基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置及裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天器，具體地，涉及一種基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置，適用于衛(wèi)星等航天器天線等有效載荷的在軌精密驅(qū)動、跟瞄及定位領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天器性能的提升，其對部分載荷、天線等在軌驅(qū)動和定位的要求也在逐步提高，對于高精密驅(qū)動的技術(shù)和配套裝置的需求，也日趨顯現(xiàn)和重要。同時，結(jié)合針對衛(wèi)星等航天器對重量和功耗優(yōu)化的綜合要求，在滿足高精密驅(qū)動的同時，如何付出重量小和低功耗的代價，也是高精密驅(qū)動裝置研制的重要方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于超聲電機(jī)的有效載荷用尚精密驅(qū)動裝置及裝配方法。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供的基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置，包括雙軸電機(jī)、機(jī)殼、整體式光電編碼器、組件式光電編碼器、主軸以及輸出軸；
[0005]其中，所述雙軸電機(jī)、所述整體式光電編碼器、所述組件式光電編碼器、所述主軸和所述輸出軸均設(shè)置在所述機(jī)殼內(nèi)側(cè)；
[0006]所述雙軸電機(jī)包括第一電機(jī)輸出軸和第二電機(jī)輸出軸；所述第一電機(jī)輸出軸通過所述主軸連接所述輸出軸；
[0007]所述第二電機(jī)輸出軸連接所述整體式光電編碼器；所述組件式光電編碼器連接所述主軸和所述機(jī)殼內(nèi)表面；
[0008]所述機(jī)殼設(shè)置有輸出孔，所述輸出軸通過所述輸出孔穿出所述機(jī)殼。
[0009]優(yōu)選地，所述機(jī)殼包括第二機(jī)殼、第一機(jī)殼、前端蓋以及后端蓋；
[0010]其中，所述前端蓋、所述第一機(jī)殼、所述第二機(jī)殼和所述后端蓋順次相連構(gòu)成安裝腔；
[0011]所述前端蓋設(shè)置有所述輸出孔。
[0012]優(yōu)選地，所述組件式光電編碼器包括組件式光電編碼器處理板、組件式光電編碼器接收板、組件式光電編碼器狹縫、組件式光電編碼器碼盤和組件式光電編碼器發(fā)光板；
[0013]其中，所述組件式光電編碼器發(fā)光板、所述組件式光電編碼器狹縫、所述組件式光電編碼器接收板和組件式光電編碼器處理板的兩端連接所述第一機(jī)殼的內(nèi)表面；
[0014]所述組件式光電編碼器碼盤設(shè)置在所述主軸上；
[0015]所述組件式光電編碼器碼盤、所述組件式光電編碼器狹縫、所述組件式光電編碼器接收板、組件式光電編碼器處理板在所述組件式光電編碼器發(fā)光板和所述前端蓋(5)之間沿所述第一機(jī)殼的軸線方向依次排列。
[0016]優(yōu)選地，所述輸出軸一端連接所述主軸，另一端設(shè)置有機(jī)械接口。
[0017]優(yōu)選地，還包括支承軸承；
[0018]所述支承軸承設(shè)置在所述第一機(jī)殼和所述主軸之間；所述支承軸承與所述第一機(jī)殼之間以及所述主軸與所述支承軸承之間過盈配合。
[0019]優(yōu)選地，所述雙軸電機(jī)采用超聲電機(jī)。
[0020]優(yōu)選地，支承軸承設(shè)置有固體潤滑鍍膜且通過固體潤滑鍍膜連接所述主軸。
[0021]優(yōu)選地，還包括第一電連接器和第二電連接器；
[0022]其中，所述第一電連接器連接所述組件式光電編碼器，用于組件式光電編碼器處理板的信號輸出；
[0023]所述第二電連接器連接所述整體式光電編碼器，用于整體式光電編碼器的信號輸出；
[0024]所述第一電連接器或所述第二電連接器連接所述雙軸電機(jī)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面提供的基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置的裝配方法，包括如下步驟:
[0026]步驟1:將支承軸承與主軸采用過盈配合方式安裝；
[0027]步驟2:將裝配后的支承軸承與主軸采用過盈配合方式安裝于第一機(jī)殼中；
[0028]步驟3:將組件式光電編碼器發(fā)光板連接至第一機(jī)殼；將組件式光電編碼器碼盤連接至主軸上；將組件式光電編碼器狹縫、組件式光電編碼器處理板、組件式光電編碼器接收板裝配在所述第一機(jī)殼上；
[0029]步驟4:將超聲電機(jī)安裝于第一機(jī)殼上，并將超聲電機(jī)的第一輸出軸采用過盈配合方式嵌入主軸中；
[0030]步驟5:將第二機(jī)殼連接第一機(jī)殼；
[0031]步驟6:將整體式光電編碼器與第二機(jī)殼通過螺釘方式連接，保持松配合狀態(tài)，同時將超聲電機(jī)的第二輸出軸與整體式光電編碼器連接，完成同軸度調(diào)試后，再將整體式光電編碼器與第二機(jī)殼的螺釘進(jìn)行緊固；
[0032]步驟7:將前端蓋連接第二機(jī)殼，形成整體構(gòu)型；
[0033]步驟8:將輸出軸與主軸連接，連接過程需測量并調(diào)整以保證輸出軸的圓跳動。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0035]1、本發(fā)明配備超聲電機(jī)以及整體式光電編碼器2和組件式光電編碼器，從而驅(qū)動能力精確地更高；
[0036]2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、可靠性高以及裝配調(diào)試操作便捷；
[0037]3、本發(fā)明組件式光電編碼器和超聲電機(jī)集成，組件式光電編碼器的角度信號參與超聲電機(jī)的閉環(huán)控制，從而可使本高精密驅(qū)動裝置具有很好的運(yùn)行精度和速度穩(wěn)定度；特別適合于高精密有效載荷的在軌應(yīng)用，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0038]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0039]圖1為本發(fā)明中基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明的基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置的截面示意圖。
[0041]圖3為本發(fā)明中基于超聲電機(jī)的有效載荷用尚精密驅(qū)動裝置的一個方向不意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明中基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置的另一個方向示意圖。
[0043]圖中:
[0044]I為超聲電機(jī)；
[0045]2為整體式光電編碼器；
[0046]3為第二機(jī)殼；
[0047]4為第一機(jī)殼；
[0048]5為前端蓋；
[0049]6為組件式光電編碼器處理板；
[0050]7為組件式光電編碼器接收板；
[0051 ]8為組件式光電編碼器狹縫；
[0052]9為組件式光電編碼器碼盤；
[0053]10為組件式光電編碼器發(fā)光板；
[0054]11為主軸；
[0055]12為輸出軸；
[0056]13為第一電連接器；
[0057]14為支承軸承；
[0058]15為第二電連接器；
[0059]16為后端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0061]在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的基于超聲電機(jī)的有效載荷用尚精密驅(qū)動裝置，包括雙軸電機(jī)、機(jī)殼、整體式光電編碼器2、組件式光電編碼器、主軸11和輸出軸12 ；
[0062]其中，所述雙軸電機(jī)、所述整體式光電編碼器2、所述組件式光電編碼器、所述主軸11和所述輸出軸12均設(shè)置在所述機(jī)殼內(nèi)側(cè)；所述雙軸電機(jī)包括第一電機(jī)輸出軸和第二電機(jī)輸出軸；所述第一電機(jī)輸出軸通過所述主軸11連接所述輸出軸12 ;所述第二電機(jī)輸出軸連接所述整體式光電編碼器2 ;所述組件式光電編碼器連接所述主軸11和所述機(jī)殼內(nèi)表面；所述機(jī)殼設(shè)置有輸出孔，所述輸出軸12通過所述輸出孔穿出所述機(jī)殼。所述輸出軸12一端連接所述主軸11，另一端設(shè)置有機(jī)械接口。從而可以使得本發(fā)明的裝配過程簡單，同時可以與外界接口較好的兼容性要求。所述雙軸電機(jī)采用超聲電機(jī)I。
[0063]本發(fā)明提供的基于超聲電機(jī)的有效載荷用高精密驅(qū)動裝置，還包括支承軸承14 ;所述支承軸承14設(shè)置在所述第一機(jī)殼4和所述主軸11之間；所述支承軸承14與所述第一機(jī)殼4之間以及所述主軸11和所述支承軸承14之間過盈配合。支承軸承14設(shè)置有固體潤滑鍍膜且通過固體潤滑鍍膜連接所述主軸11。本發(fā)明采用了兩套支承軸承14，為本發(fā)明整體的平穩(wěn)工作提供保證。同時，兩套支承軸承14采用固體潤滑鍍膜，解決了空間使用環(huán)境中的潤滑問題。
[0064]所述機(jī)殼包括第二機(jī)殼3、第一機(jī)殼4、前端蓋5和后端蓋16 ;其中，所述前端蓋5、所述第一機(jī)殼4、所述第二機(jī)殼3和所述后端蓋16順次相連構(gòu)成安裝腔；所述雙軸電機(jī)、所述整體式光電編碼器2、所述組件式光電編碼器、所述主軸11和所述輸出軸12均設(shè)置所述安裝腔內(nèi)。所述前端蓋5設(shè)置有所述輸出孔。由第二機(jī)殼3、第一機(jī)殼4、前端蓋5以及后蓋16構(gòu)成了裝置的整體包絡(luò)，整體包絡(luò)約為Φ 150mmX 172mm。整體結(jié)構(gòu)緊湊，整體重量為2.Skg0所述組件式光電編碼器包括組件式光電編碼器處理板6、組件式光電編碼器接收板7、組件式光電編碼器狹縫8、組件式光電編碼器碼盤9和組件式光電編碼器發(fā)光板10 ;其中，所述組件式光電編碼器發(fā)光板10、所述組件式光電編碼器狹縫8、所述組件式光電編碼器接收板7和組件式光電編碼器處理板6的兩端連接所述第一機(jī)殼4的內(nèi)表面；所述組件式光電編碼器碼盤9設(shè)置在所述主軸11上；所述組件式光電編碼器碼盤9、所述組件式光電編碼器狹縫8、所述