、实现臂杆的回转运动，并辅助完成臂杆和关节的对接，包括气足13、梯形底座14、弹簧支撑轴15、弹簧16、弹簧上支撑块17、压力传感器18、V形块19、滚动轴承20和轴承支撑轴21。
[0043]气足13通过螺纹连接在梯形底座14的底端，弹簧支撑轴15通过螺母固定在梯形底座14的顶端，弹簧16套在弹簧支撑轴15上，弹簧上支撑块17通过螺母压在弹簧16上，压力传感器18的底端通过螺钉与弹簧上支撑块17的顶端固定连接，压力传感器18的顶端通过螺钉与V形块19的底端固定连接，轴承支撑轴21通过螺母固定在V形块19上，滚动轴承20固定在轴承支撑轴21上，用于实现臂杆4绕自身轴线进行回转运动。
[0044]如图4所示，根部关节支撑板7用于模拟待装配的空间展开机构根部关节6的安装接口，为待装配的空间展开机构根部关节6提供支撑，是保证装配精度的基准。根部关节支撑板7由铝板加工而成，能实现6个自由度的调节。
[0045]根部关节支撑板7包括根部前面板22、根部过渡板23、根部加强筋24和根部底板25。
[0046]根部底板25通过螺钉固定在根部过渡板23的上方，根部加强筋24通过螺钉安装在根部底板25的上方，根部前面板22通过螺钉与根部加强筋24的侧壁固定连接。根部关节前面板22表面加工有基准孔“01”。
[0047]数据采集与处理系统8用于采集压力传感器数据，实现对卸载力的实时采集与检测。
[0048]装配时，末端关节支撑板I的末端关节前面板26与末端关节2的法兰面通过螺钉连接，末端关节2的底面通过3个关节支撑组件3进行支撑，臂杆4的外圆通过臂杆支撑组件5的V形块19进行支撑，根部关节支撑板7的根部关节前面板22与根部关节6的法兰面通过螺钉连接，根部关节6的底面通过3个关节支撑组件3进行支撑。
[0049]利用上述装置对待装配的空间展开机构进行装配的过程为:
[0050]I)为保证待装配空间展开机构的装配精度，在装配开始前，将根部展开关节6的基准孔“O”转移至根部关节支撑板7上，定义为“01” ;将末端展开关节2的基准孔“R”转移至末端关节支撑板I上，定义为“R1”。将根部关节支撑板7和末端关节支撑板2放置在装配平台上。
[0051 ] 2)根部基准孔“O”与末端基准孔“R”的空间位置关系用转移矩阵A表示，通过激光跟踪仪测量基准孔“R1”相对基准孔“01”的转移矩阵Al，对比Al和A的差值，调整根部关节支撑板7和末端关节支撑板I的位姿，确保基准孔“R1”相对基准孔“01”的转移矩阵Al与A —致。
[0052]3)将根部关节6和根部支撑板7安装面贴合，通过连接销钉使基准孔“O”与基准孔“01”重合；将末端关节2和末端支撑板I安装面贴合，通过连接销钉使基准孔“R”与基准孔“R1”重合；根部关节6和臂间关节2分别用3个关节支撑组件3支撑，将关节支撑组件3的微重压力传感器12与数据采集系统8相连。
[0053]4)调节根部关节6的3个关节支撑组件3双旋微调螺母10，使得销钉插拔通畅，并保证3个关节支撑组件3的支撑和力与根部关节6的重量一致；按相同的方法调节末端关节2的3个关节支撑组件3，使得销钉插拔通畅，并保证3个关节支撑组件3的支撑和力与末端关节2的重量一致。
[0054]5)将臂杆4用2个臂杆支撑组件5支撑，将臂杆支撑组件5的压力传感器18与数据采集系统8相连，调节臂杆支撑组件5的高度使臂杆4水平，对气足13通气，将臂杆4移至根部关节6连接法兰处，同时调节两个臂杆支撑组件5的高度，将臂杆4与根部关节6对接，保证臂杆4与根部关节6无间隙，再利用调整垫片将臂杆4与末端关节2对接，保证臂杆4与末端关节2无间隙，调节臂杆支撑组件5支撑力大小，保证臂杆支撑和力与臂杆4
的重量一致。
[0055]6)松开末端关节2和末端支撑板I的连接，使末端关节2处于自由状态。
[0056]7)利用激光跟踪仪测量末端关节2基准孔“R”和根部关节6基准孔“O”的空间转移矩阵A2，并和理论值A进行对比，若A2与A不一致，说明不满足装配精度要求，需要通过调节末端关节2的3个关节支撑装置3的高度使得A2与A —致，满足装配精度要求。
[0057]本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
【主权项】
1.一种用于空间展开机构零重力装配的姿态调整与卸载效率检测一体化装置，其特征在于:该装置包括末端关节支撑板(I)、关节支撑组件(3)、臂杆支撑组件(5)、根部关节支撑板(7)和数据采集与处理系统(8); 待装配的空间展开机构包括末端关节(2)、臂杆(4)和根部关节(6); 末端关节支撑板(I)包括末端前面板(26)、末端过渡板(27)、末端加强筋(28)和末端底板(29)； 末端底板(29)通过螺钉固定在末端过渡板(27)的上方，末端加强筋(28)通过螺钉安装在末端底板(29)的上方，末端前面板(26)通过螺钉与末端加强筋(28)的侧壁固定连接; 关节支撑组件(3)包括支撑底座(9)、双旋微调螺母(10)、支撑顶块(11)、微重压力传感器(12);支撑顶块(11)的顶端有沉孔，顶端侧壁有U形槽； 双旋微调螺母(10)通过右旋螺纹连接在支撑底座(9)的上方，支撑顶块(11)通过左旋螺纹连接在双旋微调螺母(10)的上方，微重压力传感器(12)的主体放置于支撑顶块(11)的沉孔中，微重压力传感器(12)的数据输出线安装在支撑顶块(11)上的U形槽内； 臂杆支撑组件(5)包括气足(13)、梯形底座(14)、弹簧支撑轴(15)、弹簧(16)、弹簧上支撑块(17)、压力传感器(18)、V形块(19)、滚动轴承(20)和轴承支撑轴(21); 气足(13)通过螺纹连接在梯形底座(14)的底端，弹簧支撑轴(15)通过螺母固定在梯形底座(14)的顶端，弹簧(16)套在弹簧支撑轴(15)上，弹簧上支撑块(17)通过螺母压在弹簧(16)上，压力传感器(18)的底端通过螺钉与弹簧上支撑块(17)的顶端固定连接，压力传感器(18)的顶端通过螺钉与V形块(19)的底端固定连接，轴承支撑轴(21)通过螺母固定在V形块(19)上，滚动轴承(20)固定在轴承支撑轴(21)上，用于实现臂杆(4)绕自身轴线进行回转运动； 根部关节支撑板(7)包括根部前面板(22)、根部过渡板(23)、根部加强筋(24)和根部底板(25)； 根部底板(25)通过螺钉固定在根部过渡板(23)的上方，根部加强筋(24)通过螺钉安装在根部底板(25)的上方，根部前面板(22)通过螺钉与根部加强筋(24)的侧壁固定连接； 数据采集与处理系统(8)用于采集压力传感器数据，实现对卸载力的实时采集与检测； 末端关节支撑板(I)的末端关节前面板(26)与末端关节(2)的法兰面通过螺钉连接，末端关节(2)的底面通过关节支撑组件(3)进行支撑，臂杆(4)的外圆通过臂杆支撑组件(5)的V形块(19)进行支撑，根部关节支撑板(7)的根部关节前面板(22)与根部关节(6)的法兰面通过螺钉连接，根部关节￠)的底面通过关节支撑组件(3)进行支撑。
2.根据权利要求1所述的一种用于空间展开机构零重力装配的姿态调整与卸载效率检测一体化装置，其特征在于:末端关节支撑板(I)由铝板加工而成，能实现6个自由度的调节。
3.根据权利要求1所述的一种用于空间展开机构零重力装配的姿态调整与卸载效率检测一体化装置，其特征在于:根部关节支撑板(7)由铝板加工而成，能实现6个自由度的调节。
【专利摘要】本发明涉及姿态调整与卸载效率检测一体化装置，具体涉及一种用于空间展开机构零重力装配的姿态调整与卸载效率检测一体化装置，一种用于空间高精度复杂展开机构的地面零重力卸载装配，属于空间可展开机构精密装配技术领域。利用末端支撑板和根部支撑板，巧妙的将空间展开机构上复杂的装配基准进行了转移，改进了装配方法，提高了装配效率；采用多个关节支撑组件相组合的方式实现了空间展开机构关节空间位姿的多自由度姿态调节；通过传感器和数据采集与处理系统实现了装配过程中卸载力的在线检测，确保了装配过程中卸载效率的稳定、可靠；采用“气足+滚动轴承”的形式有效地减小了空间展开机构的装配应力，提高了装配精度。
【IPC分类】B23P19-10, G01L5-00
【公开号】CN104842153
【申请号】CN201410802719
【发明人】程泽, 赖小明, 鲁利刚, 韩建超, 张加波, 何鹏鹏, 李文涛
【申请人】北京卫星制造厂
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月19日