本發(fā)明具體涉及一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

裝配過程是一項復(fù)雜的工藝過程，它不僅僅是將合格零件、部件簡單地連接在一起，而且要根據(jù)裝配的技術(shù)要求，通過調(diào)整、配作、檢驗等許多工作，最終保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。其主要包括清洗、連接、校正、調(diào)整和配作、平衡以及驗收試驗的工作項目，由于裝配工作的精準(zhǔn)裝配對后續(xù)工作起到重要作用，裝配工作通常需要寬敞且直觀的裝配工況，能夠利用機(jī)器進(jìn)行批量裝配，一旦涉及到在狹小空間內(nèi)進(jìn)行裝配時，往往需要人工操縱扳手、工裝及其他輔助工具進(jìn)行，裝配效果差且無法準(zhǔn)確到達(dá)安裝位置，耗時費力，裝配效率低下。

例如在航天航空領(lǐng)域中，我國航空發(fā)動機(jī)制造技術(shù)與歐美等國還有較大差距。其中一個原因就是航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子組件的兩個葉片輪盤的連接通過多組螺栓和螺母的連接來實現(xiàn)的，由于航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤的進(jìn)口空間狹小，連接位置處于直徑200～500mm的節(jié)圓上，封閉在狹小的兩個葉片輪盤輻板之間，盤間的最小軸向尺寸為60～150mm，盤心孔的最小直徑不大于100mm，螺母的擰緊力矩不小于50牛米。在裝配多組螺栓和螺母的過程中，螺母已經(jīng)預(yù)先通過其他方式擰到螺栓上，只需要對螺母進(jìn)行預(yù)緊。但是根據(jù)轉(zhuǎn)子組件的空間結(jié)構(gòu)特點，需要工裝通過直徑不大于100mm的盤心孔然后對螺母進(jìn)行裝配，其中安裝位置和盤心孔入口軸向尺寸為500mm左右。目前由于受限于空間位置，利用人工操縱扳手、工裝等無法準(zhǔn)確到達(dá)安裝位置，而且安裝時無法目視到螺母，造成裝配時需要多種特定尺寸、形狀的扳手、工裝的輪流安裝，且無法保證擰緊力矩在指定的力矩范圍內(nèi)，給裝配造成了極大困難。

總之，僅是依靠人工扳手的擰動，這樣裝配效率低下且裝配質(zhì)量難以保證，對于裝配的幾何精度、裝配的力度的大小及力矩控制無法保證統(tǒng)一，難以實現(xiàn)批量化裝配工作，制約著航空發(fā)動機(jī)的總裝進(jìn)度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，以解決由于空間受限，現(xiàn)有在狹小空間內(nèi)裝配螺母時需要人手進(jìn)行裝配，耗時費力、工作效率低下且裝配質(zhì)量難以保證的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，它包括電機(jī)、支撐組件、升降機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在狹小空間的進(jìn)口處，支撐組件設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)上，支撐組件在升降機(jī)構(gòu)的控制下沿升降機(jī)構(gòu)的高度方向作出上下往復(fù)運(yùn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)鉸接在支撐組件的底部，電機(jī)設(shè)置在支撐組件上且其通過傳動機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)的帶動下作出轉(zhuǎn)動動作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在傳動機(jī)構(gòu)帶動下作出螺母裝配動作。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，升降機(jī)構(gòu)包括底板、校準(zhǔn)座、移動臺、絲杠、第一搖柄、兩根中間光桿和兩根端部光桿，所述底板水平設(shè)置，底板上加工有裝配口，所述底板通過裝配口設(shè)置在狹小空間的進(jìn)口處，兩根中間光桿和兩根端部光桿均豎直并列設(shè)置在底板上，移動臺水平設(shè)置，移動臺依次穿過兩根中間光桿和兩根端部光桿，移動臺分別與兩根中間光桿和兩根端部光桿滑動配合，絲杠豎直設(shè)置在兩根中間光桿之間，絲杠的下端穿過移動臺設(shè)置在底板上，絲杠的上端設(shè)置有第一搖柄，移動臺在絲杠的帶動下沿端部光桿的長度方向往復(fù)運(yùn)動。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括主板、上鏈輪組件、下鏈輪組件和螺母套，所述主板的一端為連接端，主板的另一端為活動端，所述主板的連接端通過連接柱鉸接在支撐組件的底部，上鏈輪組件設(shè)置在主板的上端面，兩個上傳送輪之間通過上傳送鏈相連接，下鏈輪組件設(shè)置在主板的下端面，兩個下傳送輪之間通過下傳送鏈相連接，上鏈輪組件中的一個上傳送輪與下鏈輪組件中的一個下傳送輪同軸連接，螺母套位于主板的下端面且其設(shè)置在主板的活動端處，上鏈輪組件中的另一個上傳送輪與螺母套同軸連接。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，支撐組件包括大連接底座、豎桿和小連接底座，所述大連接底座(2-1)和小連接底座之間從上至下依次水平并列設(shè)置，豎桿豎直設(shè)置在大連接底座和小連接底座之間，所述電機(jī)設(shè)置在大連接底座的頂部。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，小連接底座的內(nèi)部設(shè)置有錐齒輪。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)包括限制框體、第二搖柄、蝸輪、蝸桿、第一傳送帶和兩個第一帶輪，所述限制框體設(shè)置在大連接底座的頂部，所述蝸輪和蝸桿均設(shè)置在限制框體內(nèi)且二者相嚙合，所述第二搖柄穿過限制框體與蝸桿相連接，兩個第一帶輪中的一個所述第一帶輪設(shè)置在限制框體內(nèi)且其與蝸輪同軸連接，兩個第一帶輪中的另一個所述第一帶輪套裝在連接柱上，兩個第一帶輪之間設(shè)置有第一傳送帶。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，傳動機(jī)構(gòu)包括第二傳送帶和兩個第二帶輪，兩個第二帶輪中的一個所述第二帶輪套裝在電機(jī)的輸出軸上，兩個第二帶輪中的另一個所述第二帶輪設(shè)置在小連接底座的外部且該第二帶輪與錐齒輪相連接，兩個第二帶輪之間設(shè)置有第二傳送帶。

本發(fā)明為一種用于狹小空間內(nèi)螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，電機(jī)為帶扭力限制器的電機(jī)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在狹小空間內(nèi)對葉片輪盤螺栓連接的預(yù)緊工作，有效替代了人工擰動扳手的方式，完成人力短時間內(nèi)不能完成的裝配工作。

2、本發(fā)明中通過電機(jī)、支撐組件、升降機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間相互配合有效實現(xiàn)對裝配對象的周向螺母裝配連接，能夠?qū)崿F(xiàn)周向的轉(zhuǎn)動與固定。通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)二自由度的轉(zhuǎn)換運(yùn)動，有效完成對多組螺母的預(yù)緊工作。本發(fā)明既能夠保證裝配工作要求的精度，還能夠?qū)崿F(xiàn)批量化生產(chǎn)。

3、本發(fā)明中連接柱的設(shè)置能夠有效實現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的定位，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到預(yù)定位置。

4、本發(fā)明中升降機(jī)構(gòu)的設(shè)置能夠帶動支撐組件、傳動機(jī)構(gòu)、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠在狹小空間中進(jìn)給，最終到達(dá)預(yù)定位置。

5、本發(fā)明中傳動機(jī)構(gòu)、上鏈輪組件、下鏈輪組件以及姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)中的傳送部件，能夠在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)給運(yùn)動中確保動力的持續(xù)傳輸效果，即能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在電機(jī)動力傳輸過程中，即使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)作用下運(yùn)動軌跡發(fā)生變化，也能保證電機(jī)動力傳輸?shù)倪B續(xù)性，保持輸入與輸出連續(xù)，沒有齒輪嚙合斷開情況出現(xiàn)。有效實現(xiàn)裝配螺母工作的連續(xù)性。

6、本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠在進(jìn)給運(yùn)動中根據(jù)葉片輪盤內(nèi)部空間的大小對主板進(jìn)行轉(zhuǎn)動，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在狹小空間中進(jìn)給，最終到預(yù)定位置。同時控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上下進(jìn)給運(yùn)動和主板的轉(zhuǎn)動，依靠進(jìn)給運(yùn)動之間的配合使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在狹小空間達(dá)到預(yù)定位置，實現(xiàn)螺母的預(yù)緊工作。

7、本發(fā)明中的電機(jī)為帶扭力限制器的電機(jī)，當(dāng)所要裝配的螺母的預(yù)緊力為74～76牛米時，選擇與之相對應(yīng)的扭力限制值在75牛米的電機(jī)，在擰緊裝配的過程中，當(dāng)達(dá)到74～76牛米扭矩時，能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護(hù)，使螺母的預(yù)緊力矩達(dá)到指定范圍。有效增強(qiáng)本發(fā)明裝配的準(zhǔn)確性和安全性。

8、本發(fā)明中傳動機(jī)構(gòu)、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的帶傳動和鏈傳動的傳動方式，不但能夠傳動較大力矩，同時還減輕了工裝整體的質(zhì)量。

9、本發(fā)明中執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主板形狀和尺寸根據(jù)所工作區(qū)間調(diào)整更換，能夠滿足在葉片輪盤內(nèi)直徑200～500mm的節(jié)圓上的螺母的預(yù)緊。

10、本發(fā)明有效保證螺母的裝配質(zhì)量，省時省力且能夠保證裝配效率，實現(xiàn)螺母批量化裝配的過程。本發(fā)明適用范圍廣泛，不僅適用于航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子組件的兩個葉片輪盤的連接，也適用于其他狹小空間內(nèi)的螺母裝配工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中去掉升降機(jī)構(gòu)3；

圖2是支撐組件2、傳動機(jī)構(gòu)4、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5和執(zhí)行機(jī)構(gòu)6之間連接關(guān)系的主視結(jié)構(gòu)剖面圖，圖中去掉第一傳送帶5-5和第二傳送帶4-1；

圖3是升降機(jī)構(gòu)3設(shè)置在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上時的工作狀態(tài)示意圖；

圖4是本發(fā)明設(shè)置在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上時的工作狀態(tài)示意圖，圖中箭頭表示升降機(jī)構(gòu)3在執(zhí)行機(jī)構(gòu)6完成一個工位的裝配，使升降機(jī)構(gòu)3帶動整體向上運(yùn)動后，輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)6轉(zhuǎn)換工位時的轉(zhuǎn)動方向；

圖5是本發(fā)明在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上裝配螺母的初始工作狀態(tài)示意圖，圖中箭頭方向表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的下落方向；

圖6是本發(fā)明在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上裝配螺母的第一工作階段的狀態(tài)示意圖；

圖7是圖6的主視結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖8是本發(fā)明在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上裝配螺母的第二工作階段的狀態(tài)示意圖，圖中三個箭頭從左至右分別表示第二搖柄5-2的轉(zhuǎn)動方向、第一搖柄3-5的轉(zhuǎn)動方向以及升降機(jī)構(gòu)3的轉(zhuǎn)動方向；

圖9是圖8的主視結(jié)構(gòu)剖面圖，圖中三個箭頭從上至下分別表示第一搖柄3-5的轉(zhuǎn)動方向、支撐組件2的下落方向和執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的轉(zhuǎn)動方向；

圖10是本發(fā)明在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上最終裝配螺母的工作狀態(tài)示意圖；

圖11是圖10的主視結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖12是支撐組件2和執(zhí)行機(jī)構(gòu)6之間連接關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是傳動機(jī)構(gòu)4、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5和執(zhí)行機(jī)構(gòu)6之間連接關(guān)系的主視結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12和圖13說明本實施方式，本實施方式包括電機(jī)1、支撐組件2、升降機(jī)構(gòu)3、傳動機(jī)構(gòu)4、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5和執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，所述升降機(jī)構(gòu)3設(shè)置在狹小空間的進(jìn)口處，支撐組件2設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)3上，支撐組件2在升降機(jī)構(gòu)3的控制下沿升降機(jī)構(gòu)3的高度方向作出上下往復(fù)運(yùn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6鉸接在支撐組件的底部，電機(jī)1設(shè)置在支撐組件2上，電機(jī)1通過傳動機(jī)構(gòu)4與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6相連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5的帶動下作出轉(zhuǎn)動動作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在傳動機(jī)構(gòu)4帶動下作出螺母裝配動作。

航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤9的內(nèi)部需要進(jìn)行多組螺母的裝配，當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤9上時，升降機(jī)構(gòu)3設(shè)置在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤9的盤面上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6正對航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤9的進(jìn)口處，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在電機(jī)1、支撐組件2、升降機(jī)構(gòu)3、傳動機(jī)構(gòu)4和姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5配合下伸入航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤9的內(nèi)部實現(xiàn)多組螺母的裝配工作。

具體實施方式二：結(jié)合圖3、圖4、圖5、圖6、圖8和圖10說明本實施方式，本實施方式中升降機(jī)構(gòu)3包括底板3-1、校準(zhǔn)座3-2、移動臺3-3、絲杠3-4、第一搖柄3-5、兩根中間光桿3-6和兩根端部光桿3-7，所述底板3-1水平設(shè)置，底板3-1上加工有裝配口，所述底板3-1通過裝配口設(shè)置在狹小空間的進(jìn)口處，兩根中間光桿3-6和兩根端部光桿3-7均豎直并列設(shè)置在底板3-1上，移動臺3-3水平設(shè)置，移動臺3-3依次穿過兩根中間光桿3-6和兩根端部光桿3-7，移動臺3-3分別與兩根中間光桿3-6和兩根端部光桿3-7滑動配合，絲杠3-4豎直設(shè)置在兩根中間光桿3-6之間，絲杠3-4的下端穿過移動臺3-3設(shè)置在底板3-1上，絲杠3-4的上端設(shè)置有第一搖柄3-5，移動臺3-3在絲杠3-4的帶動下沿端部光桿3-7的長度方向往復(fù)運(yùn)動。

本實施方式中底板3-1起到固定支撐的作用，兩根中間光桿3-6和兩根端部光桿3-7的設(shè)置為移動臺3-3的升降運(yùn)動提供軌道，絲杠3-4在第一搖柄3-5的轉(zhuǎn)動下為移動臺3-3的升降運(yùn)動提供動力。

本實施方式中移動臺3-3為l形。l形移動臺有兩個方面的作用，第一個方面是定位作用，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6、電機(jī)1、支撐組件2、傳動機(jī)構(gòu)4和姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5系統(tǒng)通過校準(zhǔn)座3-2上的定位銷與升降機(jī)構(gòu)3連接在一起，根據(jù)工裝各機(jī)構(gòu)尺寸之間的數(shù)學(xué)擬合計算，在該定位銷位置坐標(biāo)下能夠滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的螺母套6-4能夠與螺母同軸。第二個方面是支撐作用，l形可以增大支撐面積，使得移動臺3-3強(qiáng)度增加，同時還可以減輕自身重量。

本實施方式中兩根中間光桿3-6之間設(shè)置有限位器21，用于限制移動臺3-3的上升過程中的極限位置。其它未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結(jié)合圖1、圖2、圖5、圖7、圖9、圖11和圖12說明本實施方式，本實施方式中執(zhí)行機(jī)構(gòu)6包括主板6-1、上鏈輪組件6-2、下鏈輪組件6-3和螺母套6-4，所述主板6-1的一端為連接端，主板6-1的另一端為活動端，所述主板6-1的連接端通過連接柱7鉸接在支撐組件2的底部，上鏈輪組件6-2設(shè)置在主板6-1的上端面，下鏈輪組件6-3設(shè)置在主板6-1的下端面，上鏈輪組件6-2中的一個上傳送輪6-2-1與下鏈輪組件6-3中的一個下傳送輪6-3-1同軸連接，螺母套6-4位于主板6-1的下端面且設(shè)置在主板6-1的活動端處，上鏈輪組件6-2中的另一個上傳送輪6-2-1與螺母套6-4同軸連接。

本實施方式中上鏈輪組件6-2和下鏈輪組件6-3的結(jié)構(gòu)相同且結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，上鏈輪組件6-2包括上傳送鏈6-2-2和兩個上傳送輪6-2-1。兩個上傳送輪6-2-1之間通過上傳送鏈6-2-2相連接。下鏈輪組件6-3包括下傳送鏈6-3-2和兩個下傳送輪6-3-1。兩個下傳送輪6-3-1之間通過下傳送鏈6-3-2相連接。上鏈輪組件6-2中的一個上傳送輪6-2-1與下鏈輪組件6-3中的一個下傳送輪6-3-1同軸連接指的是轉(zhuǎn)軸10穿過主板6-1，轉(zhuǎn)軸10的一端套裝有上傳送輪6-2-1的一個上傳送輪6-2-1，轉(zhuǎn)軸10的另一端套裝有下鏈輪組件6-3中的一個下傳送輪6-3-1。

本實施方式中主板6-1的最大徑向尺寸小于或等于航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9的盤心孔直徑。其它未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實施方式二相同。

具體實施方式四：結(jié)合圖1、圖2、圖7和圖6說明本實施方式，本實施方式中支撐組件2包括大連接底座2-1、豎桿2-2和小連接底座2-3，所述大連接底座2-1和小連接底座2-3之間從上至下依次水平并列設(shè)置，豎桿2-2豎直設(shè)置在大連接底座2-1和小連接底座2-3之間，所述電機(jī)1設(shè)置在大連接底座2-1的頂部。

本實施方式中大連接底座2-1、豎桿2-2和小連接底座2-3之間相互配合有效實現(xiàn)電機(jī)1、支撐傳動機(jī)構(gòu)4、姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5和執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的作用。豎桿2-2的兩端分別與連接底座2-1和小連接底座2-3固定連接。其它未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實施方式三相同。

具體實施方式五：結(jié)合圖1、圖2、圖12和圖13說明本實施方式，本實施方式中小連接底座2-3的內(nèi)部設(shè)置有錐齒輪8。本實施方式中大連接底座2-1可拆卸連接在校準(zhǔn)座3-2上，二者的連接部位根據(jù)具體的裝配要求進(jìn)行連接。其它未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實施方式四相同。

具體實施方式六：結(jié)合圖1、圖2、圖4、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11和圖13說明本實施方式，本實施方式中姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5包括限制框體5-1、第二搖柄5-2、蝸輪5-3、蝸桿5-4、第一傳送帶5-5和兩個第一帶輪5-6，所述限制框體5-1設(shè)置在大連接底座2-1的頂部，所述蝸輪5-3和蝸桿5-4均設(shè)置在限制框體5-1內(nèi)且二者相嚙合，所述第二搖柄5-2穿過限制框體5-1與蝸桿5-4相連接，兩個第一帶輪5-6中的一個所述第一帶輪5-6設(shè)置在限制框體5-1內(nèi)且其與蝸輪5-3同軸連接，兩個第一帶輪5-6中的另一個所述第一帶輪5-6套裝在連接柱7上，兩個第一帶輪5-6之間設(shè)置有第一傳送帶5-5。

本實施方式中與蝸輪5-3同軸連接的第一帶輪5-6設(shè)置在蝸輪5-3遠(yuǎn)離支撐組件2的一側(cè)。

本實施方式中執(zhí)行機(jī)構(gòu)6具有兩個自由度，分別由電機(jī)1的驅(qū)動和人工轉(zhuǎn)動第二搖柄5-2驅(qū)動。帶扭力限制器的電機(jī)1通過帶傳動、錐齒輪傳動、鏈傳動帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺母套6-4轉(zhuǎn)動，第二搖柄5-2通過蝸輪5-3、蝸桿5-4、第一傳送帶5-5和兩個第一帶輪5-6帶動主板6-1轉(zhuǎn)動，分別實現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的主運(yùn)動和轉(zhuǎn)動進(jìn)給運(yùn)動。本發(fā)明中帶傳動、錐齒輪傳動和鏈傳動的工作原理與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的工作原理相同。其它未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實施方式一、二或五相同。

具體實施方式七：結(jié)合圖1、圖2、圖4、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11和圖13說明本實施方式，本實施方式中傳動機(jī)構(gòu)4包括第二傳送帶4-1和兩個第二帶輪4-2，兩個第二帶輪4-2中的一個所述第二帶輪4-2套裝在電機(jī)1的輸出軸上，兩個第二帶輪4-2中的另一個所述第二帶輪4-2設(shè)置在小連接底座2-3的外部且該第二帶輪4-2與錐齒輪8相連接，兩個第二帶輪4-2之間設(shè)置有第二傳送帶4-1。其它未提及的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與具體實施方式六相同。

具體實施方式八：結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式中電機(jī)1為帶扭力限制器的電機(jī)。帶扭力限制器的電機(jī)為現(xiàn)有產(chǎn)品。

本發(fā)明中的電機(jī)1為帶扭力限制器的電機(jī)，啟動電機(jī)1，電機(jī)1通過帶傳動、錐齒輪傳動和鏈傳動最終將力矩傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)6的螺母套6-4上，螺母套6-4帶動螺母轉(zhuǎn)動在螺栓上，完成對螺母的預(yù)緊。在本發(fā)明在對螺母的預(yù)緊過程中，當(dāng)預(yù)緊力矩達(dá)到力矩范圍內(nèi)時，由于帶扭力限制器的電機(jī)的作用，使電機(jī)1的輸出與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6分離，實現(xiàn)過載保護(hù)，從而使螺母的預(yù)緊力矩達(dá)到指定范圍。

當(dāng)本發(fā)明中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在轉(zhuǎn)換工位時，升降機(jī)構(gòu)3中的底板3-1與航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9通過若干組螺栓螺母固定連接，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6完成對葉片輪盤9的內(nèi)部的一個螺母的預(yù)緊時，調(diào)整升降機(jī)構(gòu)3與航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9的相對位置，即繞葉片輪盤9的軸心旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)3，從而完成轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)6工位的過程，再次使升降機(jī)構(gòu)3與葉片輪盤9固定，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在經(jīng)過一些列進(jìn)給動作后能夠依次完成對葉片輪盤9的內(nèi)部若干組螺栓螺母的預(yù)緊。

本發(fā)明航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片輪盤間螺母裝配的機(jī)械臂工裝機(jī)構(gòu)機(jī)械臂帶傳動、蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)圖。帶扭力限制器的電機(jī)1與帶輪3-1安裝固連，它們由電機(jī)座2支撐；帶輪3-2與錐齒輪5-1安裝固連，它們由連接座13支撐。機(jī)械臂中搖柄9-2與蝸桿10安裝固連，蝸桿10與渦輪11由電機(jī)座2支撐，渦輪11與帶輪3-3安裝固連。電機(jī)座2與支撐桿12安裝固連，支撐桿12與連接座13安裝固連，小底座15與帶輪3-4安裝固接，小底座15通過連接柱14與連接座13鉸接。帶扭力限制器的電機(jī)1通過帶傳動帶動錐齒輪5-1轉(zhuǎn)動，搖柄9-2通過蝸輪蝸桿、帶傳動帶動小底座15轉(zhuǎn)動。錐齒輪5-1和小底座15是二自由度輪系結(jié)構(gòu)的輸入端。這段保留就可以，有益無害

本發(fā)明中錐齒輪8由小連接底座2-3支撐，主板6-1通過連接柱7與小連接底座2-3鉸接，錐齒輪8中的豎直齒輪8-1與水平齒輪8-2相嚙合，水平齒輪8-2與下鏈輪組件6-3安裝固連，它們均由主板6-1支撐。小連接底座2-3、水平齒輪8-2和主板6-1構(gòu)成一個二自由度輪系，在錐齒輪8和主板6-1共同作用下使水平齒輪8-2和下鏈輪組件6-3同步轉(zhuǎn)動。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的進(jìn)給運(yùn)動結(jié)束以后，即主板6-1停止繞小連接底座2-3轉(zhuǎn)動，由于蝸輪5-3和蝸桿5-4的自鎖作用，使主板6-1固定。此時開啟帶扭力限制器的電機(jī)1帶動豎直齒輪8-1轉(zhuǎn)動，豎直齒輪8-1通過二自由度輪系結(jié)構(gòu)帶動下鏈輪組件6-3轉(zhuǎn)動，下鏈輪組件6-3轉(zhuǎn)動帶動上鏈輪組件6-2轉(zhuǎn)動，上鏈輪組件6-2轉(zhuǎn)動帶動螺母套6-4轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6對航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9間螺母的預(yù)緊過程。

本發(fā)明中底板3-1設(shè)置在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上，并且在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上標(biāo)記出相應(yīng)的位置序號。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6完成對葉片輪盤9間的一個螺母的預(yù)緊時，調(diào)整升降機(jī)構(gòu)3與航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9的相對位置，即繞航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9的軸心旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)3，轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的工位，再次使升降機(jī)構(gòu)3定位在葉片輪盤9上，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在經(jīng)過一些列進(jìn)給動作后能夠依次完成對葉片輪盤9上多組螺母的預(yù)緊。絲杠3-4、兩根中間光桿3-6和兩根端部光桿3-7由底板3-1與限位器21共同支撐，移動臺3-3即是絲杠螺母座，第一搖柄3-5與絲杠3-4安裝固連，轉(zhuǎn)動第一搖柄3-5通過絲杠3-4傳動帶動移動臺3-3作上下運(yùn)動。移動臺3-3上的定位銷與連接在校準(zhǔn)座3-2上，二者相互配合，從而有效實現(xiàn)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9的輪盤孔內(nèi)部的定位。經(jīng)過事先的數(shù)學(xué)模型計算，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)6通過定位銷固定在這種位置下，剛好使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在進(jìn)給運(yùn)動結(jié)束以后到達(dá)預(yù)定位置，即螺母中心軸線與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6外四方或外六方或外十二方孔結(jié)構(gòu)中的軸線重合，完成定位要求。升降機(jī)構(gòu)3上的定位銷與校準(zhǔn)座3-2相互配合以后，通過轉(zhuǎn)動第一搖柄3-5帶動移動臺3-3上下進(jìn)給運(yùn)動，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6也能夠隨著移動臺3-3作出相應(yīng)的上下往復(fù)運(yùn)動，輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)6能夠在狹小空間內(nèi)運(yùn)動并根據(jù)具體空間要求隨時調(diào)整姿態(tài)從而最終到達(dá)預(yù)定位置。

根據(jù)圖5至圖10說明本發(fā)明各個階段的工作過程：

當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9上進(jìn)行多組螺母裝配時，本發(fā)明的螺母裝配工作分為幾個運(yùn)動階段完成，具體如下幾個部分：

1)初始工作階段：首先將升降機(jī)構(gòu)3依靠墻面固定安裝，使其對地固定從而能夠承載電機(jī)1工作時的反作用力與力矩。同時，升降機(jī)構(gòu)3中的底板3-1通過裝配口套裝在葉片輪盤9的盤心孔處，通過天車或其他輔助設(shè)備將執(zhí)行機(jī)構(gòu)6靠近葉片輪盤9的進(jìn)口處，搖動第二搖柄5-2，使姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5中蝸輪5-3、蝸桿5-4、第一傳送帶5-5和兩個第一帶輪5-6開始工作將執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整直至執(zhí)行機(jī)構(gòu)6中主板6-1的長度方向與豎桿2-2的軸向方向同向位置，為下一步進(jìn)給運(yùn)動做好準(zhǔn)備。

2)第一工作階段：通過天車或其他輔助設(shè)備在目視情形下，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)6豎直放入葉片輪盤9圓柱形型腔的內(nèi)部，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6到達(dá)工作區(qū)域附近時，將升降機(jī)構(gòu)3上的校校準(zhǔn)座3-2進(jìn)行定位，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9的盤孔內(nèi)部實現(xiàn)定位，順時針搖動第一搖柄3-5使升降機(jī)構(gòu)3中的絲杠3-4帶動將執(zhí)行機(jī)構(gòu)6繼續(xù)豎直向下運(yùn)動，同時順時針搖動第二搖柄5-2使主板6-1在連接柱7、第一傳送帶5-5和兩個第一帶輪5-6相互配合下開始轉(zhuǎn)動。最終在兩種運(yùn)動聯(lián)系配合下，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在狹小空間內(nèi)到達(dá)指定位置。

3)第二工作階段：停止轉(zhuǎn)動第二搖柄5-2，由于姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5中蝸輪5-3和蝸桿5-4的自鎖作用限制了主板6-1的轉(zhuǎn)動，此時主板6-1轉(zhuǎn)動角度為90度，即主板6-1轉(zhuǎn)動至水平位置，也就是主板6-1的長度方向與豎桿2-2的軸向方向相垂直，之后再調(diào)整第一搖柄3-5使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6上下運(yùn)動，直至螺母剛好能夠嵌入螺母套6-4中，完成準(zhǔn)備動作。

4)最終裝配螺母階段：使執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的螺母套6-4與葉片輪盤9上螺栓進(jìn)行定位配合，電機(jī)1工作驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)6實現(xiàn)螺母上的預(yù)緊，當(dāng)達(dá)到指定范圍的力矩時，電機(jī)1在扭力限制器作用下動力輸出斷開，使預(yù)緊力達(dá)到指定范圍。

裝配完畢一組螺母后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6在升降機(jī)構(gòu)3或姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)5的控制下轉(zhuǎn)換工位，實現(xiàn)對下一組螺母進(jìn)行裝配。裝配過程與上述過程中的最終裝配螺母階段的操作過程同理。

本發(fā)明裝配完畢多組螺母后，其從航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片輪盤9取出的過程為上述過程的逆過程。