飞机壁板自动钻铆机气动送钉技术

doi:10.7527/S1000-6893.2017.421380

材料工程与机械制造

本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索

前一篇 |

飞机壁板自动钻铆机气动送钉技术

蒋君侠, 张启祥, 朱伟东

浙江大学机械工程学院, 杭州 310027

收稿日期:2017-05-02 修回日期:2017-08-07 出版日期:2018-01-15 发布日期:2018-01-15
通讯作者: 朱伟东,E-mail:zwdpub@126.com E-mail:zwdpub@126.com
基金资助:
国家自然科学基金（51675479）

Pneumatic rivet feeding technology for automatic aircraft panel drilling and riveting machine

JIANG Junxia, ZHANG Qixiang, ZHU Weidong

Department of Mechanical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

Received:2017-05-02 Revised:2017-08-07 Online:2018-01-15 Published:2018-01-15
Supported by:
National Natural Science Foundation of China (51675479)

摘要/Abstract

摘要： 送钉系统作为飞机壁板自动钻铆机的重要组成部分，极大地影响着铆接效率和设备的稳定性。对沉头铆钉的软管气力输送系统进行分析，并根据沉头铆钉外形着重对铆钉运动、输送管道内径和管道入口输送气压进行深入研究。通过弯道卡钉分析，并结合铆钉输送动力系数，得到最优的管道内径；理论分析输送铆钉过程中的压强损失，并结合铆钉输送时间，计算得到合适的管道入口输送气压。最后通过不同内径管道送钉的试验验证了输送管道内径的选择方法，通过不同输送气压送钉的试验验证了管道入口输送气压的计算方法。

关键词: 送钉, 铆钉运动, 管道内径, 卡钉分析, 压强损失, 输送气压

Abstract: The rivet feeding system is a significant component of automatic aircraft panel drilling and riveting machines, and plays an important role in working efficiency and reliability of riveting. The pneumatic feeding system with the hosepipe for sunk head rivets is analyzed, and the rivet's motion, the interior diameter and inlet pressure of the feeding tube are studied considering the shape of sunk head rivets. The optimal interior diameter is obtained by analyzing rivet jamming in the bending tube and drag coefficients of rivet feeding. An appropriate inlet pressure is calculated by a theoretical analysis of the pressure loss of rivet feeding as well as the feeding time. The method for choosing the interior diameter is verified through the experiments on rivet feeding with different interior diameters, and the method for calculating the inlet pressure is verified through the experiments on rivet feeding with different inlet pressures.

Key words: rivet feeding, rivet's motion, tube interior diameter, analysis of rivet jamming, pressure loss, feeding air pressure

中图分类号:

V262.4

蒋君侠, 张启祥, 朱伟东. 飞机壁板自动钻铆机气动送钉技术[J]. 航空学报, 2018, 39(1): 421380-421380.

JIANG Junxia, ZHANG Qixiang, ZHU Weidong. Pneumatic rivet feeding technology for automatic aircraft panel drilling and riveting machine[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2018, 39(1): 421380-421380.

参考文献

[1] 王巍, 俞鸿均, 谷天慧. 大型飞机壁板组件先进装配技术[J]. 航空制造技术, 2016(5):42-46. WANG W, YU H J, GU T H. Advanced assembly technology of large aircraft panel components[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2016(5):42-46(in Chinese).[2] 杜兆才, 姚艳彬, 王健. 机器人钻铆系统研究现状及发展趋势[J]. 航空制造技术, 2015(4):26-31. DU Z C, YAO Y B, WANG J. Research status and development trends of robot drilling and riveting system[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2015(4):26-31(in Chinese).[3] 王珉, 陈文亮, 郝鹏飞, 等. 飞机数字化自动钻铆系统及其关键技术[J]. 航空制造技术, 2013(1/2):80-83. WANG M, CHEN W L, HAO P F, et al. Aircraft automatic drilling and riveting system and its key technology[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2013(1/2):80-83(in Chinese).[4] 许国康. 大型飞机自动化装配技术[J]. 航空学报, 2008, 29(3):734-740. XU G K. Automatic assembly technology for large aircraft[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2008, 29(3):734-740(in Chinese).[5] REMLEY D, REDIGER J, HAWORTH P, et al. Slug rivet machine installs 16 rivets per minute drill rivet shave:SAE-2009-01-3155[R]. Warrendale, PA:SAE, 2009.[6] OLSSON T, HAAGE M, KIHLMAN H, et al. Cost-efficient drilling using industrial robots with high-bandwidth force feedback[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2010, 26(1):24-38.[7] BI S S, LIANG J. Robotic drilling system for titanium structures[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2011, 54(5-8):767-774.[8] DEVLIEG R, SITTON K, FEIKERT E, et al. Once (one-sided cell end effector) robotic drilling system:SAE-2002-01-2626[R]. Warrendale, PA:SAE, 2002.[9] SARH B. Assembly techniques for space vehicles:SAE-2000-01-3028[R]. Warrendale, PA:SAE, 2000.[10] BOAD C L, COLEBOURN D. Stick fastener feed system for large variety & small quantity:SAE-2008-01-2320[R]. Warrendale, PA:SAE, 2008.[11] RINK P, GIVLER G, STANCIK B, et al. New generation automated fastener feed systems:SAE-952169[R]. Warrendale, PA:SAE, 1995.[12] 邓锋. MPAC自动钻铆机[J]. 航空制造技术, 2010(6):26-29. DENG F. MPAC automatic drilling and riveting machine[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2010(6):26-29(in Chinese).[13] STANSBURY E C, BIGONEY B, ALLEN R. E7000 high-speed CNC fuselage riveting cell:SAE-13ATC-0086[R]. Warrendale, PA:SAE, 2012.[14] BORNES P, BROWN M, HUBERT C, et al. Womb to tomb SPC control of fasteners from rivet manufacture to installation using existing software:SAE-2003-01-2958[R]. Warrendale, PA:SAE, 2003.[15] TIAN W, ZHOU Z F, LIAO W H. Analysis and investigation of a rivet feeding tube in an aircraft automatic drilling and riveting system[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 82(5-8):973-983.[16] 龚辉. 基于工业机器人平台的自动供钉系统设计研究[D]. 杭州:浙江大学, 2012:7-8. GONG H. Design and research of automatic rivets feeding system based on industry robots platform[D].Hangzhou:Zhejiang University, 2012:7-8(in Chinese).[17] 李菡. 基于双机器人协同的自动钻铆终端器及其自动供钉装置的设计与研究[D]. 杭州:浙江大学, 2010:32-49. LI H. Study on dual-robot-based drilling & riveting end-effector and automated rivet feeding apparatus[D]. Hangzhou:Zhejiang University, 2010:32-49(in Chinese).[18] 黄标. 气力输送[M]. 上海:上海科学技术出版社, 1984:217-229. HUANG B. Pneumatic transmission[M]. Shanghai:Shanghai Scientific & Technical Publishers, 1984:217-229(in Chinese).[19] 陆志良. 空气动力学[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2009:63-65. LU Z L. Aerodynamics[M]. Beijing:Beihang University Press, 2009:63-65(in Chinese).[20] 侯国祥, 孙江龙, 王先洲, 等. 工程流体力学[M]. 北京:机械工业出版社, 2006:88-99. HOU G X, SUN J L, WANG X Z, et al. Engineering fluid mechanics[M]. Beijing:China Machine Press, 2006:88-99(in Chinese).

E-mail：hkxb@buaa.edu.cn

关于我们

期刊社服务

专业学科

封面文章

友情链接

主管单位：中国科学技术协会主办单位：中国航空学会北京航空航天大学

飞机壁板自动钻铆机气动送钉技术

Pneumatic rivet feeding technology for automatic aircraft panel drilling and riveting machine

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	杨应科李东升沈立恒李汝鹏翟雨农. 大型复合材料机身壁板多机器人协同装配调姿控形方法[J]. 航空学报, 0, (): 0-0.
[2]	杜天宇王珉陈文亮. 基于单目视觉的多类型装配基准稳健检测方法[J]. 航空学报, 0, (): 0-0.
[3]	郭飞燕刘检华肖庆东肖世宏王仲奇. 数字化装配工装工作状态监测评估及适应性控制技术[J]. 航空学报, 0, (): 0-0.
[4]	荆涛, 田锡天. 基于蒙特卡洛-自适应差分进化算法的飞机容差分配多目标优化方法[J]. 航空学报, 2022, 43(3): 425278-425278.
[5]	石章虎, 何晓煦, 曾德标, 雷沛. 基于误差相似性的移动机器人定位误差补偿[J]. 航空学报, 2020, 41(11): 424105-424105.
[6]	石循磊, 张继文, 刘顺涛, 陈恳. 基于Kriging模型插值的孔位修正策略[J]. 航空学报, 2020, 41(9): 423499-423499.
[7]	王龙飞, 张丽艳, 叶南. 一种适用于曲面结构的机器人制孔误差在线补偿技术[J]. 航空学报, 2019, 40(10): 422871-422871.
[8]	蒋君侠, 朱文杰, 朱伟东. 机器人自动换刀系统刀夹受力及排布[J]. 航空学报, 2019, 40(9): 422824-422824.
[9]	陈文亮, 潘国威, 王珉. 基于力位协同控制的大飞机机身壁板装配调姿方法[J]. 航空学报, 2019, 40(2): 522403-522403.
[10]	潘国威, 陈文亮, 王珉. 应用于飞机装配的并联机构技术发展综述[J]. 航空学报, 2019, 40(1): 522572-522572.
[11]	朱永国, 张文博, 刘春锋, 赵爽. 基于SDT和间接平差的中机身自动调姿精度分析[J]. 航空学报, 2017, 38(12): 421301-421301.
[12]	张玮, 王志国, 谭昌柏, 刘霞. 基于夹具主动定位补偿的飞机柔性件装配偏差优化方法[J]. 航空学报, 2017, 38(6): 420862-420862.
[13]	邓将华, 程溧, 王林峰. 自激励式电磁铆接放电电流分析[J]. 航空学报, 2017, 38(5): 420669-420669.
[14]	何晓煦, 田威, 曾远帆, 廖文和, 向勇. 面向飞机装配的机器人定位误差和残差补偿[J]. 航空学报, 2017, 38(4): 420538-420538.
[15]	董辉跃, 唐小波, 何凤涛, 刘顺涛. 椭圆窝自动化加工技术[J]. 航空学报, 2016, 37(11): 3554-3562.