[发明专利]气悬浮柔性空间对接平台

说明书

技术领域

本发明属于空间对接技术领域，具体地说，涉及一种适应于空间对接的机械柔性空间对接平台。

背景技术

现有工业对空间对接技术的要求越来越高，如高精度工业制造中的工件对准、空间站对位、医疗化工中的管道对接，网络电子技术中的电路连接等，而影响对接精度的一个重要因素就是两物体接近面之间的相对平行问题。装配、加工或是物体自身成楔形都会造成不平行。在装配过程中首先要考虑的问题就是进行装配的两物体之间的对位。如图1所示，在工程中常常需要把工件固定在对接平台上，再由对接平台推进，将工件装到对接体的滑槽中，滑槽a和b是竖直且相互平行的，工件左右两侧有两根互相平行的滑轨。那么在装配中首先要解决的问题就是使工件与对接体的竖直滑槽准确对位。那么在装配中首先要解决的问题就是使对接工件之间的准确对位。

不过，单从工件与滑槽的准确对位方面来考虑还是不全面的，在工件已经完成准确对位后，处于上升的行程中，由于各种工况的原因，如振动、力等，或人为因素作用于工件，从而致使工件在上升行程中发生微量的偏移，滑轨与滑槽的几何中心不重合，这就直接影响了装配精度。同时，会有侧向作用力产生作用于滑槽上，使得滑轨于滑槽间的摩擦力增大，最终导致工件与对接体损坏。

其缺点是：对接平台不具备柔性，没有自适应或自调节的功能，工件在对位行程中发生微量偏移时的扭力过大，会造成工件伤害或对位失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种气悬浮柔性空间对接平台，具有柔性的自适应和自调节的功能，可以防止工件在对位行程中发生微量偏移时出现的过大扭力，避免对工件造成伤害，使对位成功。

为达到上述目的，本发明是一种气悬浮柔性空间对接平台，包括机械式自调对接平台，其关键在于：所述机械式自调对接平台上安装有气悬浮柔性装配平台，所述气悬浮柔性装配平台由基座、气囊、浮动体、定位销和定位弹簧组成，其中浮动体放置在所述基座上，基座的上端中部开有圆形凹槽，该圆形凹槽内装所述气囊，气囊的进气口穿出所述基座下端，所述基座上端周边开有至少二个定位孔，该定位孔内装所述定位弹簧，该定位弹簧上面放置所述定位销，该定位销伸出定位孔，并伸入所述浮动体下端面的限位孔内，使该限位孔与所述定位孔相对应。

气囊间隔在基座与浮动体之间，实现柔性接触，使对接平台具有自适应的功能，当工件与对接体之间发生挤压时，在对位行程中发生微量偏移时出现扭力，浮动体能够随工件的受力方向在气囊上滑动和倾斜。防止工件在对位行程中发生微量偏移时出现过大扭力，避免对工件造成伤害，使对位成功。

所述基座上端面均匀分布有至少三个距离传感器。

根据不同距离传感器的信号数据，可以检测浮动体与基座之间的距离，从而控制气囊中的气体压强；另一方面可以判断气囊是否顶起浮动体和上面的工件，只有在浮动体和工件都处于悬浮状态才能实现在上升形成中的自适应，从而调整基座的递进角度和速度，防止工件在对位行程中发生的偏移过大。

所述定位销与定位孔之间，定位销与限位孔之间为间隙配合。

所述气囊的进气口穿过所述基座底端的中心孔。

中心孔位置充气，可使气囊受力更均匀。

所述基座安装在机械式自调对接平台上，该机械式自调对接平台由支撑平台、工作平台、三个结构相同的平面调节机构、随动机构和三个结构相同的竖立调节机构组成，其中基座固定在所述工作平台的上表面，在工作平台与支撑平台之间设置所述三个平面调节机构和一个随动机构，它们按正方形分布，在所述平面调节机构下方的支撑平台上安装三个结构相同的竖立调节机构，它们按三角形分布；

所述平面调节机构由水平电机、联轴器、丝杆螺母副，活动滑座、滑块和轴承组成，其中水平电机安装在所述支撑平台上，水平电机的输出轴经联轴器连接丝杆，该丝杆与所述支撑平台的上表面平行，该丝杆上套装所述螺母，该螺母固定在所述活动滑座上，该活动滑座底面开槽，并套装在所述支撑平台上表面的滑轨上，所述活动滑座的上表面开有滑槽与所述滑轨空间垂直，该滑槽上套装所述滑块，该滑块固套在所述轴承内，该轴承固装在所述工作平台底部支承柱内；

在所述三个结构相同的平面调节机构中，有两个位于同侧的平面调节机构中的丝杆轴心线相互平行，并与第三个平面调节机构中的丝杆轴心线的延长线相垂直，该第三个平面调节机构与所述随动机构位于同一侧；

所述随动机构由活动滑座、滑块和轴承组成，该随动机构中的活动滑座、滑块和轴承与所述平面调节机构平面调节机构中的活动滑座、滑块和轴承连接关系相同；