狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航天器总装技术领域，具体涉及一种在具有六自由度调节能力的设备调姿装配装置，该装置能够实现航天器狭小空间内大重量设备的调姿装配。
【背景技术】
[0002]随着航天器产品布局的紧凑化，产品大型化的发展趋势，大重量设备(20kg以上)的数量逐步增加，且在航天器舱体内部，产品装配过程中存在无法采用人工抬扶的方式装配设备，必需借用一定的省力装置。
[0003]而目前，航天器器表的大重量产品可采用吊装的方式实现大重量产品的装配，但是在舱内，大重量设备产品装配通常采用“杠杆式”吊装的装配方案，具体如图1所示，其中，在航天器的内部的狭小空间内，通过吊具杠杆式的吊装大重量的产品，移动方向和可靠性较差。此方案采用悬挂方式承载产品重量，装配过程中容易晃动，并容易与其他部件发生碰撞，安全性较差，同时受到现场吊车的约束。本发明专利针对该问题，提出一种狭小空间多自由的大重量设备调姿装配装置，显著区别于以上常见的吊装的方法和采用的装置，提高了产品的装配的敏捷性和安全性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，该装置能否容易地实现多自由度的移动和转动，能否满足航天器在狭小空间内的大重量设备的调姿和装配需要。
[0005]本发明是通过如下技术方案实现的:
[0006]—种狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，主要包括支撑台体、支撑台体上设置有二维水平调节的滑动平台、二维水平调节平台上设提升机构、提升机构顶部设置水平梁，水平梁上设置对接框和配重调节机构，其中，提升机构上设置偏航(翻转)调节装置(绕Z轴方向)，偏航调节机构的轴套内设置滚转调节机构(绕Y轴方向)，滚转调节机构内设置俯仰调节装置(绕X轴方向)，通过提升机构、偏航调节装置、滚转调节机构和俯仰调节装置对对接框进行六个自由度的姿态装配调节。
[0007]其中，台体下方设置有四个行走轮和四个可进行整体高度调节(Z方向)的支撑地脚；
[0008]其中，二维水平调节的滑动平台通过丝杆+导轨的结构完成XY 二维方向上的水平调节；
[0009]其中，提升机构为螺旋升降机构，其设置在二维水平调节滑动平台上，实现X方向上的升降调节；
[0010]其中，偏航调节机构设置螺旋升降机构上，通过调节偏航机构实现水平梁绕2轴±10°转动;
[0011]其中，滚转调节机构设置偏航机构轴套内，通过调节滚转机构实现水平梁绕￥轴±10°转动;
[0012]其中，俯仰调节机构设置滚转调节内，通过调节俯仰机构实现水平梁的绕乂轴±10°转动;
[0013]其中，对接框用于与大重量设备相连接，配重用于平衡安装设备后的力矩平衡，同时丝杠导轨形式的配重调节机构用于平衡适应不同重量的产品。
[0014]与现有技术相比，本发明实现了航天器狭小空间内的大重量设备六自由调姿的装配需求。
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中“杠杆式”吊装的装配方案的结构示意图。
[0016]图2为本发明的一实施方式的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置的结构示意图，其中，I为支撑平台(含车轮)；2为二维水平调节滑动平台；3为升降机构;4为水平梁(包括对接框和配重调节机构)；5为俯仰、偏航和滚转机构。
[0017]图3为本发明的一实施方式的装配装置中俯仰调节机构、偏航调节机构、滚转调节机构的结构部分的结构示意图，其中，3为升降机构;4为水平梁(包括对接框和配重调节机构);俯仰、偏航和滚转机构5包括:偏航调节机构6、偏航支撑轴体7、俯仰调节机构8、俯仰支撑轴体9、滚转调节机构10和滚转支撑轴体11。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置进行进一步说明，该说明仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明的保护范围。
[0019]参见图2，图2为本发明的一实施方式的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置的结构示意图，其中，本发明的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，主要包括支撑平台1、支撑平台底部设置有若干个支撑台体的车轮，支撑平台I上设置有二维水平调节的滑动平台2、二维水平调节平台2上设提升机构3、提升机构3顶部设置水平梁4，水平梁4上设置对接框和配重调节机构(图中未标示)，其中，提升机构3上设置偏航调节机构6(绕Z轴方向)，偏航调节机构6的轴套内设置滚转调节机构7(绕Y轴方向)，滚转调节机构7内设置俯仰、偏航和滚转机构5 (绕X轴方向)，通过提升机构3、偏航调节机构6、滚转调节机构7和俯仰、偏航和滚转机构5对对接框进行六个自由度的姿态装配调节，完成X/Y/Z的平移和绕X，绕Y、绕Z的旋转等六个自由度的调节，调节精度通过微调丝杆螺母结构来保证。
[0020]在一具体的实施方式中，探伸式的调姿装置的支撑平台为二维水平调节的滑动平台，台体高度为300mm，台面尺寸为830mmX500mm。支撑平台上的四个支撑地脚同步调整可实现高度方向(Z向)的平移。在一具体的实施方式中，滑动平台通过丝杠手轮方式调节滑台水平位置，实现X方向和Y方向的平移，Y方向为300mm，X方向为300mm。
[0021]在另一具体的实施方式中，为控制机构的高度，提升机构为螺旋升降机构，螺旋升降机构设置在二维导轨平台上，同时导轨平台上开孔，螺杆在二维导轨平台的开孔内，螺旋升降平台的高度为300mm，通过顶部的旋转手柄实现整体的升降功能。
[0022]参见图3，图3为本发明的一实施方式的装配装置中俯仰调节机构、偏航调节机构、滚转调节机构的结构部分的结构示意图，其中，
[0023]操作俯仰调节机构8上的螺杆，使水平梁(包括对接框和配重调节机构)4以俯仰轴体支撑9为轴产生俯仰动作，可带动水平梁杆体4俯仰角度-10°?10°，实现产品与航天器安装位置在俯仰方向找正对中；
[0024]操作滚转调节机构10上的螺杆，使俯仰支撑轴体9以滚动轴体支撑11为轴产生滚动动作，可带动水平梁(包括对接框和配重调节机构)4滚转角度-10°?10°，实现产品与航天器安装位置在滚转方向找正对中；
[0025]操作偏航调节机构6上的螺杆，使俯仰支撑轴体9和滚转支撑轴体11整体以偏航轴体支撑7为轴产生偏航动作，可带动水平梁(包括对接框和配重调节机构)4偏航角度-10°?10°，实现产品与航天器安装位置在偏航方向找正对中；
[0026]本发明可实现不同大重量设备的使用，对接框用于与大重量设备相连接，为了满足装配不同重量产品时的水平杆的力矩平衡，采用丝杠导轨形式的配重调节机构，通过调节配重在水平杠的不同位置，以用于平衡适应不同重量的产品。
[0027]尽管上文对本发明的【具体实施方式】给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，主要包括支撑台体、支撑台体上设置有二维水平调节的滑动平台、二维水平调节平台上设提升机构、提升机构顶部设置水平梁，水平梁上设置对接框和配重调节机构，其中，提升机构上设置偏航(翻转)调节装置(绕Z轴方向)，偏航调节机构的轴套内设置滚转调节机构(绕Y轴方向)，滚转调节机构内设置俯仰调节装置(绕X轴方向)，通过提升机构、偏航调节装置、滚转调节机构和俯仰调节装置对对接框进行六个自由度的姿态装配调节。2.如权利要求1所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，台体下方设置有四个行走轮和四个可进行整体高度调节(Z方向)的支撑地脚。3.如权利要求1所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，二维水平调节的滑动平台通过丝杆+导轨的结构完成XY 二维方向上的水平调节。4.如权利要求1所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，提升机构为螺旋升降机构，其设置在二维水平调节滑动平台上，实现X方向上的升降调节。5.如权利要求1-4任一项所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，偏航调节机构设置螺旋升降机构上，通过调节偏航机构实现水平梁绕Z轴± 10°转动。6.如权利要求1-4任一项所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，滚转调节机构设置偏航机构轴套内，通过调节滚转机构实现水平梁绕Y轴± 10°转动。7.如权利要求1-4任一项所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，俯仰调节机构设置滚转调节内，通过调节俯仰机构实现水平梁的绕X轴± 10°转动。8.如权利要求1-4任一项所述的狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，其中，对接框用于与大重量设备相连接，配重用于平衡安装设备后的力矩平衡，同时丝杠导轨形式的配重调节机构用于平衡适应不同重量的产品。
【专利摘要】本发明公开了一种狭小空间六自由度大重量设备调姿装配装置，主要包括支撑台体、支撑台体上设置有二维水平调节的滑动平台、平台上设提升机构、提升机构顶部设置水平梁，水平梁上设置对接框和配重调节机构，其中，提升机构上设置偏航调节装置，偏航调节机构的轴套内设置滚转调节机构，滚转调节机构内设置俯仰调节装置，通过提升机构、偏航调节装置、滚转调节机构和俯仰调节装置对对接框进行六个自由度的姿态装配调节。与现有技术相比，本发明实现了航天器狭小空间内的大重量设备六自由调姿的装配需求。
【IPC分类】B23P19/00
【公开号】CN105710625
【申请号】CN201610262534
【发明人】冯伟, 郑圣余, 易旺民, 唐赖颖, 郭大宝, 陈启威, 鲍晓萍, 翟怡, 祁广明, 孙威, 刘福全, 臧金玉
【申请人】北京卫星环境工程研究所