本发明属于铆接装配的，具体涉及一种人机协同飞机部件装配铆接装置。
背景技术：
1、随着飞机装配技术的发展，对飞机装配连接质量要求日益增高。而飞机部件装配连接的形式主要包括螺栓连接、铆接、胶接等。其中，铆接装配在飞机装配中占据着极大比重。其原因在于其在诸多方面具备较强优势，主要表现在以下方面：(1)铆接质量检查方便；(2)产生的故障容易排除；(3)铆接的强度高；(4)能够适应各种不同材料之间的连接。
2、普通铆接方式主要有两种：压铆和锤铆。压铆的主要优点为操作方便，单人即可完成，且铆接质量易于控制，但是压铆仅适用于小型零件组合或者开敞性较好的场景，其应用范围较为局限；锤铆应用范围更广泛，是飞机装配中常用的铆接方式，占据95％以上。锤铆需由2人配合进行，1人持铆枪在a角作业，另外1人持顶铁在b角作业。锤铆又分为正铆和反铆两种形式，正铆是指a角工作人员控制铆枪直接作用于铆钉杆，b角工作人员持顶铁顶住铆钉盖，a角工作人员控制铆枪工作使铆钉直接成型，完成铆接，此方式铆接质量较好，但应用范围很局限；反铆是指a角工作人员控制铆枪作用于铆钉盖/头，b角工作人员持顶铁顶住铆钉杆，使铆钉镦粗成型，此方式占据锤铆的98％以上，但铆接质量完全由操作者的经验和配合默契把控，易出现铆接故障。
3、锤铆是由铆枪中的压缩空气推动铆枪芯杆，使芯杆冲击铆卡，将应力波通过铆卡传递到铆钉上，利用应力波使之成型。当芯杆冲击铆卡时，铆卡与铆钉接触面间会产生很大噪音，经仪器测量，反铆的噪音大于85db，在此噪声环境下，操作人员必须佩戴噪音防护器，如隔音耳塞或耳罩。因此，在锤铆作业中，a角工作人员与b角工作人员之间通过说话进行信息沟通存在极大阻碍。且在特殊铆接环境下，a角与b角之间的视线受到零件阻挡，进一步导致a角与b角之间的工作人员无法进行顺利有效的沟通，这就导致a角与b角之间的工作人员的准备工作错开，如a角工作人员准备就绪但b角工作人员未准备就绪的情况，这就会导致出现空铆、错铆等情况，严重影响装配件的连接质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种人机协同飞机部件装配铆接装置及其铆接方法，能够在铆接过程中实现铆接零件两侧的工作人员的实时信息交互，同时在铆接过程中根据铆枪以及顶铁的准备就绪情况对铆枪进行供气或排气，在保证铆接效率的同时避免空铆、错铆情况的发生。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、一种人机协同飞机部件装配铆接装置，包括铆枪与顶铁，还包括plc控制模块、信号交互装置、供排气装置，所述信号交互装置包括对应铆枪设置的的铆枪信号部与对应顶铁设置的顶铁信号部，所述铆枪信号部用于将铆枪的准备就绪信号通过plc控制模块发送至顶铁信号部，所述顶铁信号部用于将顶铁的准备就绪信号通过plc控制模块发送至供排气装置，所述供排气装置根据顶铁的准备就绪信号向铆枪供气或对铆枪进行排气。
4、为了更好地实现本发明，进一步的，所述铆枪信号部包括铆枪指示灯、铆枪端点动信号按钮；所述顶铁信号部包括顶铁指示灯、顶铁端点动信号按钮；所述铆枪端点动信号按钮向plc控制模块发送铆枪就绪信号，所述plc控制模块根据铆枪就绪信号控制铆枪指示灯与顶铁指示灯同时亮起；所述顶铁端点动信号按钮向plc控制模块发送顶铁就绪信号或顶铁未就绪信号，所述plc控制模块根据顶铁就绪信号控制供排气装置向铆枪供气，所述plc控制模块根据顶铁未就绪信号控制供排气装置对铆枪排气。
5、为了更好地实现本发明，进一步的，所述顶铁信号部还包括顶铁端脱位信号按钮，所述顶铁端脱位信号按钮用于切断顶铁端点动信号按钮与plc控制模块的连接，并向plc控制模块发送铆接完成信号，所述plc控制模块根据铆接完成信号控制括铆枪指示灯与顶铁指示灯同时熄灭。
6、为了更好地实现本发明，进一步的，所述供排气装置包括分别与铆枪连接的第一通路与第二通路，所述第一通路包括依次连接的进气管组、二位三通电磁阀的p通路、供气管组，所述供气管组与铆枪连接；所述第二通路包括依次连接的真空发生器与排气管组，所述真空发生器与二位三通电磁阀的r通路连接，所述排气管组与供气管组的一侧连接；所述plc控制模块用于控制二位三通电磁阀在p通路与r通路之间切换。
7、为了更好地实现本发明，进一步的，所述plc控制模块包括plc控制器、电磁继电器、空气开关，所述plc控制器根据顶铁的准备就绪信号控制电磁继电器的通断，所述电磁继电器通过通断控制二位三通电磁阀在p通路与r通路之间切换，所述空气开关用于保护电磁继电器。
8、为了更好地实现本发明，进一步的，还包括智能铆接控制模块，所述智能铆接控制模块用于输出铆接参数，根据铆接参数通过plc控制模块控制供排气装置对铆枪的供气时间。
9、为了更好地实现本发明，进一步的，所述铆枪信号部与plc控制模块有线连接或无线连接，所述顶铁信号部与plc控制模块有线连接或无线连接。
10、一种人机协同飞机部件装配铆接方法，基于上述人机协同飞机部件装配铆接装置实现，包括以下步骤：
11、步骤1、将铆钉安装至铆枪上并移动铆枪就位，按下信号交互装置中的铆枪端点动信号按钮向plc控制模块发送铆枪就绪信号，通过plc控制模块控制铆枪指示灯与顶铁指示灯同时亮起；
12、步骤2、移动顶铁就位，按下顶铁端点动信号按钮向plc控制模块发送顶铁就绪信号，plc控制模块根据顶铁就绪信号控制供排气装置中的第一通路开启而第二通路关闭，通过第一通路向铆枪供气；
13、步骤3、松开顶铁端点动信号按钮向plc控制模块发送顶铁未就绪信号，plc控制模块根据顶铁就绪信号控制供排气装置中的第二通路开启而第一通路关闭，通过第二通路对铆枪排气；
14、步骤4、检查铆接质量情况，若铆接质量未达标，则重复步骤进行重新铆接；若铆接质量达标，则按下顶铁端脱位信号按钮向plc控制模块发送铆接完成信号，同时切断顶铁端点动信号按钮与plc控制模块的连接，plc控制模块控制括铆枪指示灯与顶铁指示灯同时熄灭。
15、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
16、本发明能够极大降低铆接工作环境的噪音、视线受阻等因素为铆接工作中a角与b角工作人员的信息交互带来的不利影响，使得在各种工况以及面对各种规格的铆接工件，a角与b角的工作人员均能通过信息交互装置进行有效的准备情况沟通以及铆接情况沟通，进而避免a角与b角准备工作不同步而造成空铆、错铆的情况发生，在保证了铆接效率的情况下，进一步保证了工件铆接质量；同时本发明在铆接过程中通过plc控制模块根据交互的信息，在a角与b角均准备就绪的情况下控制供排气装置对铆枪进行供气进行铆接作业，在a角或b角准备未就绪的情况下控制供排气装置对铆枪进行排气以及时停止铆接作业，进一步避免了空铆、错铆的情况发生。
1.一种人机协同飞机部件装配铆接装置，包括铆枪与顶铁，其特征在于，还包括plc控制模块(1)、信号交互装置(2)、供排气装置(3)，所述信号交互装置(2)包括对应铆枪设置的的铆枪信号部与对应顶铁设置的顶铁信号部，所述铆枪信号部用于将铆枪的准备就绪信号通过plc控制模块(1)发送至顶铁信号部，所述顶铁信号部用于将顶铁的准备就绪信号通过plc控制模块(1)发送至供排气装置(3)，所述供排气装置(3)根据顶铁的准备就绪信号向铆枪供气或对铆枪进行排气。
2.根据权利要求1所述的一种人机协同飞机部件装配铆接装置，其特征在于，所述铆枪信号部包括铆枪指示灯(21)、铆枪端点动信号按钮(22)；所述顶铁信号部包括顶铁指示灯(23)、顶铁端点动信号按钮(24)；所述铆枪端点动信号按钮(22)向plc控制模块(1)发送铆枪就绪信号，所述plc控制模块(1)根据铆枪就绪信号控制铆枪指示灯(21)与顶铁指示灯(23)同时亮起；所述顶铁端点动信号按钮(24)向plc控制模块(1)发送顶铁就绪信号或顶铁未就绪信号，所述plc控制模块(1)根据顶铁就绪信号控制供排气装置(3)向铆枪供气，所述plc控制模块(1)根据顶铁未就绪信号控制供排气装置(3)对铆枪排气。
3.根据权利要求1所述的一种人机协同飞机部件装配铆接装置，其特征在于，所述顶铁信号部还包括顶铁端脱位信号按钮(25)，所述顶铁端脱位信号按钮(25)用于切断顶铁端点动信号按钮(24)与plc控制模块(1)的连接，并向plc控制模块(1)发送铆接完成信号，所述plc控制模块(1)根据铆接完成信号控制括铆枪指示灯(21)与顶铁指示灯(23)同时熄灭。
4.根据权利要求1所述的一种人机协同飞机部件装配铆接装置，其特征在于，所述供排气装置(3)包括分别与铆枪连接的第一通路与第二通路，所述第一通路包括依次连接的进气管组(33)、二位三通电磁阀(32)的p通路、供气管组(34)，所述供气管组(34)与铆枪连接；所述第二通路包括依次连接的真空发生器(31)与排气管组(35)，所述真空发生器(31)与二位三通电磁阀(32)的r通路连接，所述排气管组(35)与供气管组(34)的一侧连接；所述plc控制模块(1)用于控制二位三通电磁阀(32)在p通路与r通路之间切换。
5.根据权利要求1所述的一种人机协同飞机部件装配铆接装置，其特征在于，所述plc控制模块(1)包括plc控制器(11)、电磁继电器(12)、空气开关(13)，所述plc控制器根据顶铁的准备就绪信号控制电磁继电器(12)的通断，所述电磁继电器(12)通过通断控制二位三通电磁阀(32)在p通路与r通路之间切换，所述空气开关(13)用于保护电磁继电器(12)。
6.根据权利要求1所述的一种人机协同飞机部件装配铆接装置，其特征在于，还包括智能铆接控制模块(4)，所述智能铆接控制模块(4)用于输出铆接参数，并根据铆接参数通过plc控制模块(1)控制供排气装置(3)对铆枪的供气时间。
7.根据权利要求1所述的一种人机协同飞机部件装配铆接装置，其特征在于，所述铆枪信号部与plc控制模块(1)有线连接或无线连接，所述顶铁信号部与plc控制模块(1)有线连接或无线连接。
8.一种人机协同飞机部件装配铆接方法，基于权利要求1-7任一项所述的人机协同飞机部件装配铆接装置实现，其特征在于，包括以下步骤：
