[发明专利]对接锁紧装置及其对接方法

说明书

本发明提供的对接锁紧装置，主要包括与望远镜连接的被动端和与对接基座连接的主动端，被动端的被动端法兰的内侧设置有用于定位的内锥面，内锥面与定位器的外锥面相匹配，在内锥面的外侧设置有外螺纹，用于与主动端的转盘内螺纹相匹配；主动端采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆进行对接驱动。对接锁紧装置的轴系紧凑，具有极高的结构稳定性和对接精度。本发明提供的对接方法主要通过导向销和锥面对进行定位导向，蜗轮蜗杆进行驱动对接，对接过程便于定位且定位精度较高，依靠螺纹结构以及蜗轮蜗杆的自锁功能进行锁紧，锁紧后具有极高的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及空间对接技术领域，具体提供一种用于在轨组装望远镜的对接锁紧装置及其对接方法。

背景技术

空间望远镜具有精密的光学系统，对整体结构的稳定性和可靠性具有极高的要求，同时对安装的位置精度要求较高。在轨组装空间望远镜是望远镜模块由空间机械臂在轨完成装配的一种光学载荷，装配完成后通过在轨调试使其达到工作状态，其中望远镜模块与外部的对接需要一种对位置精度和稳定性要求较高的对接锁紧装置，在机械臂的装配过程中，装置需要完成望远镜的导向、定位以及锁紧，同时可实现电连接器的插拔。

但现有技术的锁紧装置存在结构复杂、定位精度低、锁紧稳定性低等问题，难以满足发展需求。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种对接锁紧装置及其对接方法，主要实现在轨望远镜的导向、定位、锁紧以及电连接器的插拔等功能，为在轨组装望远镜提供精准稳定的装置和对接方法。

本发明提供的对接锁紧装置，包括：与望远镜连接的被动端和与对接基座连接的主动端；

被动端包括：被动端法兰的内侧设置有用于定位的内锥面，在内锥面的外侧设置有外螺纹，被动端法兰的中心位置设置有电连接器母口，电连接器母口的周围设置有传感器座以及至少三个导向锥座，传感器座上连接有霍尔接近开关；

主动端包括：设置在壳体内部的蜗轮轴系和蜗杆轴系；

蜗轮轴系包括：定位器固定连接在壳体上，定位器的上端形状为与内锥面匹配的外锥面，定位器的上端面中心位置设置有电连接器公口，电连接器公口的周围设置有感应磁铁以及与导向锥座同数量的导向销；定位器的侧面通过轴承与蜗轮同轴连接，蜗轮与转盘相对固定，转盘内侧设置有与被动端的外螺纹匹配的内螺纹；

蜗杆轴系包括：蜗杆的两端分别连接旋转编码器、电机，蜗杆与蜗轮具有自锁功能。

优选的，每个导向锥座的中心位置均设置有盲孔，用于容纳导向销，进行精准定位。

优选的，导向销为3个，其中在定位器的同一直径上的两个导向销为主导向销，另一个为辅助导向销。

优选的，霍尔接近开关可调节伸出长度，用于输出锁紧启动信号。

优选的，壳体为四棱柱状，包括底板、两个左侧板、两个右侧板和上盖板；上盖板中间为半径大于转盘的圆形镂空。

优选的，定位器的下端通过螺钉连接在固定法兰上，固定法兰通过螺钉连接在底板上。

优选的，轴承采用交叉滚子轴承，轴承与固定法兰之间设置有轴承压环。

优选的，蜗杆轴系还包括：蜗杆底座、左端盖、右端盖、角接触轴承、联轴器和电机座，蜗杆底座和电机座通过螺钉连接在底板上，蜗杆底座的两侧轴肩通过角接触轴承以及左端盖、右端盖对蜗杆进行限位。

优选的，蜗杆通过顶丝与旋转编码器连接，蜗杆通过联轴器与电机的输出轴连接，电机为步进电机。

一种对接锁紧装置的对接方法，包括以下步骤：

将被动端和主动端分别连接在待安装组件上，在立体靶标的视觉引导下，机械臂将被动端靠近主动端；