一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架的制作方法

本发明涉及机械结构设计技术领域，特别涉及一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架。

背景技术：

随着自动化、数字化技术在工业现场的普及和应用，制造型航天企业面临着传统生产作业模式的转型升级，由过去的设备自动化、智能化、网络化向生产线方向发展，比较典型的应用就是物流自动化与装配自动化的结合。这种生产线自动化的模式改变了过去单点设备的孤岛形式，对设备之间的交互提出了迫切需求。托架作为产品转运的主要形式在生产现场得到普遍应用，生产线式的产品流转模式要求托架既能在不同的装置之间流转，并且能够满足航天产品精密装配需求。而在传统单点模式与生产线模式转换的过渡阶段，仍然沿用传统托架，在设备转运过程中，需要使用行车等起吊装置实现托架的位置移动，这导致现场生产效率低下，托架容易受损，产品装配质量受到明显影响。

为了解决上述问题，满足航天产品研制需求，需要一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，以解决传统托架现场生产效率低下，托架容易受损，产品装配质量受到明显影响的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，包括v型被动驱动组件、矩形承载板、升降传动机构、升降导向机构和托盘组件；

所述升降传动机构和升降导向机构分别与所述矩形承载板的上表面固连；所述托盘组件分别与所述升降传动机构和升降导向机构固连，通过所述升降传动机构调节托盘组件的高度，通过所述升降导向机构固定托盘组件相对于矩形承载板的位置；

所述被动驱动组件与所述矩形承载板的下表面固连，用于被动承接外部驱动力，实现托架整体的前进和后退运动。

进一步的，所述v型被动驱动组件包括v型基体、轴承安装块、滑动轴承和轴承定位块；

所述v型基体的底面与矩形承载板的下表面固连，两个内斜面呈90°夹角，并对称开有多个轴承安装孔，所述轴承安装块镶嵌于轴承安装孔中；所述轴承安装块的圆柱面上开有通孔，所述滑动轴承通过销轴安装在所述通孔中；调节v型基体、轴承安装块与轴承定位块镶嵌配合，将滑动轴承定位在垂直于内斜面方向。

进一步的，所述升降传动机构包括涡轮、蜗杆及轴承座组件、涡轴、固定轴承组件和法兰；所述蜗杆及轴承座组件、固定轴承组件通过螺钉形式安装于矩形承载板上，涡轮与蜗杆及轴承组件通过齿配合传动连接，法兰内孔通过内螺纹与涡轴配合，法兰上表面通过螺钉形式与托盘组件连接。

进一步的，所述矩形承载板上加工有v型被动驱动组件安装孔、蜗杆及轴承座组件安装孔、固定轴承组件安装孔和导座安装孔。

进一步的，所述矩形承载板下表面安装有防倾覆块。

进一步的，所述升降导向机构为包括导座和导向杆，所述导座固定在矩形承载板上，所述导向杆安装于托盘装置上，导向杆与导座采用不同硬度的材料加工而成。

进一步的，所述托盘组件包括托盘支撑板、托盘支撑架和弧形托盘；托盘支撑板一方面通过螺钉与升降机构、升降导向机构连接，另一方面与托盘支撑架连接；托盘支撑架两端对称安装有支撑滚轮，弧形托盘上加工有4个弧形导向定位槽，表面敷设一定厚度的橡胶垫，并自由放置于支撑滚轮上，通过四个导向螺钉进行导向定位。

本发明提供的用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架取得的有益效果是：

1)本发明提供的v型被动驱动装置实现了托架在不同转运设备之间的自动化转运，实现了在被动驱动状态下自主前进、后退功能，提高了产品的转运效率，节省了人力，降低了成本，加快了生产进度，提高了作业现场的自动化水平。

2)本发明提供的托盘装置采用托盘支撑架、弧形托盘构成的分体式设计，弧形托盘上开设弧形导向槽，既能保证舱体对接装配过程的间隙灵活调整，又能提供产品静态状态下的刚性固定，提高了产品装配的可操作性。

3)本发明提供的导向机构对称分布于托盘装置两侧，导柱与导座采用硬度相异的金属材料，既限制了偏心加载情况下的涡轴变形，保证了重载条件下升降运动的垂直度，又避免了偏心加载情况下的升降卡滞。

4)本发明提供的防倾覆块对称分布在矩形支撑板两侧，与转运设备配套时起到倾覆限位的作用，有效的防止了极端情况的发生，从结构方面提高了托架的安全性。

附图说明

下面结合附图对发明作进一步说明：

图1为本发明提供的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架的结构示意图；

图2为本发明提供的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架中的v型被动驱动组件示意图；

1-v型被动驱动组件7-涡轴13-弧形托盘

2-矩形承载板8-法兰14-导向螺钉

3-防倾覆块9-导座15-橡胶垫

4-蜗杆及轴承组件10-导杆16-支撑滚轮

5-固定轴承组件11-托盘支撑板17-v型基体

6-涡轮12-托盘支撑架18-轴承安装块

19-滑动轴承

20-轴承定位块

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1，本发明提供的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，托架主体包括v型被动驱动组件1、升降传动机构、升降导向机构、托盘装置。

所述v型被动驱动组件1安装于矩形承载板2底部，被动接受来自外部驱动动力，实现托架的前进、后退运动。

所述升降传动机构安装于矩形承载板2的顶部；

所述升降导向机构的导座9安装于矩形承载板顶部，所述导向机构的导向杆10安装于托盘装置底部。

所述托盘装置处于托架的最上部，通过法兰8与升降机构连接，从而实现托盘装置的升降运动。

如图2，所述的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，v型被动驱动组件1包括v型基体17、滑动轴承19、轴承安装块18、轴承定位块20。v型基体17内斜面呈90°夹角，斜面上设有轴承安装孔，轴承安装块18镶嵌在安装孔内，轴承安装块18圆柱面上开通孔，滑动轴承19通过销轴安装于轴承安装块18上，调节v型基体17、轴承安装块18与轴承定位块20镶嵌配合，将滑动轴承19定位在45°方向。

如图1所述的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，升降传动机构包括涡轮6、蜗杆及轴承座组件4、涡轴7、固定轴承组件5、法兰8。蜗杆及轴承座组件4、固定轴承组件5通过螺钉形式安装于矩形承载板2上，涡轮6与蜗杆及轴承组件4通过齿配合传动连接，法兰8内孔通过内螺纹与涡轴7配合，法兰8上平面通过螺钉形式与托架装置连接。

如图1所述的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，矩形承载板2上加工有v型被动驱动组件1安装孔、蜗杆及轴承座组件4安装孔、固定轴承组件5安装孔、导座9安装孔，并且防倾覆块3通过螺钉安装在矩形承载板2上。

如图1所述的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，升降导向机构包括导座9、导向杆10，导座9固定在矩形承载板上，导向杆10安装于托盘装置上，导向杆10与导座9采用不同的材料加工而成。

如图1所述的一种用于航天产品舱段对接的被动驱动型托架，其特征在于，托盘装置包括托盘支撑板11、托盘支撑架12、弧形托盘13.托盘支撑一方面通过螺钉与升降机构、升降导向机构连接，另一方面与托盘支撑架12连接。托盘支撑架12两端对称安装有支撑滚轮16，弧形托盘13上加工有4个弧形导向定位槽，表面敷设一定厚度的橡胶垫15，并自由放置于支撑滚轮16上，通过四个导向螺钉14进行导向定位。

本发明的工作原理为：

运动状态下，v型被动驱动组件横跨于运动设备的动力驱动轴上，动力驱动轴旋转时，旋转轴与v型被动驱动组件的滑动轴承之间产生相对摩擦，10个轴承的摩擦力合力方向为右前方。由于v型被动驱动组件一般会对称成对使用，两个v型被动驱动组件的合力为正前方，这就实现了托架的前进、后退。

静态装配对接状态下，托架被锁紧在设备上。航天产品吊装于托架托盘上，操作人员转动手轮调节产品的相对高度，保证舱段之间对接面处于同一高度。舱段对接时，可以利用弧形托盘导向槽灵活调节径向间隙以满足装配要求，装配完成后为安全考虑，锁紧导向槽的螺钉。托架进入下一个运动环节。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。