一种机械臂在发射状态下的力学试验工装及振动试验系统的制作方法

专利2022-06-28  146


本实用新型涉及力学试验工装技术领域,更具体地说,本实用新型涉及一种机械臂在发射状态下的力学试验工装。



背景技术:

空间极端环境下,大多数舱外活动必须借助于机械臂。机械臂是空间站的主要组成部分,其对空间站的在轨组装、外部维修以及运行起着至关重要的作用,同时机械臂可以减少航天员在舱外的工作时间和频率。

空间站机械臂承担舱段转位、辅助对接、舱外设备安装及维修等关键任务,具有大负载、高精度、高可靠等特点,涉及机、电、热、光、控等多学科技术交叉耦合,高度集成且研制难度巨大。

机械臂在发射过程中的姿态处于发射固定状态,且处于大量级的振动环境之下,对机械臂的高精度、高可靠性是一个严峻的考验。在进行力学试验时,机械臂本身尺寸大、重量重、安装接口精度较高,且振动试验量级高,对工装的强度、刚度提出了极高要求。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺陷,本实用新型的实施例提供一种机械臂在发射状态下的力学试验工装,通过设置了齿轮固定端过渡板和释放机构端过渡板,整体组装而成的力学试验工装强度大、刚度高,其基频大于600hz,其在100hz以内的常规试验当中表现极佳,保证了其良好的试验结果,其安装面依据舱体的接口而设计,在安装面分设有齿轮固定端过渡板及释放机构端过渡板,后期优化只需调整齿轮固定端过渡板及释放机构端过渡板即可,有效的缩短了测试周期,降低了多次试验的平均成本,具备较高的实用价值。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种机械臂在发射状态下的力学试验工装,包括工装底座、齿轮固定端过渡板、释放机构端过渡板及机械臂,所述工装底座的一端设置有齿轮固定端过渡板,且工装底座的上表面设置有释放机构端过渡板,在工作时,所述工装底座的上方设置有机械臂,所述工装底座下方适配安装有振动试验设备。

在一个优选地实施方式中,所述工装底座包括有横向板,所述横向板一侧垂直设置有纵向板,所述横向板和纵向板的下表面均开设有振动试验设备安装孔,所述横向板上方一体成型设置有第一斜支板,且横向板一端设置有斜端部,所述纵向板上方一体成型设置有第二斜支板,所述第二斜支板上方设置有平端部。

在一个优选地实施方式中,所述齿轮固定端过渡板上表面设置有多组斜端面定位孔,且齿轮固定端过渡板内部贯穿开设有通孔。

在一个优选地实施方式中,所述释放机构端过渡板上表面开设有多组平端面定位孔。

在一个优选地实施方式中,所述横向板一端与第一斜支板倾斜底端交汇于斜端部侧表面,所述第一斜支板倾斜顶端与第二斜支板倾斜顶端交汇于平端部下表面。

在一个优选地实施方式中,所述斜端部内部开设有斜端对接口,所述平端部内部开设有平端对接口。

在一个优选地实施方式中,所述齿轮固定端过渡板呈矩形结构式设计,且齿轮固定端过渡板四个拐角均设置为光滑曲面。

在一个优选地实施方式中,所述释放机构端过渡板上方设置有垫块,且释放机构端过渡板的两侧开设有卡槽。

进一步的,所述振动试验设备包括电动振动台。

本实用新型还公开了一种振动试验系统,包括振动试验设备及所述的机械臂在发射状态下的力学试验工装,所述力学试验工装与振动试验设备连接。

本实用新型的技术效果和优点:

1、本实用新型中通过设置了齿轮固定端过渡板和释放机构端过渡板,整体组装而成的力学试验工装强度大、刚度高,其基频大于600hz,其在100hz以内的常规试验当中表现极佳,保证了其良好的试验结果,其安装面依据舱体的接口而设计,在安装面分设有齿轮固定端过渡板及释放机构端过渡板,后期优化只需调整齿轮固定端过渡板及释放机构端过渡板即可,有效的缩短了测试周期,降低了多次试验的平均成本,具备较高的实用价值;

2、本实用新型中通过设置了横向板、纵向板、第一斜支板和第二斜支板,将横向板、纵向板、第一斜支板和第二斜支板一体成型制作成工装底座,利用横向板和纵向板的相交结构,以及第一斜支板和第二斜支板的相交结构,两者相互配合,使得本实用新型内部结构更加稳定,有效的提供了良好的支撑作用,避免了因长期试验导致工装损坏的现象,具备较高的使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中的工装底座、齿轮固定端过渡板和释放机构端过渡板结构示意图。

图3为本实用新型中工装底座的立体结构示意图。

图4为本实用新型中齿轮固定端过渡板的结构示意图。

图5为本实用新型中释放机构端过渡板的结构示意图。

附图标记为:1工装底座、11横向板、12纵向板、13振动试验设备安装孔、14第一斜支板、15第二斜支板、16斜端部、17平端部、2齿轮固定端过渡板、21斜端面定位孔、22通孔、3释放机构端过渡板、31平端面定位孔、4机械臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如附图1-附图5所示的一种机械臂在发射状态下的力学试验工装,包括工装底座1、齿轮固定端过渡板2、释放机构端过渡板3及机械臂4,所述工装底座1的一端设置有齿轮固定端过渡板2,且工装底座1的上表面设置有释放机构端过渡板3,所述工装底座1的上方设置有机械臂4,所述工装底座1下方适配安装有振动试验设备,所述振动试验设备为电动振动台。

所述工装底座1包括有横向板11,所述横向板11一侧垂直设置有纵向板12,所述横向板11一端设置有斜端部16,所述纵向板12上方一体成型设置有第二斜支板15,所述第二斜支板15上方设置有平端部17。

所述齿轮固定端过渡板2上表面设置有多组斜端面定位孔21,且齿轮固定端过渡板2内部贯穿开设有通孔22。

所述释放机构端过渡板3上表面开设有多组平端面定位孔31。

所述横向板11一端与第一斜支板14倾斜底端交汇于斜端部16侧表面,所述第一斜支板14倾斜顶端与第二斜支板15倾斜顶端交汇于平端部17下表面。

所述斜端部16内部开设有斜端对接口,所述平端部17内部开设有平端对接口。

所述齿轮固定端过渡板2呈矩形结构式设计,且齿轮固定端过渡板2四个拐角均设置为光滑曲面。

所述释放机构端过渡板3上方设置有垫块,且释放机构端过渡板3的两侧开设有卡槽。

实施方式具体为:先将工装底座1放置在振动试验设备上,使用螺钉穿过振动试验设备安装孔13,将工装底座1和振动试验设备固定连接在一起,将齿轮固定端过渡板2对准斜端部16,使用螺钉穿过通孔22,将两者固定连接在一起,随后将释放机构端过渡板3对准平端部17,使用螺钉穿过平端面定位孔31,将两者固定连接在一起,随后,将机械臂4倾斜放置在工装底座1上,其中一端与齿轮固定端过渡板2固定连接,另一端与释放机构端过渡板3固定连接,由此将整体组装起来,本实用新型组装而成的力学试验工装强度大、刚度高,其基频大于600hz,其在100hz以内的常规试验当中表现极佳,保证了其良好的试验结果,其安装面依据舱体的接口而设计,在安装面分设有齿轮固定端过渡板2及释放机构端过渡板3,后期优化只需调整齿轮固定端过渡板2及释放机构端过渡板3即可,有效的缩短了测试周期,降低了多次试验的平均成本,具备较高的实用价值。

如附图1、附图2和附图3所示的一种机械臂在发射状态下的力学试验工装,还包括有横向板11和纵向板12,所述横向板11和纵向板12置于工装底座1内,所述工装底座1包括有横向板11,所述横向板11一侧垂直设置有纵向板12,所述横向板11和纵向板12的下表面均开设有振动试验设备安装孔13,所述横向板11上方一体成型设置有第一斜支板14,所述纵向板12上方一体成型设置有第二斜支板15。

实施方式具体为:将横向板11、纵向板12、振动试验设备安装孔13、第一斜支板14和第二斜支板15一体成型制作成工装底座1,其中横向板11一端与第一斜支板14倾斜底端交汇于斜端部16侧表面,第一斜支板14倾斜顶端与第二斜支板15倾斜顶端交汇于平端部17下表面,将整体设计成一组工装,利用横向板11和纵向板12的相交结构,以及第一斜支板14和第二斜支板15的相交结构,两者相互配合,使得本实用新型内部结构更加稳定,有效的提供了良好的支撑作用,避免了因长期试验导致工装损坏的现象,具备较高的使用安全性。

本实用新型工作原理:参照说明书附图1、附图2和附图5,通过设置了齿轮固定端过渡板2和释放机构端过渡板3,整体组装而成的力学试验工装强度大、刚度高,其基频大于600hz,其在100hz以内的常规试验当中表现极佳,保证了其良好的试验结果,其安装面依据舱体的接口而设计,在安装面分设有齿轮固定端过渡板2及释放机构端过渡板3,后期优化只需调整齿轮固定端过渡板2及释放机构端过渡板3即可,有效的缩短了测试周期,降低了多次试验的平均成本,具备较高的实用价值;

参照说明书附图1、附图2和附图3,通过设置了横向板11、纵向板12、第一斜支板14和第二斜支板15,将横向板11、纵向板12、第一斜支板14和第二斜支板15一体成型制作成工装底座1,利用横向板11和纵向板12的相交结构,以及第一斜支板14和第二斜支板15的相交结构,两者相互配合,使得本实用新型内部结构更加稳定,有效的提供了良好的支撑作用,避免了因长期试验导致工装损坏的现象,具备较高的使用安全性。

最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;

其次:本实用新型公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合;

最后:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种机械臂在发射状态下的力学试验工装,包括工装底座(1),其特征在于:所述工装底座(1)的一端设置有齿轮固定端过渡板(2),且工装底座(1)的上表面设置有释放机构端过渡板(3),在工作时,所述工装底座(1)的上方设置有机械臂(4),所述工装底座(1)下方适配连接有振动试验设备。

2.根据权利要求1所述的力学试验工装,其特征在于:所述工装底座(1)包括有横向板(11),所述横向板(11)一侧垂直设置有纵向板(12),所述横向板(11)和纵向板(12)的下表面均开设有振动试验设备安装孔(13),所述横向板(11)上方一体成型设置有第一斜支板(14),且横向板(11)一端设置有斜端部(16),所述纵向板(12)上方一体成型设置有第二斜支板(15),所述第二斜支板(15)上方设置有平端部(17)。

3.根据权利要求1所述的力学试验工装,其特征在于:所述齿轮固定端过渡板(2)上表面设置有多组斜端面定位孔(21),且齿轮固定端过渡板(2)内部贯穿开设有通孔(22)。

4.根据权利要求1所述的力学试验工装,其特征在于:所述释放机构端过渡板(3)上表面开设有多组平端面定位孔(31)。

5.根据权利要求2所述的力学试验工装,其特征在于:所述横向板(11)一端与第一斜支板(14)倾斜底端交汇于斜端部(16)侧表面,所述第一斜支板(14)倾斜顶端与第二斜支板(15)倾斜顶端交汇于平端部(17)下表面。

6.根据权利要求2所述的力学试验工装,其特征在于:所述斜端部(16)内部开设有斜端对接口,所述平端部(17)内部开设有平端对接口。

7.根据权利要求3所述的力学试验工装,其特征在于:所述齿轮固定端过渡板(2)呈矩形结构式设计,且齿轮固定端过渡板(2)四个拐角均设置为光滑曲面。

8.根据权利要求4所述的力学试验工装,其特征在于:所述释放机构端过渡板(3)上方设置有垫块,且释放机构端过渡板(3)的两侧开设有卡槽。

9.根据权利要求1所述的力学试验工装,其特征在于:所述振动试验设备包括电动振动台。

10.一种振动试验系统,包括振动试验设备,其特征在于还包括权利要求1-9中任一项所述的机械臂在发射状态下的力学试验工装,所述力学试验工装与振动试验设备连接。

技术总结
本实用新型公开了一种机械臂在发射状态下的力学试验工装及振动试验系统,所述力学试验工装包括工装底座,所述工装底座的一端设置有齿轮固定端过渡板,且工装底座的上表面设置有释放机构端过渡板,在工作时,所述工装底座的上方设置有机械臂。本实用新型中通过设置了齿轮固定端过渡板和释放机构端过渡板,整体组装而成的力学试验工装强度大、刚度高,其基频大于600Hz,在100Hz以内的常规试验当中表现极佳,保证了其良好的试验结果,其安装面依据舱体的接口而设计,在安装面分设有齿轮固定端过渡板及释放机构端过渡板,后期优化只需调整齿轮固定端过渡板及释放机构端过渡板即可,有效缩短了测试周期,降低了多次试验的平均成本。

技术研发人员:张健;吴志勇
受保护的技术使用者:苏州泰斯特测控科技有限公司
技术研发日:2019.10.25
技术公布日:2020.06.09

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