航天器用六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種航天器用六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，主要包括臺(tái)體、臺(tái)體上設(shè)置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動(dòng)平臺(tái)、對(duì)接框、俯仰調(diào)節(jié)裝置、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置、偏航調(diào)節(jié)裝置，其中，偏航調(diào)節(jié)裝置包括固定在平臺(tái)上的端面軸承以及滑車(chē)和水平梁，水平梁一端固定連接滑車(chē)，另一端固定連接在端面軸承上方，對(duì)接框的支柱一通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與偏航調(diào)節(jié)裝置的端面軸承連接，俯仰調(diào)節(jié)裝置包括俯仰調(diào)節(jié)絲桿、俯仰旋轉(zhuǎn)軸、俯仰調(diào)節(jié)小橫梁，其中俯仰調(diào)節(jié)絲桿一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁上，另一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在保持架下方的支柱二上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)了航天器以外艙板的垂直邊緣為軸翻轉(zhuǎn)90°，并滿足高精度的六自由端調(diào)節(jié)需求。
【專利說(shuō)明】航天器用六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器總裝的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種航天器用有六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)以實(shí)現(xiàn)航天器外艙板的開(kāi)合動(dòng)作。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，航天器由中心艙體和可拆卸的外板組成，在總裝過(guò)程中要求將外艙板通過(guò)地面機(jī)械工藝裝備按照要求進(jìn)行開(kāi)合動(dòng)作。外艙板與中心艙體的銷(xiāo)釘孔對(duì)接，安裝精度要求高，要求地面機(jī)械工藝裝備具有六個(gè)自由度可調(diào)整外艙板姿態(tài)，并具有高精度調(diào)節(jié)能力。
[0003]常見(jiàn)的航天器外艙板開(kāi)合地面機(jī)械工藝裝備見(jiàn)圖1，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)外艙板沿著艙板邊的水平邊緣為軸翻轉(zhuǎn)90°。這種工藝裝備設(shè)計(jì)較為成熟，使用廣泛。但是某些航天器卻需要實(shí)現(xiàn)以垂直邊緣的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，而這種工藝裝備卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)該功能，為此，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)以垂直邊緣為軸旋轉(zhuǎn)的六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)是必須的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種航天器用有六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，以滿足航天器以外艙板的垂直邊緣為軸翻轉(zhuǎn)90°和六自由度的姿態(tài)調(diào)整的需要。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明的一種航天器用六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，主要包括臺(tái)體、臺(tái)體上設(shè)置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動(dòng)平臺(tái)、對(duì)接框、俯仰調(diào)節(jié)裝置(繞Y軸方向)、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)、偏航(翻轉(zhuǎn))調(diào)節(jié)裝置(繞Z軸方向)，其中，對(duì)接框下方一側(cè)具有支柱一，另一側(cè)具有兩平行的支柱二和支柱三，偏航調(diào)節(jié)裝置包括固定在平臺(tái)上的端面軸承以及滑車(chē)和水平梁，水平梁一端固定連接滑車(chē)，另一端固定連接在端面軸承上方，對(duì)接框的支柱一通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與偏航調(diào)節(jié)裝置的端面軸承連接，俯仰調(diào)節(jié)裝置包括俯仰調(diào)節(jié)絲桿、俯仰旋轉(zhuǎn)軸、俯仰調(diào)節(jié)小橫梁，其中俯仰調(diào)節(jié)絲桿一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁上，另一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在保持架下方的支柱二上。滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)包括滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪、兩件平行的絲桿機(jī)構(gòu)，其中絲桿機(jī)構(gòu)一端固定在滑車(chē)上，另一端固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁上。
[0007]其中，下臺(tái)體下方設(shè)置有四個(gè)行走輪和四個(gè)可進(jìn)行整體高度調(diào)節(jié)(Z方向)的支撐地腳；
[0008]其中，二維水平調(diào)節(jié)滑動(dòng)平臺(tái)通過(guò)絲桿+導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)完成XY 二維方向上的水平調(diào)節(jié);
[0009]其中，萬(wàn)向節(jié)能實(shí)現(xiàn)±5°以內(nèi)的角度控制，并有設(shè)計(jì)有阻尼裝置。
[0010]其中，對(duì)接框用于與航天器外艙板的連接，采用爪式結(jié)構(gòu)，為一種高剛度保持支架；
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)中艙板邊的水平邊緣為軸翻轉(zhuǎn)90°的工藝裝備相比，本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，能夠?qū)崿F(xiàn)了航天器以外艙板的垂直邊緣為軸翻轉(zhuǎn)90°、并滿足高精度的六自由端調(diào)節(jié)需求?！緦＠綀D】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中航天器外艙板開(kāi)合地面機(jī)械工藝裝備的示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式的以+Y艙翻轉(zhuǎn)支架車(chē)為例的本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)架車(chē)結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0014]I為對(duì)接框(含三個(gè)支柱)；2為俯仰和滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與滑車(chē)的裝置，其中包括能實(shí)現(xiàn)俯仰、滾轉(zhuǎn)及偏航三個(gè)功能的機(jī)構(gòu)；3為包括二維水平調(diào)節(jié)滑動(dòng)平臺(tái)的臺(tái)體；4為水平梁；5為萬(wàn)向節(jié)；6為端面軸承。
[0015]圖3為本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)架車(chē)中使用的+Y艙翻轉(zhuǎn)架車(chē)的俯仰和滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與滑車(chē)的裝置示意圖。
[0016]I為對(duì)接框，32為俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上螺母，33為俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的絲桿和手輪，34為俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的下螺母，35為俯仰調(diào)節(jié)的小橫梁，36為滑車(chē)，37為滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的手輪，38為滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的絲桿。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下介紹的是作為本發(fā)明所述內(nèi)容的【具體實(shí)施方式】，下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的所述內(nèi)容作進(jìn)一步的闡明。當(dāng)然，描述下列【具體實(shí)施方式】只為示例本發(fā)明的不同方面的內(nèi)容，而不應(yīng)理解為限制本發(fā)明范圍。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)架車(chē)航天器用六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，主要包括臺(tái)體3、臺(tái)體3上設(shè)置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動(dòng)平臺(tái)、對(duì)接框1、為俯仰和滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與滑車(chē)的裝置2，所述裝置包括俯仰調(diào)節(jié)裝置(繞Y軸方向)、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)、偏航(翻轉(zhuǎn))調(diào)節(jié)裝置(繞Z軸方向)，其中，對(duì)接框I下方一側(cè)具有支柱一，另一側(cè)具有兩平行的支柱二和支柱三，偏航調(diào)節(jié)裝置包括固定在平臺(tái)上的端面軸承6以及滑車(chē)和水平梁4，水平梁一端固定連接滑車(chē)，另一端固定連接在端面軸承6上方，對(duì)接框I的支柱一通過(guò)萬(wàn)向節(jié)5與偏航調(diào)節(jié)裝置的端面軸承連接，優(yōu)選地，萬(wàn)向節(jié)能實(shí)現(xiàn)±5°以內(nèi)的角度控制，并有設(shè)計(jì)有阻尼
>J-U裝直。
[0019]圖3顯示了本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)架車(chē)中使用的+Y艙翻轉(zhuǎn)架車(chē)的俯仰和滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與滑車(chē)的裝置示意圖。其中，俯仰調(diào)節(jié)裝置包括俯仰調(diào)節(jié)絲桿和手輪33、俯仰旋轉(zhuǎn)軸、俯仰調(diào)節(jié)小橫梁35、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上螺母32、俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)下螺母34，其中俯仰調(diào)節(jié)絲桿一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁35上，另一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在保持架下方的支柱二上。滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)包括滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的手輪37、兩件平行的滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的絲桿38，其中絲桿38機(jī)構(gòu)一端固定在滑車(chē)36上，另一端固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁35上。
[0020]在一【具體實(shí)施方式】中，臺(tái)體下方設(shè)置有四個(gè)行走輪和四個(gè)可進(jìn)行整體高度調(diào)節(jié)(Z方向)的支撐地腳，且二維水平調(diào)節(jié)滑動(dòng)平臺(tái)通過(guò)絲桿+導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)完成XY 二維方向上的水平調(diào)節(jié)；
[0021]在本發(fā)明中，使用的對(duì)接框用于與航天器外艙板的連接，采用爪式結(jié)構(gòu)，為一種高剛度保持支架。
[0022]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明中的翻轉(zhuǎn)架車(chē)由包括臺(tái)體、臺(tái)體上設(shè)置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動(dòng)平臺(tái)、對(duì)接框、俯仰調(diào)節(jié)裝置(繞Y軸方向)、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)、偏航(翻轉(zhuǎn))調(diào)節(jié)裝置(繞Z軸方向)等六部分組成，完成X/Y/Z的平移和繞X，繞Y、繞Z的旋轉(zhuǎn)等六個(gè)自由度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度通過(guò)微調(diào)絲桿螺母結(jié)構(gòu)來(lái)保證。
[0023]在一【具體實(shí)施方式】中，翻轉(zhuǎn)架車(chē)的臺(tái)體上具有二維水平調(diào)節(jié)的滑動(dòng)平臺(tái)，臺(tái)體高度為700mm,臺(tái)面尺寸為1600mmX2000mm。臺(tái)體上的四個(gè)支撐地腳同步調(diào)整可實(shí)現(xiàn)高度方向(Z向)的平移。其中，通過(guò)絲杠手輪方式調(diào)節(jié)滑臺(tái)水平位置，實(shí)現(xiàn)X方向和Y方向的平移，Y方向?yàn)?00mm, X方向?yàn)?00mm。
[0024]為提高對(duì)接框穩(wěn)定性，在保證對(duì)接框結(jié)構(gòu)剛度的提前下盡量減少對(duì)接框的重量，在距離轉(zhuǎn)軸水平距離約1200mm處，距離艙板面30mm、400mm處各設(shè)計(jì)一個(gè)支柱，對(duì)接框共有3處支柱，對(duì)接框通常是與航天器連接的公知部件。
[0025]在一【具體實(shí)施方式】中，俯仰、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滑車(chē)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
[0026]操作滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪可以實(shí)現(xiàn)艙板滾轉(zhuǎn)-5°?5°，通過(guò)使得艙板右側(cè)抬升或降低約140mm來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0027]操作俯仰調(diào)節(jié)絲杠可以實(shí)現(xiàn)艙板俯仰-5°?5°，通過(guò)使得艙板外側(cè)抬升或降低40mm來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0028]在一實(shí)施方式中，X向旋轉(zhuǎn)軸是一個(gè)帶有萬(wàn)向節(jié)的支撐桿，萬(wàn)向節(jié)調(diào)整幅度限制為±5°。轉(zhuǎn)動(dòng)X向旋轉(zhuǎn)軸可以實(shí)現(xiàn)艙板偏航方向(-5°?90° )調(diào)整，通過(guò)驅(qū)動(dòng)X向旋轉(zhuǎn)軸(手輪+減速器，或者推桿機(jī)構(gòu))來(lái)實(shí)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)軸可與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)釋放分離。
[0029]盡管上文對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)的描述和說(shuō)明，但應(yīng)該指明的是，我們可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種改變和修改，但這些都不脫離本發(fā)明的精神和所附的權(quán)利要求所記載的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種航天器用六自由度調(diào)節(jié)的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，主要包括臺(tái)體、臺(tái)體上設(shè)置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動(dòng)平臺(tái)、對(duì)接框、俯仰調(diào)節(jié)裝置(繞Y軸方向)、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)、偏航(翻轉(zhuǎn))調(diào)節(jié)裝置(繞Z軸方向)，其中，對(duì)接框下方一側(cè)具有支柱一，另一側(cè)具有兩平行的支柱二和支柱三，偏航調(diào)節(jié)裝置包括固定在平臺(tái)上的端面軸承以及滑車(chē)和水平梁，水平梁一端固定連接滑車(chē)，另一端固定連接在端面軸承上方，對(duì)接框的支柱一通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與偏航調(diào)節(jié)裝置的端面軸承連接，俯仰調(diào)節(jié)裝置包括俯仰調(diào)節(jié)絲桿、俯仰旋轉(zhuǎn)軸、俯仰調(diào)節(jié)小橫梁，其中俯仰調(diào)節(jié)絲桿一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁上，另一端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在保持架下方的支柱二上。滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)包括滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪、兩件平行的絲桿機(jī)構(gòu)，其中絲桿機(jī)構(gòu)一端固定在滑車(chē)上，另一端固定在俯仰調(diào)節(jié)小橫梁上。
2.如權(quán)利要求1所述的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，其中，臺(tái)體下方設(shè)置有四個(gè)行走輪和四個(gè)可進(jìn)行整體高度調(diào)節(jié)(Z方向)的支撐地腳。
3.如權(quán)利要求1所述的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，其中，二維水平調(diào)節(jié)滑動(dòng)平臺(tái)通過(guò)絲桿+導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)完成XY 二維方向上的水平調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，其中，萬(wàn)向節(jié)能實(shí)現(xiàn)±5°以內(nèi)的角度控制，并有設(shè)計(jì)有阻尼裝置。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的翻轉(zhuǎn)架車(chē)，其中，對(duì)接框用于與航天器外艙板的連接，采用爪式結(jié)構(gòu)，為一種高剛度保持支架。
【文檔編號(hào)】B23P19/00GK103612094SQ201310596835
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】鄭圣余, 易旺民, 鮑曉萍, 馮偉, 張延磊, 方志開(kāi), 郭大寶 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所