射钉技术在自动钻铆系统中的应用研究

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1、自动化装配装备及其应用APPLICATIONOFAUTOMATICASSEMBLYEQUIPMENT*射钉技术在自动钻铆系统中的应用研究ResearchonApplicationofInjectingFastenerTechnologyinAutomaticRivetingSystem中航工业北京航空制造工程研究所肖庆东　韩　洁　徐石磊[摘要]分析了自动钻铆上钉工艺流程，介绍了自送料指令动钻铆系统在国外的应用情况，分析了上钉技术在自动钻铆设备中的应用现状，分别对直线射钉装置、水平射送料装置送钉钉装置及U型射

2、钉装置的原理及工作过程进行了分析研究，最后对国内射钉技术的发展提了几点建议。否关键词：射钉　夹钉　送料　自动钻铆是否到位[ABSTRACT]Theprocessflowofsendingfastener是isanalysed.Theapplicationsofautomaticrivetingsystem射钉装置推钉inforeignaerospaceindustriesareintroduced.Theuseoffeedingrivettechnologyinautomaticrivetingsystemi

3、sanalysed.Theprincipleandprocessoflinearityinjector,否是否到位horizontalinjectorandUinjectorareresearchedandanal-是ysed.Severalsuggestionsofdevelopmentofinjectfastener射钉装置将钉夹钉装置夹钉aregivenintheend.推出放弃Keywords:InjectrivetGriprivetFeedsystemAutomaticriveting夹钉装置插钉自

4、动钻铆是指在飞机装配过程中自动完成工件的否是否到位定位、制孔、送钉、涂胶、铆接/安装、铣平等工作过程。由于具有工艺过程简单、连接强度稳定可靠，钻铆连接是已经成为飞机产品装配中主要的连接方式，广泛地应用铆接/安装[1]于飞机壁板件的连接。采用自动钻铆技术能够显著图1　上钉工艺流程提高装配效率，节省安装成本，改善劳动条件，确保安装Fig.1　Processflowofsendingrivet质量和大大减少人为因素造成的缺陷，提高机体的疲劳寿命。线飞机的寿命分别要求达到8000和50000飞行小时以自动钻铆设备可以

5、实现无头、有头铆钉的铆接及干上，而飞机结构所承载荷通过连接部位传递，形成连接涉螺栓的安装。在自动钻铆过程中一个重要的环节是处应力集中。据统计，飞机机体疲劳失效事故的70%紧固件的输送——自动上钉。根据连接形式、连接件直是源于结构连接部位，其中80%的疲劳裂纹产生于连径及夹层厚度等的区别，不同类型、直径及长度的连接接孔处，因此连接质量极大地影响着飞机的寿命，而手件被输送并插入到装配孔中。自动上钉过程主要包括工铆接由于受工人熟练程度和体力等因素的限制，难以[2]送料、射钉、夹钉，其工艺过程如图1所示。本文将对保证

6、稳定的高质量连接。波音公司、空客公司的有关飞不同类型的射钉装置在自动钻铆系统的应用进行研究机结构设计手册中明确规定：为确保连接质量，设计时分析。应使自动化铆接获得最大程度的使用。目前自动钻铆技术已经广泛应用到军机及民用飞机的装配过程中，包1　自动钻铆技术的应用[3]括A400M、A3XX系列及波音7X7系列飞机。现代飞机的安全使用寿命要求日益提高，军机、干自动钻铆系统根据铆接动力的不同，可以分为以液压力（图2）、气压力、电动力和电磁力（图3）为铆接动*　国家科技重大专题（2010ZX04007-052）资助。

7、力等几类。2013年第20期·航空制造技术83自动化装配装备及其应用APPLICATIONOFAUTOMATICASSEMBLYEQUIPMENT势：（1）由传统的液压驱动型向电磁力（脉冲磁场力）驱动和全电驱动（采用电伺服滚珠丝杠技术）的方向发展。后两者具有铆接效率高、设备占地面积小、无油污染、易于控制等优点；（2）由自动钻铆机和托架系统的配置向由数控自动钻铆机与加工单元、柔性装配工装（夹具）、数字化定位和检测系统、机器人系统、自动物料传送系统等集成的柔性数字化装配系统发展。2　上钉技术在自动钻铆系统中

8、的应用上钉即紧固件的输送及插入，是自动钻铆过程中的关键环节。上钉过程主要由送料装置、射钉装置及夹钉图2　以液压为动力的自动钻铆系统Fig.2　Automaticrivetingsystembasedon装置来完成，其中射钉装置和夹钉装置集成在钻铆系统hydraulicpressure的末端执行器上，送料装置安装在钻铆系统床身或移动平台上，夹钉装置和铆接单元的铆模组合在一起。美国EI公司在其一系列壁板