[發明專利]一種五自由度重載裝配工裝

有效

• 申請號: 201711282797.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN109894829B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 周維佳;劉金國;韓洪業;田遠征;王洪君;宋杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發明屬于載人航天工程空間站系統應用技術領域，具體地說是一種五自由度重載裝配工裝。包括主體框架、升降機構、旋轉機構及轉接框架，其中升降機構設置于主體框架上，旋轉機構與升降機構連接，轉接框架與旋轉機構連接，轉接框架用于承載重載載荷。轉接框架包括第一框架、第二框架及接口板，其中第一框架與第二框架通過插接結構連接，接口板設置于第一框架和第二框架的接口處、且與第一框架和第二框架固定連接，接口板與旋轉機構連接。本發明解決了傳統人工對科學實驗柜的移動、翻轉、裝配的費時費力和安全性低問題，而且提供全自動的操作模式，大大提高了科學實驗柜的地面操作效率，降低了人工操作的成本。

技術領域

本發明屬于載人航天工程空間站系統應用技術領域，具體地說是一種五自由度重載裝配工裝。

背景技術

隨著航天事業的發展，人類在空間科學方面的研究不斷深入，開發和利用空間資源已經成為當前各科技大國競爭的重要目標之一。空間站是不同科學領域空間科學實驗的公共載體，在我國載人空間站中，科學實驗柜是空間站實驗艙和核心艙內重要的實驗設施，具有可擴展的機、電、熱接口，它的研制能夠滿足大部分自然學科內科學實驗的要求。由于科學實驗柜體積較大，重量較重，在地面上移動、翻轉和裝配沒有專門的工裝及工具，手工操作不方便，安全性不高且效率較低。

當前正處在我國空間站工程建設的關鍵階段，在科學實驗柜這方面的研究很少，專門用于地面裝配的工裝少之又少。而國際空間站相關的航天強國，對于用于地面移動、翻轉及裝配的工裝也缺少相應研究介紹，目前還沒有適用于地面移動、翻轉及裝配用的五自由度重載裝配工裝。因此，開展五自由度重載裝配工裝在我國載人空間站的工程化應用技術研究，推動載人航天地面工裝向智能化、專業化、多功能性、高效性方向發展，滿足我國空間站建設的發展，具有十分迫切的需求。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種五自由度重載裝配工裝，該工裝是為相關科學實驗柜提供移動、翻轉和裝配的地面專用裝置，以解決手工操作不方便，安全性不高且效率較低的問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種五自由度重載裝配工裝，包括主體框架、升降機構、旋轉機構及轉接框架，其中升降機構設置于所述主體框架上，所述旋轉機構與所述升降機構連接，所述轉接框架與所述旋轉機構連接，所述轉接框架用于承載重載載荷。

所述轉接框架包括第一框架、第二框架及接口板，其中第一框架與第二框架通過插接結構連接，所述接口板設置于所述第一框架和第二框架的接口處、且與所述第一框架和第二框架固定連接，所述接口板與所述旋轉機構連接。

所述插接結構包括設置于所述第一框架端部的插接口及設置于所述第二框架端部且與所述插接口插接的插接桿。

所述第一框架和第二框架的底部設有行走輪。

所述主體框架包括底板、龍門式框架、可調地腳及萬向輪，其中底板的上方設有雙支撐結構的龍門式框架，底部設有可調地腳和萬向輪，通過調整可調地腳實現支撐與行走之間的切換。

所述升降機構包括滑軌、升降滑臺及升降驅動機構，其中滑軌沿豎直方向設置于所述龍門式框架的兩側，所述升降滑臺通過滑塊與所述滑軌連接，所述升降驅動機構設置于所述底板上且與所述升降滑臺連接，所述旋轉機構設置于所述升降滑臺上。

所述升降驅動機構包括支撐架、絲杠、絲母、升降電機及減速機，所述絲杠沿豎直方向設置、且下端與所述減速機的輸出軸連接，所述減速機的輸入軸與所述升降電機的輸出軸連接，所述絲杠的上端通過與所述龍門式框架連接的支撐架支撐，所述絲母與所述絲杠形成螺紋副，所述絲母與所述升降滑臺連接。

所述旋轉機構包括手輪、轉盤軸承及主動齒輪，其中轉盤軸承和主動齒輪安裝在所述升降機構上，所述轉盤軸承和主動齒輪傳動連接，所述轉盤軸承與所述轉接框架連接，所述主動齒輪與所述手輪連接。