[发明专利]一种可伸入翼盒内的自动化装配机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种可伸入翼盒内的自动化装配机器人，包括基座、高度调节组件、横梁（8）和机械臂；其特征在于：所述横梁（8）的内端与基座构成沿竖直方向滑动的滑动副；横梁（8）由高度调节组件驱动进行升降；

所述的机械臂包括大回转轴（11）、大回转连杆（14）、上臂连杆（17）、下臂连杆（20）、手部连杆（23）和末端装配工具（24）；能够360°周转的大回转轴（11）支承在横梁（8）的外端；大回转轴（11）的轴线水平设置；大回转轴（11）的外端与大回转连杆（14）固定；上臂连杆（17）的内端与大回转连杆（14）的外端构成第一转动副；下臂连杆（20）的内端与上臂连杆（17）的外端构成第二转动副；手部连杆（23）的内端与下臂连杆（20）的外端构成第三转动副；第一转动副、第二转动副和第三转动副的公共轴线相互平行，且垂直于大回转轴（11）的轴线；末端装配工具（24）安装在手部连杆（23）上，用于进行紧固件的安装作业；大回转轴（11）、上臂连杆（17）、下臂连杆（20）、手部连杆（23）均能够在动力元件的驱动下旋转，使得末端装配工具（24）能够通过工艺孔伸入到飞机翼盒（25）的内部进行工作；上臂连杆（17）、下臂连杆（20）的转动半径均为100～150mm；工作状态下，大回转轴（11）的轴线与飞机翼盒（25）的工艺孔对齐，上臂连杆（17）、下臂连杆（20）和手部连杆（23）均通过工艺孔伸入飞机翼盒（25）内；在上臂连杆（17）、下臂连杆（20）与手部连杆（23）朝向相反的状态下，大回转轴（11）能够带动手部连杆（23）在飞机翼盒（25）内周转；

所述的上臂连杆和下臂连杆的结构相同，包括一体成型的内端部块（171）、中间倾斜部、外端部块（174）；内端部块（171）、外端部块（174）的内端与中间倾斜部的两端分别连接；中间倾斜部使得内端部块（171）与外端部块（174）相互错开；中间倾斜部的一侧开设有电机安装槽（173），用于安装电机；中间倾斜部的另一侧开设有带传动组件安装槽（176），用于安装带传动组件；电机安装槽（173）的两侧形成两块第一肋板（172）；带传动组件安装槽（176）的两侧形成两块第二肋板（175）；上臂连杆上的外端部块（174）位于内端部块（171）靠近大回转连杆（14）的那一侧；下臂连杆上的外端部块（174）位于内端部块（171）靠近上臂连杆的那一侧；

所述的大回转轴（11）由第一驱动组件驱动旋转；第一驱动组件包括第二带传动组件（9）和第二电机（10）；第二带传动组件包括第二带轮和第二同步带；其中一个第二带轮固定在大回转轴（11）上，另一个第二带轮支承在横梁（8）的外端并由第二电机（10）驱动；两个第二带轮通过第二同步带连接；上臂连杆（17）由第二驱动组件驱动旋转；第二驱动组件包括第三带传动组件（16）和第三电机（15）；第三带传动组件包括第三带轮和第三同步带；其中一个第三带轮固定在上臂连杆（17）的内端，另一个第三带轮支承在大回转连杆（14）上并由第三电机（15）驱动；两个第三带轮通过第三同步带连接；第三电机（15）固定在大回转连杆（14）上；下臂连杆（20）由第三驱动组件驱动旋转；第三驱动组件包括第四带传动组件（19）和第四电机（18）；第四带传动组件包括第四带轮和第四同步带；其中一个第四带轮固定在下臂连杆（20）的内端，另一个第四带轮支承在上臂连杆（17）上并由第四电机（18）驱动；两个第四带轮通过第四同步带连接；第四电机（18）固定在上臂连杆（17）上；手部连杆（23）由第四驱动组件驱动旋转；第四驱动组件包括第五带传动组件（22）和第五电机（21）；第五带传动组件包括第五带轮和第五同步带；其中一个第五带轮固定在手部连杆（23）的内端，另一个第五带轮支承在下臂连杆（20）上并由第五电机（21）驱动；两个第五带轮通过第五同步带连接；第五电机（21）固定在上臂连杆（17）上。

2.根据权利要求1所述的一种可伸入翼盒内的自动化装配机器人，其特征在于：所述的基座包括脚轮（1）、底盘（2）、立框（3）、加强框（4）和导轨；底盘（2）的底部安装有多个脚轮（1）；脚轮（1）中的一个或多个为万向轮；竖直设置的立框（3）的底端与底盘（2）顶部的尾端固定；两个加强框（4）分别安装在底盘（2）顶部的两侧；加强框（4）的两端与底盘（2）、立框（3）分别固定；立框（3）的内侧固定有竖直设置的两根导轨；横梁（8）的内端通过两个滑块（7）与两根导轨分别滑动连接。