[发明专利]一种航天器六自由度低应力装配方法

权利要求书

1.一种航天器六自由度低应力装配方法，其特征在于，所述方法基于航天器六自由度低应力装配装置实现，所述航天器六自由度低应力装配装置包括气浮支撑架车机构(1)、平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)；

平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)均设置在气浮支撑架车机构(1)上，所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构(2)上；

气浮支撑架车机构(1)用于为平面三自由度调节机构(2)、高度调节机构(3)和所需要装配的零部件提供支撑；

四个高度调节机构(3)分布在平面三自由度调节机构(2)的底部，每个高度调节机构(3)的安装位置作为一个支撑点，每个高度调节机构(3)中设置有一个力传感器，用于采集对应支撑点处的支持力；每个高度调节机构(3)可上升或下降；

所述装配方法包括：

S1、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构(2)上，并固定，利用高度调节机构(3)中的力传感器(18)测量并记录各支撑点的支持力；

S2、测量所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口的位置误差，以被安装部件的安装接口的轴线为基准，利用平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)调整所需要装配的零部件的位置及姿态，使所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口轴线重合；

其中通过四个高度调节机构(3)同时上升或下降实现对所需要装配的零部件在高度Z轴方向上的调整；通过每两个高度调节机构(3)上升和下降的差动实现对所需要装配的零部件在绕Y轴和绕X轴方向上的调整；通过平面三自由度调节机构(2)实现所需要装配的零部件在X轴方向、Y轴方向及绕Z轴的调整；

S3、所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口相互接触后，获取此时力传感器(18)测量的支持力，根据力传感器(18)测量的支持力的变化，判断装配接口之间的相互作用力，通过平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)对所需要装配的零部件的位置及姿态进行自由度方向的调整，直至力传感器(18)测量的支持力与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求；

所述高度调节机构(3)包括过渡块(14)、2号双向螺栓(15)、高度调节块(16)和支撑底座(17)；

支撑底座(17)安装在气浮支撑架车机构(1)上，高度调节块(16)通过2号双向螺栓(15)连接在支撑底座(17)上，支撑底座(17)的螺纹为正向螺纹，高度调节块(16)的螺纹为反向螺纹，调节2号双向螺栓(15)实现了高度Z方向上的调整；

过渡块(14)位于高度调节块(16)上方，力传感器(18)位于过渡块(14)和高度调节块(16)之间，且力传感器(18)连接着高度调节块(16)和过渡块(14)；

4个高度调节机构(3)分别为1号高度调节机构(3-A)、2号高度调节机构(3-B)、3号高度调节机构(3-C)、4号高度调节机构(3-D)，分布在平面三自由度调节机构(2)的四个角，从3号高度调节机构(3-C)到1号高度调节机构(3-A)的方向及从4号高度调节机构(3-D)到2号高度调节机构(3-B)的方向均为Y轴正向，从3号高度调节机构(3-C)到4号高度调节机构(3-D)及1号高度调节机构(3-A)到2号高度调节机构(3-B)均为X轴正向；

S2及S3中，调整四个高度调节机构(3)可实现所需要装配的零部件在高度Z方向、绕Y轴和绕X轴方向上的调整；

实现所需要装配的零部件在高度Z方向的调整方法包括：同方向调节四个高度调节机构(3)的2号双向螺栓(15)，使四个高度调节机构(3)同时升高和降低到相同的高度；

实现所需要装配的零部件在绕Y轴方向上的调整方法包括：调节1号高度调节机构(3-A)和3号高度调节机构(3-C)的2号双向螺栓(15)，使1号高度调节机构(3-A)和3号高度调节机构(3-C)同时上升，同时，调节2号高度调节机构(3-B)和4号高度调节机构(3-D)的2号双向螺栓(15)，使2号高度调节机构(3-B)和4号高度调节机构(3-D)同时下降，反之可实现反向调整；

实现所需要装配的零部件在绕X轴方向上的调整方法包括：调节1号高度调节机构(3-A)和2号高度调节机构(3-B)的2号双向螺栓(15)，使1号高度调节机构(3-A)和2号高度调节机构(3-B)同时上升，同时，调节3号高度调节机构(3-C)和4号高度调节机构(3-D)的2号双向螺栓(15)，使3号高度调节机构(3-C)和4号高度调节机构(3-D)同时下降，反之可实现反向调整；

气浮支撑架车机构(1)包括平面气足(5)、架车(6)、船板(4)、轴承(26)、辊环(19)、辊轮(20)、轴承座(21)、1号双向螺栓(25)和辊轮座(22)；

平面气足(5)通过连接螺杆(27)连接在架车(6)的底部，用于为架车(6)提供气浮力；架车(6)的两侧各设置有一个支撑架，一个支撑架的顶端固定有轴承(26)，另一个支撑架的顶端固定有辊轮座(22)，两个轴承座(21)设置在辊轮座(22)上，每个轴承座(21)配置一个1号双向螺栓(25)，两个1号双向螺栓(25)位于辊轮座(22)的两端，通过1号双向螺栓(25)的拧进或拧出带动相连接的轴承座(21)在辊轮座(22)上移动；

两个轴承座(21)上分别安装有辊轮(20)，辊环(19)位于辊轮(20)的上方，两个辊轮(20)与辊环(19)相切；

船板(4)的位于架车(6)的上方，船板(4)的一侧通过俯仰轴与轴承(26)转动连接，船板(4)的另一侧与辊环(19)固定连接；

平面三自由度调节机构(2)和四个高度调节机构(3)设置在船板(4)上；

所述辊轮(20)内用于放置所需要装配的零部件的装配接口；

所述S1中，在将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构(2)上之前，还包括对气浮支撑架车机构(1)进行调平，方法包括：

通过调节连接螺杆(27)对架车(6)进行调平，再通过1号双向螺栓(25)调整两个轴承座(21)在辊轮座(22)的间距，微调辊环(19)在Z轴方向上的位置，对船板(4)进行调平，调平结束通过型材支架将船板(4)锁紧在架车(6)上，整个装配过程中二者无相对运动。