[发明专利]一种载荷工作面垂直转换的连杆机构

说明书

本发明的载荷工作面垂直转换的连杆机构包括机架、左连接杆、主承力杆、载荷安装台、输出杆和右连接杆；机架固定安装于卫星内腔中；主承力杆一端与机架转动连接；主承力杆另一端与输出杆转动连接；左连接杆一端与机架转动连接；左连接杆另一端与输出杆转动连接；右连接杆一端与机架转动连接；右连接杆另一端与输出杆转动连接；载荷安装台安装在输出杆上，载荷安装台设有载荷安装工作面。本发明适用于卫星发射时载荷收纳于星体内，在轨后转移至星外的情况，可满足卫星载荷在水平和垂直两个工作平面内工作的需求，可实现重复收纳与转移载荷。可广泛应用于商业航天微小卫星研制领域。

技术领域

本发明属于航天领域，涉及一种机械翻转机构，具体涉及一种载荷工作面垂直转换的连杆机构。

背景技术

卫星载荷诸如定向天线、探测器等在轨发射阶段需固定在卫星载荷平台或收纳于卫星星体内。传统卫星载荷多固定于卫星暴露平台，在轨由指向机构驱动至指定工作区域。随着商业航天的发展，微小卫星越来越受到用户的青睐，但由于微小卫星暴露平台有限，而一星多载荷的需求又日益激增。为此，许多有效载荷不得不收纳于卫星星体内，等到卫星到达指定轨道后，通过翻转机构将天线等载荷从星体内伸出，该伸出角度往往超过180°。翻转机构用于实现该类载荷重复伸出和收纳的功能。

在航天领域某些载荷由于自身的特殊性，在实际应用中需要翻转机构可同时满足载荷工作面在水平和垂直两种状态，即在星体内收纳时工作面水平，伸出星外时工作面垂直。现有航天领域无相似的同类机构，但在机械加工设备领域，存在同类翻转机构，如专利号CN207616114U所述垂直翻转工作台，其虽然可实现工作平面水平垂直翻转，但由于工作平面为绕轴转动，移动空间有限，无法满足载荷从星内伸出角大于180°的展开功能需求。同样，在专利CN204474277U中所述的物料搬运翻转装置主要解决的是变速箱竖直组装问题，也未涉及工作平台伸展角度问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载荷工作面垂直转换的连杆机构，翻转角度超过180°，实现载荷星内收纳、星外展开的功能。

为了达到上述的目的，本发明提供一种载荷工作面垂直转换的连杆机构，包括机架、左连接杆、主承力杆、载荷安装台、输出杆和右连接杆；所述机架固定安装于卫星内腔中；所述主承力杆一端与所述机架转动连接；所述主承力杆另一端与所述输出杆转动连接；所述左连接杆一端与所述机架转动连接；所述左连接杆另一端与所述输出杆转动连接；所述右连接杆一端与所述机架转动连接；所述右连接杆另一端与所述输出杆转动连接；所述载荷安装台安装在所述输出杆上，所述载荷安装台设有载荷安装工作面。

上述载荷工作面垂直转换的连杆机构，其中，所述主承力杆与所述机架的转动连接点为关节A，所述主承力杆与所述输出杆的转动连接点为关节B，所述左连接杆与所述输出杆的转动连接点为关节C，所述左连接杆与所述机架的转动连接点为关节D，所述右连接杆与所述输出杆的转动连接点为关节C，所述右连接杆与所述机架的转动连接点为关节D；关节A与关节D连线长度︰关节A与关节B连线长度︰关节C与关节D连线长度︰关节B与关节C连线长度＝132︰1225︰1227︰140。

上述载荷工作面垂直转换的连杆机构，其中，所述输出杆上关节B与关节C连线所在直线与所述载荷安装工作面呈72°角。

上述载荷工作面垂直转换的连杆机构，其中，所述连杆机构在收拢状态时，所述机架上关节A与关节D连线所在直线处于水平面，所述载荷安装工作面处于水平面；所述主承力杆驱动所述输出杆转动216.7°，所述机架上关节A与关节D连线所在直线与所述载荷安装工作面垂直，所述连杆机构转换到展开状态。

上述载荷工作面垂直转换的连杆机构，其中，所述输出杆设有输出杆接口工作面，所述载荷安装台安装在所述输出杆接口工作面上，所述载荷安装工作面与所述输出杆接口工作面平行；所述输出杆上关节B与关节C连线所在直线与所述输出杆接口工作面呈72°角。