一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统

摘要

本发明公开了一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统，由型架联动组件、铆枪组件、顶把组件组成，型架联动组件为铆接系统各部件提供支撑；铆枪组件与顶把组件利用缓冲器与顶持气缸组成双重减震结构，同时进行铆接减震，消除后坐力对操作人员的不良影响；利用顶持气缸为电磁铆枪与顶把提供铆接顶持力，通过保持顶持气缸气压值恒定保证单次铆接顶持力相同，提高铆接质量一致性。在铆接过程中，通过型架联动组件保证电磁铆枪与顶把沿立柱导轨方向运动同步性，实现铆接过程单人操作。电磁铆枪与顶把通过各自的旋转装置实现俯仰角度的调整，定位精度高，实现锥形壳体工件铆接过程中锥面法向定位，提高了锥形壳体类工件的铆接质量。

权利要求

1.一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统，其特征在于:包括型架联动组件、铆枪组件、顶把组件，所述型架联动组件包括转台、第一支座、第一支撑块、第一挡块、第一导轨、第一钢丝绳、第一移动轴承板、第一立柱、第二支撑块、第一平衡气缸、第一固定轴承板、固定块、第一连杆、卡扣、联动框、连接扣、第二连杆、第二平衡气缸、第二固定轴承板、第三支撑块、第二立柱、第二移动轴承板、第二钢丝绳、第二导轨、第二挡块、第四支撑块、第二支座、快速夹具，所述转台为圆锥台形结构，转台中心有圆通孔，转台上表面依圆心向圆锥台边缘均布多条T型槽，快速夹具安装在T型槽内，沿T型槽滑动；第一立柱和第二立柱分别与第一支座和第二支座固连，第一立柱轴心与转台轴线重合，第一导轨和第二导轨分别固定在第一立柱和第二立柱前侧，且第一导轨和第二导轨对称平行安装，第一移动轴承板和第二移动轴承板通过滑块分别与第一导轨和第二导轨配合连接，第一固定轴承板和第二固定轴承板分别固定在第一立柱和第二立柱顶部，第一固定轴承板与第一移动轴承板的轴承孔同轴，第二固定轴承板与第二移动轴承板的轴承孔同轴，且轴线方向与立柱导轨方向一致；

第一连杆上端部与联动框一端通过卡扣固连，第二连杆上端与联动框另一端通过连接扣连接，多个固定块固定连接在联动框上，第一连杆下端穿过第一固定式轴承板与第一移动轴承板的轴承内孔，第二连杆下端穿过第二固定轴承板与第二移动轴承板的轴承内孔，第一连杆下端和第二连杆下端分别与顶把连接块、铆枪连接块连接；第一平衡气缸位于第一立柱外侧与第二支撑块固连,第一平衡气缸活塞杆伸出端与第一移动轴承板连接，第一钢丝绳穿过第一移动轴承板上滑轮与第一支撑块、顶把连接块连接，第一挡块固定在第一立柱外侧，位于第一支撑块上方,第一挡块用来限制顶把组件的下行位置；第二平衡气缸位于第二立柱外侧与第三支撑块固连,第二平衡气缸活塞杆伸出端与第二移动轴承板连接，第二钢丝绳穿过第二移动轴承板上滑轮与第四支撑块、铆枪连接块连接，第二挡块固定在第二立柱外侧，位于第四支撑块上方,第二挡块用来限制铆枪组件的下行位置；型架联动组件实现电磁铆枪与顶把沿立柱导轨方向同步移动；

所述顶把组件包括顶把顶持气缸、第一连接板、顶把缓冲器、顶把夹紧板、顶把长板、顶把夹紧气缸、顶把导轨、顶把连接块、第一滑块、顶把固定板、顶把旋转装置、顶把夹具、顶把，顶把通过顶把夹具与顶把导轨配合连接，顶把导轨固定在顶把长板上，顶把夹紧气缸与顶把长板固连，顶把夹紧气缸的外伸钩板通过顶把长板上的圆孔固定在顶把夹紧板上，顶把夹紧板与顶把夹具连接，顶把缓冲器与顶把夹紧板连接，顶把缓冲器冲击头与顶把夹具面接触，顶把顶持气缸通过第一连接板固定在顶把长板上，顶把顶持气缸活塞杆与顶把夹具连接，顶把顶持气缸控制顶把沿顶把导轨方向移动定位，顶把旋转装置端面法兰盘与顶把固定板固连，顶把连接块固定在顶把固定板上，顶把固定板通过第一滑块与第一导轨配合连接，实现顶把组件沿第一导轨移动；

所述铆枪组件包括铆枪夹具、电磁铆枪、铆枪长板、铆枪导轨、铆枪旋转装置、铆枪固定板、第二滑块、铆枪连接块、铆枪夹紧气缸、铆枪夹紧板、铆枪缓冲器、第二连接板、铆枪顶持气缸，电磁铆枪通过铆枪夹具与固定在铆枪长板上的铆枪导轨配合连接，铆枪夹紧气缸与铆枪长板固连，铆枪夹紧气缸的外伸钩板通过铆枪长板上的圆孔固定在铆枪夹紧板上，铆枪夹紧板与铆枪夹具连接，铆枪缓冲器与铆枪夹紧板连接，铆枪缓冲器冲击头与铆枪夹具面接触，铆枪顶持气缸通过第二连接板固定在铆枪长板上，铆枪顶持气缸活塞杆与铆枪夹具连接，铆枪顶持气缸控制电磁铆枪沿铆枪导轨方向移动定位，铆枪旋转装置端面法兰盘与铆枪固定板固连，铆枪连接块固定在铆枪固定板上，铆枪固定板通过第二滑块与第二导轨配合连接，实现铆枪组件沿第二导轨移动；顶把旋转装置和铆枪旋转装置分别固定在顶把长板上和铆枪长板上，通过顶把旋转装置与铆枪旋转装置，实现电磁铆枪与顶把在铆接平面内旋转定位，且电磁铆枪的法线垂直于锥形工件表面，实现锥形壳体类结构件曲面法向定位。

2.根据权利要求1所述的锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统，其特征在于:联动框与第一立柱、第二立柱采用高强度铝合金型材。

3.根据权利要求1所述的锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统，其特征在于:所述铆枪顶持气缸顶持力设定值大于所述顶把顶持气缸顶持力设定值。

说明书

一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统

技术领域

[0001] 本发明属于工艺装备结构设计与制造技术领域，具体地说，涉及一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统。

背景技术

[0002] 电磁铆接是一种新的工艺方法，在航空航天飞行器制造加工领域已得到应用。电磁铆接一般分为手工铆接和自动化铆接两种方式。手工铆接设备简单，操作灵活方便，经济成本低，目前是国内航空航天制造领域应用最广泛的铆接方式，缺点是铆接质量一致性差，劳动强度大；对于曲面结构的铆接，手工铆接难以保证铆模轴线垂直于工件表面，铆接时容易损伤工件。自动化铆接具有铆接质量一致性高，劳动强度低的优点，在国内外航空航天飞行器制造领域已得到应用。但自动化铆接系统结构复杂，技术要求高，设备昂贵，占地面积大，在工程实际中的应用受到较大限制。

[0003] 发明专利201210007820.4中公开了一种悬挂手持式电磁铆枪弩式旋转托架，其以电磁铆枪为铆接工具，通过控制放电电压控制铆接力，一定程度上保证了铆接一致性；利用弹簧平衡器克服电磁铆枪重力，降低劳动强度；利用水平泡保证铆模法线和镦头端表面垂直度，一定程度上避免了镦头铆接偏移。但在工程实际中，需要两名操作人员同时手工铆接，一人顶住钉头端，另一人对镦头端实施铆接，人力成本高，劳动强度较大，其铆接后坐力对操作人员有不良影响。由于该发明采用手工铆接方式，在曲面结构铆接过程中铆模与镦头端表面不容易保证垂直，镦头易发生偏移；同时单次铆接顶持力不同，导致镦头成形尺寸不同，铆接一致性较差。

发明内容

[0004] 为克服现有技术中存在的手工铆接劳动强度大，锥形壳体类结构件铆接次品率高，以及铆接质量一致性差的问题，本发明提出一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括型架联动组件、铆枪组件、顶把组件，所述型架联动组件包括转台、第一支座、第一支撑块、第一挡块、第一导轨、第一钢丝绳、第一移动轴承板、第一立柱、第二支撑块、第一平衡气缸、第一固定轴承板、固定块、第一连杆、卡扣、联动框、连接扣、第二连杆、第二平衡气缸、第二固定轴承板、第三支撑块、第二立柱、第二移动轴承板、第二钢丝绳、第二导轨、第二挡块、第四支撑块、第二支座、快速夹具，所述转台为圆锥台形结构，转台中心有圆通孔，转台上表面依圆心向圆锥台边缘均布多条T型槽，快速夹具安装在T型槽内，沿T型槽滑动；第一立柱和第二立柱分别与第一支座和第二支座固连，第一立柱轴心与转台轴线重合，第一导轨和第二导轨分别固定在第一立柱和第二立柱前侧，且第一导轨和第二导轨对称平行安装，第一移动轴承板和第二移动轴承板通过滑块分别与第一导轨和第二导轨配合连接，第一固定轴承板和第二固定轴承板分别固定在第一立柱和第二立柱顶部，第一固定轴承板与第一移动轴承板的轴承孔同轴，第二固定轴承板与第二移动轴承板的轴承孔同轴，且轴线方向与立柱导轨方向一致；第一连杆上端部与联动框一端通过卡扣固连，第二连杆上端与联动框另一端通过连接扣连接，多个固定块固定连接在联动框上，第一连杆下端穿过第一固定式轴承板与第一移动轴承板的轴承内孔，第二连杆下端穿过第二固定轴承板与第二移动轴承板的轴承内孔，第一连杆下端和第二连杆下端分别与顶把连接块、铆枪连接块连接；第一平衡气缸位于第一立柱外侧与第二支撑块固连,第一平衡气缸活塞杆伸出端与第一移动轴承板连接，第一钢丝绳穿过第一移动轴承板上滑轮与第一支撑块、顶把连接块连接，第一挡块固定在第一立柱外侧，位于第一支撑块上方,第一挡块用来限制顶把组件的下行位置；第二平衡气缸位于第二立柱外侧与第三支撑块固连,第二平衡气缸活塞杆伸出端与第二移动轴承板连接，第二钢丝绳穿过第二移动轴承板上滑轮与第四支撑块、铆枪连接块连接，第二挡块固定在第二立柱外侧，位于第四支撑块上方,第二挡块用来限制铆枪组件的下行位置；型架联动组件实现电磁铆枪与顶把沿立柱导轨方向同步移动；

[0006] 所述顶把组件包括顶把顶持气缸、第一连接板、顶把缓冲器、顶把夹紧板、顶把长板、顶把夹紧气缸、顶把导轨、顶把连接块、第一滑块、顶把固定板、顶把旋转装置、顶把夹具、顶把，顶把通过顶把夹具与顶把导轨配合连接，顶把导轨固定在顶把长板上，顶把夹紧气缸与顶把长板固连，顶把夹紧气缸的外伸钩板通过顶把长板上的圆孔固定在顶把夹紧板上，顶把夹紧板与顶把夹具连接，顶把缓冲器与顶把夹紧板连接，顶把缓冲器冲击头与顶把夹具面接触，顶把顶持气缸通过第一连接板固定在顶把长板上，顶把顶持气缸活塞杆与顶把夹具连接，顶把顶持气缸控制顶把沿顶把导轨方向移动定位，顶把旋转装置端面法兰盘与顶把固定板固连，顶把连接块固定在顶把固定板上，顶把固定板通过第一滑块与第一导轨配合连接，实现顶把组件沿第一导轨移动；

[0007] 所述铆枪组件包括铆枪夹具、电磁铆枪、铆枪长板、铆枪导轨、铆枪旋转装置、铆枪固定板、第二滑块、铆枪连接块、铆枪夹紧气缸、铆枪夹紧板、铆枪缓冲器、第二连接板、铆枪顶持气缸，电磁铆枪通过铆枪夹具与固定在铆枪长板上的铆枪导轨配合连接，铆枪夹紧气缸与铆枪长板固连，铆枪夹紧气缸的外伸钩板通过铆枪长板上的圆孔固定在铆枪夹紧板上，铆枪夹紧板与铆枪夹具连接，铆枪缓冲器与铆枪夹紧板连接，铆枪缓冲器冲击头与铆枪夹具面接触，铆枪顶持气缸通过第二连接板固定在铆枪长板上，铆枪顶持气缸活塞杆与铆枪夹具连接，铆枪顶持气缸控制电磁铆枪沿铆枪导轨方向移动定位，铆枪旋转装置端面法兰盘与铆枪固定板固连，铆枪连接块固定在铆枪固定板上，铆枪固定板通过第二滑块与第二导轨配合连接，实现铆枪组件沿第二导轨移动；顶把旋转装置和铆枪旋转装置分别固定在顶把长板上和铆枪长板上，通过顶把旋转装置与铆枪旋转装置，实现电磁铆枪与顶把在铆接平面内旋转定位，且电磁铆枪的法线垂直于锥形工件表面，实现锥形壳体类结构件曲面法向定位。

[0008] 联动框与第一立柱、第二立柱采用高强度铝合金型材。

[0009] 所述铆枪顶持气缸顶持力设定值大于所述顶把顶持气缸顶持力设定值。

[0010] 有益效果

[0011] 本发明提出的一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统,通过立柱导轨、铆枪导轨与顶把导轨导向作用,保证电磁铆枪与顶把的导向运动；通过型架联动组件保证电磁铆枪与顶把沿立柱导轨方向运动同步性，降低了结构复杂程度，实现铆接系统单人化操作；较手工铆接操作节约人力50％，较自动化铆接系统节约成本90％。电磁铆接系统通过顶把旋转装置与铆枪旋转装置，实现电磁铆枪与顶把在铆接平面内旋转定位，且铆模法线与锥形工件表面垂直，实现锥形壳体类结构件曲面法向定位，定位绝对误差小于1mm。同时顶持气缸提供稳定的单次铆接顶持力，提高了铆接一致性，铆接合格率较同类手工铆接提高约
90％。铆枪组件与顶把组件利用缓冲器与顶持气缸组成双重减震结构，同时进行铆接减震，消除后坐力对操作人员的不良影响，有效地降低劳动强度和工作量，改善了工作环境。利用平衡气缸平衡铆枪组件、顶把组件和型架联动组件重力；利用顶持气缸为电磁铆枪与顶把提供铆接顶持力，通过保持顶持气缸气压值恒定保证单次铆接顶持力相同，提高铆接质量一致性。在铆接过程中，电磁铆枪与顶把通过各自的旋转装置实现俯仰角度的调整，定位精度高，实现锥形工件铆接过程中锥面法向定位，提高了锥形壳体类工件的铆接质量。

附图说明

[0012] 下面结合附图和实施方式对本发明一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统作进一步详细说明。

[0013] 图1为本发明锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统轴侧图。

[0014] 图2为本发明锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统示意图。

[0015] 图3为本发明的型架联动组件示意图。

[0016] 图4为本发明的顶把组件示意图。

[0017] 图5为本发明的铆枪组件示意图。

[0018] 图6为锥形工件示意图。

[0019] 图中:

[0020] 1.转台 2.第一支座 3.第一支撑块 4.第一挡块 5.第一导轨 6.第一钢丝绳 7.第一移动轴承板 8.第一立柱 9.第二支撑块 10.第一平衡气缸 11.第一固定轴承板 12.固定块 13.第一连杆 14.卡扣 15.联动框 16.连接扣 17.第二连杆 18.第二平衡气缸 19.第二固定轴承板 20.第三支撑块 21.第二立柱 22.第二移动轴承板 23.第二钢丝绳 
24.第二导轨 25.第二挡块 26.第四支撑块 27.第二支座 28.快速夹具 29.顶把顶持气缸 
30.第一连接板 31.顶把缓冲器 32.顶把夹紧板 33.顶把长板 34.顶把夹紧气缸 35.顶把导轨 36.顶把连接块 37.第一滑块 38.顶把固定板 39.顶把旋转装置 40.顶把夹具 41.顶把 42.铆枪夹具 43.电磁铆枪 44.铆枪长板 45.铆枪导轨 46.铆枪旋转装置 47.铆枪固定板 48.第二滑块 49.铆枪连接块 50.铆枪夹紧气缸 51.铆枪夹紧板 52.铆枪缓冲器 
53.第二连接板 54.铆枪顶持气缸 55.锥形工件

具体实施方式

[0021] 本实施例是一种锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统。

[0022] 参阅图1～图6,本实施例锥形壳体类结构件半自动电磁铆接系统，由型架联动组件、铆枪组件、顶把组件组成；型架联动组件为铆接系统各部件提供支撑。型架联动组件包括转台1、第一支座2、第一支撑块3、第一挡块4、第一导轨5、第一钢丝绳6、第一移动轴承板7、第一立柱8、第二支撑块9、第一平衡气缸10、第一固定轴承板11、固定块12、第一连杆13、卡扣14、联动框15、连接扣16、第二连杆17、第二平衡气缸18、第二固定轴承板19、第三支撑块20、第二立柱21、第二移动轴承板22、第二钢丝绳23、第二导轨24、第二挡块25、第四支撑块26、第二支座27、快速夹具28，转台1为圆锥台形结构，转台1中心开有圆形通孔，转台1上表面依圆心至圆锥台边缘均布多条T型槽，快速夹具28安装在T型槽内，沿T型槽滑动。第一立柱8和第二立柱21分别与第一支座2和第二支座27固定连接，第一立柱8轴心与转台1轴线重合，第一导轨5和第二导轨24分别固定在第一立柱8和第二立柱21前侧，且第一导轨5和第二导轨24对称平行安装；第一移动轴承板7与第二移动轴承板22通过滑块分别与第一导轨5和第二导轨24配合连接，第一固定轴承板11和第二固定轴承板19分别固定在第一立柱8与第二立柱21顶部，第一固定轴承板11与第一移动轴承板7的轴承孔同轴，第二固定轴承板19与第二移动轴承板22的轴承孔同轴，且轴线方向均与立柱的导轨方向一致；第一连杆13上端部与联动框15一端通过卡扣14固连，第二连杆17上端与联动框15另一端通过连接扣16螺纹连接，多个固定块固定连接在联动框上，用于提高联动框刚度。第一连杆13下端穿过第一固定式轴承板11与第一移动轴承板7的轴承内孔，第二连杆17下端穿过第二固定轴承板19与第二移动轴承板22的轴承内孔，第一连杆13下端和第二连杆17下端分别与顶把连接块
36、铆枪连接块49螺纹连接。第一平衡气缸10安装在第一立柱8外侧与第二支撑块9固定连接,第一平衡气缸10活塞杆伸出端与第一移动轴承板7连接，第一钢丝绳6穿过第一移动轴承板7上滑轮与第一支撑块3、顶把连接块36连接，第一挡块4固定在第一立柱8外侧，位于第一支撑块3上方,第一挡块4用来限制顶把组件的下行位置。第二平衡气缸18安装在第二立柱21外侧与第三支撑块20固定连接,第二平衡气缸18活塞杆伸出端与第二移动轴承板22连接，第二钢丝绳23穿过第二移动轴承板22上滑轮与第四支撑块26、铆枪连接块49连接，第二挡块25固定安装在第二立柱21外侧,位于第四支撑块26上方,第二挡块25用来限制铆枪组件的下行位置。在型架联动组件约束下，实现电磁铆枪43与顶把41沿立柱导轨方向同步移动。第一平衡气缸10与第二平衡气缸18通过气压分别平衡顶把组件与铆枪组件重量，有效降低了劳动强度。第一连杆13与第二连杆17选用高频淬火、SUJ2材质的导向轴；联动框15与第一立柱8、第二立柱21采用高强度铝合金型材，保证结构刚度，减小联动框15弯曲变形对沿立柱导轨方向同步运动精度的影响。

[0023] 本实施例中,铆枪组件与顶把组件为对称结构。

[0024] 顶把组件包括顶把顶持气缸29、第一连接板30、顶把缓冲器31、顶把夹紧板32、顶把长板33、顶把夹紧气缸34、顶把导轨35、顶把连接块36、第一滑块37、顶把固定板38、顶把旋转装置39、顶把夹具40、顶把41；顶把41通过顶把夹具40与顶把导轨35相连，顶把导轨35固定在顶把长板33上，顶把夹紧气缸34与顶把长板33固定连接，顶把夹紧气缸34的外伸钩板通过顶把长板33上的圆孔固定在顶把夹紧板32上，顶把夹紧板32与顶把夹具40连接，顶把缓冲器31与顶把夹紧板32连接，顶把缓冲器31冲击头与顶把夹具面接触；顶把顶持气缸29通过第一连接板30固定在顶把长板33上，顶把顶持气缸29活塞杆与顶把夹具40连接，顶把顶持气缸29控制顶把41沿顶把导轨35方向移动定位；顶把旋转装置端面法兰盘与顶把固定板38螺栓连接，顶把连接块36固定在顶把固定板38上，顶把固定板38通过第一滑块37与第一导轨5配合连接，实现顶把组件沿第一导轨5移动。

[0025] 铆枪组件包括铆枪夹具42、电磁铆枪43、铆枪长板44、铆枪导轨45、铆枪旋转装置46、铆枪固定板47、第二滑块48、铆枪连接块49、铆枪夹紧气缸50、铆枪夹紧板51、铆枪缓冲器52、第二连接板53、铆枪顶持气缸54；电磁铆枪43通过铆枪夹具42与固定在铆枪长板44上的铆枪导轨45配合连接，铆枪夹紧气缸50与铆枪长板44固连，铆枪夹紧气缸50的外伸钩板通过铆枪长板44上的圆孔固定在铆枪夹紧板51上，铆枪夹紧板51与铆枪夹具42连接，铆枪缓冲器52与铆枪夹紧板51连接，铆枪缓冲器52冲击头与铆枪夹具42面接触，铆枪顶持气缸
54通过第二连接板53固定在铆枪长板44上，铆枪顶持气缸54活塞杆与铆枪夹具42连接，铆枪顶持气缸54控制电磁铆枪43沿铆枪导轨45方向的自动移动定位；铆枪旋转装置46端面法兰盘与铆枪固定板47连接，铆枪连接块49固定在铆枪固定板47上，铆枪固定板47通过第二滑块48与第二导轨24配合连接，实现铆枪组件沿第二导轨24移动。顶把旋转装置39和铆枪旋转装置46分别固定在顶把长板33和铆枪长板44上，通过顶把旋转装置与铆枪旋转装置，实现电磁铆枪43与顶把41在铆接平面内旋转定位，且电磁铆枪43法线与锥形工件表面垂直，实现锥形壳体类结构件曲面法向定位。

[0026] 铆接过程中，顶把顶持气缸29与铆枪顶持气缸54分别控制顶把41与电磁铆枪43沿顶把导轨、铆枪导轨方向运动，实现电磁铆枪43与顶把41分别沿铆枪导轨方向与顶把导轨方向移动定位，实现单人化操作；通过保持顶把顶持气缸29与铆枪顶持气缸54中气压值恒定保证单次铆接中顶持力相同。铆接瞬间，顶把缓冲器31与铆枪缓冲器52同时进行后坐力缓冲，顶把顶持气缸29与铆枪顶持气缸54同时进行铆接减震，消除后坐力对操作者不良影响。

[0027] 铆接过程中，操作人员通过顶把旋转装置39与铆枪旋转装置46分别调整顶把41与电磁铆枪43的俯仰角度，保证铆模轴线与锥形工件55表面垂直；打开卡扣14，通过移动第一连杆13单独调整顶把组件位置，保证顶把41与电磁铆枪43的铆模轴线重合；调整完毕后，锁紧卡扣14，将第一连杆13与联动框15固连，保证电磁铆枪43与顶把41沿立柱导轨方向同步移动；沿立柱导轨方向移动电磁铆枪43进行铆接定位，在型架联动组件刚性约束下,实现顶把41与电磁铆枪43在该方向同步移动定位；铆枪顶持气缸54推动电磁铆枪43沿铆枪导轨45移动至铆接位置，顶把顶持气缸29推动顶把41沿顶把导轨35移动至铆接位置，启动电磁铆枪43完成铆接；铆接完毕后，顶把顶持气缸29与铆枪顶持气缸54分别拉动顶把41与电磁铆枪43至铆接前位置，操作人员移动电磁铆43枪进行下一个铆接定位。其中，在移动电磁铆枪43时，平衡气缸通过设定气压值与铆枪组件、顶把组件重力平衡，操作人员只需沿立柱导轨方向推动电磁铆枪43，克服铆枪组件及顶把组件与立柱导轨之间的摩擦力，铆枪组件、顶把组件重力由平衡气缸10活塞杆拉动第一移动轴承板7，平衡气缸18活塞杆拉动第二移动轴承板22，再由第一移动轴承板7通过钢丝绳6拉动顶把连接块36提供的拉力以及第二移动轴承板22通过钢丝绳23拉动铆枪连接块49提供的拉力来平衡，有效降低了劳动强度。通过电磁铆枪43与顶把41的同步移动，顶持气缸与夹紧气缸自动控制铆接移动定位，实现了铆接单人化操作。

[0028] 本实施例中,利用通过第一导轨5和第二导轨24、顶把导轨35和铆枪导轨45保证了铆接平面内导向运动，利用顶把旋转装置39与铆枪旋转装置46实现顶把41与电磁铆枪43在铆接平面内俯仰角度调整，保证铆接过程中电磁铆枪43与顶把41的稳定铆接定位，减少人为因素影响，保证铆接一致性。铆接顶持力是影响铆接质量的重要因素，直接影响镦头成形大小。本实施例利用顶持气缸提供铆接顶持力，铆接过程中，顶把顶持气缸29与铆枪顶持气缸54分别为顶把41与电磁铆枪43提供顶持力。同时为了防止铆钉被顶把41顶出钉孔；铆枪顶持气缸54顶持力设定值大于顶把顶持气缸29顶持力设定值。通过保持顶持气缸气压值恒定保证单次铆接顶持力相同，保证铆接一致性。

[0029] 铆接作业时操作过程

[0030] 步骤一、产品固定

[0031] 通过快速夹具28将锥形工件55固定在转台1上。驱动转台1，保证待铆接孔与电磁铆枪43和顶把41的铆模轴线位于铆接平面内。

[0032] 步骤二、钉孔放钉

[0033] 操作人员位于锥形工件55旁边，对铆接孔进行手工放钉。

[0034] 步骤三、铆接定位

[0035] 操作人员通过顶把旋转装置39与铆枪旋转装置46分别对顶把41与电磁铆枪43进行铆接平面内角度调整，当铆模轴线与锥形工件55表面垂直时，完成角度调整；打开卡扣14，移动第一连杆13，调整顶把组件在第一导轨5上的位置，使电磁铆枪铆模与顶把铆模的轴线重合；调整完毕后，扣紧卡扣14，固定第一连杆13与联动框15，保证顶把组件与铆枪组件在立柱的导轨方向的同步移动定位；操作人员沿第二导轨24移动电磁铆枪43，直到电磁铆枪43铆模轴线和铆钉轴线重合；在型架联动组件的刚性约束下，电磁铆枪43在立柱导轨方向的运动完全传递到顶把41，电磁铆枪43与顶把41同步移动定位。

[0036] 步骤四、实施铆接

[0037] 由于工件轮廓呈锥形，采用反铆的方式进行铆接。铆接过程中，操作人员启动铆枪顶持气缸54，铆枪顶持气缸活塞杆伸出，推动电磁铆枪43沿铆枪导轨45方向移动，铆枪铆模与铆钉钉头贴紧，启动铆枪夹紧气缸50，固定铆枪夹紧板51；启动顶把顶持气缸29，顶持气缸29活塞杆伸出，推动顶把41沿顶把导轨方向移动，顶把铆模与铆钉钉杆端面贴紧；启动顶把夹紧气缸34，固定顶把夹紧板32。启动电磁铆枪43，对铆钉施铆。铆接瞬间将产生巨大后坐力，由于气体具有较好的可压缩性，顶把顶持气缸29与铆枪顶持气缸54分别对顶把41和电磁铆枪43提供缓冲。此外，顶把缓冲器31与铆枪缓冲器52分别对顶把41和电磁铆枪43进行液压缓冲。在顶持气缸、缓冲器双重减震作用下，消除了铆接后坐力对操作者的不良影响。

[0038] 步骤五、铆接复位

[0039] 铆接完毕后，关闭顶把夹紧气缸34与铆枪夹紧气缸50，分别松开顶把夹紧板32和铆枪夹紧板51。反向启动顶把顶持气缸29，顶把顶持气缸29将顶把41沿顶把导轨35拉回到铆接前位置，完成顶把复位；反向启动铆枪顶持气缸54，气缸将电磁铆枪43沿铆枪导轨45拉回到铆接前位置，完成铆枪复位。

[0040] 工程实际中，重复步骤二～步骤五即实现连续铆接作业。当锥形工件55上位于同一母线上的孔铆接完毕后，转台1带动锥形工件55旋转，进行下一母线上铆钉孔铆接。正常作业情况下，电磁铆接系统每分钟完成4～5次铆接作业，操作简单，工作效率较高。