CN109807611A - 一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，具体涉及航天设备件的技术领域。一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，包括机械臂，机械臂上设有动力箱和定位筒，动力箱内设有传动机构、第一传动轴和第二传动轴，每个第一传动轴上均连接有伸缩机构，伸缩机构上连接有内六角扳手；第二传动轴上设有壳体和第一弹簧，第一弹簧固定在第二传动轴上，第一弹簧内包覆有夹持器，夹持器的内壁上设有压紧杆扳手、螺母扳手、压紧杆托起和光电开关，压紧杆托起位于压紧杆扳手和螺母扳手之间，定位筒内设有第一接近开关和卡环，定位筒上设有第二接近开关。采用本发明技术方案克服了卫星太阳翼上压紧杆的解锁失效的问题，可用于卫星上太阳翼的维修。

Description

一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置

技术领域

本发明涉及航天设备的技术领域，特别涉及一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置。

背景技术

随着人类对宇宙的探索，航天航空技术得到了迅猛的发展，人类向太空中所投放的空间站或卫星也越来越多。若卫星在定点过程中出现故障，致使太阳翼的二次展开和通信天线展开无法正常完成，此时就需要通过机械手拧开开火工品减震头套并抽出压紧杆的维修方式，其中减震头套中包括定位筒和固定定位筒的两个内六角螺钉、压紧杆上还螺纹连接有锁紧螺母(锁紧螺母为六角螺母)，压紧杆实际上是个六角螺栓，而目前还没有一种有限的解锁装置能准确的完成此项工作。

发明内容

本发明意在提供一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，以解决卫星太阳翼上压紧杆的解锁失效的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，包括机械臂，所述机械臂上设有动力箱和固定在动力箱底部的定位筒，所述动力箱内设有传动机构、第一传动轴和第二传动轴，所述传动机构用于带动第一传动轴和第二传动轴转动，所述第一传动轴上连接有伸缩机构，所述伸缩机构上连接有内六角扳手；所述第二传动轴上设有壳体和第一弹簧，所述壳体的底部设有开口，所述第一弹簧固定在第二传动轴上，所述第一弹簧内包覆有夹持器，所述夹持器的内部由上至下依次设有压紧杆扳手、压紧杆托起、螺母扳手和光电开关，所述压紧杆托起位于压紧杆扳手和螺母扳手之间，所述光电开关用于控制机械臂和传动机构的开关，所述夹持器的一侧设有开口；所述定位筒包括直管和喇叭管，所述直管固定在动力箱底部，所述直管内设有第一接近开关和位于第一接近开关下方的卡环，所述第一接近开关用于控制机械臂和传动机构的开关，所述喇叭管滑动连接在直管上，所述喇叭管上开有用于内六角扳手移动的移动槽，所述喇叭管上周向等距设有第二接近开关，所述第二接近开关用于控制机械臂的开关。

基础方案的原理及效果：通过操作机械臂，使得喇叭管与套筒相接触，从而逐渐将套筒引导至定位筒内，由于喇叭管的下端是喇叭形状的开口，便于定位筒对套筒的定位，降低了定位的难度，提高了作业的效率；当套筒进入定位筒内后，操作机械臂使得套筒逐渐伸入定位筒中，此时通过转动机械臂以便移动槽与两个螺钉位于同一平面，从而实现了对螺钉的定位。当套筒与第一接近开关的间距达到预设值后触发第一接近开关，此时机械臂停止移动而传动机构启动、套筒被固定在卡环之中以及内六角扳手与螺钉相配合，传动机构启动后带动第一传动轴转动，第一传动轴通过伸缩机构带动内六角扳手向上旋转和移动，从而通过内六角扳手将螺钉取出；在螺钉旋出时开启机械臂，此时机械臂移动并通过卡环将套筒带出，然后将动力箱中的螺钉和套筒取下。

在拆卸压紧杆时，首先通过机械臂使喇叭管上的第二接近开关靠近压紧杆所在的平面，当第二接近开关与压紧杆所在平面的距离达到预定值时触发第二接近开关，机械臂停止纵向移动，此时操作机械臂横向移动并逐渐靠近压紧杆，当压紧杆通过开口进入夹持器内后，机械臂停止横向移动并开始纵向移动，当压紧杆扳手与压紧杆、螺母扳手与螺母均相配合时，此时光电开关被螺母触发，机械臂停止移动而传动机构开启，此时第二传动轴通过第一弹簧带动压紧杆扳手和螺母扳手转动，从而将压紧杆和螺母拆卸下来。

进一步的，所述机械臂上还设有收纳盒，所述收纳盒包括盒体、第一电机和盒盖，所述盒体内还设有套筒锁死机构和压紧杆锁死机构，所述套筒锁死机构用于固定套筒，所述压紧杆锁死机构用于固定压紧杆，所述第一电机固定在盒体内，所述第一电机的输出轴上设置有驱动齿轮，所述盒盖滑动连接在盒体的顶部，所述盒盖上设有与驱动齿轮相啮合的齿条。

通过驱动齿轮和齿条能实现收纳盒的开启或关闭，而盒体中的套筒锁死机构和压紧杆锁死机构便于临时放置拆卸下来的套筒或压紧杆，从而增强了工作的连续，缩短了维修的时间。

进一步的，所述套筒锁死机构包括两个滑块和两个导向柱，两个所述滑块均滑动连接在盒体底部，两个所述导向柱分别位于两个滑块上，两个所述导向柱之间连接有第二弹簧。

通过将拆卸下来的套筒放入两个导向柱上，使得两个导向柱相向移动，此时第二弹簧处于压缩状态，当套筒放置好且机械臂离开盒体后，第二弹簧在自身弹力的作用下将套筒固定在两个导向柱上，从而实现了套筒的固定。

进一步的，所述压紧杆锁死机构包括固定在盒体上的几字型的固定支架，所述固定支架内相对设立有两个卷簧。

通过将拆卸下来的压紧杆***两个卷簧之间，此时两个卷簧转动而蓄力，当压紧杆上的螺母通过卷簧后，将机械臂从收纳盒中退出，此时卷簧反转复位，从而将压紧杆固定在固定支架中。

进一步的，所述伸缩机构包括外壳和螺纹杆，所述外壳固定在动力箱上，所述外壳与螺纹杆螺纹连接，所述螺纹杆与第一传动轴之间连接有伸缩节，所述伸缩节上连接有第三弹簧，所述第三弹簧将内六角扳手包覆在其内。

通过第一传动轴和伸缩节带动螺纹杆转动，使得螺纹杆能在外壳内上下移动，便于内六角扳手拆卸套筒上的螺钉，并且通过第三弹簧能有效的缓冲内六角扳手在上升和下降过程中所带来的冲击力，延长了内六角扳手的使用寿命；在内六角扳手接触并夹紧螺钉的过程中通过第三弹簧的扭转蓄力，而在内六角扳手拔出螺钉时，通过第三弹簧的反转复位来提高螺钉的拆卸速度，从而提高了工作效率。

进一步的，所述夹持器上包覆有导向支架，所述导向支架固定在动力箱底部，所述导向支架的一侧设有V型的开口。

通过导向支架上的V型开口降低了压紧杆定位的难度，进一步简化了操作人员的工作，从而提高了工作效率。

进一步的，所述第一接近开关外包覆有第四弹簧，所述第四弹簧的长度大于第一接近开关的长度。

通过第四弹簧能对第一接近开关起保护作用，并且还能在直管与套筒之间起缓冲作用，延长了第一接近开关的使用寿命。

进一步的，所述传动机构包括第二电机和固定在第二电机输出轴上的传动齿轮，所述第一传动轴和第二传动轴上均固定有与传动齿轮相啮合的转动齿轮。

通过齿轮转动提高了本装置工作时的稳定性。

附图说明

图1是本发明一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置的结构示意图；

图2是本发明中动力箱的结构示意图；

图3是本发明中定位筒的结构示意图；

图4是本发明中夹持器的结构示意图；

图5是本发明中收纳盒的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机械臂1、动力箱2、直管3、第一传动轴4、第二传动轴5、内六角扳手6、壳体7、第一弹簧8、夹持器9、压紧杆扳手10、螺母扳手11、压紧杆托起12、光电开关13、第一接近开关14、卡环15、第二接近开关16、收纳盒17、盒体18、第一电机19、盖体20、齿条21、滑块22、导向柱23、第二弹簧24、固定支架25、卷簧26、外壳27、螺纹杆28、伸缩节29、第三弹簧30、导向支架31、第四弹簧32、第二电机33、传动齿轮34、转动齿轮35、喇叭管36。

实施例基本如附图1所示：一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，包括机械臂1，机械臂1的右端固定有动力箱2(如附图2所示)和固定在动力箱2左侧底部的定位筒(如附图3所示)，动力箱2内设有第二电机33、第一传动轴4和第二传动轴5，第二电机33固定在动力箱2的顶部，第二电机33的输出轴固定有传动齿轮34，第一传动轴4和第二传动轴5上均固定有与传动齿轮34相啮合的转动齿轮35，通过齿轮传动提高了本装置运行的稳定性。

第一传动轴4设置有两个，两个第一传动轴4对称设置在直管3的前后两侧，每个第一传动轴4上均连接有伸缩机构，伸缩机构包括外壳27和螺纹杆28，外壳27焊接在动力箱2上，外壳27与螺纹杆28螺纹连接，螺纹杆28与第一传动轴4之间连接有伸缩节29，伸缩节29上连接有第三弹簧30，第三弹簧30将内六角扳手6包覆在其内，通过螺纹连接便于螺纹杆28在外壳27内上升或下降，从而能将套筒上的螺钉拆卸下来，而第三弹簧30能有效的缓解内六角扳手6在上升和下降过程中所产生的冲击力，延长了内六角扳手6的使用寿命；在内六角扳手6接触并夹紧螺钉的过程中通过第三弹簧30的扭转蓄力，而在内六角扳手6拔出螺钉时，通过第三弹簧30自身的反转复位来提高螺钉的拆卸速度，从而提高了工作效率。

第二传动轴5设置在动力箱2的右侧，第二传动轴5上设有壳体7和第一弹簧8，壳体7的底部设有开口，第一弹簧8位于壳体7内且固定在第二传动轴5上，第一弹簧8内包覆有夹持器9(如附图4所示)，通过第一弹簧8的压缩和拉升能实现夹持器9的上升和下降。夹持器9的内壁上固定有压紧杆扳手10、压紧杆托起12、螺母扳手11和光电开关13，压紧杆扳手10和螺母扳手11均是由多个固定在夹持器9内壁上的凸起所构成的外六角扳手，螺母扳手11所拆卸的螺母尺寸大于压紧杆的尺寸，压紧杆托起12位于压紧杆扳手10和螺母扳手11之间，光电开关13用于控制机械臂1和第二电机33的开关，夹持器9的右侧设有开口，夹持器9外包覆有导向支架31，导向支架31固定在动力箱2底部，导向支架31的右侧设有V型的开口，通过V型的开口便于实现对压紧杆的定位。

定位筒包括直管3和喇叭管36，通过定位筒便于对套筒实现定位，提高了工作的效率；直管3固定在动力箱2的底部，喇叭管36与直管3的外表面滑动连接，喇叭管36的前后两侧上开有用于内六角扳手6移动的移动槽，直管3内固定有第一接近开关14和位于第一接近开关14下方的卡环15，第一接近开关14位于直管3的顶部，第一接近开关14用于控制机械臂1和第二电机33的开关，第一接近开关14外包覆有第四弹簧32，第四弹簧32的长度大于第一接近开关14的长度，通过第四弹簧32能对第一接近开关14起保护作用，并且还能在直管3与套筒之间起缓冲作用，延长了第一接近开关14的使用寿命；喇叭管36上周向等距设有三个第二接近开关16，第二接近开关16用于控制机械臂1的开关。

机械臂1上固定有收纳盒17(如附图5所示)，收纳盒17包括盒体18、第一电机19和盒盖，盒体18内还设有套筒锁死机构和压紧杆锁死机构，第一电机19固定在盒体18内，第一电机19的输出轴上设置有驱动齿轮，盒盖滑动连接在盒体18的顶部，盒盖上设有与驱动齿轮相啮合的齿条21，通过收纳盒17便于临时储存拆卸下来的定位筒和压紧杆，增强了维修工作的连续性，缩短了维修的时间。套筒锁死机构包括两个滑块22和两个导向柱23，两个滑块22相对而立，两个滑块22均滑动连接在盒体18底部，两个导向柱23分别位于两个滑块22上，两个导向柱23之间连接有第二弹簧24。压紧杆锁死机构包括固定在盒体18上的几字型的固定支架25，固定支架25内相对设立有两个卷簧26。

本实施例中，通过操作机械臂1，使得喇叭管36与套筒的外表面相接触，从而逐渐将套筒引导至定位筒内，当套筒进入定位筒内后，操作机械臂1纵向移动并使得套筒逐渐伸入直管3中，此时移动槽靠近两个螺钉，并通过转动机械臂1而使移动槽与两个螺钉位于同一平面，从而实现定位筒对螺钉的定位。当套筒与第一接近开关14之间的间距达到预设值而触发第一接近开关14，此时机械臂1停止移动而第二电机33启动，并且套筒的顶部卡入卡环15中以及内六角扳手6与螺钉相配合，由于第一接近开关14外包覆有第四弹簧32，第四弹簧32能有效的缓解套筒和直管3之间的冲击力，保护了第一接近开关14，延长了第一接近开关14的使用寿命；

第二电机33启动后开始反向转动，并通过传动齿轮34和转动齿轮35带动第一传动轴4转动，第一传动轴4通过伸缩节29带动内六角扳手6向上移动和旋转，从而通过内六角扳手6将螺钉旋出；在螺钉旋出时开启机械臂1，此时机械臂1移动并通过卡环15将套筒一并带走，然后关闭第二电机33并开启第一电机19，第一电机19开启后开始正向转动，此时通过驱动齿轮和齿条21将收纳盒17打开，再移动机械臂1使得直管3中的套筒位于导向柱23的正上方，此时启动第二电机33，第二电机33启动后其输出轴开始正向转动，直管3将套筒套装在两个导向柱23上，而第二弹簧24处于压缩状态，当螺钉与滑块22接触后，能通过螺钉对定位筒的反作用力将套筒从卡环15中卸下，当套筒卸下后关闭第二电机33并使机械臂1退出收纳盒17，此时内六角扳手6与螺钉分离、两个导向柱23在第二弹簧24的弹力作用下将套筒固定，然后第一电机19开始反向转动从而将收纳盒17关闭；此套筒锁死机构结构简单、操作便捷，降低了生产成本，提高了工作效率。

在拆卸压紧杆时，首先移动机械臂1使喇叭管36上的第二接近开关16靠近压紧杆所在平面，当第二接近开关16到达预定高度后触发第二接近开关16，机械臂1停止纵向移动，此时操作机械臂1横向移动并靠近压紧杆，通过导向支架31的V型开口便于夹持器9对压紧杆进行定位，当压紧杆通过开口进入夹持器9内后，此时压紧杆的顶部位于压紧杆托起12之上，机械臂1停止横向移动并开始纵向移动，当压紧杆扳手10与压紧杆、螺母扳手11与螺母均相配合时，第一弹簧8处于压缩状态并且光电开关13被螺母触发，光电开关13被触发后使得机械臂1停止移动而第二电机33开启，第二电机33开始反向转动，此时第二传动轴5通过第一弹簧8带动压紧杆扳手10和螺母扳手11转动，从而将压紧杆和螺母拆卸下来。

最后移动机械臂1至收纳盒17处，通过第一电机19正向转动从而将收纳盒17打开，然后移动机械臂1将压紧杆***两个卷簧26之间，此时压紧杆***时带动卷簧26转动，当压紧杆上的螺母通过卷簧26后反向移动机械臂1，从而通过卷簧26复位后将螺母夹持住，并在机械臂1退出收纳盒17的过程中，压紧杆从夹持器9中被卸下并固定在了收纳盒17中，最后通过第一电机19反向转动将收纳盒17关闭，通过收纳盒17能对维修的物品进行暂存，从而提供了工作的连续性，缩短了工作的时间。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，包括机械臂，其特征在于：所述机械臂上设有动力箱和固定在动力箱底部的定位筒，所述动力箱内设有传动机构、第一传动轴和第二传动轴，所述传动机构用于带动第一传动轴和第二传动轴转动，所述第一传动轴上连接有伸缩机构，所述伸缩机构上连接有内六角扳手；所述第二传动轴上设有壳体和第一弹簧，所述壳体的底部设有开口，所述第一弹簧固定在第二传动轴上，所述第一弹簧内包覆有夹持器，所述夹持器的内部由上至下依次设有压紧杆扳手、压紧杆托起、螺母扳手和光电开关，所述压紧杆托起位于压紧杆扳手和螺母扳手之间，所述光电开关用于控制机械臂和传动机构的开关，所述夹持器的一侧设有开口；所述定位筒包括直管和喇叭管，所述直管固定在动力箱底部，所述直管内设有第一接近开关和位于第一接近开关下方的卡环，所述第一接近开关用于控制机械臂和传动机构的开关，所述喇叭管滑动连接在直管上，所述喇叭管上开有用于内六角扳手移动的移动槽，所述喇叭管上周向等距设有第二接近开关，所述第二接近开关用于控制机械臂的开关。

2.根据权利要求1所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述机械臂上还设有收纳盒，所述收纳盒包括盒体、第一电机和盒盖，所述盒体内还设有套筒锁死机构和压紧杆锁死机构，所述套筒锁死机构用于固定套筒，所述压紧杆锁死机构用于固定压紧杆，所述第一电机固定在盒体内，所述第一电机的输出轴上设置有驱动齿轮，所述盒盖滑动连接在盒体的顶部，所述盒盖上设有与驱动齿轮相啮合的齿条。

3.根据权利要求2所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述套筒锁死机构包括两个滑块和两个导向柱，两个所述滑块均滑动连接在盒体底部，两个所述导向柱分别位于两个滑块上，两个所述导向柱之间连接有第二弹簧。

4.根据权利要求2所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述压紧杆锁死机构包括固定在盒体上的几字型的固定支架，所述固定支架内相对设立有两个卷簧。

5.根据权利要求1所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述伸缩机构包括外壳和螺纹杆，所述外壳固定在动力箱上，所述外壳与螺纹杆螺纹连接，所述螺纹杆与第一传动轴之间连接有伸缩节，所述伸缩节上连接有第三弹簧，所述第三弹簧将内六角扳手包覆在其内。

6.根据权利要求1所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述夹持器上包覆有导向支架，所述导向支架固定在动力箱底部，所述导向支架的一侧设有V型的开口。

7.根据权利要求1所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述第一接近开关外包覆有第四弹簧，所述第四弹簧的长度大于第一接近开关的长度。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种卫星太阳翼的压紧杆维修装置，其特征在于：所述传动机构包括第二电机和固定在第二电机输出轴上的传动齿轮，所述第一传动轴和第二传动轴上均固定有与传动齿轮相啮合的转动齿轮。