一种弹性夹持式连接器对中装置的制作方法

本发明属于运载火箭自动对接技术领域，涉及一种对中装置。

背景技术：

在现有技术中，位于箭体底部的连接器较多采用了自动对接技术，基本实现了箭体尾部、低温燃料加注的自动对接，对接时连接器与活门位置相对静止，而在高空连接器与活门有较大相对运动速度情况下尚未见型号应用实例报道，位于高空的连接器大多在总装测试厂房内完成人工对接或半自动对接。

火箭加注用连接器与火箭上活门相对静止，连接一般靠人力对接，劳动强度大；在燃料泄漏等特殊情况下工作环境恶劣，危险性较大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术不足，提供一种弹性夹持式连接器对中装置，可用于火箭加注用连接器与火箭上活门间的位置自动对中，也可用于其它静止或相对运动间物体的位置自动定位、跟随。

本发明所采用的技术方案是：一种弹性夹持式连接器对中装置，包括连接框组件、对接框、若干对中气缸、主推进气缸、辅助推进气缸、摆臂、滑架、导轨、底座；

底座上安装导轨，滑架安装在导轨上，主推进气缸驱动滑架沿导轨运动；

对接框四角分别通过摆臂连接至滑架侧面，对接框通过摆臂相对滑架摆动；

连接框组件中安装设备b，对接框通过边框两侧的支撑耳片与连接框组件上的滑轨配合，辅助推进气缸驱动连接框组件沿滑轨移动，移动方向与导轨方向一致；对接框上安装若干对中气缸，用于夹紧设备a，并调节设备a的位置与设备b对准。

所述的弹性夹持式连接器对中装置，还包括下支撑气缸，下支撑气缸安装在滑架侧面，下支撑气缸的输出轴与摆臂的支撑杆接触，分别从下方调整摆臂的位置。

所述的弹性夹持式连接器对中装置，还包括侧支撑气缸，侧支撑气缸安装在滑架侧面，侧支撑气缸的输出轴与摆臂的支撑杆接触，从侧面调整摆臂的位置。

所述连接框组件包括滑轨、若干拉绳机构、连接框；连接框两侧安装滑轨，拉绳机构安装在连接框外壁上，用于拉紧安装在连接框内的设备b。

所述拉绳机构包括压紧盖、弹簧、拉杆、钢丝绳、滚轮、滚轮座、弹簧座；钢丝绳一端与设备b连接，另一端绕过滚轮与拉杆连接，滚轮安装在连接框外壁上；拉杆穿过弹簧座中心孔，弹簧座安装在连接框上，压紧盖固定在拉杆上，压紧盖与弹簧座间安装弹簧，在弹簧作用下拉杆相对弹簧座滑动。

所述对接框的四边框中心处分别安装一个对中气缸，对中气缸的输出轴分别与对接框的各边框垂直，从上、下、左、右四个方向夹紧设备a。

所述摆臂包括滑块组件、支撑杆，支撑杆两端分别通过滑块组件与滑架、对接框连接。

所述滑块组件包括十字块、滑块座、销轴i、销轴ii，十字块安装在支撑杆端部，十字块通过相互垂直的销轴i、销轴ii与滑块座的安装孔配合，滑块座安装在对接框或滑架上。

所述连接框的顶面安装两组拉绳机构，两组拉绳机构关于连接框的中心轴对称；每组包括两个沿连接框中心轴布置的拉绳机构，两个拉绳机构中的钢丝绳拉伸方向相反。

所述连接框的两侧面分别安装一组拉绳机构，每组包括两个沿连接框中心轴布置的拉绳机构，两个拉绳机构中的钢丝绳拉伸方向相反。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明可用于静止或运动中两物体的相对位置自动定位、跟随。如火箭加注连接器与火箭上活门的自动对接。特别适可用于如下场合，如：有毒等气体环境；应急处理系统，人工无法在规定时间内迅速完成工作；大雾、雨、雪等气候，人工不便处理。

(2)本发明方法可实现火箭加注连接器210与活门间的三个自由度位置精确自动调整跟踪，也可用于其它对夹持物体的三个自由度位置精确自动调整，并可根据需要与静止或运动中目标物的位置自动跟踪。

(3)本发明控制原理简单，气缸实现对中调整。不需要位置检测元件，不需要伺服控制系统。系统可靠性高，环境适应性强。

附图说明

图1为本发明的对中装置的结构示意图；

图2为连接框的右视图；

图3为连接框的主视图；

图4为滑块组件的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1所示，对中装置包括连接框组件、对接框3、对中气缸4(包括上对中气缸、下对中气缸、侧对中气缸)、支撑气缸(包括下支撑气缸5、侧支撑气缸6)、主推进气缸、辅助推进气缸、摆臂1、滑架9、导轨8、底座7。

底座7上安装导轨8，滑架9安装在导轨8上，主推进气缸驱动滑架9沿导轨8运动；对接框3四角分别通过摆臂1连接至滑架9侧面，对接框3通过摆臂1相对滑架9摆动；连接框组件中安装火箭加注用连接器210，对接框3通过边框两侧的支撑耳片与连接框组件上的滑轨21配合，辅助推进气缸驱动连接框组件沿滑轨21移动，移动方向与导轨8方向一致；对接框3上安装若干对中气缸4，用于夹紧火箭上活门，并调节火箭上活门的位置与火箭加注用连接器210对准；下支撑气缸5安装在滑架9侧面，下支撑气缸5的输出轴与摆臂1的支撑杆接触，分别从下方调整摆臂1的位置。侧支撑气缸6安装在滑架9侧面，侧支撑气缸6的输出轴与摆臂1的支撑杆接触，从侧面调整摆臂1的位置。

连接框组件包括滑轨21、若干拉绳机构、连接框2；连接框2两侧安装滑轨21，拉绳机构安装在连接框2外壁上，用于拉紧安装在连接框2内的火箭加注用连接器210。连接框2如图2、图3所示，连接框2安装固定在对接框3上。连接框2上安装有滑轨21，在辅助推进气缸作用下可相对对接框3在图示左、右方向运动。连接框2的顶面安装两组拉绳机构、，两组拉绳机构关于连接框2的中心轴对称；连接框2的两侧面分别安装一组拉绳机构，每组包括两个沿连接框2中心轴布置的拉绳机构，两个拉绳机构中的钢丝绳25拉伸方向相反。

连接框2上安装有多组拉绳机构。图3所示，拉绳机构包括压紧盖28、弹簧27、拉杆26、钢丝绳25、滚轮24、滚轮座23、弹簧座22。钢丝绳25一端与火箭加注连接器210连接，另一端绕过滚轮24与拉杆26连接，滚轮24安装在连接框2外壁上。拉杆26穿过弹簧座22中心孔，弹簧座22安装在连接框2上，可相对弹簧座22滑动。压紧盖28与拉杆26固定在一起。压紧盖28与弹簧座22间安装有弹簧27。如图2所示，通过拉绳机构将火箭加注连接器210固定在连接框2中部位置。

对接框3右侧上、下、左、右各安装有一组对中气缸4，当对接框3前端与火箭位置较近时，通过安装在对接框3上的四组气缸从上、下、左、右四个方向夹紧火箭上活门，实现连接框2与上活门的中心位置对中，火箭加注连接器210安装在连接框2的中部，从而实现火箭加注连接器210与上活门的位置对中。

对接框3与滑架9间通过四组摆臂1连接。四组摆臂1平行布置，两端均通过滑块组件分别与滑架9、对接框3连接，摆臂1包括滑块组件、支撑杆，支撑杆两端分别通过滑块组件与滑架9、对接框3连接。滑块组件见图4。滑块组件包括十字块13、滑块座14、销轴i11、销轴ii12，十字块13安装在支撑杆端部，十字块13通过相互垂直的销轴i11、销轴ii12与滑块座14的安装孔配合，滑块座14安装在对接框3或滑

架9上。摆臂1左端通过滑块组件与支撑座连接。在外力作用下，通过四组摆臂1的协调控制作用，对接框3可相对滑架9摆动。

底座7上安装有主推进气缸，实现上方整个装置的前进、后退。

火箭加注连接器210与活门位置对中工作原理：

初始位置，火箭加注连接器210与活门间保持一定距离。主推进气缸收回，使火箭加注连接器210位于远离活门位置。对中气缸4均收回。各支撑气缸均伸出，使摆臂1处于初始位置。通过拉绳机构，使火箭加注连接器210固定在连接框2中部位置。

主推气缸伸出，推动滑架9等向图1所示左向运动。当对接框3前端顶紧在火箭表面，则停止前进。在进退气缸推动下，如火箭在图示左右方向摆动，对接框3右侧可保持始终均与火箭贴合。

各对中气缸4伸出，对中气缸4前端与火箭上活门周边贴合，保持气缸推力不变，可使对接框3始终与火箭上活门相对位置保持不变。

辅助推进气缸前进，可推动火箭加注连接器210与活门贴合。当二者位置有差异特别是有小角度偏差时，火箭加注连接器210位置可通过拉绳机构微调，最后通过火箭加注连接器210的连接机构将火箭加注连接器210与活门连接在一起。

火箭加注连接器210与活门解脱时，步骤与上述相反。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。