[發明專利]一種三自由度的衛星高精度部件裝調機構

有效

• 申請號: 201410454302.6
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104269644B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 喻懋林;侯偉;李傳輝;戴璐;馬寧;胡溶溶;孫英華
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠
• 主分類號: H01Q3/00
• 分類號: H01Q3/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 龐靜

技術領域

本發明屬于高精度部件三自由度平移調整的一種裝調機構，應用于航天器上的高精度部件裝調領域。

背景技術

目前國內外航天器上的多數結構部件在最后的精細裝調過程中缺乏專用的裝調機構，通常使用人工輕拍產品使其微量位移的方法，這種方法的優點是裝調方向相對自由靈活可根據現場需要進行多個方向的調姿，缺點是對于每次調整的位移量和方向不易控制，無法實現平穩可靠的三自由度方向的平移調整，且由于依靠人工裝調，因此只能對產品重量不大的情況下進行調姿。

對于重量較大的航天產品裝調，國內科研機構已具備通過研制并聯機構進行高精度部件6自由度狀態下的調姿，而國外航空航天企業也有通過重載型的6自由度工業機器人對大部件產品進行高精度調姿的應用實例。這些高精度部件裝調機構的優點是裝調姿態控制精確，可實現6自由度下的位姿變換，但缺點是裝調機構非常復雜，占地面積大，通常采用地角螺栓固定，對于體積小、重量輕的部件裝調反而顯得過于笨重，不易實現產品的裝卡，容易發生裝調機構與產品的碰撞干涉。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種三自由度的衛星高精度部件裝調機構。

本發明的技術解決方案是：一種三自由度的衛星高精度部件裝調機構，包括三自由度位移調節裝置、裝卡機構和基座；

三自由度位移調節裝置通過基座安裝在待安裝衛星部件的安裝基準面上，并保證三自由度位移調節裝置的三個調整方向與裝配坐標系方向平行；所述的裝卡機構包括圓形底座、連接桿Ⅰ、連接桿Ⅱ、轉接桿和裝卡夾板；圓形底座安裝在三自由度位移調節裝置上，圓形底座與連接桿Ⅰ一端形成轉動副，連接桿Ⅰ的另一端與連接桿Ⅱ的一端形成轉動副，連接桿Ⅱ的另一端與轉接桿固定連接，裝卡夾板的一端為夾持端，用于夾持待安裝衛星部件，另一端設置兩個圓弧調節槽，轉接桿插入連接桿Ⅱ中并固定使其與連接桿Ⅱ形成一個整體，轉接桿的另一端設計有兩處圓柱桿，它們分別插入裝卡夾板的兩處圓弧調節槽內，并可實現兩者的相對轉動，從而使得裝卡夾板可相對連接桿Ⅱ轉動并且轉動的圓點可根據轉接桿插入連接桿Ⅱ中的位置任意調節。

所述的三自由度位移調節裝置包括X向調節板、Y向調節板、Z向調節板、Y向位移調節螺釘、位移調節螺釘安裝座、位移止動擋板、X向位移調節螺釘、軸承導桿、軸承導桿安裝座、Z向位移調節螺釘和軸承滑塊；

Z向調節板作為整個裝置的最底層，其四周垂直安裝Z向位移調節螺釘，實現整個裝置的調平以及Z方向的上下移動；Z向調節板上表面四周安裝軸承導桿安裝座，位于Y方向的兩個軸承導桿安裝座之間安裝軸承導桿，軸承導桿上安裝軸承滑塊，Y向調節板安裝在軸承滑塊上；Y向調節板上表面四周安裝軸承導桿安裝座，位于X方向的兩個軸承導桿安裝座之間安裝軸承導桿，軸承導桿上安裝軸承滑塊，X向調節板安裝在軸承滑塊上；Y向調節板、X向調節板的下方旋轉位移方向上分別安裝Y向位移調節螺釘和X向位移調節螺釘，兩個方向位移調節螺釘上分別按安裝推動止動擋板，通過推動止動擋板帶動相應的調節板沿著軸承導桿移動，從而實現機構的Y向和X向移動。

所述的基座上設置多組不同的接口，每組接口用于調整三自由度位移調節裝置的不同安裝位置。

本發明與現有技術相比有益效果為：

本裝調機構可實現對產品的三自由度微量調節，且位移量和方向均能得到很好保證，并已成功應用于我國某型號衛星天線塔部裝過程中對反射器組件的裝調。該產品的裝配精度要求高，裝配過程中需對反射器進行微量位移裝調，對操作者技能水平提出了很高要求。本三自由度裝調機構可以輔助操作人員對反射器進行平行于裝配坐標系的X、Y、Z三個方向的位移調節并固定，同時針對該型號天線塔具有多幅反射器的特點，設計了專用基座，將三自由度位移調節裝置安放于基座的多組不同接口即可實現裝調多幅反射器的位移方向均與各自的裝配坐標系平行，實現了一機多用的功能。同時為了平衡反射器不同裝卡位置與調整位移量的關系，更好地實現一機多用的功能，在裝卡方式上采用了更為靈活多變的多桿連接、弧形卡槽等設計方式，使得該裝調設備的適用范圍大幅提高。該裝調機構在某型號衛星正樣天線塔產品的裝調過程中使用效果良好。并且由于機構本身均有一定的通用性，對于其它不同類型的裝調產品，僅通過改變基板的安裝形式和機構裝卡產品的范圍，即可實現更為廣闊的裝調運用。

本發明旨在對于體積小、重量輕的衛星高精度部件設計3自由度方向上的裝調機構，彌補現有的人工裝調小部件方式不易控制位移量的缺點也免去了投入大型自動化裝調機構進行小部件裝調的需要。最終實現產品的調姿到位。

附圖說明