CN109018451B - 一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法，包括六自由度支撑台、支撑框、推进装置、前装填夹和后装填夹。六自由度支撑台包括底架和通过横纵向导轨组安装于底架上的回转支承平台，底架上设有电控柜、电池柜、主动轮组件、从动轮组件、支腿组件、前位姿检测系统、后位姿检测系统、前循迹系统和后循迹系统；支撑框固定于回转支承平台上，推进装置安装于支撑框的行进导轨上，前装填夹安装于推进装置的前侧，后装填夹与推进装置的后侧铰接，推进装置设有前间隙检测系统和后间隙检测系统，其具有结构简单、使用方便、集成度高、自动化程度高、多自由度可调、对中精度高的优点。装填方法具有实现容易、逻辑合理、执行效率高、安全可靠的优点。

Description

一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法

技术领域

本发明涉及一种装填设备，具体涉及一种可自动高精度地将仪器置于舱内的装填设备，以及利用该装填设备进行仪器装填的方法。

背景技术

在航天和军事领域，在导弹、火箭等分段类产品对接总装前，通常需要在部分产品段的舱内安装各种测试、控制仪器。因产品段的舱体较为细长，需安装的仪器与舱内间距狭小，且人员无法进入，致使装填仪器比较困难。目前本领域在产品段的舱内装填仪器主要采用垂直装填方式：首先将舱体吊起，使其呈垂直状态并固定，然后由上至下将一仪器装入舱体一端的舱内；接着舱体翻转180°并固定，再由下至下将其他仪器装入舱体另一端的舱内。这一装填方式虽然可实现基本的仪器装填目的，但其在实际应用中还存在着诸多不足，主要表现在以下方式：1、需专用吊具以及固定安装支架，通用性较差，对操作空间要求较高；2、装填过程中需多次起吊和翻转舱体及仪器，安全性较差，且需多次调整对中才可完成，工作效率较低；3、装填过程中仪器与舱内周壁之间的间隙不易控制，存在仪器受到磕碰损坏的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法，所述装填设备具有结构简单、使用方便、集成度高、自动化程度高、对中精度高的优点，降低了对操作人员及操作空间的要求，提高了工作效率；所述装填方法具有实现容易、逻辑合理、执行效率高、安全可靠的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，包括六自由度支撑台、支撑框、推进装置、前装填夹和后装填夹，所述六自由度支撑台包括底架和通过横纵向导轨组安装于底架上的回转支承平台，所述底架在回转支承平台的左右两侧对应设有电控柜和电池柜，电控柜中设有控制系统，底架的底部通过悬挂减震机构安装有左右对称的主动轮组件，底架的底部在主动轮组件的前后侧位置均设有左右对称的从动轮组件，底架的四个角处分别设有可升降的支腿组件；底架的前后端对应设有前位姿检测系统和后位姿检测系统，底架的底部分别设有前循迹系统和后循迹系统；所述支撑框固定于回转支承平台上，所述推进装置安装于支撑框沿前后方向设置的行进导轨上，所述前装填夹通过垂向的导轨滑块组件安装于推进装置的前侧，并在前装填夹与推进装置之间设有垂向的第一升降机，所述后装填夹与推进装置的后侧铰接，并在后装填夹与推进装置之间设有横向的第二升降机和纵向的第三升降机；推进装置的前后侧对应设有前间隙检测系统和后间隙检测系统；所述横纵向导轨组、回转支承平台的回转支承、主动轮组件、支腿组件、前位姿检测系统、后位姿检测系统、前循迹系统、后循迹系统、推进装置、第一升降机、第二升降机、第三升降机、前间隙检测系统和后间隙检测系统均与电控柜连接。

进一步的，本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其中，所述横纵向导轨组用于调整回转支承平台的横向和纵向位置。

进一步的，本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其中，所述回转支承平台的回转支承用于调整回转角度。

进一步的，本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其中，所述电控柜用于对横纵向导轨组、回转支承平台的回转支承、主动轮组件、支腿组件、推进装置、第一升降机、第二升降机和第三升降机进行控制，所述电池柜用于为装填设备的各用电部件提供电力支持。

进一步的，本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其中，所述前位姿检测系统和后位姿检测系统用于实时检测舱体的位姿并将检测信号反馈给电控柜的控制系统。

进一步的，本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其中，所述前循迹系统和后循迹系统用于实时检测行进路径并将检测信号反馈给电控柜的控制系统。

进一步的，本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其中，所述前间隙检测系统和后间隙检测系统用于实时检测仪器与舱体之间的间隙并将检测信号反馈给电控柜的控制系统。

本发明提供的一种利用上述装填设备进行仪器装填的方法，包括以下步骤：

一、将舱体置于对应设置的支撑平台上，装填设备通过主动轮组件和从动轮组件移动到舱体的前侧，并使支撑框的前端与舱体的前端相对；

二、前循迹系统实时检测前行进路径，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据前循迹系统反馈的信号调整主动轮组件的方向，并使主动轮组件和从动轮组件按前行进路径行走到舱体前端的前对中位置后按预定停车间距完成驻车；所述前行进路径和前对中位置是舱体依据其前端的位姿确定的；

三、前位姿检测系统实时检测舱体前端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据前位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台的回转支承，使支撑框的前端与舱体的前端对中；调整横纵向导轨组的纵向导轨，使支撑框的前端与舱体的前端对接；

四、当支撑框的前端与舱体的前端对接后，将仪器一转载至前装填夹，且前装填夹夹紧固定仪器一；

五、前间隙检测系统实时检测仪器一和舱体前端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据前间隙检测系统反馈的信号，通过第一升降机调整前装填夹的位姿，使仪器一与舱体前端对中；

六、当仪器一与舱体的前端对中后，推进装置沿着支撑框上的行进导轨向舱体一侧行进直至仪器一到达舱体内的指定位置；

七、前装填夹释放仪器一，推进装置沿着支撑框上的行进导轨后退到初始位置，至此，仪器一的装填工序完成；

八、装填设备通过主动轮组件和从动轮组件移动到舱体的后侧，并使支撑框的后端与舱体的后端相对；

九、后循迹系统实时检测后行进路径，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据后循迹系统反馈的信号调整主动轮组件的方向，并使主动轮组件和从动轮组件按前行进路径行走到舱体后端的后对中位置后按预定停车间距完成驻车；所述后行进路径和后对中位置是舱体依据其后端的位姿确定的；

十、后位姿检测系统实时检测舱体后端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据后位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台的回转支承，使支撑框的后端与舱体的后端对中；调整横纵向导轨组的纵向导轨，使支撑框的前端与舱体的前端对接；

十一、当支撑框的后端与舱体的后端对接后，将仪器二转载至后装填夹，后装填夹夹紧固定仪器二；

十二、后间隙检测系统实时检测仪器二与舱体后端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据后间隙检测系统反馈的信号，通过第二升降机和第三升降机调整后装填夹的位姿，使仪器二与舱体后端对中；

十三、当仪器二与舱体后端对中后，推进装置沿着支撑框上的行进导轨向舱体一侧行进直至仪器二到达舱体内的指定位置；

十四、后装填夹释放仪器二，推进装置沿着支撑框上的行进导轨后退到初始位置，至此，仪器二的装填工序完成；仪器三的装填工序与仪器二完全一致；待所有仪器装填完毕，则完成舱体的仪器装填任务。

进一步的，本发明利用装填设备进行仪器装填的方法，在上述步骤三中，所述分别调整各支腿组件、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台的回转支承，使支撑框的前端与舱体的前端对中，按以下方式实现：

a、各支腿组件的支腿伸出，使装填设备通过各支腿组件支撑，并使主动轮组件和从动轮组件悬空；

b、分别调整各支腿组件的支腿伸出量，以调整装填设备的升降高度、俯仰角度，通过调整回转支承平台的回转支承，以调整偏摆角度；通过上述两步骤使支撑框前端的对中基准高度与舱体前端的对中基准高度相同、待对接端面平行；

c、调整横纵向导轨组的横向导轨，使支撑框前端和舱体前端的对中基准连线与舱体的轴线平行；

d、通过差动调整左右两侧支腿组以调整装填设备的滚转角度，实现支撑框前端的对中基准与舱体前端的对中基准周向位置一致，以便完成对接。

其中，支撑框前端和舱体前端的对中基准均分别设有三个并一一对应，所述支撑框前端的对中基准高度与舱体前端的对中基准高度相同，是指支撑框前端的三个对中基准高度对应与舱体前端的三个对中基准高度相同，所述支撑框前端和舱体前端的对中基准连线，是指支撑框前端的任一对中基准与舱体前端对应的对中基准之间的连线。

进一步的，本发明利用装填设备进行仪器装填的方法，在上述步骤十中，所述分别调整各支腿组件、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台的回转支承，使支撑框的后端与舱体的后端对中，按以下方式实现：

e、各支腿组件的支腿伸出，使装填设备通过各支腿组件支撑，并使主动轮组件和从动轮组件悬空；

f、分别调整各支腿组件的支腿伸出量，以调整装填设备的升降高度、俯仰角度，通过调整回转支承平台的回转支承，以调整偏摆角度；通过上述两步骤使支撑框后端的对中基准高度与舱体后端的对中基准高度相同、待对接端面平行；

g、调整横纵向导轨组的横向导轨，使支撑框后端和舱体后端的对中基准连线与舱体的轴线平行；

h、通过差动调整左右两侧支腿组以调整装填设备的滚转角度，实现支撑框前端的对中基准与舱体前端的对中基准周向位置一致，以便完成对接。

其中，支撑框后端和舱体后端的对中基准均分别设有三个并一一对应，所述支撑框后端的对中基准高度与舱体后端的对中基准高度相同，是指支撑框后端的三个对中基准高度对应与舱体后端的三个对中基准高度相同，所述支撑框后端和舱体后端的对中基准连线，是指支撑框后端的任一对中基准与舱体后端对应的对中基准之间的连线。

本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明设置有六自由度支撑台、支撑框、推进装置、前装填夹和后装填夹。六自由度支撑台具体包括底架和通过横纵向导轨组安装于底架上的回转支承平台，底架在回转支承平台的左右两侧对应设置电控柜和电池柜，在电控柜中设置控制系统，在底架的底部通过悬挂减震机构安装左右对称的主动轮组件，底架的底部在主动轮组件的前后侧位置均设置左右对称的从动轮组件，在底架的四个角处分别设置可升降的支腿组件；在底架的前后端对应设置前位姿检测系统和后位姿检测系统，在底架的底部分别设置前循迹系统和后循迹系统。支撑框固定于回转支承平台上，推进装置安装于支撑框沿前后方向设置的行进导轨上，前装填夹通过垂向的导轨滑块组件安装于推进装置的前侧，并在前装填夹与推进装置之间设置垂向的第一升降机；后装填夹与推进装置的后侧铰接，并在后装填夹与推进装置之间设置横向的第二升降机和纵向的第三升降机；在推进装置的前后侧对应设置前间隙检测系统和后间隙检测系统。横纵向导轨组、回转支承平台的回转支承、主动轮组件、支腿组件、前位姿检测系统、后位姿检测系统、前循迹系统、后循迹系统、前间隙检测系统和后间隙检测系统均与电控柜存在信号传输。由此就构成了一种结构简单、使用方便、集成度高、自动化程度高、对中精度高的装填设备。在实际应用中，将舱体置于对应设置的支撑平台上。在舱体前端舱内装填仪器时，首先，本发明的装填设备通过主动轮组件和从动轮组件移动到舱体的前侧，并使支撑框的前端与舱体的前端相对。之后，前循迹系统实时检测前行进路径，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据前循迹系统反馈的信号调整主动轮组件的方向，主动轮组件和从动轮组件按前行进路径行走到舱体前端的前对中位置后按预定间距完成驻车。然后，前位姿检测系统实时检测舱体前端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据前位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台的回转支承，使支撑框的前端与舱体的前端对中。接着，将仪器一转载至前装填夹并夹紧固定，前间隙检测系统实时检测仪器和舱体前端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜的控制系统；电控柜的控制系统依据前间隙检测系统反馈的信号，通过第一升降机调整前装填夹的位姿，使仪器一与舱体前端对中。最后，推进装置沿着支撑框上的行进导轨向舱体一侧行进，当仪器一到达舱体内的指定位置后，前装填夹释放仪器，推进装置沿着支撑框上的行进导轨后退至初始位置，至此完成前端舱内仪器的装填工序。后端舱内仪器的装填过程与前端舱内仪器装填的过程一致，在此不再赘述。本发明通过设置前循迹系统、后循迹系统和主动轮组件，使装填设备具备了双向自由行走和自动循迹行走功能，无需人工牵引推拉。通过在主动轮组件和底架之间设置悬挂减震机构，在主动轮组件前后侧均设置从动轮组件，可保证行进过程中主动轮组件始终触地，提高了装填设备行走的平稳性，并使装填设备具备原地转弯能力。同时，本发明通过设置前位姿检测系统和后位姿检测系统，使电控柜的控制系统依据前位姿检测系统和后位姿检测系统的反馈信号控制横纵向导轨组、回转支承平台的回转支承和支腿组件等执行机构的动作，实现了自动检测、自动反馈调整、自动对中的目的，具有省时省力、方便快捷、对中精度高、可靠性高的优点。另外，本发明通过设置前间隙检测系统和后间隙检测系统，使电控柜的控制系统依据前间隙检测系统和后间隙检测系统的反馈信号控制，对应控制第一升降机或第二升降机和第三升降机，以调整前装填夹或后装填夹的位姿，可实现舱内0.1mm级的间隙调整和仪器装填，以保证仪器装填的安全。本发明通过以上结构设置实现了仪器水平装填的目的，无需专用吊具及固定支架，降低了对操作人员及操作空间的要求，提高了工作效率和安全性。本发明提供的利用上述装填设备进行仪器装填的方法具有实现容易、逻辑合理、执行效率高、安全可靠的优点。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的立体图一；

图2为本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的立体图二；

图3为本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的正视图；

图4为本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的俯视图；

图5为本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的左视图；

图6为本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的右视图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。

如图1至图6所示本发明一种将仪器置于舱内的高精度装填设备的具体实施方式，包括六自由度支撑台1、支撑框2、推进装置3、前装填夹4和后装填夹5。六自由度支撑台1具体包括底架11和通过横纵向导轨组(图中未示出)安装于底架11上的回转支承平台12，底架11在回转支承平台12的左右两侧对应设置电控柜13和电池柜14，在电控柜13中设有控制系统，在底架11的底部通过悬挂减震机构安装左右对称的主动轮组件15，底架11的底部在主动轮组件15的前后侧位置均设置左右对称的从动轮组件16，在底架11的四个角处分别设置可升降的支腿组件17，在底架11的前后端对应设置前位姿检测系统(图中未示出)和后位姿检测系统(图中未示出)，在底架11的底部分别设置前循迹系统(图中未示出)和后循迹系统(图中未示出)。支撑框2固定在回转支承平台12上。推进装置3安装于支撑框2沿前后方向设置的行进导轨上。前装填夹4通过垂向的导轨滑块组件安装在推进装置3的前侧，并在前装填夹4与推进装置3之间设置垂向的第一升降机。后装填夹5与推进装置3的后侧铰接，并在后装填夹5与推进装置3之间设置横向的第二升降机和纵向的第三升降机。在推进装置3的前后侧对应设置前间隙检测系统(图中未示出)和后间隙检测系统(图中未示出)。并使横纵向导轨组、回转支承平台12的回转支承、主动轮组件15、支腿组件17、前位姿检测系统、后位姿检测系统、前循迹系统、后循迹系统、推进装置、前间隙检测系统和后间隙检测系统均与电控柜13建立信号传输。

其中，横纵向导轨组用于调整回转支承平台12的横向和纵向位置；回转支承平台12的回转支承用于调整回转角度；电控柜13用于对横纵向导轨组、回转支承平台12的回转支承、主动轮组件15、支腿组件17、推进装置3进行控制；电池柜14用于为装填设备的各用电部件提供电力支持；前位姿检测系统和后位姿检测系统用于实时检测舱体的位姿并将检测信号反馈给电控柜13的控制系统；前循迹系统和后循迹系统用于实时检测行进路径并将检测信号反馈给电控柜13的控制系统；前间隙检测系统和后间隙检测系统用于实时检测仪器与舱体之间的间隙并将检测信号反馈给电控柜13的控制系统。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、使用方便、集成度高、自动化程度高、对中精度高的装填设备。在实际应用中，将舱体置于对应设置的支撑平台上。在舱体前端舱内装填仪器时，首先，本发明的装填设备通过主动轮组件15和从动轮组件16移动到舱体的前侧，并使支撑框2的前端与舱体的前端相对。其次，前循迹系统实时检测前行进路径，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统；电控柜13的控制系统依据前循迹系统反馈的信号调整主动轮组件15的方向，主动轮组件15和从动轮组件16按前行进路径行走到舱体前端的前对中位置后按预定停车间距完成驻车。然后，前位姿检测系统实时检测舱体前端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统；电控柜13的控制系统依据前位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件17、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台12的回转支承，使支撑框2的前端与舱体的前端对中。接着，将仪器转载至前装填夹4并夹紧固定，前间隙检测系统实时检测仪器和舱体前端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统；电控柜13的控制系统依据前间隙检测系统反馈的信号，通过第一升降机调整前装填夹4的位姿，使仪器与舱体前端对中。最后，推进装置3沿着支撑框2上的行进导轨向舱体一侧行进，当仪器到达舱体内的指定位置后，前装填夹4释放仪器，推进装置3沿着支撑框2上的行进导轨后退至初始位置，至此完成在舱体前端舱内装填仪器的工序。舱体后端舱内装填仪器的过程与舱体前端舱内装填仪器的过程一致，在此不再赘述。本发明通过设置前循迹系统、后循迹系统和主动轮组件，使装填设备具备了双向自由行走和自动循迹行走的能力，无需人工牵引推拉。通过在主动轮组件和底架之间设置悬挂减震机构，在主动轮组件前后侧均设置从动轮组件，可保证行进过程中主动轮组件始终触地，提高了装填设备行进的平稳性，使装填设备具备原地转弯的能力。同时，本发明设置有前位姿检测系统和后位姿检测系统，电控柜的控制系统依据前位姿检测系统和后位姿检测系统的反馈信号控制横纵向导轨组、回转支承平台的回转支承和支腿组件等执行机构的动作，实现了自动检测、自动反馈调整、自动对中的目的，具有省时省力、方便快捷、对中精度高、可靠性高的优点。另外，本发明设置有前间隙检测系统和后间隙检测系统，电控柜的控制系统依据前间隙检测系统和后间隙检测系统的反馈信号控制，对应控制第一升降机或第二升降机和第三升降机，以调整前装填夹或后装填夹的位姿，可实现舱内0.1mm级的间隙调整和仪器装填，以保证仪器装填的安全。本发明通过以上结构设置实现了仪器水平装填的目的，无需专用吊具及固定支架，降低了对操作人员及操作空间的要求，提高了工作效率和安全性。需要说明的是，在实际应用中本发明主动轮组件设置了制动机构，以便装填设备实现制动，同时本发明为横纵向导轨组、回转支承平台、主动轮组件、支腿组件、第一升降机、第二升降机和第三升降机均预置了手动接口，以便在需要时进行手动控制，使装填设备具有较高的可靠性。

本发明提供的利用上述装填设备进行仪器装填的方法，具体包括以下步骤：

一、将舱体置于对应设置的支撑平台上，装填设备通过主动轮组件15和从动轮组件16移动到舱体的前侧，并使支撑框2的前端与舱体的前端相对。

二、前循迹系统实时检测前行进路径，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统。电控柜13的控制系统依据前循迹系统反馈的信号调整主动轮组件15的方向，并使主动轮组件15和从动轮组件16按前行进路径行走到舱体前端的前对中位置后按预定停车间距完成驻车。其中，前行进路径和前对中位置是舱体依据其前端的位姿确定的。

三、前位姿检测系统实时检测舱体前端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统。电控柜13的控制系统依据前位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件17、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台12的回转支承，使支撑框2的前端与舱体的前端对中；调整横纵向导轨组的纵向导轨，使支撑框2的前端与舱体的前端对接。

四、当支撑框2的前端与舱体的前端对接后，将仪器一转载至前装填夹4，且前装填夹4夹紧固定仪器一。

五、前间隙检测系统实时检测仪器一和舱体前端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统。电控柜13的控制系统依据前间隙检测系统反馈的信号，通过第一升降机调整前装填夹4的位姿，使仪器一与舱体前端对中。

六、当仪器一与舱体的前端对中后，推进装置3沿着支撑框2上的行进导轨向舱体一侧行进直至仪器一到达舱体内的指定位置。

七、前装填夹4释放仪器一，并使推进装置3沿着支撑框2上的行进导轨后退到初始位置，至此仪器一的装填工序完成。

八、装填设备通过主动轮组件15和从动轮组件16移动到舱体的后侧，并使支撑框2的后端与舱体的后端相对。

九、后循迹系统实时检测后行进路径，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统。电控柜13的控制系统依据后循迹系统反馈的信号调整主动轮组件15的方向，并使主动轮组件15和从动轮组件16按前行进路径行走到舱体后端的后对中位置后按预定停车间距完成驻车。其中，后行进路径和后对中位置是舱体依据其后端的位姿确定的。

十、后位姿检测系统实时检测舱体后端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统。电控柜13的控制系统依据后位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件17、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台12的回转支承，使支撑框2的后端与舱体的后端对中；调整横纵向导轨组的纵向导轨，使支撑框2的前端与舱体的前端对接。

十一、当支撑框2的后端与舱体的后端对接后，将仪器二转载至后装填夹5，后装填夹5夹紧固定仪器二。

十二、后间隙检测系统实时检测仪器二与舱体后端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜13的控制系统。电控柜13的控制系统依据后间隙检测系统反馈的信号，通过第二升降机和第三升降机调整后装填夹5的位姿，使仪器二与舱体后端对中。

十三、当仪器二与舱体后端对中后，推进装置3沿着支撑框2上的行进导轨向舱体一侧行进直至仪器二到达舱体内的指定位置。

十四、后装填夹5释放仪器二，推进装置3沿着支撑框2上的行进导轨后退到初始位置，至此仪器二的装填工序完成。仪器三的装填工序与仪器二完全一致。待所有仪器装填完毕，则完成舱体的仪器装填任务。

在上述步骤三中，所述分别调整各支腿组件17、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台12的回转支承，使支撑框2的前端与舱体的前端对中，按以下方式实现：

a、各支腿组件17的支腿伸出，使装填设备通过各支腿组件17支撑，并使主动轮组件15和从动轮组件16悬空。

b、分别调整各支腿组件17的支腿伸出量，以调整装填设备的升降高度、俯仰角度，通过调整回转支承平台12的回转支承，以调整偏摆角度；通过上述两步骤使支撑框2前端的对中基准高度与舱体前端的对中基准高度相同、待对接端面平行。

c、调整横纵向导轨组的横向导轨，使支撑框2前端和舱体前端的对中基准连线与舱体的轴线平行。

d、通过差动调整左右两侧支腿组以调整装填设备的滚转角度，实现支撑框2前端的对中基准与舱体前端的对中基准周向位置一致，以便完成对接。

其中，支撑框2前端和舱体前端的对中基准均分别设置三个并一一对应；支撑框2前端的对中基准高度与舱体前端的对中基准高度相同，是指支撑框2前端的三个对中基准高度对应与舱体前端的三个对中基准高度相同；支撑框2前端和舱体前端的对中基准连线，是指支撑框2前端的任一对中基准与舱体前端对应的对中基准之间的连线。

在上述步骤十中，所述分别调整各支腿组件17、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台12的回转支承，使支撑框2的后端与舱体的后端对中，按以下方式实现：

e、各支腿组件17的支腿伸出，使装填设备通过各支腿组件17支撑，并使主动轮组件15和从动轮组件16悬空。

f、分别调整各支腿组件17的支腿伸出量，以调整装填设备的升降高度、俯仰角度，通过调整回转支承平台12的回转支承，以调整偏摆角度；通过上述两步骤使支撑框2后端的对中基准高度与舱体后端的对中基准高度相同、待对接端面平行。

g、调整横纵向导轨组的横向导轨，使支撑框2后端和舱体后端的对中基准连线与舱体的轴线平行。

h、通过差动调整左右两侧支腿组以调整装填设备的滚转角度，实现支撑框2前端的对中基准与舱体前端的对中基准周向位置一致，以便完成对接。

其中，支撑框2后端和舱体后端的对中基准均分别设置三个并一一对应；支撑框2后端的对中基准高度与舱体后端的对中基准高度相同，是指支撑框2后端的三个对中基准高度对应与舱体后端的三个对中基准高度相同；支撑框2后端和舱体后端的对中基准连线，是指支撑框2后端的任一对中基准与舱体后端对应的对中基准之间的连线。

本发明提供的利用上述装填设备进行仪器装填的方法具有实现容易、逻辑合理、执行效率高、安全可靠的优点。需要说明的是，上述仪器一、仪器二和仪器三只是根据装填的位置和顺序进行了人为区分，以便于理解。在具体应用中，本发明对推进装置3前后侧的连接座进行通用性设计，以便于更换前装填夹4或后装填夹5进行不同仪器的装填任务，具有较好的通用性和实用性。

经实际应用表明，本发明提供的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备及其装填方法，可带来以下有益效果：1)无需多次起吊翻转，无需专用吊具及固定支架，舱体在水平状态下即可完成仪器装填，对操作人员要求低。2)同一装填设备可依次完成舱内三个仪器的装填，装填设备集成度高、利用率高。3)可根据不同待装仪器更换对应的前装填夹或后装填夹，具有较高的通用性。4)可自动循迹行走，无需人工牵引推拉，省时省力。5)可自动检测、自动反馈和自动对中，自动化程度高，对操作人员要求低。6)可实现舱内0.1mm级的间隙调整及仪器装填，且能保证仪器的安全。7)装填设备设置有7处急停按钮；工作过程中，如有意外情况发生，可一键急停，保证人员、产品及设备的安全。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，包括六自由度支撑台(1)、支撑框(2)、推进装置(3)、前装填夹(4)和后装填夹(5)，所述六自由度支撑台(1)包括底架(11)和通过横纵向导轨组安装于底架(11)上的回转支承平台(12)，所述底架(11)在回转支承平台(12)的左右两侧对应设有电控柜(13)和电池柜(14)，电控柜(13)中设有控制系统，底架(11)的底部通过悬挂减震机构安装有左右对称的主动轮组件(15)，底架(11)的底部在主动轮组件(15)的前后侧位置均设有左右对称的从动轮组件(16)，底架(11)的四个角处分别设有可升降的支腿组件(17)；底架(11)的前后端对应设有前位姿检测系统和后位姿检测系统，底架(11)的底部分别设有前循迹系统和后循迹系统；所述支撑框(2)固定于回转支承平台(12)上，所述推进装置(3)安装于支撑框(2)沿前后方向设置的行进导轨上，所述前装填夹(4)通过垂向的导轨滑块组件安装于推进装置(3)的前侧，并在前装填夹(4)与推进装置(3)之间设有垂向的第一升降机，所述后装填夹(5)与推进装置(3)的后侧铰接，并在后装填夹(5)与推进装置(3)之间设有横向的第二升降机和纵向的第三升降机；推进装置(3)的前后侧对应设有前间隙检测系统和后间隙检测系统；所述横纵向导轨组、回转支承平台(12)的回转支承、主动轮组件(15)、支腿组件(17)、前位姿检测系统、后位姿检测系统、前循迹系统、后循迹系统、推进装置(3)、第一升降机、第二升降机、第三升降机、前间隙检测系统和后间隙检测系统均与电控柜(13)连接。

2.按照权利要求1所述的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，所述横纵向导轨组用于调整回转支承平台(12)的横向和纵向位置。

3.按照权利要求1所述的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，所述回转支承平台(12)的回转支承用于调整回转角度。

4.按照权利要求1所述的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，所述电控柜(13)用于对横纵向导轨组、回转支承平台(12)的回转支承、主动轮组件(15)、支腿组件(17)、推进装置(3)、第一升降机、第二升降机和第三升降机进行控制；所述电池柜(14)用于为装填设备的各用电部件提供电力支持。

5.按照权利要求1所述的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，所述前位姿检测系统和后位姿检测系统用于实时检测舱体的位姿并将检测信号反馈给电控柜(13)的控制系统。

6.按照权利要求1所述的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，所述前循迹系统和后循迹系统用于实时检测行进路径并将检测信号反馈给电控柜(13)的控制系统。

7.按照权利要求1所述的一种将仪器置于舱内的高精度装填设备，其特征在于，所述前间隙检测系统和后间隙检测系统用于实时检测仪器与舱体之间的间隙并将检测信号反馈给电控柜(13)的控制系统。

8.一种利用权利要求1所述装填设备进行仪器装填的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将舱体置于对应设置的支撑平台上，装填设备通过主动轮组件(15)和从动轮组件(16)移动到舱体的前侧，并使支撑框(2)的前端与舱体的前端相对；

二、前循迹系统实时检测前行进路径，并将检测信号反馈到电控柜(13)的控制系统；电控柜(13)的控制系统依据前循迹系统反馈的信号调整主动轮组件(15)的方向，并使主动轮组件(15)和从动轮组件(16)按前行进路径行走到舱体前端的前对中位置后按预定停车间距完成驻车；所述前行进路径和前对中位置是舱体依据其前端的位姿确定的；

三、前位姿检测系统实时检测舱体前端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜(13)的控制系统；电控柜(13)的控制系统依据前位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件(17)、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台(12)的回转支承，使支撑框(2)的前端与舱体的前端对中；调整横纵向导轨组的纵向导轨，使支撑框(2)的前端与舱体的前端对接；

四、当支撑框(2)的前端与舱体的前端对接后，将仪器一转载至前装填夹(4)，且前装填夹(4)夹紧固定仪器一；

五、前间隙检测系统实时检测仪器一和舱体前端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜(13)的控制系统；电控柜(13)的控制系统依据前间隙检测系统反馈的信号，通过第一升降机调整前装填夹(4)的位姿，使仪器一与舱体前端对中；

六、当仪器一与舱体的前端对中后，推进装置(3)沿着支撑框(2)上的行进导轨向舱体一侧行进直至仪器一到达舱体内的指定位置；

七、前装填夹(4)释放仪器一，并使推进装置(3)沿着支撑框(2)上的行进导轨后退到初始位置，至此，仪器一的装填工序完成；

八、装填设备通过主动轮组件(15)和从动轮组件(16)移动到舱体的后侧，并使支撑框(2)的后端与舱体的后端相对；

九、后循迹系统实时检测后行进路径，并将检测信号反馈到电控柜(13)的控制系统；电控柜(13)的控制系统依据后循迹系统反馈的信号调整主动轮组件(15)的方向，并使主动轮组件(15)和从动轮组件(16)按前行进路径行走到舱体后端的后对中位置后按预定停车间距完成驻车；所述后行进路径和后对中位置是舱体依据其后端的位姿确定的；

十、后位姿检测系统实时检测舱体后端的位姿，并将检测信号反馈到电控柜(13)的控制系统；电控柜(13)的控制系统依据后位姿检测系统反馈的信号，分别调整各支腿组件(17)、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台(12)的回转支承，使支撑框(2)的后端与舱体的后端对中；调整横纵向导轨组的纵向导轨，使支撑框(2)的前端与舱体的前端对接；

十一、当支撑框(2)的后端与舱体的后端对接后，将仪器二转载至后装填夹(5)，后装填夹(5)夹紧固定仪器二；

十二、后间隙检测系统实时检测仪器二与舱体后端周壁之间的间隙，并将检测信号反馈到电控柜(13)的控制系统；电控柜(13)的控制系统依据后间隙检测系统反馈的信号，通过第二升降机和第三升降机调整后装填夹(5)的位姿，使仪器二与舱体后端对中；

十三、当仪器二与舱体后端对中后，推进装置(3)沿着支撑框(2)上的行进导轨向舱体一侧行进直至仪器二到达舱体内的指定位置；

十四、后装填夹(5)释放仪器二，推进装置(3)沿着支撑框(2)上的行进导轨返回到初始位置，至此，仪器二的装填工序完成；仪器三的装填工序与仪器二完全一致；待所有仪器装填完毕，则完成舱体的仪器装填任务。

9.按照权利要求8所述的仪器装填的方法，其特征在于，在上述步骤三中，所述分别调整各支腿组件(17)、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台(12)的回转支承，使支撑框(2)的前端与舱体的前端对中，按以下方式实现：

a、各支腿组件(17)的支腿伸出，使装填设备通过各支腿组件(17)支撑，并使主动轮组件(15)和从动轮组件(16)悬空；

b、分别调整各支腿组件(17)的支腿伸出量，以调整装填设备的升降高度、俯仰角度，通过调整回转支承平台(12)的回转支承，以调整偏摆角度；通过上述两步骤使支撑框(2)前端的对中基准高度与舱体前端的对中基准高度相同、待对接端面平行；

c、调整横纵向导轨组的横向导轨，使支撑框(2)前端和舱体前端的对中基准连线与舱体的轴线平行；

d、通过差动调整左右两侧支腿组以调整装填设备的滚转角度，实现支撑框(2)前端的对中基准与舱体前端的对中基准周向位置一致，以便完成对接；

其中，支撑框(2)前端和舱体前端的对中基准均分别设有三个并一一对应，所述支撑框(2)前端的对中基准高度与舱体前端的对中基准高度相同，是指支撑框(2)前端的三个对中基准高度对应与舱体前端的三个对中基准高度相同，所述支撑框(2)前端和舱体前端的对中基准连线，是指支撑框(2)前端的任一对中基准与舱体前端对应的对中基准之间的连线。

10.按照权利要求9所述的仪器装填的方法，其特征在于，在上述步骤十中，所述分别调整各支腿组件(17)、横纵向导轨组的横向导轨和回转支承平台(12)的回转支承，使支撑框(2)的后端与舱体的后端对中，按以下方式实现：

e、各支腿组件(17)的支腿伸出，使装填设备通过各支腿组件(17)支撑，并使主动轮组件(15)和从动轮组件(16)悬空；

f、分别调整各支腿组件(17)的支腿伸出量，以调整装填设备的升降高度、俯仰角度，通过调整回转支承平台(12)的回转支承，以调整偏摆角度；通过上述两步骤使支撑框(2)后端的对中基准高度与舱体后端的对中基准高度相同、待对接端面平行；

g、调整横纵向导轨组的横向导轨，使支撑框(2)后端和舱体后端的对中基准连线与舱体的轴线平行；

h、通过差动调整左右两侧支腿组以调整装填设备的滚转角度，实现支撑框(2)前端的对中基准与舱体前端的对中基准周向位置一致，以便完成对接；

其中，支撑框(2)后端和舱体后端的对中基准均分别设有三个并一一对应，所述支撑框(2)后端的对中基准高度与舱体后端的对中基准高度相同，是指支撑框(2)后端的三个对中基准高度对应与舱体后端的三个对中基准高度相同，所述支撑框(2)后端和舱体后端的对中基准连线，是指支撑框(2)后端的任一对中基准与舱体后端对应的对中基准之间的连线。

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