一種可更換模塊連接解鎖裝置制造方法
【專利摘要】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程中提供運動的動力；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，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。
【專利說明】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]隨著對空間飛行器在軌可維護性能的日益提高，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，實現(xiàn)可更換模塊與空間飛行器間可靠的機電連接和解鎖。
[0004]目前，空間飛行器在軌可維護性方面內(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。目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(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械連接，而且能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的電連接與機械連接解除，同時該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造加工方便等有益效果。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(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，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程中提供運動的動
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，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)，用以檢測可更換模塊與可更換模塊安裝口的連接狀態(tài)；
若干總線連接器，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)向銷銷接在若干導(dǎo)向銷孔內(nèi)，若干總線連接器電性連接若干電連接器，自旋螺母機構(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，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，以便于一機械臂抓取。
[0014]較佳的，還包括:機械臂末端操作工具，連接在機械臂的末端，用以抓取把手。
[0015]較佳的，自旋螺母機構(gòu)順時針旋轉(zhuǎn)，帶動拉緊螺母向上運動，使可更換模塊與可更換模塊安裝口解鎖；自旋螺母機構(gòu)逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動拉緊螺母向下運動，使可更換模塊與可更換模塊安裝口連接。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說明】
[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]圖中標記為:1:可更換模塊安裝口 ；2:可更換模塊；3:機械臂末端操作工具；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)向銷孔；10:自旋螺母機構(gòu)；11:導(dǎo)向銷；12:位置傳感器；13:總線連接器。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實例，并不是全部的實例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0021]為了便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實施例為例作進一步的解釋說明，且各個實施例不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。
[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服務(wù)的飛行器上，機械臂末端操作工具3則安裝在提供在軌維護服務(wù)的飛行器機械臂末端。[0023]如圖1所示，上述機械臂末端操作工具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)計范圍內(nèi)浮動，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；底部兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向銷11 ;導(dǎo)向銷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)置有自旋螺母機構(gòu)10。導(dǎo)向銷11與導(dǎo)向銷孔9匹配，總線連接器13與電連接器8匹配。
[0024]下面對本發(fā)明裝置的工作原理描述如下:
實施機電連接時，機械臂末端操作工具3通過可更換模塊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)，接著機械臂末端操作工具3驅(qū)動可更換模塊2，沿可更換模塊安裝口 I向下運動并觸發(fā)位置傳感器12，接著自旋螺母機構(gòu)10順時針旋轉(zhuǎn)并捕獲可更換模塊2下端的拉緊螺母6，然后機械臂末端操作工具3可以解除與可更換模塊2的機械連接或者保持與可更換模塊2的向下跟隨運動，之后自旋螺母機構(gòu)10 —直順時針運動，并在導(dǎo)向銷11的導(dǎo)向作用下，通過拉緊螺母6提供給可更換模塊2向下運動的動力，最終克服電連接器8與總線連接器13間較大的連接阻力，實現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器(可更換模塊安裝口 I)間的可靠機械、電性連接功能。
[0025]實施機電解鎖時，通過自旋螺母機構(gòu)10的逆時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動拉緊螺母6向上運動，同時提供給可更換模塊2向上運動的動力，最終克服電連接器8與總線連接器13間較大的連接阻力，實現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器間機電連接的可靠解鎖。并在到達位置傳感器12設(shè)定位置時，機械臂末端操作工具3通過可更換模塊2上端設(shè)置的把手4抓取可更換模塊2，隨后在自旋螺母機構(gòu)10與拉緊螺母6完全解除連接后，機械臂末端操作工具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向上運動，最終將可更換模塊2轉(zhuǎn)移到設(shè)定的放置位置上，實現(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)合附圖對本發(fā)明實施機電連接的工作過程進行描述。
[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，機械臂末端操作工具3通過可更換模塊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)，同時驅(qū)動可更換模塊2，沿空間飛行器可更換模塊安裝口 I向下運動并觸發(fā)位置傳感器12 ;此時，自旋螺母機構(gòu)10接收到位置傳感器12發(fā)出的信號后，順時針旋轉(zhuǎn)并捕獲可更換模塊2下端的拉緊螺母6 ;在此情況下，機械臂末端操作工具3可以解除與可更換模塊2的機械連接或者保持與可更換模塊2的向下跟隨運動；之后自旋螺母機構(gòu)10 —直順時針運動，并在導(dǎo)向銷11的導(dǎo)向作用下，通過拉緊螺母6提供給可更換模塊2向下運動的動力，最終克服電連接器8與總線連接器13間較大的連接阻力，一直運行位置傳感器12發(fā)出完成連接信號時，如圖3所示，由此實現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器(可更換模塊安裝口 I)間的可靠機械、電性連接功能。
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施機電解鎖的工作過程進行描述。
[0030]如圖3所示，實施機電解鎖時，通過自旋螺母機構(gòu)10的逆時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動拉緊螺母6向上運動，同時提供給可更換模塊2向上運動的動力，最終克服電連接器8與總線連接器13間較大的連接阻力，實現(xiàn)可更換模塊2與空間飛行器間機電連接的可靠解鎖。并在到達位置傳感器12設(shè)定位置，機械臂末端操作工具3通過可更換模塊2上端設(shè)置的把手4抓取可更換模塊2，如圖2所示；隨后在自旋螺母機構(gòu)10與拉緊螺母6完全解除連接后，機械臂末端操作工具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向上運動，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)間的可靠機械、電性解鎖功能。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，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)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【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，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程中提供運動的動力； 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，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)向銷銷接在所述若干導(dǎo)向銷孔內(nèi)，所述若干總線連接器電性連接所述若干電連接器，所述自旋螺母機構(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，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:機械臂末端操作工具，連接在所述機械臂的末端，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，所述自旋螺母機構(gòu)順時針旋轉(zhuǎn)，帶動所述拉緊螺母向上運動，使所述可更換模塊與所述可更換模塊安裝口解鎖；所述自旋螺母機構(gòu)逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動所述拉緊螺母向下運動，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】B64G1/66GK103662105SQ201310583720
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】湯樹人, 靳永強, 沈曉鳳, 曾占魁, 唐平 申請人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所