СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЗАКЛЕПОК, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА Российский патент 2011 года по МПК B21J15/28 G01B9/00 G01B11/00 

Настоящее изобретение относится к способу идентификации заклепок, а также к устройству для осуществления этого способа, прежде всего в авиастроении.

В авиастроении для соединения между собой различных элементов конструкции летательного аппарата, в частности самолета обычно используют крепежные средства различных типов, различающиеся между собой прежде всего материалом, из которого они изготовлены, и способом обращения или оперирования с ними. Поскольку подобные крепежные средства отдельных типов по своим форме и размерам очень схожи друг с другом, нельзя полностью исключить, например, вероятность попадания в клепальную машину, предназначенную для работы с алюминиевыми заклепками, изготовленных из титана крепежных элементов, предназначенных для создания неразъемного резьбового соединения (High-Lock®). Если попадание титанового крепежного элемента в клепальную машину, предназначенную для работы с алюминиевыми заклепками, останется незамеченным, то его расклепывание будет происходить с приложением к нему слишком высокого усилия. При этом возможно серьезное повреждение соединяемой детали.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ, который позволял бы надежно идентифицировать предназначенную для обработки в данной клепальной машине заклепку и при необходимости прерывать цикл клепки, а также разработать соответствующее устройство для осуществления этого способа.

Указанная задача решается с помощью способа, заявленного в п.1 формулы изобретения. Предлагаемый в изобретении способ идентификации заклепок в клепальной машине осуществляют путем излучения света на проверяемое крепежное средство и приема света, отраженного от проверяемого крепежного средства. При этом заклепку, применение которой для клепки допустимо, идентифицируют сравнением энергии отраженного от проверяемого крепежного средства света с одним заданным пороговым значением, соответствующим заданной отражательной способности поверхности проверяемого крепежного средства.

Соответствующее устройство для осуществления предлагаемого в изобретении способа заявлено в п.5 формулы изобретения. Предлагаемое в изобретении устройство для идентификации заклепок предназначено для применения в клепальной машине и содержит источник света, излучаемого на проверяемое крепежное средство в держателе заклепки, имеющемся в клепальной машине, фотодетектор для приема отраженного от проверяемого крепежного средства света и блок обработки, предназначенный для сравнения энергии принятого фотодетектором света с одним заданным пороговым значением, соответствующим заданной отражательной способности поверхности проверяемого крепежного средства и за счет этого позволяющим отличить заклепку, применение которой для клепки допустимо, от крепежного средства, применение которого для клепки недопустимо, и для формирования сигнала ошибки при обнаружении крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо.

Идентификация заклепок, обработка которых допустима в данной клепальной машине, предлагаемым в изобретении способом основана на светоотражающей способности анализируемой заклепки. Так, например, алюминиевые заклепки покрыты защищающим их поверхность анодированным слоем. Поэтому они имеют светлый/блестящий желтоватый цвет. В отличие от них не пригодные для применения в качестве заклепок крепежные элементы, предназначенные для создания неразъемных резьбовых соединений (High-Lock^®), имеют более темный цвет с синим оттенком. Подобный соединительный или крепежный элемент, применение которого для клепки не допустимо, при его нахождении в имеющемся в клепальной машине держателе заклепки распознается по его меньшей отражательной способности по сравнению с отражательной способностью более светлых алюминиевых заклепок. При этом величина энергии отраженного таким соединительным или крепежным элементом и принятого фотодетектором света меньше некоторого заданного порогового значения, задаваемого в соответствии с отражающими свойствами релевантных заклепок, соответственно соединительных или крепежных элементов.

При обнаружении находящегося в держателе заклепки крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо, выдается сигнал ошибки, который, например, отображается на экране монитора, на котором для оператора клепальной машины воспроизводится необходимая информация. Одновременно с выдачей такого сигнала ошибки цикл клепки автоматически прерывается.

Помимо этого процесс идентификации заклепок можно скомбинировать с определением состояния загрузки держателя заклепки, т.е. проверять, находится ли вообще в держателе заклепки какое-либо крепежное средство. Для этого используется обычный фотоэлектрический барьер с размещенными на одной линии источником света и фотодиодом. При наличии в держателе заклепки крепежного средства оно прерывает световой луч. Собственно идентификация заклепки предлагаемым в изобретении способом осуществляется при этом только в том случае, когда по результатам проверки состояния загрузки держателя заклепки установлено наличие в нем крепежного средства.

Предлагаемый в изобретении способ может также использоваться для выполняемого одновременно с идентификацией заклепок или дополнительно к ней выявления тех заклепок, которые утратили свой защитный поверхностный слой и поэтому подлежат отбраковыванию как не пригодные для дальнейшей обработки в клепальной машине. Подобные заклепки также обладают пониженной по сравнению с такими же заклепками, но с неповрежденным защитным поверхностным слоем светоотражающей способностью, что позволяет однозначно идентифицировать их.

В рассмотренных выше примерах критерием, позволяющим однозначно отличить заклепки, применение которых для клепки допустимо, от крепежных средств, применение которых для клепки не допустимо, являлась более высокая светоотражающая способность таких заклепок, величина энергии отраженного которыми света соответственно превышает заданное пороговое значение. Очевидно, однако, что возможны также ситуации, при которых заклепки, применение которых для клепки допустимо, обладают меньшей светоотражающей способностью, чем крепежные средства, применение которых для клепки не допустимо. В этом случае предлагаемое в изобретении решение, как очевидно, также позволяет надежно идентифицировать заклепки, применение которых для клепки допустимо, и отличать их от крепежных средств, применение которых для клепки не допустимо.

Предлагаемый в изобретении способ позволяет защитить соединяемые между собой заклепками детали от повреждения. В результате удается избежать образования брака, погрешностей сборки и необходимости выполнения ремонтных работ.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере конкретного варианта его осуществления со ссылкой на прилагаемый чертеж. На этом чертеже схематично показана клепальная головка используемой в авиастроении клепальной машины с устройством для осуществления предлагаемого в изобретении способа.

На чертеже показана клепальная головка 100 с цилиндрическим, подвижным держателем заклепки, который обозначен позицией 10. В держателе заклепки находится проверяемая заклепка 11. К клепальной головке подведен световод LW, конец которого зафиксирован сбоку от заклепки 11 напротив нее и на одном уровне с ней. Другим своим концом световод LW соединен с анализатором SE, содержащим источник LQ света, фотодетектор PD и блок АЕ обработки. В качестве световода LW предпочтительно использовать раздвоенный световод. Такой световод имеет разветвитель G, в котором расположенный со стороны заклепочной головки световод 1 разветвляется на два световода 2, 3. Благодаря этому весь свет от его источника LQ вводится в расположенный со стороны заклепочной головки световод 1. И наоборот, попадающий в разветвитель из расположенного со стороны заклепочной головки световода 1 свет вводится в световод 3, соединенный с фотодиодом PD.

В соответствии с этим излучение от источника LQ света, пройдя по световодам 2 и 1, падает на проверяемый объект (заклепку 11) и отражается от него. Отраженный свет передается по световодам 1 и 3 к фотодиоду PD. В блоке АЕ обработки, имеющемся в анализаторе SE, величина энергии отраженного света с целью отличить заклепку, применение которой для клепки допустимо, от иного крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо, сравнивается с предварительно установленным пороговым значением. Такое пороговое значение может задаваться свободно и настраиваться бесступенчато. При обнаружении в клепальной головке крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо, анализатор выдает соответствующий сигнал в систему управления клепальной машиной на прерывание цикла клепки. При этом на экране монитора выдается соответствующее указание, при появлении которого оператору клепальной машины следует удалить из клепальной головки крепежное средство, применение которого для клепки не допустимо.

Описанный выше процесс идентификации заклепок можно, кроме того, скомбинировать с определением состояния загрузки держателя заклепки. С этой целью для проверки наличия какого-либо крепежного средства в держателе 10 заклепки используется фотоэлектрический барьер. Такой фотоэлектрический барьер состоит из источника света и фотодиода, с которыми соединены соответственно световод 21 и световод 22, концы которых расположены на одной линии и световой луч между концами которых, когда в держателе заклепки находится крепежное средство, в частности заклепка 11, прерывается им. Фотоэлектрический барьер соединен с анализатором SE, и поэтому собственно идентификация заклепки предлагаемым в изобретении способом осуществляется только в том случае, когда по результатам проверки состояния загрузки держателя заклепки установлено наличие в нем крепежного средства.

Изобретение относится к области клепки и может быть использовано в авиастроении. Производят излучение света на проверяемое крепежное средство и прием отраженного света. Заклепку, применение которой для клепки допустимо, идентифицируют путем сравнения энергии света, отраженного от проверяемого крепежного средства, с, одним заданным пороговым значением. Это значение соответствует заданной отражательной способности поверхности проверяемого крепежного средства. Для идентификации заклепок используют устройство, которое содержит источник света, фотодетектор для приема отраженного света и блок обработки. Указанный блок обеспечивает сравнение энергии принятого фотодетектором света с одним заданным пороговым значением и формирование сигнала ошибки. В результате обеспечивается повышение надежности идентификации, предназначенной для обработки в данной клепальной машине заклепки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ идентификации заклепок в клепальной машине путем излучения света на проверяемое крепежное средство (11) и приема света, отраженного от проверяемого крепежного средства (11), причем заклепку, применение которой для клепки допустимо, идентифицируют сравнением энергии отраженного от проверяемого крепежного средства (11) света с одним заданным пороговым значением, соответствующим заданной отражательной способности поверхности проверяемого крепежного средства (11).

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при обнаружении крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо, выдают сигнал ошибки.

3. Способ по п.1 или 2, характеризующийся тем, что при обнаружении крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо, цикл клепки в клепальной машине прерывают.

4. Способ по любому из пп.1-3, характеризующийся тем, что его осуществляют во взаимосвязи с процессом проверки наличия/отсутствия крепежного средства в имеющемся в клепальной машине держателе заклепки и идентификацию заклепок, применение которых для клепки допустимо, проводят только в том случае, когда установлено наличие крепежного средства в держателе заклепки.

5. Устройство для идентификации заклепок, предназначенное для применения в клепальной машине, содержащее источник (LQ) света, излучаемого на проверяемое крепежное средство (11) в держателе (10) заклепки, имеющемся в клепальной машине, фотодетектор (PD) для приема отраженного от проверяемого крепежного средства (11) света и блок (АЕ) обработки, предназначенный для сравнения энергии принятого фотодетектором (PD) света с одним заданным пороговым значением, соответствующим заданной отражательной способности поверхности проверяемого крепежного средства (11) и за счет этого позволяющим отличить заклепку (11), применение которой для клепки допустимо, от крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо, и для формирования сигнала ошибки при обнаружении крепежного средства, применение которого для клепки не допустимо.

6. Устройство по п.5, которое имеет световоды (LW, 1, 2, 3) для направления света к проверяемому крепежному средству и отраженного от него света.

7. Устройство по п.6, которое имеет раздвоенный световод (LW).

8. Устройство по любому из пп.5-7, которое имеет фотоэлектрический барьер для определения наличия крепежного средства в держателе (10) заклепки.