專利名稱：環(huán)形桁架單元粘接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)形桁架單元粘接裝置。
背景技術(shù)：
環(huán)形桁架天線的展開(kāi)環(huán)節(jié)是由30個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的平行四邊形單元組成的，這些單元通過(guò)固定夾角為α = 360° /30的鉸鏈相連接成為一個(gè)封閉的多邊形環(huán)，其完成收放運(yùn)動(dòng)的原理是利用了平行四邊形上對(duì)角可伸縮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一個(gè)單元的橫對(duì)邊在多邊形環(huán)周切線方向上的投影長(zhǎng)度L的變化，使多邊形環(huán)直徑D也隨之變化。其變化過(guò)程示意見(jiàn)圖1和圖2。反映在結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)時(shí)將每個(gè)平行四邊形的頂點(diǎn)用鉸鏈代替，從而實(shí)現(xiàn)可展開(kāi)結(jié)構(gòu)。由以上分析可知，環(huán)形桁架天線的展開(kāi)過(guò)程是多邊形聯(lián)動(dòng)的過(guò)程。整個(gè)展開(kāi)過(guò)程中，30個(gè)平行四邊形單元的尺寸及形狀都要完全一致，否則將成為展開(kāi)阻力，輕則使天線無(wú)法順利展開(kāi)，重則有某些桿件折斷的危險(xiǎn)，即使勉強(qiáng)展開(kāi)，反射器形面也產(chǎn)生了惡劣的變化。環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)主要是由T型凸接頭1、“Τ”形鉸鏈架2、T型凹接頭3、碳桿4以及同步鉸鏈5組成，如圖3所示。環(huán)形桁架上，各鉸鏈及接頭是環(huán)形展開(kāi)收攏過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)，各鉸鏈及接頭的相互角度及位置關(guān)系有嚴(yán)格的要求，因此環(huán)形桁架展開(kāi)功能的好壞絕大程度地取決于鉸鏈及接頭之間的裝配定位精度。環(huán)形可展開(kāi)天線反射器的總裝工藝技術(shù)問(wèn)題在國(guó)外無(wú)從查找，在國(guó)內(nèi)尚屬首例， 所有基礎(chǔ)工作正在開(kāi)發(fā)研制當(dāng)中，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)之前有其相關(guān)總裝技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)形桁架單元粘接裝置，該裝置能夠保證桁架上每個(gè)四邊形單元的尺寸及角度形狀的一致性，并且通過(guò)可調(diào)裝置將達(dá)到設(shè)計(jì)需要的裝配精度。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是環(huán)形桁架單元粘接裝置，包括大型保形支架和三維解耦可調(diào)裝置；其中大型保型支架包括6部分，各部分之間采用剛性法蘭面連接關(guān)系；三維解耦可調(diào)裝置包括3部分，各部分之間通過(guò)導(dǎo)向槽連接，實(shí)現(xiàn)三維可調(diào)。具體如下大型保形支架包括地面行走滾輪、地面鎖緊壓腳、同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座、T型凸接頭調(diào)整安裝座、T型架調(diào)整安裝座、T型凹接頭調(diào)整安裝座和連接支架；大型保形支架底面為由連接支架剛性連接成的等腰三角形，等腰三角形三邊下方安裝地面行走滾輪，外側(cè)邊安裝地面鎖緊壓腳，等腰三角形頂角位置安裝T型架調(diào)整安裝座，底邊中心位置安裝同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座；T型凸接頭調(diào)整安裝座、T型凹接頭調(diào)整安裝座分別按照待裝配環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)展開(kāi)時(shí)T型凸接頭、T型凹接頭的位置定位，T型凸接頭調(diào)整安裝座、T型凹接頭調(diào)整安裝座與同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座及等腰三角形底邊兩端之間通過(guò)連接支架剛性連接；三維解耦可調(diào)裝置包括解耦安裝座、正交滑臺(tái)、底座，三部分之間通過(guò)導(dǎo)向槽約束連接，實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向上的正交解耦可調(diào)；三個(gè)三維解耦可調(diào)裝置分別通過(guò)底座安裝在T型架調(diào)整安裝座、T型凸接頭調(diào)整安裝座和T型凹接頭調(diào)整安裝座上，環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)中的碳桿一端連接解耦安裝座，一端連接同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座上的同步鉸鏈。所述的正交滑臺(tái)一正交邊與解耦安裝座上的斜導(dǎo)向槽約束連接，另一正交邊提供與所述斜導(dǎo)向槽所在平面垂直的導(dǎo)向槽，解耦安裝座與該導(dǎo)向槽約束連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)精度高由于安裝可調(diào)裝置使裝配精度可以調(diào)節(jié)控制。(2)調(diào)試難度低由于采用的是三維解耦可調(diào)裝置，使本實(shí)用新型在調(diào)試過(guò)程簡(jiǎn)

圖1為平行四邊形單元展開(kāi)過(guò)程示意圖；圖2為多邊形聯(lián)動(dòng)展開(kāi)過(guò)程示意圖；圖3為環(huán)形可展開(kāi)桁架結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型大型保形支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4中各安裝座接口放大圖；圖6為本實(shí)用新型地面鎖緊壓腳示意圖；圖7為本實(shí)用新型三維解耦可調(diào)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型使用示意圖；圖9 12分別為圖8的A、B、C、D放大圖。
具體實(shí)施方式
環(huán)形桁架單元粘接裝置主要包括大型保形支架如圖4所示及三維解耦可調(diào)裝置如圖7所示組成。其中大型保形支架是為了保持空間大尺寸，并且提供單元的組裝平臺(tái)。 如圖4所示，大型保形支架6包括地面行走滾輪61、地面鎖緊壓腳62、同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座63、T型凸接頭調(diào)整安裝座64、T型架調(diào)整安裝座65、T型凹接頭調(diào)整安裝座66和連接支架67 ；連接支架67可以采鋁方管。其中同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座63、T型凸接頭調(diào)整安裝座64、T型架調(diào)整安裝座65、T型凹接頭調(diào)整安裝座66接口分別如圖5ajb、5c、5d所示、地面鎖緊壓腳如圖6所示。各零組件之間均采用法蘭剛性連接，使大型保型支架具有足夠的剛度，提供單元組裝平臺(tái)。具體鏈接關(guān)系如下大型保形支架6底面為由連接支架67剛性連接成的等腰三角形，等腰三角形三邊下方安裝地面行走滾輪61，外側(cè)邊安裝地面鎖緊壓腳62，等腰三角形頂角位置安裝T型架調(diào)整安裝座65，底邊中心位置安裝同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座63 ；T型凸接頭調(diào)整安裝座64、 T型凹接頭調(diào)整安裝座66分別按照待裝配環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)展開(kāi)時(shí)T型凸接頭、T型凹接頭的位置定位，T型凸接頭調(diào)整安裝座64、T型凹接頭調(diào)整安裝座66與同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座63及等腰三角形底邊兩端之間通過(guò)連接支架67剛性連接。環(huán)形桁架天線中的鉸鏈及接頭包括T型凸接頭、T型凹接頭、T型鉸鏈架、同步鉸鏈。由于四邊形單元的內(nèi)角問(wèn)題，在裝配過(guò)程中，T型接頭的調(diào)整坐標(biāo)系將是耦合關(guān)系。為此設(shè)計(jì)了三維解耦可調(diào)裝置，如圖6所示，在X、Y、Z三個(gè)方向正交解耦可調(diào)。如圖7所示，三維解耦可調(diào)裝置7包括解耦安裝座71、正交滑臺(tái)72、底座73，其底座73提供對(duì)外的接口，正交滑臺(tái)72提供正交向移動(dòng)約束，解耦安裝座71提供產(chǎn)品接口及解耦移動(dòng)約束，三個(gè)部分之間采用導(dǎo)向槽約束連接實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向上的正交解耦可調(diào)。具體鏈接關(guān)系為正交滑臺(tái)72 —正交邊與解耦安裝座71上的斜導(dǎo)向槽約束連接，另一正交邊提供與所述斜導(dǎo)向槽所在平面垂直的導(dǎo)向槽，解耦安裝座71與該導(dǎo)向槽約束連接，從而實(shí)現(xiàn) X、Y、Z三個(gè)方向上的調(diào)節(jié)。該裝置使用過(guò)程如圖8所示，將大型保型支架6大致調(diào)平，然后將三個(gè)三維解耦可調(diào)裝置7分別通過(guò)底座73安裝在T型架調(diào)整安裝座65、T型凸接頭調(diào)整安裝座64和T型凹接頭調(diào)整安裝座66上分別如圖12、10、11所示，其中圖11為三維解耦可調(diào)裝置7的另外一種形式，即在圖12、7基礎(chǔ)上，解耦安裝座71上具有兩個(gè)斜導(dǎo)向槽，分別約束一個(gè)正交滑臺(tái)72。圖12為三維解耦可調(diào)裝置7的第三種形式，三種形式間可以互相替換，最后組裝環(huán)形桁架單元8，環(huán)形桁架單元中的碳桿一端連接解耦安裝座71，一端連接同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座63上的同步鉸鏈如圖9所示，環(huán)形桁架單元粘接裝置通過(guò)校準(zhǔn)安裝解偶裝置來(lái)保證各解偶平臺(tái)上對(duì)應(yīng)孔位的空間坐標(biāo)滿足實(shí)用要求。采用該裝置完成了 15. 6m環(huán)形桁架單元的組裝、30m環(huán)形桁架單元的組裝。其所有四邊形單元形狀一致性很好，尺寸精度能夠滿足使用要求，使15. 6m環(huán)形桁架單元及30m環(huán)形桁架單元均能夠順利展開(kāi)。本實(shí)用新型說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.環(huán)形桁架單元粘接裝置，其特征在于包括大型保形支架(6)和三維解耦可調(diào)裝置 (7)；大型保形支架(6)包括地面行走滾輪(61)、地面鎖緊壓腳(62)、同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座(63)、T型凸接頭調(diào)整安裝座(64)、T型架調(diào)整安裝座(65)、T型凹接頭調(diào)整安裝座 (66)和連接支架(67)；大型保形支架(6)底面為由連接支架(67)剛性連接成的等腰三角形，等腰三角形三邊下方安裝地面行走滾輪(61)，外側(cè)邊安裝地面鎖緊壓腳(62)，等腰三角形頂角位置安裝T 型架調(diào)整安裝座(65)，底邊中心位置安裝同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座(6 ；T型凸接頭調(diào)整安裝座(64)、T型凹接頭調(diào)整安裝座(66)分別按照待裝配環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)展開(kāi)時(shí)T型凸接頭、T型凹接頭的位置定位，T型凸接頭調(diào)整安裝座(64)、T型凹接頭調(diào)整安裝座(66)與同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座(6 及等腰三角形底邊兩端之間通過(guò)連接支架(67)剛性連接；三維解耦可調(diào)裝置(7)包括解耦安裝座(71)、正交滑臺(tái)(72)、底座(73)，三部分之間通過(guò)導(dǎo)向槽約束連接，實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向上的正交解耦可調(diào)；三個(gè)三維解耦可調(diào)裝置(7)分別通過(guò)底座(73)安裝在T型架調(diào)整安裝座(65)、T型凸接頭調(diào)整安裝座(64)和T型凹接頭調(diào)整安裝座(66)上，環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)中的碳桿一端連接解耦安裝座(71)，一端連接同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座(63)上的同步鉸鏈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形桁架單元粘接裝置，其特征在于所述的正交滑臺(tái)(72) 一正交邊與解耦安裝座(71)上的斜導(dǎo)向槽約束連接，另一正交邊提供與所述斜導(dǎo)向槽所在平面垂直的導(dǎo)向槽，解耦安裝座(71)與該導(dǎo)向槽約束連接。
專利摘要環(huán)形桁架單元粘接裝置，包括大型保形支架(6)和三維解耦可調(diào)裝置(7)；大型保形支架(6)包括地面行走滾輪(61)、地面鎖緊壓腳(62)、同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座(63)、T型凸接頭調(diào)整安裝座(64)、T型架調(diào)整安裝座(65)、T型凹接頭調(diào)整安裝座(66)和連接支架(67)；三維解耦可調(diào)裝置(7)包括解耦安裝座(71)、正交滑臺(tái)(72)、底座(73)，三部分之間通過(guò)導(dǎo)向槽約束連接，實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向上的正交解耦可調(diào)；三個(gè)三維解耦可調(diào)裝置(7)分別通過(guò)底座(73)安裝在T型架調(diào)整安裝座(65)、T型凸接頭調(diào)整安裝座(64)和T型凹接頭調(diào)整安裝座(66)上，環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)中的碳桿一端連接解耦安裝座(71)，一端連接同步鉸鏈調(diào)整裝置安裝座(63)上的同步鉸鏈。
文檔編號(hào)H01Q1/08GK202042585SQ20112006240
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者楊斌, 王平康, 王超琦 申請(qǐng)人:西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所