一种航天器MGSE存取装置的制作方法

文档序号:20873315发布日期:2020-05-26 16:07阅读:287来源:国知局
一种航天器MGSE存取装置的制作方法

本发明属于航天器总装mgse技术领域,具体涉及一种航天器mgse存取装置。



背景技术:

航天器的制造不同于其他制造业,需要满足太空飞行,在其尺寸大小、重量和形状方面都有严格的要求,其构件的要求则更为严格。

航天器是由无数构件在地面机械支持设备的辅助下装配而来,航天器的地面机械支持设备简称mgse。

随着近年来卫星研制任务的增加,其种类和数量逐年增加,其特点为大重量、大尺寸、型号规格不统一。相应的航天器的地面机械支持设备的种类也越来越多,大重量、大尺寸和型号规格不统一。在后期的存储时,各种航天器的地面机械支持设备搬运费事费力,需要占用大量的存储面积。

为了提高存储航天器的地面机械支持设备的空间利用率,需机械式的智能存取装置,能够简单、有效的存取航天器的地面机械支持设备。



技术实现要素:

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种航天器mgse存取装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

第一方面,本发明提供的技术方案:一种航天器mgse存取装置,包括支撑骨架,所述支撑骨架设置沿横向排布的m列l层存储位,所述存储位包括高层存储位和一层存储位,m≥2,l≥2,m、l为正整数。

所述高层存储位和所述一层存储位均设置托板组件,所述托板组件包括左边梁、右边梁、至少一个波浪板、第一加强件、第二加强件和c形板;

所述左边梁和所述右边梁相距设置,多个所述波浪板铺设在所述左边梁与所述右边梁之间,且分别与所述左边梁相互垂直,与所述右边梁相互垂直,

所述波浪板的下表面设置所述第一加强件和所述第二加强件,所述第一加强件的长度沿所述波浪板的长度方向设置,所述第二加强件的长度沿所述波浪板的宽度方向设置,

一个所述c形板设置于所述左边梁的一端与所述右边梁的一端;

另一所述c形板设置于所述左边梁的另一端与所述右边梁的另一端。

进一步地,所述左边梁包括矩形空心管和呈c形的折弯件,所述矩形空心管的长度和所述折弯件的长度相同,

所述矩形空心管沿其矩形横截面的长度方向竖直设置,所述折弯件设置于所述矩形空心管,使得所述折弯件的横截面的长度方向与所述矩形空心管的矩形横截面的长度方向垂直,

其中,所述左边梁的结构与所述右边梁的结构相同。

进一步地,所述支撑骨架为重列支撑骨架,沿纵向排布的n排支撑骨架,n≥2,n为正整数。

本发明能够适用多种轮径、自重较大、形状不规则的航天器mgse的存放,便于航天器mgse进出,实现自动化存取,节省存储面积,提高上层的空间利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1是本发明的重列支撑骨架的主视图;

图2是图1的左视图;

图3是本发明的前排存储单元示意图;

图4是本发明的后排存储单元示意图;

图5是本发明的第一横移机构的主视图;

图6是图5的左视图;

图7是图5的俯视图;

图8是本发明的第一主传动机构的示意图;

图9是本发明的第一主传动机构的第一链轮与第二链轮的传动示意图;

图10是本发明的后排存储单元的提升机构的结构示意图;

图11是本发明的前排存储单元的提升机构的结构示意图;

图12是图10的左视图;

图13是本发明的第一托板组件的主视图;

图14是图13的左视图;

图1-14中:1、支撑骨架,11、立柱,111、第一排立柱,112、第二排立柱,113、第三排立柱,12、横梁,121、第一排横梁,122、第二排横梁,123、第三排横梁,124、第四排横梁,13、纵梁;

21、横移框架,211、左纵梁,212、右纵梁,213、前横梁,214、后横梁,22、第一主传动机构,221、主传动轴,222、滚轮,223、滚轮固定架,224、电机固定板,225、第一链轮,226、第二链轮,23、第一从传动机构,24、导轨;

301、第一绳轮,302、第二绳轮,303、第三绳轮,304、第四绳轮,305、第五绳轮,306、液压推杆,307、第一固定架,308、第二固定架,309、第一钢丝绳,310、第二钢丝绳;

41、左边梁,411、矩形空心管,412、折弯件,42、右边梁,43、波浪板,44、第一加强件,45、第二加强件,46、c形板,5、基坑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;也可以是机械连接,也可以是电连接,也可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种航天器mgse存取装置包括支撑骨架,支撑骨架设置沿横向排布的m列l层存储位,存储位包括高层存储位和一层存储位,m≥2,l≥2。

高层存储位和一层存储位均设置托板组件,托板组件包括至少一个波浪板、第一加强件、第二加强件、c形板、左边梁和右边梁。

左边梁和右边梁相距设置,多个波浪板铺设在左边梁与右边梁之间,且分别与左边梁相互垂直,与右边梁相互垂直。

波浪板的下表面设置第一加强件和第二加强件,第一加强件的长度沿波浪板的长度方向设置,第二加强件的长度沿波浪板的宽度方向设置,一个c形板设置于左边梁的一端与右边梁的一端;另一个c形板设置于左边梁的另一端与右边梁的另一端。

本发明能够适用多种轮径、自重较大、形状不规则的航天器mgse的存放,便于航天器mgse进出,实现自动化存取,节省存储面积,提高上层的空间利用率。

在本实施例的一种优选实施方式中,支撑骨架为重列支撑骨架,包括沿纵向排布的n排存储单元,每排存储单元包括沿横向排布的m列l层存储位,n≥2,n为正整数。

参考图1和图2,下面以n=2,m=5,l=5为例,对重列支撑骨架的结构做详细描述。

重列支撑骨架1采用钢结构搭建,包括多根立柱11、多根横梁12和多根纵梁13。立柱11竖直安装在地基上,横梁12连接在立柱之间,纵梁13连接在横梁之间。

建立x轴,y轴和z轴坐标系,y轴方向与纵向排布的2排存储单元的方向相同,x,y和z两两相互垂直。

三排立柱沿y方向均布:第一排立柱111、第二排立柱112和第三排立柱113。相邻两两排立柱之间的间距大小根据航天器mgse的长度设置;每排立柱设置6个沿x方向均布的立柱11,且在x方向上相邻两两立柱11之间的间距与航天器mgse的宽度相关。

第一排立柱111内的两两相邻立柱11通过横梁12连接,横梁12的长度沿x方向设置。l=5,故沿z方向等间距布置4层横梁12。在z方向上相邻两两横梁层之间的间距与存储航天器mgse的高度相关。故第一排横梁121有20个横梁。

第二排立柱112对应的横梁12设置与第一排立柱111对应的横梁12设置相同,第二排横梁122与第三排横梁123共同设置于第二排立柱112;

第三排立柱113对应的横梁12设置与第一排立柱111对应的横梁12设置相同,第四排横梁124设置于第三排立柱113。

需要说明的是,本装置能存取实际生产中绝大部分不规则的航天器mgse,高层存储位或一层存储位的空间尺寸根据存取航天器mgse的尺寸而定,相关技术人员根据实际情况自行设定高层存储位或一层存储位的空间尺寸。

图1为重列骨架的主视图,沿主视图方向看,纵梁13位于重列骨架的两侧,设置于第一排横梁121和第二排横梁122之间、第三排横梁123和第四排横梁124之间。

重列支撑骨架包括前排存储单元和后排存储单元。前排存储单元的骨架和后排的存储单元的骨架共用第二排立柱,减少制造成本。

托板组件设置有第一托板组件和第二托板组件,两者的结构完全相同。第一托板组件用于高层存储位,第二托板组件用于一层存储位。

高层存储位还包括提升机构和第一横移机构。提升机构用于第一托板组件上下运动,第一横移机构用于第一托板组件横向运动;

一层存储位还包括第二横移机构,第二横移机构用于第二托板组件横向运动。

参考图3和图4,前排存储单元设置有17个高层存储位和2个一层存储位,其最右列的第5层设置存储位,第1-4层均为空位,不存储航天器mgse;

后排存储单元设置有16个高层存储位和4个一层存储位,其最右列的第1-5层均为空位,不存储航天器mgse。

前排存储单元和后排存储单元为相互配合的存储单元,一套控制系统,协助实现自动化存取航天器mgse。

对前排的存储单元进行编号,分别为102a~505a,101和103为空位;对后排的存储单元进行编号,分别为106b~509b。

以航天器mgse存到后排存储单元的506b为例,206b~406b对应的第一托板组件、207b~507b对应的第一托板组件、208b~508b对应的第一托板组件和209b~509b对应的第一托板组件在各自第一横移机构作用下,同时或依次向右运动,以腾出506b的下层存储位。

106b对应的第二托板组件、107b对应的第二托板组件、108b对应的第二托板组件和109b对应的第二托板组件在各自第二横移机构作用下,同时或依次向右运动,以腾出506b的下层存储位。

506b对应的第一托板组件在其提升机构作用下,第一托板组件下降至一层。

前排存储单元的102a对应第二托板组件,向左横移到101位置。航天器mgse从101所在的存储位穿过前排存储单元,进入后排存储单元。该航天器mgse被运至506b对应的第一托板组件上,该第一托板组件在其提升机构作用下上升,直至该第一托板组件复位。

206b~406b对应的第一托板组件、207b~507b对应的第一托板组件、208b~508b对应的第一托板组件和209b~509b对应的第一托板组件在各自第一横移机构作用下,同时或依次向左运动,以回到各自初始存储位。

106b对应的第二托板组件、107b对应的第二托板组件、108b对应的第二托板组件和109b对应的第二托板组件在各自第二横移机构作用下,同时或依次向左运动,以回到各自初始存储位。

需要说明的是,前排的存储单元的101和103设置的空位,是方便存储于后排的存储单位的航天器mgse的进出。

若位于后排的存储单元108b的航天器mgse需要被取出,即前排存储单元的104a对应的第二托板组件向左移动到103处,使得该航天器mgse从103处取出。

此外,104a对应的第二托板组件,除了可以向左移动到103处,还可以向右移动到505a的正下方。

参考图2,为了进一步优化方案,前排存储单元和后排存储单元所在的地基均设置有基坑5,前排存储单元对应的第二托板组件均设置于基坑5中,后排存储单元对应的第二托板组件均设置于基坑5中。在基坑5与地基表面的边缘处设置角钢,防止基坑被外力压溃。

基坑5为一矩形凹坑,其宽度大于第二托板组件长度0~2cm,其长度大于5个第二托板组件的宽度,使得5个第二托板组件能够同时放置于基坑5内;基坑5的深度大小与第二托板组件的厚度大小相等,使得地基面与第二托板组件设置航天器mgse的表面位于同一平面上,方便带有轮子的航天器mgse被运至第一托板组件或第二托板组件上。

参考图5,在本实施例的一种优选实施方式中,第一横移机构包括横移框架21、第一主传动机构22和两个第一从传动机构23。

参考图5、图6和图7,横移框架21包括左纵梁211、右纵梁212、前横梁213和后横梁214,左纵梁211的一端部与右纵梁212的一端部分别设置于前横梁213的两端部,左纵梁211的另一端部和右纵梁212的另一端部分别设置于后横梁214的两端部。

第一主传动机构22设置于左纵梁211,一第一从传动机构23设置于右纵梁212一端部,另一第一从传动机构23设置于右纵梁212另一端部。

参考图8和图9,第一主传动机构22包括主传动轴221、两个滚轮222、两个第一滚轮固定架223、电机、电机固定板224、第一链轮225和第二链轮226。

电机固定板224设置于左纵梁211的上表面,电机固定于电机固定板224上;一第一滚轮固定架223设置于左纵梁211一端部的下表面,另一第一滚轮固定架223设置于左纵梁211另一端部的下表面。

第一链轮225设置于电机的输出轴,第二链轮226设置于两第一滚轮固定架223的中间位置,第一链轮225与第二链轮226之间通过链条传递动力。

第二链轮226和两个第一滚轮固定架223的设置方式,使得主传动轴221的受力状态好,主传动轴的挠度减小,延长主传动轴的使用寿命。

两个滚轮222分别设置于滚轮固定架223上,主传动轴221通过轴承连接两个滚轮222,使得两个滚轮222分别绕主传动轴221转动。

电机的使得第一链轮225转动,第一链轮225通过链条带动第二链轮226转轴,进而使得主传动轴221转动,主传动轴221带动两个滚轮222转动。

第一从传动机构23包括两个第二滚轮固定架和两个滚轮222,第一滚轮架223的结构与第二滚轮架的结构相同。

两个第二滚轮固定架分别设置于右纵梁212两端部的下表面,两个滚轮222分别设置于两个第二滚轮架上。

参考图10,参照上述的重列支撑骨架上,在第一排横梁121、第二排横梁122、第三排横梁123和第四排横梁124分别设置一导轨24,该导轨24的长度沿x方向设置。

横移框架21设置于第一排横梁121与第二排横梁122之间或第三排横梁123与第四排横梁124之间,使得横移框架21的各滚轮222均位于导轨24上。

横移框架21沿导轨24的长度方向运动,使得第一托板组件横向移动。

提升机构包括第一绳轮301、第二绳轮302、第三绳轮303、第四绳轮304、第五绳轮305、液压推杆306、第一固定架307、第二固定架308、第一钢丝绳309和第二钢丝绳310。

其中,液压推杆306包括固定端与活动端,第一钢丝绳309的长度小于第二钢丝绳310的长度。

第一绳轮301、第二绳轮302和第三绳轮303均设置两个绳槽,第四绳轮304和第五绳轮305均设置一个绳槽。

第一绳轮301的外径大小和第二绳轮302的外径大小相等,第三绳轮303的外径大小小于第一绳轮301或第二绳轮302的外径大小。

参照上述的横移框架21的结构,左纵梁211和右纵梁212均选用h型钢。

第一固定架307和第二固定架308相距设置于左纵梁211的上表面。第一绳轮301通过轴连接于第一固定架307上,使得第一绳轮301能够绕该轴转动。液压推杆306沿其长度方向水平设置,其固定端固定连接于第一固定架307,使得其活动端在第一固定架307和第二固定架308之间往复运动。

第二绳轮302通过轴连接于第二固定架308上,使得第二绳轮302绕该轴转动;第三绳轮303通过轴连接于第二固定架308上,使得第三绳轮303绕该轴转动。其中,第三绳轮303靠近液压推杆306的活动端设置。

第一绳轮301的轴线、第二绳轮302的轴线和第三绳轮303的轴线均位于同一水平面上,第一绳轮301、第二绳轮302和第三绳轮303沿液压推杆306的活动端运动方向布置。

第四绳轮304通过轴连接于左纵梁211的腹板,使得第四绳轮304能够绕该轴转动;第五绳轮305通过轴连接于左纵梁211的腹板,使得第五绳轮305能够绕该轴转动。

图12为提升机构的左视图。从左视图看第四绳轮304和第五绳轮305相距一微小距离设置,且第四绳轮304的轴线与第五绳轮305的轴线均位于同一水平面。

第一钢丝绳309的一端设置于液压推杆306的活动端,另一端依次绕过第三绳轮303的一绳槽、第二绳轮302的一绳槽、第一绳轮301的一绳槽和第四绳轮304的绳槽,设置于第一托板组件的一端部;

第二钢丝绳310的一端设置于液压推杆306的活动端,另一端依次绕过第三绳轮303的一绳槽、第二绳轮302的一绳槽、第一绳轮301的一绳槽和第五绳轮305的绳槽,设置于第一托板组件的另一端部。

参考图12,通过两组提升机构,第一托板组件的一端部受到两根钢丝绳牵引,另一端部受到两根钢丝绳牵引,使得第一托板组件能够上下平稳运动。

需要说明的是,图10为后排存储单元的提升机构设置方向,图11为前排存储单元的提升机构设置方向。

为了进一步优化方案,l层第一托板组件对应的液压推杆306的活动端的行程大于l-1层第一托板组件对应的液压推杆306的活动端的行程;

l层第一托板组件对应的第一钢丝绳309长度大于l-1层第一托板组件对应的第一钢丝绳309长度,l层第一托板组件对应的第二钢丝绳310长度大于l-1层第一托板组件对应的第二钢丝绳310长度。

参考图13和图14,第一托板组件包括左边梁41、右边梁42、波浪板43、第一加强件44、第二加强件45和c形板46。

左边梁41的结构与右边梁42的结构相同。左边梁41包括矩形空心管411和折弯件412。矩形空心管411的长度和折弯件412的长度相同。

矩形空心管411沿其矩形横截面的长边方向竖直设置。设置于矩形空心管411的折弯件412类似一槽钢,如图14所示,矩形空心管411的长度方向与折弯件412的长度方向相同。

左边梁41和右边梁42相距设置,多个波浪板43铺设在左边梁41的折弯件412与右边梁42的折弯件412之间,使得每一个波浪板43与左边梁41的折弯件412相互垂直、波浪板43与右边梁42的折弯件412相互垂直,且通过螺纹紧固的方式连接在左边梁41或右边梁42上。

在每一个波浪板43的下表面设置一个沿波浪板43长度方向的第一加强件44,第一加强件44为一方管,其厚度大小小于波浪板43的高度大小。

第二加强件45的长度方向沿波浪板43的宽度方向设置,垂直于各第一加强件44,其长度与左边梁41的长度、右边梁42的长度相同。

一个c形板46设置于左边梁41的一端与右边梁42的一端,另一c形板46设置于左边梁41的另一端与右边梁42的另一端。

需要说明的是,第二托板组件的结构与第一托板组件的结构相同。

第二横移机构包括第二主传动机构和第二从传动机构。第二主传动机构设置于第二托板组件的左边梁,两个第二从传动机构设置于第二托板组件的右边梁。

第二主传动机构的结构与第一主传动机构的结构相同,第二从传动机构的结构与第一从传动机构的结构相同。

在本实施例的一种优选实施方式中,一种航天器mgse存取装设置有人机交互装置,用于实现操作人员对系统的控制。

该装置还包括超长检测传感器、超宽检测传感器、超高检测传感器和人车误入检测传感器。

支撑骨架的左、右和均设置后面栅栏,防止外来人员或动物进入。超长检测传感器、超宽检测传感器、超高检测传感器和人车误入检测传感器均安装于前排存储单元,超长检测传感器用于检测航天的长度是否满足存储长度要求;超宽检测传感器用于检测航天器mgse的宽度是否满足存储宽度要求;超高检测传感器用于检测航天器mgse的高度是否满足存储高度要求;人车误入检测传感器用于检测是否有人进入存储位。

此外,该装置还设置照明系统、自动提升门、接地装置等,进一步提高系统的运行效率和安全性。

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