КЛЕПАЛЬНАЯ МАШИНА И СПОСОБ КЛЕПАНИЯ Российский патент 2021 года по МПК B21J15/02 B21J15/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится клепаным соединениям. В частности, изобретение относится к машине для склепывания деталей, предпочтительно металлических листов, например, для фюзеляжа летательного аппарата.

Уровень техники

Для соединения клепкой деталей, таких как металлические листы 8, показанные на фиг. 1, применяют известные клепальные машины, содержащие верхний зажим 71 листа и нижний зажим 21 листа, которые позволяют зажимать соединяемые листы 8 так, чтобы в них можно было перфорировать отверстия и, затем, соединить заклепками.

Такая машина также содержит перфорирующий инструмент 52, имеющую ось перфорирования для перфорирования отверстий сквозь соединяемые детали. Нижний клепальный инструмент предназначен для взаимодействия с верхним клепальным инструментом 51 для расклепывания заклепки, расположенной в отверстии, сформированном в соединяемых деталях.

Верхний зажим 71 листа имеет особое проходное отверстие 72, к которому обращен перфорирующий инструмент 52 для создания сквозных отверстий в деталях.

Для перфорирования ось A21 нижнего зажима 21 выравнивают с осью перфорирования, то есть, с осью отверстия, которое нужно создать в соединяемых деталях, для формирования опоры, расположенной на одной линии с областью перфорирования на той стороне деталей, которая противоположна стороне, на которую воздействует перфорирующий инструмент.

Однако для некоторых соединяемых клепкой деталей, в частности, для некоторых областей соединяемых клепкой деталей, наблюдалось, что элемент, схематически показанный на фиг. 1 и обозначенных позицией 100, уже сформированный на одной из этих деталей или прикрепленный к ней, может оказаться на оси перфорирования между деталями и нижним зажимом 21 листа, что не позволяет привести нижний зажим 21 в положение контакта, поддерживая детали на оси требуемого перфорируемого отверстия.

Кроме того, из документов US 5687463, CN 106363122 и FR 3006922 известны клепальные машины, в которых части машины, которые зажимают уложенные одна на другую соединяемые клепкой детали, расположены соосно с осью перфорирования, что приводит к возникновению той же проблемы, что описана выше, при создании отверстия, предназначенного для приема заклепки, если имеется препятствие на оси перфорирования.

Далее из документа DE 29611124 известна перфорирующая машина, которая позволяет перфорировать пластину, но которая не позволяет соединять клепкой несколько деталей.

Целью настоящего изобретения является создание новой клепальной машины, которая позволяет преодолеть все или часть из описанных проблем.

Сущность изобретения

Для этого объектом настоящего изобретения является машина для соединения клепкой деталей, предпочтительно металлических листов, например, для фюзеляжей летательных аппаратов, содержащая:

- перфорирующий инструмент, имеющий ось перфорирования;

- верхний опорный элемент, именуемый верхним зажимом листа, и нижний опорный элемент, именуемый нижним зажимом листа, которые установлены подвижно относительно друг друга в направлении, приводящем эти зажимы листа ближе друг к другу для зажима соединяемых клепкой листов;

- инструмент для удержания и установки заклепки, именуемый верхним клепальным инструментом;

- опорный элемент, именуемый нижним клепальным инструментом, выполненный с возможностью взаимодействия с верхним клепальным инструментом для расклепывания заклепки, когда эта заклепка расположена внутри отверстия, перфорированного сквозь соединяемые клепкой детали, между верхним и нижним клепальными инструментами;

при этом верхний зажим листа, имеющий проходное отверстие, к которому обращен перфорирующий инструмент, выполнен с возможностью позиционирования так, чтобы перфорирующий инструмент имел возможностью перфорировать область этих деталей, зажатых между верхним зажимом листа и нижним зажимом листа,

характеризующаяся тем, что верхний зажим листа и нижний зажим листа установлены подвижно относительно друг друга в направлении, поперечном оси перфорирования, чтобы иметь возможность позиционировать проходное отверстие верхнего зажима листа, обращенное к области перфорируемых деталей и подводить нижний зажим листа, поддерживающий детали, в положение, смещенное от оси проходного отверстия в верхнем зажиме листа.

Такая относительная поперечная подвижность зажимов листа позволяет смещать вбок опорную ось нижнего зажима листа относительно оси проходного отверстия, сформированного в верхнем зажиме листа, которое обращено к перфорируемой области детали.

Таким образом, несмотря на наличие препятствия под перфорируемой областью деталей, которое воспрепятствовало бы подводу нижнего зажима листа непосредственно к перфорируемой области детали, нижний зажим листа можно сместить для обхода препятствия и сформировать опору рядом с перфорируемой областью, чтобы перфорирующий инструмент, который находится с другой стороны соединяемых клепкой деталей, мог осуществить перфорирование в требуемом положении, в то же время пользуясь опорой для повышения качества перфорирования.

Такая конструкция машины позволяет с ее помощью создавать все необходимые отверстия. Установка (позиционирование и расклепывание) заклепок в перфорированных таким образом отверстиях может осуществляться машиной при отсутствии препятствий вокруг соответствующего перфорированного отверстия, тогда как при наличии препятствия на стороне нижнего зажима листа для оператора сохраняется возможность установить заклепку вручную в уже перфорированное отверстие.

Возможность создания всех перфорированных отверстий (необходимых для установки заклепок) с помощью одной и той же клепальной машиной, несмотря на наличие препятствий на стороне нижнего зажима листа, позволяет существенно сократить затраты времени. Это объясняется отсутствием необходимости переносить детали между несколькими машинами для выполнения операция перфорирования и клепания, даже в случае препятствий, что позволяет существенно сократить затраты времени.

Следует понимать, что использование нескольких машин как функция наличия препятствий и/или использование инструментов приводит к возникновению проблем с занимаемой площадью и временем цикла.

Машина также может иметь один или более из следующих признаков, реализованных в любой технически допустимой комбинации.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения верхний клепальный инструмент выполнен подвижным в направлении, проходящем поперек оси перфорирования так, чтобы быть обращенным к проходному отверстию верхнего зажима листа, чтобы иметь возможность после того, как в деталях будет перфорировано отверстие, вставить заклепку в перфорированное отверстие.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения верхний клепальный инструмент и перфорирующий инструмент установлены на поддерживающей конструкции, именуемой кареткой клепального инструмента, и машина содержит моторизованную систему перемещения каретки клепального инструмента в направлении, поперечном оси перфорирования.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения моторизованная система перемещения каретки клепального инструмента содержит по меньшей мере часть из следующих элементов: направляющие, подушки, ходовой винт, шестерню, зубчатую рейку, редуктор.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения машина содержит поддерживающую конструкцию, именуемую нижней кареткой нижнего зажима листа и нижнего клепального инструмента, и машина содержит моторизованную систему перемещения нижней каретки в направлении, поперечном оси перфорирования.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения моторизованная система перемещения нижней каретки содержит по меньшей мере часть из следующих элементов: направляющие, подушки, ходовой винт, шестерню, зубчатую рейку, редуктор.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения машина содержит станину и моторизованную систему перемещения нижнего зажима листа относительно станины, предпочтительно в направлении, параллельном оси перфорирования, между положение, именуемым неактивным положением верхнего зажима листа, и положением, именуемым положением зажима, для приложения несущей силы к деталям, соединяемым клепкой. В неактивном положении зажимы листа не прилагают давления к деталям.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения верхний клепальный инструмент содержит стержень и две зажимные губки, расположены с обеих сторон от оси стержня, и машина содержит моторизованную систему смещения стержня верхнего клепального инструмента, выполненную с возможностью перемещать конец стержня между первым положением, именуемым высоким положением, отнесенным от опорной поверхности верхнего зажима листа, в котором стержень определяет вместе с губками корпус для удержания заклепки, и вторым положением, именуемым нижним положением, расположенным ближе к опорной поверхности верхнего зажима листа.

Согласно преимущественному признаку настоящего изобретения перфорирующий инструмент содержит сверлильный шпиндель и/или фрезу.

Настоящее изобретение также относится к способу клепанного соединения двух деталей с использованием клепальной машины, описанной выше, когда на стороне нижнего зажима листа имеется препятствие на оси требуемого перфорируемого отверстия в области соединяемых клепкой деталей, при этом способ содержит следующие этапы:

- зажимают детали между верхним зажимом листа, обращенным к этой области деталей, которую следует перфорировать (в частности, верхний зажим листа прижимается к деталям), и подводят нижний зажим листа для поддержки деталей в положение, смещенное от оси проходного отверстия в верхнем зажиме листа;

- перфорируют детали с помощью перфорирующего инструмента, расположенного на оси проходного отверстия верхнего зажима листа для получения требуемого перфорированного отверстия в этой области соединяемых клепкой деталей.

Следует понимать, что нижний зажим листа отводится от оси перфорирования на достаточное расстояние, чтобы обойти препятствие, расположенное на оси требуемого перфорируемого отверстия. В конкретном варианта нижний зажим листа может отводиться от этой оси на достаточное расстояние, чтобы находиться вне пределов траектории перфорирующего инструмента, чтобы не оказаться перфорированным.

В соответствии с преимущественными характеристиками изобретения способ содержит следующие этапы:

- вводят (например, силами оператора) заклепку в перфорированное отверстие;

- расклепывают заклепку инструментом (например, ударным пистолетом), которым манипулирует оператор.

В частности, машина может быть выполнена с возможность. исполнять программу перфорирования деталей во множестве положений, включая положения перфорирования, в которые может подходить нижний зажим листа так, чтобы нижний зажим листа затем приходил на ось перфорирования и, далее, включая положения, в которые нижний зажим листа подойти не может из-за наличия одного или более препятствия, поэтому нижний зажим листа затем отводят от препятствия или препятствий и, следовательно, от оси прошивки, в то же время создавая контр опору во время перфорирования, обеспечивая высокое качество перфорирования. Перфорируемые детали в областях без препятствий можно соединять клепкой на той же машине, и в областях, где имеются препятствия, на той же машине можно устанавливать заклепки, которые можно расклепать позднее.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения будут ясны из нижеследующего подробного описания, которое является чисто иллюстративным и не ограничивающим, со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 - клепальная машина согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 2 - вид одного варианта клепальной машины по настоящему изобретению, в конфигурации, в которой опорная ось нижнего зажима листа выровнена с осью проходного отверстия в верхнем зажиме листа;

Фиг. 3 - вид одного варианта клепальной машины по настоящему изобретению, в конфигурации, в которой опорная ось нижнего зажима листа смещена от оси проходного отверстия в верхнем зажиме листа;

Фиг. 4-8 - схематическая иллюстрация разных этапов (перфорирование, уплотнение, позиционирование заклепки, расклепывание заклепки) процесса клепанного соединения двух деталей с помощью клепальной машины, например, с фиг. 2 или 3 в конфигурации, в которой ось нижнего зажима листа остается выровненной с осью проходного отверстия, выполненного в верхнем зажиме листа; и

Фиг. 9 и 10 - схематическая иллюстрация этапов зажима и перфорирования двух деталей в состоянии, когда опорная ось нижнего зажима листа смещена относительно оси проходного отверстия, сформированного в верхнем зажиме листа.

Подробное описание изобретения

Далее следует более полное описание концепции настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых показаны варианты концепции изобретения. На чертежах размеры и относительные размеры элементов могу быть преувеличены для ясности. Подобные элементы обозначены одними и теми же позициями на всех чертежах. Однако эта концепция настоящего изобретения может быть реализована в различных формах и не должна толковаться как ограниченная описанными ниже вариантами. Наоборот, такие варианты приведены для полноты описания, и они входят в объем концепции изобретения, что понятно специалистам. Описанные ниже варианты для упрощения описываются на основе терминологии и конструкции клепальной машины.

Упоминание в описании "варианта" означает, что конкретная функциональность, конструкция или характеристика, описываемые в связи с некоторым вариантом, включены по меньшей мере в один вариант настоящего изобретения. Поэтому фраза "в одном варианте" в настоящем описании не обязательно относится к одному варианту. Кроме того, конкретные признаки, конструкции или характеристики можно комбинировать любым подходящим способом в один или более вариант.

На фиг. 2 и 3 показаны варианты клепальной машины для соединения деталей клепкой.

Машина содержит по существу С-образную станину, которая имеет нижнюю часть, обычно именуемую нижней консолью, и верхнюю часть, обычно именуемую клепальной головкой, между которыми находятся соединяемые клепкой детали. В примере, показанном на чертежах, заклепка имеет тело, снабженное головкой. Детали, соединяемые клепкой, могут быть, например, металлическими листами 8 для фюзеляжа летательного аппарата.

Такая машина содержит перфорирующий инструмент 52, имеющий ось А52 перфорирования. Перфорирующий инструмент 52 выполнен с возможностью смещения в направлении, поперечном оси А52 перфорирования так, чтобы выравниваться с областью перфорируемых деталей. Перфорирующий инструмент может содержать сверлильный шпиндель (сверло) и/или фрезу. Перфорирование действительно можно выполнять фрезой, перемещая фрезу вдоль оси перфорирования. Фрезу можно перемещать поперек оси перфорирования для обработки перфорированного отверстия, ф частности, для формирования обвода отверстия. В частности, фрезу можно перемещать, например, с помощью каретки, например, каретки клепального инструмента, описанной ниже, вдоль оси Y, поперечной оси опускания фрезы (обозначенной, например, позицией Z), тогда как соединяемый клепкой детали смещаются друг к другу вдоль оси X, поперечной оси Y и оси опускания фрезы.

Машина также содержит верхний опорный элемент, именуемый верхним зажимом 71 листа, и нижний опорный элемент, именуемый нижним зажимом 21 листа. Верхний зажим 71 листа содержит опорную поверхность 70 для прижима соединяемых клепкой деталей 8 друг к другу, во взаимодействии с соответствующей опорной поверхностью нижнего зажима листа.

Согласно конкретному аспекту, форма нижнего зажима 21 листа может быть прямой, как показано на фиг. 2, или изогнутой (например, в форме лебединой шеи), как показано на фиг. 3.

Зажимы 71, 21 листа установлены подвижно относительно друг друга в направлении сближения зажимов 71, 21 листа друг к другу, чтобы зажимать соединяемые клепкой детали 8. Зажимы 71, 21 листа перемещаются вверх и вниз в направлении A21. Направление A21 является вертикальным, когда опорная поверхность машины на земле ориентирована горизонтально.

Следует отметить, что сдвиг между осью нижнего зажима и осью верхнего зажима (которая также соответствует оси перфорирования, когда перфорирующий инструмент обращен к проходному отверстию 72, сформированному в верхнем зажиме листа) является особенно преимущественным, когда наличие препятствия не позволяет перфорировать детали в желаемой области, в то время как нижний зажим листа расположен соосно с осью перфорирования.

Следует отметить, что при отсутствии препятствия для перфорирования вдоль оси нижнего зажима листа этот нижний зажим листа можно позиционировать на оси перфорирования, затем зажимы листа можно позиционировать для расклепывания заклепки 10, расположенной между верхним и нижним клепальными инструментами и в отверстии, проходящим сквозь соединяемые клепкой детали.

Машина также содержит инструмент для удержания и установки заклепки, именуемый верхним клепальным инструментом 51.

Как показано более подробно на фиг. 7 и 8, верхний клепальный инструмент 51 содержит стержень 510 и две губки 511, расположенные с обеих сторон от оси стержня. Губки возвращаются в закрытое положение. Верхний клепальный инструмент удерживает заклепку и вставляет его в отверстие, сформированное перфорированием собираемых деталей. Стержень имеет свободный конец 519, выполненный с возможностью входить в контакт с головкой заклепки 10, удерживаемой между двумя губками 511. Стержень 510 выполнен с возможностью линейного перемещения в направлении, параллельном его оси.

Поддерживающий элемент, именуемый нижним клепальным инструментом 29, выполнен с возможностью взаимодействовать с верхним клепальным инструментом 51 для расклепывания заклепки 10 (фиг. 8). Нижний клепальный инструмент 29 может находиться внутри нижнего зажима 21 листа.

Верхний зажим 71 листа имеет проходное отверстие 72, к которому может быть обращен перфорирующий инструмент 52. Сверлильный шпиндель 520 перфорирующего инструмента 52, таким образом, можно опускать сквозь проходное отверстие 72, чтобы перфорировать область деталей 8, зажатых между верхним зажимом 71 листа и нижним зажимом 21 листа. Перфорирующий инструмент может содержать два шпинделя, предпочтительно разных типов, например, для зачистки вторым шпинделем после сверления первым шпинделем. Такие шпиндели могут перемещаться вверх м вниз.

Верхний зажим 71 листа и нижний зажим 21 листа выполнены с возможностью перемещения относительно рамы машины или только один из этих зажимов листа выполнен с возможностью перемещения относительно рамы машины.

Согласно конкретному аспекту, нижний зажим листа и верхний зажим листа выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга относительно наземной системы координат. Нижний зажим листа и верхний зажим листа, таким образом, могут перемещаться независимо друг от друга, что дает большую свободу в позиционировании зажимов листа для выполнения требуемых операций перфорирования и склепывания и, тем самым адаптироваться к сложной форме соединяемых клепкой деталей и/или к наличию препятствий на соединяемых клепкой деталях.

Нижний зажим листа и верхний зажим листа могут перемещаться в направлении, поперечном оси перфорирования не соосно друг с другом, чтобы нижний зажим листа можно было отвести от оси перфорирования, когда на стороне нижнего зажима листа в области оси перфорирования имеется препятствие.

Такая поперечная подвижность позволяет создать боковое смещение оси A21 поддержки нижнего зажима листа относительно оси A72 проходного отверстия 72, которое обращено к обрасти перфорируемых деталей. Поэтому, несмотря на наличие препятствия 100 под перфорируемой областью, которое не позволяет подвести нижний зажим листа непосредственно к перфорируемой области, нижний зажим 21 листа можно сместить, чтобы обойти препятствие и сформировать контр опору рядом с перфорируемой областью, чтобы дать возможность перфорирующему инструменту 52, который находится с другой стороны детали 8, выполнить перфорирование в нужном положении, в то же время используя контр опору для повышения качества перфорирования.

Верхний клепальный инструмент 51 и перфорирующий инструмент 52 установлены на поддерживающей конструкции, именуемой каретка 500 клепального инструмента. Каретка 500 клепального инструмента выполнена подвижной в направлении D500, поперечном оси A52 перфорирования и, следовательно, клепальной оси A21.

Таким образом, верхний клепальный инструмент 51 выполнен подвижным в направлении, поперечном клепальной оси A52, чтобы иметь возможность поместить заклепку 10 в перфорированное отверстие 82, когда перфорированное отверстие 82 в детали 8 будет готово. Движение каретки 500 клепального инструмента осуществляется, например, одним или более линейным (синхронизированным) электродвигателем.

Дополнительно, верхний зажим 71 листа установлен на опорной конструкции 700, именуемой каретной 700 головки, на которой также установлена каретка 500 клепального инструмента. Каретка 500 клепального инструмента установлена на каретке 700 головки с возможностью перемещения в направлении, поперечном клепальной оси A21.

Машина содержит систему моторизованного движения каретке 700 головки в направлении D700, поперечном оси A52 перфорирования (и, следовательно, клепальной оси A21).

Система моторизованного движения каретки 700 головки содержит, например, все или некоторые из следующих элементов: направляющие, подушки, ходовой винт, зубчатую рейку, редуктор.

Согласно конкретному аспекту, машина содержит систему для перемещения нижнего зажима 21 листа относительно станины машины в направлении D21, параллельном оси A52 перфорирования для приложения несущей силы к соединяемым клепкой деталям. Такая конструкция каретки позволяет ограничить размеры машины и ограничить время цикла.

Машина содержит, в частности, нижнюю каретку 200, на которой установлен нижний зажим 21 листа и нижний клепальный инструмент 29. Эта нижняя каретка выполнена с возможностью перемещения с помощью моторизованной системы перемещения в направлении D200, поперечном оси A52 перфорирования.

Система перемещения нижней каретки 200 содержит, например, все или некоторые из следующих элементов: направляющие, подушки, ходовой винт, шестерня, зубчатая рейка, редуктор.

Машина также содержит систему для перемещения стержня 510 верхнего клепального инструмента 51, выполненную с возможностью перемещать конец 500 стержня 510 между первым высоким положением, отнесенным от опорной поверхности верхнего зажима 71 листа, в котором стержень 510 определяет пространство для удержания заклепки (фиг. 7) между стержнем и губками 511, и вторым положением, именуемым нижним положением, расположенным ближе к этой опорной поверхности верхнего зажима 71 листа (фиг. 8).

Система перемещения стержня 510 содержит, например, двигатель, предпочтительно, электродвигатель, для высокой точности и скорости движения. Двигатель может быть соединен, например, с системой винт-гайка, с роликами-сателлитами. Согласно конкретному аспекту, система перемещения содержит механизм передачи движения между двигателем и гайкой, например, ремень, чтобы вращением двигателя в одном или другом направлении, перемещать винт относительно гайки вдоль его оси, чтобы двигать стержень между высоким положением и низким положением.

Машина может, в частности, содержат линейной направляющей, который может направлять вертикальное движение стержня верхнего клепального инструмента, когда винт опускается.

Машина также содержит управляющее устройство, также именуемое блоком обработки и расчетов, выполненное с возможностью управлять приводами машины, в частности движениями зажимов листа и клепальных инструментов. Это управляющее устройство содержит запоминающее устройство, в котором можно хранить данные, например, о требуемом боковом сдвиге между осью перфорирования и осью нижнего зажима листа в случае перфорирования со смещенной опорой. Такая машина, в частности, может содержать интерфейс ввода данных, позволяющий оператору определять такие данные. Это устройство также содержит процессор (например, микропроцессор или микроконтроллер), который позволяет выполнять компьютерные команды программы, хранящейся в запоминающей устройстве, предпочтительно, энергонезависимом запоминающем устройстве.

Таким образом, функции, выполняемые машиной, такие как относительное позиционирование нижнего и верхнего зажимов листа, кареток и активация различных органов или инструментов машины, могут выполняться по набору команд или с помощью компьютерных модулей, реализуемых в процессоре или контроллере. Кроме того, все эти функции или их часть выполняются специализированными электронными компонентами или компонентами типа программируемая логическая интегральная схема или специализированная интегральная схема.

Например, при отсутствии препятствия на оси перфорирования, сборка двух листов 8 или панелей может осуществляться следующим образом.

Как показано на фиг. 4, листы 8 устанавливаются в положение, в котором они прижаты друг к другу, и зажимаются верхним и нижним зажимами листа. Выполняется операция перфорирования с использованием одного или более шпинделя 520, установленного на каретке для создания отверстия для установки заклепки 10. Во время перфорирования заклепка 10 загружается между губками 511 верхнего клепального инструмента в скрытое время. Фрезерование отверстия 82 выполняется, предпочтительно, с операцией перфорирования (фиг. 5). Как показано на фиг. 6, в перфорированное отверстие с помощью привода устанавливается изолятор 108, предпочтительно уплотняющего типа.

Заклепку 10 вставляют в перфорированное отверстие 82 через изолятор, опуская стержень 510 верхнего клепального инструмента 51 (фиг. 8). Затем заклепку расклепывают, смещая нижний клепальный инструмент 29 в направлении к верхнему клепальному инструменту 51 (фиг. 8). Стержень 510 верхнего клепального инструмента 51 принимает участие в расклепывании заклепки 10, образуя упор наподобие наковальни, когда заклепку 10 расклепывают смещением нижнего клепального инструмента 29, который играет роль молотка.

Например, в присутствии препятствия 100 на желаемой оси перфорирования, то есть, на оси отверстия 72, сформированного в верхнем зажиме листа, сборку двух листов 8 или панелей можно производить следующим образом. На фиг. 9 и 10 показаны этапы перфорирования, сравнимые с этапами, показанными на фиг. 4 и 5, но в том случае, когда на оси перфорирования (и, следовательно, на оси клепания) находится препятствие 100.

В частности, как показано на фиг. 3, препятствие 100 расположено на стороне нижнего зажима 21 листа на оси требуемого перфорирования на участке соединяемых клепкой деталей.

Детали 8 зажимают между верхним зажимом 71 листа и нижним зажимом 21 листа. Проходное отверстие 72 верхнего зажима 71 листа обращено к перфорируемой области деталей 8.

Верхний зажим 71 листа упирается в детали 8. Нижний зажим 21 листа упирается в детали 8 в положении, смещенном от оси A72 проходного отверстия 72 верхнего зажима 71 листа, то есть, смещено от оси 82 перфорируемого отверстия 82 (фиг. 9 и 10) для обхода препятствия 100 (фиг. 3).

Как показано на фиг. 10, детали 8 теперь можно перфорировать, используя шпиндель 520 перфорирующего инструмента 52, установленный на оси проходного отверстия 72 верхнего зажима 71 листа для получения требуемого перфорированного отверстия 82 в этой области соединяемых клепкой деталей.

Затем оператор может, после отвода нижнего и верхнего зажимов от деталей 8 вставить заклепку 10 в отверстие 82, например, вручную. Затем заклепку можно расклепать, используя ударный пистолет с контрсилой.

Изобретение не ограничено вариантами, показанными на чертежах.

Кроме того, термин "содержащий" не исключает наличия других деталей или этапов. Дополнительно, признаки или этапы, которые описаны со ссылками на один из вариантов, показанных выше, также можно использовать в комбинации с другими признаками или этапами других описанных выше вариантов.

Изобретение относится к области соединения деталей клепкой. Клепальная машина содержит перфорирующий инструмент (52), верхний зажим (71) листа и нижний зажим (21) листа, установленные с возможностью перемещения относительно друг друга в направлении сближения. Предусмотрены верхний клепальный инструмент (51) и нижний клепальный инструмент (29) для расклепывания заклепки. Верхний зажим (71) листа имеет проходное отверстие (72), к которому обращен сверлильный инструмент (52). Верхний зажим (71) имеет возможность позиционирования для обеспечения перфорирования посредством сверлильного инструмента (52) области деталей (8), зажатой между верхним зажимом (71) и нижним зажимом (21). Упомянутые зажимы выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга в направлении, поперечном оси перфорирования. В результате обеспечивается возможность соединения деталей с требуемым качеством при наличии препятствий со стороны нижнего зажима листа. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Машина для соединения клепкой деталей (8), предпочтительно металлических листов, например, для фюзеляжа летательного аппарата, содержащая:

- перфорирующий элемент (52), имеющий ось (A52) перфорирования;

- верхний зажим (71) листа и нижний зажим (21) листа, которые установлены подвижно относительно друг друга в направлении сближения этих зажимов (71, 21) листа друг с другом для обеспечения зажима соединяемых клепкой деталей (8);

- верхний клепальный инструмент (51);

- нижний клепальный инструмент (29), выполненный с возможностью взаимодействия с верхним клепальным инструментом (51) для расклепывания заклепки (10), когда эта заклепка расположена внутри отверстия (82), перфорированного в соединяемых клепкой деталях (8), между нижним и верхним клепальными инструментами (29, 51);

при этом верхний зажим (71) листа, имеющий проходное отверстие (72), к которому обращен перфорирующий инструмент (52), выполнен с возможностью позиционирования таким образом, чтобы перфорирующий инструмент (52) имел возможностью перфорировать область указанных деталей (8), зажатых между верхним зажимом (71) листа и нижним зажимом (21) листа,

отличающаяся тем, что верхний зажим (71) листа и нижний зажим (21) листа установлены подвижно относительно друг друга в направлении, поперечном оси (A52) перфорирования, причем машина также содержит управляющее устройство, выполненное с возможностью позиционирования проходного отверстия (72) верхнего зажима (71) листа, обращенного к перфорируемой области деталей (8), и, когда на стороне нижнего зажима на оси требуемого перфорированного отверстия в области соединяемых клепкой деталей расположено препятствие, подведения нижнего зажима (21) листа, поддерживающего детали (8), в положение, смещенное от оси (A72) проходного отверстия (72) в верхнем зажиме (71) листа, чтобы обойти препятствие.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что верхний клепальный инструмент (51) выполнен подвижным в направлении, поперечном оси (A52) перфорирования таким образом, чтобы быть обращенным к проходному отверстию (72) верхнего зажима (71) листа, когда перфорированное отверстие (82) в деталях (8) будет готово, для установки заклепки (10) в это перфорированное отверстие (82).

3. Машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что верхний клепальный инструмент (51) и перфорирующий инструмент (52) установлены на каретке (500) клепального инструмента, причем машина содержит моторизованную систему перемещения каретки клепального инструмента в направлении (D500), поперечном оси (A52) перфорирования.

4. Машина по п. 3, отличающаяся тем, что верхний зажим (71) листа установлен на каретке (700) головки, на которой установлена каретка (500) клепального инструмента, при этом машина содержит моторизованную систему перемещения каретки (700) головки в направлении (D700), поперечном оси (A52) перфорирования.

5. Машина по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что она содержит нижнюю каретку для нижнего зажима (21) листа и нижнего клепального инструмента (29), причем машина содержит моторизованную систему перемещения нижней каретки в направлении (D200), поперечном оси (A52) перфорирования.

6. Машина по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что она содержит станину и моторизованную систему перемещения нижнего зажима (21) листа относительно станины, предпочтительно в направлении (D21), параллельном оси (A52) перфорирования, между неактивным положением верхнего зажима (71) и положением зажима, для приложения несущей силы к соединяемым клепкой деталям.

7. Машина по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что перфорирующий инструмент содержит сверлильный шпиндель и/или фрезу.

8. Машина по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что верхний клепальный инструмент (51) содержит стержень (510) и две губки (511), расположенные с обеих сторон от оси стержня, при этом машина содержит моторизованную систему перемещения стержня (510) верхнего клепального инструмента (51), выполненную с возможностью перемещения конца (500) стержня (20) между верхним положением, отстоящим от опорной поверхности верхнего зажима (71) листа, в котором стержень (510) вместе с губками (511) образует пространство для удержания заклепки, и нижним положением, приближенным к опорной поверхности верхнего зажима (71) листа.

9. Способ подготовки двух деталей (8) для соединения клепкой с использованием машины по любому из пп. 1-8, когда на стороне нижнего зажима (21) листа на оси требуемого перфорированного отверстия (82) в области соединяемых клепкой деталей расположено препятствие (100), отличающийся тем, что:

- зажимают детали (8) между верхним зажимом (71) листа и нижним зажимом (21) листа, при этом позиционируют проходное отверстие (72) верхнего зажима (71) листа, обращенного к перфорируемой области деталей (8), и подводят нижний зажим (21) листа, поддерживающий детали (8), в положение, смещенное от оси (A72) проходного отверстия (72) верхнего зажима (71) листа, чтобы обойти препятствие;

- перфорируют детали (8), используя перфорирующий инструмент (52), расположенный на оси проходного отверстия (72) верхнего зажима (71) листа для получения требуемого перфорированного отверстия (82) в области соединяемых клепкой деталей.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что:

- вставляют заклепку в перфорированное отверстие;

- расклепывают заклепку, используя инструмент, такой как ударный пистолет.