横板、定位夹爪及钉套夹爪的位置关系和连接关系。
38.图16为图12中a6处的放大图，用于展示旋紧固定卡盘的安装位置及其整体构造。
39.图17为本发明实施例一中钉套旋紧固定座与第三气缸的正视图，用于展示两者的位置关系及连接关系。
40.图18为本发明实施例一中旋紧夹爪的放大图，用于展示旋紧夹爪的内部构造。
41.图19为图18中a61处的放大图，用于展示旋紧夹爪内端面弧形槽的构造。
42.图20为本发明实施例一中定位夹爪的整体示意图，用于展示定位夹爪夹持部的开
口形状。
43.图21为本发明实施例一中钉套夹爪的整体示意图，用于展示钉套夹爪夹持部的开口形状。
44.图22为本发明实施例一中钉套旋紧固定卡盘、定位夹持件及钉套夹持件的俯视图，用于展示三者构成的夹持空间处于中心正对。
45.图23为本发明实施例一中第三机器人中夹爪的示意图，用于展示两种不同类型的夹爪。
46.图24为本发明实施例一中螺母旋紧装置的局部放大图，用于展示第二支座、第二旋转伺服电机、第六气缸、螺母上料架、第五气缸及钉套旋紧固定卡盘的位置关系。
47.图25为图24中a7处的放大图，用于展示第二支座与第二导轨板的连接关系以及第二旋转伺服电机、第六气缸与第二导轨板的连接关系。
48.图26为图25的右视图(无右侧支座竖板)，用于进一步展示第六气缸与第二导轨板的位置关系及连接关系。
49.图27为图24中a8处的放大图，用于展示螺母旋紧固定卡盘的安装位置及其整体构造。
50.图28为本发明实施例一中螺母旋紧夹爪的放大图，用于展示螺母旋紧夹爪的内部构造。
51.图29为本发明实施例一中螺母上料架的结构示意图。
52.图30为图29中a9处的放大图，用于展示限位槽的位置及开口形状。
53.图31为图4中a10处的放大图，用于展示连接板、活动板、第七气缸的位置关系及连接关系。
54.图32为本发明实施例一中收口部的爆炸图，用于展示收口部所包含的零件及其位置关系。
55.图33为本发明实施例一中下压板的俯视图。
56.图34为图33中b-b向的剖视图，用于展示下压板的内部构造。
57.图35为本发明实施例一中压筒的俯视图。
58.图36为图35中c-c向的剖视图，用于展示压筒的内部构造。
59.图37为本发明实施例一中筒夹的整体结构示意图。
60.图38为本发明实施例一中弧状凸块的结构示意图。
61.图39为本发明实施例一中筒夹的俯视图，用于展示弧状凸块的安装位置。
62.图40为本发明实施例一中筒夹压环的仰视图，用于展示限位凸起。
63.图41为图40中d-d向剖视图，用于展示筒夹压环的双层结构。
64.图42为图4中a11处的放大图，用于展示第十气缸、限位座的位置关系。
65.图43为本发明实施例一中顶针的结构示意图。
66.图44为本发明实施例一中连接件的爆炸图，用于展示各个零件的位置关系及连接关系。
67.图45为图44中成型套的剖视图，用于展示成型套底部容纳衬套的空腔。
68.图46为本发明实施例一中完成钉套装配后的套杆组件二的正视图。
69.图47为图46中e-e向剖视图，用于展示钉套与成型套相切的位置关系。
70.图48为本发明实施例一中完成螺母装配后的套杆组件三的正视图。
71.图49为本发明实施例一中套杆组件三完成收口后的正视图。
72.图50为本发明实施例一中套杆组件三完成加压后的正视图。
73.图51为本发明实施例三中收口部的示意图，用于展示第三压力传感器的结构及安装位置。
具体实施方式
74.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
75.说明书附图中的附图标记包括：控制系统1、微控制器11、显示器12、工作台2、推动式压紧装置3、第一机器人31、压杆311、衬套装配座32、衬套上料通道321、定位孔322、推动孔323、第一气缸33、第二气缸34、套杆装置4、第二机器人41、钉杆固定座42、钉杆夹爪421、钉套旋紧装置5、第三机器人501、钉套旋紧固定座502、旋紧夹爪5021、固定横板503、钉套夹爪504、定位夹爪505、第一旋转伺服电机506、螺丝刀507、第三气缸508、第一支座509、第四气缸510、第一导轨板511、螺母旋紧装置6、第四机器人601、螺母旋紧固定座602、螺母旋紧夹爪6021、螺母上料架603、限位槽6031、第五气缸604、套筒605、第二旋转伺服电机606、第六气缸607、第二导轨板608、第二支座609、收口装置7、第五机器人701、筒夹702、限位凹槽7021、弧状凸块7022、筒夹压环703、限位凸起7031、筒夹底座704、底板705、下压板706、压筒7061、第七气缸707、第八气缸708、连接板709、外固定杆710、内固定杆711、活动板712、升降杆713、第三压力传感器714、加压装置8、第六机器人81、限位座82、第九气缸83、第十气缸84、顶针841、连接件9、成型套91、衬套92、钉杆93、钉套94、螺母95
76.实施例一，具体见图1-图50：
77.一种飞机连接件装配生产线，包括控制系统1、工作台2、以及与工作台2螺栓连接的推动式压紧装置3、套杆装置4、钉套旋紧装置5、螺母旋紧装置6、收口装置7及加压装置8，其中推动式压紧装置3、套杆装置4、钉套旋紧装置5、螺母旋紧装置6、收口装置7及加压装置8顺次设置。
78.本实施例中，控制系统1包括如图1所示的微控制器11和显示器12，其中微控制器11的型号为：simatic s7-1200，微控制器11和显示器12通过螺钉与工作台2固定连接。在本实施例以外的其他实施例中，也可以在工作台2的上方加设机架，可将微控制器11和显示器12通过螺钉与机架螺栓连接。
79.推动式压紧装置3包括如图1、图2所示的第一机器人31、成型套抵压部、衬套装配座32、衬套上料器、衬套推动器，其中第一机器人31、衬套上料器及衬套推动器分别与微控制器11电性连接；如图6、图7所示，衬套装配座32内部横向设有衬套上料通道321，且衬套上料通道321向外延伸至衬套上料器处，衬套上料器为第二气缸34，第二气缸34的动力输出杆可伸入衬套上料通道321内对衬套92向前进行推动。衬套装配座32顶部中心位置设有如图7所示的垂直于衬套上料通道321且与其连通的定位孔323，定位孔323与衬套上料通道321的交汇处形成衬套定位空间。
80.第一机器人31上设置有气动夹爪，气动夹爪的外壳上通过固定板固定有如图8、图9所示的压杆311，压杆311即为成型套抵压部；通过微控制器11控制第一机器人31的机械臂左右上下移动，并控制机械臂上的气动夹爪将成型套91夹持插入定位孔322内，然后微控制
器11控制机械臂移动使得压杆311与定位孔322对准，压杆311可将定位孔322内的成型套91压紧固定。在本实施例以外的其他实施例中，也可以在衬套装配座32顶部设置机架，机架上仅设置压杆311，压杆311为气动杆，微控制器11与气动杆电性连接；操作人员将成型套91插入定位孔322内后，微控制器11控制气动杆动力输出端向下运动伸入定位孔322内，进而实现对成型套91的压紧动作；工作完毕后微控制器11控制气动杆的动力输出端向上回缩。
81.衬套装配座32底部中心处设有如图7所示的与定位孔322连通的推动孔323，衬套推动器为第一气缸33，第一气缸33位于衬套装配座32底部，且第一气缸33的动力输出杆可伸入推动孔323内对三孔交汇处的衬套92进行推动，进而使得衬套92嵌入成型套91内。
82.如图1、图2所示，套杆装置4包括套杆固定卡盘以及位于套杆固定卡盘一侧的第二机器人41，第二机器人41与微控制器11电性连接，通过微控制器11控制第二机器人41的机械臂左右上下移动，并控制机械臂上的气动夹爪将钉杆93夹持插入套杆固定卡盘内；套杆固定卡盘为三爪气动卡盘，如图10所示，套杆固定卡盘包括钉杆固定座42和位于钉杆固定座42顶部周向设置的三个钉杆夹爪421，钉杆夹爪421与钉杆固定座42滑动连接。需要注意的是，本实施例中，钉杆夹爪421的结构如图11所示，钉杆夹爪421的内端面竖向设置可与钉杆93接触的弧形槽，弧形槽的上下两端倒圆角设置，通过弧形槽能够对靠近钉杆93头部的部分杆身进行夹紧固定，从而保证钉杆93的固定效果。
83.如图12所示，钉套旋紧装置5包括第一支座509和沿着第一支座509从上至下依次设置的第一直线驱动部、第一旋转驱动部、双层夹持件、钉套旋紧固定卡盘及升降部。如图13、图14所示，本实施例中，第一直线驱动部为第四气缸510，第四气缸510通过固定板固定于第一支座509的顶部；第一支座509上通过导轨滑动设置有第一导轨板511，第四气缸510的动力输出轴通过螺钉固定于导轨板511背对钉套旋紧固定座502的一侧；旋转驱动部为第一旋转伺服电机506，第一旋转伺服电机506通过螺钉固定于导轨板511靠钉套旋紧固定座502的一侧；第一旋转伺服电机506的动力输出端螺栓连接有螺丝刀507；第一支座509中部固定设置有如图15所示的固定横板503，固定横板503的两端沿水平方向与两侧第一支座509焊接，双层夹持件安装于固定横板503上；双层夹持件包括如图15所示的从上至下依次设置的钉套夹爪504、定位夹爪505，钉套夹爪504、定位夹爪505分别与固定横板503螺栓连接；第一支座509底部与工作台2螺栓连接；钉套旋紧固定卡盘的底部与如图17所示的第三气缸508的动力输出轴螺栓连接，第三气缸508的顶部与工作台2螺栓连接，第三气缸508与微控制器11电性连接。
84.本实施例中，钉套旋紧固定卡盘为三爪气动卡盘，如图16所示，旋紧固定卡盘包括钉套旋紧固定座502和位于钉套旋紧固定座502顶部周向设置的三个旋紧夹爪5021，旋紧夹爪5021与钉套旋紧固定座502滑动连接。需要注意的是，为了防止旋紧夹爪5021在压紧固定的过程中对成型套91造成挤压变形，特将旋紧夹爪5021内端面的弧形槽分为如图18、图19所示的台阶状，下段弧形槽的尺寸与钉杆93头部圆台的尺寸匹配，可对钉杆93的头部进行压紧固定，上段弧形槽的半径大于成型套91的外半径，在不挤压成型套91的同时能够对成型套91起到限位作用。操作人员将套杆组件一插入钉套旋紧固定卡盘后，如图17所示，位于钉套旋紧固定座502下方的第三气缸508在微控制器11的控制下带动钉套旋紧固定座502竖直向移动。
85.由于钉杆93为细长状结构，若仅对钉杆93头部(指钉帽一端)进行压紧固定，可能
会造成钉杆93的尾部会存在一定程度的倾斜偏差，造成钉套94与钉杆93的螺牙损坏；并且在钉套94旋入钉杆93的初始阶段，钉杆93在受力的情况下会发生摆动，上述情况均会影响钉套94的装配质量。基于此，本实施例中在钉套旋紧固定座502的正上方安装有如图20所示的定位夹爪505，定位夹爪505的内端面竖向设置为可与钉杆93杆身相接触的弧形槽，弧形槽的下端倒圆角设置，弧形槽的上端为扩口状，扩口尺寸大于钉套94下端圆台的尺寸，两个定位夹爪505对称设置从而构成一个完整的定位夹持件。通过定位夹持件对钉杆93的尾部压紧固定，一方面，能够保证钉杆93处于竖直状态，有效避免钉套94旋入钉杆93的过程中出现螺牙损坏的情况；另一方面，在钉套94旋入钉杆93的初始阶段，定位夹持件能够对钉杆93起到限位作用，防止钉杆93受力时发生摆动。再者，由于钉套94的下端呈圆台状，可落入定位夹爪505的上端扩口中，定位夹爪505可对钉套94下端起到限位作用。
86.本实施例中，如图21所示，钉套夹爪504的内端面竖向设置可与钉套94杆身相接触的弧形槽，弧形槽的上端为设为扩口状，扩口尺寸与钉套94上部钉帽倒角处的尺寸相匹配，两个钉帽夹爪504对称设置从而构成一个完整的钉套夹持件。通过钉套夹持件对钉套94上部倒角处及钉套94杆身进行限位，一方面为钉套提供支撑作用，使得钉套处于悬空状态，另一方面，能够保证钉套94竖直。需要强调的是，钉套旋紧固定卡盘、定位夹持件及钉套夹持件构成如图22所示中心正对的圆状夹持空间，通过三者的共同作用，能够保证钉杆93与钉套94正对且竖直，便于钉套94旋入钉杆93中，提升钉套94的装配质量。
87.在本实施例以外的其他实施例中，钉套旋紧装置5还包括设置于第一支座509一侧的第三机器人501，第三机器人501与微控制器11电性连接；第三机器人501的机械臂上通过横板安装有如图23所示的两种气动夹爪，其中靠横板左端的气动夹爪用于夹持钉杆93的尾部，靠右端的气动夹爪用于夹持钉套94；在微控制器11的控制下第三机器人501采用如图23所示左端夹爪夹持钉杆93的尾部将套杆组件一插入钉套旋紧固定卡盘，并采用右端夹爪夹持钉套94的杆身将钉套94插入钉套夹爪504。
88.如图24所示，螺母旋紧装置6包括第二支座609和沿着第二支座609从上至下依次设置的第二直线驱动部、第二旋转驱动部、上料机构及螺母旋紧固定卡盘，本实施例中第二直线驱动部为第六气缸607，第二旋转驱动部为第二旋转伺服电机606，且第六气缸607、第二旋转伺服电机606分别与微控制器11电性连接。如图25、图26所示，第六气缸607通过固定板固定于第二支座609的顶部；第二支座609上通过导轨滑动设置有第二导轨板608，第二旋转伺服电机606通过螺钉固定于第二导轨板608靠螺母旋紧固定座602的一侧，第二转伺服电机606的动力输出端螺栓链接有套筒605，第六气缸607的动力输出轴通过螺钉固定于第二导轨板608背对螺母旋紧固定座602的一侧；上料结构包括如图24所示的螺母上料架603和第五气缸604，第五气缸604沿水平方向与工作台2螺栓连接，螺母上料架603的底部和第五气缸604的动力输出轴螺栓连接。
89.本实施例中，螺母旋紧固定卡盘为三爪气动卡盘，螺母旋紧固定卡盘包括如图27所示的螺母旋紧固定座602和位于螺母旋紧固定座602顶部周向设置的三个螺母旋紧夹爪6021，螺母旋紧夹爪6021与螺母旋紧固定座602滑动连接。需要注意的是，本实施例中，螺母旋紧夹爪6021的结构如图28所示，螺母旋紧夹爪6021的内端面竖向设置可与钉套94相接触的弧形槽，弧形槽的上下两端倒圆角设置，通过弧形槽能够对靠近钉套94杆身进行压紧固定。
90.本实施例中，螺母上料架603呈如图29所示的“工”字型，螺母上料架603顶部横杆靠近螺母旋紧固定座602的一端开有如图30所示的限位槽6031，限位槽6031的开口尺寸与螺母95的尺寸一致，但限位槽6031的深度小于螺母95的高度，本实施例中，螺母95采用六角螺母。套筒605底部开有与限位槽6031尺寸相同边角相对的凹槽，凹槽顶面为磁铁，可将限位槽6031中的螺母95吸附在套筒605底部的凹槽内。套筒605顶端与第二旋转伺服电机606的输出轴螺栓连接。操作人员将螺母95放入螺母上料架603的限位槽6031中，第五气缸604带动螺母上料架603滑动至限位槽6031与套筒605中心正对，套筒605下移与螺母95接触并将其吸附在底部凹槽内，从而保证螺母95与钉杆93正对，且螺母95位于套筒605的内部，能够避免螺母95旋入钉杆93的过程中钉杆93发生摆动。
91.在本实施例以外的其他实施例中，螺母旋紧装置6还包括设置于第二支座支座609一侧的第四机器人601，第四机器人601与微控制器11电性连接；通过微控制器11控制上料机械臂左右上下移动，并控制上料机械臂上的气动夹爪夹持钉杆93的尾部将套杆组件二插入螺母旋紧固定卡盘。
92.如图1、图4及图5所示，收口装置7包括加压部和位于加压部内部的收口部和第一调高部，其中第一调高部位于收口部的下方，本实施例中，加压部包括下压板706、第七气缸707、连接板709、外固定杆710、内固定杆711及活动板712；第一调高部包括第八气缸708；第七气缸707和第八气缸708分别与微控制器11电性连接。下压板706的四周螺栓连接有4根内固定杆711，内固定杆711穿过工作台2与活动板712的顶部焊接；收口部的顶部与下压板706内部的压筒7061相接触，收口部的底部与工作台2上表面螺栓连接，收口部的中心部位开有通孔；第八气缸708的顶部与工作台2的下表面螺栓连接，第八气缸708的动力输出轴沿竖直方向延伸至收口部中心部位的通孔内；连接板709通过4根外固定杆710与工作台2的底面焊接，连接板709的底部通过螺钉固定有如图31所示的第七气缸707，第七气缸707的动力输出端与升降杆713螺栓连接，升降杆713穿过连接板709及活动板712的中心部位并与活动板712螺栓连接。需要说明的是，为了防止活动板712受第七气缸707的驱动在上下移动过程中发生摆动，特将如图31所示处于对角位置的两根外固定杆710穿过活动板712，两根外固定杆710与活动板712滑动连接。
93.如图32所示，收口部包括由上至下依次设置的压筒7061、筒夹702、筒夹压环703、筒夹底座704及底板705。其中如图35所示的压筒7061与如图33、图34所示的下压板706底部凹槽螺栓连接，压筒7061中部开有如图36所示的通孔，通孔呈圆台状，通孔底部直径大于筒夹702的上部圆台的顶面直径并小于筒夹702上部圆台的底面直径，通过压筒7061将下压力转化为周向压力并对筒夹702进行挤压。
94.筒夹底座704顶部中心位置开有如图32所示的凹槽，凹槽尺寸与筒夹702的下部圆台尺寸一致，筒夹702卡入凹槽中，可防止筒夹702发生偏移，从而保证筒夹702的稳定性。底板705四周开有如图34所示的螺纹孔并与工作台2螺栓连接，底板705的顶部中心位置开有限位槽，筒夹底座704通过限位槽与底板705相连接。筒夹底座704与底板705均为可拆卸连接，便于根据不同型号的筒夹702进行更换。
95.本实施例中，如图37所示，筒夹702上部为圆台状，与上部连接的中部为圆柱状，上部圆台的底面直径与中部圆柱的直径相等，与中部圆柱连接的下部为圆柱与倒圆台的结合体，下部圆柱直径与倒圆台的顶面直径一致且下部圆柱的直径大于中部圆柱的直径，筒夹
702一体成型，筒夹702下部圆柱与倒圆台结合体的顶面边缘处开有限位凹槽7021；筒夹702过轴心开有两条垂直的开合缝，开合缝贯穿至下部圆台；筒夹702内部通孔的直径大于成型套91的直径，筒夹702顶部通孔处沿圆周方向焊接有如图38所示的4个弧状凸块7022，4个弧状凸块7022构成如图39所示的圆形夹持空间，圆形夹持空间的直径与成型套91的直径相等。套杆组件三插入筒夹702中部的通孔后，筒夹702在受到周向压力的作用下会向内收缩，4个弧状凸块7022同步挤压成型套91，保证成型套91周向受力相等且形变一致。
96.为了使得筒夹702在受力状况下保持稳定，特设置如图40所示的筒夹压环703；具体的，本实施例中，筒夹压环703如图41所示共有两层，上层圆环的四周开有螺纹孔，通过螺栓与底板705螺纹连接，上层圆环的内径与筒夹702中部圆柱的直径相同；下层圆环的内径与筒夹702下部圆柱的直径相同，且下层圆环的内侧焊接有与限位凹槽7021尺寸匹配的限位凸起7031。筒夹压环703与筒夹702榫接，一方面，筒夹压环703能够对筒夹702起到支撑作用，使得筒夹702时刻保持竖直，另一方面，筒夹压环703能够对筒夹702起到限位作用，防止筒夹702在外力作用下发生转动。
97.本实施例中，收口装置7还包括位于下压板706一侧的第五机器人701，第五机器人701与微控制器11电性连接。通过微控制器11控制机械臂左右上下移动，并控制机械臂上的气动夹爪夹持钉杆93并将套杆组件三插入筒夹702中部的通孔中。
98.如图1、图4及图5所示，加压装置8包括限位座82以及围绕限位座82周向设置的直线驱动件，以及位于限位座82下方的第二调高部，本实施例中，直线驱动件为第十气缸84，第二调高部为第九气缸83，第九气缸83、第十气缸84分别与微控制器11电性连接。限位座82与工作台2螺栓连接，限位座82的中部设有通孔，通孔直径与成型套91的外径一致。第九气缸83位于限位座82的正下方且与工作台2螺栓连接，第九气缸83的动力输出轴可伸入限位座82的通孔中，对套杆组件三起到支撑作用，并通过动力输出轴的伸缩能够调节钉套94的加压位置，即成型套91与衬套92的重叠处。本实施例中，衬套采用软质材料(如橡胶)，收口完成后，成型套91凹陷处与钉杆93之间有衬套92进行过渡，能够有效提升收口处的密封性。
99.需要说明的是，如图42所示，本实施例中使用的第十气缸84共为3个，3个第十气缸84径向均匀排列、水平设置，顶针841尾部与第十气缸84的输出端螺栓连接，3根顶针841的轴心相交于限位座82中部通孔的中心位置，顶针841靠近限位座82的头部为如图43所示的锥形，且锥头为球状。通过3个第十气缸84同时对钉套94施加压力，保证各挤压处受力相同，形变相等。
100.本实施例中，加压装置8还包括设于第十气缸外围的第六机器人81，第六机器人81与微控制器11电性连接，通过微控制器11控制机械臂左右上下移动，并控制机械臂上的气动夹爪夹持钉杆93的尾部将收口后的套杆组件三插入限位座82中。
101.使用时，第一机器人31将成型套91移动至衬套装配座32顶部的定位孔322中，如图44、图45所示，成型套91用于容纳衬套92的一端开口朝下。开口竖直向上的衬套92位于衬套上料通道321靠第二气缸34一侧，衬套92在第二气缸34的推动作用下沿衬套上料通道321朝定位孔322方向移动，直至衬套92达到定位孔322与衬套上料通道321交汇处的衬套92定位空间，使得衬套92与成型套91中心正对。第一机器人31移动使得压杆311抵住成型套91的顶端。第一气缸33的动力输出轴与衬套92底部相抵，在第一气缸33的推动作用下衬套92进入成型套91的内部，完成衬套92与成型套91的装配，即成型套组。
102.第二机器人41夹持钉杆93并移动至钉杆固定座42，钉杆93的头部朝下，钉杆夹爪421对钉杆93头部上方的部分杆身进行夹紧固定，第一机器人31将成型套组移动至顶杆的上方，并将成型套组套入钉杆93中，构成套杆组件一。
103.第三机器人501夹持钉杆93的尾部，将套杆组件一移动至钉套旋紧固定座502中，旋紧夹爪5021对钉杆93的头部进行夹紧固定并对成型套91进行限位。第三机器人501夹取钉套94移动到钉套夹爪504上方并将钉套94从钉套夹爪504的夹持部处穿过，钉套夹爪504对钉套94的头部起到限位作用，钉套94底部位于定位夹爪505的圆台状开口中，但钉套94处于悬空状态。第三气缸508带动钉套旋紧固定座502竖直向上移，使得钉杆93穿过定位夹爪505的夹持部直至与钉套94的底部相抵，定位夹爪505对钉杆93的尾部起到限位作用。第四气缸510通过导轨板带动第一旋转伺服电机506下移直至螺丝刀507的刀头与钉套94顶部的槽口相接触并通过螺丝刀507的旋转使得刀头与槽口完全配合。第一旋紧伺服电机506带动螺丝刀507继续旋转，钉套夹爪504张开，钉套94旋入钉杆93中，当钉帽的下端与定位夹爪505即将接触时，定位夹爪505张开。钉套94不断旋转下移直至钉套94底部的圆台与成型套91达到如图46、47所示的相切位置，构成套杆组件二。
104.第四机器人601夹持钉杆93的尾部将套杆组件二移动至螺母旋紧固定座602中，螺母旋紧夹爪6021对钉套94进行夹紧固定并对整个套杆组件二进行限位。首先，螺母上料架603在滑动气缸604的带动下前进并使得限位槽6031、钉杆93及套筒605中心正对。然后，第六气缸607带动第二旋转伺服电机606下移，直至限位槽6031中螺母95的上半部分进入套筒605底部的凹槽中并通过凹槽上方的磁铁吸附螺母95。再者，第六气缸607带动第二旋转伺服电机606上移的同时螺母上料架603在滑动气缸604的带动下后退。最后，第六气缸607带动第二旋转伺服电机606再次下移直至螺母95与钉杆93的顶部相接触，第二旋转伺服电机606带动套筒605旋转，使得螺母95旋入钉杆93直至螺母95与钉套94的顶部相抵，构成如图48所示的套杆组件三。
105.第五机器人701夹持钉杆93尾部并将套杆组件三插入筒夹702中部的通孔中，通过第八气缸708调节套杆组件三的高度以达到要求的收口位置。第七气缸707驱动下压板706下移，下压板706内部的压筒7061对筒夹702施加周向压力，进而挤压成型套91使其局部产生周向变形并形成凹陷，凹陷处的成型套91与钉杆93紧密固结在一起。完成第一次收口后，将套杆组件三旋转30
°
后，转移至另外一个相同的收口装置7上进行二次收口，完成收口的套杆组件三如图49所示。
106.第六机器人81夹持钉杆93的尾部并将收口后的套杆组件三插入限位座82中，第九气缸83调节套杆组件三的高度达到设定值。加压对象为钉套94，3个径向设置的第十气缸84驱动顶针841同时对钉套94施加水平向压力，使得钉套94局部向内凹陷，钉套94的凹陷处与钉杆93相抵，完成加压的套杆组件三如图50所示。
107.本实施例中的第一～第六机器人均为六轴机器人。
108.实施例二
109.与实施例一的不同之处在于，钉套旋紧固定座502内部螺栓连接有用于监测钉套94下移过程中实时压力的第一压力传感器(图中并未显示)，第一旋转伺服电机506内部螺栓连接有用于监测钉套94旋入过程中实时扭矩的第一扭矩传感器(图中并未显示)。第一压力传感器及第一扭矩传感器及分别与微控制器11电性连接。在钉套94向下旋紧过程中，通
过传感器监测获取扭矩数据和压力数据并将数据传输至微控制器11，结合第四气缸510记录的位移数据，以位移数据与扭矩数据生成位移-扭矩曲线，以位移数据与压力数据生成位移-压力曲线，通过显示器12展示位移-扭矩曲线和位移-压力曲线。微控制器11设定每个位移数值均对应特定的压力范围和扭矩范围，若实时压力数值或扭矩数值处于特定压力或扭矩范围之外，说明钉套94与钉杆93的尺寸不匹配或者两者的螺纹不匹配，微控制器11将该连接件9判定为不合格产品，控制器控制第三机器人501将不合格的连接件9取出并放置于废料回收盘中。
110.同理，在后续螺母95旋入钉杆93的过程中，在螺母旋紧固定座602内部螺栓连接有用于监测螺母95下移过程中实时压力的第二压力传感器(图中并未显示)，第二旋转伺服电机606内部螺栓连接有用于监测螺母95旋入过程中实时扭矩的第二扭矩传感器(图中并未显示)。第二压力传感器及第二扭矩传感器及分别与微控制器11电性连接。在螺母95向下旋紧过程中，通过传感器监测获取扭矩数据和压力数据并将数据传输至微控制器11，结合第六气缸607记录的位移数据，以位移数据与扭矩数据生成位移-扭矩曲线，以位移数据与压力数据生成位移-压力曲线，通过显示器12展示位移-扭矩曲线和位移-压力曲线。微控制器11设定每个位移数值均对应特定的压力范围和扭矩范围，若实时压力数值或扭矩数值处于特定压力或扭矩范围之外，说明螺母95与钉杆93的尺寸不匹配或者两者的螺纹不匹配，微控制器11将其判定该连接件9为不合格产品，控制器控制第四机器人601将不合格的连接件9取出并放置于废料回收盘中。
111.实施例三
112.与实施例一的不同之处在于，本实施例中，为了避免收口力过大或过小影响收口质量，特设置第三压力传感器714，用于实时监测成型套91在收口过程中的受力大小，从而保证成型套91的收口质量。具体的，第三压力传感器714呈如图51所示的圆盘状，第三压力传感器714位于筒夹底座704的下方，圆盘状的第三压力传感器714能够与筒夹底座704的底面完全接触，具备最大的接触面积且受力均匀，从而有效提升监测精度。第三压力传感器714四周开有螺纹孔，第三压力传感器714与底板705螺栓连接，第三压力传感器714中部开有凹槽，凹槽尺寸与筒夹底座704的尺寸匹配，筒夹底座704与第三压力传感器714螺栓连接。第三压力传感器714与微控制器11电性连接。第三压力传感器714将作用在筒夹702上的竖向压力的实时数值传递给微控制器11，微控制器11与显示器12电性连接，微控制器11将采集到的实时压力数据并结合第七气缸707在下压过程中的实时位移数据，生成位移-压力曲线并通过显示器12展示。微控制器11设定每个位移数值均对应特定的压力范围，若实时压力数值处于特定压力范围之外，微控制器11将其判定该连接件9为不合格产品，控制器控制第五机器人701将不合格的产品取出并放置废料回收盘中。
113.以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种飞机连接件装配生产线，其特征在于，包括依次设置的：推动式压紧装置，用于将衬套推入成型套内并涨紧形成成型套组；套杆装置，底部用于对钉杆的杆身进行夹持定位，将成型套组套入钉杆形成套杆组件一；钉套旋紧装置，底部用于对套杆组件进行夹持定位，且在对应成型套处设置有夹持间隙；将钉套旋入套杆组件一的钉杆的尾部，并与成型套抵紧，形成套杆组件二；螺母旋紧装置，用于将螺母旋入套杆组件二的钉杆尾部，并与钉套抵紧，形成套杆组件三；收口装置，包括可变形的筒夹，收合时用于对套杆组件三的成型套周向加压，且加压位置位于衬套与成型套的重叠处；加压装置，包括若干径向设置的直线驱动件，用于对钉套点加压。2.根据权利要求1所述的一种飞机连接件装配系统，其特征在于，所述推动式压紧装置包括由上至下依次设置的成型套抵压部、衬套装配座及衬套推动器，成型套抵压部用于抵压成型套的顶端；衬套装配座用于衬套与成型套的对位，衬套装配座的内部设有竖向通孔，衬套装配座的侧面设有与竖向通孔相连通的通道；衬套推动器用于将衬套由成型套底端推入成型套内。3.根据权利要求1所述的一种飞机连接件装配系统，其特征在于，所述套杆装置包括钉杆固定座以及与钉杆固定座顶部滑动连接的若干个用于夹持钉杆的钉杆夹爪，所述钉杆夹爪的内端面与钉杆相接触。4.根据权利要求1所述的一种飞机连接件装配生产线，其特征在于，所述钉套旋紧装置包括从上至下依次设置的第一直线驱动部、第一旋转驱动部、双层夹持件、钉套旋紧固定卡盘及升降部，第一直线驱动部用于驱动第一旋转驱动部上下运动；第一旋转驱动部用于驱动钉套旋转；双层夹持件包括从上至下依次设置的用于夹持钉套的钉套夹爪和用于夹持钉杆的定位夹爪；钉套旋紧固定卡盘用于对套杆组件一进行夹持固定，且钉套旋紧固定卡盘的夹爪与套杆组件一接触的面上设置有所述夹持间隙；升降部用于驱动钉套旋紧固定卡盘升降。5.根据权利要求1所述的一种飞机连接件装配生产线，其特征在于，所述螺母旋紧装置包括由下至上依次设置的第二直线驱动部、第二旋转驱动部、上料机构及螺母旋紧固定卡盘，第二直线驱动部用于驱动第二旋转驱动部上下运动；第二旋转驱动部用于驱动螺母旋转，第二旋转驱动部包括用于吸附螺母的套筒；上料机构包括从上至下依次设置的用于放置螺母的螺母上料架和用于带动螺母上料架滑动的滑动气缸；螺母旋紧固定卡盘用于对套杆组件二进行夹持固定。6.根据权利要求1所述的一种飞机连接件装配生产线，其特征在于，所述收口装置还包括由上至下依次设置的加压部及第一调高部，加压部用于收合可变形筒夹的上端，第一调高部用于支撑筒夹内部的套杆组件三并将收口位置调节至衬套与成型套的重叠处。7.根据权利要求1所述的一种飞机连接件装配生产线，其特征在于，所述加压装置还包括限位座以及位于限位座下方的第二调高部，限位座用于保持套杆组件三处于竖直状态，第二调高部用于支撑套杆组件三并调节钉套的加压位置。

技术总结
本发明涉及机械设备技术领域，公开了一种飞机连接件装配生产线，包括依次设置的：推动式压紧装置，用于将衬套推入成型套内并涨紧；套杆装置，底部用于对钉杆的杆身进行夹持定位，将成型套组套入钉杆；钉套旋紧装置，将钉套旋入钉杆的尾部，并与成型套抵紧，形成套杆组件二；螺母旋紧装置，用于将螺母旋入套杆组件二的钉杆尾部，并与钉套抵紧，形成套杆组件三；收口装置，包括可变形的筒夹，收合时用于对套杆组件三的成型套周向加压，且加压位置位于衬套与成型套的重叠处；加压装置，包括若干径向设置的直线驱动件，用于对钉套点加压。通过上述技术方案，能够有效促进装配设备的集中化，保证装配过程的连续性以及提升连接件的整体装配效率。装配效率。装配效率。


技术研发人员：任廷军 晏涛 白兵 吴旭 岳练 焦仁乾 苏向阳 刘鑫
受保护的技术使用者：重庆骄直电气有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/7/12