一种捕获锁紧机构制造技术

一种捕获锁紧机构，包括：连接在分离机构主动端的捕获锁紧装置和连接在分离机构被动端的锁柄；捕获锁紧装置包括执行机构和驱动装置；驱动装置的输出端与执行机构的输入端连接，执行机构通过一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对锁柄的捕获、拉近和锁紧，实现分离机构主动端对被动端的捕获、拉近和锁紧，及执行机构通过一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对所述锁柄的解锁和释放，实现分离机构主动端对被动端的解锁和释放。本申请的捕获锁紧机构为连接分离机构提供了快速捕获和稳定锁紧等特性，提高了连接分离机构的捕获可靠性、互换性和连接稳定性。

A capture locking mechanism

A capture locking mechanism includes: a capture locking device connected to the active end of the separating mechanism and a lock handle connected to the passive end of the separating mechanism; a capture locking device includes an actuator and a driving device; the output end of the driving device is connected to the input end of the actuator, and the actuator captures the lock handle through various rotating pairs and moving pairs between a pair of symmetrical planar six-bar mechanisms. To achieve the capture, pull and lock of the active end to the passive end of the separating mechanism, and to unlock and release the lock handle through the rotating pairs and moving pairs between a pair of symmetrical planar six-bar mechanisms, so as to realize the unlock and release of the active end to the passive end of the separating mechanism. The capturing and locking mechanism in this application provides fast capturing and stable locking for the connecting and separating mechanism, and improves the capturing reliability, interchangeability and connection stability of the connecting and separating mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种捕获锁紧机构
本专利技术涉及空间分离机构
，具体涉及一种可以为空间分离机构提供可重重的捕获、拉近、锁紧以及解除锁紧、释放功能的捕获锁紧机构。
技术介绍
捕获锁紧机构主要应用于空间连接分离机构，从而为航天器在轨组装、功能重构、能源补给、信息交互等功能提供可实施性保障。目前，公知的捕获锁紧机构捕获速度较慢，捕获过程存在风险；产品互换性较差，锁紧状态下锁柄相对捕获锁紧装置存在位置偏差时，机构锁紧力偏差较大；连接稳定性不足，锁紧状态保持时间较长时，连接力会因结构变形的改变而下降。
技术实现思路
本申请提供一种捕获锁紧机构，包括连接在分离机构主动端的捕获锁紧装置和连接在分离机构被动端的锁柄；捕获锁紧装置包括执行机构和驱动装置；驱动装置的输出端与执行机构的输入端连接，执行机构通过一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对锁柄的捕获、拉近和锁紧，实现分离机构主动端对被动端的捕获、拉近和锁紧，及执行机构通过一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对锁柄的解锁和释放，实现分离机构主动端对被动端的解锁和释放。一种实施例中，执行机构包括：壳体；第一捕获爪，与壳体之间通过销轴及第一捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二捕获爪，与壳体之间通过锁轴及第二捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第一短杆，与第一捕获爪通过销轴及第一捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二短杆，与第二捕获爪通过销轴及第二捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第一弹性杆，与第一短杆之间通过导向销轴及第一短杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二弹性杆，与第二短杆之间通过导向销轴及第二短杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；第一长杆，与壳体之间通过销轴及第一长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副，并与第一弹性杆通过导向销轴与第一长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二长杆，与壳体之间通过销轴及第二长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副，并与第二弹性杆通过导向销轴与第二长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；丝杆螺母，分别与第一弹性杆和第二弹性杆通过销轴并利用丝杆螺母的轴孔间隙配合连接形成转动副；丝杆，通过第一轴承和第二轴承安装于壳体上，丝杆为输入端，与驱动装置的输出端连接，驱动装置驱动丝杆旋转，丝杆螺母沿丝杆上下滑动带动各转动副运动，以实现第一捕获爪和第二捕获爪的捕获、拉近、锁紧和解锁、释放。一种实施例中，第一弹性杆和第二弹性杆为对称结构，分别包括：连杆、轴套、弹性元件、垫片、导向销轴和垫块；连杆穿设于所述弹性元件与轴套连接，垫片位于弹性元件与连杆之间，用于调节弹性元件的预紧力，导向销轴位于轴套内，连杆与导向销轴之间轴孔间隙配合连接形成滑动副，垫块设置于轴套底部，用于限制滑动副的极限运动范围。一种实施例中，还包括定位组件，定位组件安装于壳体上，待丝杆螺母滑至定位组件时，定位组件对丝杆螺母进行限位。一种实施例中，定位组件包括按钮、弹性元件、垫片和端盖；端盖安装于所述壳体上，按钮通过所述弹性元件和垫片与端盖相连，并通过垫片调节弹性元件的预紧力，丝杆螺母位于定位组件的安装侧开设有与按钮配合的限位凹槽，按钮卡于限位凹槽时，对丝杆螺母进行限位。一种实施例中，驱动装置包括：驱动电机；减速器，包括传递驱动部分减速器和传递运动部分减速器，传递驱动部分减速器用于传递驱动电机控制端到驱动电机输出端的运动，传递运动部分减速器用于传递驱动电机输出端到旋转变压器的运动；旋转变压器，用于对驱动电机输出端运动进行监测。依据上述实施例的捕获锁紧机构，为连接分离机构提供了快速捕获和稳定锁紧等特性，提高了连接分离机构的捕获可靠性、互换性和连接稳定性。具体的：在执行机构的各转动副与移动副中，通过控制配合公差来控制引起的位置误差，并避免转动时阻力过大。通过壳体与丝杠螺母的机械限位关系，限制丝杠螺母的运动范围，并在锁紧状态下配合第一弹性杆、第二弹性杆为丝杠螺母提供位置保持。通过定位组件与丝杠螺母的配合对执行机构完全张开状态下的丝杠螺母进行位置保证。通过控制定位组件中的弹性元件的性能参数，调整对完全张开状态的定位保持能力。通过调节六杆机构中各杆件的长度关系，调整输出端转动的角度范围，确定捕获爪运动范围。通过控制两个六杆机构中对应杆件的一致性，保证两个六杆机构一致性。通过控制弹性元件的行程，调整执行机构对锁紧状态下锁柄位置的偏差适应能力。通过调整六杆机构中各杆件尺寸与弹性元件的预紧力和刚度参数，保证捕获锁紧机构的锁紧力稳定性能。通过两个捕获爪上的机械限位设置，为捕获锁紧装置提供自锁能力。另外，在驱动装置中，通过调整传递运动部分减速器的减速比，保证机构运动过程中旋转变压器最大转动圈数小于1。综上所述，本申请的捕获锁紧机构取得的有益效果是：1、捕获锁紧装置能够实现完全张开状态的断电保持；2、捕获锁紧装置能够实现锁紧状态的断电保持；3、在捕获连接过程中，能够快速实现捕获锁紧装置对锁柄的可靠封闭捕获；4、在锁紧过程中，能够实现锁紧力的平稳提高，避免冲击力；5、具备在锁紧状态下，捕获锁紧装置对锁柄沿丝杠轴线方向相对基准位置一定范围内的偏差适应能力；6、在锁紧状态下，锁柄在偏差范围内时，机构具备较高的锁紧力稳定特性；7、在解锁过程中，能够实现锁紧力平稳下降，避免冲击力。附图说明图1为捕获锁紧机构示意图；图2为执行机构结构示意图；图3为第一弹性杆结构示意图；图4为定位组件安装示意图；图5为驱动装置结构示意图；图6为执行机构实现捕获、拉近、释放的运动原理图；图7为执行机构实现锁紧、解锁的运动原理图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在本专利技术实施例中，本例提供的捕获锁紧机构的示意图如图1所示，包括连接在分离机构主动端的捕获锁紧装置1000和连接在分离机构被动端的锁柄2000，其中，捕获锁紧装置1000包括执行机构1100和驱动装置1200，该执行机构1100的输入端与驱动装置1200的输出端连接，本例通过设计执行机构1100采用一对对称的平面六杆机构之间的运动原理对锁柄2000的捕获、拉近和锁紧，以实现对应分离机构主动端对被动端的捕获、拉近和锁紧，及执行机构1100通过该一对对称的平面六杆机构之间的运动原理对锁柄2000的解锁和释放，实现分离机构主动端对被动端的解锁和释放。具体的，两飞行器连接前通过机械臂或GNC系统建立捕获锁紧装置1000和锁柄2000之间的初始条件，此时，捕获锁紧装置1000处于完全张开状态，锁柄2000位于捕获锁紧装置1000的捕获范围内，之后利用驱动装置1200驱动执行机构1100运动，执行机构快速闭合并与自身壳体共同构成对锁柄2000的封闭捕获区间，形成捕获锁紧装置1000对锁柄2000的捕获，并通过执行机构1100对锁柄2000提供稳定的锁紧力。当两飞行器分离时，利用驱动装置1200驱动执行机构1100运动，先逐渐降低执行机构1100对锁柄2000施加的锁紧力直至锁紧力完全消失，执行机构1100继续运动直至捕获锁紧装置1000完全张开，解除封闭捕获区间，释放锁柄2000。本例提供的捕获锁紧机构具备快速捕获、缓慢锁紧、适应初始偏差、适应锁紧位置偏差、锁紧位置偏差范围内锁紧力稳定等特点，下面具体描述捕获锁紧装置1000的具体结构，及其与锁柄2000配合的过程。如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种捕获锁紧机构，其特征在于，包括：连接在分离机构主动端的捕获锁紧装置和连接在分离机构被动端的锁柄；所述捕获锁紧装置包括执行机构和驱动装置；所述驱动装置的输出端与所述执行机构的输入端连接，所述执行机构通过一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对所述锁柄的捕获、拉近和锁紧，实现所述分离机构主动端对被动端的捕获、拉近和锁紧，及所述执行机构通过所述一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对所述锁柄的解锁和释放，实现所述分离机构主动端对被动端的解锁和释放。

【技术特征摘要】
1.一种捕获锁紧机构，其特征在于，包括：连接在分离机构主动端的捕获锁紧装置和连接在分离机构被动端的锁柄；所述捕获锁紧装置包括执行机构和驱动装置；所述驱动装置的输出端与所述执行机构的输入端连接，所述执行机构通过一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对所述锁柄的捕获、拉近和锁紧，实现所述分离机构主动端对被动端的捕获、拉近和锁紧，及所述执行机构通过所述一对对称的平面六杆机构之间的各转动副和移动副对所述锁柄的解锁和释放，实现所述分离机构主动端对被动端的解锁和释放。2.如权利要求1所述的捕获锁紧机构，其特征在于，所述执行机构包括：壳体；第一捕获爪，与所述壳体之间通过销轴并利用所述第一捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二捕获爪，与所述壳体之间通过锁轴并利用所述第二捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第一短杆，与所述第一捕获爪通过销轴并利用所述第一捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二短杆，与所述第二捕获爪通过销轴并利用所述第二捕获爪的轴孔间隙配合连接形成转动副；第一弹性杆，与所述第一短杆之间通过导向销轴并利用所述第一短杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二弹性杆，与所述第二短杆之间通过导向销轴并利用所述第二短杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；第一长杆，与所述壳体之间通过销轴并利用所述第一长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副，并与所述第一弹性杆通过导向销轴与所述第一长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；第二长杆，与所述壳体之间通过销轴并利用所述第二长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副，并与所述第二弹性杆通过导向销轴与所述第二长杆的轴孔间隙配合连接形成转动副；丝杆螺母，分别与所述第一弹性杆和第二弹性杆通过销轴并利用所述丝杆螺母的轴孔间隙配合连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文博，丁亮亮，唐杰，江晟，邹晓宏，王俊，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31