[發明專利]五自由度回轉微調機構

有效

• 申請號: 201210130098.3
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102632377A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 李星太;劉鵬;孟建民;李振新
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第五研究院第五一八研究所
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及一種工件的固定或定位機構，具體是一種能在貨運飛船的貨包及儀器設備總裝過程中進行微調的微調結構。

背景技術

按照我國的載人航天計劃，未來我國將在太空中建立自己的空間站，并有航天員長期在空間站內駐守。航天員在空間站內所需的物資補給以及儀器設備由貨運飛船定期進行供給，這就需要在指定時間內完成貨運飛船中的貨包以及儀器設備的快速裝配。

目前在飛船內部安裝儀器設備和貨包時大部分都是操作人員搬運安裝，如果儀器負載較重、外形較大時，需要在艙內以及艙外鋪設滑行導軌，并將重載儀器安裝在帶有滾輪的小車上，推動小車在導軌上滑行，到達指定位置后，進行安裝。這種安裝方式的缺點：操作的安全性有賴于操作人員的力量以及協調性，并且操作過程中的不確定因素較多，操作的精確度低，同時裝配時間也占用較多，效率低。隨著貨包和儀器設備尺寸重量的增加，裝配方式的局限性就越凸顯。

發明內容

本發明的目的是解決目前飛船內安裝儀器設備和貨包時存在的操作精確度低、效率差的缺點，提供一種五自由度回轉微調機構。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種五自由度回轉微調機構，包括對接支架、回轉支架、螺旋機構、移動支架、第一推桿組件、升降機構、支撐臂和第二推桿組件。

對接支架中部設有環形對接板，環形對接板上設有扇形齒輪，回轉支架上固定有與扇形齒輪配合的小齒輪，環形對接板上固定有轉盤軸承，回轉支架通過轉盤軸承與對接支架連接。

移動支架設置于回轉支架內側，螺旋機構的兩端通過萬向節分別與移動支架頂端中部和回轉支架頂端中部連接。

第一推桿組件與第二推桿組件為絲桿螺母結構，第一推桿組件和第二推桿組件分別鉸接于回轉支架底部兩端，第一推桿組件的殼體鉸接于移動支架底部一端，第二推桿組件的殼體螺接于移動支架底部另一端。

支撐臂設置于移動支架內側，移動支架與支撐臂之間通過升降機構連接，升降機構采用絲杠螺母機構，絲杠固定在支撐臂上，螺母固定在移動支架上。

在使用時，首先貨包或儀器設備安裝在對接支架上，然后將五自由度回轉微調機構靠近安裝位置，最后通過調整螺旋機構、回轉支架、第一推桿組件、第二推桿組件，直至將貨包或儀器設備的對接面與艙體的待安裝面對齊為止。

回轉支架通過驅動齒輪實現繞Y軸旋轉，旋轉螺旋機構可實現對接支架的前后俯仰，調節一個推桿組件可以實現對接支架左右偏轉，同步調節兩個推桿組件可以實現對接支架前后俯仰。如果推桿組件和螺旋機構同步調節，可以實現對接支架的前后水平移動。升降機構采用絲杠螺母結構，驅動絲杠旋轉，帶動移動支架上下移動。各自由度之間具有互鎖功能。

本發明所述的五自由度回轉微調機構設計合理、結構緊湊、操作靈活、安全可靠，可以實現空間五自由度微調運動，適用性和通用性強，提高了操作精度和效率。

附圖說明

圖1為本發明五自由度回轉微調機構的結構示意圖。

圖2為對接支架的結構示意圖。

圖3為微調部件的結構示意圖。

圖4為螺旋機構的結構示意圖。

圖5為第二推桿組件結構示意圖。

圖6為移動支架的結構示意圖。

圖7為支撐臂和升降機構的結構示意圖。

圖8為本發明五自由度回轉微調機構調節量示意圖。

圖9為本發明五自由度回轉微調機構原理圖。

圖中：1-對接支架；2-回轉支架；3-螺旋機構；4-移動支架；5-第一推桿組件；6-升降機構；7-支撐臂；8-第二推桿組件，9-轉盤軸承，10-扇形齒輪，11-小齒輪，12-減速器，

301-螺紋桿，302-螺紋套筒，501-殼體，502-螺母，503-絲桿，504-推桿，601-絲杠，602-螺母，603-導軌，604-滑塊，

L-移動副；R-旋轉副；S-球面副；H-虎克鉸。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明所述的技術方案做進一步說明。

如圖1所示，本發明所述的一種五自由度回轉微調機構，包括對接支架1、回轉支架2、螺旋機構3、移動支架4、第一推桿組件5、升降機構6、支撐臂7和第二推桿組件8，