CN111114198A - 飞机换轮并联三自由度集成抓手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机换轮并联三自由度集成抓手，连接板一侧与翻转支架铰接并能够通过翻转驱动件驱动相对翻转支架发生翻转，转动驱动件安装在连接板上并与转轴驱动连接，板框位于连接板的另一侧，板框装套在转轴上并通过转动驱动件驱动旋转，连杆和夹紧驱动件分别沿板框周向均匀间隔设置，连杆内端与板框可转动连接、外端安装有与板框垂直的夹臂，连杆分别与夹紧驱动件铰接并通过夹紧驱动件驱动相对板框发生转动，同步器包括转动板和转动连接杆，转动板可自由转动地装套在转轴上，转动连接杆内端沿周向均匀间隔地与转动板铰接、外端分别与连杆铰接。本发明能够提高飞机换轮的自动化程度和效率，有利于降低飞机混轮的劳动强度和危险性，可靠性强。

Description

飞机换轮并联三自由度集成抓手

技术领域

本发明属于机械抓手的技术领域，特别是涉及一种飞机换轮并联三自由度集成抓手。

背景技术

机轮是飞机着落系统的重要做成部分，肩负起上百吨飞机的起飞高速滑行和数百吨降落时的冲击载荷，所以在飞机的日常维护中就需要经常更换机轮。目前，对飞机轮胎进行更换时，由于飞机型号的原因，机轮的数量、大小不完全一致，以及飞机轮胎的侧面与地面的夹角不定，导致拆装飞机轮胎的过程比较麻烦。通常一个机轮至少需要至少两名工人抬下，这对维护人员来说更换机轮非常的耗时费力，这也是造成飞机飞行晚点的原因之一。目前，还没有很好的设备来解决这个问题，现有的方法不仅效率低，劳动强度大，同时还具有一定的危险性。

因此亟需研发一种效率高、减少劳动力以及降低危险性的换轮设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种飞机换轮并联三自由度集成抓手，提高飞机换轮的自动化程度和效率，有利于降低飞机混轮的劳动强度和危险性，可靠性强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种飞机换轮并联三自由度集成抓手，包括翻转支架、翻转驱动件、连接板、转动驱动件、板框、若干连杆、若干夹臂、若干夹紧驱动件、同步器和转轴，所述连接板一侧与翻转支架铰接并能够通过翻转驱动件驱动相对翻转支架发生翻转，所述转动驱动件安装在连接板上并与转轴驱动连接，所述板框位于连接板的另一侧，所述板框装套在转轴上并能够通过转动驱动件驱动旋转，所述若干连杆和若干夹紧驱动件分别沿板框周向均匀间隔设置，所述连杆内端与板框可转动连接、外端安装有与板框垂直的夹臂，所述连杆分别与夹紧驱动件铰接并能够通过夹紧驱动件驱动相对板框发生转动，所述同步器包括转动板和若干转动连接杆，所述转动板可自由转动地装套在转轴上，所述若干转动连接杆内端沿周向均匀间隔地与转动板铰接、外端分别与连杆铰接。

所述翻转支架包括两个连接脚和两个限位脚，所述两个连接脚分别与连接板的侧面铰接，所述两个限位脚相对连接板的侧面设有缓冲垫，所述翻转驱动件安装在翻转支架上并与连接板的侧面铰接。

所述转动驱动件安装在连接板相对翻转支架的一侧，所述转轴穿过连接板并通过联轴器与转动驱动件连接。

所述板框包括相对应的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板间隔固定安装在转轴上。

所述连杆一端设置于第一固定板与第二固定板之间并分别与第一固定板和第二固定板轴接。

所述第一固定板与第二固定板之间设有柱体，所述夹紧驱动件相对与连杆铰接的另一端可转动地装套在柱体上。

所述第一固定板和第二固定板呈相互对应的正三角形，三根连杆的一端分别设置于第一固定板和第二固定板的顶角处。

所述连杆呈弧形且若干连杆沿周向上排布的弧度方向相同。

所述转动板设置于连接板与板框之间。

所述夹臂上装套有橡胶套，所述夹臂相对连杆的另一端设有爪扣。

有益效果

本发明的抓手具有翻转功能，能够对抓手的抓取方向进行调整，保证抓手能够正对飞机轮胎，能够适应飞机轮胎的侧面与地面夹角不同的情况；本发明的抓手具有旋转功能，能够带动抓取的飞机轮胎转动，达到飞机安装或者拆卸的旋进和旋出效果；本发明的抓手具有同步抓紧功能，通过夹臂收缩对飞机轮胎进行抓紧，同步器的设置一方面能够保证夹臂工作的同步性，另一方面能够在部分夹紧驱动件工作出现障碍的情况下依然保证各夹臂的同步夹紧。因此，本发明能够提高飞机换轮的自动化程度，避免了人工换轮的高劳动强度和危险性，有利于提高飞机换轮的效率，且设备运行可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为本发明实施例的平面结构示意图。

图3为本发明实施例中框板、转轴和转动驱动件装配的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1和图2所示的一种飞机换轮并联三自由度集成抓手，包括翻转支架1、两个翻转驱动件2、连接板3、转动驱动件4、板框5、三根连杆6、三根夹臂7、三个夹紧驱动件8、同步器9和转轴10。

连接板3的一侧与翻转支架1铰接，并能够通过翻转驱动件2驱动相对翻转支架1发生翻转。连接板3的该侧面安装有四个铰接连接座，翻转支架1包括两个连接脚1-1和两个限位脚1-2，两个连接脚1-1分别与连接板3侧面近底部的两个铰接连接座铰接。两个限位脚1-2相对连接板3的侧面设有缓冲垫1-3，限位脚1-2能够对连接板3的翻转进行限位，缓冲垫1-3能够对连接板3的翻转进行缓冲。翻转驱动件2采用液压缸，分别安装在翻转支架1的两侧，两个翻转驱动件2的伸缩杆分别与连接板3侧面中部的两个铰接连接座铰接，通过液压缸伸缩，从而带动连接板3沿近底部的铰接点翻转。

转动驱动件4采用谐波动力头或者伺服电机，通过电机支架安装在连接板3相对翻转支架1的一侧。连接板3对应转动驱动件4的位置设有通孔，转轴10设置于通孔中并穿过连接板3，转轴10通过联轴器11与转动驱动件4连接，能够通过转动驱动件4带动旋转。

板框5位于连接板3的另一侧，板框5装套在转轴10上并能够通过转动驱动件4驱动旋转。如图3所示，板框5包括第一固定板5-1和第二固定板5-2，第一固定板5-1和第二固定板5-2均为正三角形，且相对应设置，第一固定板5-1和第二固定板5-2相互间隔地固定安装在转轴10上。

板框5的三个顶角处分别设有连杆6，连杆6呈弧形且三个连杆6沿周向上排布的弧度方向相同。连杆6一端设置于第一固定板5-1与第二固定板5-2之间，并分别与第一固定板5-1和第二固定板5-2的顶角位置轴接。夹紧驱动件8为液压缸，三个夹紧驱动件8沿板框5的周向均匀间隔120°设置。第一固定板5-1与第二固定板5-2之间设有柱体，夹紧驱动件8的缸体底端可转动地装套在柱体上。连杆6分别与夹紧驱动件8的伸缩杆铰接，能够通过夹紧驱动件8驱动相对板框5发生转动。

连杆6的外端分别安装有夹臂7，夹臂7的长度方向与板框5垂直，通过夹紧驱动件8伸缩驱动，带动三根夹臂7相对夹紧或打开。夹臂7上装套有橡胶套7-1，夹臂7相对连杆6的另一端设有爪扣7-2，能够在抓紧飞机轮胎时防止飞机轮胎发生打滑。

板框5与连接板3之间设有同步器9，同步器9包括转动板9-1和三根转动连接杆9-2。如图3所述，转动板9-1可自由转动地装套在转轴10上，且位于连接板3与板框5之间。三根转动连接杆9-2内端沿周向均匀间隔地与转动板9-1铰接，外端分别与连杆6铰接。同步器9的设置一方面能够保证夹臂7工作的同步性，另一方面能够在部分夹紧驱动件8工作出现障碍无法主动驱动的情况下，依然保证各夹臂7受同步器9的作用而同步夹紧。

使用该飞机换轮三自由度集成抓手拆卸机轮时，首先利用翻转驱动件2控制抓手翻转到和飞机机轮与地面的角度相同，即飞机机轮正对着抓手，将抓手推进使得飞机机轮完全在夹臂7内：通过夹紧驱动件8控制连杆6收缩，进而使得夹臂7扣紧机轮：随后转动驱动件4通过联轴器11带动转轴10转动，使得抓手转动，最终机轮被拆卸下来。如此，无需几名工作人员将机轮拆卸并抬下来，能够高效地进行飞机机轮的拆卸。

使用该飞机换轮三自由度集成抓手安装机轮时，首先通过夹紧驱动件8控制连杆6收缩，进而使得夹臂7扣紧机轮；然后利用翻转驱动件2控制抓手翻转到和飞机机轮与地面的原始角度相同，并通过动力装置将抓手推进，即将机轮安装到机轮轴上；随后转动驱动件4通过联轴器11带动转轴10转动，使得抓手转动，最终机轮被安装上。如此，无需几名工作人员将机轮抬起来对准位置后进行安装，能够高效地进行飞机机轮的安装。

Claims (10)

1.一种飞机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：包括翻转支架(1)、翻转驱动件(2)、连接板(3)、转动驱动件(4)、板框(5)、若干连杆(6)、若干夹臂(7)、若干夹紧驱动件(8)、同步器(9)和转轴(10)，所述连接板(3)一侧与翻转支架(1)铰接并能够通过翻转驱动件(2)驱动相对翻转支架(1)发生翻转，所述转动驱动件(4)安装在连接板(3)上并与转轴(10)驱动连接，所述板框(5)位于连接板(3)的另一侧，所述板框(5)装套在转轴(10)上并能够通过转动驱动件(4)驱动旋转，所述若干连杆(6)和若干夹紧驱动件(8)分别沿板框(5)周向均匀间隔设置，所述连杆(6)内端与板框(5)可转动连接、外端安装有与板框(5)垂直的夹臂(7)，所述连杆(6)分别与夹紧驱动件(8)铰接并能够通过夹紧驱动件(8)驱动相对板框(5)发生转动，所述同步器(9)包括转动板(9-1)和若干转动连接杆(9-2)，所述转动板(9-1)可自由转动地装套在转轴(10)上，所述若干转动连接杆(9-2)内端沿周向均匀间隔地与转动板(9-1)铰接、外端分别与连杆(6)铰接。

2.根据权利要求1所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述翻转支架(1)包括两个连接脚(1-1)和两个限位脚(1-2)，所述两个连接脚(1-1)分别与连接板(3)的侧面铰接，所述两个限位脚(1-2)相对连接板(3)的侧面设有缓冲垫(1-3)，所述翻转驱动件(2)安装在翻转支架(1)上并与连接板(3)的侧面铰接。

3.根据权利要求1所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述转动驱动件(4)安装在连接板(3)相对翻转支架(1)的一侧，所述转轴(10)穿过连接板(3)并通过联轴器(11)与转动驱动件(4)连接。

4.根据权利要求1所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述板框(5)包括相对应的第一固定板(5-1)和第二固定板(5-2)，所述第一固定板(5-1)和第二固定板(5-2)间隔固定安装在转轴(10)上。

5.根据权利要求4所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述连杆(6)一端设置于第一固定板(5-1)与第二固定板(5-2)之间并分别与第一固定板(5-1)和第二固定板(5-2)轴接。

6.根据权利要求4所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述第一固定板(5-1)与第二固定板(5-2)之间设有柱体，所述夹紧驱动件(8)相对与连杆(6)铰接的另一端可转动地装套在柱体上。

7.根据权利要求5所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述第一固定板(5-1)和第二固定板(5-2)呈相互对应的正三角形，三根连杆(6)的一端分别设置于第一固定板(5-1)和第二固定板(5-2)的顶角处。

8.根据权利要求1所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述连杆(6)呈弧形且若干连杆(6)沿周向上排布的弧度方向相同。

9.根据权利要求1所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述转动板(9-1)设置于连接板(3)与板框(5)之间。

10.根据权利要求1所述的一种机换轮并联三自由度集成抓手，其特征在于：所述夹臂(7)上装套有橡胶套(7-1)，所述夹臂(7)相对连杆(6)的另一端设有爪扣(7-2)。

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