[發明專利]一種二維平移機構的鎖定解鎖裝置

有效

• 申請號: 201410406233.1
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104179927A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 徐增闖;張濤;童廣輝;劉石神;鄭偉波;鄭行龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本發明涉及一種二維平移機構的鎖定解鎖裝置，具體指應用于空間生命科學儀器內生物樣品顯微成像裝置里的二維平移機構。

背景技術

為了實現空間生命科學儀器內生物樣品的顯微成像功能，需通過二維平移機構實現相關功能，其中一維用于平移顯微成像裝置以實現不同樣品觀察，另一維用于顯微調焦。衛星發射過程中產生的振動、沖擊會使二維平移機構產生較大沖擊、滑移和干擾力矩。因此二維平移機構在衛星發射前必須鎖定，以確保二維平移機構入軌后正常開展工作。二維平移機構是整個單機載荷的關鍵部件之一，鎖緊并成功解鎖的可靠性直接關系到二維平移機構工作的成敗。

常用的鎖緊方法有爆炸螺栓鎖緊、電磁鎖緊、拔銷器鎖緊等。其中爆炸螺栓鎖緊方法是將兩個連接件固連在一起，爆炸后兩連接件從分離面分離成兩部實現解鎖，其常用于艙外，考慮到污染、沖擊等因素，其在艙內光學儀器上應用往往受限。電磁鎖緊的特點是增加一個磁軛和一個制動面，而實現兩維鎖緊需要用兩套鎖緊裝置，使得結構相對復雜。拔銷器鎖緊是通過使用兩個拔銷器裝置來實現兩維各自的鎖緊。

公開號為CN103410896A的專利提供一種星載二維光電轉臺的鎖定裝置。采用了電磁制動器保持裝置以解決在沒有電力供應的情況下，在一個裝置上同時實現設備兩維轉動的鎖定。公開號為CN103671372A的專利利用提供一種空間兩維掃描機構的鎖緊裝置,且通過一個簡單可靠的拔銷器鎖緊裝置，實現了掃描機構的兩維鎖緊。

發明內容

本發明的目的是為了解決空間生命科學儀器二維平移機構的鎖定及解鎖問題，提供一種鎖定解鎖裝置。

本裝置的構成主要有：電磁鐵支撐座，失電型電磁鐵，X向鎖定塊，Y向鎖定塊。

所述的電磁鐵支撐座為一帶伸出端的圓柱體結構，材料為2Cr13不銹鋼，其圓柱體內有一用于安裝失電型電磁鐵的圓形凹腔；其伸出端有一用于插入Y向鎖定塊L形短端的凹槽；其后端有一個用于螺釘連接的圓孔和一個用于穿線的U形孔；

所述的失電型電磁鐵為圓柱體結構，其通電電壓為24V，功耗約為5W，通電率為10％，失電情況下其產生的吸力可達為60N；

所述的X向鎖定塊為帶有固定端的圓柱體結構，材料為工具鋼；

所述的Y向鎖定塊為一L形結構，材料為2Cr13不銹鋼；

所述的鎖定解鎖裝置連接方式為：失電型電磁鐵通過DG-4膠和緊固螺釘與電磁鐵支撐座凹腔配合；電磁鐵支撐座通過緊固螺釘與X向支撐座連接；X向鎖定塊外端面與失電型電磁鐵外端面相互吸合，X向鎖定塊固定端與X向平移載體臺通過緊固螺釘連接；Y向鎖定塊L形短端插入到電磁鐵支撐座凹槽內，其長端通過緊固螺釘與Y向平移載體臺連接。

本鎖定解鎖裝置的原理是：根據失電型電磁鐵工作原理，在失電狀態下依靠其內置超強吸力的永磁體，產生強大的吸持力。而在通電的狀態下，其內部的電磁鐵因施加直流電所產生的電磁力與內置永磁體的固有磁力方向相反，大小相等，從而使電磁力與吸力相互抵消，使電磁鐵不產生吸持力。當失電型電磁鐵通電后，啟動X向驅動電機驅動X向平移載體臺移動，實現X向解鎖。與此同時，Y向鎖定塊L形短端離開電磁鐵支撐座凹槽，從而實現Y向解鎖。

本發明的優點如下：本發明裝置結構簡單，制造成本低。通過一套鎖定解鎖裝置實現二維平移機構的鎖定解鎖功能，減少了風險，提高了可靠性。本發明裝置已通過地面力學環境試驗，在此過程中二維平移機構成功鎖緊并解鎖。

附圖說明

圖1.帶鎖定解鎖裝置的二維平移機構示意圖；

圖2.鎖定解鎖裝置三維爆炸示意圖；

圖3.鎖定解鎖裝置剖視圖；

圖4.電磁鐵支撐座結構示意圖；

圖5.解鎖后的二維平移機構移動示意圖。

圖中：(1)X向驅動電機；(2)M4×12緊固螺釘；(3)失電型電磁鐵；(4)電磁鐵支撐座；(5)X向平移載體臺；(6)M3×10緊固螺釘；(7)Y向鎖定塊；(8)X向鎖定塊；(9)M3×14緊固螺釘；(10)M3×12緊固螺釘；(11)Y向驅動電機；(12)Y向平移載體臺；(13)X向支撐座；(301)電磁鐵；(302)絕緣套；(303)永磁體；(401)電磁鐵支撐座凹槽；(402)電磁鐵支撐座凹腔；(403)電磁鐵支撐座圓孔；(404)電磁鐵支撐座U形孔；(405)電磁鐵支撐座固定端。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。