CN114273887B - 一种航天器六自由度低应力装配方法 - Google Patents
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Abstract
一种航天器六自由度低应力装配方法,解决了如何采用低应力装配方法来提高航天器的地面装配性能的问题,属于航天器装配技术领域。本发明包括:S1、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构上,利用高度调节机构中的力传感器测量各支撑点的支持力ξ;S2、测量零部件与被安装部件的装配接口的位置误差,利用平面三自由度调节机构和四个高度调节机构调整零部件位置及姿态,使零部件与装配接口轴线重合;S3、零部件与装配接口相互接触后,获取此时力传感器测量的支持力δ,根据δ的变化,通过平面三自由度调节机构和四个高度调节机构对所述零部件的位置及姿态进行调整,直至δ与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种航天器六自由度低应力装配方法,属于机械工程领域。
背景技术
航天器长期运行在微重力、高温差、强辐射的太空环境中,若想保证在轨工作可靠性高,寿命长,必须经过地面精密装调。在地面装配时,重力环境引起航天器的弱刚度构件结构变形,产生附加应力;在太空服役时,失重环境引起附加应力的释放,结构变形的恢复改变装配面接触状态,引起航天器性能的变化。因此,航天器在地面的装配精度和试验性能并不能完全反映在太空的状态。因此,需要采用低应力装配方法来提高航天器的地面装配性能。
发明内容
针对如何采用低应力装配方法来提高航天器的地面装配性能的问题,本发明提供一种航天器六自由度低应力装配方法。
本发明的一种航天器六自由度低应力装配方法,所述方法基于航天器六自由度低应力装配装置实现,所述航天器六自由度低应力装配装置包括气浮支撑架车机构1、平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3;
平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3均设置在气浮支撑架车机构1上,所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上;
气浮支撑架车机构1用于为平面三自由度调节机构2、高度调节机构3和所需要装配的零部件提供支撑;
四个高度调节机构3分布在平面三自由度调节机构2的底部,每个高度调节机构3的安装位置作为一个支撑点,每个高度调节机构3中设置有一个力传感器,用于采集对应支撑点处的支持力;每个高度调节机构3可上升或下降;
所述装配方法包括:
S1、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上,并固定,利用高度调节机构3中的力传感器18测量并记录各支撑点的支持力ξ;
S2、测量所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口的位置误差,以被安装部件的安装接口的轴线为基准,利用平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3调整所需要装配的零部件的位置及姿态,使所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口轴线重合;
其中通过四个高度调节机构3同时上升或下降实现对所需要装配的零部件在高度Z轴方向上的调整;通过每两个高度调节机构3上升和下降的差动实现对所需要装配的零部件在绕Y轴和绕X轴方向上的调整;通过平面三自由度调节机构2实现所需要装配的零部件在X轴方向、Y轴方向及绕Z轴的调整;
S3、所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口相互接触后,获取此时力传感器18测量的支持力δ,根据力传感器18测量的支持力的变化,判断装配接口之间的相互作用力,通过平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3对所需要装配的零部件的位置及姿态进行自由度方向的调整,直至力传感器18测量的支持力与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求。
本发明的有益效果:本发明的方法通过力传感器对装配过程中因为形变导致的应力进行可视化监测,对零部件的重力进行补偿,从而实现低应力装配。
附图说明
图1是本发明低应力装配装置的结构示意图;
图2是气浮支撑架车机构的示意图;
图3是平面三自由度调节机构的示意图;
图4是高度调节机构的示意图;
图5是气浮支撑架车机构中的辊环、辊轮、轴承座、双向螺栓和辊轮座的结构示意图;
图6是本发明实施例的示意图;
图7是平面三自由度调节机构的俯视图;
图8是平面三自由度调节机构和高度调节机构的斜视图;
图9和图10为本发明航天器六自由度低应力装配方法六自由度调整的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
本实施方式的一种航天器六自由度低应力装配方法,是基于航天器六自由度低应力装配装置实现的,航天器六自由度低应力装配装置包括气浮支撑架车机构1、平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3;
平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3均设置在气浮支撑架车机构1上,所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上;
气浮支撑架车机构1用于为平面三自由度调节机构2、高度调节机构3和所需要装配的零部件提供支撑;
四个高度调节机构3分布在平面三自由度调节机构2的底部,每个高度调节机构3的安装位置做为一个支撑点,每个高度调节机构3中设置有一个力传感器,用于采集对应支撑点处的支持力;每个高度调节机构3可上升或下降;
所述装配方法包括:
步骤一、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上,并固定,利用高度调节机构3中的力传感器18测量并记录各支撑点的支持力ξ;
步骤二、测量所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口的位置误差,以被安装部件的安装接口的轴线为基准,利用平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3调整所需要装配的零部件的位置及姿态,使所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口轴线重合;
其中通过四个高度调节机构3同时上升或下降实现对所需要装配的零部件在高度Z轴方向上的调整;通过每两个高度调节机构3上升和下降的差动实现对所需要装配的零部件在绕Y轴和绕X轴方向上的调整;通过平面三自由度调节机构2实现所需要装配的零部件在X轴方向、Y轴方向及绕Z轴的调整;
步骤三、所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口相互接触后,获取此时力传感器18测量的支持力δ,根据力传感器18测量的支持力的变化,判断装配接口之间的相互作用力,通过平面三自由度调节机构2或四个高度调节机构3对所需要装配的零部件的位置及姿态进行自由度方向的调整,直至力传感器18测量的支持力与在步骤一测量的支持力的差达到误差许可要求。
本实施方式的装置能够实现所需要装配的零部件六个自由度方向的调节,通过采集力传感器18数据,根据数据的变化进行相应自由度的调整,通过力传感器对装配过程中因为形变导致的应力进行可视化监测,对零部件的重力进行补偿,从而实现低应力装配。
本实施方式的4个力传感器所测的实时数据通过串口通信采集并整合显示在显示屏,方便后期装配过程中实时监测。
优选实施例中,气浮支撑架车机构1包括平面气足5、架车6、船板4、轴承26、辊环19、辊轮20、轴承座21、1号双向螺栓25和辊轮座22;
平面气足5通过连接螺杆27连接在架车6的底部,用于为架车6提供气浮力;架车6的两侧各设置有一个支撑架,一个支撑架的顶端固定有轴承26,另一个支撑架的顶端固定有辊轮座22,两个轴承座21设置在辊轮座22上,每个轴承座21配置一个1号双向螺栓25,两个1号双向螺栓25位于辊轮座22的两端,通过1号双向螺栓25的拧进或拧出带动相连接的轴承座21在辊轮座22上移动;
两个辊轮座22上分别安装有辊轮20,辊环19位于辊轮20的上方,辊轮20与两个辊环19相切;
船板4的位于架车6的上方,船板4的一侧通过俯仰轴与轴承26转动连接,船板4的另一侧与辊环19固定连接;
平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3设置在船板4上;
所述辊轮20内用于放置所需要装配的零部件的装配接口;
气浮支撑架车机构1为装配提供基础的操作平台,支撑着平面三自由度调节机构2和高度调节机构3。其底面安装有4个平面气足5,在装配之前需要对整个气浮支撑机构进行调平,并利用型材支架支撑固定于水平态保证力传感器18的可以真实的反映零部件的重力。
本实施方式的步骤一中,在将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上之前,还包括对气浮支撑架车机构1进行调平,方法包括:
通过调节连接螺杆27对架车6进行调平,再通过1号双向螺栓25调整两个轴承座21在辊轮座22的间距,通过1号双向螺栓25提高调节量的精度,微调辊环19在Z轴方向上的位置,对船板4进行调平,调平结束通过型材支架将船板4锁紧在架车6上,整个装配过程中二者无相对运动。
步骤二中,对平面气足5进行充气,将含有安装部件的气浮支撑架车机构1移动到被安装部件的附近,之后关闭充气阀,固定气浮支撑架车机构1。
优选实施例中,高度调节机构3包括过渡块14、2号双向螺栓15、高度调节块16和支撑底座17;
支撑底座17安装在气浮支撑架车机构1上,高度调节块16通过2号双向螺栓15连接在支撑底座17上,支撑底座17的螺纹为正向螺纹,高度调节块16的螺纹为反向螺纹,调节2号双向螺栓15实现了高度Z方向上的调整;
过渡块14位于高度调节块16上方,力传感器18位于过渡块14和高度调节块16之间,且力传感器18连接着高度调节块16和过渡块14;
4个高度调节机构3分别为1号高度调节机构3-A、2号高度调节机构3-B、3号高度调节机构3-C、4号高度调节机构3-D,分布在平面三自由度调节机构2的四个角,从3号高度调节机构3-C到1号高度调节机构3-A的方向及从4号高度调节机构3-D到2号高度调节机构3-B的方向均为Y轴正向,从3号高度调节机构3-C到4号高度调节机构3-D及1号高度调节机构3-A到2号高度调节机构3-B均为X轴正向;
步骤二及步骤三中,调整四个高度调节机构3可实现所需要装配的零部件在高度Z方向、绕Y轴和绕X轴方向上的调整;
实现所需要装配的零部件在高度Z方向的调整方法包括:同方向调节四个高度调节机构3的2号双向螺栓15,使四个高度调节机构3同时升高和降低到相同的高度;
实现所需要装配的零部件在绕Y轴方向上的调整方法包括:调节1号高度调节机构3-A和3号高度调节机构3-C的2号双向螺栓15,使1号高度调节机构3-A和3号高度调节机构3-C同时上升,同时,调节2号高度调节机构3-B和4号高度调节机构3-D的2号双向螺栓15,使2号高度调节机构3-B和4号高度调节机构3-D同时下降,反之可实现反向调整;
实现所需要装配的零部件在绕X轴方向上的调整方法包括:调节1号高度调节机构3-A和2号高度调节机构3-B的2号双向螺栓15,使1号高度调节机构3-A和2号高度调节机构3-B同时上升,同时,调节3号高度调节机构3-C和4号高度调节机构3-D的2号双向螺栓15,使3号高度调节机构3-C和4号高度调节机构3-D同时下降,反之可实现反向调整。
2号双向螺栓15的螺距为1mm,2号双向螺栓15每旋转60度高度Z方向变化0.17mm。
优选实施例中,平面三自由度调节机构2包括零部件连接件7、零部件座板8、滚珠9、滚珠保持架10、限位支架11、调节螺栓12;
零部件连接件7设置在零部件座板8上,所需要装配的零部件放置在零部件座板8上,且与零部件连接件7固定连接;零部件连接件7安装在零部件座板8上,零部件连接件7的结构形式和接口尺寸可根据不同的装配零部件定制;
四个限位支架11分布在零部件座板8的两侧,每个限位支架11的底部固定在船板4上,每个限位支架11配置一个调节螺栓12,调节螺栓12穿过限位支架11顶靠零部件座板8;
4个调节螺栓12分别为1号调节螺栓12-A、2号调节螺栓12-B、3号调节螺栓12-C、4号调节螺栓12-D;
从2号调节螺栓12-B到1号调节螺栓12-A的方向及从4号调节螺栓12-D到3号调节螺栓12-C的方向均为Y轴正向;从1号调节螺栓12-A到3号调节螺栓12-C的方向及从2号调节螺栓12-B到4号调节螺栓12-D的方向均为X轴正向;
零部件座板8与每个高度调节机构3之间的接触面上布置有滚珠9,且滚珠9通过滚珠保持架10进行约束;
步骤二及步骤三中,调整平面三自由度调节机构2和实现所需要装配的零部件在X、Y方向及绕Z方向上的调整;
实现所需要装配的零部件在X方向的调整方法,包括:
调节1号调节螺栓12-A、2号调节螺栓12-B同时拧进,使零部件座板8及所需要装配的零部件沿X轴正方向调节,同理,调节3号调节螺栓12-C、4号调节螺栓12-D同时拧进,使零部件座板8及所需要装配的零部件沿X轴的负方向调节;
实现所需要装配的零部件在Y方向的调整方法,包括:
推动零部件座板8及所需要装配的零部件在滚珠9上滑动进行调节;
实现所需要装配的零部件在绕Z方向的调整方法,包括
调节1号调节螺栓12-A、4号调节螺栓12-D的差动实现零部件座板8及所需要装配的零部件绕Z轴顺时针调节;
调节2号调节螺栓12-B、3号调节螺栓12-C的差动实现零部件座板8及所需要装配的零部件绕Z轴逆时针调节。
平面三自由度调节机构2还包括限位块13;
限位支架11与零部件座板8之间设置有限位块13,除了具有一定的限位作用,还包括锁紧作用,当零部件姿态位置调整完毕后,利用穿过限位支架11的调节螺栓12顶靠限位块13,压紧锁死。
执行完步骤二后,由于测量装置和机械方面的加工误差,两轴线仍存在误差。
由于在步骤二完成后存在调整误差,在两部件对接装配的过程中,仍会有附加应力的产生,通过力传感器18的可视化手段,判断需要调整的自由度,结合步骤二中所叙述的各个自由度的调节方式,将力传感器18的示数控制在±5%的误差内,直到对接装配结束,即:步骤三中,力传感器18测量的支持力与在步骤一测量的支持力的差达到误差许可要求为:
实施例:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式,但本发明的保护范围不限于下述实施例。
图6中,被安装部件为关节23,所需要装配的零部件为关节24,关节24的总重量为80kg,装配完成后组装件的总质量为155kg,根据单个平面气足承载200kg,设计架车6底面安装4个平面气足5,布局在1040×650范围的矩形角点处,尽可能的增加跨度,提高架车6在装配过程中防倾覆能力。
步骤一、在使用之前需为气足供气,气压为0.5Mpa,将关节24移动到关节23附近,整个过程中利用气膜减小移动的摩擦力,相比于传统的吊车转移的方法操作更加简单,转运过程更加安全,转移完成后停止供气,气浮支撑架车机构1变成一个固定支座,为后续的六自由度调节提供操作平台。架车6在高度调节机构3的下方设计成中空,增大操作空间。通过平面气足连接螺杆27、辊环19和辊轮20将架车和船板进行调平,调平之后通过型材支架保持架车和船板之间在装配过程中无相对运动。
参见图7,平面三自由度调节机构2中的零部件座板8设计为方箱体,该结构件可根据装配件的外形进行设计改变,避免干涉。零部件座板8两侧布有四组限位支架11和调节螺栓12,限位支架11固定在船板4上,调节螺栓12采用M8×1mm的螺栓;参见图4和图8,高度调节机构3是通过双向螺栓15进行调节,支撑底座17的螺纹为正向螺纹M6×1mm,高度调节块16的螺纹为反向螺纹M8×1mm。力传感器18连接着高度调节块16和过渡块,作为装配过程中的应力可视化手段。
准备装配之前,将关节24安装在航天器六自由度低应力装配装置上,通过零部件连接件7固定,利用力传感器18测量并记录每一组支撑点的支持力ξ;
步骤二、测量关节24与关节23的装配接口的位置误差,以被安装部件的安装接口的轴线为基准,利用平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3调整所需要装配的零部件的位置及姿态,使所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口轴线重合;
平面三自由度调节机构2通过周围的四组调节螺栓12配合来实现关节24的X方向及偏航(绕Z轴)自由度的调节功能。图7中调节螺栓12-A、12-B同时拧进,可使零部件座板8带动这关节24沿X正方向调节,同理,调节螺栓12-C、12-D同时拧进,可使关节24沿X的负方向调节,调节螺栓每拧一圈,零部件座板8沿X方向的调整量为1mm。滚珠9降低人工调节阻力。调节螺栓12-A、12-D的差动配合可实现关节24绕Z轴顺时针调节,调节螺栓12-B、12-C的差动配合可实现关节24绕Z轴逆时针调节,根据现在已经设计的尺寸,调节螺栓相距180mm,调节螺栓每拧1/12圈,偏航方向的角度调节量为1.6角分。为了保证滚珠9在调节的过程不发生脱落,设计了滚珠保持架10对其进行约束,但是不妨碍其工作。由于本实施例中关节23与关节24的轴线方向为Y方向,则该方向不需要精密调整。
高度调节机构3共有四组,分布在零部件座板8的四角,同时升降实现关节24在Z方向上的调节;高度调节机构3-A和高度调节机构3-B向上调节,同时高度调节机构3-C和高度调节机构3-D向下调节可实现滚转(绕X轴)自由度的调整,反之可实现反向调整;高度调节机构3-A和高度调节机构3-C向上调节,同时高度调节机构3-B和高度调节机构3-D向下调节可实现俯仰(绕Y轴)自由度的调整,反之可实现反向调整。调节螺栓每拧1/12圈,滚转方向和俯仰方向的角度调节精度为1.7角分。
步骤三、关节24与关节23的装配接口相互接触后,获取此时力传感器18测量的支持力δ,根据力传感器18测量的支持力的变化,判断装配接口之间的相互作用力,通过平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3对所需要装配的零部件的位置及姿态进行自由度方向的调整,直至力传感器18测量的支持力与在步骤一测量的支持力的差达到误差许可要求。
在步骤二中,利用平面三自由度调节机构2和高度调节机构3将安装部件的轴线和被安装部件的轴线调节到大致重合,减小两者间的装配误差。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (5)
1.一种航天器六自由度低应力装配方法,其特征在于,所述方法基于航天器六自由度低应力装配装置实现,所述航天器六自由度低应力装配装置包括气浮支撑架车机构(1)、平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3);
平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)均设置在气浮支撑架车机构(1)上,所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构(2)上;
气浮支撑架车机构(1)用于为平面三自由度调节机构(2)、高度调节机构(3)和所需要装配的零部件提供支撑;
四个高度调节机构(3)分布在平面三自由度调节机构(2)的底部,每个高度调节机构(3)的安装位置作为一个支撑点,每个高度调节机构(3)中设置有一个力传感器,用于采集对应支撑点处的支持力;每个高度调节机构(3)可上升或下降;
所述装配方法包括:
S1、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构(2)上,并固定,利用高度调节机构(3)中的力传感器(18)测量并记录各支撑点的支持力;
S2、测量所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口的位置误差,以被安装部件的安装接口的轴线为基准,利用平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)调整所需要装配的零部件的位置及姿态,使所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口轴线重合;
其中通过四个高度调节机构(3)同时上升或下降实现对所需要装配的零部件在高度Z轴方向上的调整;通过每两个高度调节机构(3)上升和下降的差动实现对所需要装配的零部件在绕Y轴和绕X轴方向上的调整;通过平面三自由度调节机构(2)实现所需要装配的零部件在X轴方向、Y轴方向及绕Z轴的调整;
S3、所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口相互接触后,获取此时力传感器(18)测量的支持力,根据力传感器(18)测量的支持力的变化,判断装配接口之间的相互作用力,通过平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)对所需要装配的零部件的位置及姿态进行自由度方向的调整,直至力传感器(18)测量的支持力与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求;
所述高度调节机构(3)包括过渡块(14)、2号双向螺栓(15)、高度调节块(16)和支撑底座(17);
支撑底座(17)安装在气浮支撑架车机构(1)上,高度调节块(16)通过2号双向螺栓(15)连接在支撑底座(17)上,支撑底座(17)的螺纹为正向螺纹,高度调节块(16)的螺纹为反向螺纹,调节2号双向螺栓(15)实现了高度Z方向上的调整;
过渡块(14)位于高度调节块(16)上方,力传感器(18)位于过渡块(14)和高度调节块(16)之间,且力传感器(18)连接着高度调节块(16)和过渡块(14);
4个高度调节机构(3)分别为1号高度调节机构(3-A)、2号高度调节机构(3-B)、3号高度调节机构(3-C)、4号高度调节机构(3-D),分布在平面三自由度调节机构(2)的四个角,从3号高度调节机构(3-C)到1号高度调节机构(3-A)的方向及从4号高度调节机构(3-D)到2号高度调节机构(3-B)的方向均为Y轴正向,从3号高度调节机构(3-C)到4号高度调节机构(3-D)及1号高度调节机构(3-A)到2号高度调节机构(3-B)均为X轴正向;
S2及S3中,调整四个高度调节机构(3)可实现所需要装配的零部件在高度Z方向、绕Y轴和绕X轴方向上的调整;
实现所需要装配的零部件在高度Z方向的调整方法包括:同方向调节四个高度调节机构(3)的2号双向螺栓(15),使四个高度调节机构(3)同时升高和降低到相同的高度;
实现所需要装配的零部件在绕Y轴方向上的调整方法包括:调节1号高度调节机构(3-A)和3号高度调节机构(3-C)的2号双向螺栓(15),使1号高度调节机构(3-A)和3号高度调节机构(3-C)同时上升,同时,调节2号高度调节机构(3-B)和4号高度调节机构(3-D)的2号双向螺栓(15),使2号高度调节机构(3-B)和4号高度调节机构(3-D)同时下降,反之可实现反向调整;
实现所需要装配的零部件在绕X轴方向上的调整方法包括:调节1号高度调节机构(3-A)和2号高度调节机构(3-B)的2号双向螺栓(15),使1号高度调节机构(3-A)和2号高度调节机构(3-B)同时上升,同时,调节3号高度调节机构(3-C)和4号高度调节机构(3-D)的2号双向螺栓(15),使3号高度调节机构(3-C)和4号高度调节机构(3-D)同时下降,反之可实现反向调整;
气浮支撑架车机构(1)包括平面气足(5)、架车(6)、船板(4)、轴承(26)、辊环(19)、辊轮(20)、轴承座(21)、1号双向螺栓(25)和辊轮座(22);
平面气足(5)通过连接螺杆(27)连接在架车(6)的底部,用于为架车(6)提供气浮力;架车(6)的两侧各设置有一个支撑架,一个支撑架的顶端固定有轴承(26),另一个支撑架的顶端固定有辊轮座(22),两个轴承座(21)设置在辊轮座(22)上,每个轴承座(21)配置一个1号双向螺栓(25),两个1号双向螺栓(25)位于辊轮座(22)的两端,通过1号双向螺栓(25)的拧进或拧出带动相连接的轴承座(21)在辊轮座(22)上移动;
两个轴承座(21)上分别安装有辊轮(20),辊环(19)位于辊轮(20)的上方,两个辊轮(20)与辊环(19)相切;
船板(4)的位于架车(6)的上方,船板(4)的一侧通过俯仰轴与轴承(26)转动连接,船板(4)的另一侧与辊环(19)固定连接;
平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)设置在船板(4)上;
所述辊轮(20)内用于放置所需要装配的零部件的装配接口;
所述S1中,在将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构(2)上之前,还包括对气浮支撑架车机构(1)进行调平,方法包括:
通过调节连接螺杆(27)对架车(6)进行调平,再通过1号双向螺栓(25)调整两个轴承座(21)在辊轮座(22)的间距,微调辊环(19)在Z轴方向上的位置,对船板(4)进行调平,调平结束通过型材支架将船板(4)锁紧在架车(6)上,整个装配过程中二者无相对运动。
2.根据权利要求1所述的航天器六自由度低应力装配方法,其特征在于,所述2号双向螺栓(15)的螺距为1mm,2号双向螺栓(15)每旋转60度高度Z方向变化0.17mm。
3.根据权利要求1所述的航天器六自由度低应力装配方法,其特征在于,平面三自由度调节机构(2)包括零部件连接件(7)、零部件座板(8)、滚珠(9)、滚珠保持架(10)、限位支架(11)、调节螺栓(12);
零部件连接件(7)设置在零部件座板(8)上,所需要装配的零部件放置在零部件座板(8)上,且与零部件连接件(7)固定连接;
四个限位支架(11)分布在零部件座板(8)的两侧,每个限位支架(11)的底部固定在船板(4)上,每个限位支架(11)配置一个调节螺栓(12),调节螺栓(12)穿过限位支架(11)顶靠零部件座板(8);
4个调节螺栓(12)分别为1号调节螺栓(12-A)、2号调节螺栓(12-B)、3号调节螺栓(12-C)、4号调节螺栓(12-D);
从2号调节螺栓(12-B)到1号调节螺栓(12-A)的方向及从4号调节螺栓(12-D)到3号调节螺栓(12-C)的方向均为Y轴正向;从1号调节螺栓(12-A)到3号调节螺栓(12-C)的方向及从2号调节螺栓(12-B)到4号调节螺栓(12-D)的方向均为X轴正向;
零部件座板(8)与每个高度调节机构(3)之间的接触面上布置有滚珠(9),且滚珠(9)通过滚珠保持架(10)进行约束;
S2及S3中,调整平面三自由度调节机构(2)和实现所需要装配的零部件在X方向及绕Z方向上的调整;
实现所需要装配的零部件在X方向的调整方法,包括:
调节1号调节螺栓(12-A)、2号调节螺栓(12-B)同时拧进,使零部件座板(8)及所需要装配的零部件沿X轴正方向调节,同理,调节3号调节螺栓(12-C)、4号调节螺栓(12-D)同时拧进,使零部件座板(8)及所需要装配的零部件沿X轴的负方向调节;
实现所需要装配的零部件在Y方向的调整方法,包括:
推动零部件座板(8)及所需要装配的零部件在滚珠(9)上滑动进行调节;
实现所需要装配的零部件在绕Z方向的调整方法,包括
调节1号调节螺栓(12-A)、4号调节螺栓(12-D)的差动实现零部件座板(8)及所需要装配的零部件绕Z轴顺时针调节;
调节2号调节螺栓(12-B)、3号调节螺栓(12-C)的差动实现零部件座板(8)及所需要装配的零部件绕Z轴逆时针调节。
4.根据权利要求3所述的航天器六自由度低应力装配方法,其特征在于,平面三自由度调节机构(2)还包括限位块(13);
限位支架(11)与零部件座板(8)之间设置有限位块(13)。
5.根据权利要求1或3所述的航天器六自由度低应力装配方法,其特征在于,S3中,力传感器(18)测量的支持力与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求为:。
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