[发明专利]五自由度回转微调机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种工件的固定或定位机构，具体是一种能在货运飞船的货包及仪器设备总装过程中进行微调的微调结构。

背景技术

按照我国的载人航天计划，未来我国将在太空中建立自己的空间站，并有航天员长期在空间站内驻守。航天员在空间站内所需的物资补给以及仪器设备由货运飞船定期进行供给，这就需要在指定时间内完成货运飞船中的货包以及仪器设备的快速装配。

目前在飞船内部安装仪器设备和货包时大部分都是操作人员搬运安装，如果仪器负载较重、外形较大时，需要在舱内以及舱外铺设滑行导轨，并将重载仪器安装在带有滚轮的小车上，推动小车在导轨上滑行，到达指定位置后，进行安装。这种安装方式的缺点：操作的安全性有赖于操作人员的力量以及协调性，并且操作过程中的不确定因素较多，操作的精确度低，同时装配时间也占用较多，效率低。随着货包和仪器设备尺寸重量的增加，装配方式的局限性就越凸显。

发明内容

本发明的目的是解决目前飞船内安装仪器设备和货包时存在的操作精确度低、效率差的缺点，提供一种五自由度回转微调机构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种五自由度回转微调机构，包括对接支架、回转支架、螺旋机构、移动支架、第一推杆组件、升降机构、支撑臂和第二推杆组件。

对接支架中部设有环形对接板，环形对接板上设有扇形齿轮，回转支架上固定有与扇形齿轮配合的小齿轮，环形对接板上固定有转盘轴承，回转支架通过转盘轴承与对接支架连接。

移动支架设置于回转支架内侧，螺旋机构的两端通过万向节分别与移动支架顶端中部和回转支架顶端中部连接。

第一推杆组件与第二推杆组件为丝杆螺母结构，第一推杆组件和第二推杆组件分别铰接于回转支架底部两端，第一推杆组件的壳体铰接于移动支架底部一端，第二推杆组件的壳体螺接于移动支架底部另一端。

支撑臂设置于移动支架内侧，移动支架与支撑臂之间通过升降机构连接，升降机构采用丝杠螺母机构，丝杠固定在支撑臂上，螺母固定在移动支架上。

在使用时，首先货包或仪器设备安装在对接支架上，然后将五自由度回转微调机构靠近安装位置，最后通过调整螺旋机构、回转支架、第一推杆组件、第二推杆组件，直至将货包或仪器设备的对接面与舱体的待安装面对齐为止。

回转支架通过驱动齿轮实现绕Y轴旋转，旋转螺旋机构可实现对接支架的前后俯仰，调节一个推杆组件可以实现对接支架左右偏转，同步调节两个推杆组件可以实现对接支架前后俯仰。如果推杆组件和螺旋机构同步调节，可以实现对接支架的前后水平移动。升降机构采用丝杠螺母结构，驱动丝杠旋转，带动移动支架上下移动。各自由度之间具有互锁功能。

本发明所述的五自由度回转微调机构设计合理、结构紧凑、操作灵活、安全可靠，可以实现空间五自由度微调运动，适用性和通用性强，提高了操作精度和效率。

附图说明

图1为本发明五自由度回转微调机构的结构示意图。

图2为对接支架的结构示意图。

图3为微调部件的结构示意图。

图4为螺旋机构的结构示意图。

图5为第二推杆组件结构示意图。

图6为移动支架的结构示意图。

图7为支撑臂和升降机构的结构示意图。

图8为本发明五自由度回转微调机构调节量示意图。

图9为本发明五自由度回转微调机构原理图。

图中：1-对接支架；2-回转支架；3-螺旋机构；4-移动支架；5-第一推杆组件；6-升降机构；7-支撑臂；8-第二推杆组件，9-转盘轴承，10-扇形齿轮，11-小齿轮，12-减速器，

301-螺纹杆，302-螺纹套筒，501-壳体，502-螺母，503-丝杆，504-推杆，601-丝杠，602-螺母，603-导轨，604-滑块，

L-移动副；R-旋转副；S-球面副；H-虎克铰。

具体实施方式

以下结合附图对本发明所述的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本发明所述的一种五自由度回转微调机构，包括对接支架1、回转支架2、螺旋机构3、移动支架4、第一推杆组件5、升降机构6、支撑臂7和第二推杆组件8，