CN103378477B - 一种宇航单机在轨易插拔机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种宇航单机产品在轨维护时满足易插拔要求的机构，包括：带插针的插头，安装于宇航单机的底部；蘑菇头，设置于宇航单机的底部；安装台，所述安装台上设有多个相互平行的接口，所述接口包括插座和安装孔，所述插座与所述插头配合使用；弹性抱紧装置，设置于所述安装孔内，所述弹性抱紧装置与所述蘑菇头配合使用。本发明提供了一种宇航单机产品在轨维护时满足易插拔要求的机构，解决了宇航单机在轨更换时的对准、解锁及锁紧难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种宇航单机产品在轨维护时满足易插拔要求的机构。
背景技术
航天器在轨维护技术自20世纪60年代开始兴起，按服务体类型可分为有人在轨服务和自主在轨服务两部分，其研究基本可分为有人在轨维护阶段和自主在轨服务阶段。
有人在轨服务通过宇航员对空间飞行器进行维护，舱门的设计难度相对较低，例如哈勃太空望远镜采用的就是普通的门结构，航天员在修复时，只要通过推拉动作就可以实现舱门的开闭等。由于有人在轨服务存在着如成本高、风险大等种种弊端，自主在轨服务凭借其风险低、成本小、反应快等诸多优势己成为空间在轨服务的重要发展方向。
自主在轨服务主要通过太空机械手对航天设备进行在轨维修和更换。现有的太空机械手不够灵活和精巧，不能够完成十分复杂的动作。发射入轨后，航天器处于失重的环境，机械手提供的力非常小，因此在更换宇航单机时，必须满足易插拔的要求。宇航单机一般都带有插针式电连接器，为保证接电性能，电连接器的插针不能受力，因此宇航单机在插拔时必须具备良好的导向功能。美国“轨道快车”项目更换的宇航单机采用的导向装置比较大，另外锁紧装置也比较复杂，不适用于体积较小的单机设备。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种体积小，结构简单，功能可靠，在轨更换时可以被轻易的拔出，准确的插入和锁紧的问题。
为解决上述问题，本发明提供的宇航单机插拔机构包括：带插针的插头，安装于宇航单机的底部；蘑菇头，设置于宇航单机的底部；安装台，所述安装台上设有多个相互平行的接口，所述接口包括插座和安装孔，所述插座与所述插头配合使用；弹性抱紧装置，设置于所述安装孔内，所述弹性抱紧装置与所述蘑菇头配合使用。
上述的宇航单机在轨易插拔机构，其中：所述蘑菇头包括大圆柱、小圆柱和圆球；所述大圆柱设置于宇航单机的底部，所述小圆柱设置于所述大圆柱的一端，所述圆球设置于所述小圆柱的另一端。
上述的宇航单机在轨易插拔机构，其中：所述安装孔包括两个，分别设置于所述插座的两端。
上述的宇航单机在轨易插拔机构，其中：所述安装孔包括锥形孔、圆柱孔和螺纹孔；所述锥形孔和螺纹孔分别设置在所述圆柱孔的两端，所述螺纹孔用来安装弹性抱紧装置。
上述的宇航单机在轨易插拔机构，其中：所述弹性抱紧装置的上半部分是一个开有缺口的空心球形凹槽，用来抱紧所述蘑菇头的圆球；所述弹性抱紧装置的下部是一个螺纹柱，所述螺纹柱设置有一字槽，所述一字槽是为了安装时的拧紧。
采用本发明的优点在于：有效的解决了宇航单机在轨更换时的易插拔及锁紧问题。航天器在轨时本身的振动非常小，本发明设置的弹性抱紧装置能够满足更换后宇航单机的锁紧要求。在轨更换宇航单机时，本发明设置的锥形导向孔和圆柱形定位孔可以弥补机械手灵巧性不足的问题，便于电连接器的插针精确插入。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是实现本发明的装配剖视图；
1为宇航单机、2为弹性抱紧装置、3为带插针的插头、4为插座、5为安装台；
图2是本发明中宇航单机的外形结构；
图3是本发明中宇航单机上蘑菇头的机构局部放大；
图4是安装台结构；
图5是安装台上通孔的局部剖视放大视图；
图6是弹性抱紧装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。
图1是实现本发明的装配剖视图，如图1所示，本发明的宇航单机在轨易插拔机构包括：
带插针的插头3，安装于宇航单机1的底部；
蘑菇头6，设置于宇航单机1的底部；
安装台5，所述安装台5上设有多个相互平行的接口，所述接口包括插座4和安装孔，所述插座4与所述插头3配合使用；
弹性抱紧装置2，设置于所述安装孔内，所述弹性抱紧装置2与所述蘑菇头配合使用。
本发明的宇航单机在轨易插拔机构实施过程如下：
宇航单机1的拔出过程：机械手向上抓取宇航单机1上的抓取接口，把宇航单机1底部的蘑菇头6拉出弹性抱紧装置2，实现宇航单机1的拔出；
宇航单机1插入过程：机械手将宇航单机1下插到安装台5，宇航单机1底部的蘑菇头6依次碰到安装台5上供导向的安装孔；宇航单机1继续下移，蘑菇头插入弹性抱紧装置2。
继续参见图1，所述宇航单机1的顶部设置有供机械臂抓取的螺纹柱状接口，所述宇航单机1的底部设置两个蘑菇头。
图2是本发明中蘑菇头6的结构图；
所述蘑菇头6包括大圆柱61、小圆柱62和圆球63；所述大圆柱61设置于宇航单机1的底部，所述大圆柱61用来实现舱门关闭时的精密定位；所述小圆柱62设置于所述大圆柱61的一端，所述圆球63设置于所述小圆柱62的另一端，所述圆球63用来实现关闭舱门时的抱紧。
图3是本发明中安装台5的俯视图，图4是本发明中安装台5的侧视图（插座4未画出）；
所述安装台5上可以放置单个宇航单机1，也可同时放置多个宇航单机1。所述安装台5上设有多个相互平行的接口51，所述接口51包括插座4和两个安装孔52，所述两个安装孔52分别设置于所述插座4的两端；每个安装孔52内装配有弹性抱紧装置2。
图5是安装孔的剖视图；
所述安装孔52包括锥形孔53、圆柱孔54和螺纹孔55；所述锥形孔53和螺纹孔55分别设置在所述圆柱孔54的两端，其中，所述锥形孔53用来导向，所述圆柱孔54用来精密定位，所述螺纹孔55用来安装弹性抱紧装置2。
图6是弹性抱紧装置2的示意图；
所述弹性抱紧装置2的上半部分是一个开有缺口的空心球形凹槽21，用来抱紧所述蘑菇头6的圆球63，空心球形凹槽21的存在既可以调整抱紧力，又便于插拔；所述弹性抱紧装置2的下部是一个螺纹柱22，所述螺纹柱22设置有一字槽23，所述一字槽23是为了安装时的拧紧。
插入宇航单机1时，机械手将宇航单机1底部的插头3插入安装台5的插座4，将宇航单机1底部的蘑菇头6插入安装台5的安装孔52，蘑菇头6依次碰到安装孔52供导向的锥形孔53，然后是安装孔52的圆柱孔54；该圆柱孔54通过机械配合能够实现插头3的插针和插座4的精密定位，保证电连接器的插针对准和不受外力；宇航单机1继续下移，蘑菇头6的圆球63插入弹性抱紧装置2的空心球形凹槽21。
Claims (3)
1.一种宇航单机在轨易插拔机构，其特征在于：包括
带插针的插头，安装于宇航单机的底部；
蘑菇头，设置于宇航单机的底部；所述蘑菇头包括大圆柱、小圆柱和圆球；所述大圆柱设置于宇航单机的底部，所述小圆柱设置于所述大圆柱的一端，所述圆球设置于所述小圆柱的另一端；
安装台，所述安装台上设有多个相互平行的接口，所述接口包括插座和安装孔，所述插座与所述插头配合使用；
弹性抱紧装置，设置于所述安装孔内，所述弹性抱紧装置与所述蘑菇头配合使用；所述弹性抱紧装置的上半部分是一个开有缺口的空心球形凹槽，用来抱紧所述蘑菇头的圆球；所述弹性抱紧装置的下部是一个螺纹柱，所述螺纹柱设置有一字槽，所述一字槽是为了安装时的拧紧。
2.如权利要求1所述的宇航单机在轨易插拔机构，其特征在于：
所述安装孔包括两个，分别设置于所述插座的两端。
3.如权利要求1所述的宇航单机在轨易插拔机构，其特征在于：
所述安装孔包括锥形孔、圆柱孔和螺纹孔；所述锥形孔和螺纹孔分别设置在所述圆柱孔的两端，所述螺纹孔用来安装弹性抱紧装置。
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