第二次世界大战期间，铆工罗茜(Rosie the Riveter)不仅通过加入劳动大军激励美国妇女支持战争。她也让这个国家意识到手工铆接对于建立强大的军队和赢得二战的重要性。如今，像空客这样的制造商也同样意识到了半自动和全自动铆接技术对制造高质量产品和优化生产的重要性。

自1997年以来，空客一直在其位于英国布劳顿的装配厂为A320系列飞机制造机翼。面板是在使用低压电磁铆接(LVER)机器的车间中组装的。

每个工作单元由一台机器和两个翼板夹具组成。该设备由Electroimpact公司制造，在翼板的顶表面安装弹状铆钉、树桩式锁紧螺栓、轻型槽型(LGP)环和平头临时螺栓。该机器有独立的固定头用于机翼板的蒙皮和纵梁侧，在夹具中垂直定向。

在工艺开始时，紧固头用高达2000磅的力夹住面板组件，以防止组件分离和界面毛刺。然后，一个梭形工作台使用一个主轴钻铆钉孔，和一个铆钉是通过油管送至电磁铆钉机。

梭形工作台将铆钉插入孔中，并测量其凸出度。如果不正确，铆钉将被移除。如果正确，铆钉是由铆工形成，梭台铣铆钉头到适当的高度(冲洗到+0.002英寸)。最后，紧固头松开，机器移动到下一个紧固位置。

对空客和其他航空公司来说，LVER这样的机器是必不可少的。然而，非航空航天制造商不需要进行如此巨大的设备投资来享受半自动或全自动铆接的好处。无论是在炊具上安装抽芯铆钉，还是在家具组件上安装实心铆钉，组装人员有许多自动化过程的选择。

的两大

汽车和航空航天工业都是自动铆接技术的早期采用者。

全国铆钉和制造业公司总裁兼财务主任弗朗克弗兰Cyr表示，该公司在20世纪40年代初推出了一个半自动铆接机。这台机器长期以来一直被航空航天和汽车制造商使用。

“70多年来，它的基本运作没有太大变化，”Cyr说。操作员通过按下按钮或使用脚踏开关来装载组装部件并激活机器。铆接只需三分之一秒，工人就可以将成品移走。”

从20世纪40年代中期到60年代末，汽车行业使用的半自动铆接技术仍然很少，主要用于车门铰链和锁紧装置。随着20世纪70年代早期工厂里机器人的出现，生产率有所提高。但是，真正的成长阶段——包括全自动铆接的使用——开始于20世纪80年代中期。

大约30年后，汽车制造商依靠半或全自动铆接来组装座椅部件，制动蹄和衬里，门铰链和地板和罩闩锁。更复杂的产品包括传输载体，门和罩撞击器（将撞针连接到配合板上），扭矩转换器和球螺柱（将球螺柱连接到配合板）。

BalTec公司副总裁兼总经理查克·鲁普雷希特(Chuck Rupprecht)说:“上世纪90年代中期，汽车行业的巨大繁荣确实要求他们将铆接过程自动化。通常，像打火机这样简单部件的铆接都可以实现全自动。”更专业的组件，如座椅机制和锁紧机制的门是更具挑战性的全自动铆接。许多这些部件是在传送带或分度器上移动的，铆接是在一个工位上完成的，装配功能通常是在其他工位完成的。”

自动铆接技术在20世纪90年代初开始在航空航天工业中占有一席之地。从那以后，制造商在组装机身和机翼板时，越来越多地实现了铆接过程的自动化。

去年7月，波音为777的机身推出了自动化的钻孔和铆接过程。该公司预计该过程将逐渐切断汇编流量时间。在过去的几年里，空中客车有机器人在A330班车的每个翼上安装了超过3,000个盲铆钉。

转型的挑战

从手动到自动铆接的切换通常会对制造商提出几个挑战。根据Gage Bilt Inc.的销售总监据Kyle Lang的说法，最常见的两个是维持高足够高的生产水平，并且在装备的装配线上有足够的占地面积。公司还需要对设备投资回报率逼真。有时它可能需要几年，而不是几个月，因为机器为自己付出代价。

Rupprecht说:“当制造商从完全手动铆接转向全自动铆接时，零件的固定往往比实际的铆接更具挑战性。”在手工加工过程中，操作者夹紧零件，放置铆钉，甚至可能在成形前对铆钉或零件装配进行一点润滑。现在，完全自动化的系统必须完成所有这些流程步骤。”

本月晚些时候，BalTec计划为一家一级卡车传动部件供应商完成六站半自动铆接系统的安装。该组件是一个金属环，提高了燃料效率和易于更换。鲁普雷希特说，该系统取代了三个单操作手动工作站。

到目前为止，操作员在一个夹具中定位三个销钉，将元件安装在销钉上，然后启动一个气动压机将销钉推入预设的深度。然后，该组件被安装在一个分度器上，在一个径向铆钉(形成每个销钉)下分度三次，然后由操作员取出。

在新系统中，操作人员仍将在铆接前加载销和组件，并拆卸完成的组装。然而，BalTec已经自动化了所有与冲压和铆接相关的功能，并包括一个用于零件验证的视觉系统。循环时间约为45秒，该系统将运行两个8小时轮班，每周五天。

另一个挑战是从单铆钉机切换到安装多个铆钉以提高生产率的挑战。ECI Spidnomatic LLC总裁的Bob Wood表示，几年前成功地制造了一家停车杆的一级助地供应商。该公司采用三轴头部轨道铆接机在一部分上形成三个铆钉，而不是三个机器，每个机器都形成一个铆钉。木头表示，该公司已重装了另外两台机器，用于铆接其他零件。

在切换到自动铆接之前，需要仔细解决部分几何，强调Bryan Wright，Vie销售总统轨道表演。他说制造商需要问：自动加载和卸载的部分是多么容易？对于高批量操作，加载问题可能导致循环时间增加。

“在同一自动化机器上铆接不同类型的部件可能会导致质量问题，如果没有机制才能正确识别被铆接的部分，”克赖特。“防止问题的一种方法是在零件坐下的夹具上使用RFID标记系统。”

一系列的铆钉工

汽车和航空航天制造商并不是唯一受益于自动铆接的企业。医疗设备制造商也开始接受这项技术。

手术剪刀、钳子、植入物和内窥镜器械的制造商经常在无尘室全自动铆接系统中使用伺服版本的Orbitform动力头。这种动力头的特点是能够确定铆钉长度，并连续监测其相对于铆钉的位置，从而形成非常精确的铆钉头，直径可达0.75英寸。气动版本的动力头也是可用的。

伺服版本的M-500动力头在100 psi下提供的最大向下压力为10000磅，而气动版本在100 psi下提供的最大向下压力为4400磅。两种型号都有2.5英寸的最大冲程，可以在动力头上手动调整。

自动化系统的过程监控确保了铆接的一致性，即使铆钉的硬度不同——这种情况很常见，因为它们是由数百万个铆钉制造的。BalTec的HPP25过程控制器还提高了铆接和组装部件的成本效益。

Rupprecht表示，控制器在仅2毫米的形式工具行程后识别铆钉的开始，消除了在铆接过程中对压力或减速的需要。它提供39种铆接模式和六种控制参数：形成距离，铆接时间，铆接力，主轴距离，外部接触和铆钉头高度。所有铆接数据都显示为图形上的曲线，可以通过USB和以太网接口导出和导入。

伍德指出，有时自动轨道铆接用于形成大直径铆钉或管状零件。这些应用需要一个专业的三辊头组装来形成一个部分，而不是一个削头。

自2012年以来，一家一级供应商使用ECI定制的轨道铆接系统来形成管状部件。半自动系统的辊头组件形成管的内径，然后形成管的外径。另一个过程是将一个塑料夹子插入试管。夹子有两根电线，连接到安全带张力点火器。

以前，客户卷形成的管的外径与塑料连接器已经折断在适当的地方。这一过程是不可重复的，经常压碎夹，并改变管的最终形式，导致它超出公差。

在Gage Bilt公司提供的众多工具中，有GB8000，这是一个用于商业和航空航天制造商的自动化装置，用于进给和安装各种结构和非结构抽芯铆钉。内联和手枪握式模型是可用的，并设有碗给料机，可容纳200至300个铆钉。低维护机器是根据正在安装的抽芯铆钉的规格编写的。

2013年底，一家太阳能电池板制造商安装了两个定制gb8000，以加快其面板框架的生产。根据操作人员的性能，每3 - 5秒安装一个0.25英寸的高强度结构盲铆钉。朗说，制造商的生产周期缩短了一半。

一个梯子制造商也受益于自动铆接。美国国家铆钉公司(National rivevet)最近推出了一款定制的四头液压铆接机，可以同时铆接四颗直径为0.1875英寸的铆钉。Cyr说，它还确保了一致和准确的零件生产。

国家铆钉改进其最大和最强大的铆钉机，3160型，包括四个料斗，给料机构，砧和驱动器。该机器还具有一个定制的手臂，以适应不同寻常的形状的梯子的铝横档。

“通过一次性安装四个铆钉，客户可以以更低的成本获得更美观、更高质量的产品，”国家铆钉公司机器部门经理凯文·克拉珀里奇(Kevin Klapperich)说。“为什么不喜欢呢?”