CN115229459B - 一种手自一体式大扭矩回转机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种手自一体式大扭矩回转机构，属于工艺装备设计及制造技术领域。本发明用于飞机桶段类产品装配过程，能实现框架整体电驱动大行程旋转，快速接近工作位置后，通过手动旋转二次微调整后，达到最佳工作位置，便于工人铆接工作，提高工作效率，保证加工精度。本发明主体框架结构稳定、刚性高，开敞性好、操作空间大，目前已应用于飞机桶段类产品装配工作中，满足使用要求，经反馈，使用效果良好。

Description

一种手自一体式大扭矩回转机构
技术领域
本发明属于工艺装备设计及制造技术领域，涉及一种手自一体式大扭矩回转机构。
背景技术
飞机桶段类产品，结构尺寸大，装配过程中需安装的角片数量多，且呈圆弧型多角度分布于桶段外表面，工人无法在同一工位完成所有装配工作，装配过程中需多次调整产品姿态，旋转工装框架，以方便装配。传统装配工装采用普通手动旋转框架，工艺准备过程时间长，每次调整产品姿态都需人工操作手轮，费时费力，因此需要一种手自一体式大扭矩回转机构。
发明内容
本发明了提供了一种手自一体式大扭矩回转机构，用于飞机桶段类产品装配过程，能实现框架整体电驱动大行程旋转，快速接近工作位置后，通过手动旋转二次微调整后，达到最佳工作位置，便于工人铆接工作，提高工作效率，保证加工精度。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种手自一体式大扭矩回转机构，所述机构包括回转驱动组件01、从动组件02和主体框架03。
所述主体框架03采用方钢管整体焊接结构，其由垂直框架与水平框架组成，水平框架垂直于垂直框架并固定在垂直框架水平方向的下边沿上，二者形成L型开口，使用时，飞机桶段类产品水平套在主体框架03上，主体框架03L型开口的3条边与飞机桶段类产品内壁接触，保证飞机桶段类产品装配过程中的稳定性；所述的主体框架03垂直框架竖直方向的两条侧边分别与回转驱动组件01和从动组件02通过螺钉和圆柱销连接，作为装配基座。
所述回转驱动组件01为整体机构的动力输出组件，包括主动法兰盘04、安装支座05、回转支撑06、减速机07、伺服电机08、输出轴09、驱动齿轮10、离合器支架11、离合器12、传动轴13、丝杆支撑14、手轮15和控制面板16。所述的安装支座05为带圆孔的板状支撑架，其固定在回转驱动组件01的固定框架上；所述的回转支撑06为环状结构，其位于安装支座05的圆孔内，且其内壁设有齿条；所述的主动法兰盘04一侧通过螺钉和圆柱销与主体框架03连接，另一侧与回转支撑06连接，是主要的传力机构，承受较大的扭力，其结构为双层加厚圆盘加弧形立筋的焊接框架结构，整体结构稳定可靠，具有较高的刚性；所述的减速机07和伺服电机08固定安装于回转驱动组件01的固定框架上，减速机07与伺服电机08连接，伺服电机08为动力源，减速机07将伺服电机08的高速运转的动力转化为低速大扭矩；所述的输出轴09一端通过平键安装于减速机07内并通过端头的大螺母锁紧，使其与减速机07同步转动，输出轴09另一端通过平键与驱动齿轮10连接后通过端头大螺母锁紧限位；所述的驱动齿轮10模数为6，通过与回转支撑6的齿条咬合带动其旋转，进而带动主动法兰盘04旋转；所述的离合器支架11为端面带U形槽的支架，其安装于减速机07上表面；所述的离合器12固定在离合器支架11端面上，减速机07的手动输入端转轴穿过离合器支架11上的U形槽与离合器12连接，离合器12另一侧连接传动轴13和手轮15，实现电驱和手摇驱动间的转换；所述的传动轴13一端与离合器12连接，另一端穿过丝杆支撑14上的圆孔后与手轮15连接；所述的丝杆支撑14固定在安装支座05上，起到支撑传动轴13和手轮15的作用；所述的控制面板16安装于回转驱动组件01的固定框架正面，为系统操作界面，用于机构的开关及控制。
所述从动组件02包括从动法兰盘17、制动装置18和支撑轮座19。所述的从动法兰盘17为双层结构，一侧为平面结构，通过螺钉、圆柱销与主体框架03连接，另一侧为滚轮结构，滚轮结构侧壁延圆周方向每隔30°设有一个限位孔；所述的支撑轮座19共两个，对称布置在从动组件02的固定框架上，支撑轮座19由支撑座和滚动轮组成，支撑座下端固定在从动组件02的固定框架上，支撑座上端设有滚动凹槽，滚动轮的转轴两端连接在滚动凹槽内实现滚动，滚动轮转轴两侧与支撑座连接处均固定有板状结构，两个板状结构与滚动轮形成凹槽，从动法兰盘17的滚轮结构浮动放置在凹槽内，每个板状结构顶端均装有轴承与从动法兰盘17接触，保证从动法兰盘17正常滚动的同时对其进行限位；所述的制动装置18包含固定支座和限位插销，固定支座固定在从动法兰盘17下方的从动组件02固定框架上，其顶端的插销孔位置与从动法兰盘17上限位孔位置对应，限位插销插入插销孔和限位孔，用于将旋转到位的框架锁死固定。
使用时，将飞机桶段类产品安装到主体框架03上，操作控制面板16，通过伺服电机08的输出扭矩，带动回转驱动组件01、主体框架03旋转至工作位置附近，关闭伺服电机08，操作离合器12，切换至手动模式，旋转手轮15，调整至工作位置，将制动装置18中的限位销插入从动法兰盘17的限位孔中，开始进行铆接工作。
本发明的有益效果：本发明主体框架结构稳定、刚性高，开敞性好、操作空间大。本发明用于飞机桶段类产品装配过程，能实现框架整体电驱动大行程旋转，快速接近工作位置后，通过手动旋转二次微调整后，达到最佳工作位置，便于工人铆接工作，提高工作效率，保证加工精度。目前已应用于飞机桶段类产品装配工作中，满足使用要求，经反馈，使用效果良好。
附图说明
图1为本机构整体结构示意图。
图2(a)为驱动组件正视图。
图2(b)为驱动组件侧视图。
图3为从动组件结构示意图。
图中：01回转驱动组件；02从动组件；03主体框架；04主动法兰盘；05安装支座；06回转支撑；07减速机；08伺服电机；09输出轴；10驱动齿轮；11离合器支架；12离合器；13传动轴；14丝杆支撑；15手轮；16控制面板；17从动法兰盘；18制动装置；19支撑轮座。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例
如图1所示，一种手自一体式大扭矩回转机构，所述机构包括回转驱动组件01、从动组件02和主体框架03。
所述主体框架03采用方钢管整体焊接结构，其由垂直框架与水平框架组成，水平框架垂直于垂直框架并固定在垂直框架水平方向的下边沿上，二者形成L型开口，使用时，飞机桶段类产品水平套在主体框架03上，主体框架03L型开口的3条边与飞机桶段类产品内壁接触，保证飞机桶段类产品装配过程中的稳定性；所述的主体框架03垂直框架竖直方向的两条侧边分别与回转驱动组件01和从动组件02通过螺钉和圆柱销连接，作为装配基座。
如图2(a)和图2(b)所示，所述回转驱动组件01为整体机构的动力输出组件，包括主动法兰盘04、安装支座05、回转支撑06、减速机07、伺服电机08、输出轴09、驱动齿轮10、离合器支架11、离合器12、传动轴13、丝杆支撑14、手轮15和控制面板16。所述的安装支座05为带圆孔的板状支撑架，其固定在回转驱动组件01的固定框架上；所述的回转支撑06为环状结构，其位于安装支座05的圆孔内，且其内壁设有齿条；所述的主动法兰盘04一侧通过螺钉和圆柱销与主体框架03连接，另一侧与回转支撑06连接，是主要的传力机构，承受较大的扭力，其结构为双层加厚圆盘加弧形立筋的焊接框架结构，整体结构稳定可靠，具有较高的刚性；所述的减速机07和伺服电机08固定安装于回转驱动组件01的固定框架上，减速机07与伺服电机08连接，伺服电机08为动力源，减速机07将伺服电机08的高速运转的动力转化为低速大扭矩；所述的输出轴09一端通过平键安装于减速机07内并通过端头的大螺母锁紧，使其与减速机07同步转动，输出轴09另一端通过平键与驱动齿轮10连接后通过端头大螺母锁紧限位；所述的驱动齿轮10模数为6，通过与回转支撑6的齿条咬合带动其旋转，进而带动主动法兰盘04旋转；所述的离合器支架11为端面带U形槽的支架，其安装于减速机07上表面；所述的离合器12固定在离合器支架11端面上，减速机07的手动输入端转轴穿过离合器支架11上的U形槽与离合器12连接，离合器12另一侧连接传动轴13和手轮15，实现电驱和手摇驱动间的转换；所述的传动轴13一端与离合器12连接，另一端穿过丝杆支撑14上的圆孔后与手轮15连接；所述的丝杆支撑14固定在安装支座05上，起到支撑传动轴13和手轮15的作用；所述的控制面板16安装于回转驱动组件01的固定框架正面，为系统操作界面，用于机构的开关及控制。
如图3所示，所述从动组件02包括从动法兰盘17、制动装置18和支撑轮座19。所述的从动法兰盘17为双层结构，一侧为平面结构，通过螺钉、圆柱销与主体框架03连接，另一侧为滚轮结构，滚轮结构侧壁延圆周方向每隔30°设有一个限位孔；所述的支撑轮座19共两个，对称布置在从动组件02的固定框架上，支撑轮座19由支撑座和滚动轮组成，支撑座下端固定在从动组件02的固定框架上，支撑座上端设有滚动凹槽，滚动轮的转轴两端连接在滚动凹槽内实现滚动，滚动轮转轴两侧与支撑座连接处均固定有板状结构，两个板状结构与滚动轮形成凹槽，从动法兰盘17的滚轮结构浮动放置在凹槽内，每个板状结构顶端均装有轴承与从动法兰盘17接触，保证从动法兰盘17正常滚动的同时对其进行限位；所述的制动装置18包含固定支座和限位插销，固定支座固定在从动法兰盘17下方的从动组件02固定框架上，其顶端的插销孔位置与从动法兰盘17上限位孔位置对应，限位插销插入插销孔和限位孔，用于将旋转到位的框架锁死固定。
使用时，将进气道产品安装至主体框架03上，操作控制面板16，通过伺服电机08的输出扭矩，带动回转驱动组件01、主体框架03旋转至工作位置附近，关闭伺服电机08，操作离合器12，切换至手动模式，旋转手轮15，调整至工作位置，将制动装置18中的限位销插入从动法兰盘17的限位孔中，开始进行进气道产品铆接工作。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种手自一体式大扭矩回转机构，其特征在于，所述机构包括回转驱动组件(01)、从动组件(02)和主体框架(03)
所述主体框架(03)采用方钢管整体焊接结构，其由垂直框架与水平框架组成，水平框架垂直于垂直框架并固定在垂直框架水平方向的下边沿上，二者形成L型开口，使用时，飞机桶段类产品水平套在主体框架(03)上，主体框架(03)L型开口的3条边与飞机桶段类产品内壁接触，保证飞机桶段类产品装配过程中的稳定性；所述的主体框架(03)垂直框架竖直方向的两条侧边分别与回转驱动组件(01)和从动组件(02)通过螺钉和圆柱销连接，作为装配基座；
所述回转驱动组件(01)为整体机构的动力输出组件，包括主动法兰盘(04)、安装支座(05)、回转支撑(06)、减速机(07)、伺服电机(08)、输出轴(09)、驱动齿轮(10)、离合器支架(11)、离合器(12)、传动轴(13)、丝杆支撑(14)、手轮(15)和控制面板(16)；所述的安装支座(05)为带圆孔的板状支撑架，其固定在回转驱动组件(01)的固定框架上；所述的回转支撑(06)为环状结构，其位于安装支座(05)的圆孔内，且其内壁设有齿条；所述的主动法兰盘(04)一侧通过螺钉和圆柱销与主体框架(03)连接，另一侧与回转支撑(06)连接，是主要的传力机构，承受较大的扭力，其结构为双层加厚圆盘加弧形立筋的焊接框架结构，整体结构稳定可靠，具有较高的刚性；所述的减速机(07)和伺服电机(08)固定安装于回转驱动组件(01)的固定框架上，减速机(07)与伺服电机(08)连接，伺服电机(08)为动力源，减速机(07)将伺服电机(08)的高速运转的动力转化为低速大扭矩；所述的输出轴(09)一端通过平键安装于减速机(07)内并通过端头的大螺母锁紧，使其与减速机(07)同步转动，输出轴(09)另一端通过平键与驱动齿轮(10)连接后通过端头大螺母锁紧限位；所述的驱动齿轮(10)模数为6，通过与回转支撑6的齿条咬合带动其旋转，进而带动主动法兰盘(04)旋转；所述的离合器支架(11)为端面带U形槽的支架，其安装于减速机(07)上表面；所述的离合器(12)固定在离合器支架(11)端面上，减速机(07)的手动输入端转轴穿过离合器支架(11)上的U形槽与离合器(12)连接，离合器(12)另一侧连接传动轴(13)和手轮(15)，实现电驱和手摇驱动间的转换；所述的传动轴(13)一端与离合器(12)连接，另一端穿过丝杆支撑(14)上的圆孔后与手轮(15)连接；所述的丝杆支撑(14)固定在安装支座(05)上，起到支撑传动轴(13)和手轮(15)的作用；所述的控制面板(16)安装于回转驱动组件(01)的固定框架正面，为系统操作界面，用于机构的开关及控制；
所述从动组件(02)包括从动法兰盘(17)、制动装置(18)和支撑轮座(19)；所述的从动法兰盘(17)为双层结构，一侧为平面结构，通过螺钉、圆柱销与主体框架(03)连接，另一侧为滚轮结构，滚轮结构侧壁延圆周方向每隔30°设有一个限位孔；所述的支撑轮座(19)共两个，对称布置在从动组件(02)的固定框架上，支撑轮座(19)由支撑座和滚动轮组成，支撑座下端固定在从动组件(02)的固定框架上，支撑座上端设有滚动凹槽，滚动轮的转轴两端连接在滚动凹槽内实现滚动，滚动轮转轴两侧与支撑座连接处均固定有板状结构，两个板状结构与滚动轮形成凹槽，从动法兰盘(17)的滚轮结构浮动放置在凹槽内，每个板状结构顶端均装有轴承与从动法兰盘(17)接触，保证从动法兰盘(17)正常滚动的同时对其进行限位；所述的制动装置(18)包含固定支座和限位插销，固定支座固定在从动法兰盘(17)下方的从动组件(02)固定框架上，其顶端的插销孔位置与从动法兰盘(17)上限位孔位置对应，限位插销插入插销孔和限位孔，用于将旋转到位的框架锁死固定。
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