[发明专利]一种用于狭小空间内螺母装配的机械臂工装机构

说明书

一种用于狭小空间内螺母装配的机械臂工装机构，它涉及一种机械臂工装机构。为了解决在狭小空间内装配螺母时需要人手进行装配，耗时费力、工作效率低下且装配质量难以保证的问题。本发明包括电机、支撑组件、升降机构、传动机构、姿态控制机构和执行机构，所述升降机构设置在狭小空间的进口处，支撑组件设置在升降机构上，支撑组件在升降机构的控制下沿升降机构的高度方向作出上下往复运动，执行机构铰接在支撑组件的底部，电机设置在支撑组件上且其通过传动机构与执行机构相连接，执行机构在姿态控制机构的带动下作出转动动作，执行机构在传动机构带动下作出螺母装配动作。本发明用于辅助狭小空间内装配螺母。

技术领域

本发明具体涉及一种用于狭小空间内螺母装配的机械臂工装机构。

背景技术

装配过程是一项复杂的工艺过程，它不仅仅是将合格零件、部件简单地连接在一起，而且要根据装配的技术要求，通过调整、配作、检验等许多工作，最终保证产品的装配质量。其主要包括清洗、连接、校正、调整和配作、平衡以及验收试验的工作项目，由于装配工作的精准装配对后续工作起到重要作用，装配工作通常需要宽敞且直观的装配工况，能够利用机器进行批量装配，一旦涉及到在狭小空间内进行装配时，往往需要人工操纵扳手、工装及其他辅助工具进行，装配效果差且无法准确到达安装位置，耗时费力，装配效率低下。

例如在航天航空领域中，我国航空发动机制造技术与欧美等国还有较大差距。其中一个原因就是航空发动机转子组件的两个叶片轮盘的连接通过多组螺栓和螺母的连接来实现的，由于航空发动机转子叶片轮盘的进口空间狭小，连接位置处于直径200～500mm的节圆上，封闭在狭小的两个叶片轮盘辐板之间，盘间的最小轴向尺寸为60～150mm，盘心孔的最小直径不大于100mm，螺母的拧紧力矩不小于50牛米。在装配多组螺栓和螺母的过程中，螺母已经预先通过其他方式拧到螺栓上，只需要对螺母进行预紧。但是根据转子组件的空间结构特点，需要工装通过直径不大于100mm的盘心孔然后对螺母进行装配，其中安装位置和盘心孔入口轴向尺寸为500mm左右。目前由于受限于空间位置，利用人工操纵扳手、工装等无法准确到达安装位置，而且安装时无法目视到螺母，造成装配时需要多种特定尺寸、形状的扳手、工装的轮流安装，且无法保证拧紧力矩在指定的力矩范围内，给装配造成了极大困难。

总之，仅是依靠人工扳手的拧动，这样装配效率低下且装配质量难以保证，对于装配的几何精度、装配的力度的大小及力矩控制无法保证统一，难以实现批量化装配工作，制约着航空发动机的总装进度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于狭小空间内螺母装配的机械臂工装机构，以解决由于空间受限，现有在狭小空间内装配螺母时需要人手进行装配，耗时费力、工作效率低下且装配质量难以保证的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种用于狭小空间内螺母装配的机械臂工装机构，它包括电机、支撑组件、升降机构、传动机构、姿态控制机构和执行机构，所述升降机构设置在狭小空间的进口处，支撑组件设置在升降机构上，支撑组件在升降机构的控制下沿升降机构的高度方向作出上下往复运动，执行机构铰接在支撑组件的底部，电机设置在支撑组件上且其通过传动机构与执行机构相连接，执行机构在姿态控制机构的带动下作出转动动作，执行机构在传动机构带动下作出螺母装配动作。

本发明为一种用于狭小空间内螺母装配的机械臂工装机构，优选地，升降机构包括底板、校准座、移动台、丝杠、第一摇柄、两根中间光杆和两根端部光杆，所述底板水平设置，底板上加工有装配口，所述底板通过装配口设置在狭小空间的进口处，两根中间光杆和两根端部光杆均竖直并列设置在底板上，移动台水平设置，移动台依次穿过两根中间光杆和两根端部光杆，移动台分别与两根中间光杆和两根端部光杆滑动配合，丝杠竖直设置在两根中间光杆之间，丝杠的下端穿过移动台设置在底板上，丝杠的上端设置有第一摇柄，移动台在丝杠的带动下沿端部光杆的长度方向往复运动。