[發明專利]壁板上件柔性機械手

無效

• 申請號: 201310236286.9
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103302675A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 郭洪杰;張輝;殷俊
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B25J15/06
• 分類號: B25J15/06;B25J18/00;B25J5/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

技術領域

本發明涉及一種壁板上件柔性機械手，用于大型蒙皮或整體壁板的上件裝配，屬于機械裝配領域。

背景技術

先進飛機在設計上采用了較多的大型蒙皮和整體壁板，這類零件多使用碳纖維復合材料、高強度鋁合金、鈦合金等。由于大型蒙皮和整體壁板結構尺寸大，鋼性較差，裝配過程中極易發生變形，因此需開耳片、設計吊點并制造專用吊掛來保證其外形準確度。通常，一個鋼性吊掛只能配合一個飛機結構件，當飛機型號改變時，需要重新設計并制造一組相對應的吊掛，這種“一對一”模式不僅增加了飛機的裝配生產周期，而且提高了整機的生產成本，隨著產品型號的不斷更新，會有大量的專用吊掛唄置換，工作存儲占地問題也會越發嚴峻。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種壁板上件柔性機械手，該壁板上件柔性機械手通過重構真空吸盤點陣，可滿足多種大型蒙皮、壁板的上件裝配，同時其通用性強，拆裝簡單靈活，從而大大提高生產效率。

為解決以上問題，本發明的具體技術方案如下：一種壁板上件柔性機械手，主要由移動基座、升降立柱、多軸機械手臂和壁板夾具組成；其中升降立柱的下方位于移動基座的上表面，升降立柱的上方通過法蘭連接多軸機械手臂，多軸機械手臂結構為：在法蘭盤上方設有連接立柱，連接立柱的上方活動連接機械手大臂，機械手大臂一端連接平衡氣缸的活塞桿，平衡氣缸的另一端與連接立柱底部連接，機械手大臂的另一端連接回轉柱，回轉柱下方活動連接倒置L型機械手小臂，機械手小臂的下方連接回轉連接器，回轉連接器連接壁板夾具；壁板夾具的結構為：與回轉連接器連接的操作板上連接翻轉氣缸和旋轉氣缸，翻轉氣缸和旋轉氣缸的另一端分別與夾具主體型材連接，在夾具主體型材上設有若干個真空吸盤。

所述的升降立柱的結構為，在固定柱的下方設有氣動馬達減速機，氣動馬達減速機與滑軌滑塊連接，在固定柱上設有滑軌，滑軌滑塊與滑軌配合。

所述的移動基座的結構為：在移動基座的底部后方設有萬向輪，底部前方設有移動輪，并在移動輪上設有鎖定機構；在移動輪和萬向輪之間設有支座，支座上設有鎖定裝置；在移動基座的后方設有移動手把。

該壁板上件柔性機械手的優點為：1）采用的夾具有機械手的重量產生的力矩依靠平衡氣缸來平衡，這樣使夾具的操作力接近零負載；

2）夾具型架制造成導軌形式，真空吸盤模塊化設計，采用螺栓連接固定，拆卸安裝簡單靈活，可按零件尺寸重構真空吸盤點陣，開敞性好；

3）真空吸盤設有高度補償器和角度補償器，能夠調節吸盤姿態，緊密貼合大型蒙皮的氣動外形，不會因強迫夾持導致產品變形；

4）本設備通用性強，可滿足多種型號的大型蒙皮和壁板的上件裝配，一定程度上降低了生產的成本，縮短了生產準備周期，并緩解了專用工裝閑置占地的問題。

綜上所述，該壁板上件柔性機械手通過重構真空吸盤點陣，可滿足多種型號大型蒙皮、壁板的上件裝配，并且其結構簡單、設備輕便、操作安全可靠。

附圖說明

圖1為壁板上件柔性機械手的立體結構圖。

圖2為可移動基座結構示意圖。

圖3為升降立柱結構示意圖。

圖4為多軸機械手臂結構示意圖。

圖5為壁板夾具結構示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖5所示，一種壁板上件柔性機械手，主要由移動基座1、升降立柱2、多軸機械手臂3和壁板夾具4組成；其中升降立柱2的下方位于移動基座1的上表面，升降立柱2的上方通過法蘭連接多軸機械手臂3，多軸機械手臂3結構為：在法蘭盤上方設有連接立柱14，連接立柱14的上方活動連接機械手大臂15，機械手大臂15一端連接平衡氣缸16的活塞桿，平衡氣缸16的另一端與連接立柱14底部連接，機械手大臂15的另一端連接回轉柱17，回轉柱17下方活動連接倒置L型機械手小臂18，機械手小臂18的下方連接回轉連接器19，回轉連接器19連接壁板夾具4；壁板夾具4的結構為：與回轉連接器19連接的操作板24上連接翻轉氣缸20和旋轉氣缸21，翻轉氣缸20和旋轉氣缸21的另一端分別與夾具主體型材23連接，在夾具主體型材23上設有若干個真空吸盤22。

所述的升降立柱2的結構為，在固定柱12的下方設有氣動馬達減速機13，氣動馬達減速機13與滑軌滑塊11連接，在固定柱12上設有滑軌10，滑軌滑塊11與滑軌10配合。

所述的移動基座1的結構為：在移動基座的底部后方設有萬向輪6，底部前方設有移動輪9，并在移動輪9上設有鎖定機構；在移動輪9和萬向輪6之間設有支座8，支座8上設有鎖定裝置；在移動基座1的后方設有移動手把5。

該壁板上件柔性機械手的工作過程如下：通過移動基座移動到指定的位置，同時將轉向輪鎖死，提起支座并鎖緊；啟動升降立柱底部的啟動馬達，將升降立柱提起，最大可實現兩米的升降；壁板夾具通過真空吸盤將大型蒙皮零件吸附起來，同時吸附點可根據零件的重心進行調整，并通過平衡氣缸平衡力矩，同時機械手臂可實現1500mm的升降和360°的旋轉；由于壁板夾具安裝在操作板上，同時翻轉氣缸和偏轉氣缸可實現插排的左旋、右旋、上翻和下翻。