狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器總裝技術領域，具體涉及一種在具有六自由度調(diào)節(jié)能力的設備調(diào)姿裝配裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)航天器狹小空間內(nèi)大重量設備的調(diào)姿裝配。
【背景技術】
[0002]隨著航天器產(chǎn)品布局的緊湊化，產(chǎn)品大型化的發(fā)展趨勢，大重量設備(20kg以上)的數(shù)量逐步增加，且在航天器艙體內(nèi)部，產(chǎn)品裝配過程中存在無法采用人工抬扶的方式裝配設備，必需借用一定的省力裝置。
[0003]而目前，航天器器表的大重量產(chǎn)品可采用吊裝的方式實現(xiàn)大重量產(chǎn)品的裝配，但是在艙內(nèi)，大重量設備產(chǎn)品裝配通常采用“杠桿式”吊裝的裝配方案，具體如圖1所示，其中，在航天器的內(nèi)部的狹小空間內(nèi)，通過吊具杠桿式的吊裝大重量的產(chǎn)品，移動方向和可靠性較差。此方案采用懸掛方式承載產(chǎn)品重量，裝配過程中容易晃動，并容易與其他部件發(fā)生碰撞，安全性較差，同時受到現(xiàn)場吊車的約束。本發(fā)明專利針對該問題，提出一種狹小空間多自由的大重量設備調(diào)姿裝配裝置，顯著區(qū)別于以上常見的吊裝的方法和采用的裝置，提高了產(chǎn)品的裝配的敏捷性和安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，該裝置能否容易地實現(xiàn)多自由度的移動和轉(zhuǎn)動，能否滿足航天器在狹小空間內(nèi)的大重量設備的調(diào)姿和裝配需要。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]—種狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，主要包括支撐臺體、支撐臺體上設置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺、二維水平調(diào)節(jié)平臺上設提升機構(gòu)、提升機構(gòu)頂部設置水平梁，水平梁上設置對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中，提升機構(gòu)上設置偏航(翻轉(zhuǎn))調(diào)節(jié)裝置(繞Z軸方向)，偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸套內(nèi)設置滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)(繞Y軸方向)，滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)內(nèi)設置俯仰調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)，通過提升機構(gòu)、偏航調(diào)節(jié)裝置、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)和俯仰調(diào)節(jié)裝置對對接框進行六個自由度的姿態(tài)裝配調(diào)節(jié)。
[0007]其中，臺體下方設置有四個行走輪和四個可進行整體高度調(diào)節(jié)(Z方向)的支撐地腳；
[0008]其中，二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺通過絲桿+導軌的結(jié)構(gòu)完成XY 二維方向上的水平調(diào)節(jié)；
[0009]其中，提升機構(gòu)為螺旋升降機構(gòu)，其設置在二維水平調(diào)節(jié)滑動平臺上，實現(xiàn)X方向上的升降調(diào)節(jié)；
[0010]其中，偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)設置螺旋升降機構(gòu)上，通過調(diào)節(jié)偏航機構(gòu)實現(xiàn)水平梁繞2軸±10°轉(zhuǎn)動;
[0011]其中，滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)設置偏航機構(gòu)軸套內(nèi)，通過調(diào)節(jié)滾轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)水平梁繞￥軸±10°轉(zhuǎn)動;
[0012]其中，俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)設置滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)內(nèi)，通過調(diào)節(jié)俯仰機構(gòu)實現(xiàn)水平梁的繞乂軸±10°轉(zhuǎn)動;
[0013]其中，對接框用于與大重量設備相連接，配重用于平衡安裝設備后的力矩平衡，同時絲杠導軌形式的配重調(diào)節(jié)機構(gòu)用于平衡適應不同重量的產(chǎn)品。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實現(xiàn)了航天器狹小空間內(nèi)的大重量設備六自由調(diào)姿的裝配需求。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術中“杠桿式”吊裝的裝配方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的一實施方式的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為支撐平臺(含車輪)；2為二維水平調(diào)節(jié)滑動平臺；3為升降機構(gòu);4為水平梁(包括對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu))；5為俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)機構(gòu)。
[0017]圖3為本發(fā)明的一實施方式的裝配裝置中俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)、偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，3為升降機構(gòu);4為水平梁(包括對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu));俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)機構(gòu)5包括:偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)6、偏航支撐軸體7、俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)8、俯仰支撐軸體9、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)10和滾轉(zhuǎn)支撐軸體11。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置進行進一步說明，該說明僅僅是示例性的，并不旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
[0019]參見圖2，圖2為本發(fā)明的一實施方式的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，本發(fā)明的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，主要包括支撐平臺1、支撐平臺底部設置有若干個支撐臺體的車輪，支撐平臺I上設置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺2、二維水平調(diào)節(jié)平臺2上設提升機構(gòu)3、提升機構(gòu)3頂部設置水平梁4，水平梁4上設置對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu)(圖中未標示)，其中，提升機構(gòu)3上設置偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)6(繞Z軸方向)，偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)6的軸套內(nèi)設置滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)7(繞Y軸方向)，滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)7內(nèi)設置俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)機構(gòu)5 (繞X軸方向)，通過提升機構(gòu)3、偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)6、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)7和俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)機構(gòu)5對對接框進行六個自由度的姿態(tài)裝配調(diào)節(jié)，完成X/Y/Z的平移和繞X，繞Y、繞Z的旋轉(zhuǎn)等六個自由度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度通過微調(diào)絲桿螺母結(jié)構(gòu)來保證。
[0020]在一具體的實施方式中，探伸式的調(diào)姿裝置的支撐平臺為二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺，臺體高度為300mm，臺面尺寸為830mmX500mm。支撐平臺上的四個支撐地腳同步調(diào)整可實現(xiàn)高度方向(Z向)的平移。在一具體的實施方式中，滑動平臺通過絲杠手輪方式調(diào)節(jié)滑臺水平位置，實現(xiàn)X方向和Y方向的平移，Y方向為300mm，X方向為300mm。
[0021]在另一具體的實施方式中，為控制機構(gòu)的高度，提升機構(gòu)為螺旋升降機構(gòu)，螺旋升降機構(gòu)設置在二維導軌平臺上，同時導軌平臺上開孔，螺桿在二維導軌平臺的開孔內(nèi)，螺旋升降平臺的高度為300mm，通過頂部的旋轉(zhuǎn)手柄實現(xiàn)整體的升降功能。
[0022]參見圖3，圖3為本發(fā)明的一實施方式的裝配裝置中俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)、偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，
[0023]操作俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)8上的螺桿，使水平梁(包括對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu))4以俯仰軸體支撐9為軸產(chǎn)生俯仰動作，可帶動水平梁桿體4俯仰角度-10°?10°，實現(xiàn)產(chǎn)品與航天器安裝位置在俯仰方向找正對中；
[0024]操作滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)10上的螺桿，使俯仰支撐軸體9以滾動軸體支撐11為軸產(chǎn)生滾動動作，可帶動水平梁(包括對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu))4滾轉(zhuǎn)角度-10°?10°，實現(xiàn)產(chǎn)品與航天器安裝位置在滾轉(zhuǎn)方向找正對中；
[0025]操作偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)6上的螺桿，使俯仰支撐軸體9和滾轉(zhuǎn)支撐軸體11整體以偏航軸體支撐7為軸產(chǎn)生偏航動作，可帶動水平梁(包括對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu))4偏航角度-10°?10°，實現(xiàn)產(chǎn)品與航天器安裝位置在偏航方向找正對中；
[0026]本發(fā)明可實現(xiàn)不同大重量設備的使用，對接框用于與大重量設備相連接，為了滿足裝配不同重量產(chǎn)品時的水平桿的力矩平衡，采用絲杠導軌形式的配重調(diào)節(jié)機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)配重在水平杠的不同位置，以用于平衡適應不同重量的產(chǎn)品。
[0027]盡管上文對本發(fā)明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，主要包括支撐臺體、支撐臺體上設置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺、二維水平調(diào)節(jié)平臺上設提升機構(gòu)、提升機構(gòu)頂部設置水平梁，水平梁上設置對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中，提升機構(gòu)上設置偏航(翻轉(zhuǎn))調(diào)節(jié)裝置(繞Z軸方向)，偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸套內(nèi)設置滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)(繞Y軸方向)，滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)內(nèi)設置俯仰調(diào)節(jié)裝置(繞X軸方向)，通過提升機構(gòu)、偏航調(diào)節(jié)裝置、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)和俯仰調(diào)節(jié)裝置對對接框進行六個自由度的姿態(tài)裝配調(diào)節(jié)。2.如權(quán)利要求1所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，臺體下方設置有四個行走輪和四個可進行整體高度調(diào)節(jié)(Z方向)的支撐地腳。3.如權(quán)利要求1所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺通過絲桿+導軌的結(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所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，提升機構(gòu)為螺旋升降機構(gòu)，其設置在二維水平調(diào)節(jié)滑動平臺上，實現(xiàn)X方向上的升降調(diào)節(jié)。5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)設置螺旋升降機構(gòu)上，通過調(diào)節(jié)偏航機構(gòu)實現(xiàn)水平梁繞Z軸± 10°轉(zhuǎn)動。6.如權(quán)利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)設置偏航機構(gòu)軸套內(nèi)，通過調(diào)節(jié)滾轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)水平梁繞Y軸± 10°轉(zhuǎn)動。7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，俯仰調(diào)節(jié)機構(gòu)設置滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)內(nèi)，通過調(diào)節(jié)俯仰機構(gòu)實現(xiàn)水平梁的繞X軸± 10°轉(zhuǎn)動。8.如權(quán)利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，其中，對接框用于與大重量設備相連接，配重用于平衡安裝設備后的力矩平衡，同時絲杠導軌形式的配重調(diào)節(jié)機構(gòu)用于平衡適應不同重量的產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種狹小空間六自由度大重量設備調(diào)姿裝配裝置，主要包括支撐臺體、支撐臺體上設置有二維水平調(diào)節(jié)的滑動平臺、平臺上設提升機構(gòu)、提升機構(gòu)頂部設置水平梁，水平梁上設置對接框和配重調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中，提升機構(gòu)上設置偏航調(diào)節(jié)裝置，偏航調(diào)節(jié)機構(gòu)的軸套內(nèi)設置滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)，滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)內(nèi)設置俯仰調(diào)節(jié)裝置，通過提升機構(gòu)、偏航調(diào)節(jié)裝置、滾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu)和俯仰調(diào)節(jié)裝置對對接框進行六個自由度的姿態(tài)裝配調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實現(xiàn)了航天器狹小空間內(nèi)的大重量設備六自由調(diào)姿的裝配需求。
【IPC分類】B23P19/00
【公開號】CN105710625
【申請?zhí)枴緾N201610262534
【發(fā)明人】馮偉, 鄭圣余, 易旺民, 唐賴穎, 郭大寶, 陳啟威, 鮑曉萍, 翟怡, 祁廣明, 孫威, 劉福全, 臧金玉
【申請人】北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所