一種可更換模塊連接解鎖裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種可更換模塊連接解鎖裝置包括：可更換模塊和可更換模塊安裝口，可更換模塊與可更換模塊安裝口可拆卸連接；可更換模塊包括：若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔，設(shè)置在可更換模塊的下端兩側(cè)；拉緊螺母，設(shè)置在可更換模塊的下端中心，用以在連接和解鎖過(guò)程中提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力；若干電連接器，設(shè)置在可更換模塊的下端兩側(cè)；可更換模塊安裝口包括：若干導(dǎo)向銷(xiāo)，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，與若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔匹配；若干傳感器，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)；若干總線(xiàn)連接器，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，與若干電連接器匹配；自旋螺母機(jī)構(gòu)，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面中心，與拉緊螺母匹配。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可更換模塊連接解鎖裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可更換模塊鎖定解鎖裝置，特別涉及一種適用于空間飛行器上使用的可更換模塊連接解鎖裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著對(duì)空間飛行器在軌可維護(hù)性能的日益提高，尤其要求在有限的載荷空間、重量范圍，以及機(jī)械臂輸出力較小的情況下，可更換模塊就能夠克服接插件間較大的連接阻力，實(shí)現(xiàn)可更換模塊與空間飛行器間可靠的機(jī)電連接和解鎖。
[0004]目前，空間飛行器在軌可維護(hù)性方面內(nèi)容正處于初期預(yù)先研究階段，尚未有理想方案能夠?qū)崿F(xiàn)依靠輸出力較小的機(jī)械臂，克服可更換模塊與空間飛行器間較大的連接阻力，從而實(shí)現(xiàn)可更換模塊與空間飛行器間的可靠連接和解鎖。目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類(lèi)似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類(lèi)似的資料。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種可更換模塊連接解鎖裝置。本發(fā)明不但能夠?qū)崿F(xiàn)可更換模塊與空間飛行器可更換模塊安裝口間的可靠電連接與機(jī)械連接，而且能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的電連接與機(jī)械連接解除，同時(shí)該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造加工方便等有益效果。
[0007]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種可更換模塊連接解鎖裝置，用于空間飛行器的在軌維護(hù)，包括:可更換模塊和可更換模塊安裝口，可更換模塊與可更換模塊安裝口可拆卸連接，可更換模塊安裝口連接在空間飛行器上；
可更換模塊包括:
若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔，設(shè)置在可更換模塊的下端兩側(cè)；
拉緊螺母，設(shè)置在可更換模塊的下端中心，用以在連接和解鎖過(guò)程中提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)
力；
若干電連接器，設(shè)置在可更換模塊的下端兩側(cè)；
可更換模塊安裝口包括:
若干導(dǎo)向銷(xiāo)，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，與若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔匹配；
若干傳感器，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，用以檢測(cè)可更換模塊與可更換模塊安裝口的連接狀態(tài)；
若干總線(xiàn)連接器，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，與若干電連接器匹配； 自旋螺母機(jī)構(gòu)，設(shè)置在可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面中心，與拉緊螺母匹配；
在連接狀態(tài)下，若干導(dǎo)向銷(xiāo)銷(xiāo)接在若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔內(nèi)，若干總線(xiàn)連接器電性連接若干電連接器，自旋螺母機(jī)構(gòu)螺接在拉緊螺母內(nèi)。
[0008]較佳的，可更換模塊還包括:拉緊螺母安裝孔，設(shè)置在可更換模塊的下端中心，拉緊螺母設(shè)置在拉緊螺母安裝孔內(nèi)。
[0009]較佳的，可更換模塊還包括:擋板，設(shè)置在拉緊螺母下方的拉緊螺母安裝孔內(nèi)，以防止拉緊螺母掉落。
[0010]較佳的，拉緊螺母在拉緊螺母安裝孔內(nèi)可橫向移動(dòng)，以適應(yīng)可更換模塊與可更換模塊安裝口的橫向容差。
[0011]較佳的，拉緊螺母安裝孔與拉緊螺母的橫截面為正方形。
[0012]較佳的，可更換模塊安裝口還包括:導(dǎo)向斜面，設(shè)置在可更換模塊安裝口的頂部，以輔助可更換模塊與可更換模塊安裝口的連接。
[0013]較佳的，可更換模塊還包括:把手，設(shè)置在可更換模塊的上端，以便于一機(jī)械臂抓取。
[0014]較佳的，還包括:機(jī)械臂末端操作工具，連接在機(jī)械臂的末端，用以抓取把手。
[0015]較佳的，自旋螺母機(jī)構(gòu)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拉緊螺母向上運(yùn)動(dòng)，使可更換模塊與可更換模塊安裝口解鎖；自旋螺母機(jī)構(gòu)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)拉緊螺母向下運(yùn)動(dòng)，使可更換模塊與可更換模塊安裝口連接。
[0016]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1所示的是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明在解鎖狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明在連接狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記為:1:可更換模塊安裝口 ；2:可更換模塊；3:機(jī)械臂末端操作工具；4:把手；5:拉緊螺母安裝孔；6:拉緊螺母；7:擋板；8:電連接器；9:導(dǎo)向銷(xiāo)孔；10:自旋螺母機(jī)構(gòu)；11:導(dǎo)向銷(xiāo)；12:位置傳感器；13:總線(xiàn)連接器。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0022]圖1是本發(fā)明可更換模塊連接解鎖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1的實(shí)施例所示，本發(fā)明的裝置包括空間飛行器的可更換模塊安裝口 1、可更換模塊2和機(jī)械臂末端操作工具3?？筛鼡Q模塊安裝口 I按照需求可以布置在空間飛行器所設(shè)定的位置上，可更換模塊2可以布置在提供在軌維護(hù)服務(wù)的飛行器上，機(jī)械臂末端操作工具3則安裝在提供在軌維護(hù)服務(wù)的飛行器機(jī)械臂末端。[0023]如圖1所示，上述機(jī)械臂末端操作工具3抓取可更換模塊2上端的把手4，并將可更換模塊2送到設(shè)定的一個(gè)空間飛行器可更換模塊安裝口I內(nèi)部；
上述可更換模塊2上端設(shè)置有把手4 ;下端兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向銷(xiāo)孔9和可更換模塊電連接器8 ;下端中間有拉緊螺母安裝孔5，拉緊螺母安裝孔5上部分為機(jī)械加工自然形成的頂錐，拉緊螺母安裝孔5中間部分橫截面構(gòu)型為正方形，拉緊螺母安裝孔5下部分為擋板7安裝部位；拉緊螺母6安裝于拉緊螺母安裝孔5中間部位，拉緊螺母6橫截面構(gòu)型為正方形，且尺寸比拉緊螺母安裝孔5小，從而拉緊螺母6能夠在拉緊螺母安裝孔5內(nèi)前后左右在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)浮動(dòng)，從而適應(yīng)可更換模塊2與空間飛行器可更換模塊安裝口 I間的橫向容差；擋板7安裝在拉緊螺母6下方的拉緊螺母安裝孔5內(nèi)；
上述可更換模塊安裝口 I頂部有導(dǎo)向斜面；底部?jī)蓚?cè)設(shè)置有導(dǎo)向銷(xiāo)11 ;導(dǎo)向銷(xiāo)11向內(nèi)設(shè)置有位置傳感器12 ;位置傳感器12向內(nèi)設(shè)置有與電連接器8相匹配的總線(xiàn)連接器13 ;可更換模塊安裝口 I底部中心位置設(shè)置有自旋螺母機(jī)構(gòu)10。導(dǎo)向銷(xiāo)11與導(dǎo)向銷(xiāo)孔9匹配，總線(xiàn)連接器13與電連接器8匹配。
[0024]下面對(duì)本發(fā)明裝置的工作原理描述如下:
實(shí)施機(jī)電連接時(shí)，機(jī)械臂末端操作工具3通過(guò)可更換模塊2上端設(shè)置的把手4抓取可更換模塊2，并將之轉(zhuǎn)送到空間飛行器可更換模塊安裝口 I內(nèi)，接著機(jī)械臂末端操作工具3驅(qū)動(dòng)可更換模塊2，沿可更換模塊安裝口 I向下運(yùn)動(dòng)并觸發(fā)位置傳感器12，接著自旋螺母機(jī)構(gòu)10順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并捕獲可更換模塊2下端的拉緊螺母6，然后機(jī)械臂末端操作工具3可以解除與可更換模塊2的機(jī)械連接或者保持與可更換模塊2的向下跟隨運(yùn)動(dòng)，之后自旋螺母機(jī)構(gòu)10 —直順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，并在導(dǎo)向銷(xiāo)11的導(dǎo)向作用下，通過(guò)拉緊螺母6提供給可更換模塊2向下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，最終克服電連接器8與總線(xiàn)連接器13間較大的連接阻力，實(shí)現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器(可更換模塊安裝口 I)間的可靠機(jī)械、電性連接功能。
[0025]實(shí)施機(jī)電解鎖時(shí)，通過(guò)自旋螺母機(jī)構(gòu)10的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)拉緊螺母6向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)提供給可更換模塊2向上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，最終克服電連接器8與總線(xiàn)連接器13間較大的連接阻力，實(shí)現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器間機(jī)電連接的可靠解鎖。并在到達(dá)位置傳感器12設(shè)定位置時(shí)，機(jī)械臂末端操作工具3通過(guò)可更換模塊2上端設(shè)置的把手4抓取可更換模塊2，隨后在自旋螺母機(jī)構(gòu)10與拉緊螺母6完全解除連接后，機(jī)械臂末端操作工具3可以將可更換模塊2沿空間飛行器可更換模塊安裝口 I向上運(yùn)動(dòng)，最終將可更換模塊2轉(zhuǎn)移到設(shè)定的放置位置上，實(shí)現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器(可更換模塊安裝口 I)間的可靠機(jī)械、電性解鎖功能。
[0026]為了更清楚的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施機(jī)電連接的工作過(guò)程進(jìn)行描述。
[0027]圖2是在解鎖狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明在連接狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]如圖2所示，機(jī)械臂末端操作工具3通過(guò)可更換模塊2上端設(shè)置的把手4抓取可更換模塊2，且將之轉(zhuǎn)送到空間飛行器的可更換模塊安裝口 I內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)可更換模塊2，沿空間飛行器可更換模塊安裝口 I向下運(yùn)動(dòng)并觸發(fā)位置傳感器12 ;此時(shí)，自旋螺母機(jī)構(gòu)10接收到位置傳感器12發(fā)出的信號(hào)后，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并捕獲可更換模塊2下端的拉緊螺母6 ;在此情況下，機(jī)械臂末端操作工具3可以解除與可更換模塊2的機(jī)械連接或者保持與可更換模塊2的向下跟隨運(yùn)動(dòng)；之后自旋螺母機(jī)構(gòu)10 —直順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，并在導(dǎo)向銷(xiāo)11的導(dǎo)向作用下，通過(guò)拉緊螺母6提供給可更換模塊2向下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，最終克服電連接器8與總線(xiàn)連接器13間較大的連接阻力，一直運(yùn)行位置傳感器12發(fā)出完成連接信號(hào)時(shí)，如圖3所示，由此實(shí)現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器(可更換模塊安裝口 I)間的可靠機(jī)械、電性連接功能。
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施機(jī)電解鎖的工作過(guò)程進(jìn)行描述。
[0030]如圖3所示，實(shí)施機(jī)電解鎖時(shí)，通過(guò)自旋螺母機(jī)構(gòu)10的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)拉緊螺母6向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)提供給可更換模塊2向上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，最終克服電連接器8與總線(xiàn)連接器13間較大的連接阻力，實(shí)現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器間機(jī)電連接的可靠解鎖。并在到達(dá)位置傳感器12設(shè)定位置，機(jī)械臂末端操作工具3通過(guò)可更換模塊2上端設(shè)置的把手4抓取可更換模塊2，如圖2所示；隨后在自旋螺母機(jī)構(gòu)10與拉緊螺母6完全解除連接后，機(jī)械臂末端操作工具3可以將可更換模塊2沿空間飛行器可更換模塊安裝口 I向上運(yùn)動(dòng)，如圖1所示；最終將可更換模塊2轉(zhuǎn)移到設(shè)定的放置位置上，實(shí)現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器(可更換模塊安裝口 I)間的可靠機(jī)械、電性解鎖功能。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可更換模塊連接解鎖裝置，用于空間飛行器的在軌維護(hù)，其特征在于，包括:可更換模塊和可更換模塊安裝口，所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口可拆卸連接，所述可更換模塊安裝口連接在所述空間飛行器上； 所述可更換模塊包括: 若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔，設(shè)置在所述可更換模塊的下端兩側(cè)； 拉緊螺母，設(shè)置在所述可更換模塊的下端中心，用以在連接和解鎖過(guò)程中提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力； 若干電連接器，設(shè)置在所述可更換模塊的下端兩側(cè)； 所述可更換模塊安裝口包括: 若干導(dǎo)向銷(xiāo)，設(shè)置在所述可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，與所述若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔匹配； 若干傳感器，設(shè)置在所述可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，用以檢測(cè)所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口的連接狀態(tài)； 若干總線(xiàn)連接器，設(shè)置在所述可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面兩側(cè)，與所述若干電連接器匹配； 自旋螺母機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述可更換模塊安裝口的內(nèi)部底面中心，與所述拉緊螺母匹配；` 在連接狀態(tài)下，所述若干導(dǎo)向銷(xiāo)銷(xiāo)接在所述若干導(dǎo)向銷(xiāo)孔內(nèi)，所述若干總線(xiàn)連接器電性連接所述若干電連接器，所述自旋螺母機(jī)構(gòu)螺接在所述拉緊螺母內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述可更換模塊還包括:拉緊螺母安裝孔，設(shè)置在所述可更換模塊的下端中心，所述拉緊螺母設(shè)置在所述拉緊螺母安裝孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述可更換模塊還包括:擋板，設(shè)置在所述拉緊螺母下方的所述拉緊螺母安裝孔內(nèi)，以防止所述拉緊螺母掉落。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述拉緊螺母在所述拉緊螺母安裝孔內(nèi)可橫向移動(dòng)，以適應(yīng)所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口的橫向容差。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述拉緊螺母安裝孔與所述拉緊螺母的橫截面為正方形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述可更換模塊安裝口還包括:導(dǎo)向斜面，設(shè)置在所述可更換模塊安裝口的頂部，以輔助所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口的連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述可更換模塊還包括:把手，設(shè)置在所述可更換模塊的上端，以便于一機(jī)械臂抓取。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，還包括:機(jī)械臂末端操作工具，連接在所述機(jī)械臂的末端，用以抓取所述把手。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換模塊連接解鎖裝置，其特征在于，所述自旋螺母機(jī)構(gòu)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述拉緊螺母向上運(yùn)動(dòng)，使所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口解鎖；所述自旋螺母機(jī)構(gòu)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述拉緊螺母向下運(yùn)動(dòng)，使所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口連接。`
【文檔編號(hào)】B64G1/66GK103662105SQ201310583720
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】湯樹(shù)人, 靳永強(qiáng), 沈曉鳳, 曾占魁, 唐平 申請(qǐng)人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所