[发明专利]航天器大型舱段自动化垂直对接/分解系统

说明书

本发明公开了一种航天器大型舱段自动化垂直对接/分解系统，主要包括支撑模块、升降支架、位姿调整机构、监控模块。通过监控模块可反馈通信舱和卫星平台的位置和姿态，驱动位姿调整机构进行相应的调节，从而实现装配件间相对位置的数字化测量和最终定位精度的量化，实现对接、分解的精确控制。本发明极大地提高了大型舱段对接、分解效率，有效简化了对接、分解工艺过程，确保了总装实施可靠性。

技术领域

本发明属于航天器总装技术领域，具体涉及一种在航天器系统集成过程中使用的大型舱段自动化垂直对接或分解系统，该装备能够实现大型航天器通信舱与卫星平台自动化垂直对接、分解，满足航天器产品的装配需求。

背景技术

目前，当通信舱与卫星平台对接操作时，其基本流程如下：卫星平台位于停放架车上，基本调水平；通信舱通过保持架停放在架车上，通过挂铅垂的方式、在保持架南北片安装配重块进行调平，起吊保持架(含通信舱)，将其缓慢降落在卫星平台上，实现对接(即沿着承力筒的外边，将通信舱及保持架罩在平台上)，从而实现舱段对接。现有大型通信卫星通信舱与卫星平台对接或分解操作，主要依靠操作人员的技能完成，参加操作的人员超过十余人，过程中需要手工长时间扶持通信舱，劳动强度大，研制效率较低；而且舱体间的安全距离需要工人全程目测判断，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航天器大型舱段自动化垂直对接/分解系统，该系统解决了总装操作占用大量人力资源的问题，有效提升了总装实施安全性，切实提高了生产效率，满足了航天器大型舱段自动化对接、分解需求。

本发明是通过如下技术方案实现的：

航天器大型舱段自动化垂直对接/分解系统，主要包括支撑模块、升降支架、位姿调整机构、监控模块，支撑模块是纵长的桁架结构，由一体制造的底部承重支架、中部竖直支架和顶部三角支架构成，底部承重支架具有地面承重结构和侧面的支撑肋条，其中支撑模块的一侧面形成竖直的安装面，顶部三角支架的对应安装面上通过直线导轨滑动设置升降支架，升降支架的整体结构呈倒L型，L型长边沿直线导轨移动，L型短边的顶面上设置有位姿调整机构，位姿调整机构由X、Y移动台、连接轴套筒、连接轴，虎克铰链、保持架连接件、角度调整电动缸及其驱动组成X、Y移动台固连在升降驱动模块顶部三角支架上，通过两条垂直的直线导轨实现在水平面X、Y方向移动，由电动推杆直接驱动，X、Y移动台中心部位安装连接轴，连接轴通过套筒连接保持架连接件，保持架连接件通过角度调整电动缸驱动完成保持架绕竖直轴旋转。位姿调整机构的保持架连接件用于通过保持架与通信舱相连接，并利用位姿调整机构对通信仓的吊装状态进行调整，监控模块用于检测通信舱与卫星平台的相对位置关系，通过监控模块的准确测量，从而驱动位姿调整模块进行对应的位姿调整。

进一步地，位姿调整机构采用型钢焊接而成，通过保持架连接件、保持架与通信舱相连接.

进一步地，升降支架后面具有蜗轮蜗杆升降机铜套安装孔，工作时直接与升降机上铜套通过螺栓相连接，带动升降支架进行Z方向的位移调整。

其中，升降支架在直线导轨上滑动实现通信舱的提升和降落。

本发明提出的用于航天器总装的大型舱段自动化垂直对接、分解系统达到了以下效果：

本系统的大行程机构升降驱动功能，可实现大型舱段3.3m行程范围内的2t舱体运动，距离偏差不大于1mm，确保了舱体对接、分解的精确性；

本系统位姿调整功能，可实现大型舱段在运动过程中的相对位置实时调整，可实现舱体相对安全距离的精确控制与可靠保证；

本系统所述的监控功能，实现安全距离实时检测、显示，通过反馈通信舱和卫星平台的位置和姿态，从而驱动位姿调整模块进行位姿调节。

本发明有效提高了大型舱段对接、分解的效率，实现了舱体间安全距离的监测、可控，满足了航天器总装需求。

附图说明