專利名稱：剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種航天領(lǐng)域航天失重狀態(tài)下物體轉(zhuǎn)移工具，特別是一種剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，實現(xiàn)柔性抻展轉(zhuǎn)移物體。
背景技術(shù)：
航天航空是人類探索自然界的前沿工程，走向太空已成為科技強國必不可少的標(biāo)志，在航天系統(tǒng)工程中每個環(huán)節(jié)都非常重要，如何在失重的環(huán)境下的安全可靠的轉(zhuǎn)移物體就是其中的一個課題，在失重環(huán)境下靠人作出動作移動物體是一件十分不容易的事情，一般都要通過機械手臂來完成，但這種機械手臂采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，動作生硬，質(zhì)量大，占用航天器空間較大，空間和質(zhì)量對于一個航天器來說是至關(guān)重要的，也是嚴(yán)格控制的關(guān)鍵項目，一個部件減輕質(zhì)量或節(jié)省了空間，就意味著可以增加一部儀器或多一個實驗項目可以上天，所以仍需對這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)機械手臂進行技術(shù)改造，使其體積重量更小，性能更好，適合于航天空間環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述機械手臂質(zhì)量大、體積大的不足，本發(fā)明提出一種用于航天上失重的情況下轉(zhuǎn)移物體的柔性對接轉(zhuǎn)移機構(gòu)，在受到空間尺寸、質(zhì)量、空間環(huán)境限制的條件下，實現(xiàn)在太空中物體轉(zhuǎn)移。本發(fā)明采用的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的該剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，包括底座、伸縮單元、對接盤及動力傳動單元；其特征在于，伸縮單元設(shè)有一組以上的鏈條組，每一鏈條組設(shè)有兩根鏈條，分別是上鏈條和下鏈條，上鏈條和下鏈條的鏈板上設(shè)有單向卷曲限位裝置，上鏈條和下鏈條一端固定在對接盤上，另一端通過定位銷軸分別固定在上卷鏈筒和下卷鏈筒上，上鏈條和下鏈條伸展部分緊靠在一起，其余部分分別卷繞在對應(yīng)的上卷鏈筒和下卷鏈筒上，動力傳動單元驅(qū)動鏈條組同步伸展或收縮。所述鏈板為外鏈板或內(nèi)鏈板中的任何一種或兩種；所述單向卷曲限位裝置為限位角或限位凸起中的任何一種或兩種，限位角為鏈板一側(cè)延展出具有直邊的兩個角，上鏈條或下鏈條伸直時，相鄰鏈板上的限位角的直邊靠在一起。動力傳動單元設(shè)有電機，電機連接有驅(qū)動錐齒輪，對應(yīng)驅(qū)動錐齒輪設(shè)有與其嚙合的從動錐齒輪，與從動錐齒輪同軸設(shè)有同步齒輪一和給進齒輪一，對應(yīng)同步齒輪一設(shè)有與其嚙合的同步齒輪二，與同步齒輪二同軸設(shè)有給進齒輪二，給進齒輪一、給進齒輪二分別與鏈條組中上鏈條和下鏈條咬合，控制鏈條組的給進和收縮。同步齒輪一與同步齒輪二的軸、上卷鏈筒、下卷鏈筒、電機通過支架固定在底座上。鏈條組數(shù)量大于一組，上鏈條對應(yīng)的上卷鏈筒同軸，在軸上設(shè)有卷簧；下鏈條對應(yīng)的下卷鏈筒同軸，在軸上設(shè)有卷簧。上卷鏈筒與下卷鏈筒間設(shè)有分鏈架。上卷鏈筒與下卷鏈筒的寬度與鏈條寬度相同。所述動力傳動單元設(shè)有停轉(zhuǎn)鎖止部件。
所述上鏈條和下鏈條背靠背式排列，上鏈條的兩側(cè)面和下鏈條的兩側(cè)面分別處于
同一平面。所述上鏈條和下鏈條并肩式排列，上鏈條與下鏈條側(cè)面相對。本發(fā)明一改傳統(tǒng)機械手臂的硬桿式結(jié)構(gòu)，通過拉鏈鎖扣將四條可卷曲的卷簧片鎖止，形成鋼性工字型的伸縮臂，收縮時卷簧片經(jīng)拉鏈鎖扣解鎖纏繞到卷簧筒上，伸出時卷簧片經(jīng)拉鏈鎖扣鎖止形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的工字型手臂，實現(xiàn)柔性伸縮，質(zhì)量和體積有所縮減少，行程有所增加，構(gòu)思科學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定易于操作，適于在太空失重的環(huán)境下使用，為航天器減重增效作出技術(shù)貢獻，具有較高實用性。


圖I為本發(fā)明實施例一整體結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實施例一動力傳動單元結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明實施例一伸縮單元結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明實施例一中上鏈條和下鏈條結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明實施例二中上鏈條和下鏈條結(jié)構(gòu)示意 圖中標(biāo)示名稱I底座；2對接盤；3上鏈條；4下鏈條；5外鏈板；6內(nèi)鏈板；7限位角；8限位凸起；9定位銷軸；10上卷鏈筒；11下卷鏈筒；12電機；13驅(qū)動錐齒輪；14從動錐齒輪；15同步齒輪一 ；16給進齒輪一 ；17同步齒輪二 ；18給進齒輪二 ；19卷簧；20分鏈架；21鎖合銷軸；22鎖扣槽。
具體實施例方式 本發(fā)明實施例一如圖I至圖4所示，設(shè)有底座I、伸縮單元、對接盤2、動力傳動單元；伸縮單元設(shè)有兩鏈條組，每一鏈條組分別由上鏈條3和下鏈條4構(gòu)成，上鏈條3和下鏈條4的外鏈板5上設(shè)有單向卷曲限位角7，限位角7為外鏈板5 —側(cè)延展出具有直邊的兩個角，夕卜鏈板5另一側(cè)仍為兩個圓角，上鏈條3或下鏈條4伸直時，相鄰?fù)怄湴?上限位角7的直邊靠在一起，使上鏈條3或下鏈條4動作狀態(tài)只能處于伸直或向一側(cè)彎曲，向另一側(cè)則在限位角7的作用下具有剛性不能彎曲，上鏈條3的兩外鏈板5側(cè)面和下鏈條4的兩外鏈板5側(cè)面分別處于同一平面，背靠背式排列，上鏈條3和下鏈條4 一端固定在對接盤2上，另一端通過定位銷軸9分別固定在各自對應(yīng)的上卷鏈筒10和下卷鏈筒11上，兩條上鏈條3對應(yīng)的兩個上卷鏈筒10、兩條下鏈條4對應(yīng)的兩個下卷鏈筒11分別同軸，在軸上設(shè)有卷簧19，軸通過支架固定在底座I上，上鏈條3和下鏈條4伸展部分緊靠在一起，其余部分分別卷繞在上卷鏈筒10和下卷鏈筒11上；上卷鏈筒10與下卷鏈筒11分鏈架20 ;動力傳動單元設(shè)有電機12，電機12固定在底座I上，電機12連接有驅(qū)動錐齒輪13，對應(yīng)驅(qū)動錐齒輪13設(shè)有與其嚙合的從動錐齒輪14，與從動錐齒輪14同軸設(shè)有同步齒輪一 15和兩個給進齒輪一16，對應(yīng)同步齒輪一 15設(shè)有與其嚙合的同步齒輪二 17，與同步齒輪二 17同軸設(shè)有兩個給進齒輪二 18，同步齒輪一 15與同步齒輪二 17的軸通過支架固定在底座I上，兩個給進齒輪一16、兩個給進齒輪二 18分別與兩組鏈條中上鏈條3和下鏈條4咬合，控制兩鏈條組的給進和收縮；工作伸展時，電機12通過傳動單元帶動兩個給進齒輪一 16、兩個給進齒輪二 18轉(zhuǎn)動，帶動上鏈條3和下鏈條4從上卷鏈筒10和下卷鏈筒11展開向前伸出，伸出部分在限位角7作用下緊靠在一起，由于上鏈條3和下鏈條4具有單項彎曲特性，上鏈條3和下鏈條4背靠背可彎曲方向相反，伸直后不能再向內(nèi)繼續(xù)彎曲，相互限制而具有剛性，帶動對接盤2前伸；收縮時，電機12反轉(zhuǎn)，電機12通過傳動單元帶動兩個給進齒輪一 16、兩個給進齒輪
二18轉(zhuǎn)動，帶動上鏈條3、下鏈條4縮回，通過分鏈架20分離，在卷簧19恢復(fù)力的帶動下上鏈條3、下鏈條4分別卷繞到上卷鏈筒10和下卷鏈筒11上，帶動對接盤2回縮；本實施例實現(xiàn)柔性伸縮，質(zhì)量和體積有所縮減，行程有所增加，構(gòu)思科學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定易于操作，適于在太空失重的環(huán)境下使用，為航天器減重增效作出技術(shù)貢獻，具有較高實用性。本發(fā)明實施例二如圖5所示，與實施例一不同在于鏈條的單項彎曲結(jié)構(gòu)和相對位置，單項彎曲結(jié)構(gòu)采用在外鏈板5 —側(cè)兩邊設(shè)置限位凸起8，鏈條從彎曲一側(cè)伸直后限位凸起8與內(nèi)鏈板6接觸，向另一側(cè)具有剛性不可彎曲；鏈條相對位置由背靠背式變?yōu)椴⒓缡?，兩鏈條外鏈板5側(cè)面相對，在鏈條內(nèi)部設(shè)有鎖合銷軸21與鎖扣槽22，伸展時，鎖合銷軸21與鎖扣槽22鎖置，防止撞擊時兩條鏈條中間部分分離出現(xiàn)縫隙，可與實施例一同樣完成
柔性伸縮。
權(quán)利要求
1.一種剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，包括底座(I)、伸縮單元、對接盤(2)及動力傳動單元；其特征在于，伸縮單元設(shè)有一組以上的鏈條組，每一鏈條組設(shè)有兩根鏈條，分別是上鏈條(3 )和下鏈條(4 )，上鏈條(3 )和下鏈條(4 ) 的鏈板上設(shè)有單向卷曲限位裝置，上鏈條(3)和下鏈條(4) 一端固定在對接盤(2)上，另一端通過定位銷軸(9)分別固定在上卷鏈筒(10)和下卷鏈筒(11)上，上鏈條(3)和下鏈條(4)伸展部分緊靠在一起，其余部分分別卷繞在對應(yīng)的上卷鏈筒(10)和下卷鏈筒(11)上，動力傳動單元驅(qū)動鏈條組同步伸展或收縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于所述鏈板為外鏈板(5)或內(nèi)鏈板(6)中的任何一種或兩種；所述單向卷曲限位裝置為限位角(7)或限位凸起(8)中的任何一種或兩種，限位角(7)為鏈板一側(cè)延展出具有直邊的兩個角，上鏈條(3)或下鏈條(4)伸直時，相鄰鏈板上的限位角(7)的直邊靠在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于動力傳動單元設(shè)有電機(12)，電機(12)連接有驅(qū)動錐齒輪(13)，對應(yīng)驅(qū)動錐齒輪(13)設(shè)有與其嚙合的從動錐齒輪(14)，與從動錐齒輪(14)同軸設(shè)有同步齒輪一(15)和給進齒輪一(16)，對應(yīng)同步齒輪一(15)設(shè)有與其嚙合的同步齒輪二(17)，與同步齒輪二(17)同軸設(shè)有給進齒輪二(18)，給進齒輪一(16 )、給進齒輪二( 18 )分別與鏈條組中上鏈條(3 )和下鏈條(4 )咬合，控制鏈條組的給進和收縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于同步齒輪一(15)與同步齒輪二( 17 )的軸、上卷鏈筒(10 )、下卷鏈筒(11)、電機(12 )通過支架固定在底座(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于鏈條組數(shù)量大于一組，上鏈條(3)對應(yīng)的上卷鏈筒(10)同軸，在軸上設(shè)有卷簧(19);下鏈條(4)對應(yīng)的下卷鏈筒(11)同軸，在軸上設(shè)有卷簧(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于上卷鏈筒(10)與下卷鏈筒(11)間設(shè)有分鏈架(20 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于上卷鏈筒(10)與下卷鏈筒(11)的寬度與鏈條寬度相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于所述動力傳動單元設(shè)有停轉(zhuǎn)鎖止部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于所述上鏈條(3)和下鏈條(4)背靠背式排列，上鏈條(3)的兩側(cè)面和下鏈條(4)的兩側(cè)面分別處于同一平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，其特征在于所述上鏈條(3)和下鏈條(4)并肩式排列，上鏈條(3)與下鏈條(4)側(cè)面相對。
全文摘要
一種剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機構(gòu)，屬于航天失重狀態(tài)下物體轉(zhuǎn)移的工具。它包括底座、伸縮單元、對接盤及動力傳動單元；其特征在于，伸縮單元設(shè)有一組以上的鏈條組，每一鏈條組設(shè)有兩根鏈條，分別是上鏈條和下鏈條，上鏈條和下鏈條的鏈板上設(shè)有單向卷曲限位裝置，上鏈條和下鏈條一端固定在對接盤上，另一端通過定位銷軸分別固定在上卷鏈筒和下卷鏈筒上，上鏈條和下鏈條伸展部分緊靠在一起，其余部分分別卷繞在對應(yīng)的上卷鏈筒和下卷鏈筒上，動力傳動單元驅(qū)動鏈條組同步伸展或收縮，完成柔性伸縮。本發(fā)明通過拉鏈鎖扣將四條可卷曲的卷簧片鎖止，形成鋼性工字型的伸縮臂，實現(xiàn)柔性伸縮，質(zhì)量和體積有所縮減少，行程有所增加，更適于在太空失重的環(huán)境下使用。
文檔編號B25J18/02GK102699930SQ201210186040
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者全齊全, 姜生元, 李建永, 王印超, 鄧宗全, 陳明 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)