狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于航天器總裝技術領域，具體涉及一種在具有六自由度調節能力的設備調姿裝配裝置，該裝置能夠實現航天器狹小空間內大重量設備的調姿裝配。
【背景技術】
[0002]隨著航天器產品布局的緊湊化，產品大型化的發展趨勢，大重量設備(20kg以上)的數量逐步增加，且在航天器艙體內部，產品裝配過程中存在無法采用人工抬扶的方式裝配設備，必需借用一定的省力裝置。
[0003]而目前，航天器器表的大重量產品可采用吊裝的方式實現大重量產品的裝配，但是在艙內，大重量設備產品裝配通常采用“杠桿式”吊裝的裝配方案，具體如圖1所示，其中，在航天器的內部的狹小空間內，通過吊具杠桿式的吊裝大重量的產品，移動方向和可靠性較差。此方案采用懸掛方式承載產品重量，裝配過程中容易晃動，并容易與其他部件發生碰撞，安全性較差，同時受到現場吊車的約束。本發明專利針對該問題，提出一種狹小空間多自由的大重量設備調姿裝配裝置，顯著區別于以上常見的吊裝的方法和采用的裝置，提高了產品的裝配的敏捷性和安全性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，該裝置能否容易地實現多自由度的移動和轉動，能否滿足航天器在狹小空間內的大重量設備的調姿和裝配需要。
[0005]本發明是通過如下技術方案實現的:
[0006]—種狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，主要包括支撐臺體、支撐臺體上設置有二維水平調節的滑動平臺、二維水平調節平臺上設提升機構、提升機構頂部設置水平梁，水平梁上設置對接框和配重調節機構，其中，提升機構上設置偏航(翻轉)調節裝置(繞Z軸方向)，偏航調節機構的軸套內設置滾轉調節機構(繞Y軸方向)，滾轉調節機構內設置俯仰調節裝置(繞X軸方向)，通過提升機構、偏航調節裝置、滾轉調節機構和俯仰調節裝置對對接框進行六個自由度的姿態裝配調節。
[0007]其中，臺體下方設置有四個行走輪和四個可進行整體高度調節(Z方向)的支撐地腳；
[0008]其中，二維水平調節的滑動平臺通過絲桿+導軌的結構完成XY 二維方向上的水平調節；
[0009]其中，提升機構為螺旋升降機構，其設置在二維水平調節滑動平臺上，實現X方向上的升降調節；
[0010]其中，偏航調節機構設置螺旋升降機構上，通過調節偏航機構實現水平梁繞2軸±10°轉動;
[0011]其中，滾轉調節機構設置偏航機構軸套內，通過調節滾轉機構實現水平梁繞￥軸±10°轉動;
[0012]其中，俯仰調節機構設置滾轉調節內，通過調節俯仰機構實現水平梁的繞乂軸±10°轉動;
[0013]其中，對接框用于與大重量設備相連接，配重用于平衡安裝設備后的力矩平衡，同時絲杠導軌形式的配重調節機構用于平衡適應不同重量的產品。
[0014]與現有技術相比，本發明實現了航天器狹小空間內的大重量設備六自由調姿的裝配需求。
【附圖說明】
[0015]圖1為現有技術中“杠桿式”吊裝的裝配方案的結構示意圖。
[0016]圖2為本發明的一實施方式的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置的結構示意圖，其中，I為支撐平臺(含車輪)；2為二維水平調節滑動平臺；3為升降機構;4為水平梁(包括對接框和配重調節機構)；5為俯仰、偏航和滾轉機構。
[0017]圖3為本發明的一實施方式的裝配裝置中俯仰調節機構、偏航調節機構、滾轉調節機構的結構部分的結構示意圖，其中，3為升降機構;4為水平梁(包括對接框和配重調節機構);俯仰、偏航和滾轉機構5包括:偏航調節機構6、偏航支撐軸體7、俯仰調節機構8、俯仰支撐軸體9、滾轉調節機構10和滾轉支撐軸體11。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置進行進一步說明，該說明僅僅是示例性的，并不旨在限制本發明的保護范圍。
[0019]參見圖2，圖2為本發明的一實施方式的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置的結構示意圖，其中，本發明的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，主要包括支撐平臺1、支撐平臺底部設置有若干個支撐臺體的車輪，支撐平臺I上設置有二維水平調節的滑動平臺2、二維水平調節平臺2上設提升機構3、提升機構3頂部設置水平梁4，水平梁4上設置對接框和配重調節機構(圖中未標示)，其中，提升機構3上設置偏航調節機構6(繞Z軸方向)，偏航調節機構6的軸套內設置滾轉調節機構7(繞Y軸方向)，滾轉調節機構7內設置俯仰、偏航和滾轉機構5 (繞X軸方向)，通過提升機構3、偏航調節機構6、滾轉調節機構7和俯仰、偏航和滾轉機構5對對接框進行六個自由度的姿態裝配調節，完成X/Y/Z的平移和繞X，繞Y、繞Z的旋轉等六個自由度的調節，調節精度通過微調絲桿螺母結構來保證。
[0020]在一具體的實施方式中，探伸式的調姿裝置的支撐平臺為二維水平調節的滑動平臺，臺體高度為300mm，臺面尺寸為830mmX500mm。支撐平臺上的四個支撐地腳同步調整可實現高度方向(Z向)的平移。在一具體的實施方式中，滑動平臺通過絲杠手輪方式調節滑臺水平位置，實現X方向和Y方向的平移，Y方向為300mm，X方向為300mm。
[0021]在另一具體的實施方式中，為控制機構的高度，提升機構為螺旋升降機構，螺旋升降機構設置在二維導軌平臺上，同時導軌平臺上開孔，螺桿在二維導軌平臺的開孔內，螺旋升降平臺的高度為300mm，通過頂部的旋轉手柄實現整體的升降功能。
[0022]參見圖3，圖3為本發明的一實施方式的裝配裝置中俯仰調節機構、偏航調節機構、滾轉調節機構的結構部分的結構示意圖，其中，
[0023]操作俯仰調節機構8上的螺桿，使水平梁(包括對接框和配重調節機構)4以俯仰軸體支撐9為軸產生俯仰動作，可帶動水平梁桿體4俯仰角度-10°?10°，實現產品與航天器安裝位置在俯仰方向找正對中；
[0024]操作滾轉調節機構10上的螺桿，使俯仰支撐軸體9以滾動軸體支撐11為軸產生滾動動作，可帶動水平梁(包括對接框和配重調節機構)4滾轉角度-10°?10°，實現產品與航天器安裝位置在滾轉方向找正對中；
[0025]操作偏航調節機構6上的螺桿，使俯仰支撐軸體9和滾轉支撐軸體11整體以偏航軸體支撐7為軸產生偏航動作，可帶動水平梁(包括對接框和配重調節機構)4偏航角度-10°?10°，實現產品與航天器安裝位置在偏航方向找正對中；
[0026]本發明可實現不同大重量設備的使用，對接框用于與大重量設備相連接，為了滿足裝配不同重量產品時的水平桿的力矩平衡，采用絲杠導軌形式的配重調節機構，通過調節配重在水平杠的不同位置，以用于平衡適應不同重量的產品。
[0027]盡管上文對本發明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是，我們可以依據本發明的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，主要包括支撐臺體、支撐臺體上設置有二維水平調節的滑動平臺、二維水平調節平臺上設提升機構、提升機構頂部設置水平梁，水平梁上設置對接框和配重調節機構，其中，提升機構上設置偏航(翻轉)調節裝置(繞Z軸方向)，偏航調節機構的軸套內設置滾轉調節機構(繞Y軸方向)，滾轉調節機構內設置俯仰調節裝置(繞X軸方向)，通過提升機構、偏航調節裝置、滾轉調節機構和俯仰調節裝置對對接框進行六個自由度的姿態裝配調節。2.如權利要求1所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，臺體下方設置有四個行走輪和四個可進行整體高度調節(Z方向)的支撐地腳。3.如權利要求1所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，二維水平調節的滑動平臺通過絲桿+導軌的結構完成XY 二維方向上的水平調節。4.如權利要求1所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，提升機構為螺旋升降機構，其設置在二維水平調節滑動平臺上，實現X方向上的升降調節。5.如權利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，偏航調節機構設置螺旋升降機構上，通過調節偏航機構實現水平梁繞Z軸± 10°轉動。6.如權利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，滾轉調節機構設置偏航機構軸套內，通過調節滾轉機構實現水平梁繞Y軸± 10°轉動。7.如權利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，俯仰調節機構設置滾轉調節內，通過調節俯仰機構實現水平梁的繞X軸± 10°轉動。8.如權利要求1-4任一項所述的狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，其中，對接框用于與大重量設備相連接，配重用于平衡安裝設備后的力矩平衡，同時絲杠導軌形式的配重調節機構用于平衡適應不同重量的產品。
【專利摘要】本發明公開了一種狹小空間六自由度大重量設備調姿裝配裝置，主要包括支撐臺體、支撐臺體上設置有二維水平調節的滑動平臺、平臺上設提升機構、提升機構頂部設置水平梁，水平梁上設置對接框和配重調節機構，其中，提升機構上設置偏航調節裝置，偏航調節機構的軸套內設置滾轉調節機構，滾轉調節機構內設置俯仰調節裝置，通過提升機構、偏航調節裝置、滾轉調節機構和俯仰調節裝置對對接框進行六個自由度的姿態裝配調節。與現有技術相比，本發明實現了航天器狹小空間內的大重量設備六自由調姿的裝配需求。
【IPC分類】B23P19/00
【公開號】CN105710625
【申請號】CN201610262534
【發明人】馮偉, 鄭圣余, 易旺民, 唐賴穎, 郭大寶, 陳啟威, 鮑曉萍, 翟怡, 祁廣明, 孫威, 劉福全, 臧金玉
【申請人】北京衛星環境工程研究所