同步并联旁置6自由度支链腿及其6自由度并联调姿平台制造技术

本发明专利技术涉及一种同步并联旁置6自由度支链腿及其6自由度并联调姿平台，同步并联旁置6自由度支链腿包括支腿机架、垂直升降模块、水平X向移动模块、水平Y向移动模块和球副支腿模块，第一垂直升降模块和第二垂直升降模块分别设于支腿机架的第一侧面和第二侧面，水平X向移动模块和水平Y向移动模块分别设于上层浮动台和中间浮动台上，且球副支腿模块设于下层浮动台上；同步并联旁置6自由度支链腿的6自由度并联调姿平台包括动平台、控制系统柜、动力蓄电池和四个同步并联旁置6自由度支链腿。本发明专利技术可以降低调姿支链腿以及调姿平台的整体高度，能够满足大承载和6自由度调姿装配要求。

【技术实现步骤摘要】
同步并联旁置6自由度支链腿及其6自由度并联调姿平台
本专利技术属于大重型设备对接装配
，特别涉及一种同步并联旁置超低矮6自由度支链腿及其6自由度并联调姿平台。
技术介绍
随着我国航天事业的不断发展，大型航天器构件或设备的对接安装需求不断增加，如卫星大部件、航天舱段、运载火箭等调姿对接安装。而传统对接方法一般手工操作、配以相应辅助装置，技术水平较低、结构庞大，特别不利于低矮、狭小工作空间的操作与合理安排。目前，大部分的六自由度调姿平台由基座和多个子平台组成，可以实现待调姿构件在空间三自由度直线运动及俯仰、横滚、旋转状态下的转动，从而为大型航天构件对接提供支持。从现有调姿装置的结构特点来看，大多数采用串联构型或混联，例如中国专利CN201610280296.6公开了一种航天器舱段柔性装配用六自由度串并联调姿平台，主要包括上平台、中前动平台、中后动平台和下平台，各平台之间相互串联，从而完成六自由度调姿功能。但是，这类平台普遍存在的问题是结构空间不够紧凑，在高度方向的空间尺寸比较大、难以降低，而航天器构件多为大型重载设备，装配时会受到场地大小、配套设备和接口高度空间的限制，从而导致了大型航天设备对接安装作业效率低下，适应性差等问题。特别是调姿平台宽度严格限制，不能采用侧置方式，只能前后或下置结构格局，低矮设计是解决工程实际问题的核心和关键。针对上述问题，提出了一种同步并联旁置超低矮6自由度支链腿及其6自由度并联调姿平台，通过模块化组合，即可以方便在现有的一般平台技术装备上改造、重组，用于增加调姿功能，又可以作为独立的6自由度调姿平台使用。
技术实现思路
针对以上情况，本专利技术提供了一种同步并联旁置6自由度支链腿及其6自由度并联调姿平台，在实现大承载、6自由度调姿装配功能的同时，能最大限度降低调姿支链腿机构的空间高度，使得支链腿放置于动平台下侧、位置不受限制，进而在保持并联调姿平台整体高度不变的基础上，满足大型航天器设备对接装配以及与现有配套设备接口对于超低矮空间的限制和要求。本专利技术采用的技术方案是，一种同步并联旁置6自由度支链腿，其包括支腿机架、垂直升降模块、水平X向移动模块、水平Y向移动模块和球副支腿模块，所述垂直升降模块包括第一垂直升降模块、第二垂直升降模块和上层浮动台，且所述第一垂直升降模块和第二垂直升降模块分别设于所述支腿机架的第一侧面和第二侧面，所述上层浮动台位于所述支腿机架的中间部，且所述上层浮动台的第一端和第二端分别与所述支腿机架第一移动PZ1副和第二移动PZ2连接；所述水平X向移动模块包括第三电机、第三减速器、第三同步带轮组、第三丝杠、第三丝母、第三丝杠支撑座、X向导轨、X向滑块和中间浮动台，所述第三电机通过所述第三减速器安装于所述上层浮动台的第一端面，且所述第三减速器的输出轴与所述第三同步带轮组中的第三主动带轮连接，所述第三丝杠通过所述第三丝杠支撑座安装于所述上层浮动台的第二端面，且所述第三丝杠的第一端与所述第三同步带轮组中的第三从动带轮连接，所述第三主动带轮通过同步带与所述第三从动带轮传动连接，所述X向导轨均布设于所述上层浮动台的第二端面，且所述第三丝母和X向滑块均设于所述中间浮动台的第一端面，所述X向滑块与所述X向导轨第三移动PX副连接，且所述第三移动PX副通过所述第三丝杠与所述第三丝母传动连接；所述水平Y向移动模块包括第四电机、第四减速器、第四同步带轮组、第四丝杠、第四丝母、第四丝杠支撑座、Y向导轨、Y向滑块和下层浮动台，所述第四电机通过所述第四减速器安装于所述中间浮动台的侧面，且所述第四减速器的输出轴与所述第四同步带轮组中的第四主动带轮连接，所述第四丝杠通过所述第四丝杠支撑座安装于所述中间浮动台的第二端面，且所述第四丝杠的第一端与所述第四同步带轮组中的第四从动带轮连接，所述第四主动带轮通过同步带与所述第四从动带轮传动连接，所述Y向导轨分别设于所述中间浮动台第二端面的第一端和第二端，且所述第四丝母和Y向滑块均设于所述下层浮动台的第一端面，所述Y向滑块与所述Y向导轨第四移动PY副连接，且所述第四移动PY副通过所述第四丝杠与所述第四丝母传动连接；以及所述球副支腿模块包括球副球头、球副端盖、支撑球窝支座和球副上连接部，所述球副上连接部的第一端通过法兰设于所述下层浮动台第二端面的中间部，且所述球副上连接部的第二端设有所述球副球头，所述球副球头设于所述支撑球窝支座中，且所述支撑球窝支座的第一端面设有所述球副端盖，所述支撑球窝支座的第二侧面与地面接触，构成S副连接，且与所述垂直升降模块、水平X向移动模块以及水平Y向移动模块共同构成构型为(PZ1+PZ2)PXPYS的六自由度串联支链腿。进一步地，所述第一垂直升降模块包括第一电机、第一减速器、第一同步带轮组、第一丝杠、第一丝母、第一丝杠支撑座、第一升降导轨和第一升降滑块，所述第一电机通过所述第一减速器安装于所述支腿机架的第一侧面，且所述第一减速器的输出轴与所述第一同步带轮组中的第一主动带轮连接，所述第一丝杠通过所述第一丝杠支撑座安装于所述支腿机架的第一内侧面，且所述第一丝杠的第一端与所述第一同步带轮组中的第一从动带轮连接，所述第一主动带轮通过同步带与所述第一从动带轮传动连接，所述第一升降导轨分别设于所述支腿机架第一内侧面的第一端和第二端，且所述第一丝母和第一升降滑块均设于所述上层浮动台的第一侧面，所述第一升降滑块与所述第一升降导轨第一移动PZ1副连接，且所述第一移动PZ1副通过所述第一丝杠与所述第一丝母传动连接。进一步地，所述第二垂直升降模块包括第二电机、第二减速器、第二同步带轮组、第二丝杠、第二丝母、第二丝杠支撑座、第二升降导轨和第二升降滑块，所述第二电机通过所述第二减速器安装于所述支腿支架的第二侧面，且所述第二减速器的输出轴与所述第二同步带轮组中的第二主动带轮连接，所述第二丝杠通过所述第二丝杠支撑座安装于所述支腿机架的第二内侧面，且所述第二丝杠的第一端与所述第二同步带轮组中的第二从动带轮连接，所述第二主动带轮通过同步带与所述第二从动带轮传动连接，所述第二升降导轨分别设于所述支腿机架第二内侧面的第一端和第二端，且所述第二丝母和第二升降滑块均设于所述上层浮动台的第二侧面，所述第二升降滑块与所述第二升降导轨第二移动PZ2副连接，且所述第二移动PZ2副通过所述第二丝杠与所述第二丝母传动连接。优选地，所述X向导轨包括4个X向导轨，且所述4个X向导轨均布设于所述上层浮动台的第二端面。优选地，所述X向滑块包括8个X向滑块，且所述8个X向滑块均布设于所述中间浮动台的第一端面。优选地，所述第一升降滑块、第二升降滑块以及Y向滑块均包括4个滑块，且分别均布设于所述上层浮动台的第一侧面、第二侧面以及所述下层浮动台的第一端面。优选地，所述第一丝杠轴线平行于所述第二丝杠轴线，所述第三丝杠轴线垂直于所述第一丝杠轴线和第二丝杠轴线，所述第四丝杠轴线垂直于所述第一丝杠轴线、第二丝杠轴线以及第三丝杠轴线。本专利技术的第二方面采用的技术方案是，一种同步并联旁置6自由度支链腿的6自由度并联调姿平台，其包括动平台、控制系统柜、动力蓄电池和四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步并联旁置6自由度支链腿，其特征在于，其包括支腿机架、垂直升降模块、水平X向移动模块、水平Y向移动模块和球副支腿模块，/n所述垂直升降模块包括第一垂直升降模块、第二垂直升降模块和上层浮动台，且所述第一垂直升降模块和第二垂直升降模块分别设于所述支腿机架的第一侧面和第二侧面，所述上层浮动台位于所述支腿机架的中间部，且所述上层浮动台的第一端和第二端分别与所述支腿机架第一移动P

【技术特征摘要】
1.一种同步并联旁置6自由度支链腿，其特征在于，其包括支腿机架、垂直升降模块、水平X向移动模块、水平Y向移动模块和球副支腿模块，
所述垂直升降模块包括第一垂直升降模块、第二垂直升降模块和上层浮动台，且所述第一垂直升降模块和第二垂直升降模块分别设于所述支腿机架的第一侧面和第二侧面，所述上层浮动台位于所述支腿机架的中间部，且所述上层浮动台的第一端和第二端分别与所述支腿机架第一移动PZ1副和第二移动PZ2连接；
所述水平X向移动模块包括第三电机、第三减速器、第三同步带轮组、第三丝杠、第三丝母、第三丝杠支撑座、X向导轨、X向滑块和中间浮动台，所述第三电机通过所述第三减速器安装于所述上层浮动台的第一端面，且所述第三减速器的输出轴与所述第三同步带轮组中的第三主动带轮连接，所述第三丝杠通过所述第三丝杠支撑座安装于所述上层浮动台的第二端面，且所述第三丝杠的第一端与所述第三同步带轮组中的第三从动带轮连接，所述第三主动带轮通过同步带与所述第三从动带轮传动连接，所述X向导轨均布设于所述上层浮动台的第二端面，且所述第三丝母和X向滑块均设于所述中间浮动台的第一端面，所述X向滑块与所述X向导轨第三移动PX副连接，且所述第三移动PX副通过所述第三丝杠与所述第三丝母传动连接；
所述水平Y向移动模块包括第四电机、第四减速器、第四同步带轮组、第四丝杠、第四丝母、第四丝杠支撑座、Y向导轨、Y向滑块和下层浮动台，所述第四电机通过所述第四减速器安装于所述中间浮动台的侧面，且所述第四减速器的输出轴与所述第四同步带轮组中的第四主动带轮连接，所述第四丝杠通过所述第四丝杠支撑座安装于所述中间浮动台的第二端面，且所述第四丝杠的第一端与所述第四同步带轮组中的第四从动带轮连接，所述第四主动带轮通过同步带与所述第四从动带轮传动连接，所述Y向导轨分别设于所述中间浮动台第二端面的第一端和第二端，且所述第四丝母和Y向滑块均设于所述下层浮动台的第一端面，所述Y向滑块与所述Y向导轨第四移动PY副连接，且所述第四移动PY副通过所述第四丝杠与所述第四丝母传动连接；以及
所述球副支腿模块包括球副球头、球副端盖、支撑球窝支座和球副上连接部，所述球副上连接部的第一端通过法兰设于所述下层浮动台第二端面的中间部，且所述球副上连接部的第二端设有所述球副球头，所述球副球头设于所述支撑球窝支座中，且所述支撑球窝支座的第一端面设有所述球副端盖，所述支撑球窝支座的第二侧面与地面接触，构成S副连接，且与所述垂直升降模块、水平X向移动模块以及水平Y向移动模块共同构成构型为(PZ1+PZ2)PXPYS的六自由度串联支链腿。


2.根据权利要求1所述的同步并联旁置6自由度支链腿，其特征在于，所述第一垂直升降模块包括第一电机、第一减速器、第一同步带轮组、第一丝杠、第一丝母、第一丝杠支撑座、第一升降导轨和第一升降滑块，所述第一电机通过所述第一减速器安装于所述支腿机架的第一侧面，且所述第一减速器的输出轴与所述第一同步带轮组中的第一主动带轮连接，所述第一丝杠通过所述第一丝杠支撑座安装于所述支腿机架的第一内侧面，且所述第一丝杠的第一端与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉林，毕宫鑫琦，邱雪松，丰宗强，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13