用于部件自動(dòng)裝配的可調(diào)節(jié)被動(dòng)順應(yīng)裝置的制作方法

本發(fā)明涉及的是一種裝配技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備，具體是一種用于部件間孔軸精密裝配的可調(diào)節(jié)剛度性能的被動(dòng)順應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪軸裝配、大型部件間裝配等精密孔軸裝配需要?jiǎng)傂匝b配裝備具有極高的定位精度，以免剛性接觸擦傷構(gòu)件。在定位精度無法滿足需求時(shí)，可以使用遠(yuǎn)中心被動(dòng)順應(yīng)裝置保證構(gòu)件被動(dòng)安全。順應(yīng)中心處具有剛度解耦性能，補(bǔ)償裝配干涉不產(chǎn)生其他干涉。但現(xiàn)有被動(dòng)順應(yīng)裝置具有順應(yīng)性能調(diào)節(jié)范圍小，順應(yīng)中心剛度過高、調(diào)節(jié)精度低等不足。針對(duì)此問題，設(shè)計(jì)一種適合于順應(yīng)中心大范圍可調(diào)節(jié)、控制方便、結(jié)構(gòu)緊湊可靠、剛度性能適當(dāng)降低的可調(diào)節(jié)被動(dòng)順應(yīng)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有裝置無法實(shí)時(shí)精確調(diào)節(jié)順應(yīng)中心，剛度大，不適合于保證精密裝配的被動(dòng)安全等缺陷，提出一種用于部件自動(dòng)裝配的可調(diào)節(jié)被動(dòng)順應(yīng)裝置，通過凸輪頂桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)順應(yīng)裝置的順應(yīng)中心調(diào)節(jié)，通過在彈性吊桿兩端使用轉(zhuǎn)動(dòng)副和萬向鉸實(shí)現(xiàn)小剛度性能，通過設(shè)計(jì)凸輪形線實(shí)現(xiàn)被動(dòng)順應(yīng)性能的簡(jiǎn)便控制，從而實(shí)現(xiàn)順應(yīng)中心沿裝置中心軸線z軸更大范圍調(diào)節(jié)，順應(yīng)性能更佳，控制方便準(zhǔn)確。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡(jiǎn)便準(zhǔn)確、承載性能好、剛度小、順應(yīng)中心可調(diào)節(jié)范圍大。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明包括：分別設(shè)置于定平臺(tái)頂部和底部的凸輪頂桿機(jī)構(gòu)和平面展開機(jī)構(gòu)，一端分別與定平臺(tái)和平面展開機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的彈性吊桿以及與彈性吊桿另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的動(dòng)平臺(tái)，由諧波減速器驅(qū)動(dòng)的凸輪頂桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)彈性吊桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)彈性吊桿傾角變化。

所述的凸輪頂桿機(jī)構(gòu)包括：電機(jī)、諧波減速器、凸輪和四根徑向設(shè)置的頂桿滑塊機(jī)構(gòu)，其中：諧波減速器與電機(jī)輸出軸相連，頂桿滑塊機(jī)構(gòu)的頂桿與凸輪相接觸，滑塊設(shè)置于定平臺(tái)滑軌，凸輪設(shè)置于定平臺(tái)中央。

所述的平面展開機(jī)構(gòu)包括：兩組各四根L形連桿，其中：每組L形連桿首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接組成閉環(huán)，L形連桿的中間設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)副且兩組L形連桿共八個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩兩對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩組L形連桿中共四個(gè)首尾轉(zhuǎn)動(dòng)連接點(diǎn)分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與凸輪頂桿機(jī)構(gòu)中的頂桿滑塊機(jī)構(gòu)相連。

所述的彈性吊桿包括：G字形結(jié)構(gòu)的吊桿體和彈性組件，其中：彈性組件的兩端分別與吊桿體的一端及中部相連，吊桿體的中部與定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述一端與平面展開機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，具體地，彈性吊桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與凸輪頂桿機(jī)構(gòu)滑塊上轉(zhuǎn)動(dòng)副座相連；平面展開機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與彈性吊桿的一端相連；彈性吊桿另一端通過萬向鉸或轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)相連。

所述的凸輪，其形線半徑與轉(zhuǎn)動(dòng)角度具有線性傳遞關(guān)系。

所述的諧波減速器具有更高的減速比，更高的精度和平順的傳動(dòng)。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用凸輪帶動(dòng)的頂桿滑塊實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)順應(yīng)裝置順應(yīng)性能的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使用平面展開機(jī)構(gòu)保證裝置具有順應(yīng)中心，使用轉(zhuǎn)動(dòng)副或萬向鉸改善被動(dòng)順應(yīng)性能實(shí)現(xiàn)小剛度，其中：順應(yīng)中心位于動(dòng)平臺(tái)外側(cè)，順應(yīng)中心處剛度解耦。該裝置可以實(shí)現(xiàn)長孔軸精密裝配，減小定位精度需求，實(shí)現(xiàn)精密孔軸裝配。

附圖說明

圖1為本發(fā)明側(cè)視圖a和俯視圖b；

圖2為本發(fā)明正等側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明展開時(shí)的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明展開時(shí)的俯視圖，隱藏凸輪和定平臺(tái)；

圖5為本發(fā)明收縮時(shí)的側(cè)視圖；

圖6為本發(fā)明收縮時(shí)的俯視圖，隱藏凸輪和定平臺(tái)；

圖7為本發(fā)明平面展開機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)；

圖8為順應(yīng)裝置簡(jiǎn)化模型及吊桿形式；

圖9為順應(yīng)裝置剛度性能；

圖中：凸輪頂桿1、滑塊2、滑軌3、定平臺(tái)4、轉(zhuǎn)動(dòng)副座5、上擺桿6、擋片7、彈性單元8、連接片9、下擺桿10、轉(zhuǎn)動(dòng)副座11、動(dòng)平臺(tái)12、轉(zhuǎn)動(dòng)副座13、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)14、平面展開機(jī)構(gòu)15、L形連桿16、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)17、諧波減速器18、凸輪19、電機(jī)20、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)21、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)22。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本實(shí)施例包括：凸輪頂桿1、滑塊2、滑軌3、定平臺(tái)4、轉(zhuǎn)動(dòng)副座5、上擺桿6、擋片7、彈性單元8、連接片9、下擺桿10、U副座11、動(dòng)平臺(tái)12、轉(zhuǎn)動(dòng)副座13、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)14、平面展開機(jī)構(gòu)15、L形連桿16、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)17、諧波減速器18、凸輪19、電機(jī)20、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)21、轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)22。

所述的凸輪頂桿機(jī)構(gòu)中包括：凸輪頂桿1、滑塊2、滑軌3、凸輪19、諧波減速器18、電機(jī)20。

所述的彈性吊桿中包括：轉(zhuǎn)動(dòng)副座5、上擺桿6、擋片7、彈性單元8、連接片9、下擺桿10，彈性吊桿的上端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副座5同滑塊2相連，下端通過U副座11與動(dòng)平臺(tái)12相連。

所述的平面展開機(jī)構(gòu)11包括八根L形連桿16，其中：L形連桿16末端間轉(zhuǎn)動(dòng)副連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)21、22，L形連桿16中點(diǎn)間連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)21；轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)21通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)14連接，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)14通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與轉(zhuǎn)動(dòng)副座13連接。

如圖3‐7所示，本裝置的展開和收縮通過電機(jī)6帶動(dòng)凸輪頂桿機(jī)構(gòu)1實(shí)現(xiàn)，頂桿7上下的轉(zhuǎn)動(dòng)副和U副用于協(xié)調(diào)進(jìn)給量，平面展開機(jī)構(gòu)3受力，作用相當(dāng)于當(dāng)電機(jī)6不進(jìn)給時(shí)鎖死頂桿7上部轉(zhuǎn)動(dòng)副。所述電機(jī)6作為驅(qū)動(dòng)輸入，帶動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)。通過調(diào)整連桿角度，實(shí)現(xiàn)末端動(dòng)平臺(tái)5上的不同剛度性能，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)順應(yīng)裝配。

所述的凸輪頂桿機(jī)構(gòu)1和彈性吊桿7具有圓周陣列分布的布置形式。

本實(shí)施例中，通過設(shè)計(jì)凸輪頂桿機(jī)構(gòu)、修改彈性元件8的材料、尺寸等參數(shù)以及彈性吊桿7長度可以獲得變化中的不同剛度性能。

如圖8和圖9所示為被動(dòng)順應(yīng)裝置簡(jiǎn)化模型和剛度性能，PE表示順應(yīng)中心距離，

上述具體實(shí)施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下以不同的方式對(duì)其進(jìn)行局部調(diào)整，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)且不由上述具體實(shí)施所限，在其范圍內(nèi)的各個(gè)實(shí)現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。