CN107879279B - 一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,其包括底座、滑动设置在底座顶部的连接架和滑动设置在连接架内部的移动架,定位销活动插接在实验台的导向管内;在解锁扳手外端开设有与实验台的锁紧螺杆相匹配的内螺纹,解锁扳手与实验台上的锁紧螺杆螺接。优点:通过试件输送架可实现在仓外进行试件的装载和拆除操作,操作方便,无需操作人员进入空间辐照仓内部,进而避免空间辐照仓内部环境对操作人员造成的不良影响,保证操作人员的健康。
Description
技术领域:
本发明涉及空间环境工程领域,具体地说涉及一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台。
背景技术:
空间辐照舱主要用于模拟空间高真空、热沉条件下不同能量范围的电子、质子等粒子辐照以及太阳电磁辐射和紫外辐射等空间辐照环境,以便开展材料、器件和***模块在极端综合空间环境中的结构演化和性能退化规律研究。在使用空间辐照仓进行材料、器件和***模块等试件的研究时,需要将试件安装在实验台上,通过实验台调节试件在空间环境中的姿态,使试件以不同的角度接收空间辐照舱内模拟光束的辐照,保证试件与模拟光束间的角度关系与在轨飞行条件相同或相近,以满足科学实验研究的要求。
目前,国内外关于该类实验台的研究较少,仅有的几个实验台普遍存在体积较大,制做成本比较高,构造复杂,故障率高等问题;因此,申请人自主研发了一种大尺度综合姿态模拟实验台,能够实现在X、Y、Z三个方向上的直线运动和旋转运动,进而模拟试件在轨自转和旋转的运动行为,为试件的在轨研究提供载体;但是,在使用该实验台的过程中,拆装试件作业需要操作人员进入空间辐照仓内部进行,空间辐照仓内部环境会危害操作人员的健康。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,在舱外即可实现试件的拆装作业。
本发明由如下技术方案实施:一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,其包括底座、滑动设置在所述底座顶部的连接架和滑动设置在所述连接架内部的移动架,所述移动架的滑移轨道与所述连接架的滑移轨道相互平行;在所述连接架的一端两侧分别固定有一个与实验台的导向管对应的所述定位销,所述定位销活动插接在所述实验台的导向管内;在所述移动架与所述定位销相邻的一端两侧分别垂直转动设有一个解锁扳手,在所述解锁扳手外端开设有与所述实验台的锁紧螺杆相匹配的内螺纹,所述解锁扳手与所述实验台上的锁紧螺杆螺接;在所述移动架另一端设有两根分别用于驱动两个所述解锁扳手转动的扳手控制杆,在所述移动架两侧的所述连接架上分别固定有一根与所述移动架移动方向平行设置的移动轨道,所述实验台的试件固定架滑动设置在两根所述移动轨道之间。
进一步的,所述扳手控制杆一端转动设置在所述移动架上,且通过齿轮传动驱动所述解锁扳手转动,在所述连接架另一端竖直固定有定位板,所述扳手控制杆另一端穿过所述定位板置于所述定位板外侧。
进一步的,在所述定位板上螺接有移动丝杠,所述移动丝杠一端置于所述定位板的外侧,所述移动丝杠的另一端通过轴座与所述移动架转动连接
进一步的,实验台包括升降底座、第一水平移动座、第二水平移动座、U型支架、试件装载架和试件输送架,在所述升降底座上设有第一轨道,在所述升降底座顶部设有沿所述第一轨道往复移动的所述第一水平移动座,所述第一水平移动座通过第一移动机构与所述升降底座连接;在所述第一水平移动座上设有与所述第一轨道垂直设置的第二轨道,在所述第一水平移动座顶部设有沿所述第二轨道往复移动的所述第二水平移动座,所述第二水平移动座通过第二移动机构与所述第一水平移动座连接;在所述第二水平移动座顶部转动设有所述U型支架,所述U型支架通过转动驱动机构与所述第二水平移动座连接;在所述U型支架的两竖直段上分别水平穿置有一根转轴,在两根所述转轴之间固定有所述试件装载架,所述翻转电机通过减速器与任一所述转轴传动连接。
进一步的,所述翻转电机为正反转电机。
进一步的,所述升降底座为电动升降台。
进一步的,所述转动驱动机构包括支撑轴、转动电机,在所述第二水平移动座上竖直设有所述支撑轴,所述支撑轴转动设置在所述第二水平移动座顶部,在所述支撑轴顶部固定有所述U型支架,所述转动电机与所述支撑轴传动连接。
进一步的,所述转动电机为正反转电机。
进一步的,所述第一移动机构和所述第二移动机构分别为电推杆或推拉组件的任意一种。
进一步的,所述推拉组件包括移动电机、丝杆和螺母,所述移动电机为正反转电机,所述移动电机的输出轴与所述丝杆传动,在所述丝杆外部套设有所述螺母;所述第一移动机构的所述移动电机和所述螺母分别固定在所述升降底座和所述第一水平移动座上;所述第二移动机构的所述移动电机和所述螺母分别固定在所述第一水平移动座和所述第二水平移动座上。
进一步的,所述试件装载架包括凵型旋转架和由所述凵型旋转架开口端滑动插接在所述凵型旋转架内部的试件固定架,所述凵型旋转架包括两侧板和连接在两块所述侧板之间的连接板;每块所述侧板的外壁上分别垂直固定有一根所述转轴和沿所述侧板长度方向布置的所述导向管,在所述侧板外端与相邻的所述试件固定架之间螺接有所述锁紧螺杆。
进一步的,在所述侧板内侧固定有沿所述侧板长度方向布置的轨道,在所述试件固定架外壁上设有与相邻所述轨道相匹配的滑块。
进一步的,在所述连接板和与其相对的所述试件固定架上分别固定有电连接器公头和电连接器母头。
本发明的优点:通过试件输送架可实现在仓外进行试件的装载和拆除操作,操作方便,无需操作人员进入空间辐照仓内部,进而避免空间辐照仓内部环境对操作人员造成的不良影响,保证操作人员的健康。
附图说明:
图1为背景技术中所述的实验台结构示意图。
图2为图1的上部结构示意图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为试件装载架结构示意图。
图5为本发明结构示意图。
图6为本发明使用状态示意图。
升降底座1、第一水平移动座2、第二水平移动座3、U型支架4、试件装载架5、导向管5.1、锁紧螺杆5.2、凵型旋转架5.3、侧板5.3.1、连接板5.3.2、试件固定架5.4、轨道5.5、滑块5.6、电连接器公头5.7、电连接器母头5.8、定位销6.1、底座6.2、连接架6.3、滑槽6.3.1、导轨6.3.2、移动架6.4、解锁扳手6.5、扳手控制杆6.6、定位板6.7、移动丝杠6.8、移动轨道6.9、第一轨道7、第一移动机构8、第二轨道9、第二移动机构10、转动驱动机构11、支撑轴11.1、转动电机11.2、转轴12、翻转电机13、移动电机15、丝杆16、螺母17、减速器18。
具体实施方式:
如图1至图4所示,背景技术中所述的实验台包括升降底座1、第一水平移动座2、第二水平移动座3、U型支架4、试件装载架5,升降底座1为电动升降台,在升降底座1滚轮和地脚支撑,地脚支撑可用于支撑升降底座1,防止升降底座1来回滑动;在升降底座1上设有第一轨道7,在升降底座1顶部设有沿第一轨道7往复移动的第一水平移动座2,第一水平移动座2通过第一移动机构8与升降底座1连接;在第一水平移动座2上设有与第一轨道7垂直设置的第二轨道9,在第一水平移动座2顶部设有沿第二轨道9往复移动的第二水平移动座3,第二水平移动座3通过第二移动机构10与第一水平移动座2连接;
第一移动机构8和第二移动机构10分别为电推杆或推拉组件的任意一种,本实施例中为推拉组件,所述推拉组件包括移动电机15、丝杆16和螺母17,移动电机15为正反转电机,移动电机15的输出轴与丝杆16传动,在丝杆16外部套设有螺母17;第一移动机构8的移动电机15和螺母17分别固定在升降底座1和第一水平移动座2上;第二移动机构10的移动电机15和螺母17分别固定在第一水平移动座2和第二水平移动座3上;移动电机15的输出轴可驱动丝杠16转动,丝杠16转动时可驱动螺接在其外部的螺母17沿着丝杠16长度方向移动,进而使与螺母17固定的第一水平移动座2和第二水平移动座3分别沿着第一轨道7和第二轨道9移动;
在第二水平移动座3顶部转动设有U型支架4,U型支架4通过转动驱动机构11与第二水平移动座3连接;转动驱动机构11包括支撑轴11.1、转动电机11.2,转动电机11.2为正反转电机,在第二水平移动座3上竖直设有支撑轴11.1,支撑轴11.1转动设置在第二水平移动座3顶部,在支撑轴11.1顶部固定有U型支架4,转动电机11.2与支撑轴11.1传动连接;转动电机11.2通过齿轮传动驱动支撑轴11.1转动,进而驱动固定在支撑轴11.1顶部的U型支架4水平转动;
在U型支架4的两竖直段上分别水平穿置有一根转轴12,在两根转轴12之间固定有试件装载架5,试件装载架5包括凵型旋转架5.3和由凵型旋转架5.3开口端滑动插接在凵型旋转架5.3内部的试件固定架5.4,凵型旋转架5.3包括两侧板5.3.1和连接在两块侧板5.3.1之间的连接板5.3.2;在侧板5.3.1内侧固定有沿侧板5.3.1长度方向布置的轨道5.5,在试件固定架5.4外壁上设有与相邻轨道5.5相匹配的滑块5.6,试件固定架5.4可通过滑块5.6沿着轨道5.5滑动***凵型旋转架5.3或由凵型旋转架5.3滑出;在连接板5.3.2和与其相对的试件固定架5.4上分别固定有电连接器公头5.7和电连接器母头5.8,当试件固定架5.4全部***凵型旋转架5.3时,电连接器公头5.7刚好和电连接器母头5.8实现对接,进而便于为固定在试件固定架5.4上的试件供电;每块侧板5.3.1的外壁上分别垂直固定有一根转轴12和沿侧板5.3.1长度方向布置的导向管5.1,翻转电机13固定在U型支架4的外壁上,翻转电机13为正反转电机,翻转电机13通过减速器18与任一转轴12传动连接,翻转电机13通过链条传动驱动转轴12转动,进而驱动固定在两根转轴12之间的试件装载架5垂直转动;在侧板5.3.1外端与相邻的试件固定架5.4之间螺接有锁紧螺杆5.2,当试件固定架5.4全部***凵型旋转架5.3时,通过锁紧螺杆5.2可将试件固定架5.4与凵型旋转架5.3连接为一体,进而防止试件装载架5垂直翻转的过程中试件固定架5.4跌落;
如图5和图6所示,本发明所述的一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,其包括底座6.2、滑动设置在底座6.2顶部的连接架6.3和滑动设置在连接架6.3内部的移动架6.4,连接架6.3通过底部的滑槽6.3.1沿底座6.2顶部的导轨6.3.2移动;底座6.2为移动底座,并且在其底部设置有地脚支撑,用于锁止底座6.2,防止底座6.2来回移动,移动架6.4的滑移轨道与连接架6.3的滑移轨道相互平行;在连接架6.3的一端两侧分别固定有一个定位销6.1,定位销6.1活动插接在试件装载架5的导向管5.1内;在移动架6.4两侧的连接架6.3上分别固定有一根与移动架6.4移动方向平行设置的移动轨道6.9,试件装载架5的试件固定架5.4滑动设置在两根移动轨道6.9之间;通过将定位销6.1***导向管5.1内可使移动轨道6.9与轨道5.5对接,进而便于试件固定架5.4的安装和拆除;
在移动架6.4与定位销6.1相邻的一端两侧分别垂直转动设有一个解锁扳手6.5,在解锁扳手6.5外端开设有与锁紧螺杆5.2相匹配的内螺纹;解锁扳手6.5与试件装载架5的锁紧螺杆5.2螺接,转动解锁扳手6.5可控制锁紧螺杆5.2的旋进和旋出,进而使试件固定架5.4与凵型旋转架5.3锁紧为一体,或使试件固定架5.4与凵型旋转架5.3分离;
在移动架6.4另一端设有两根分别用于驱动两个解锁扳手6.5转动的扳手控制杆6.6;扳手控制杆6.6一端转动设置在移动架6.4上,且通过齿轮传动驱动解锁扳手6.5转动,在连接架6.3另一端竖直固定有定位板6.7,扳手控制杆6.6另一端穿过定位板6.7置于定位板6.7外侧;通过转动扳手控制杆6.6可驱动解锁扳手6.5转动来旋进或旋出锁紧螺杆5.2;
在定位板6.7上螺接有移动丝杠6.8,移动丝杠6.8一端置于定位板6.7的外侧,移动丝杠6.8的另一端通过轴座与移动架6.4转动连接,通过转动移动丝杠6.8可控制移动架6.4在连接架6.3上来回移动;
使用说明:使用本发明所述的一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台进行试件在轨运动的具体过程如下:
1、试件装载
(1)使第一移动机构8、第二移动机构10、转动驱动机构11和翻转电机13复位,此时,凵型旋转架5.3的开口端正对着空间辐照仓的样品输送舱门,转动移动丝杠6.8使移动架6.4移动到定位板6.7的内侧;(2)将试件固定在试件固定架5.4上,并将试件固定架5.4通过滑块5.6滑动***两根移动移动轨道6.9之间,并移动到移动架6.4附近,使试件固定架5.4上的锁紧螺杆5.2部分***解锁扳手6.5内;(3)转动扳手控制杆6.6使解锁扳手6.5转动,锁紧螺杆5.2在解锁扳手6.5内旋进,试件固定架5.4通过锁紧螺杆5.2、解锁扳手6.5与移动架6.4连接为一体;(4)将本发明整体推动到空间辐照仓的样品输送舱门处,将连接架6.3整体由样品输送舱门整体推入空间辐照仓内,直至定位销6.1***导向管5.1停止推动;(5)转动移动丝杠6.8将移动架6.4与试件固定架5.4整体向凵型旋转架5.3推动,直至试件固定架5.4通过两侧滑块5.6滑动到轨道5.5上,并且试件固定架5.4全部位于凵型旋转架5.3内部时,停止转动6.8;(6)转动扳手控制杆6.6使锁紧螺杆5.2由解锁扳手6.5旋出,旋入试件固定架5.4和凵型旋转架5.3内,直至锁紧螺杆5.2全部由解锁扳手6.5旋出,停止转动扳手控制杆6.6,此时即完成试件的装载;最后,转动移动丝杠6.8使移动架6.4复位到定位板6.7内侧,将连接架6.3整体推回到底座6.2顶部即可;
2、运动模拟
通过控制升降底座1的升降,可以模拟试件在空间辐照仓内Z方向上的运动;通过第一移动机构8驱动第二水平移动座3在第一轨道7上往复移动模拟试件在空间辐照仓内X方向上的运动;通过第二移动机构10驱动U型支架4在第二轨道9上往复移动模拟试件在空间辐照仓内Y方向上的运动;
在上述过程中,通过转动驱动机构11驱动U型支架4转动模拟试件在空间辐照仓内的水平转动;翻转电机13通过转轴12驱动试件装载架5转动模拟试件在空间辐照仓内的垂直转动;
3、试件拆除
(1)使第一移动机构8、第二移动机构10、转动驱动机构11和翻转电机13复位,将本发明整体推动到空间辐照仓的样品输送舱门处,将连接架6.3整体由样品输送舱门整体推入空间辐照仓内,直至定位销6.1***导向管5.1停止推动;(2)转动扳手控制杆6.6使锁紧螺杆5.2旋入解锁扳手6.5,由试件固定架5.4和凵型旋转架5.3内旋出,直至锁紧螺杆5.2全部由凵型旋转架5.3旋出,停止转动扳手控制杆6.6,试件固定架5.4通过锁紧螺杆5.2、解锁扳手6.5与移动架6.4连接为一体;(3)转动移动丝杠6.8使移动架6.4、试件固定架5.4整体移动到定位板6.7的内侧,即完成试件的拆除;最后,将连接架6.3整体推回到底座6.2顶部即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,其特征在于,其包括底座、滑动设置在所述底座顶部的连接架和滑动设置在所述连接架内部的移动架,所述移动架的滑移轨道与所述连接架的滑移轨道相互平行;在所述连接架的一端两侧分别固定有一个与实验台的导向管对应的定位销,所述定位销活动插接在所述实验台的导向管内;在所述移动架与所述定位销相邻的一端两侧分别垂直转动设有一个解锁扳手,在所述解锁扳手外端开设有与所述实验台的锁紧螺杆相匹配的内螺纹,所述解锁扳手与所述实验台上的锁紧螺杆螺接;在所述移动架另一端设有两根分别用于驱动两个所述解锁扳手转动的扳手控制杆,在所述移动架两侧的所述连接架上分别固定有一根与所述移动架移动方向平行设置的移动轨道,所述实验台的试件固定架滑动设置在两根所述移动轨道之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,其特征在于,所述扳手控制杆一端转动设置在所述移动架上,且通过齿轮传动驱动所述解锁扳手转动,在所述连接架另一端竖直固定有定位板,所述扳手控制杆另一端穿过所述定位板,置于所述定位板外侧。
3.根据权利要求2所述的一种用于舱内实验台上试件拆装的转运平台,其特征在于,在所述定位板上螺接有移动丝杠,所述移动丝杠一端置于所述定位板的外侧,所述移动丝杠的另一端通过轴座与所述移动架转动连接。
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