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剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):2311242閱讀:220來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一 種航天領(lǐng)域航天失重狀態(tài)下物體轉(zhuǎn)移工具,特別是一種剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)柔性抻展轉(zhuǎn)移物體。
背景技術(shù)
航天航空是人類(lèi)探索自然界的前沿工程,走向太空已成為科技強(qiáng)國(guó)必不可少的標(biāo)志,在航天系統(tǒng)工程中每個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要,如何在失重的環(huán)境下的安全可靠的轉(zhuǎn)移物體就是其中的一個(gè)課題,在失重環(huán)境下靠人作出動(dòng)作移動(dòng)物體是一件十分不容易的事情,一般都要通過(guò)機(jī)械手臂來(lái)完成,但這種機(jī)械手臂采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),動(dòng)作生硬,質(zhì)量大,占用航天器空間較大,空間和質(zhì)量對(duì)于一個(gè)航天器來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,也是嚴(yán)格控制的關(guān)鍵項(xiàng)目,一個(gè)部件減輕質(zhì)量或節(jié)省了空間,就意味著可以增加一部?jī)x器或多一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以上天,所以仍需對(duì)這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)械手臂進(jìn)行技術(shù)改造,使其體積重量更小,性能更好,適合于航天空間環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述機(jī)械手臂質(zhì)量大、體積大的不足,本發(fā)明提出一種用于航天上失重的情況下轉(zhuǎn)移物體的柔性對(duì)接轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu),在受到空間尺寸、質(zhì)量、空間環(huán)境限制的條件下,實(shí)現(xiàn)在太空中物體轉(zhuǎn)移。本發(fā)明采用的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),包括底座、伸縮單元、對(duì)接盤(pán)及動(dòng)力傳動(dòng)單元;其特征在于,伸縮單元設(shè)有一組以上的鏈條組,每一鏈條組設(shè)有兩根鏈條,分別是上鏈條和下鏈條,上鏈條和下鏈條的鏈板上設(shè)有單向卷曲限位裝置,上鏈條和下鏈條一端固定在對(duì)接盤(pán)上,另一端通過(guò)定位銷(xiāo)軸分別固定在上卷鏈筒和下卷鏈筒上,上鏈條和下鏈條伸展部分緊靠在一起,其余部分分別卷繞在對(duì)應(yīng)的上卷鏈筒和下卷鏈筒上,動(dòng)力傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)鏈條組同步伸展或收縮。所述鏈板為外鏈板或內(nèi)鏈板中的任何一種或兩種;所述單向卷曲限位裝置為限位角或限位凸起中的任何一種或兩種,限位角為鏈板一側(cè)延展出具有直邊的兩個(gè)角,上鏈條或下鏈條伸直時(shí),相鄰鏈板上的限位角的直邊靠在一起。動(dòng)力傳動(dòng)單元設(shè)有電機(jī),電機(jī)連接有驅(qū)動(dòng)錐齒輪,對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)錐齒輪設(shè)有與其嚙合的從動(dòng)錐齒輪,與從動(dòng)錐齒輪同軸設(shè)有同步齒輪一和給進(jìn)齒輪一,對(duì)應(yīng)同步齒輪一設(shè)有與其嚙合的同步齒輪二,與同步齒輪二同軸設(shè)有給進(jìn)齒輪二,給進(jìn)齒輪一、給進(jìn)齒輪二分別與鏈條組中上鏈條和下鏈條咬合,控制鏈條組的給進(jìn)和收縮。同步齒輪一與同步齒輪二的軸、上卷鏈筒、下卷鏈筒、電機(jī)通過(guò)支架固定在底座上。鏈條組數(shù)量大于一組,上鏈條對(duì)應(yīng)的上卷鏈筒同軸,在軸上設(shè)有卷簧;下鏈條對(duì)應(yīng)的下卷鏈筒同軸,在軸上設(shè)有卷簧。上卷鏈筒與下卷鏈筒間設(shè)有分鏈架。上卷鏈筒與下卷鏈筒的寬度與鏈條寬度相同。所述動(dòng)力傳動(dòng)單元設(shè)有停轉(zhuǎn)鎖止部件。
所述上鏈條和下鏈條背靠背式排列,上鏈條的兩側(cè)面和下鏈條的兩側(cè)面分別處于
同一平面。所述上鏈條和下鏈條并肩式排列,上鏈條與下鏈條側(cè)面相對(duì)。本發(fā)明一改傳統(tǒng)機(jī)械手臂的硬桿式結(jié)構(gòu),通過(guò)拉鏈鎖扣將四條可卷曲的卷簧片鎖止,形成鋼性工字型的伸縮臂,收縮時(shí)卷簧片經(jīng)拉鏈鎖扣解鎖纏繞到卷簧筒上,伸出時(shí)卷簧片經(jīng)拉鏈鎖扣鎖止形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的工字型手臂,實(shí)現(xiàn)柔性伸縮,質(zhì)量和體積有所縮減少,行程有所增加,構(gòu)思科學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定易于操作,適于在太空失重的環(huán)境下使用,為航天器減重增效作出技術(shù)貢獻(xiàn),具有較高實(shí)用性。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例一整體結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一動(dòng)力傳動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一伸縮單元結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中上鏈條和下鏈條結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二中上鏈條和下鏈條結(jié)構(gòu)示意 圖中標(biāo)示名稱(chēng)I底座;2對(duì)接盤(pán);3上鏈條;4下鏈條;5外鏈板;6內(nèi)鏈板;7限位角;8限位凸起;9定位銷(xiāo)軸;10上卷鏈筒;11下卷鏈筒;12電機(jī);13驅(qū)動(dòng)錐齒輪;14從動(dòng)錐齒輪;15同步齒輪一 ;16給進(jìn)齒輪一 ;17同步齒輪二 ;18給進(jìn)齒輪二 ;19卷簧;20分鏈架;21鎖合銷(xiāo)軸;22鎖扣槽。
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明實(shí)施例一如圖I至圖4所示,設(shè)有底座I、伸縮單元、對(duì)接盤(pán)2、動(dòng)力傳動(dòng)單元;伸縮單元設(shè)有兩鏈條組,每一鏈條組分別由上鏈條3和下鏈條4構(gòu)成,上鏈條3和下鏈條4的外鏈板5上設(shè)有單向卷曲限位角7,限位角7為外鏈板5 —側(cè)延展出具有直邊的兩個(gè)角,夕卜鏈板5另一側(cè)仍為兩個(gè)圓角,上鏈條3或下鏈條4伸直時(shí),相鄰?fù)怄湴?上限位角7的直邊靠在一起,使上鏈條3或下鏈條4動(dòng)作狀態(tài)只能處于伸直或向一側(cè)彎曲,向另一側(cè)則在限位角7的作用下具有剛性不能彎曲,上鏈條3的兩外鏈板5側(cè)面和下鏈條4的兩外鏈板5側(cè)面分別處于同一平面,背靠背式排列,上鏈條3和下鏈條4 一端固定在對(duì)接盤(pán)2上,另一端通過(guò)定位銷(xiāo)軸9分別固定在各自對(duì)應(yīng)的上卷鏈筒10和下卷鏈筒11上,兩條上鏈條3對(duì)應(yīng)的兩個(gè)上卷鏈筒10、兩條下鏈條4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)下卷鏈筒11分別同軸,在軸上設(shè)有卷簧19,軸通過(guò)支架固定在底座I上,上鏈條3和下鏈條4伸展部分緊靠在一起,其余部分分別卷繞在上卷鏈筒10和下卷鏈筒11上;上卷鏈筒10與下卷鏈筒11分鏈架20 ;動(dòng)力傳動(dòng)單元設(shè)有電機(jī)12,電機(jī)12固定在底座I上,電機(jī)12連接有驅(qū)動(dòng)錐齒輪13,對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)錐齒輪13設(shè)有與其嚙合的從動(dòng)錐齒輪14,與從動(dòng)錐齒輪14同軸設(shè)有同步齒輪一 15和兩個(gè)給進(jìn)齒輪一16,對(duì)應(yīng)同步齒輪一 15設(shè)有與其嚙合的同步齒輪二 17,與同步齒輪二 17同軸設(shè)有兩個(gè)給進(jìn)齒輪二 18,同步齒輪一 15與同步齒輪二 17的軸通過(guò)支架固定在底座I上,兩個(gè)給進(jìn)齒輪一16、兩個(gè)給進(jìn)齒輪二 18分別與兩組鏈條中上鏈條3和下鏈條4咬合,控制兩鏈條組的給進(jìn)和收縮;工作伸展時(shí),電機(jī)12通過(guò)傳動(dòng)單元帶動(dòng)兩個(gè)給進(jìn)齒輪一 16、兩個(gè)給進(jìn)齒輪二 18轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)上鏈條3和下鏈條4從上卷鏈筒10和下卷鏈筒11展開(kāi)向前伸出,伸出部分在限位角7作用下緊靠在一起,由于上鏈條3和下鏈條4具有單項(xiàng)彎曲特性,上鏈條3和下鏈條4背靠背可彎曲方向相反,伸直后不能再向內(nèi)繼續(xù)彎曲,相互限制而具有剛性,帶動(dòng)對(duì)接盤(pán)2前伸;收縮時(shí),電機(jī)12反轉(zhuǎn),電機(jī)12通過(guò)傳動(dòng)單元帶動(dòng)兩個(gè)給進(jìn)齒輪一 16、兩個(gè)給進(jìn)齒輪
二18轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)上鏈條3、下鏈條4縮回,通過(guò)分鏈架20分離,在卷簧19恢復(fù)力的帶動(dòng)下上鏈條3、下鏈條4分別卷繞到上卷鏈筒10和下卷鏈筒11上,帶動(dòng)對(duì)接盤(pán)2回縮;本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)柔性伸縮,質(zhì)量和體積有所縮減,行程有所增加,構(gòu)思科學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定易于操作,適于在太空失重的環(huán)境下使用,為航天器減重增效作出技術(shù)貢獻(xiàn),具有較高實(shí)用性。本發(fā)明實(shí)施例二如圖5所示,與實(shí)施例一不同在于鏈條的單項(xiàng)彎曲結(jié)構(gòu)和相對(duì)位置,單項(xiàng)彎曲結(jié)構(gòu)采用在外鏈板5 —側(cè)兩邊設(shè)置限位凸起8,鏈條從彎曲一側(cè)伸直后限位凸起8與內(nèi)鏈板6接觸,向另一側(cè)具有剛性不可彎曲;鏈條相對(duì)位置由背靠背式變?yōu)椴⒓缡?,兩鏈條外鏈板5側(cè)面相對(duì),在鏈條內(nèi)部設(shè)有鎖合銷(xiāo)軸21與鎖扣槽22,伸展時(shí),鎖合銷(xiāo)軸21與鎖扣槽22鎖置,防止撞擊時(shí)兩條鏈條中間部分分離出現(xiàn)縫隙,可與實(shí)施例一同樣完成
柔性伸縮。
權(quán)利要求
1.一種剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),包括底座(I)、伸縮單元、對(duì)接盤(pán)(2)及動(dòng)力傳動(dòng)單元;其特征在于,伸縮單元設(shè)有一組以上的鏈條組,每一鏈條組設(shè)有兩根鏈條,分別是上鏈條(3 )和下鏈條(4 ),上鏈條(3 )和下鏈條(4 ) 的鏈板上設(shè)有單向卷曲限位裝置,上鏈條(3)和下鏈條(4) 一端固定在對(duì)接盤(pán)(2)上,另一端通過(guò)定位銷(xiāo)軸(9)分別固定在上卷鏈筒(10)和下卷鏈筒(11)上,上鏈條(3)和下鏈條(4)伸展部分緊靠在一起,其余部分分別卷繞在對(duì)應(yīng)的上卷鏈筒(10)和下卷鏈筒(11)上,動(dòng)力傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)鏈條組同步伸展或收縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于所述鏈板為外鏈板(5)或內(nèi)鏈板(6)中的任何一種或兩種;所述單向卷曲限位裝置為限位角(7)或限位凸起(8)中的任何一種或兩種,限位角(7)為鏈板一側(cè)延展出具有直邊的兩個(gè)角,上鏈條(3)或下鏈條(4)伸直時(shí),相鄰鏈板上的限位角(7)的直邊靠在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于動(dòng)力傳動(dòng)單元設(shè)有電機(jī)(12),電機(jī)(12)連接有驅(qū)動(dòng)錐齒輪(13),對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)錐齒輪(13)設(shè)有與其嚙合的從動(dòng)錐齒輪(14),與從動(dòng)錐齒輪(14)同軸設(shè)有同步齒輪一(15)和給進(jìn)齒輪一(16),對(duì)應(yīng)同步齒輪一(15)設(shè)有與其嚙合的同步齒輪二(17),與同步齒輪二(17)同軸設(shè)有給進(jìn)齒輪二(18),給進(jìn)齒輪一(16 )、給進(jìn)齒輪二( 18 )分別與鏈條組中上鏈條(3 )和下鏈條(4 )咬合,控制鏈條組的給進(jìn)和收縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于同步齒輪一(15)與同步齒輪二( 17 )的軸、上卷鏈筒(10 )、下卷鏈筒(11)、電機(jī)(12 )通過(guò)支架固定在底座(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于鏈條組數(shù)量大于一組,上鏈條(3)對(duì)應(yīng)的上卷鏈筒(10)同軸,在軸上設(shè)有卷簧(19);下鏈條(4)對(duì)應(yīng)的下卷鏈筒(11)同軸,在軸上設(shè)有卷簧(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于上卷鏈筒(10)與下卷鏈筒(11)間設(shè)有分鏈架(20 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于上卷鏈筒(10)與下卷鏈筒(11)的寬度與鏈條寬度相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于所述動(dòng)力傳動(dòng)單元設(shè)有停轉(zhuǎn)鎖止部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于所述上鏈條(3)和下鏈條(4)背靠背式排列,上鏈條(3)的兩側(cè)面和下鏈條(4)的兩側(cè)面分別處于同一平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),其特征在于所述上鏈條(3)和下鏈條(4)并肩式排列,上鏈條(3)與下鏈條(4)側(cè)面相對(duì)。
全文摘要
一種剛化鏈?zhǔn)街本€伸展機(jī)構(gòu),屬于航天失重狀態(tài)下物體轉(zhuǎn)移的工具。它包括底座、伸縮單元、對(duì)接盤(pán)及動(dòng)力傳動(dòng)單元;其特征在于,伸縮單元設(shè)有一組以上的鏈條組,每一鏈條組設(shè)有兩根鏈條,分別是上鏈條和下鏈條,上鏈條和下鏈條的鏈板上設(shè)有單向卷曲限位裝置,上鏈條和下鏈條一端固定在對(duì)接盤(pán)上,另一端通過(guò)定位銷(xiāo)軸分別固定在上卷鏈筒和下卷鏈筒上,上鏈條和下鏈條伸展部分緊靠在一起,其余部分分別卷繞在對(duì)應(yīng)的上卷鏈筒和下卷鏈筒上,動(dòng)力傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)鏈條組同步伸展或收縮,完成柔性伸縮。本發(fā)明通過(guò)拉鏈鎖扣將四條可卷曲的卷簧片鎖止,形成鋼性工字型的伸縮臂,實(shí)現(xiàn)柔性伸縮,質(zhì)量和體積有所縮減少,行程有所增加,更適于在太空失重的環(huán)境下使用。
文檔編號(hào)B25J18/02GK102699930SQ201210186040
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者全齊全, 姜生元, 李建永, 王印超, 鄧宗全, 陳明 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
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