一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成制造技术

一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成，本发明专利技术提供了一种包括回转支撑模块、驱动模块、测角模块、制动模块及安全轴承，回转支撑模块用于安装在固定支架上，以提供回转支撑；驱动模块与回转支撑模块相连接，用于进行力矩和角位移输出；测角模块与回转支撑模块相连接，测角模块用于识别驱动组件总成的运动角位移；制动模块与测角模块相连接，制动模块用于根据运动角位移调整驱动模块的力矩和角位移输出，以限制驱动组件总成的力矩和角位移输出；安全轴承安装于回转支撑模块与测角模块之间，用于提高驱动组件总成的振动力学耐受性。本发明专利技术采用全新的模块化布局方式和固定的回转支撑轴系设计，实现了产品的通用性、互换性，降低了研制风险和缩短了研制周期，提高了产品振动载荷耐受性。

A space modularized high precision servo driver assembly

A modular high precision servo driving assembly, are provided including a rotary support module, drive module, measurement module, brake module and security module for slewing bearings, installed on the fixed bracket, to provide rotary support; driving module and rotary support module is connected for the moment and the angular displacement output; angle measurement module and the rotary support module is connected with the angle module is used to identify the driving assembly movement angle displacement and angle measurement module; brake module is connected with the brake module for movement according to the angular displacement adjustment module driving torque and angular displacement output, to limit the driving assembly torque and angular displacement output safety; bearing mounted on the rotary support module and angle between modules, used to improve the mechanical vibration tolerance driving assembly. The new modular layout method and the fixed rotary support shafting design achieve the versatility and interchangeability of the product, reduce the development risk and shorten the development cycle, and improve the vibration load tolerance of products.

【技术实现步骤摘要】
一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成
本专利技术涉及空间伺服驱动组件
，特别涉及一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成。
技术介绍
空间伺服驱动组件是空间指向机构的核心部件，它是空间指向机构完成运动输出、力矩输出、角度反馈、状态保持的基础。随着我国空间研究探索，军(民)事卫星事业的发展，对指向机构的需求朝着多元化方向发展，其中尤以高精度需求最为突出，相应地，作为指向机构核心部件的驱动组件亦朝着高精度方向发展。空间研究与应用规划了大量的空间任务，不同任务对驱动组件的精度、力矩等要求迥异，造成了驱动组件往往只适应配套的指向机构，形成了种类繁多、通用性、互换性差的多种驱动组件；同时，由于高精度和温度环境适应性是矛盾的，温度适应性良好的高精度回转轴系是通过大量的设计计算、试验验证确定的，过程中耗费了大量人力、物力和财力；面向指向机构配套驱动组件致使轴系不断变更，导致产品的研制成本与研制周期增加，降低产品成熟度，同时增大了产品研制的技术风险。因此，需要设计一种驱动组件，该驱动组件具备高精度的基础轴系，在不改变轴系情况下通过模块互换实现驱动组件对不同精度、力矩的广泛适应性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成，以解决现有的技术中所存在的研发成本高、技术风险大、通用性差不便互换的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成，包括回转支撑模块、驱动模块、测角模块、制动模块及安全轴承，其中，所述回转支撑模块用于安装在固定支架上，以提供回转支撑；所述驱动模块与所述回转支撑模块相连接，用于进行力矩和角位移输出；所述测角模块与所述回转支撑模块相连接，所述测角模块用于识别驱动组件总成的运动角位移；所述制动模块与所述测角模块相连接，所述制动模块用于根据所述运动角位移调整所述驱动模块的力矩和角位移输出，以限制驱动组件总成的力矩和角位移输出。较佳地，所述回转支撑模块包括：组件壳体、外衬套、定子压紧盖、驱动半轴、输出半轴、内衬套、预紧轴承对、盘片座；其中，所述回转支撑模块通过所述组件壳体安装在固定支架上；所述外衬套设置于所述组件壳体内，用于将所述预紧轴承对连接至所述组件壳体上，同时通过所述定子压紧盖将预紧轴承对轴向固定；所述预紧轴承对内侧通过内衬套将所述驱动半轴及输出半轴连成整体并实现轴向紧固连接；所述盘片座固定于所述驱动半轴上以提供与所述测角模块的接口。较佳地，所述驱动模块包括：电机定子、电机转子、连接键、间隙调整环、锁紧螺母；其中，所述电机定子连接至所述组件壳体内侧，所述电机转子设于电机定子内侧，且所述电机转子通过所述连接键与所述驱动半轴连接以驱动所述驱动半轴，所述锁紧螺母用于将所述电机转子与所述驱动半轴锁紧，所述间隙调整环设于所述电机定子、电机转子之间，用于调整两者间距。较佳地，所述测角模块包括：动光栅压盘、橡胶垫、动光栅盘、静光栅片、红外灯头、读数头、调制解码电路、电路托架、外罩壳；其中，所述测角模块通过所述电路托架与所述组件壳体连接；所述动光栅压盘与所述盘片座连接；所述红外灯头、静光栅片依次由下向上层摞于所述电路托架上；所述动光栅盘通过所述橡胶垫被所述动光栅压盘压紧于所述盘片座上；所述读数头与调制解码电路连接并安装在所述电路托架上，所述外罩壳与所述电路托架连接。较佳地，所述制动模块包括：磁轭、线圈、衔铁片、摩擦片；其中，所述磁轭与所述外罩壳连接，所述衔铁片与所述动光栅压盘连接，所述摩擦片安装与所述衔铁片上，所述线圈固定设于所述磁轭上。较佳地，还包括，所述测角模块中通过所述动光栅压盘、橡胶垫控制所述动光栅盘安装压紧力。较佳地，还包括，所述预紧轴承对经由所述内衬套和外衬套过渡后通过输出半轴和定子压紧盖固定于驱动半轴和组件壳体上；所述外衬套与组件壳体间为两点支撑可控过盈配合；预紧轴承对的预紧力通过所述输出半轴实现加载。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用全新的模块化布局方式和固定的回转支撑轴系设计、驱动模块、测角模块和制动模块可以根据需求选用不同的驱动能力、测角精度、制动能力的产品进行机械拼装，实现了产品的通用性、互换性，同时降低了研制风险和缩短了研制周期；2、本专利技术中安全轴承的设置可以有效抵抗振动引起的轴系颤振，提高了产品振动载荷耐受性；3、本专利技术的空心轴作为电缆通道或光路通道，可以保证电缆或光路的使用可靠性；4、本专利技术采用内、外轴套设计，克服了不同材料间热不匹配，保证产品的高低温耐受性，同时降低了产品重量。附图说明图1是本专利技术提供的伺服驱动组件总成的外形示意图；图2是本专利技术提供的伺服驱动组件总成的主剖视图；图3是本专利技术提供的回转支撑模块的主剖视图；图4是本专利技术提供的驱动模块的主剖视图；图5是本专利技术提供的测角模块的主剖视图；图6是本专利技术提供的制动模块的主剖视图；标号说明：1—回转支撑模块、11—组件壳体、12—外衬套、13—定子压紧盖、14—驱动半轴、15输出半轴、16—内衬套、17—预紧轴承对、18—盘片座、2—驱动模块、21—电机定子、22—电机转子、23—连接键、24—间隙调整环、25—锁紧螺母、3—测角模块、31—动光栅压盘、32—橡胶垫、33—动光栅盘、34—静光栅片、35—红外灯头、36—读数头、37—调制解码电路、38—电路托架、39—外罩壳、4—制动模块、5—安全轴承、41—磁轭、42—线圈、43—衔铁片、44—摩擦片。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并不是全部的实例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。为了便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本专利技术实施例的限定。如图1、2所示实例，本实施方式提供了一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成，该驱动组件总成包括回转支撑模块1、驱动模块2、测角模块3、制动模块4及安全轴承5，其中，所述回转支撑模块1用于安装在固定支架上，以提供回转支撑；所述驱动模块与所述回转支撑模块1相连接，用于进行力矩和角位移输出；所述测角模块3与所述回转支撑模块1相连接，所述测角模块3用于识别驱动组件总成的运动角位移；所述制动模块4与所述测角模块3相连接，所述制动模块4用于根据所述运动角位移调整所述驱动模块的力矩和角位移输出，以限制驱动组件总成的力矩和角位移输出；安全轴承5安装于回转支撑模块1与测角模块3之间，用于提高驱动组件总成的振动力学耐受性。如图2所示，该总成的回转支撑模块1包括：组件壳体11、外衬套12、定子压紧盖13、驱动半轴14、输出半轴15、内衬套16、预紧轴承对(含隔圈)17、盘片座18；驱动模块包括：电机定子21、电机转子22、连接键23、间隙调整环24、锁紧螺母25；测角模块3包括：动光栅压盘31、橡胶垫32、动光栅盘33、静光栅片34、红外灯头35、读数头36、调制解码电路37、电路托架38、外罩壳39；制动模块包括：磁轭41、线圈42、衔铁片43、摩擦片44。如图3所示实例，回转支撑模块1从左到右套装有输出半轴15，外衬套12、组件壳体11、预紧轴承对(含隔圈)17、内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成，其特征在于，包括回转支撑模块(1)、驱动模块(2)、测角模块(3)、制动模块(4)及安全轴承(5)，其中，所述回转支撑模块(1)用于安装在固定支架上，以提供回转支撑；所述驱动模块与所述回转支撑模块(1)相连接，用于进行力矩和角位移输出；所述测角模块(3)与所述回转支撑模块(1)相连接，所述测角模块(3)用于识别驱动组件总成的运动角位移；所述制动模块(4)与所述测角模块(3)相连接，所述制动模块(4)用于根据所述运动角位移调整所述驱动模块的力矩和角位移输出，以限制驱动组件总成的力矩和角位移输出；所述安全轴承(5)安装于回转支撑模块(1)与测角模块(3)之间，用于提高驱动组件总成的振动力学耐受性。

【技术特征摘要】
1.一种空间模块化高精度伺服驱动组件总成，其特征在于，包括回转支撑模块(1)、驱动模块(2)、测角模块(3)、制动模块(4)及安全轴承(5)，其中，所述回转支撑模块(1)用于安装在固定支架上，以提供回转支撑；所述驱动模块与所述回转支撑模块(1)相连接，用于进行力矩和角位移输出；所述测角模块(3)与所述回转支撑模块(1)相连接，所述测角模块(3)用于识别驱动组件总成的运动角位移；所述制动模块(4)与所述测角模块(3)相连接，所述制动模块(4)用于根据所述运动角位移调整所述驱动模块的力矩和角位移输出，以限制驱动组件总成的力矩和角位移输出；所述安全轴承(5)安装于回转支撑模块(1)与测角模块(3)之间，用于提高驱动组件总成的振动力学耐受性。2.根据权利要求1所述的空间模块化高精度伺服驱动组件总成，其特征在于，所述回转支撑模块(1)包括：组件壳体(11)、外衬套(12)、定子压紧盖(13)、驱动半轴(14)、输出半轴(15)、内衬套(16)、预紧轴承对(17)、盘片座(18)；其中，所述回转支撑模块(1)通过所述组件壳体(11)安装在固定支架上；所述外衬套(12)设置于所述组件壳体(11)内，用于将所述预紧轴承对(17)连接至所述组件壳体(11)上，同时通过所述定子压紧盖(13)将预紧轴承对(17)轴向固定；所述预紧轴承对(17)内侧通过内衬套(16)将所述驱动半轴(14)及输出半轴(15)连成整体并实现轴向紧固连接；所述盘片座(18)固定于所述驱动半轴(14)上以提供与所述测角模块(3)的接口。3.根据权利要求2所述的空间模块化高精度伺服驱动组件总成，其特征在于，所述驱动模块(2)包括：电机定子(21)、电机转子(22)、连接键(23)、间隙调整环(24)、锁紧螺母(25)；其中，所述电机定子(21)连接至所述组件壳体(11)内侧，所述电机转子(22)设于电机定子(21)内侧，且所述电机转子(22)通过所述连接键(23)与所述驱动半轴(14)连接以驱动所述驱动半轴(14)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷爱平，陈占胜，马超，崔琦峰，杨金平，李军彪，
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