一種多維構架式衛(wèi)星天線展開機構重力平衡機械臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星天線展開機構地面測試失重模擬裝置，具體地說是一種多維構架式衛(wèi)星天線展開機構重力平衡機械臂。
【背景技術】
[0002]為了保證衛(wèi)星天線在軌可靠展開，衛(wèi)星發(fā)射前必須在地面對其天線展開機構進行測試，這就要求在地面模擬天線展開機構在太空中的失重狀態(tài)。目前國內對多維構架式天線展開機構的研究處于數(shù)學模型仿真和三維分析階段，沒有滿足在地面模擬其失重狀態(tài)的裝置，迫切需要與多維構架式天線展開機構對應的重力平衡機構，滿足對展開機構實時的重力平衡并不引入附加力矩，進而提供失重環(huán)境進行地面展開測試。針對這一現(xiàn)狀，研發(fā)一種多維構架式衛(wèi)星天線展開機構重力平衡機械臂，對天線展開機構的地面測試和保證其在軌可靠展開具有重要意義。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種多維構架式衛(wèi)星天線展開機構重力平衡機械臂。該重力平衡機械臂能夠在地面對多維構架式天線展開機構在展開和指向測試過程中進行實時重力平衡。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明包括展開驅動電機、安裝座、天線展開跟隨臂、指向跟隨組件、吊點三維調節(jié)裝置、恒力調節(jié)裝置、天線吊掛工裝、X軸吊掛工裝及展開臂吊掛工裝，其中展開驅動電機安裝在所述安裝座上，輸出端通過所述天線展開跟隨臂連接有指向跟隨組件；所述天線吊掛工裝及X軸吊掛工裝分別通過鋼絲繩與各自的恒力調節(jié)裝置連接，各所述恒力調節(jié)裝置分別與安裝在所述指向跟隨組件上的虎克鉸相連，所述展開臂吊掛工裝通過鋼絲繩與安裝在所述天線展開跟隨臂上的虎克鉸相連；
[0006]所述指向跟隨組件包括X軸安裝座、X軸轉座、Y軸轉座、X軸驅動電機及Y軸驅動電機，該X軸安裝座安裝在所述天線展開跟隨臂上，所述X軸轉座轉動安裝在該X軸安裝座上，并由安裝在所述X軸安裝座上的X軸驅動電機驅動轉動，所述Y軸驅動電機安裝在X軸轉座上，輸出端連接有由其驅動轉動的所述Y軸轉座，該Y軸轉座通過Y軸跟隨臂與所述吊點三維調節(jié)裝置相連接；
[0007]所述吊點三維調節(jié)裝置包括Z軸調整楔塊、Z軸螺桿、Z軸調整座、Y軸調整楔塊、Y軸螺桿、Y軸調整座、X軸調整楔塊、X軸螺桿及X軸調整座，該Z軸螺桿、Y軸螺桿及X軸螺桿分別轉動安裝在Z軸調整楔塊、Y軸調整楔塊及X軸調整楔塊上，所述Z軸調整座、Y軸調整座及X軸調整座內均設有與各自螺桿螺紋連接的調整螺母，并通過擰緊各自螺桿實現(xiàn)與Z軸調整楔塊、Y軸調整楔塊及X軸調整楔塊相對移動；所述Z軸調整楔塊安裝在所述Y軸跟隨臂上，所述Y軸調整座通過垂向安裝座安裝在Z軸調整座上，所述X軸調整楔塊安裝在Y軸調整楔塊上，連接所述X軸吊掛工裝的虎克鉸安裝在所述X軸調整座上。
[0008]其中:所述虎克鉸的鉸鏈處安裝有檢測鋼絲繩在拉力作用下與鉛垂線之間形成傾角的編碼器；所述Z軸調整座與Z軸調整楔塊之間、Y軸調整座與Y軸調整楔塊之間以及X軸調整座與X軸調整楔塊之間均留有楔形槽，各所述楔形槽內均容置有擠緊楔塊，每個所述擠緊楔塊均通過安裝在各調整座上的擰緊螺母擠緊；所述Z軸調整楔塊、Y軸調整楔塊及X軸調整楔塊的兩端均安裝有端板，所述Z軸螺桿、Y軸螺桿及X軸螺桿分別通過軸承轉動安裝在各自調整楔塊兩端的端板上；
[0009]所述恒力調節(jié)裝置包括伺服電動缸及力傳感器，該力傳感器的上端通過吊軸與所述虎克鉸連接，下端與所述伺服電動缸相連，該伺服電動缸的推桿通過吊掛接頭與所述鋼絲繩連接，該鋼絲繩通過所述伺服電動缸的推桿運動調節(jié)張緊或放松，進而實現(xiàn)對吊掛力的大小調節(jié)；
[0010]所述天線吊掛工裝包括碳纖維吊桿、碳纖維桿、天線連接腿及吊掛轉接架，該碳纖維桿的兩端分別通過關節(jié)球鉸耳環(huán)軸承連接有碳纖維吊桿，兩端的所述碳纖維吊桿的另一端通過關節(jié)球鉸耳環(huán)軸承與所述吊掛轉接架的兩側相連，所述碳纖維桿上安裝有與所述鋼絲繩連接的吊點球鉸耳環(huán)軸承，所述吊掛轉接架兩側的上、下兩端均安裝有所述天線連接腿；
[0011]所述X軸吊掛工裝包括球鉸耳環(huán)軸承、軸承座、X軸吊掛吊桿、X軸吊掛轉軸及X軸吊掛連接板，該X軸吊掛吊桿呈“L”形，一端通過軸承座轉動安裝有與所述鋼絲繩連接的球鉸耳環(huán)軸承，另一端設有所述X軸吊掛轉軸，所述X軸吊掛連接板轉動安裝在該X軸吊掛轉軸上；
[0012]所述鋼絲繩上安裝有調整鋼絲繩拉力大小的吊掛調整套，該吊掛調整套包括吊掛接頭、吊掛調整桿及調整套，所述調整套的兩端分別螺紋連接有吊掛調整桿，并通過吊掛調整桿連接有吊掛接頭，所述吊掛接頭包括接塊A及接塊B，該接塊B與所述吊掛調整桿相連，所述接塊A安裝在接塊B上，所述鋼絲繩夾在接塊A與接塊B之間，并由所述接塊A穿出；
[0013]所述安裝座與X軸轉座之間連接有拉桿，該拉桿的兩端分別與安裝座及X軸轉座相鉸接；所述天線展開跟隨臂、Y軸跟隨臂及X軸轉座的材料均為碳纖維。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為:
[0015]本發(fā)明的重量力平衡機械臂具有自由度多、結構可靠、位姿跟隨精確、力控制精確、操作安全等特點，可在地面對多維構架式天線展開機構進行隨動重力平衡，解決了多維構架式天線展開機構在地面進行展開測試時難以實時高精度重力平衡的技術難題。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的立體結構示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的整體結構主視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的整體結構左視圖；
[0019]圖4A為本發(fā)明連接天線吊掛工裝的立體結構示意圖；
[0020]圖4B為圖4A中吊掛調整套的結構示意圖；
[0021]圖5A為本發(fā)明天線吊掛工裝的結構主視圖；
[0022]圖5B為圖5A的右視圖；
[0023]圖6為本發(fā)明吊點三維調節(jié)裝置的結構示意圖；
[0024]圖7A為圖4A中X軸吊掛工裝的結構主視圖；
[0025]圖7B為圖7A的左視圖；
[0026]圖8A為本發(fā)明指向跟隨組件的立體結構示意圖；
[0027]圖SB為本發(fā)明指向跟隨組件的結構主視圖；
[0028]圖8C為圖8B的左視圖；
[0029]其中:I為伺服電動缸，2為力傳感器，3為虎克鉸，4為編碼器，5為X軸調整楔塊，6為Y軸調整座，7為Y軸調整楔塊，8為Z軸調整楔塊，9為減速器，10為Y軸驅動電機，11為X軸驅動電機，12為指向跟隨組件，13為拉桿，14為安裝座，15為展開驅動電機，16為天線展開跟隨臂，17為鋼絲繩，18為Y軸跟隨臂，19為吊點三維調節(jié)裝置，20為恒力調節(jié)裝置，21為天線吊掛工裝，22為吊掛調整套，23為X軸吊掛工裝，24為展開臂吊掛工裝，25為關節(jié)球鉸耳環(huán)軸承，26為碳纖維吊桿，27為碳纖維桿，28為吊點球鉸耳環(huán)軸承，29為天線連接腿，30為吊掛轉接架，31為Z軸螺桿，32為垂向安裝座，33為擠緊楔塊，34為調整螺母，35為球鉸耳環(huán)軸承，36為軸承座，37為X軸吊掛吊桿，38為深溝球軸承，39為X軸吊掛轉軸，40為X軸吊掛連接板，41為Y軸轉座，42為X軸轉座，43為X軸安裝座，44為Z軸調整座，45為端板，46為Y軸螺桿，47為X軸調整楔塊，48為X軸螺桿，49為X軸調整座，50為擰緊螺母，51為調整套，52為吊掛調整桿，53為吊掛接頭，54為接塊A，55為接塊B。
【具體實施方式】
[0030]下面結