可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其包括三自由度調(diào)節(jié)底座、四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)以及星載儀器夾緊裝置，三自由度調(diào)節(jié)底座的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的底端固定的，四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的頂端與星載儀器夾緊裝置的底端固定。本發(fā)明針對(duì)衛(wèi)星裝配過程中側(cè)裝、倒裝星載儀器安裝存在的不足，解決了衛(wèi)星側(cè)裝、倒裝過程中操作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高等問題。
【專利說明】可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝星裝置，特別是涉及一種可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝精度要求高，且研制進(jìn)度緊張，傳統(tǒng)的星載儀器裝星方法已不能滿足衛(wèi)星總裝研制需求，常見的問題如下:
[0003](I)操作效率低、人工耗時(shí)長(zhǎng):目前一臺(tái)大于1kg的星載儀器裝星需要3至4名總裝人員，花費(fèi)40min?60min時(shí)間。這類星載儀器裝星時(shí)間占全部星載儀器裝星時(shí)間60%以上，導(dǎo)致總裝過程裝星效率較低。
[0004](2)大質(zhì)量星載儀器裝星風(fēng)險(xiǎn)高，存在安全隱患:衛(wèi)星總裝階段，星載儀器裝星面臨諸多問題，主要如下:a)衛(wèi)星內(nèi)部空間布局狹窄和星載儀器分布緊密、電纜接插件密布；b)難操作星載儀器數(shù)量較多(側(cè)裝、倒裝)；c)研制階段星載儀器拆裝頻繁。
[0005]因此，造成體積和重量較大的星載儀器的裝星過程中，易產(chǎn)生儀器磕碰，電纜鉤掛，刮擦等風(fēng)險(xiǎn)。雖然衛(wèi)星總裝操作人員在裝配過程也采取了很多措施來解決，但是效果都不明顯。這樣嚴(yán)重影響了衛(wèi)星研制的周期，操作效率低、人工耗時(shí)長(zhǎng)，大質(zhì)量星載儀器裝星風(fēng)險(xiǎn)高，給衛(wèi)星裝配帶來了很大安全隱患。
[0006]目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上沒有合適的裝配工裝可采用。需發(fā)明設(shè)計(jì)一種裝置解決大質(zhì)量星載儀器倒裝、側(cè)裝過程，所存在的操作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高等問題。
[0007]目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其針對(duì)衛(wèi)星裝配過程中側(cè)裝、倒裝星載儀器安裝存在的不足，解決了衛(wèi)星側(cè)裝、倒裝過程中操作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高等問題，節(jié)省了大量的時(shí)間和人員，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低，提升了裝星效率。
[0009]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其特征在于，其包括三自由度調(diào)節(jié)底座、四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)以及星載儀器夾緊裝置，三自由度調(diào)節(jié)底座的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的底端固定的，四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的頂端與星載儀器夾緊裝置的底端固定。
[0010]優(yōu)選地，所述四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)包括連接角片、轉(zhuǎn)臺(tái)、下連接蓋、球鉸桿、上連接蓋、花蘭螺絲推桿、連接螺栓、中間支撐光桿、套筒、鎖緊螺栓、上平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，三自由度調(diào)節(jié)底座的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的底端通過連接角片和多個(gè)螺栓進(jìn)行固定的，轉(zhuǎn)臺(tái)與下連接蓋通過多個(gè)螺栓進(jìn)行固定，下連接蓋與上連接蓋之間通過四個(gè)連接螺栓連接形成球形腔體，所形成球形腔體與球鉸桿構(gòu)成球鉸副，花蘭螺絲推桿與兩個(gè)球鉸桿通過螺紋螺桿形式連接于一體，五個(gè)下連接蓋與上平臺(tái)通過二十個(gè)連接螺栓連接，中間支撐光桿與上連接蓋通過螺栓固定于一體，中間支撐光桿與套筒配合形成移動(dòng)副，套筒與轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)通過四個(gè)內(nèi)六角螺釘進(jìn)行固定于一體，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，鎖緊螺栓將轉(zhuǎn)動(dòng)手柄鎖緊。
[0011]優(yōu)選地，所述星載儀器夾緊裝置包括底板、鎖緊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)橫塊、L型擋塊、角片、可移動(dòng)夾緊塊，底板使用螺栓通過左側(cè)通孔與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)進(jìn)行固定，底板兩側(cè)帶有導(dǎo)軌，移動(dòng)橫塊通過鎖緊機(jī)構(gòu)與底板連接，底板上設(shè)有多個(gè)L型擋塊，底板一端設(shè)有角片，移動(dòng)橫塊上設(shè)有可移動(dòng)夾緊塊。
[0012]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)、軸端鎖緊螺母、圓錐滾子軸承、轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)伸出軸安裝有一對(duì)圓錐滾子軸承，轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)伸出套筒內(nèi)圈與圓錐滾子軸承外圈采用過渡配合，上端的圓錐滾子軸承軸端采用軸端鎖緊螺母鎖緊，下端的圓錐滾子軸承軸端采用轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)凸出階梯臺(tái)限位，轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)與轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)之間利用四個(gè)鎖緊螺母鎖牢。
[0013]優(yōu)選地，所述底板上設(shè)有星載儀器。
[0014]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明針對(duì)衛(wèi)星裝配過程中側(cè)裝、倒裝星載儀器安裝存在的不足，解決了衛(wèi)星側(cè)裝、倒裝過程中操作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高等問題，節(jié)省了大量的時(shí)間和人員，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低，提升了裝星效率。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)星載儀器沿X、Y、Z三個(gè)方向移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)，共六個(gè)自由度。其中，沿X、Y方向的移動(dòng)星載儀器是通過三自由度調(diào)節(jié)底座的滑塊在滾珠導(dǎo)軌上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，Z方向升降由三自由度調(diào)節(jié)底座的升降機(jī)構(gòu)的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，X、Y、Z方向旋轉(zhuǎn)自由度通過四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)可以根據(jù)星載儀器相對(duì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)空間位置，對(duì)星載儀器空間姿態(tài)進(jìn)行微調(diào)。主要包括繞X、Y、Z三個(gè)方向旋轉(zhuǎn)及Z向移動(dòng)共四個(gè)自由度，并且操作簡(jiǎn)單，定位精確且快速。星載儀器夾緊裝置可依據(jù)星載儀器不同外形輪廓、大小以及接插件等信息，實(shí)現(xiàn)魯棒性夾緊定位。該結(jié)構(gòu)確保星載儀器裝星過程安全且不發(fā)生滑落，同時(shí)外表面不易發(fā)生刮傷等現(xiàn)象。本發(fā)針對(duì)不同外形輪廓、大小的星載儀器定位夾緊，并且X、Y、Z三個(gè)方向位移及繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)角度均可調(diào)節(jié)，安裝操作方便的衛(wèi)星裝配裝置。六自由度星載儀器裝星裝置主要由:三自由度調(diào)節(jié)底座、四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)、星載儀器夾緊機(jī)構(gòu)等零部件構(gòu)成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的部分零件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明星載儀器夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0021]如圖1至圖5所示，本發(fā)明可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置包括三自由度調(diào)節(jié)底座1、四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2以及星載儀器夾緊裝置3，三自由度調(diào)節(jié)底座I的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2的底端固定的，具體是通過連接角片5和螺栓進(jìn)行固定的；四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2的頂端與星載儀器夾緊裝置3的底端固定，具體是四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2的上平臺(tái)15與星載儀器夾緊裝置3的底板17使用螺栓進(jìn)行固定，底板17上設(shè)有星載儀器4。
[0022]四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2包括連接角片5、轉(zhuǎn)臺(tái)6、下連接蓋7、球鉸桿8、上連接蓋9、花蘭螺絲推桿10、連接螺栓11、中間支撐光桿12、套筒13、鎖緊螺栓14、上平臺(tái)15、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄16，三自由度調(diào)節(jié)底座I的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2的底端通過連接角片5和多個(gè)螺栓進(jìn)行固定的，轉(zhuǎn)臺(tái)6與下連接蓋7通過多個(gè)螺栓進(jìn)行固定，下連接蓋7與上連接蓋9之間通過四個(gè)連接螺栓11連接形成球形腔體，所形成球形腔體與球鉸桿8構(gòu)成球鉸副，花蘭螺絲推桿10與兩個(gè)球鉸桿8通過螺紋螺桿形式連接于一體，五個(gè)下連接蓋7與上平臺(tái)15通過二十個(gè)連接螺栓連接，中間支撐光桿12與上連接蓋9通過螺栓固定于一體，中間支撐光桿12與套筒13配合形成移動(dòng)副，移動(dòng)副可跟隨上平臺(tái)15上升或下降，套筒13與轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)23通過四個(gè)內(nèi)六角螺釘進(jìn)行固定于一體，轉(zhuǎn)臺(tái)6上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄16，鎖緊螺栓14將轉(zhuǎn)動(dòng)手柄16鎖緊。四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2通過同時(shí)旋轉(zhuǎn)同一側(cè)兩根花蘭螺絲推桿10及上轉(zhuǎn)動(dòng)手柄16驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)15實(shí)現(xiàn)繞X或Y軸旋轉(zhuǎn)，即上平臺(tái)15傾覆(繞X軸)以及俯仰(繞Y軸)兩個(gè)方向自由度。通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄16可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)6實(shí)現(xiàn)繞Z軸自旋，即四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2繞Z軸旋轉(zhuǎn)自由度。同時(shí)旋轉(zhuǎn)四根花蘭螺絲推桿10可驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)15上升或下降。
[0023]星載儀器夾緊裝置3包括底板17、鎖緊機(jī)構(gòu)18、移動(dòng)橫塊19、L型擋塊20、角片21、可移動(dòng)夾緊塊22，底板17使用螺栓通過左側(cè)通孔與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)2進(jìn)行固定，底板17兩側(cè)帶有導(dǎo)軌，移動(dòng)橫塊19通過鎖緊機(jī)構(gòu)18與底板17連接，底板17上設(shè)有多個(gè)L型擋塊20，底板17 —端設(shè)有角片21，移動(dòng)橫塊19上設(shè)有可移動(dòng)夾緊塊22。角片21和可移動(dòng)夾塊22共同夾緊星載儀器4，達(dá)到Y(jié)向限位；根據(jù)星載儀器不同外形輪廓，角片21和可移動(dòng)夾塊22均可沿X向移動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0024]轉(zhuǎn)臺(tái)6包括轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)23、軸端鎖緊螺母24、圓錐滾子軸承25、轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)26，轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)26伸出軸安裝有一對(duì)圓錐滾子軸承25，轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)23伸出套筒13內(nèi)圈與圓錐滾子軸承25外圈采用過渡配合，上端的圓錐滾子軸承25軸端采用軸端鎖緊螺母24鎖緊，下端的圓錐滾子軸承25軸端采用轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)26凸出階梯臺(tái)限位，轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)23與轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)26之間利用四個(gè)鎖緊螺母14鎖牢。轉(zhuǎn)臺(tái)工作時(shí)，松開四個(gè)鎖緊螺栓14，利用轉(zhuǎn)動(dòng)手柄16即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)繞Z軸旋轉(zhuǎn)；非工作狀態(tài)時(shí)，擰緊四個(gè)鎖緊螺母，限制轉(zhuǎn)臺(tái)繞Z軸旋轉(zhuǎn)自由度。
[0025]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其特征在于，其包括三自由度調(diào)節(jié)底座、四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)以及星載儀器夾緊裝置，三自由度調(diào)節(jié)底座的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的底端固定的，四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的頂端與星載儀器夾緊裝置的底端固定。
2.如權(quán)利要求1所述的可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其特征在于，所述四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)包括連接角片、轉(zhuǎn)臺(tái)、下連接蓋、球鉸桿、上連接蓋、花蘭螺絲推桿、連接螺栓、中間支撐光桿、套筒、鎖緊螺栓、上平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，三自由度調(diào)節(jié)底座的頂端與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)的底端通過連接角片和多個(gè)螺栓進(jìn)行固定的，轉(zhuǎn)臺(tái)與下連接蓋通過多個(gè)螺栓進(jìn)行固定，下連接蓋與上連接蓋之間通過四個(gè)連接螺栓連接形成球形腔體，所形成球形腔體與球鉸桿構(gòu)成球鉸副，花蘭螺絲推桿與兩個(gè)球鉸桿通過螺紋螺桿形式連接于一體，五個(gè)下連接蓋與上平臺(tái)通過二十個(gè)連接螺栓連接，中間支撐光桿與上連接蓋通過螺栓固定于一體，中間支撐光桿與套筒配合形成移動(dòng)副，套筒與轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)通過四個(gè)內(nèi)六角螺釘進(jìn)行固定于一體，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，鎖緊螺栓將轉(zhuǎn)動(dòng)手柄鎖緊。
3.如權(quán)利要求2所述的可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其特征在于，所述星載儀器夾緊裝置包括底板、鎖緊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)橫塊、L型擋塊、角片、可移動(dòng)夾緊塊，底板使用螺栓通過左側(cè)通孔與四自由度調(diào)姿機(jī)構(gòu)進(jìn)行固定，底板兩側(cè)帶有導(dǎo)軌，移動(dòng)橫塊通過鎖緊機(jī)構(gòu)與底板連接，底板上設(shè)有多個(gè)L型擋塊，底板一端設(shè)有角片，移動(dòng)橫塊上設(shè)有可移動(dòng)夾緊塊。
4.如權(quán)利要求3所述的可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)、軸端鎖緊螺母、圓錐滾子軸承、轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)伸出軸安裝有一對(duì)圓錐滾子軸承，轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)伸出套筒內(nèi)圈與圓錐滾子軸承外圈采用過渡配合，上端的圓錐滾子軸承軸端采用軸端鎖緊螺母鎖緊，下端的圓錐滾子軸承軸端采用轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)凸出階梯臺(tái)限位，轉(zhuǎn)臺(tái)上平臺(tái)與轉(zhuǎn)臺(tái)下平臺(tái)之間利用四個(gè)鎖緊螺母鎖牢。
5.如權(quán)利要求3所述的可微調(diào)六自由度星載儀器裝星裝置，其特征在于，所述底板上設(shè)有星載儀器。
【文檔編號(hào)】B23P21/00GK104128796SQ201410318335
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】湯峰, 湯紅濤, 章宇, 劉霞, 加俊, 陳琦, 鄒曉君 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星裝備研究所