一种主动式重力卸载装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107985637A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201711207990.6(22)申请日2017.11.27(71)申请人上海卫星装备研究所地址200240上海市闵行区华宁路251号(72)发明人侯鹏宋涛杨国云谢永权李志慧汤红涛(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人庄文莉(51)Int.Cl.B64G7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种主动式重力卸载装置(57)摘要本发明公开了一种主动式重力卸载装置，包括滑车以及通过拉压力传感器安装在滑车下方的支撑框架，支撑框架内从上往下依次安装有编码器、制动器、伺服电机和减速器，支撑框架下方安装有一底框，底框内安装有传动齿轮、螺旋卷筒、钢丝绳压辊和导向杆，螺旋卷筒表面刻有螺旋槽，其上缠绕设有钢丝绳，水平安装在所述底框内可转动，传动齿轮为两个，一个水平安装在螺旋卷筒的上方，另一侧竖直安装在螺旋卷筒的一侧，两个传动锥齿轮啮合传动，实现螺旋卷筒的转动，伺服电机的转轴端通过减速器与传动齿轮相连。本发明可满足大型多关节空间可展开机构地面重力卸载，具有尺寸小、重量轻、运动行程大、适用范围广、可扩展性强等优点。CN107985637ACN107985637A权利要求书1/1页1.一种主动式重力卸载装置，其特征在于，包括滑车以及通过拉压力传感器安装在滑车下方的支撑框架，所述支撑框架内从上往下依次安装有编码器、制动器、伺服电机和减速器，且所述编码器、制动器、伺服电机和减速器依次连接，所述支撑框架下方安装有一底框，所述底框内安装有传动齿轮、螺旋卷筒、钢丝绳压辊和导向杆，所述螺旋卷筒表面刻有螺旋槽，其上缠绕设有钢丝绳，水平安装在所述底框内可转动，所述传动齿轮为两个，一个水平安装在所述螺旋卷筒的上方，另一侧竖直安装在所述螺旋卷筒的一侧，两个传动锥齿轮啮合传动，实现螺旋卷筒的转动，所述伺服电机的转轴端通过减速器与所述传动齿轮相连，所述钢丝绳压辊安装在所述螺旋卷筒的前侧，所述导向杆安装在所述螺旋卷筒的下方，用于钢丝绳辅助导向。2.如权利要求1所述的一种主动式重力卸载装置，其特征在于，还包括一PLC控制器，该PLC控制器与所述拉压力传感器、编码器、制动器、伺服电机相连，实现主动吊挂力调节。3.如权利要求1所述的一种主动式重力卸载装置，其特征在于，所述装置通过滑车在导轨上进行滚动，结合一维导轨/二维导轨(摆臂导轨)，实现二维展开机构/三维展开机构的地面重力卸载。4.如权利要求1所述的一种主动式重力卸载装置，其特征在于，所述PLC控制器采用PLC多轴运动控制器，通过总线进行通信，结合多点重力卸载算法，实现多个卸载点的同步控制运动，满足大型多关节机构的展开试验。2CN107985637A说明书1/3页一种主动式重力卸载装置技术领域[0001]本发明涉及机械制造技术领域，具体地，涉及一种主动式重力卸载装置。背景技术[0002]空间可展开机构需在地面进行重力卸载，模拟空间失重状态，进行机构展开试验，验证机构可展开性能。常见的展开机构地面卸载方法有悬挂法、气浮法等，通过刚性连接、配重质量、气浮支撑等实现竖直方向的重力补偿。[0003]空间可展开机构主动重力卸载装置通过伺服控制器件实现竖直方向重力的自动补偿、调节，重力补偿精度高，可实时检测展开过程悬挂力大小，应用于重力补偿精度要求高、展开运动复杂、多关节卸载的空间展开机构地面展开试验。[0004]常见的主动重力卸载装置多应用于多维展开机构，重力补偿精度高；但展开悬挂点数较少，装置自身重量较大，竖直方向运动距离小。针对于大型空间可展开机构，具有多个展开运动关节，需进行多点重力卸载；竖直重力方向具有较大的位移行程等特点。发明内容[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种主动式重力卸载装置，该装置尺寸小、重量轻、适用范围广，可完成展开机构单点主动重力卸载或多关节展开机构多点同步重力卸载，实现大型空间可展开机构地面重力补偿，模拟空间失重状态。[0006]本发明是通过以下技术方案实现的：[0007]一种主动式重力卸载装置，各零部件呈竖直布局，且进行了轻量化设计、选型，整体尺寸小、重力轻(小于5Kg)；最大重力卸载值可达100kg；包括滑车以及通过拉压力传感器安装在滑车下方的支撑框架，所述支撑框架内从下往下依次安装有编码器、制动器、伺服电机和减速器，且所述编码器、制动器、伺服电机和减速器依次连接，所述支撑框架下方安装有一底框，所述底框内安装有传动齿轮、螺旋卷筒、钢丝绳压辊和导向杆，所述螺旋卷筒表面刻有螺旋槽，其上缠绕设有钢丝绳，可转动水平安装在所述底框内，所述传动齿轮为两个，一个水平安装在所述螺旋卷筒的上方，另一