[发明专利]一种托板螺母的自动化装配装置及方法

说明书

本发明一种托板螺母的自动化装配装置及方法，解决了手工装配托板螺母一致性差、效率低、装配绿色制造模式缺失的难题，装置包括5个系统，满足支架调姿及运输、托板螺母自动透孔/划窝/预装配和铆钉自动钻铆的需求，全程无需人工参与。本发明公布了该装置的使用方法，通过机器人抓取支架移动至各个系统完成相应动作。该装置数字化程度高，采用自动化钻孔/划窝/铆接，有效避免手工装配造成划窝深、铆接时支架表面划伤等现象，采用压铆消除了手工锤击铆接噪声对操作者身心健康的影响，满足型号任务的批产需求。

技术领域

本发明属于装配工艺，用于托板螺母的自动输送、定位、制孔/划窝、送钉和铆接。

背景技术

在弹箭体壳体内壁需安装支架/支座，用于为各类仪器、仪表提供安装接口，一般支架上装配若干个游动托板螺母，起到紧固作用，托板螺母配对使用，各孔间尺寸精度要求≤0.3mm。目前支架上托板螺母底孔采用模线样板的方式钻制托板螺母底孔，托板螺母的定位采用施工螺钉，定位后人工透孔、铆接，工艺流程：支架上定位样板→按样板钻托板螺母底孔→用施工螺钉定位托板螺母→按托板螺母上铆钉底孔透支架上铆钉孔→划窝→铆接→拆施工螺钉→清理多余物。

现有装配方式存在以下不足：(1)支架样板占用车间存储面积，且需专人管理，工人借用、装夹样板占用时间，且样板的申请制造需一定周期，不利于快速研制；(2)手工装配托板螺母效率低，工人需定位样板、定位托板螺母，孔中心的找正均耗费时间；(3)装配质量一致性较差，托板螺母均是埋头钉铆接，手工操作极易造成窝划深、支架表面铆接时出现铬伤；(4)铆接装配绿色制造模式缺失。手工气动冲击铆接方式的噪音达110～130dB，且Φ4铝铆钉的铆接冲击力大约为35kN，且随着直径和材料硬度的增大而增大，对操作人员手腕、胳膊关节冲击较大。因工作环境、铆接噪声大，给操作人员身心健康产生较大影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，解决手工装配托板螺母的质量一致性差、效率低、装配绿色制造模式缺失的缺点，提供一种托板螺母的自动化装配系统及方法，采用5个系统进行自动化装配：支架自动化调姿与输送系统、自动透孔划窝系统、托板螺母预装配及自动拧紧系统、自动送钉铆接系统和施工螺钉自动化拆卸系统，自动化装配过程中无需支架样板，减少了装配与人力成本，省却了车间空间，节省了装配时间，利于支架的快速研制。

本发明的技术方案是：一种托板螺母的自动化装配装置，包括为支架自动化调姿与输送系统，自动透孔划窝系统，托板螺母预装配及自动拧紧系统，自动送钉铆接系统，施工螺钉自动化拆卸系统；所述托板螺母预装配及自动拧紧系统、自动透孔划窝系统、自动送钉铆接系统、施工螺钉自动化拆卸系统依次沿直线布置，实现流水线作业；

支架自动化调姿与输送系统位于托板螺母预装配及自动拧紧系统、自动透孔划窝系统、自动送钉铆接系统、施工螺钉自动化拆卸系统这四个系统所呈直线的旁边，用于实现支架自动抓取、各工位支架调姿、各工位间支架输送；

自动透孔划窝系统用于实现支架上托板螺母底孔钻制、支架上托板螺母铆接孔透孔划窝；

托板螺母预装配及自动拧紧系统用于实现托板螺母自动上料、施工螺钉的自动送钉并拧紧；

自动送钉铆接系统用于实现自动送铆钉至铆接孔并自动完成铆接；

施工螺钉自动化拆卸系统用于实现施工螺钉的自动拧松拆除。

所述支架自动化调姿与输送系统包括机器人第七轴、支架抓取执行器、协助机器人和支架物料盒；机器人第七轴固定在地面上，行程满足托板螺母预装配及自动拧紧系统、自动透孔划窝系统、自动送钉铆接系统、施工螺钉自动化拆卸系统这四个系统工作需求；协助机器人通过直线导轨在机器人第七轴上移动，支架抓取执行器固定在协助机器人的末端，支架物料盒放置在机器人第七轴旁边，用于放置支架产品，协助机器人带动支架抓取执行器到支架物料盒处抓取支架；