The invention discloses a drum set structure of aviation engine parts automatic bolt tightening mechanical arm comprises a clamping device, bolt head and bolt fixing sleeve, a drive gear, the drive gear two, servo motor, cylinder, angle sensor and torque sensor; the clamping device of the upper part of a long run through, and the output end the servo motor shaft, the other end is connected with the angle sensor is connected; the clamping device is arranged at the lower part of the bolt head and bolt fixing sleeve, the bolt head is connected with the torque sensor, torque sensor and gear shaft two connected, the torque sensor and rotation sensor real-time control servo motor, the output value as the input signal of the servo motor the negative feedback incentive, realize automatic tightening. The invention not only can tighten the bolt, but also can control the servo motor in real time by the torque sensor and the rotary angle sensor, and the tightening effect reaches the best and the automation degree is high.
【技术实现步骤摘要】
航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂及其工作方法
本专利技术属于航空自动化装配
,具体涉及一种航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机器人手臂。
技术介绍
盘鼓结构件,作为航空发动机的重要组成零件,是影响发动机运转的稳定性和安全性的重要因素,其通常由盘、筒、锥套三者组成,通过可拆卸的螺栓将以上的三个部分压紧连接成一个整体的转子结构形式,螺栓均匀地分布在盘的压紧面处,靠压紧面的摩擦力传递转矩。由于盘鼓结构件在轮缘处是一个可以转动的鼓筒,故该结构件刚性较好;而离心力则靠轮盘来承受,故该结构件的强度较高。鉴于这些优点,盘鼓结构件被广泛地应用于军用与民用航空发动机中。目前,该类型盘鼓结构件的螺栓一般通过人工方式进行装配,一方面,由于人工方式在拧紧螺栓时,其拧紧效果容易受到人为因素的影响,并不能保证良好的一致性和可重复性,也无法量化评价拧紧效果。另一方面,由于严酷的服役环境和工作条件,容易导致螺栓出现松动的情况,其往往是整个盘鼓结构件中的薄弱环节,如果其约束强度不够,不仅会加快了有关部件的磨耗、还增大了疲劳失效的可能;如果出现螺栓断裂,则会导致盘鼓结构功能的丧失,甚至酿成重大的安全事故。随着科技水平的不断提高,市场上也出现了不少涉及自动化装配技术的装置或自动拧紧机械手臂,大多是涉及汽车领域,相比之下,其他领域则有着不少空白。目前对于螺栓的自动化拧紧装配,虽然已经出现了很多方案,但依旧存在一些问题。例如,在CN201210229080.9、CN201610211363.9、CN201610723895.0、CN201610382080.0、CN20161021315 ...
【技术保护点】
航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂,包括夹持装置、螺栓拧紧头、螺栓固定套、传动齿轮一、传动齿轮二、伺服电机、气缸、转角传感器和扭矩传感器;所述夹持装置上部有长轴贯穿,下部有左夹臂和右夹臂;所述长轴两端使用轴承定位,长轴一端与所述伺服电机输出轴连接,长轴另一端与转角传感器连接,转角传感器末端与传动齿轮一轴连接;所述左夹臂上装有螺栓拧紧头,右夹臂上装有螺栓固定套;所述螺栓拧紧头与扭矩传感器连接,扭矩传感器与传动齿轮二轴连接;传动齿轮一与传动齿轮二相互啮合;所述螺栓固定套与气缸推杆过盈联接;所述扭矩传感器和转角传感器实时控制伺服电机,将输出值作为伺服电机的输入信号,进行负反馈激励,实现自动拧紧。
【技术特征摘要】
1.航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂,包括夹持装置、螺栓拧紧头、螺栓固定套、传动齿轮一、传动齿轮二、伺服电机、气缸、转角传感器和扭矩传感器;所述夹持装置上部有长轴贯穿,下部有左夹臂和右夹臂;所述长轴两端使用轴承定位,长轴一端与所述伺服电机输出轴连接,长轴另一端与转角传感器连接,转角传感器末端与传动齿轮一轴连接;所述左夹臂上装有螺栓拧紧头,右夹臂上装有螺栓固定套;所述螺栓拧紧头与扭矩传感器连接,扭矩传感器与传动齿轮二轴连接;传动齿轮一与传动齿轮二相互啮合;所述螺栓固定套与气缸推杆过盈联接;所述扭矩传感器和转角传感器实时控制伺服电机,将输出值作为伺服电机的输入信号,进行负反馈激励,实现自动拧紧。2.如权利要求1所述航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂,其特征在于:所述长轴与伺服电机输出轴、长轴与转角传感器、转角传感器与传动齿轮一、扭矩传感器与传动齿轮二之间均通过联轴器连接。3.如权利要求1所述航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂,其特征在于:所述螺栓拧紧头上安装视觉测量模块。4.如权利要求1所述航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂,其特征在于:所述螺栓固定套内置压力感应片。5.如权利要求1所述的航空发动机盘鼓结构件螺栓自动拧紧机械臂工作方法如下:(1)将盘鼓结构件安装在盘鼓构件固定心轴上,使其能够绕盘鼓构件固定心轴平稳转动,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晖,陈延炜,吴怀帅,哈泽坤,闻邦椿,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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