[发明专利]一种螺母拧紧的装置

说明书

本发明提供一种螺母拧紧的装置，所述装置包括：可定位到空间内任一位置的定位杆；位于所述定位杆端部的螺母套筒，所述螺母套筒能够套住所述螺母；位于所述定位杆上，朝向所述螺母套筒的方向拍摄的视觉传感器；电动扳手，固定于所述定位杆上，用于驱动所述螺母套筒做旋转运动；以及控制系统，用于：基于所述视觉传感器拍摄到的图像，驱动所述定位杆移动，使得所述螺母套筒套住所述螺母；以及当所述螺母套筒套住所述螺母，驱动所述电动扳手做旋转运动，进一步带动所述螺母套筒做旋转运动，在螺杆上拧动所述螺母。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，尤其涉及一种螺母拧紧的装置。

背景技术

航空发动机装配作为发动机制造过程中最重要的生产环节之一，直接影响发动机最终的性能、可靠性、安全性。

目前商用航空发动机整机装配主要沿用传统装配技术和管理模式，仍使用二维工艺设计，采用人+吊车、使用专用工装的装配方法，生产管理依靠人员的经验和理解，易造成错装、漏装以及零件损伤，产品质量和生产效率受制于人员的能力，存在发动机装配一致性、稳定性差，装配效率低等问题。

“低压涡轮单元体”与“风扇和核心机单元体组合件”(简称风扇核心机)的安装，为发动机整机装配过程中重要一环。

低压涡轮单元体与风扇核心机的连接形式：前端采用花键传扭，双短止口定心，再通过轴头联接大螺母将低压涡轮轴与风扇轴连成一体。

其中轴头联接螺母的拧紧，仍采用人工+专用工装的传统方式，该拧紧方式相对落后，具有如下问题：

1)因为拧紧要求的力矩较大(最大拧紧力矩达3000N.m)，因此借助的工装也较为复杂，工装准备需要较长的时间，影响工作效率；

2)采用人工操作时，由于回复力的存在而导致联接螺母与低压涡轮轴头接触面同时存在动摩擦力和静摩擦力，对低压涡轮轴头螺纹造成较大的磨损，影响产品质量；

3)采用人工+工装拧紧方式，要求操作者具备丰富的操作经验。不同操作者施加的拧紧力的大小存在一定差距，同一操作者也很难做到施力均匀，易受人为因素影响；

4)采用人工方式，无法实时监控扭矩和扭角。同时由于空间的限制，很难判断联接螺母的锁紧槽与低压涡轮轴的锁紧槽是否对齐，大螺母在低压涡轮轴上是否安装到位只能依靠操作者的经验进行判断。

5)采用人工+工装拧紧方式，一次拧紧成功率不高，常存在返工现象。即使不返工，往往由于专用工装组装复杂，操作步骤繁琐等原因使大螺母拧紧需用较长的时间，导致生产成本较高.

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明提供一种螺母拧紧的装置，能够自动搜寻螺母的位置，并将螺母套筒套入螺母内对螺母进行拧紧。

根据上述目的，本发明提供一种螺母拧紧的装置，所述装置包括：可定位到空间内任一位置的定位杆；位于所述定位杆端部的螺母套筒，所述螺母套筒能够套住所述螺母；位于所述定位杆上，朝向所述螺母套筒的方向拍摄的视觉传感器；电动扳手，固定于所述定位杆上，用于驱动所述螺母套筒做旋转运动；以及控制系统，用于：基于所述视觉传感器拍摄到的图像，驱动所述定位杆移动，使得所述螺母套筒套住所述螺母；以及当所述螺母套筒套住所述螺母，驱动所述电动扳手做旋转运动，进一步带动所述螺母套筒做旋转运动，在螺杆上拧动所述螺母。

在一实施例中，所述装置还包括：位于所述定位杆上的激光测距传感器，用于测量所述螺杆的端面与所述螺母的距离；所述控制系统还用于，基于所述距离，控制所述电动扳手执行所述旋转运动，以使得所述距离在预设距离范围内。