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      便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把的制作方法

      文檔序號(hào):5687954閱讀:149來源:國(guó)知局
      便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把。阻尼缸的缸體與前缸蓋通過頂桿支座連接,頂桿支座固接在連接板上,連接板固接在機(jī)器人法蘭上,頂桿支座內(nèi)設(shè)有中空套筒;頂桿兩端上分別套有頂桿定位螺母、頂桿預(yù)緊彈簧,頂桿與吸收桿同軸接觸;吸收桿裝在缸體前端內(nèi),缸體后端內(nèi)裝有回撞桿,回撞桿上設(shè)有彈簧孔,彈簧孔內(nèi)裝有復(fù)位彈簧,復(fù)位彈簧上套有彈簧套,彈簧套頂在吸收桿上;回撞桿依次經(jīng)多組彈簧阻尼部件、調(diào)整彈簧部件后與后缸蓋連接,后缸蓋固接在連接板上。本發(fā)明抗沖擊性強(qiáng);重量輕,固持方便;設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便;通過動(dòng)量轉(zhuǎn)化和緩沖降低了頂把載體剛度要求;可自動(dòng)復(fù)位,保證重復(fù)定位精度;具有對(duì)頂把載體的隔振保護(hù)作用。
      【專利說明】便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造裝配領(lǐng)域的一種減振頂把,涉及一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把。
      【背景技術(shù)】
      [0002]飛機(jī)中巨大的鉚釘數(shù)量需要鉚接設(shè)備具有盡量小的鉚接周期、盡量大的鉚接功率和盡量高的自動(dòng)化水平。為克服人工氣動(dòng)錘鉚的弊端,進(jìn)而提高鉚接質(zhì)量,增強(qiáng)飛機(jī)安全可靠程度,延長(zhǎng)飛機(jī)使用壽命,減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度,降低飛機(jī)制造成本,世界航空發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資對(duì)飛機(jī)自動(dòng)化裝配技術(shù)進(jìn)行研究,相繼發(fā)展了便攜式和固定式壓鉚機(jī),應(yīng)力波鉚槍等先進(jìn)自動(dòng)化鉚接設(shè)備。新興的應(yīng)力波鉚接技術(shù)可以用于大直徑、難成形材料鉚釘、厚夾層板件的鉚接,且在結(jié)構(gòu)上可以實(shí)現(xiàn)均勻的干涉配合連接,已成為飛機(jī)裝配制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而,目前的應(yīng)力波鉚接過程中,是利用剛度極好但幾乎沒有柔性的頂鐵或其他專用工裝來配合電磁鉚槍或氣動(dòng)鉚槍完成鉚接或其他緊固件安裝,并不具備足夠的數(shù)字化、柔性化等現(xiàn)代化裝配特性。另一方面,工業(yè)機(jī)器人已大量應(yīng)用于航空制造的眾多領(lǐng)域,但受限于機(jī)器人的弱剛度特性,都集中于輕加工方面。鉚接沖擊導(dǎo)致機(jī)器人的振動(dòng)甚至損壞,使得鉚接設(shè)備尤其是大功率鉚接設(shè)備與機(jī)器人系統(tǒng)的集成成為鉚接柔性化的一個(gè)瓶頸,一度限制了機(jī)器人系統(tǒng)在鉚接裝配或緊固件安裝等范圍內(nèi)的推廣和應(yīng)用。因此,設(shè)計(jì)一種能夠用于大功率應(yīng)力波鉚接中與機(jī)器人集成的鉚接頂把對(duì)于飛機(jī)應(yīng)力波鉚接裝配或干涉緊固件安裝具有重大意義。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題,本發(fā)明提出了一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把。
      [0004]本發(fā)明采用的技術(shù)效果是:
      本發(fā)明包括缸體、頂桿、前缸蓋、吸收桿、回撞桿、后缸蓋、頂桿支座和連接板;阻尼缸的缸體前端與前缸蓋之間通過頂桿支座連接,頂桿支座側(cè)面固定連接在連接板上,連接板固定連接在機(jī)器人法蘭上,頂桿支座內(nèi)設(shè)有中空套筒;頂桿穿過前缸蓋,頂桿穿入前缸蓋的一端上套有用于限位的頂桿定位螺母,頂桿位于前缸蓋外的一端上套有頂桿預(yù)緊彈簧,頂桿穿入前缸蓋的一端與吸收桿一端同軸接觸;吸收桿另一端裝在缸體前端內(nèi),缸體后端內(nèi)裝有回撞桿,回撞桿朝向吸收桿的一端設(shè)有彈簧孔,彈簧孔內(nèi)裝有復(fù)位彈簧,復(fù)位彈簧上套有彈簧套,彈簧套頂在吸收桿另一端上;回撞桿遠(yuǎn)離吸收桿的一端依次經(jīng)多組彈簧阻尼部件、調(diào)整彈簧部件后與后缸蓋連接,后缸蓋固定連接在連接板上。
      [0005]所述的彈簧阻尼部件包括環(huán)形彈簧組和撞擊筒,撞擊筒呈“工”字形結(jié)構(gòu),撞擊筒兩端設(shè)有對(duì)稱的空槽,環(huán)形彈簧組裝在撞擊筒一端的空槽內(nèi),兩個(gè)相鄰的彈簧阻尼部件之間通過環(huán)形彈簧組和撞擊筒相互安裝連接。
      [0006]所述的環(huán)形彈簧組由三個(gè)內(nèi)環(huán)的環(huán)形彈簧和四個(gè)外環(huán)的環(huán)形彈簧相互嵌套串聯(lián)rfu 。
      [0007]所述的調(diào)整彈簧部件包括調(diào)整圓盤和調(diào)整彈簧組,調(diào)整彈簧組由一個(gè)內(nèi)環(huán)的環(huán)形彈簧和兩個(gè)外環(huán)的環(huán)形彈簧相互嵌套串聯(lián)而成,調(diào)整彈簧組連接在調(diào)整圓盤外側(cè)。
      [0008]所述的多組彈簧阻尼部件為至少3組彈簧阻尼部件。
      [0009]所述的環(huán)形彈簧組的原始長(zhǎng)度大于撞擊筒一端空槽深度的兩倍。
      [0010]所述的彈簧套與吸收桿連接的一端為圓錐形。
      [0011]本發(fā)明的有益效果是:
      1)抗沖擊性強(qiáng),在大功率鉚接應(yīng)力波沖擊下,頂桿只有輕微振動(dòng)或無振動(dòng),可以穩(wěn)定頂牢鉚釘釘頭,保證鉚接質(zhì)量;
      2)重量輕,固持方便,可以與串聯(lián)6R工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用于飛機(jī)開敞板件或組件的應(yīng)力波鉚接裝配或干涉緊固件安裝;
      3)通過動(dòng)量轉(zhuǎn)化和緩沖,將一部分動(dòng)能由摩擦和撞擊轉(zhuǎn)化為熱量從而耗散,延長(zhǎng)頂把載體如機(jī)器人的受載時(shí)間,降低了受載幅值,也即削弱了受載功率,進(jìn)而降低了頂把載體剛度要求;
      4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便,通過改變吸收桿長(zhǎng)度、數(shù)量以及彈簧剛度,可以使頂把適應(yīng)不同波長(zhǎng)、不同頻率的應(yīng)力波鉚接;
      5)受大功率應(yīng)力波沖擊后,可以自動(dòng)復(fù)位,保證重復(fù)定位精度,有利于鉚接裝配或干涉緊固件安裝的連續(xù)性;
      6)具有對(duì)頂把載體的隔振保護(hù)作用,使頂把載體不直接承受應(yīng)力波沖擊;
      7)在頂牢鉚釘釘頭的過程中,套在頂桿上的復(fù)位彈簧可以起到緩沖作用,不至于在頂牢鉚釘釘頭時(shí)與釘頭周圍的工件碰撞乃至劃傷工件。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0012]附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0013]圖中:1、頂桿,2、前缸蓋,3、頂桿定位螺母,4、吸收桿,5、彈簧套,6、回撞桿,7、缸體,8、后缸蓋,9、頂桿預(yù)緊彈簧,10、頂桿支座,11、連接板,12、復(fù)位彈簧,13、環(huán)形彈簧,14、撞擊筒,15、機(jī)器人法蘭,16、調(diào)整圓盤。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
      [0015]如附圖所示,本發(fā)明包括缸體7、頂桿1、前缸蓋2、吸收桿4、回撞桿6、后缸蓋8、頂桿支座10和連接板11 ;阻尼缸的缸體7前端與前缸蓋2之間通過頂桿支座10連接,阻尼缸的缸體7后端經(jīng)后缸蓋8固定連接在連接板11上,頂桿支座10側(cè)面固定連接在連接板11上,連接板11固定連接在機(jī)器人法蘭15上,頂桿支座10內(nèi)設(shè)有中空套筒;頂桿I穿過前缸蓋2,頂桿I穿入前缸蓋2的一端上套有用于限位的頂桿定位螺母3,位于前缸蓋2外的頂桿I上套有頂桿預(yù)緊彈簧9,頂桿I位于前缸蓋2外的一端頂在飛機(jī)的緊固件上,頂桿I穿入前缸蓋2的一端與吸收桿4 一端同軸接觸;吸收桿4另一端裝在缸體7前端導(dǎo)筒內(nèi),缸體7后端導(dǎo)筒內(nèi)裝有回撞桿6,回撞桿6朝向吸收桿4的一端設(shè)有彈簧孔,彈簧孔內(nèi)裝有復(fù)位彈簧12,復(fù)位彈簧12上套有彈簧套5,彈簧套5頂在吸收桿4另一端上;回撞桿6遠(yuǎn)離吸收桿4的一端依次經(jīng)多組彈簧阻尼部件、調(diào)整彈簧部件后與后缸蓋8連接,后缸蓋8固定連接在連接板11上。
      [0016]彈簧阻尼部件包括環(huán)形彈簧組和撞擊筒14,撞擊筒14剖面呈“工”字形結(jié)構(gòu),撞擊筒14兩端設(shè)有對(duì)稱的空槽,環(huán)形彈簧組裝在撞擊筒14 一端的空槽內(nèi),兩個(gè)相鄰的彈簧阻尼部件之間通過環(huán)形彈簧組和撞擊筒14相互安裝連接。
      [0017]環(huán)形彈簧組由三個(gè)內(nèi)環(huán)的環(huán)形彈簧13和四個(gè)外環(huán)的環(huán)形彈簧13相互嵌套串聯(lián)而成。
      [0018]調(diào)整彈簧部件包括調(diào)整圓盤16和調(diào)整彈簧組,調(diào)整彈簧組由一個(gè)內(nèi)環(huán)的環(huán)形彈簧13和兩個(gè)外環(huán)的環(huán)形彈簧13相互嵌套串聯(lián)而成,調(diào)整彈簧組連接在調(diào)整圓盤16外側(cè)。
      [0019]多組彈簧阻尼部件為至少3組彈簧阻尼部件。
      [0020]彈簧套5與吸收桿4連接的一端為圓錐形,該形狀使得彈簧套5與吸收桿4接觸部分不影響壓縮應(yīng)力波反射形成拉伸應(yīng)力波。
      [0021]環(huán)形彈簧組的原始長(zhǎng)度大于撞擊筒一端空槽深度的兩倍,在沒有受到?jīng)_擊時(shí),環(huán)形彈簧組使得撞擊筒14之間存在間隙,受到?jīng)_擊后,環(huán)形彈簧組變形縮短,前后不同的撞擊筒14會(huì)產(chǎn)生碰撞;通過環(huán)形彈簧組的變形存貯使回撞桿6復(fù)位的能量,通過撞擊筒14的碰撞可以耗散吸收桿4撞擊回撞桿6的能量。
      [0022]兩個(gè)相鄰的彈簧阻尼部件之間通過下一個(gè)彈簧阻尼部件的環(huán)形彈簧組安裝到上一個(gè)彈簧阻尼部件的撞擊筒14 一端空槽內(nèi)進(jìn)行連接;回撞桿6遠(yuǎn)離吸收桿4的一端設(shè)有用于安裝環(huán)形彈簧組的彈簧組件槽,與回撞桿6連接的彈簧阻尼部件的環(huán)形彈簧組安裝在回撞桿6的彈簧組件槽內(nèi)。最后與后缸蓋8連接的調(diào)整彈簧組中的調(diào)整圓盤16裝在彈簧阻尼部件的撞擊筒14空槽內(nèi),調(diào)整圓盤16經(jīng)調(diào)整彈簧組連接到后缸蓋8上。
      [0023]本發(fā)明的頂桿是用來配合鉚槍頂牢鉚釘釘頭,頂桿可以在頂桿支座的套筒內(nèi)小范圍移動(dòng),頂桿預(yù)緊彈簧處于始終處于壓縮狀態(tài),配合頂桿定位螺母限制頂桿位置。吸收桿在其復(fù)位彈簧和彈簧套的作用下與頂桿貼合,主要用于帶走受沖擊的頂桿中的動(dòng)量,其原理是鉚接壓縮應(yīng)力波通過頂桿透射到吸收桿并在吸收桿末端反射形成拉伸應(yīng)力波,拉伸應(yīng)力波往回傳播到吸收桿與頂桿的貼合面時(shí),頂桿不動(dòng),吸收桿脫離向后運(yùn)動(dòng)撞擊回撞桿,并在吸收桿復(fù)位彈簧和彈簧套的作用下復(fù)位?;刈矖U受到撞擊后的能量則由后面的彈簧變形和撞擊筒之間的撞擊儲(chǔ)存和耗散。連接板將阻尼缸、導(dǎo)筒和頂桿支座連為一體,并可與機(jī)器人法蘭聯(lián)接,作為機(jī)器人末端執(zhí)行器使用。
      [0024]本發(fā)明的具體實(shí)施工作過程:
      頂桿I在受到外力作用時(shí)可以沿軸向壓縮頂桿預(yù)緊彈簧9并在前蓋中心孔內(nèi)向后移動(dòng);頂桿I和吸收桿4為工具鋼材料,頂桿、吸收桿可以在缸體內(nèi)導(dǎo)筒部分沿軸向滑動(dòng);并且吸收桿4與回撞桿6之間存在間隙。
      [0025]如附圖所示,鉚接的沖擊壓縮應(yīng)力波通過鉚釘或其他緊固件傳播到頂桿,再由頂桿透射到吸收桿,之后在吸收桿自由端反射為拉伸應(yīng)力波,當(dāng)拉伸的應(yīng)力波往回傳播到吸收桿和頂桿的界面處,其作用瞬時(shí)超過吸收桿受到其復(fù)位彈簧的頂緊力,吸收桿會(huì)帶著陷入其中的動(dòng)量,脫離頂桿在導(dǎo)筒內(nèi)滑動(dòng)并撞擊回撞桿,而頂桿保持不動(dòng)或有輕微振動(dòng)?;刈矖U被吸收桿撞擊后,會(huì)壓縮環(huán)形彈簧組,環(huán)形彈簧組的變形縮短使得相鄰的撞擊筒碰撞。吸收桿撞擊回撞桿的動(dòng)能因?yàn)榄h(huán)形彈簧組變形和撞擊筒碰撞兩方面的作用而得到轉(zhuǎn)化和耗散。最終,回撞桿在環(huán)形彈簧組作用下恢復(fù)其位置,而吸收桿則吸收桿復(fù)位彈簧的作用恢復(fù)與頂桿貼合。頂桿的位置由頂桿預(yù)緊彈簧和定位螺母限定。頂桿位置的精確限定便于設(shè)備數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)。連接板將頂桿支座和阻尼缸連為一體。整個(gè)裝置可以通過機(jī)器人法蘭固聯(lián)于機(jī)器人末端。
      [0026]上述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本發(fā)明,而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制,在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi),對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變,都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
      【權(quán)利要求】
      1.一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:包括缸體(7)、頂桿(I)、前缸蓋(2)、吸收桿(4)、回撞桿(6)、后缸蓋(8)、頂桿支座(10)和連接板(11);阻尼缸的缸體(7)前端與前缸蓋(2)之間通過頂桿支座(10)連接,頂桿支座(10)側(cè)面固定連接在連接板(11)上,連接板(11)固定連接在機(jī)器人法蘭(15 )上,頂桿支座(10 )內(nèi)設(shè)有中空套筒;頂桿(I)穿過前缸蓋(2),頂桿(I)穿入前缸蓋(2)的一端上套有用于限位的頂桿定位螺母(3),頂桿(I)位于前缸蓋(2)外的一端上套有頂桿預(yù)緊彈簧(9),頂桿(I)穿入前缸蓋(2)的一端與吸收桿(4) 一端同軸接觸;吸收桿(4)另一端裝在缸體(7 )前端內(nèi),缸體(7 )后端內(nèi)裝有回撞桿(6),回撞桿(6)朝向吸收桿(4)的一端設(shè)有彈簧孔,彈簧孔內(nèi)裝有復(fù)位彈簧(12),復(fù)位彈簧(12)上套有彈簧套(5),彈簧套(5)頂在吸收桿(4)另一端上;回撞桿(6)遠(yuǎn)離吸收桿(4)的一端依次經(jīng)多組彈簧阻尼部件、調(diào)整彈簧部件后與后缸蓋(8)連接,后缸蓋(8)固定連接在連接板(11)上。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:所述的彈簧阻尼部件包括環(huán)形彈簧組和撞擊筒(14),撞擊筒(14)呈“工”字形結(jié)構(gòu),撞擊筒(14)兩端設(shè)有對(duì)稱的空槽,環(huán)形彈簧組裝在撞擊筒(14) 一端的空槽內(nèi),兩個(gè)相鄰的彈簧阻尼部件之間通過環(huán)形彈簧組和撞擊筒(14)相互安裝連接。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:所述的環(huán)形彈簧組由三個(gè)內(nèi)環(huán)的環(huán)形彈簧(13)和四個(gè)外環(huán)的環(huán)形彈簧(13)相互嵌套串聯(lián)而成。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:所述的調(diào)整彈簧部件包括調(diào)整圓盤(16)和調(diào)整彈簧組,調(diào)整彈簧組由一個(gè)內(nèi)環(huán)的環(huán)形彈簧(13)和兩個(gè)外環(huán)的環(huán)形彈簧(13)相互嵌套串聯(lián)而成,調(diào)整彈簧組連接在調(diào)整圓盤(16)外側(cè)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:所述的多組彈簧阻尼部件為至少3組彈簧阻尼部件。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:所述的環(huán)形彈簧組的原始長(zhǎng)度大于撞擊筒一端空槽深度的兩倍。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式應(yīng)力波鉚接減振頂把,其特征在于:所述的彈簧套(5)與吸收桿(4)連接的一端為圓錐形。
      【文檔編號(hào)】F16F15/04GK103791024SQ201410048568
      【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
      【發(fā)明者】宦紅倫, 劉剛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)
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