專利名稱：一種鉸鏈式空間遙感相機支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及空間光學遙感技術領域，具體涉及ー種鉸鏈式空間遙感相機支架。
背景技術：
空間遙感相機是搭載在衛星上用來獲取地球目標信息的傳感器，被廣泛用于資源普查、地形測繪、軍事偵察等許多領域。隨著航天遙感技術的不斷發展，空間遙感相機對地分辨率也不斷提高。空間遙感，特別是紅外遙感技術在資源調查、環境監測、大氣和海洋觀測、地球輻射測量和天文觀測以及軍事等方面擁有廣闊的應用前景。
空間遙感相機對力、熱等環境因素比較敏感。相機和衛星平臺之間還會產生裝配應カ；相機在運載和發射衛星的過程中，會受到沖擊和振動的影響，在軌運行中，當溫度變化時它們之間不等量的熱變形也會產生應カ應變，這些因素都會影響相機的成像質量。目前，空間遙感相機與衛星平臺之間常用的連接方式是空間遙感相機13與衛星平臺14通過剛性空間遙感相機支架12連接，如圖I所示，剛性空間遙感相機支架12 —端與衛星平臺14固定連接，另一端與空間遙感相機13對接面固定連接，這種連接方式對空間遙感相機13和衛星平臺14的對接面平面精度要求較高，無法有效避免空間遙感相機13和衛星平臺14之間產生的裝配應カ和衛星平臺14的熱應カ向相機的傳遞，進而對空間遙感相機13的成像質量造成嚴重影響，因此，迫切需要研制出一種既能對空間遙感相機有效定位又不產生裝配應カ的空間遙感相機支架。
發明內容
為了解決現有的通過剛性空間遙感相機支架連接對空間遙感相機成像質量的影響，本發明提供一種鉸鏈式空間遙感相機支架。本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下一種鉸鏈式空間遙感相機支架，該支架包括與衛星平臺固定相連的底座，所述底座的連接面上設置有安裝孔和定位銷孔，連接面上凸起有兩個梯形結構，兩個梯形結構中間還設置有矩形槽；與所述底座通過第一連接軸相連的第一連接件，所述第一連接件通過與矩形槽配合與底座相連，所述第一連接件能夠繞所述第一連接軸轉動；與所述第一連接件通過第二連接軸相連的支座，所述支座的連接面上設置有安裝孔，其下端設置有突出結構，所述支座與空間遙感相機固定相連并能夠繞所述第二連接軸轉動。該支架還包括與所述第一連接件通過第二連接軸相連的第二連接件，所述第二連接件通過第三連接軸與支座相連，所述第二連接件的上端設置有開ロ槽，支座的下端突出結構與開ロ槽相配合并直接落入開ロ槽內，所述支座能夠繞所述第三連接軸轉動。所述第一連接軸、第二連接軸和第三連接軸的結構相同，均為圓柱形結構。
所述第一連接軸、第二連接軸和第三連接軸均采用40Cr材料制成。該支架還包括與所述第一連接件通過第二連接軸相連的第三連接件，所述第三連接件通過第四連接軸與支座相連，所述第三連接件的上端設置有開ロ，支座下端的突出結構設置成與開ロ相配合的兩個梯形結構，第三連接件的上端可直接落入兩個梯形結構內，所述支座能夠繞所述第四連接軸轉動。所述第二連接軸和第四連接軸的結構相同，均為圓柱形結構。所述第四連接軸采用40Cr材料制成。本發明的有益效果是本發明利用鉸機構的特點，設計了一種鉸鏈式空間遙感相機支架用于空間遙感相機與衛星平臺的連接。本發明的相機支架是ー種鉸鏈式機構，底座、 連接件和支座之間均采用連接軸連接，各部件能夠繞連接軸轉動，形成鉸鏈式的連接，這種連接方式對空間遙感相機和衛星平臺的對接面平面精度要求不高，能夠消除相機安裝面與衛星安裝面平面度誤差產生的裝配應力，以及衛星平臺與相機熱變形產生的熱應力，有效地降低振動和顫振對相機造成的影響，保證了空間遙感相機的成像質量。該相機支架既能對相機有效的定位連接安裝相機，又不會產生過約束帯來裝配應力。
圖I為空間遙感相機和衛星平臺通過剛性空間遙感相機支架連接的示意圖；圖2為本發明的鉸鏈式空間遙感相機支架中支架A的結構示意圖；圖3為圖2的支架A的裝配示意圖；圖4為本發明的鉸鏈式空間遙感相機支架中支架B的結構示意圖；圖5為圖4的支架B的裝配示意圖；圖6為本發明的鉸鏈式空間遙感相機支架中支架C的結構示意圖；圖7為圖6的支架C的裝配示意圖；圖8為本發明中的支架A、支架B和支架C實現空間遙感相機與衛星平臺連接的實施示意圖。圖中1、底座，2、第一連接軸，3、第一連接件，4、第二連接軸，5、第一支座，6、第二支座，7、第二連接件，8、第三連接軸，9、第三支座，10、第三連接件，11、第四連接軸，12、剛性空間遙感相機支架，13、空間遙感相機，14、衛星平臺，15、第一支架，16、第二支架，17、第三支架。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進ー步詳細說明。本發明的鉸鏈式空間遙感相機支架包括三個支架，三個支架配合使用實現空間遙感相機與衛星平臺的連接，三個支架分別為第一支架15、第二支架16和第三支架17，第一支架15安裝在空間遙感相機13后端與衛星平臺14相應接ロ位置，如圖3所示，第一支架15主要包括底座I、第一連接軸2、第一連接件3、第二連接軸4和第一支座5，底座I的連接面上設置有與衛星平臺14連接的四個安裝孔和兩個定位銷孔，連接面向上凸起有兩個梯形結構，每個梯形結構上均設置有與第一連接軸2配合的孔，第一連接軸2通過兩個梯形結構的螺紋孔和螺母配合而固定，在兩個梯形結構的中間位置，還設置有矩形槽；第一連接件3為十面結構，下端設置成與矩形槽相切合的結構，可直接落入矩形槽內，第一連接件3的ー組平行面上設置有與第一連接軸2配合的孔，另ー組平行面上設置有與第二連接軸4配合的孔，第一連接件3可繞著第一連接軸2轉動，與底座I形成鉸鏈式連接；第一支座5的連接面上設置有與空間遙感相機13連接的六個安裝孔，連接面中間開有兩個方形孔，第一支座5下端為向下凸起的兩個梯形結構，每個梯形結構上均設置有與第二連接軸4配合的孔，第二連接軸4通過兩個梯形結構的螺紋孔和螺母配合而固定，第一支座5可繞著第二連接軸4轉動，與第一連接件3形成鉸鏈式連接。如圖5所示，為本發明中第二支架16的裝配示意圖，安裝在空間遙感相機13后端與衛星平臺14相應接ロ位置，主要包括底座I、第一連接軸2、第一連接件3、第二連接軸4、第二連接件6、第二支座7和第三連接軸8，底座I、第一連接軸2、第一連接件3和第二連接 軸4的結構以及它們之間的連接關系與第一支架15中描述的相同，第二連接件6上端為大開ロ槽，下端為小開ロ槽，ー組平行面上設置有與第二連接軸4配合的孔，另ー組平行面上設置有與第三連接軸8配合的孔，第二連接件6可完全將第一連接件3包覆在其內部，第二連接件6通過第二連接軸4與第一連接件3相連；第二支座7的連接面上設置有與空間遙感相機13連接的六個安裝孔，連接面中間開有兩個方形孔，第二支座7下端為與第二連接件6上的大開ロ槽配合的突出結構，突出結構可直接落入大開ロ槽內，突出結構上設置有與第三連接軸8配合的孔，第二支座7通過第三連接軸8與第二連接件6相連，第二支座7可繞著第三連接軸8轉動，與第二連接件6形成鉸鏈式連接。如圖7所示，為本發明中第三支架17的裝配示意圖，安裝在空間遙感相機13前端中部與衛星平臺14相應接ロ位置，主要包括底座I、第一連接軸2、第一連接件3、第二連接軸4、第三連接件9、第三支座10和第四連接軸11，底座I、第一連接軸2、第一連接件3和第ニ連接軸4的結構以及它們之間的連接關系與第一支架15中描述的相同，第三連接件9的上下端均設置有開ロ，ー組平行面上設置有與第二連接軸4配合的孔，另ー組平行面上設置有與第四連接軸11配合的孔，第三連接件9可完全將第一連接件3包覆在其內部，第三連接件9通過第二連接軸4與第一連接件3相連；第三支座10的連接面上設置有與空間遙感相機13連接的四個安裝孔，下端為向下凸起的兩個梯形結構，兩個梯形結構的中間還設置有與第三連接件9的上端開ロ配合的槽，每個梯形結構上均設置有與第四連接軸11配合的孔，第四連接軸11通過兩個梯形結構的螺紋孔和螺母配合而固定，第三支座10可繞著第四連接軸11轉動，與第三連接件9形成鉸鏈式連接。上述第一連接軸2、第二連接軸4、第三連接軸8和第四連接軸11的結構相同，均為圓柱形結構，它們在連接時均用螺母固定，防止其竄動。上述第一連接軸2、第二連接軸4、第三連接軸8和第四連接軸11均采用40Cr材料制成，其余零件均采用TC4材料制成，TC4是ー種鈦合金材料，具有良好的綜合力學機械性能，比強度大。如圖8所示，本發明的鉸鏈式空間遙感相機支架應用于我國一種傳輸型空間遙感相機13與衛星平臺14的連接中，將第一支架15和第二支架16安裝在空間遙感相機13后端與衛星平臺14相應接ロ位置，第三支架17安裝在空間遙感相機13前端中部與衛星平臺14相應接ロ位置，三個支架相互配合有效降低了振動和顫振對相機的影響。
權利要求
1.一種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在于，該支架包括 與衛星平臺(14)固定相連的底座(1)，所述底座(I)的連接面上設置有安裝孔和定位銷孔，連接面上凸起有兩個梯形結構，兩個梯形結構中間還設置有矩形槽； 與所述底座(I)通過第一連接軸(2 )相連的第一連接件(3 )，所述第一連接件(3 )通過與矩形槽配合與底座(I)相連，所述第一連接件(3 )能夠繞所述第一連接軸(2 )轉動； 與所述第一連接件(3)通過第二連接軸(4)相連的支座，所述支座的連接面上設置有安裝孔，其下端設置有突出結構，所述支座與空間遙感相機(13)固定相連并能夠繞所述第ニ連接軸(4)轉動。
2.根據權利要求I所述的ー種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在于，該支架還包括 與所述第一連接件(3)通過第二連接軸(4)相連的第二連接件(6), 所述第二連接件(6)通過第三連接軸(8)與支座相連，所述第二連接件(6)的上端設置有開ロ槽，支座的下端突出結構與開ロ槽相配合并直接落入開ロ槽內，所述支座能夠繞所述第三連接軸(8)轉動。
3.根據權利要求2所述的ー種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在于，所述第一連接軸(2)、第二連接軸(4)和第三連接軸(8)的結構相同，均為圓柱形結構。
4.根據權利要求3所述的ー種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在干，所述第一連接軸(2)、第二連接軸(4)和第三連接軸(8)均采用40Cr材料制成。
5.根據權利要求I所述的ー種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在于，該支架還包括 與所述第一連接件(3)通過第二連接軸(4)相連的第三連接件(9), 所述第三連接件(9 )通過第四連接軸(11)與支座相連，所述第三連接件(9 )的上端設置有開ロ，支座下端的突出結構設置成與開ロ相配合的兩個梯形結構，第三連接件(9)的上端可直接落入兩個梯形結構內，所述支座能夠繞所述第四連接軸(11)轉動。
6.根據權利要求5所述的ー種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在于，所述第二連接軸(4)和第四連接軸(11)的結構相同，均為圓柱形結構。
7.根據權利要求6所述的ー種鉸鏈式空間遙感相機支架，其特征在于，所述第四連接軸(11)采用40Cr材料制成。
全文摘要
一種鉸鏈式空間遙感相機支架，涉及空間光學遙感技術領域，解決了剛性空間遙感相機支架連接對空間遙感相機成像質量的影響。該相機支架包括與衛星平臺固定相連的底座，與底座通過第一連接軸相連的第一連接件，第一連接件能繞第一連接軸轉動；與第一連接件通過第二連接軸相連的支座，支座與空間遙感相機相連并能繞第二連接軸轉動，還包括與第一連接件通過第二連接軸相連的第二連接件或第三連接件，第二連接件通過第三連接軸與支座相連，支座能繞所述第三連接軸轉動；第三連接件通過第四連接軸與支座相連，支座能繞第四連接軸轉動。本發明中各部件能繞連接軸轉動形成鉸鏈式連接，消除了裝配應力，降低了振動，保證了空間遙感相機的成像質量。
文檔編號F16M11/12GK102853220SQ20121033899
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者邵明東, 郭疆, 孫繼明, 龔大鵬 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所