[实用新型]一种用于火箭部件对接的调姿装配系统

说明书

技术领域

本发明创造属于机械装配领域，尤其是涉及一种用于火箭部件对接的调姿装配系统。

背景技术

国内航天制造领域中，火箭部段的对接装配仍然沿用几十年前手工操作加专用工装为主的箭体分段装配方式，装配协调和部段调姿分别依靠人喊目视和手工操作。其主要过程为：待对接的火箭部段分别放在对接架车上，相邻两部件间的对接端面上通常有一圈连接孔和连接销，靠几个工人推动一个部件缓慢靠近另一部件，观察定位销、孔，手工调节相应部段的位姿，待定位销、孔对准后将部段对接。工作中往往呈现出以下问题：①对接面上孔销配合精度不高，常造成强行挤压装配；②部段长度和直径较大，手工调姿困难；③装配质量和对接精度较多的依赖现场操作人员的操作水平和已有经验，稳定性不高。除此之外，随着新一代运载火箭的尺寸和重量的增加，传统对接工艺中操作同步性差、部段姿态不能量化检测、装备集成化程度低等缺点也会不断的涌现。除此之外，这种方式存在无法精确测量火箭大部段的位姿、火箭大部段位姿调整量无法精确计算，以及火箭大部段位姿调整量无法实现量化等缺点，严重影响火箭大部段对接装配的精度和质量。

发明内容

本发明创造针对火箭装配工作的实际需要，提供一种用于火箭部件对接的调姿装配系统。该系统可以较好的解决火箭部段对接中操作同步性差、部段姿态不能量化检测、调整等，装备集成化程度低等缺点；减少在装配中需要反复试装配的次数以及人为因素造成的装配误差等,大大提高火箭部段对接质量和精度。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种用于火箭部件对接的调姿装配系统，包括调姿系统、测试系统和控制器，所述调姿系统包括两根平行设置的第一导轨，两根所述第一导轨所构成的平面为水平面，每个所述第一导轨上设有若干横梁，所述横梁下部设有导轨轮，所述导轨轮通过水平移动机构驱动可沿第一导轨移动，还包括两个平行设置的调姿装置，每个所述调姿装置横架在两个所述第一导轨上方，且与所述横梁顶面相连，每个调姿装置包括支撑梁、升降台、托架支座和用于支撑箭体的弧形托架，

所述支撑梁横架在两个所述第一导轨上方，且与所述横梁顶面相连，所述升降台通过升降机构固定在所述支撑梁上，所述托架支座安装在所述升降台的台面上，所述托架支座通过垂直移动机构驱动可沿垂直于第一导轨的方向移动，且所述托架支座的移动方向与水平面平行，所述托架支座上端面为与所述弧形托架相配合的弧形结构，用于支撑所述弧形托架，所述弧形托架通过回转机构驱动可绕与第一导轨移动方向平行的坐标轴旋转，

所述测试系统包括光学测量装置、位于箭体端部的测量点和处理器，所述光学测量装置与所述处理器相连，所述处理器、水平移动机构、升降机构、垂直移动机构、回转机构均与所述控制器相连。

进一步，所述光学测量装置为激光跟踪仪或GPS发射器。

进一步，所述水平移动机构为丝杠螺母伸缩装置，由手轮或电机驱动，所述电机与所述控制器相连。

进一步，所述升降机构是剪叉式升降机或蜗轮蜗杆升降机或通过气缸实现的。

进一步，所述升降机构为蜗轮蜗杆升降机，由手轮或电机驱动，所述电机与所述控制器相连。

进一步，所述垂直移动机构为丝杠螺母结构，平移螺母固定在所述托架支座的一个侧面上，该侧面与水平面垂直，且该侧面与所述第一导轨的移动方向平行，平移丝杠与平移螺母螺纹连接，平移丝杠通过固定支架固定在所述升降台的台面上，平移丝杠由手轮或电机驱动，所述电机与所述控制器相连。

进一步，所述托架支座下设有移动滚轮，所述升降台台面上设有第二导轨，所述第二导轨与所述第一导轨垂直，所述托架支座通过移动滚轮可沿所述第二导轨移动。

进一步，所述回转机构为丝杠螺母结构，所述弧形托架的底部设有叉形件，所述叉形件一端与所述弧形托架底面固连，另一端设有由两个叉体组成的开口，回转螺母可移动地设于所述开口内，回转丝杠与所述回转螺母螺纹连接，所述回转丝杠的一端与所述托架支座底面相连，另一端与所述托架支座的侧面相连，该侧面为平移螺母所连接侧面的相对面，所述回转丝杠由手轮或电机驱动，所述电机与所述控制器相连。

进一步，所述叉形件的两个叉体内侧设有第四导轨，所述回转螺母通过卡销可沿第四导轨移动，移动方向与所述叉形件的两个叉体平行，卡销与所述第四导轨相配合。

进一步，所述弧形托架底部设有支撑滚轮，所述托架支座上端的弧形结构设有垂直于第一导轨的第三导轨，所述弧形托架可沿所述第三导轨移动。