本實用新型涉及航空航天運用氣動鉚接裝配制造領域，是一種飛機氣動鉚接質量在線檢測裝置。

背景技術：

在裝配制造領域，機械連接是重要的組成部分，是將零散零件集成為多功用裝備和系統的必要方法。為了保證零件裝配成系統后具有高強度、長壽命，必須對于連接工藝進行研究。鉚接作為機械連接的主要方式，具有低風阻系數、性能穩定、長壽命、良好密封性等優點而被廣泛采用，尤其是航空航天領域。

目前，為了保證鉚接質量的一致性，國外研發了自動鉆鉚設備，采用壓鉚的方式，但是由于其只能用于開敞部位和法向檢測不準確等問題，使用受到很大限制，多用于開敞性良好的部位連接。因此，開敞性差的連接部位，只能采用氣動鉚接。氣動鉚槍機構簡單、且結實輕便，目前國內氣動鉚接自動化水平較低，主要以人工手持鉚槍鉚接為主，鉚接質量一致性不高，需要進行逐個質量檢測。傳統鉚接質量檢查方法檢查鉚釘質量有兩種，一是檢查鉚釘的墩頭形貌，但是對于鉚接質量評價的可靠性較差；二是必須把鉚接板沿著直徑方向剪開檢查鉚接干涉量情況，但是結果會導致連接件失效；由于將變形后的鉚釘從連接板中取出后會出現自由回彈，導致干涉量測量不準，同時還需要開發借助專門的夾具來固定鉚接后鉚釘完成尺寸測量和干涉量計算，不僅程序繁復，工藝難度大，成本高，同時測量結果也存在不準確問題。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種氣動鉚接質量評價和驗證裝置，可以應用于氣動鉚接質量檢測領域，解決傳統質量檢測方式可靠性差、檢測成本和工藝要求高等問題。同時，還可以實現對于測試臺信號評價方式的準確性進行試驗驗證，保證使用過程中的可靠性。

技術實現要素：

針對現有質量檢測設備和方法的缺陷，本實用新型提供了氣動鉚接質量評價和驗證裝置，并以期通過此工裝對于氣動鉚接沖擊力大小、鉚接位置偏移、角度偏斜三個重要參數進行測量，從而完成對于氣動鉚接過程的科學反映。

本實用新型公開了一種飛機氣動鉚接質量在線檢測裝置，包括底座、頂鐵、夾緊螺栓、傳感器系統、鉚接仿真板、鉚釘和數據處理系統，所述鉚接仿真板與所述頂鐵通過絲桿相連，所述絲桿通過順、逆時針轉動用于所述鉚接仿真板和所述頂鐵的夾緊與放松。

進一步地，所述絲桿采用細牙單線螺紋連接，螺紋升角小于3.5°。

進一步地，所述頂鐵與鉚接板通過絲桿相接的同時與力傳感器通過螺紋連接，與加速度傳感器也通過螺紋連接固定。

進一步地，所述傳感器系統包括一個三軸力學傳感器位于頂鐵的幾何中心，與頂鐵通過螺紋連接，用于直接檢測頂鐵傳遞的x、y、z三軸沖擊力。

進一步地，所述傳感器系統包括四個加速度傳感器在以頂鐵幾何中心為圓心的圓周上均勻布置，分別位于三軸力傳感器的坐標軸上，通過螺紋連接方式進行定位，用于直接檢測頂鐵傳遞的z軸方向的沖擊力，以反應鉚接力出現偏斜角度的大小。

進一步地，所述底座與所述三軸力學傳感器相連接，用于軸向固定。

與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：

1.通過傳感器系統采集信號對于鉚接力的大小、角度和頻率信號進行實時采集，建立起鉚接質量判定的量化模式、曲線和指標，從而判定出鉚接的質量，解決了傳統質量檢測中破壞檢測時測量干涉量，因此，對于銑切鉚接板工藝性要求高，成本昂貴的問題；同時改善了非破壞檢測時，觀察墩頭形貌過分依賴主觀經驗，不能量化評價的現狀，實現了鉚接力的實時采集和鉚接質量無損檢測。

2.通過數據采集給出鉚接質量判據，可以明確顯示出鉚接不合格的原因，有效為技術工人在后續操作中的改進和提升操作方法提供針對行的指導。

本實用新型操作簡單，可以快速完成氣動鉚接質量在線檢測、鉚接操作評價和結果反饋指導的功能。

以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一個較佳實施例的檢測裝置的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型一個較佳實施例的夾緊裝置結構示意圖；

圖3為本實用新型一個較佳實施例的傳感器布置示意圖；

圖4為本實用新型一個較佳實施例的受力分析示意圖；

圖5為本實用新型一個較佳實施例的光電傳感器檢測原理示意圖；

其中，1為底座,2為頂鐵，3為鉚接仿真板，4為夾緊螺釘,5為三軸力傳感器,6、7、8、9為加速度傳感器，10為上位機(PC)，11為光電傳感器發射模塊，12為光電傳感器接收模塊。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。

如圖1-圖5所示，本實用新型所述技術方案提供一種氣動鉚接質量評價和驗證裝置，包括底座、頂鐵、夾緊螺栓、傳感器系統、鉚接仿真板、鉚釘、數據處理系統。

絲桿采用細牙單線螺紋連接，螺紋升角小于3.5°，以保證自鎖性能，同時絲桿與鉚接板和頂鐵相連，能夠通過順、逆時針轉動絲桿實現鉚接板的夾緊與放松。

頂鐵與鉚接板通過絲桿相接，同時與力傳感器通過螺紋連接，與加速度傳感器也通過螺紋連接固定。

所述傳感器系統包括一個三軸力學傳感器位于頂鐵的幾何中心，與頂鐵通過螺紋連接，用于直接檢測頂鐵傳遞的x、y、z三軸沖擊力。

傳感器系統包括四個加速度傳感器在以頂鐵幾何中心為圓心的圓周上均勻布置，分別位于三軸力傳感器的坐標軸上，通過螺紋連接方式進行定位。用于直接檢測頂鐵傳遞的z軸方向的沖擊力，以反應鉚接力出現偏斜角度的大小。

數據處理系統，所述傳感器系統包括四個加速度傳感器在以頂鐵幾何中心為圓心的圓周上均勻布置，分別位于三軸力傳感器的坐標軸上，通過螺紋連接方式進行定位。用于直接檢測頂鐵傳遞的z軸方向的沖擊力，以反應鉚接力出現偏斜角度的大小。

進一步地，所述數據處理系統，是由上位機、顯示器組成。上位機通過接收對應傳感器傳輸的實時信號，按照既定的程序進行處理和計算，最終給出鉚接力作用過程狀態，建立起失效和合格鉚接的基本模式，進而判定鉚接質量；針對鉚接中沖擊力反映的信息，給出誤操作分析和針對性改進指導。

以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。