[发明专利]一种适用于空间飞行器管路装配的定位缓冲装置

说明书

技术领域

本发明涉及缓冲定位装置。

背景技术

近年来，随着空间飞行器研制和航天发射任务的逐年增加，缩短空间飞行器总装研制周期已日益迫切，而管路装配已成为空间飞行器研制的主要瓶颈之一。传统的卫星整星管路和载人航天器管路研制必须在总装阶段星/舱体、设备、仪器到位的情况下开展管路取样、制作、试装及相应的处理，占用总装周期、且受设备、仪器到位情况的制约，可以说管路装配的周期直接影响星/船总装周期。

随着航天技术的持续发展，空间飞行器管路结构日趋复杂，并不断向高精度、轻量化发展，将对管路连接件的空间位置和姿态精度提出更高的要求。管路装配所需要的装置一般称为管路装配六自由度位姿调整装置，主要包括三个主要装置：驱动装置、多维组合台和装配平台。常见的驱动装置有龙门型位移台；多维组合台是具有移动自由度和转动自由度的运动装置；装配平台是管路最终装配完成以后的平台。管路是先安装在多位组合台中的，多维组合台在驱动装置的驱动下，先沿装配平台上的长度和宽度方向移动，沿装配平台的高度方向转动；再沿装配平台的长度和宽度方向转动，最后沿装配平台的高度方向移动，最终完成管路的装配。

但是，驱动装置的内部程序设定完全是靠理论值计算出的结果，与实际装配存在误差，无法保障装配的精度和可靠性。例如，多维组合台外形尺寸在制造和装配过程中存在一定误差，若外形尺寸比理论尺寸偏小，驱动装置按理论尺寸把多维组合台放在装配平台上时，多维组合台与装配平台之间存在间隙，在装配平台上固定多维组合台时精度会受到较大影响；若多维组合台外形尺寸比理论尺寸偏大，驱动装置把多维组合台放在装配平台时会产生碰撞，影响整个系统的寿命及管路连接件的定位精度。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于空间飞行器管路装配的定位缓冲装置，提高了装配的精度和效率，有效地解决了管路装配过程中的可靠定位问题。

本发明的技术解决方案是：一种适用于空间飞行器管路装配的定位缓冲装置，包括底座、导向块、牵引机构、调整螺钉、缓冲弹簧、光电开关和遮光片；所述底座为矩形中空结构，包括一个顶板和四个侧壁，底座与外部驱动装置固定连接；所述导向块插入底座内部并与底座的四个侧壁间隙配合；底座通过牵引机构带动导向块运动，并与导向块在高度方向相对移动；导向块的底面与外部的多维组合台固定连接；所述调整螺钉穿过底座的顶板并伸入到底座内部，调整螺钉与顶板间隙配合，调整螺钉上靠近顶板的一端有用于限位的螺母和垫圈，使底座带动调整螺钉沿高度方向上升；调整螺钉底部带有方形平台，所述方形平台与导向块相向放置；所述缓冲弹簧环绕在调整螺钉的螺柱上，缓冲弹簧的一端与底座的顶板接触，另一端与方形平台接触；所述光电开关与底座固定连接，光电开关与外部驱动装置电连接；所述遮光片与方形平台固定连接，并位于光电开关的下方；外部驱动装置驱动底座移动，底座带动导向块和多维组合台移动，当多维组合台的底部位于目标水平面上时，导向块在高度方向停止向下移动，底座与调整螺钉沿高度方向继续向下移动，直至调整螺钉的方形平台接触到导向块时，调整螺钉停止向下移动；底座继续向下移动，同时压缩缓冲弹簧，直至遮光片对光电开关形成遮挡时，光电开关产生停止信号并发送至外部驱动装置，驱动底座停止向下移动，缓冲弹簧对底座施加弹力，完成定位。

所述牵引机构包括定位销、定位孔和腰形孔；底座上相对的两个侧壁分别开有定位孔，导向块内部开有沿高度方向的腰形孔，定位销同时穿过定位孔和腰形孔，定位销在定位孔处与底座固定连接，使底座带动导向块移动，定位销与导向块上的腰形孔间隙配合，使导向块与底座在高度方向相对移动。

所述定位销一端有环形拉手，另一端有外螺纹，中间为光轴。

所述底座和定位销的材料为不锈钢，所述导向块的材料为铝合金。

所述腰形孔的长是30mm～35mm，腰形孔的宽是15mm～20mm，所述遮光片与光电开关的触发距离是5～10mm。

所述缓冲弹簧的预压缩量为总弹簧长度的10％～15％。

所述底座的四个侧壁为一体化成型。

所述光电开关的型号为WYCH105-1。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明通过设计一种全新的定位缓冲装置，实现管路装配过程中的可靠定位，提高了产品的稳定性和一致性，机构精简、自动化程度高，提高了空间飞行器管路装配的精度和效率，有效地解决了管路装配过程中的可靠定位问题；