、內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)9固定連接，三根水平彈性體支鏈10呈120°均勻設(shè)置；三根斜置彈性體支鏈11的兩端分別與內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)9、內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)12固定連接，三根斜置彈性體支鏈11亦呈120°均布，且單個(gè)斜置彈性體支鏈11分別與兩端的內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)9、內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)12的夾角為75°。
[0028]水平彈性體支鏈10的結(jié)構(gòu)具體為:在距離支鏈兩端五分之一處各設(shè)置左右對(duì)稱的長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)缺口，缺口的結(jié)構(gòu)為直徑為支鏈直徑三分之一的半圓柱體。
[0029]斜置彈性體支鏈11的結(jié)構(gòu)具體為:在距離支鏈兩端五分之一處各設(shè)置左右對(duì)稱的長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)缺口，缺口的結(jié)構(gòu)為直徑為支鏈直徑三分之一的半圓柱體。
[0030]如圖6所示，當(dāng)內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)12受到轉(zhuǎn)子14夾具施加的外力作用時(shí)，外圍三根水平彈性體支鏈10在缺口處產(chǎn)生變形，使得內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)9產(chǎn)生相對(duì)于外部環(huán)繞式靜平臺(tái)8的平動(dòng)；
[0031]如圖7所示，當(dāng)內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)12受到轉(zhuǎn)子14夾具施加的外力矩作用時(shí)，內(nèi)部三根斜置彈性體支鏈11亦在缺口處產(chǎn)生變形，使得內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)12產(chǎn)生相對(duì)于內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)9的繞X軸、Y軸及Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0032]如圖1和圖8所示，所述的X軸移動(dòng)基座1、Y軸移動(dòng)基座2、Z軸移動(dòng)基座3以及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4之間的三處滑動(dòng)連接均相同，分別由移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件5、6、7實(shí)現(xiàn)任意距離的移動(dòng)，以X軸移動(dòng)基座I和Y軸移動(dòng)基座2的滑動(dòng)連接為例，包括:設(shè)置于X軸移動(dòng)基座1、Y軸移動(dòng)基座2或Z軸移動(dòng)基座3上的兩組平行的導(dǎo)軌組23及其相應(yīng)滑塊24，以及設(shè)置于導(dǎo)軌組上的滾珠絲杠27、絲杠螺母29、驅(qū)動(dòng)電機(jī)25、電機(jī)座26、移動(dòng)法蘭28和軸承座30，其中:兩組導(dǎo)軌組23均與X軸移動(dòng)基座I固定連接，移動(dòng)法蘭28與Y軸移動(dòng)基座2底部固定連接，電機(jī)座26和軸承座30分別固定于X軸移動(dòng)基座I的兩側(cè)，電機(jī)軸與滾珠絲杠27相連，絲杠螺母29通過六個(gè)螺栓與法蘭28相連，法蘭28與Y軸移動(dòng)基座2相連，Y軸移動(dòng)基座2與4個(gè)滑塊24相連。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠絲杠27轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠螺母29沿空間X軸移動(dòng)，使得Y軸移動(dòng)基座2沿空間X軸移動(dòng)。
[0033]所述的轉(zhuǎn)子夾具c通過固定設(shè)置于五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)b中的內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)12上實(shí)現(xiàn)，將轉(zhuǎn)子14裝夾在轉(zhuǎn)子夾具c上，使得轉(zhuǎn)子14安裝軸沿著X軸負(fù)向。
[0034]所述的轉(zhuǎn)子夾具c包括:整體三爪卡盤式夾具13。
[0035]所述的配重模塊d的滑輪支撐架固定設(shè)置于Z軸移動(dòng)基座的頂端，配重模塊d包括:配重塊15、非彈性繩索16、滑輪支撐架17及滑輪18，其中:配重塊15通過滑輪18、非彈性繩索16連接到轉(zhuǎn)子夾具c上，用于平衡轉(zhuǎn)子14以及轉(zhuǎn)子夾具c的重量，使得轉(zhuǎn)子14的軸線與空間X軸平行。
[0036]所述的轉(zhuǎn)子支撐固定工裝e用來支撐固定已堆疊裝配完成轉(zhuǎn)子19。
[0037]所述的轉(zhuǎn)子支撐固定工裝e包括:支撐架20。支撐架20固定在X軸移動(dòng)基座上。底部設(shè)有轉(zhuǎn)輪21和固定支撐腳22。
[0038]本實(shí)施例通過以下方式進(jìn)行工作:將需要裝配的轉(zhuǎn)子14裝夾在轉(zhuǎn)子夾具c上，使得轉(zhuǎn)子14安裝軸沿著X軸負(fù)向，確定安裝孔的位置，將轉(zhuǎn)子14安裝軸中心點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡分為X軸，Y軸和Z軸的平動(dòng)，確定每個(gè)移動(dòng)組件的移動(dòng)量，保證安裝軸對(duì)準(zhǔn)安裝孔并且接觸到安裝孔。根據(jù)裝配工藝要求，確定X軸負(fù)向的移動(dòng)速度和移動(dòng)量，控制三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)沿X軸負(fù)方向小量運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子14受到孔施加給軸的力和力矩的作用，迫使五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生較小的平動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子14受到的力和力矩降至允許值以內(nèi)，繼續(xù)控制三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)沿X軸負(fù)方向小量運(yùn)動(dòng)直至完成這一級(jí)轉(zhuǎn)子14的裝配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有順應(yīng)結(jié)構(gòu)的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征在于，包括:三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)、五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子夾具、配重模塊和轉(zhuǎn)子支撐固定工裝，其中:五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的一端與三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)相連，另一端與轉(zhuǎn)子夾具相連，用于控制待裝配的轉(zhuǎn)子的空間移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的裝配的五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)依據(jù)待裝配的轉(zhuǎn)子受到的力或力矩產(chǎn)生平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，用于平衡轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子夾具的重量的配重模塊設(shè)置于三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)上并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的軸線與空間X軸平行，用于固定已堆疊裝配完成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子支撐固定工裝與轉(zhuǎn)子夾具平行設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)包括:外部環(huán)繞式靜平臺(tái)、內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)、三根水平彈性體支鏈、三根斜置彈性體支鏈和內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)，其中:設(shè)置于外圍的三根水平彈性體支鏈的兩端分別與外部環(huán)繞式靜平臺(tái)和內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)固定連接，三根水平彈性體支鏈于圓周向相互呈120°均勻分布；三根斜置彈性體支鏈斜置且兩端分別與內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)和內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)固定連接，圓周向相互呈120°均勾分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)位于外部環(huán)繞式靜平臺(tái)的頂面下方，內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)與外部環(huán)繞式靜平臺(tái)的底部端面相平行，內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)的外形直徑大于內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)的外形直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的斜置彈性體支鏈與內(nèi)部頂端動(dòng)平臺(tái)和內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)的夾角為75°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)包括:由下而上依次設(shè)置的X軸移動(dòng)基座、Y軸移動(dòng)基座、Z軸移動(dòng)基座和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其中:運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與Z軸移動(dòng)基座滑動(dòng)連接，Z軸移動(dòng)基座與Y軸移動(dòng)基座滑動(dòng)連接，Y軸移動(dòng)基座與X軸移動(dòng)基座滑動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的Y軸移動(dòng)基座與X軸移動(dòng)基座滑動(dòng)連接由移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)，該移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件包括:設(shè)置于X軸移動(dòng)基座上的兩組平行的導(dǎo)軌組以及設(shè)置于各組導(dǎo)軌組上的滾珠絲杠，導(dǎo)軌組和滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)部分與Y軸移動(dòng)基座相連，固定部分與X軸移動(dòng)基座相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的轉(zhuǎn)子夾具包括:整體三爪卡盤式夾具，該整體三爪卡盤式夾具固定設(shè)置于五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部底端動(dòng)平臺(tái)上，且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的裝夾，使得轉(zhuǎn)子安裝軸沿著空間X軸負(fù)向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的配重模塊包括:配重塊、非彈性繩索、滑輪支撐架和滑輪，其中:滑輪支撐架固定設(shè)置于Z軸移動(dòng)基座的頂端，配重塊由滑輪和非彈性繩索與轉(zhuǎn)子夾具相連，用于平衡轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子夾具的重量，使得轉(zhuǎn)子的軸線與空間X軸平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，其特征是，所述的轉(zhuǎn)子支撐固定工裝包括:支撐架，該支撐架固定于X軸移動(dòng)基座上用于支撐固定已堆疊裝配完成轉(zhuǎn)子。
【專利摘要】一種發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的具有順應(yīng)結(jié)構(gòu)的高壓轉(zhuǎn)子臥式智能化裝配裝備，三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)、五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子夾具、配重模塊和轉(zhuǎn)子支撐固定工裝，五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的一端與三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)相連，另一端與轉(zhuǎn)子夾具相連，用于控制待裝配的轉(zhuǎn)子的空間移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的裝配的五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)依據(jù)待裝配的轉(zhuǎn)子受到的力或力矩產(chǎn)生平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，用于平衡轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子夾具的重量的配重模塊設(shè)置于三垂直坐標(biāo)軸移動(dòng)平臺(tái)上并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的軸線與空間X軸平行，用于固定已堆疊裝配完成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子支撐固定工裝與轉(zhuǎn)子夾具平行設(shè)置。本發(fā)明布置緊湊、控制方式簡(jiǎn)單、操作精度高、裝配效率高，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)效率及裝配質(zhì)量。
【IPC分類】B23P19-02
【公開號(hào)】CN104589021
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410837209
【發(fā)明人】王皓, 于衛(wèi)東, 陳根良, 孔令雨, 趙勇, 來新民
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日