[發(fā)明專利]零部件智能柔性吊掛機械手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510588030.3
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105174025B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安軍;王子軍;紀楠
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
• 主分類號: B66C1/10
• 分類號: B66C1/10
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21207
• 代理人: 羅瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用于飛機前翼、中機身、前中機身、中央翼及后機身、垂尾、外翼、發(fā)動機短艙等中大型零部件吊裝、運輸、對合等任務(wù)，也可用于大型物流中心里物品的吊裝運輸。

背景技術(shù)

我國航空工業(yè)生產(chǎn)鏈中，由于工藝需要，往往要采用吊車對各種零部件進行吊裝，轉(zhuǎn)運，對合等動作。目前的工藝模式是使用專用吊掛，一件產(chǎn)品配備一套相應(yīng)的專用吊掛。吊具的設(shè)計和制造需要占用較長時間，對于結(jié)構(gòu)，形狀，重量，姿態(tài)各不相同的大量零、部件，往往需要為之配備大量的專用吊掛，用以完成各自的動作，會延長新機型的生產(chǎn)周期。吊掛種類繁多，功能各異，也給使用單位的存放，維護與管理帶來了諸多不便。同時每一個新項目，新機型的設(shè)計都伴隨著大量專用吊具的重新設(shè)計制造，隨之舊型號的改性，停產(chǎn)，同樣也伴隨著大量專用吊具的改造與報廢。造成大量人力、物力、財力的浪費。

目前，將智能柔性吊掛機械手技術(shù)應(yīng)用于各種型號飛機的裝配過程，在國內(nèi)尚無應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種零部件智能柔性吊掛機械手，該產(chǎn)品利用智能柔性定位技術(shù)，可以代替各種重量，起吊范圍的傳統(tǒng)吊具，可以節(jié)約重新設(shè)計，校核，制造專用吊具的時間，可以縮短工裝的準備周期，節(jié)約存放占地，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：零部件智能柔性吊掛機械手，其特征在于：包括主體框架、質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)，支臂調(diào)節(jié)機構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)；

所述的主體框架包括井字形槽鋼框架Ⅰ、井字形槽鋼框架Ⅱ和槽鋼框架Ⅲ，設(shè)井字形槽鋼框架Ⅰ的橫向為X軸方向，縱向為Y軸方向，垂直于XY軸所在平面，豎直方向為Z軸方向；在井字形槽鋼框架Ⅰ內(nèi)，沿Y軸方向平行設(shè)置井字形槽鋼框架Ⅱ，井字形槽鋼框架Ⅱ作為質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)的底座，槽鋼框架Ⅲ安裝在質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)的底座之上；

所述的質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)包括長吊環(huán)，直線導(dǎo)軌Ⅰ，直流電動推桿Ⅰ，吊耳，平移機構(gòu)、直線導(dǎo)軌Ⅱ，直流電動推桿Ⅱ；長吊環(huán)及其下方的直流電動推桿Ⅰ與平移機構(gòu)通過柔性支架連接，并以柔性支架為圓心，在XZ平面內(nèi)小角度擺動；所述的直流電動推桿Ⅰ上安裝有直線傳感器，吊耳安裝在平移機構(gòu)上，通過平移機構(gòu)控制吊耳沿槽鋼框架Ⅲ上的直線導(dǎo)軌Ⅰ移動；在井字形槽鋼框架Ⅱ底部沿X軸方向設(shè)置2個平行的直線導(dǎo)軌Ⅱ，質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)與直流電動推桿Ⅱ相連，由直流電動推桿Ⅱ控制質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)沿直線導(dǎo)軌Ⅱ移動；在XY軸移動的直線導(dǎo)軌旁邊裝有光柵尺，相應(yīng)滑塊配裝有光柵尺讀頭，構(gòu)成絕對位置反饋系統(tǒng)，提供實時XY軸的位置；

所述的平移機構(gòu)是固定在直線導(dǎo)軌Ⅰ上的滑塊機構(gòu)，可以形成X軸和Y軸方向的移動；其中X軸移動是由X軸伺服電機驅(qū)動直流電動推桿Ⅱ在直線導(dǎo)軌Ⅱ上移動；Y軸移動是由Y軸伺服電機驅(qū)動渦輪絲桿升降機在直線導(dǎo)軌Ⅰ上移動；

所述的支臂調(diào)節(jié)機構(gòu)包括均勻安裝在井字形槽鋼框架Ⅰ四角的4個直線導(dǎo)軌Ⅲ，在每個直線導(dǎo)軌Ⅲ周圍分別安裝拉繩式位移傳感器、直流電動推桿Ⅲ和滑塊，通過滑塊帶動吊鉤運動；

所述的電氣控制系統(tǒng)是以PLC為控制核心，控制質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)和支臂調(diào)節(jié)機構(gòu)的動作；

電氣控制系統(tǒng)元器件具體包括：控制柜、直流電源及其管理系統(tǒng)，安裝在井字形槽鋼框架Ⅰ一側(cè)的X軸伺服電機，安裝在直線導(dǎo)軌Ⅰ端部的Y軸伺服電機；安裝在直流電動推桿Ⅰ上的Z軸伺服電機，安裝在每個直流電動推桿Ⅲ端部的吊點電機，設(shè)置在井字形槽鋼框架Ⅰ斜撐上的傾角傳感器，設(shè)置在直流電動推桿Ⅱ上的X軸限位開關(guān)，設(shè)置在直線導(dǎo)軌Ⅰ上的Y軸限位開關(guān)，直流電動推桿Ⅰ上自帶的Z軸限位開關(guān)和設(shè)置在直流電動推桿Ⅲ的吊點限位開關(guān)。

所述的直流電動推桿Ⅲ的行程為400mm；直線導(dǎo)軌Ⅱ的長度為1150mm，直流電動推桿Ⅱ行程為600mm。

所述的質(zhì)心調(diào)節(jié)機構(gòu)的質(zhì)心偏差調(diào)節(jié)范圍為600×600mm。

當傾角傳感器的水平方向傾角達到3°時，或者直流電動推桿Ⅰ上升到限制高度時，直流電動推桿Ⅰ停止上升，開始水平方向的調(diào)整；水平方向傾角小于3°時，直流電動推桿Ⅰ繼續(xù)上升，水平方向循環(huán)調(diào)整，直至調(diào)平。

在井字形槽鋼框架Ⅰ的下方均布了4個活動腳輪。