CN113428809B - 航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,包括全电动升降行走车、二维微调机构、轴旋转机构、姿态可调节夹持机构和液压系统,二维微调机构通过X‑Y机座安装在全电动升降行走车上,轴旋转机构安装在二维微调机构上,姿态可调节夹持机构安装在轴旋转机构的输出端,全电动升降行走车带动二维微调机构行走及沿Z轴方向升降,二维微调机构实现X轴和Y轴位移调节,轴旋转机构带动姿态可调夹持机构空间360°转动,姿态可调节夹持机构水平抓取或垂直抓取异形构件,液压系统带动姿态可调节夹持机构的动作。本发明可极大节约人力资源,实现不受场地限制自行走式、多角度抓取,根据需求自由调整姿态转运,无需设置外部动力源。
Description
技术领域
本发明属于航空机械装备领域,尤其是涉及一种航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置。
背景技术
随着科学技术的迅猛发展,生产水平的不断提高,人们对劳动强度和工作环境的要求也越来越高,石油化工、食品、军工机械等行业对搬运质量和效率的要求也越来越高,然而效率低下的人工搬运阻碍了这些行业产量的提高,已不能满足生产的需要,从而促进了企业向现代化改造。目前国内全自动搬运设备多数为进口产品,国产设备生产厂家相对较少,搬运机器人技术不是很成熟,我国人工搬运的低效率与产量的日益提高之间的矛盾日益突出,因此,对搬运设备的研究具有重大的经济意义和现实意义。
航空飞机起落架异型结构件具有一些显著的特征,主要体现在以下方面:类型繁多、结构复杂、产品多样、趋于整体化;而且航空零件同时还趋于薄壁化、轻量化、大型化,对航空零件的维修要求越来越高。在航空零件传装和实验过程中,确保精密零件的安全可靠性,预防变形极为关键。受限于工序场地较多,工位工况多变,定位方式复杂等诸多情况,目前零件的抓取和转运主要靠人工搬运,而由于人为不确定因素,抓取转运时经常造成起落架异型结构件的损伤和损坏,加之在装配、维修、实验时需要多人协作作业,造成工作人员劳动损伤,甚至造成人员伤亡,人力资源极大浪费和成本的急剧增加,飞机起落架缺少专用传装设备,没有一种合适的方式方法,能够在保证高可靠性的前提下,实现此类异形构件的定位、传装。
以飞机前、主起落架维修为例:首先飞机起落架进厂后需要人工从转运货架,根据需求搬运放至拆解平台上或拆解平台凹口虎钳内进行拆解,拆解后将零部件运送至各工位进行维修保养,较大较重零部件需要人工旋转合适姿态进行输送搬运。维修保养后零部件经过多道工序进行组装及实验,维修工序繁多,工位距离较远,穿梭多道通道,地形复杂,并不适宜设置外部动力源,这是我国多数维修厂家现状。待零部件实验完毕需将零部件集中组装工位,进行组装,复杂结构件在组装过程中需要多次变换角度及工步进行精密组装,组装后起落架需进行多道综合实验已验证产品符合使用要求,起落架运送至各实验室各类试验机多角度精准定位,期间都需要人工转运定位,工作人员劳动强度大,需要多人协同作业,对于较大较重部件,极容易造成人员劳动损伤,不可避免的造成经济损失,甚至会造成人员伤亡。而由于在人为操作过程中的不确定因素飞机起落架在装配、实验时定位存在操作时间不等,从而延长了定位时长,降低了工作效率。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,可以极大节约人力资源,将多人的协同作业最大限度可以由一人操作完成,大大降低劳动强度,避免劳动损伤,精简人员,节约成本,无需设置外部动力源;实现自行走式、多角度抓取转运,不受场地环境限制。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,包括全电动升降行走车、二维微调机构、轴旋转机构、姿态可调节夹持机构和液压系统,所述的二维微调机构通过X-Y机座安装在全电动升降行走车上,所述的轴旋转机构安装在二维微调机构上,所述的姿态可调节夹持机构安装在轴旋转机构的输出端,所述的全电动升降行走车带动二维微调机构行走及沿Z轴方向升降,二维微调机构实现X轴方向位移调节和Y轴方向位移调节,轴旋转机构带动姿态可调夹持机构空间360°转动,所述的姿态可调节夹持机构水平抓取或垂直抓取异形构件,液压系统带动所述的姿态可调节夹持机构的动作,所述液压系统安装在全电动升降行走车上。
进一步的,所述全电动升降行走车包括全电动行走车和升降机构,所述升降机构安装在全电动行走车上,所述升降机构包括升降液压缸和升降托盘,在升降液压缸的活塞杆上安装升降托盘,所述二维微调机构安装在升降托盘上,升降液压缸的活塞杆伸出或回收,从而带动升降托盘升降。
进一步的,所述二维微调机构包括X轴手动调节机构和Y轴手动调节机构,所述X轴手动调节机构包括第一手轮、第一支座组件、X向丝杠、X向螺母、X向线性滑轨、X向滑块和X轴平板,所述X-Y机座与升降托盘固定连接,在X-Y机座上设置两根平行布置的X向线性滑轨,所述X向丝杠设置在两根X向线性滑轨之间,在X向丝杠的端部设置第一手轮,在X向丝杠上配合X向螺母,所述X向丝杠通过第一支座组件安装在X-Y机座上,在每个X向线性滑轨上配合两个X向滑块,所述X轴平板固定在X向螺母和四个X向滑块上;
所述Y轴手动调节机构包括第二手轮、第二支座组件、Y向丝杠、Y向螺母、Y向线性滑轨、Y向滑块和Y轴平板,所述Y向线性滑轨设置两根,且平行固定在X轴平板上,所述Y向丝杠设置在两根Y向线性滑轨之间,在Y向丝杠的端部设置第二手轮,在Y向丝杠上配合Y向螺母,所述Y向丝杠通过第二支座组件安装在X轴平板上,在每个Y向线性滑轨上配合两个Y向滑块,所述Y轴平板固定在Y向螺母和四个Y向滑块上,Y向滑块与Y轴平板之间设有Y轴垫块;所述轴旋转机构安装在Y轴平板上。
进一步的,所述轴旋转机构包括电机、轴承座、电机安装座、旋转轴和锁紧组件,所述轴承座设置两个,两个轴承座平行安装在Y轴平板上,所述电机安装座安装在Y轴平板上,所述电机安装在电机安装座上,电机的电机轴端部设有主动轮,旋转轴的输出端由其中一个轴承座支撑,输入端穿过另一轴承安装座连接从动轮,所述主动轮与从动轮啮合,所述电机轴带动主动轮旋转,主动轮带动从动轮旋转,从而带动旋转轴转动,所述锁紧组件设置在从动轮的一侧,且安装在电机安装座上,所述锁紧组件锁定从动轮进而使旋转轴定位在所需角度。
进一步的,所述锁紧组件包括锁销座、锁销拉环、锁销和压缩弹簧,所述锁销座固定在电机安装座的侧面,锁销的一端穿过锁销座与从动轮的相邻两轮齿的间隙处配合,锁销的另一端设置锁销拉环,在锁销座与锁销的一端之间套设压缩弹簧,当主动轮带动从动轮转动到所需角度时,锁销的一端在压缩弹簧的作用下卡在从动轮的轮齿间隙处,从而限制从动轮的转动,当需要解锁时,手动拉锁销拉环,压缩弹簧被进一步压缩,锁销的一端远离从动轮,从而解除对从动轮的限位。
进一步的,所述姿态可调节夹持机构通过连接组件安装在轴旋转机构的输出端,所述连接组件包括连接板、夹爪安装臂和夹爪安装横梁,旋转轴的输出端与所述连接板的其中一侧面通过法兰盘固定连接,所述的夹爪安装臂设置两个,且对称安装在连接板的另一侧面上,两个夹爪安装臂等高布置,所述夹爪安装横梁安装在两个夹爪安装臂上,所述姿态可调节夹持机构安装在两个夹爪安装臂及夹爪安装横梁上。
进一步的,所述姿态可调节夹持机构包括夹爪座、夹持板、夹爪转轴、齿条导杆、滑动导杆、夹爪齿轮、夹紧液压缸、夹爪、垂直夹持固定板和水平夹持固定板,所述垂直夹持固定板和水平夹持固定板分别固定连接在夹爪座的两侧,垂直夹持固定板是夹爪调整为垂直夹取时与夹爪安装横梁连接的固定连接件,水平夹持固定板是夹爪调整为水平夹取时与夹爪安装横梁连接的固定连接件;夹爪座设置在两个夹爪安装臂之间,在夹爪座的两侧各通过一个夹爪转轴与相邻侧的夹爪安装臂转动连接,夹爪转轴与夹爪安装臂上的孔配合,旋转±90°实现夹爪垂直或水平抓取;
所述夹持板设置两块,分别设置在夹爪座的左右两侧,在每个夹持板上固设一个夹爪,两个夹爪设置在夹爪座的下方,所述齿条导杆平行设置两个,且均穿过夹爪座设置,每个齿条导杆的一端为自由端,另一端分别与各自侧的夹持板连接,两个齿条导杆同时与位于两个齿条导杆之间的且设置在夹爪座内部的夹爪齿轮啮合,两个齿条导杆同步反向移动;
在夹爪座下部左右两侧各安装两个第二无油润滑衬套,在位于前侧的两个第二无油润滑衬套内以及位于后侧的两个第二无油润滑衬套内分别设有一根滑动导杆,两根滑动导杆前后等高布置,每根滑动导杆的一端为自由端,另一端与各自侧的夹持板连接,所述夹紧液压缸安装在夹爪座的底部,且夹紧液压缸的液压杆与其中一个夹持板连接,夹紧液压缸带动液压杆伸缩,带动其中一个夹持板运动,从而带动与其中一个夹持板连接的夹爪做开合动作,带动与其中一个夹持板上的齿条导杆移动,齿条导杆移动带动夹爪齿轮旋转,通过夹爪齿轮带动另一齿条导杆反方向运动,从而带动另一个夹爪同步运动,实现两夹爪的开合抓取。
进一步的,两个夹爪结构相同,均为V型夹爪,每个夹爪分别通过一个夹爪垫板与相应侧的夹爪板固定连接,在V型夹爪的夹持区域设有夹爪橡胶垫,夹爪垫板的材质是MC尼龙,夹爪橡胶垫的材质是丁腈橡胶。
进一步的,每个液压缸上分别通过一油压接头与全电动升降行走车上的液压系统连接,液压系统为液压缸提供动力。
进一步的,在夹爪座内部两侧设有与两个齿条导杆配合的第一无油润滑衬套,在夹爪座上对应夹爪齿轮位置处设有齿轮盖板,在齿轮盖板上设有添加润滑脂用的油杯。
相对于现有技术,本发明所述的航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置具有以下优势:
本申请的设备不受外部动力源限制的自行走形式全由全电动行走车来实现;设备的垂直升降功能是由升降机构通过全电动车自带液压系统来实现;X轴手动调节机构通过X-Y机座与升降机构相连接,Y轴手动调节机构置于X轴手动调节机构上方,通过X轴平板定位连接;Y轴手动调节机构通过Y轴平板与轴旋转机构相定位连接,旋转轴通过齿轮啮合得到电机传动扭矩达到360°自由旋转动力,并可任意角度停止定位;姿态可调节夹持机构通过连接板与轴旋转机构定位连接,而姿态可调节夹持机构夹爪的开合及夹取力是通过全电动行走车自带液压系统提供。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置的结构示意图;
图2为二维微调机构的结构示意图;
图3为轴旋转机构的结构示意图;
图4为姿态可调节夹持机构与连接组件安装示意图;
图5为姿态可调节夹持机构(垂直夹取时)的第一角度的结构示意图;
图6为姿态可调节夹持机构(垂直夹取时)的第二角度的结构示意图;
图7为姿态可调节夹持机构(垂直夹取时)的第三角度的结构示意图;
图8为本申请的夹持机构水平夹取的结构示意图。
附图标记说明:
A-姿态可调节夹持机构;B-X轴手动调节机构;C-Y轴手动调节机构;D-轴旋转机构;E-全电动行走升降车,F-液压系统;
1-X-Y机座,2-第一手轮,3-升降托盘,4-第一支座组件,5-X向丝杠,6-X向线性滑轨,7-X向滑块,8-第二手轮,9-第二支座组件,10-X轴平板,11-Y向丝杠,12-Y向螺母,13-Y向线性滑轨,14-Y向滑块,15-Y轴垫块,16-Y轴平板,17-轴承座,18-电机安装座,19-锁销座,20-锁销拉环,21-锁销,22-压缩弹簧,23-从动轮,24-第一压板,25-主动轮,26-第二压板,27-齿轮护罩,28-电机,30-旋转轴,31-连接板,32-夹爪安装臂,33-夹持板,34-垂直夹持固定板,35-螺栓,36-夹爪安装横梁,37-夹爪座,38-齿轮盖板,39-夹爪转轴,40-水平夹持固定板,41-夹爪齿轮,42-第一无油润滑衬套,43-齿条导杆,44-第二无油润滑衬套,45-夹爪垫板,46-夹爪橡胶垫,47-V型夹爪,48-滑动导杆,49-液压杆,50-油压接头,51-夹紧液压缸,52-油缸连接键。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-图8所示,航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,包括全电动升降行走车E、二维微调机构、轴旋转机构D、姿态可调节夹持机构A和液压系统F,所述的二维微调机构通过X-Y机座1安装在全电动升降行走车E上,所述的轴旋转机构D安装在二维微调机构上,所述的姿态可调节夹持机构A安装在轴旋转机构D的输出端,所述的全电动升降行走车E带动二维微调机构行走及沿Z轴方向升降,二维微调机构实现X轴方向位移调节和Y轴方向位移调节,轴旋转机构D带动姿态可调夹持机构A空间360°转动,所述的姿态可调节夹持机构A水平抓取或垂直抓取异形构件,液压系统F带动所述的姿态可调节夹持机构A的动作,所述液压系统F安装在全电动升降行走车E上。
全电动升降行走车E包括全电动行走车和升降机构,所述升降机构安装在全电动行走车上,所述升降机构包括升降液压缸和升降托盘3,在升降液压缸的活塞杆上安装升降托盘3,所述二维微调机构安装在升降托盘3上,升降液压缸的活塞杆伸出或回收,从而带动升降托盘3升降。
二维微调机构包括X轴手动调节机构B和Y轴手动调节机构C,所述X轴手动调节机构B包括第一手轮2、第一支座组件4、X向丝杠5、X向螺母、X向线性滑轨6、X向滑块7和X轴平板10,所述X-Y机座1与升降托盘3固定连接,在X-Y机座1上设置两根平行布置的X向线性滑轨6,所述X向丝杠5设置在两根X向线性滑轨6之间,在X向丝杠5的端部设置第一手轮2,在X向丝杠5上配合X向螺母,所述X向丝杠5通过第一支座组件4安装在X-Y机座1上,在每个X向线性滑轨6上配合两个X向滑块7,所述X轴平板10固定在X向螺母和四个X向滑块7上;
所述Y轴手动调节机构C包括第二手轮8、第二支座组件9、Y向丝杠11、Y向螺母12、Y向线性滑轨13、Y向滑块14和Y轴平板16,所述Y向线性滑轨13设置两根,且平行固定在X轴平板10上,所述Y向丝杠11设置在两根Y向线性滑轨13之间,在Y向丝杠11的端部设置第二手轮8,在Y向丝杠11上配合Y向螺母12,所述Y向丝杠11通过第二支座组件9安装在X轴平板10上,在每个Y向线性滑轨13上配合两个Y向滑块14,所述Y轴平板16固定在Y向螺母12和四个Y向滑块14上,Y向滑块14与Y轴平板16之间设有Y轴垫块15;所述轴旋转机构D安装在Y轴平板16上。
轴旋转机构D包括电机28、轴承座17、电机安装座18、旋转轴30和锁紧组件,所述轴承座17设置两个,两个轴承座17平行安装在Y轴平板16上,所述电机安装座18安装在Y轴平板16上,所述电机28安装在电机安装座18上,电机28的电机轴端部设有主动轮25,旋转轴30的输出端由其中一个轴承座支撑,输入端穿过另一轴承安装座连接从动轮23,所述主动轮25与从动轮23啮合,所述电机轴带动主动轮25旋转,主动轮25带动从动轮23旋转,从而带动旋转轴30转动,所述锁紧组件设置在从动轮23的一侧,且安装在电机安装座18上,所述锁紧组件锁定从动轮23进而使旋转轴30定位在所需角度。电机主轴端以及旋转轴端分别设置第二压板26及第一压板24压紧相应的齿轮。
锁紧组件包括锁销座19、锁销拉环20、锁销21和压缩弹簧22,所述锁销座19固定在电机安装座18的侧面,锁销21的一端穿过锁销座19与从动轮23的相邻两轮齿的间隙处配合,锁销21的另一端设置锁销拉环20,在锁销座19与锁销21的一端之间套设压缩弹簧22,当主动轮25带动从动轮23转动到所需角度时,锁销21的一端在压缩弹簧22的作用下卡在从动轮23的轮齿间隙处,从而限制从动轮23的转动,当需要解锁时,手动拉锁销21拉环,压缩弹簧22被进一步压缩,锁销21的一端远离从动轮23,从而解除对从动轮23的限位。锁销21用来锁住从动轮23,以使旋转轴30在旋转到所需固定角度后确保在此角度位置不变,锁销21通过锁销拉环20及压缩弹簧22来实现解锁和锁紧,在齿轮外设有齿轮护罩27。
姿态可调节夹持机构A通过连接组件安装在轴旋转机构D的输出端,所述连接组件包括连接板31、夹爪安装臂32和夹爪安装横梁36,旋转轴30的输出端与所述连接板31的其中一侧面通过法兰盘固定连接,所述的夹爪安装臂32设置两个,且对称安装在连接板31的另一侧面上,两个夹爪安装臂32等高布置,所述夹爪安装横梁36安装在两个夹爪安装臂32上,所述姿态可调节夹持机构A安装在两个夹爪安装臂32和夹爪安装横梁36上。
姿态可调节夹持机构A包括夹爪座37、夹持板33、夹爪转轴39、齿条导杆43、滑动导杆48、夹爪齿轮41、夹紧液压缸51、夹爪、垂直夹持固定板34和水平夹持固定板40,所述垂直夹持固定板34和水平夹持固定板40分别固定连接在夹爪座37的两侧,垂直夹持固定板34是夹爪调整为垂直夹取时与夹爪安装横梁36连接的固定连接件,水平夹持固定板40是夹爪调整为水平夹取时与夹爪安装横梁36连接的固定连接件;夹爪座37设置在两个夹爪安装臂32之间,在夹爪座37的两侧各通过一个夹爪转轴39与相邻侧的夹爪安装臂转动连接,夹爪转轴39与夹爪安装臂上的孔配合,旋转±90°实现夹爪垂直或水平抓取;夹爪安装横梁36上设有用以夹爪机构调整角度后固定的螺栓35;
所述夹持板33设置两块,分别设置在夹爪座37的左右两侧,在每个夹持板上固设一个夹爪,两个夹爪设置在夹爪座37的下方,所述齿条导杆43平行设置两个,且均穿过夹爪座37设置,每个齿条导杆43的一端为自由端,另一端分别与各自侧的夹持板连接,两个齿条导杆43同时与位于两个齿条导杆之间的且设置在夹爪座37内部的夹爪齿轮41啮合,两个齿条导杆同步反向移动;
在夹爪座37下部左右两侧各安装两个第二无油润滑衬套44,在位于前侧的两个第二无油润滑衬套44内以及位于后侧的两个第二无油润滑衬套内分别设有一根滑动导杆48,两根滑动导杆前后等高布置,每根滑动导杆48的一端为自由端,另一端与各自侧的夹持板33连接,所述夹紧液压缸51安装在夹爪座37的底部,夹紧液压缸51通过油缸连接键52定位连接,且夹紧液压缸51的液压杆与其中一个夹持板连接,夹紧液压缸51带动液压杆伸缩,带动其中一个夹持板运动,从而带动与其中一个夹持板连接的夹爪做开合动作,带动与其中一个夹持板上的齿条导杆移动,齿条导杆移动带动夹爪齿轮41旋转,通过夹爪齿轮41带动另一齿条导杆反方向运动,从而带动另一个夹爪同步运动,实现两夹爪的开合抓取。
两个夹爪结构相同,均为V型夹爪47,每个夹爪分别通过一个夹爪垫板45与相应侧的夹爪板固定连接,在V型夹爪47的夹持区域设有夹爪橡胶垫46,夹爪垫板45的材质是MC尼龙,夹爪橡胶垫46的材质是丁腈橡胶。
每个液压缸上分别通过一油压接头50与全电动升降行走车E上的液压系统F连接,液压系统F为液压缸提供动力。
在夹爪座37内部两侧设有与两个齿条导杆43配合的第一无油润滑衬套42,在夹爪座37上对应夹爪齿轮41位置处设有齿轮盖板38,在齿轮盖板38上设有添加润滑脂用的油杯。
本申请对不同类型的异形构件的结构、材质特点进行分析,根据运行工况条件不同,选择路线实现自式行走、多角度抓取转运,不受场地环境限制,实现产品升级与功能拓展。平台具有微调对准功能,运行安全平稳、可靠性高,实现零件与各工位准确衔接,多工位精确定位,适用于结构复杂、精度要求较高的异形构件精准抓取及定位。本发明根据实际情况设置以下参数以确保此大类飞机起落架异性构件能够多自由度抓取传送:
最大载荷:≤200kg;
行走速度:0-5km/h;
升降速度:0-100mm/s;
整套机构电源参数:240/24(Ah/V);
整长=1200-1300mm;
整宽=850mm;
整高=1900mm;
升降范围=150-1500mm;
手动微调:X=±150mm;Y=±50mm;
旋转轴旋转角度范围:θ=0-360°;
首先,针对飞机起落架的异型复杂结构准确定位抓取位置,根据抓取位置尺寸变化夹爪可以最大限度的抓取,另外根据抓取部位部件壁厚尺寸可以调节抓取力,防止工件变形,给夹爪留有12MPa动力口,足可以满足抓取力,并可以做大小调整。
设备行走速度范围在0-5km/h,可根据工作现场环境进行设定速度运送;升降速度0-100mm/s以保证升降平稳无抖动;整个装备尺寸(1200-1300)*850*1900权衡抓取工件尺寸及重心偏载情况最大限度削减设备整机尺寸,以便更适宜转弯及通过狭窄通道等;可以满足在升降范围150-1500mm内进行安装定位等一系列工序正常进行,设备设有粗微调功能,粗调对准定位以行走车轮与固定块进行X轴方向粗定位,粗定位后分别摇动第一手轮及第二手轮进行微调定位,确保定位精准;因飞机起落架在维修保养装配及实验时工位摆放定位多样性,因此姿态可调节夹持机构可转换抓取方式实现水平抓取及垂直抓取,旋转轴旋转角度范围在θ=0-360°之间,可以实现不同角度定位。该设备的发明可以极大节约人力资源,将多人的协同作业最大限度可以由一人操作完成,大为降低劳动强度,避免劳动损伤,精简人员,节约成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,其特征在于:包括全电动升降行走车(E)、二维微调机构、轴旋转机构(D)、姿态可调节夹持机构(A)和液压系统(F),所述的二维微调机构通过X-Y机座(1)安装在全电动升降行走车(E)上,所述的轴旋转机构(D)安装在二维微调机构上,所述的姿态可调节夹持机构(A)安装在轴旋转机构(D)的输出端,所述的全电动升降行走车(E)带动二维微调机构行走及沿Z轴方向升降,二维微调机构实现X轴方向位移调节和Y轴方向位移调节,轴旋转机构(D)带动姿态可调夹持机构(A)空间360°转动,所述的姿态可调节夹持机构(A)水平抓取或垂直抓取异形构件,液压系统(F)带动所述的姿态可调节夹持机构(A)的动作,所述液压系统(F)安装在全电动升降行走车(E)上;
所述全电动升降行走车(E)包括全电动行走车和升降机构,所述升降机构安装在全电动行走车上,所述升降机构包括升降液压缸和升降托盘(3),在升降液压缸的活塞杆上安装升降托盘(3),所述二维微调机构安装在升降托盘(3)上,升降液压缸的活塞杆伸出或回收,从而带动升降托盘(3)升降;
所述二维微调机构包括X轴手动调节机构(B)和Y轴手动调节机构(C),所述X轴手动调节机构(B)包括第一手轮(2)、第一支座组件(4)、X向丝杠(5)、X向螺母、X向线性滑轨(6)、X向滑块(7)和X轴平板(10),所述X-Y机座(1)与升降托盘(3)固定连接,在X-Y机座(1)上设置两根平行布置的X向线性滑轨(6),所述X向丝杠(5)设置在两根X向线性滑轨(6)之间,在X向丝杠(5)的端部设置第一手轮(2),在X向丝杠(5)上配合X向螺母,所述X向丝杠(5)通过第一支座组件(4)安装在X-Y机座(1)上,在每个X向线性滑轨(6)上配合两个X向滑块(7),所述X轴平板(10)固定在X向螺母和四个X向滑块(7)上;
所述Y轴手动调节机构(C)包括第二手轮(8)、第二支座组件(9)、Y向丝杠(11)、Y向螺母(12)、Y向线性滑轨(13)、Y向滑块(14)和Y轴平板(16),所述Y向线性滑轨(13)设置两根,且平行固定在X轴平板(10)上,所述Y向丝杠(11)设置在两根Y向线性滑轨(13)之间,在Y向丝杠(11)的端部设置第二手轮(8),在Y向丝杠(11)上配合Y向螺母(12),所述Y向丝杠(11)通过第二支座组件(9)安装在X轴平板(10)上,在每个Y向线性滑轨(13)上配合两个Y向滑块(14),所述Y轴平板(16)固定在Y向螺母(12)和四个Y向滑块(14)上,Y向滑块(14)与Y轴平板(16)之间设有Y轴垫块(15);所述轴旋转机构(D)安装在Y轴平板(16)上;
所述轴旋转机构(D)包括电机(28)、轴承座(17)、电机安装座(18)、旋转轴(30)和锁紧组件,所述轴承座(17)设置两个,两个轴承座(17)平行安装在Y轴平板(16)上,所述电机安装座(18)安装在Y轴平板(16)上,所述电机(28)安装在电机安装座(18)上,电机(28)的电机轴端部设有主动轮(25),旋转轴(30)的输出端由其中一个轴承座支撑,输入端穿过另一轴承安装座连接从动轮(23),所述主动轮(25)与从动轮(23)啮合,所述电机轴带动主动轮(25)旋转,主动轮(25)带动从动轮(23)旋转,从而带动旋转轴(30)转动,所述锁紧组件设置在从动轮(23)的一侧,且安装在电机安装座(18)上,所述锁紧组件锁定从动轮(23)进而使旋转轴(30)定位在所需角度;
所述姿态可调节夹持机构(A)通过连接组件安装在轴旋转机构(D)的输出端,所述连接组件包括连接板(31)、夹爪安装臂(32)和夹爪安装横梁(36),旋转轴(30)的输出端与所述连接板(31)的其中一侧面通过法兰盘固定连接,所述的夹爪安装臂(32)设置两个,且对称安装在连接板(31)的另一侧面上,两个夹爪安装臂(32)等高布置,所述夹爪安装横梁(36)安装在两个夹爪安装臂(32)上,所述姿态可调节夹持机构(A)安装在两个夹爪安装臂(32)及夹爪安装横梁(36)上;
所述姿态可调节夹持机构(A)包括夹爪座(37)、夹持板(33)、夹爪转轴(39)、齿条导杆(43)、滑动导杆(48)、夹爪齿轮(41)、夹紧液压缸(51)、夹爪、垂直夹持固定板(34)和水平夹持固定板(40),所述垂直夹持固定板(34)和水平夹持固定板(40)分别固定连接在夹爪座(37)的两侧,垂直夹持固定板(34)是夹爪调整为垂直夹取时与夹爪安装横梁(36)连接的固定连接件,水平夹持固定板(40)是夹爪调整为水平夹取时与夹爪安装横梁(36)连接的固定连接件;夹爪座(37)设置在两个夹爪安装臂(32)之间,在夹爪座(37)的两侧各通过一个夹爪转轴(39)与相邻侧的夹爪安装臂转动连接,夹爪转轴(39)与夹爪安装臂上的孔配合,旋转±90°实现夹爪垂直或水平抓取;
所述夹持板(33)设置两块,分别设置在夹爪座(37)的左右两侧,在每个夹持板上固设一个夹爪,两个夹爪设置在夹爪座(37)的下方,所述齿条导杆(43)平行设置两个,且均穿过夹爪座(37)设置,每个齿条导杆(43)的一端为自由端,另一端分别与各自侧的夹持板连接,两个齿条导杆(43)同时与位于两个齿条导杆之间的且设置在夹爪座(37)内部的夹爪齿轮(41)啮合,两个齿条导杆同步反向移动;
在夹爪座(37)下部左右两侧各安装两个第二无油润滑衬套(44),在位于前侧的两个第二无油润滑衬套(44)内以及位于后侧的两个第二无油润滑衬套内分别设有一根滑动导杆(48),两根滑动导杆前后等高布置,滑动导杆(48)的一端为自由端,另一端与各自侧的夹持板(33)连接,所述夹紧液压缸(51)安装在夹爪座(37)的底部,且夹紧液压缸(51)的液压杆与其中一个夹持板连接,夹紧液压缸(51)带动液压杆伸缩,带动其中一个夹持板运动,从而带动与其中一个夹持板连接的夹爪做开合动作,带动与其中一个夹持板上的齿条导杆移动,齿条导杆移动带动夹爪齿轮(41)旋转,通过夹爪齿轮(41)带动另一齿条导杆反方向运动,从而带动另一个夹爪同步运动,实现两夹爪的开合抓取。
2.根据权利要求1所述的航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,其特征在于:所述锁紧组件包括锁销座(19)、锁销拉环(20)、锁销(21)和压缩弹簧(22),所述锁销座(19)固定在电机安装座(18)的侧面,锁销(21)的一端穿过锁销座(19)与从动轮(23)的相邻两轮齿的间隙处配合,锁销(21)的另一端设置锁销拉环(20),在锁销座(19)与锁销(21)的一端之间套设压缩弹簧(22),当主动轮(25)带动从动轮(23)转动到所需角度时,锁销(21)的一端在压缩弹簧(22)的作用下卡在从动轮(23)的轮齿间隙处,从而限制从动轮(23)的转动,当需要解锁时,手动拉锁销(21)拉环,压缩弹簧(22)被进一步压缩,锁销(21)的一端远离从动轮(23),从而解除对从动轮(23)的限位。
3.根据权利要求1所述的航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,其特征在于:两个夹爪结构相同,均为V型夹爪(47),每个夹爪分别通过一个夹爪垫板(45)与相应侧的夹爪板固定连接,在V型夹爪(47)的夹持区域设有夹爪橡胶垫(46),夹爪垫板(45)的材质是MC尼龙,夹爪橡胶垫(46)的材质是丁腈橡胶。
4.根据权利要求1所述的航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,其特征在于:每个液压缸上分别通过一油压接头(50)与全电动升降行走车(E)上的液压系统(F)连接,液压系统(F)为液压缸提供动力。
5.根据权利要求1、3或4所述的航空飞机起落架异形构件多自由度抓取传送装置,其特征在于:在夹爪座(37)内部两侧设有与两个齿条导杆(43)配合的第一无油润滑衬套(42),在夹爪座(37)上对应夹爪齿轮(41)位置处设有齿轮盖板(38),在齿轮盖板(38)上设有添加润滑脂用的油杯。
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