Сверлильно-клепальный автомат

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к сверлильноклепальным автоматам. Цель - снижение материалоемкости и повышение качества пленки за счет увеличения точности позиционирования. Силовая рама автомата содержит две стойки 1 и 2 с двумя траверсами 3 и 4. Стойки и траверсы смонтированы с возможностью перемещения относительно направляющих и соответственно стоек. На траверсах установлены верхний и нижний блоки рабочих головок с механизмами их пространственного перемещения. Каждый из механизмов состоит из двух суппортов 16 и 19 и карданного подвеса, состоящего из люльки 22 и платформы 25. На платформе закреплен соответствующий блок рабочих головок. Клепаемая панель крепится к столу. После этого перемещают траверсы в направлении панели до требуемого расстояния. Перемещением суппортов в продольном и поперечном направлениях относительно траверс, а также обеспечением углового поворота платформы в двух направлениях достигается установка верхнего и нижнего блоков рабочих головок в требуемое положение. После этого обеспечивается автоматический цикл операций, включающий сверление-зенкование, подачу в отверстие герметика, установку заклепки, сжатие деталей панели и расклепывание заклепки. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 В 21 J 15/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4298632/31-27 (22) 25.08.87 (46) 15.05.89. Бюл. Л 18 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (72) П. И. Черныш, В. В. Вдовенко, Н. В. Балалаев, Б. Г. Долгопятов, В. Х. Пшихопов, И. С. Семченко, В. А. Лебедев и Э. П. Носко (53) 621.976 (088.8) (56) Григорьев В. П. Сборка клельных агрегатов самолетов и вертолетов. М.: Машиностроение, 1975, с. 191. (54) СВЕРЛИЛЬНО-КЛЕПАЛЬНЫЙ АВТОМАТ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к сверлильно-клепальным автоматам. Цель — снижение материалоемкости и повышение качества пленки за счет увеличения точности позиционирования.

Силовая рама автомата содержит две стойки

1 и 2 с двумя траверсами 3 и 4. Стойки и траверсы смонтированы с возможÄÄSUÄÄ 1479203 А 1 ностью перемещения относительно направляющих и соответственно стоек. На траверсах установлены верхний и нижний блоки рабочих головок с механизмами их пространственного перемещения. Каждый из механизмов состоит из двух суппортов 16 и 19 и карданного подвеса, состоящего из люльки

22 и платформы 25. На платформе закреплен соответствующий блок рабочих головок.

Клепаемая панель крепится к столу. После этого перемещают траверсы в направлении панели до требуемого расстояния. Перемещением суппортов в продольном и поперечном направлениях относительно траверс, а также обеспечением углового поворота платформы в двух направлениях достигается установка верхнего и нижнего блоков рабочих головок в требуемое положение. После этого обеспечивается автоматический цикл операций, включающий сверление — зенкование, подачу в отверстие герметика, установку заклепки, сжатие деталей панели и расклепывание заклепки.

2 з. п. Ф-лы, 6 ил.

1479203

Изобретение относится к машиностроению, в частности к клепальным устройствам.

Цель изобретения — снижение материалоемкости и повышение качества клепки за счет увеличения точности позиционирования.

На фиг. 1 изображен автомат, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — верхний блок рабочих головок, общий вид; на фиг. 5 — сечение  — В на фиг. 4; на фиг. 6— нижний блок рабочих головок.

Силовая рама автомата содержит две стойки 1 и 2 с двумя траверсами нижней 3 и верхней 4, охватывающими снизу и сверху стол с панелью 5. Стойки смонтированы с возможностью перемещения вдоль панели по параллельным направляющим 6 и 7 синхронно работающими двигателями 8 и 9. Фиксаци,i стоек относительно панели осуществляется тормозными устройствами 10 и 11. Травсрсы смонтированы с возможностью перемещения вверхвниз по направляющим стоек, каждая парой симметрично расположенных, синхронно работающих приводных двигателей: верхняя траверса — двигателями 12 и !3, а нижняя — двигателями 14 и 15. На верхней траверсе расположен механизм углового и возвратно-поступательного перемещения и фиксации верхнего блока рабочих головок, состоящий из двух суппортов и карданного подвеса. На направляющих траверсы смонтирован основной суппорт 16, приводимый в движение двигателем 17 и фиксируемый относительно траверсы тормозным устройством 18. На суппорте 16 установлен вспомогательный суппорт 19 поперечного отнрсительно траверсы перемещения, который приводится в движение двигателем 20 и фиксируется относительно суппорта 16.тормозным устройством 21. На суппорте 19 установлен двухосный карданный подвес, выполненный в виде люльки 22, цапфы которой смонтированы на стойках суппорта 19.

Разворот люльки осуществляется двигателем 23, а фиксация — тормозным устройством 24. На стойках люльки смонтированы цапфы платформы 25 верхнего блока рабочих головок 26. Ось вращения платформы и ось вращения люльки взаимно перпендикулярны и лежат в одной плоскости. Разворот платформы осуществляется двигателем 27, а фиксация — тормозным устройством 28. Механизм углового и возвратно-поступательного перемещений и фиксации нижнего блока рабочей головки 29, расположенный на нижней траверсе 3 и состоящий из карданного подвеса и двух суппортов, по своей конструкции идентичен описанному механизму верхнего блока рабочих головок. Управление установкой осуществляется системой 30 управления, выполненной в виде микропроцессорной позиционно-контурной системы управления

УКМ-772, по командам, подаваемым оператором с пульта 31 управления и пульта 32 обучения. Верхний блок рабочих головок (фиг. 4) выполнен в виде привода 33 линейного перемещения установленного на платформе 25 карданного подвеса. На подвижном элементе 34 привода закреплена плита 35 с установленными на ней прижимным кронштейном 36 для сжатия паке10 та, сменным бункером 37 для заклепок и многопозиционным инструментальным магазином 38, например, барабанного типа.

Бункер 37 соединен с устройством 39 фиксации заклепок путепроводом 40 подачи

1 заклепок. Барабан магазина выполнен в виде полой призмы, на гранях которой на подпружиненных каретках устаяовлены центроискатель 41 отверстий и контрольных болтов, сверлильно-зенковальная головка 42, питающая герметиком головка 43, клепальный

20 молоток 44 любого типа, фрезерная головка

45. Подача головок осуществляется приводом 46 линейного перемещения, размещенным внутри призмы, подвижный элемент которого неподвижно связан с плитой 35, а неподвижный входит в поочередное зацепление с каретками рабочих головок при выводе их в рабочую позицию. Смена инструмента осуществляется двигателем 47, который разворачивает барабан в рабочую позицию, а фиксация в рабочей позиции 0 осуществляется тормозным устройством 48.

На прижимном кронштейне 36 установлен датчик 49 нормали и расстояния до поверхности. Нижний блок рабочих головок (фиг, 6) выполнен в виде телескопического цилиндра. Корпус цилиндра 50 закрепЗ лен на платформе карданного подвеса.

Его полый шток 51 несет на себе упорный кронштейн 52, на сплошном штоке 53 которого установлена сменная поддержка 54.

Автомат имеет следующие режимы работы: исходное положение, режим подготовки, 40 режим обучения, автоматический режим сверления, автоматический режим клепки предварительно рассверленной панели, автоматический режим сверления и клепки, полуавтоматический режим сверления и клепки. Переключение с одного режима на другой производится оператором с пульта 31 управления. В режиме обучения управление автоматом осуществляется дистанционно с переносного портативного пульта 32 обучения.

Автомат работает следующим образом.

В исходном положении установка находится в одном из своих крайних положений, соответствующем началу панели.

Нижняя траверса отведена до упора вниз, верхня — до упора вверх. Панель уложена

55 и закреплена на рабочем столе. Автомат с пульта 31 управления переключается оператором в режим подготовки. При этом верхняя траверса 4 двигателя 12 и 13!

479203 перемещается вниз до положения, в котором расстояние от нижнего края прижимного кронштейна 36 до поверхности панели становится равным заданному рабочему расстоянию, которое контролируется датчиком на нормали и расстояния до поверхности.

После чего включаются двигатели 23 и 27 карданного подвеса, которые разворачивают верхний блок рабочих головок в положение, перпендикулярное поверхности панели. Одновременно с этим двигатели 17 и 20, перемещая суппорты 16 и 19, смещают точку подвеса верхнего блока рабочих головок в горизонтальной плоскости, а двигатели 12 и 14 корректируют положение этой точки в вертикальной плоскости таким образом, чтобы расстояние от прижимного кронштейна 36 до поверхности панели сохранялось. В результате согласованной работы двигателей 12, l3, 23, 27, 17 и 20 верхний блок рабочих головок занимает рабочее положение, в котором фиксируется тормозными двигателями 18, 21. 24 и 28.

Нижний блок рабочих головок 29 механизмом их углового и возвратно-поступательного перемещения и фиксации и перемещением нижней траверсы 3 также устанавливается в рабочее положение. При этом управление приводами нижнего блока рабочих головок осуществляется в соответствии с положением верхнего блока рабочих головок так, чтобы после окончания работы приводов оси верхней и нижней рабочих головок лежали на одной прямой, перпендикулярной поверхности панели, а верхний край упорного кронштейна 52 находился на заданном расстоянии от нижнего края опорного кронштейна 36. В таком состоянии автомат готов к работе.

С пульта 31 управления автомат переключается оператором в режим обучения. При этом двигатель 47, поворачивая барабан 38 выводит на рабочую позицию центроискагель 41, снабженный источником света, луч которого создает на поверхности панели светящееся пятно. Положение рабочей точки на панели определяется визуально.

Управление установкой в режиме обучения осуществляется оператором с пульта

32 обучения путем подачи команд на двигатели 8 и 17. Отслеживание нормали к поверхности панели осуществляется автоматически системой управления. Управление производится таким образом, чтобы световое пятно скользило вдоль траектории будущего заклепочного шва. Вблизи контрольных точек траектории, каковыми являются, например, головки контрольных болтов или отверстия, по кома нде оператора центроискатель опускается в зону контрольной точки. После этого система автоматически совмещает ось центроискателя с центром контрольного болта или отверстия. В память устройства управления заносит(я информ,iция о положении приволок установки, соответствующем этой контрольной точке, снимаемая с датчиков положения. Затем раоочая точка переме цается оператором до следующей кснтрольной точки и т.д., пока не будет пройдет весь участок шва, подлежащий обработке. После чего систем а упра вления по данным о положении приводов в контрольных точках рассчитывает траекторию заклепочного шва на данном участке и определяет оптимальное расстояние между заклепками, находящимися между каждыми двумя соседними контрольными ! 5 точками, которое оо(спечивает выполнение технологических требований. Затем уста овка системой управления автоматиче.кli iiv 1и мешается в начальную точку траектории.

При этом оператор контролирует правильность прохождения траектории заклепочного шва, а система уllpaBëeiièÿ -- точность совпадения траектории с контрольными точками. При необходимости может быть произведено уточнение траектории с последпоп(ей проверкой путем дополнительного перемеще25 ния вдоль нее. B слу чае отсутствия еетественных контрольных точек на участке траектории, подлежащем обработке, в ll!i" мять устройства управления могут зан(к иться любые другие точки данной траекгории, по усмотрению оператора, путем подачи

ЗО соответствующих команд с пульта обучения.

После обучения автомат ереводится оператором в автоматический режи Al сверлен и я или в автоматический режим сверления и клепки.

В автоматическом режиме сверления дви35 гатели 33 и 50, синхронно перемещая прижимной 36 и упорный 52 кронштейны сжимают пакет. Двигатель 47, поворачивая барабан 38, подает на рабочую позицию сверлильно-зенковальную головку 42. Двига40 тель 46 досылает головку в рабочее положение и осуществляет ее подачу. После окончания операции сверления — зенкования сверлильно-зенковальная головка возвращается в исходное положение. Затем система управления переводит установку в сле45 дующую рабочую позицию и цикл повторяется.

В автоматическом режиме сверления н клепки после описанной выше операции сверления соответствующими рабочими головками аналогичным путем осуществляются дру50 гие технологические операции. предусмотренные технологическим циклом (виры(.кивание герметика, вставка заклепки и др. }.

Операция клепки производится молотком 44, последний двигателями 47 и 46 выводится на рабочую позицию. Двигатель 5! по,Lводит к нижнему торцу заклепки поддержку 54. Произво.,нT(я операция клепки, flo завершении которой инструменты возвращаются В и(ходliое i!0.!Îæ<. н Iiе. В сл l чаe

1479203

Формула изобретения

5 необходимости производится операция зачистки замыкающей головки фрезерованием.

После этого системой управления автомат перемещается на один шаг заклепочного шва и цикл повторяется.

В автоматическом режиме клепки по ранее подготовленным отверстиям для панелей, технологический процесс сборки которых требует их переустановки, используется центроискатель, совмещающий блок верхних рабочих головок с центром отверстия. Коррекция положения верхнего блока рабочих головок и нижней рабочей головки относительно центра отверстия под заклепку осуществляется автоматически, системой управления, путем подачи команд на соответствующие узлы перемещения, разворота и фиксации верхней и нижней рабочих головок. После чего производятся операции вставки заклепки и клепки, как описано выше, в автоматическом режиме сверления и клепки. По окончании клепки автомат. системой управления перемещается к следующему отверстию и цикл повторяется.

В полуавтоматическом режиме сверления и клепки выведение рабочих головок в нужную точку панели осуществляется оператором с пульта обучения. Выполнение операций, предусмотренных циклом, производится автоматически по команде с пульта обучен и я.

1. Сверлильно-клепальный автомат, содержащий основание с направляющими, на которых с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения установлена силовая рама с соосно смонтированными на ней верхним и нижним блоками рабочих головок, механизмами их углового и возвратно-поступательного перемещений, а также систему управления, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения качества клепки за счет увеличения точности позиционирования, силовая рама выполнена в виде двух стоек и двух траверс, смонтирован ных на стойках с возможностью возвратно-поступательного перемещения и фиксации в рабочем положении, каждый из механизмов углового и возвратно-поступательного перемещений блоков рабочих головок выполнен в виде основного и вспомогательного суппортов с независимыми приводами и карданного подвеса, при этом ос5

45 новной суппорт смонтирован на внутренней стороне соответствующей траверсы с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно последней, а вспомогательный — на основном суппорте с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него вдоль поперечной оси траверсы, карданный подвес выполнен в виде люльки, установленной на вспомогательном суппорте с возможностью углового перемещения, и платформы, размещенной на люльке с возможностью углового перемещения относительно последней, оси поворота люльки и платформы взаимно перпендикулярны и расположены в одной плоскости, а блок рабочих головок закреплен на соответствующей платформе.

2. Автомат по п. 1„отличающийся тем, что верхний блок рабочих головок выполнен в виде устройства сжатия пакета, питающей заклепками головки и многопозиционного инструментального магазина, устройство сжатия пакета выполнено в виде плиты с прижимным кронштейном и привода линейного перемещения неподвижный элемент которого закреплен на платформе, а подвижный — на плите, питающая заклепками головка выполнена в виде сменного бункера, установленного на плите узла ориентации заклепок, закрепленного на консольной части прижимного кронштейна, и связывающего их путепровода, многопозиционный инструментальный магазин выполнен в виде размещенной на плите с возможностью поворота и фиксации в рабочем положении полой призмы, на гранях которой установлены подпружиненные каретки с закрепленными на них центроискателем отверстий, сверлильно-зенковальной, питающей герметиком, и фрезерной головками, а также ударным клепальным молотком, при этом в полости призмы размещен привод линейного перемещения, подвижный элемент которого закреплен на плите, а неподвижный смонтирован с возможностью поочередного взаимодействия с каретками.

3. Автомат по п. 1, отличающийся тем, что нижний блок рабочих головок выполнен в виде телескопического цилиндра, упорного кронштейна и поддержки, при этом корпус цилиндра закреплен на платформе карданного подвеса, упорный кронштейн установлен с возможностью поворота на полом штоке, а сменная поддержка — на торце сплошного штока.

1479203

Фиг. 2

1479203 д-В

Составитель Н. Пожидаева

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 2479/! 0 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101