一种在线维修装调空间实验柜的可移动维修平台的制作方法

本发明涉及空间站在轨维修技术领域，具体涉及一种在线维修装调空间实验柜的可移动维修平台。

背景技术：

在线维修装调操作柜的设计是在实验柜框架下设计通用的在轨维修装调操作系统，满足当下已经征集到的空间站在轨维修装调操作和科学实验项目的共性需求——维修装调操作与诊断检测手段，通过外部接口标准化的可更换实验单元满足当前及今后一段时间(入轨十年)在轨维修装调操作和科学实验项目的个性需求，并通过在轨更换升级满足未来长期使用的要求。由于空间实验柜内部的空间有限，需要经过合理的设计才能满足需求。

可移动维修台具有支持载荷在轨拆装功能，是在线维修装调操作柜实现中大尺寸零部件在线拆装需求的一个重要组成部分。由于在线维修装调操作柜柜内空间有限，可移动维修台需满足在不使用时占用较小的空间，在使用时，能够稳定牢靠实现各种功能的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种在线维修装调空间实验柜的可移动维修平台，以解决上述技术问题的至少一种。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：一种在线维修装调空间实验柜的可移动维修平台，包括：

平台基板，所述平台基板的一侧连接有推拉固定机构，用于在所述平台基板处于展开状态时与所述空间实验柜侧面的导轨连接，所述平台基板处于折叠状态时，放置在所述空间实验柜内；

连杆机构，所述连杆机构的一端与所述平台基板远离所述推拉固定机构的一侧连接，另一端与所述推拉固定机构的一端铰接，用于支撑所述平台基板处于展开状态。

本发明的有益效果是：本发明的可移动维修平台，应用在空间实验柜上，在不使用时，平台基板处于折叠状态，放置在空间实验柜内，节省了空间实验柜内部的空间；在使用时，平台基板处于展开状态，通过推拉固定机构与空间实验柜的导轨连接，并通过连杆机构共同支撑平台基板，具备支撑和承载能力，能够满足可以维修平台的维修台功能的实现和人机工效要求，还能给满足对象固定要求，具备调节功能。

在上述技术方案的基础上，还可以采用如下进一步的技术方案。

进一步，所述推拉固定机构包括：

支撑主体，所述支撑主体的上端通过第一预扭轴座与所述平台基板的一侧转动连接，下端与所述连杆机构转动连接；

推杆组件，所述推杆组件一端与开设在所述支撑主体侧壁上的推杆槽螺纹连接，另一端为与所述导轨内部抵接的顶头；

一个或多个拉杆组件，所述拉杆组件一端插接在所述支撑主体内，另一端为与所述导轨卡接的t型拉杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：在工作时，第一预扭轴座为机构提供预扭力，拉杆组件拉紧在导轨内，航天员通过专用工具对推杆组件进行拧紧，推杆组件通过柔性顶头顶紧导轨内侧，形成稳定的推拉结构，保证整个可移动维修平台承载≥200n的需求，同时满足在线操作柜凸出一定长度相连接的需求；在不工作时，推拉固定机构收纳在平台基板的侧面，放置在空间实验柜内。

进一步，所述拉杆组件包括：

拉杆套筒，所述拉杆套筒装配于所述支撑主体内，所述拉杆套筒上端开设有顶部导槽；

拉杆，所述拉杆上端设置有导引凸头，用于与所述顶部导槽卡接，使得所述拉杆组件处于收缩状态，所述拉杆下端一体连接有用于与所述导轨卡接的卡接圆盘。

进一步，所述连杆机构包括承重杆和导向杆，所述导向杆一端通过连接轴座与所述支撑主体的下端连接，另一端穿设在所述承重杆内，且与所述承重杆滑动连接，所述承重杆通过第二预扭轴座与所述平台基板转动连接。

进一步，所述第一预扭轴座和所述第二预扭轴座均为扭簧内嵌的预扭机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：由于第二预扭轴座的预扭作用，结合承重杆上固定连接的挡板的约束，自动约束在收纳状态；当可移动维修台需要进行工作时，航天员手握支撑主体，克服第一预扭轴座的扭簧阻力旋转，导向杆从承重杆中伸出，并带动承重杆绕第二预扭轴座旋转，直至支撑主体和承重杆被锁紧；每个轴座都独立加工并安装于平台基板，既方便加工，又可单独采用强度高的材料，节省成本，采用扭簧内嵌的预扭结构，可以使连杆机构具备自动折叠功能，从而简化航天员的操作，节省航天员的体力。

进一步，所述平台基板的一侧设置有自动闭锁机构，所述自动闭锁机构包括：

把手，所述把手的两端均通过固定座与所述平台基板连接；

锁紧组件，所述锁紧组件设置在所述固定座内，且与所述把手的一端连接

盖板，所述盖板设置在与所述把手相对的一侧，所述盖板上设置有锁紧孔和梯形槽，拉动所述把手，实现所述锁紧组件与锁紧孔或梯形槽的卡合。

进一步，所述锁紧组件包括设置在所述固定座内的锁紧头和锁紧弹簧，所述锁紧头与所述把手的一端连接，所述锁紧头的上端向下开设有用于凹槽，下端为用于卡合的凸出部，所述锁紧弹簧的一端与所述凹槽底部抵接，另一端与所述平台基板抵接。

采用上述进一步方案的有益效果是：当连杆机构需要进入折叠状态时，航天员拉动把手，克服锁紧弹簧的锁紧力，连杆机构可以通过预扭力回到折叠状态；简化了把手结构，整个闭锁机构轻量化处理，无论是由折叠状态变为展开状态还是由展开状态变为折叠状态，都只需要一个动作即可实现，简化操作，省时省力。。

进一步，所述平台基板包括第一基板和第二基板；所述第一基板和所述第二基板均转动连接有一个所述推拉固定机构和一个连杆机构，所述第一基板和所述第二基板通过助推楔形对中机构实现展开状态。

进一步，所述楔形对中机构包括：

对中机构，所述对中机构包括设置在第一基板侧面的楔形头、设置在所述第二基板侧面的楔形槽和挡块，所述挡块固定连接在所述楔形槽的外侧，用于卡合固定楔形头；

锁合机构，所述锁合机构包括开设在所述第一基板侧面的条状凹槽、设置在所述第二基板内的质量块和把手，拉动所述把手，所述质量块的凸头插接在所述条状凹槽内；

助推机构，所述助推机构包括设置在所述第一基板侧面的压头、开设在所述第二基板侧面的压槽和与压槽抵接的压缩弹簧，所述压头压入到所述压槽内，所述压头向下运动，所述对中机构完成对中。

采用上述进一步方案的有益效果是：楔形对中机构可实现大的对准误差下的高对中精度的实现；楔形对中机构及锁合机构相结合的方案，空间利用率高，节省厚度空间；助推机构可以避免航天员在拆卸过程中同时操作锁合机构和分离平台基板，使航天员操作更便捷。

进一步，所述第二基板上安装有两个磁力座，所述第一板上安装有两个限位吸附块，所述磁力座与所述限位吸附块一一对应，在所述第一基板和所述第二基板处于折叠状态时，所述磁力座与所述限位吸附块相吸附。

采用上述进一步方案的有益效果是：两对磁力座和限位吸附块呈对角的固定模式，构成了吸附锁紧机构，可保证两个工作平台的可靠固定；磁力座和限位吸附块设计，简单方便。

附图说明

图1为本发明所述可移动维修台的装配示意图；

图2为本发明所述可移动维修台的展开状态示意图；

图3为本发明所述可移动维修台另一个角度的展开状态示意图；

图4为本发明所述可移动维修台的折叠状态示意图；

图5为本发明所述推拉固定机构的的剖面图；

图6为本发明所述拉杆组件的结构示意图；

图7为本发明所述拉杆组件的剖面图；

图8为本发明的连杆机构在折叠状态下的侧视图；

图9为图8中a的局部放大图；

图10为图8中b的局部放大图；

图11为本发明所述自动闭锁机构的剖视图；

图12为本发明所述第一基板的结构示意图；

图13为本发明所述第二基板的结构示意图；

图14为本发明所述闭锁机构的结构示意图；

图15为本发明所述吸附锁紧机构的工作状态图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、空间实验柜；110、导轨；200、平台基板；210、第一基板；211、楔形头；212、条状凹槽；213、压头；214、限位凸块；215、限位吸附块；220、第二基板；221、楔形槽；222、挡块；223、质量块；2231、质量块凸头；224、压槽；2241、压槽弹簧；225、磁力座；300、推拉固定机构；310、支撑主体；311、第一预扭轴座；312、推拉槽；320、推杆组件；321、顶头；322、推杆；330、拉杆组件；331、拉杆套筒；3311、顶部导槽；3312、第一槽位；3313、第二槽位；332、拉杆；3321、卡接圆盘；3322、第一导引凸头；333、拉杆弹簧；400、连杆机构；410、承重杆；411、第二预扭轴座；420、导向杆；430、连接轴座；440、扭簧；500、自动闭锁机构；510、把手；520、锁紧组件；521、锁紧头；5211、凸出部；5212、锁紧凹槽；522、锁紧弹簧；523、锁紧后盖；530、盖板；531、锁紧孔；532、梯形槽；540、固定座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

结合附图1-15所示，本发明提供了一种在线维修装调空间实验柜的可移动维修平台，包括平台基板200、推拉固定机构300、连杆机构400和自动闭锁机构500；其中，所述平台基板200的一侧连接有推拉固定机构300，用于在所述平台基板200处于展开状态时与所述空间实验柜100侧面的导轨110连接，所述平台基板200处于折叠状态时，放置在所述空间实验柜100内；所述连杆机构400的一端与所述平台基板200远离所述推拉固定机构300的一侧连接，另一端与所述推拉固定机构300的一端铰接。

如图1-4所示，本发明的可移动维修平台，应用在空间实验柜100上，在不使用时，平台基板200处于折叠状态，放置在空间实验柜100内，节省了空间实验柜100内部的空间；在使用时，平台基板200处于展开状态，通过推拉固定机构300与空间实验柜100的导轨110连接，并通过连杆机构400共同支撑平台基板200，具备支撑和承载能力，能够满足可以维修平台的维修台功能的实现和人机工效要求，还能给满足对象固定要求，具备调节功能。

如图2-5所示，本发明的所述推拉固定机构300包括支撑主体310、推杆组件320和至少一个拉杆组件330，所述支撑主体310的上端通过第一预扭轴座311与所述平台基板200的一侧转动连接，下端与所述连杆机构400转动连接；所述推杆组件320一端与所述支撑主体310的推杆槽312螺纹连接，另一端为与所述导轨110内部抵接的顶头321；所述拉杆组件330一端插接在所述支撑主体310内，另一端为与所述导轨110卡接的t型拉杆。在工作时，第一预扭轴座311为机构提供预扭力，拉杆组件330拉紧在导轨110内，航天员通过专用工具对推杆组件320进行拧紧，推杆组件320通过柔性顶头321顶紧导轨110内侧，形成稳定的推拉结构，保证整个可移动维修平台承载≥200n的需求，同时满足在线操作柜凸出一定长度相连接的需求；在不工作时，推拉固定机构300收纳在平台基板200的侧面，放置在空间实验柜100内。在本发明的一些具体实施例中，所述拉杆组件330的个数为两个，两个所述拉杆组件330均设置在所述推杆组件320的一侧。两个拉杆组件330和一个推杆组件320相结合，可与目前所有的科学实验柜导轨匹配固定，并满足承载≥200n的需求。

如图5-7所示，所述拉杆组件330包括拉杆套筒331和拉杆332，所述拉杆套筒331上端开设有顶部导槽3311，侧面沿其周向开设有水平的第一槽位3312和竖直的第二槽位3313，且第一槽位3312和第二槽位3313相连通；所述拉杆332上端设置有第一导引凸头3322，用于与所述顶部导槽3311卡接，使得拉杆组件330处于收缩状态；所述拉杆332下端一体连接有用于与所述导轨110卡接的卡接圆盘3321。在操作时，航天员只需要使用旋转拉杆332，拉杆332顶部的第一导引凸头3322可以由与顶部导槽3311卡接变为与顶部导槽3311脱开的自由状态，或者由自由状态变为与顶部导槽3311卡接。在与顶部导槽3311卡接时，拉杆332收缩在拉杆套筒331内，在与处于自由状态时，拉杆332的下端伸出。

如图4、8所示，在推拉固定机构300处于折叠状态时，其收缩后，可以节省30mm的厚度空间，总厚度可以约束在70mm以内，这样就达到了在可移动维修平台处于折叠状态时，放置在空间实验柜100内，能够减小对实验柜100柜内空间的占用。这种可收缩式结构，在满足60mm凸出相连接的同时，最大程度节省厚度空间，并融入了人机功效学设计元素。当然，可移动维修平台可以根据实际需要对尺寸做出一定修改，其节约空间不仅限于以上两个具体的尺寸。

如图2-4、8-10所示，所述连杆机构400包括承重杆410和导向杆420，所述导向杆420一端通过连接轴座430与所述支撑主体310的下端连接，另一端穿设在所述承重杆410内，且与所述承重杆410滑动连接，所述承重杆410通过第二预扭轴座411与所述平台基板200转动连接。优选地，所述第一预扭轴座311和所述第二预扭轴座411均为扭簧440内嵌的预扭机构。

由于第二预扭轴座411的预扭作用，结合承重杆410上固定连接的挡板的约束，自动约束在收纳状态；当可移动维修台需要进行工作时，航天员手握支撑主体310，克服第一预扭轴座311的扭簧阻力旋转，导向杆420从承重杆410中伸出，并带动承重杆410绕第二预扭轴座411旋转，直至支撑主体310和承重杆410被锁紧；每个轴座都独立于操作平台，既方便加工，又可单独采用强度高的材料，节省成本，采用扭簧440内嵌的预扭结构，可以使连杆机构400具备自动折叠功能，从而简化航天员的操作，节省航天员的体力。

如图8、10-12所示，所述平台基板200的一侧设置有自动闭锁机构500，所述自动闭锁机构500包括把手510、锁紧组件520和盖板530；所述把手510的两端均通过固定座540与所述平台基板200连接；所述锁紧组件520设置在所述固定座540内，且与所述把手510的一端连接，所述盖板530设置在与所述把手510相对的一侧，所述盖板530上设置有锁紧孔531和梯形槽532，拉动所述把手510，实现所述锁紧组件520与锁紧孔531或梯形槽532的卡合。

如图11所示，所述锁紧组件520包括设置在所述固定座540内的锁紧头521、锁紧弹簧522和锁紧后盖，所述锁紧头521与所述把手510的一端连接，所述锁紧头521的上端向下开设有用于容纳锁紧弹簧522的凹槽5212，下端为用于卡合的凸出部5211，所述锁紧弹簧522的一端与所述凹槽5212底部抵接，另一端与所述锁紧后盖523抵接。

锁紧头521与把手510的一端固定连接，当连杆机构400处于折叠状态时，锁紧头521下端的凸出部5211位于所述梯形槽532内，此时压缩弹簧522处于自由状态。当航天员转动支撑主体310时，梯形槽532的斜面接触锁紧头521的凸出部5211，并推动锁紧头521克服压缩弹簧522的推力，向内侧运动；航天员持续旋转支撑主体310，锁紧头521经过梯形槽532后，当航天员继续旋转支撑主体310到工作状态，锁紧头521插接于支撑主体310上的锁紧孔531内，约束支撑主体310，达到自动锁紧支撑主体310的目的。

采用以上的自动闭锁机构500，当连杆机构400需要进入折叠状态时，航天员拉动把手510，克服锁紧弹簧522的锁紧力，连杆机构400可以通过预扭力回到折叠状态；简化了把手结构，整个闭锁机构轻量化处理，无论是由折叠状态变为展开状态还是由展开状态变为折叠状态，都只需要一个动作即可实现，简化操作，省时省力。本发明所指的折叠状态变为展开状态是航天员手握支撑主体310，克服第一预扭轴座311的扭簧阻力旋转，锁紧头521通过楔形结构最终于凹槽底部抵接；展开状态变为折叠状态，只需要一个简单的拉动把手动作即可实现。

如图2-4、12-14所示，所述平台基板200包括第一基板210和第二基板220。具体的，所述第一基板210和所述第二基板220均转动连接有一个所述推拉固定机构300和一个连杆机构400，所述第一基板210和所述第二基板220通过助推楔形对中机构实现展开状态。在对第一基板210和第二基板220进行安装时，需要对中安装。本发明的可移动维修台还包括楔形对中机构，所述楔形对中机构包括对中机构、闭锁机构和助推机构；所述对中机构包括设置在第一基板210侧面的楔形头211、设置在所述第二基板220侧面的楔形槽221和挡块222，所述挡块222固定连接在所述楔形槽221的外侧，用于卡合固定楔形头211；对中机构的挡块222通过螺钉连接在楔形槽221外侧，楔形头211通过挡块222中间空间进入楔形槽221内，并向楔形槽221部位运动，此时完成了楔形头211与楔形槽221楔形对中同时，挡块222约束楔形头211的垂直方向位置。所述闭锁机构包括开设在所述第一基板210侧面的条状凹槽212、设置在所述第二基板220内的质量块223和质量块把手，拉动所述质量块把手，所述质量块223的凸头2231插接在所述条状凹槽212内；在对中完成的前提下，质量块克服压缩弹簧的推力，质量块223的凸头2231插入到条状槽212内，确定其状态，并保证其连接的可靠性及可承力性。所述助推机构包括设置在所述第一基板210侧面的压头213、开设在所述第二基板220侧面的压槽224和与压槽224抵接的压缩弹簧2241，所述压头213压入到所述压槽224内，所述压头213向下运动，所述对中机构闭锁完成。当航天员需要分开第一基板210与第二基板220时，打开闭锁机构的同时，由于助推机构预推力的存在，使第一基板210和第二基板220更容易分开。

在由折叠状态变为展开状态时，首先要保证第一基板210和第二基板220的对中，通过对中机构完成；在第一基板210和第二基板220对中的前提下，确定其状态，并保证其连接的可靠性及可承力性；助推机构在拆卸整个机构时，给航天员一个预推力，保证航天员更轻松的进行整个机构的操作。

楔形对中机构可实现大的对准误差下的高对中精度的实现；楔形对中机构及锁合机构相结合的方案，空间利用率高，节省厚度空间；助推机构可以避免航天员在拆卸过程中同时操作锁合机构和分离平台基板200，使航天员操作更便捷。

如图3、12-15所示，本发明的所述第二基板210上安装有两个磁力座225，所述第一基板上安装有两个限位吸附块215，所述磁力座225与所述限位吸附块215一一对应，所述限位吸附块215上设置有限位凸块214，在所述第一基板210和所述第二基板200处于折叠状态时，所述磁力座225与所述吸附块215相吸附。两对磁力座225和限位吸附块215呈对角的固定模式，构成了吸附锁紧机构，可保证两个工作平台的可靠固定；在限位吸附块215上设置限位凸块214，可保证两个工作平面在规定位置的约束；磁力座225和限位吸附块215设计，简单方便。

在此需要说明的是，当对第一基板210和第二基板220进行折叠时，需要对第一基板210进行翻转，翻转后在旋转180°，以满足限位吸附块215与磁力座225之间的对应，从而维持折叠后的可移动维修平台在空间实验柜100中的稳定性。

需要说明的是，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。