一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置制造方法及图纸

发明专利技术提供一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置。该装置在漏斗和活门扭簧的作用下完成封装动作。底部激振组件布置在初封容器底部，在扭簧和激振电机共同作用完成激振动作。漏斗组件和轨迹板通过轴承连接，和轴向驱动组件通过丝杠连接，和摆转驱动组件中的摆转板铰接。漏斗沿着轨迹板的轨道运动。轴向驱动组件固定在摆转驱动组件上，减速电机驱动丝杠回转，带动漏斗组件完成上升动作。摆转驱动组件中布置摆转扭簧，在扭簧回复力作用下，安装在摆转板上的组件绕摆转轴座完成摆转动作。该装置可接取样品的宽度误差允许大，降低接取样品难度，便于地外天体表取土壤的采集。的采集。的采集。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置


[0001]本专利技术涉及地外着陆采样器
，特别涉及一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置。

技术介绍

[0002]地外天体表面覆盖着不同粒径的风化层，经无数陨石的撞击、岩石物理的崩解和辐射损伤形成，历经上亿年的光照辐射，其内涵盖了由光照辐射挥发性化学元素和同位素，其土壤样品的研究对探索宇宙形成与演化、揭示生命起源与进化具有重要科学意义。
[0003]初级封装装置是地外着陆采样器的重要组成部分，用于完成地外天体表取样本的盛接收集和初级封装。由于地外天体的环境特殊，而且表取样品颗粒直径较小，导致这些采集的土壤样本易漂浮和附着在机械设备上，难以落入采样容器底部，往往造成盛接收集漏率较高。另外，采样完毕后需对采样容器进行初步的自动密封，应保证密封动作简单可靠。
[0004]然而，地外天体表面采样及封装的方式较少，应用其中的样品初级封装设备更是屈指可数。
[0005]基于地外天体采样需求，亟需专利技术一种具有宽定位误差且封装动作简单的样品收集装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置，以解决现有技术中存在的问题。
[0007]为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置，包括初封容器、底部激振组件、轴向驱动组件、摆转驱动组件、轨迹板和漏斗组件。
[0008]所述初封容器包括容器顶封、容器本体和顶封活门。所述容器本体为桶体结构。所述容器本体下方设置有底部激振组件。所述容器本体的上端敞口处设置有容器顶封。所述容器顶封整体为圆形板。所述圆形板的板面上设置有倾泻放样口。所述容器顶封下表面凸设有顶封销轴和限位部。所述顶封活门整体为弓形板。所述顶封活门的板面上设置有销轴孔。所述顶封活门的上表面设置有楔脚。所述顶封活门布置在容器顶封下方。所述顶封销轴插入销轴孔中。所述顶封销轴上还套设有活门扭簧。所述活门扭簧包括第一扭转臂和第二扭转臂。所述顶封销轴的侧壁上设置有用于嵌设第一扭转臂的第一卡槽。所述销轴孔的孔壁上设置有用于嵌设第二扭转臂的第二卡槽。所述楔脚在活门扭簧的作用力下抵触于限位部，顶封活门将倾泻放样口封堵。
[0009]所述摆转驱动组件包括摆转板、摆转驱动扭簧、摆转轴座、连接部和转轴。所述摆转轴座可拆卸安装在着陆采样器上。所述摆转板的下表面设置有两块平行设置的夹设板。所述转轴穿过两块夹设板和摆转轴座，将摆转板转动安装在摆转轴座上。所述摆转驱动扭
簧套设在转轴上。两块夹设板对摆转驱动扭簧进行卡紧与限位。所述摆转驱动扭簧的一个扭转臂卡接在摆转轴座上，另一端贴合摆转板的下表面。所述连接部包括圆筒体外壳和设置在圆筒体外壳外壁上的两个止转臂连接凸起。所述连接部布置在摆转板的上表面。所述轴向驱动组件为直线运动机构。所述轴向驱动组件布置在圆筒体外壳的内腔中。
[0010]所述轨迹板可拆卸安装在着陆采样器上。在轨迹板上设有轨迹槽。所述轨迹槽的轨迹线包括抬升段、偏转段和终止段。所述抬升段为竖直直线槽。所述偏转段为圆弧槽。所述终止段为水平直线槽。所述抬升段、偏转段和终止段依次顺滑连接。
[0011]所述漏斗组件包括漏斗本体、漏斗支撑柱、漏斗止转臂、漏斗激振电机和连接轴承。初始状态时，漏斗本体的下端敞口伸入倾泻放样口。所述漏斗支撑柱的上端固定在漏斗的侧壁上，下端伸入圆筒体外壳中。所述漏斗支撑柱的下表面顶抵在轴向驱动组件的上表面。所述漏斗止转臂包括两根平行布置的折叠臂。所述折叠臂包括第一连杆和第二连杆。所述第一连杆的首端通过铰链连接在漏斗本体的侧壁上，尾端与第二连杆的首端转动连接。所述第二连杆的尾端与止转臂连接凸起转动连接。所述连接轴承的一端固定在漏斗的侧壁上，另一端可活动地插接在轨迹槽内。所述连接轴承可沿轨迹槽的开槽方向活动。在轴向驱动组件和摆转驱动组件的作用下，连接轴承带动漏斗进行运动。
[0012]进一步，着陆采样器的结构板包括+Z板、
‑
Z板、+Y板、
‑
Y板、 +X板和
‑
X板。以着陆采样器的质心为坐标原点，坐标原点指向+Z 板方向为+Z向，以飞行方向为+X向，根据右手定则确定+Y方向。
[0013]所述摆转轴座可拆卸安装在+Z板上。所述轨迹板可拆卸安装在 +Z板上。
[0014]进一步，所述容器本体为上大下小的圆台桶体。所述容器本体的上端敞口处向外延伸出凸缘。
[0015]进一步，还包括容器固定组件。所述容器固定组件包括上支撑架和下支撑架。所述上支撑架和下支撑架均包括抱箍和连接杆。所述连接杆的两端分别与着陆采样器和抱箍连接。所述上支撑架和下支撑架的抱箍套设在容器本体的外围，对容器本体进行轴向定位。
[0016]进一步，所述倾泻放样口为劣弧弓形缺口。
[0017]进一步，所述底部激振组件包括激振电机、容器敲击件、扭簧卡紧套、容器敲击件转轴、组件安装座、转轴扭簧和偏心块。
[0018]所述容器敲击件包括U型槽和电机封装容器。所述U型槽的槽口向上。所述电机封装容器布置在U型槽的槽口中。所述电机封装容器的上表面设置有敲击凸台。所述激振电机布置在电机封装容器中。所述激振电机的电机转轴伸出电机封装容器。所述偏心块固定在电机转轴上。所述U型槽包括底板和两块侧板。所述侧板远离电机封装容器的一端向外延伸。两块侧板的延伸端夹设出组件安装座容置空间。
[0019]所述组件安装座可拆卸安装在着陆采样器上。所述组件安装座布置在容置空间中。所述容器敲击件转轴穿过两块侧板和组件安装座。所述容器敲击件转轴的两端套设有转轴扭簧。所述转轴扭簧的两个扭转臂分别与底板的下表面和着陆采样器固定。所述容器敲击件转轴上还套设有扭簧卡紧套。所述扭簧卡紧套对转轴扭簧进行轴向定位。
[0020]在激振电机和转轴扭簧的共同作用下，敲击凸台敲击容器本体下表面。
[0021]进一步，所述漏斗本体为广口方顶结构。所述漏斗本体的侧壁上设置有凸缘，初始状态时凸缘下表面贴容器顶封。
[0022]进一步，所述轴向驱动组件为丝杠。
[0023]本专利技术还公开一种根据上述装置的地外天体表取样品收集方法，包括以下步骤：
[0024]1)样品收集。表取采样末端携带样品至漏斗本体的上端敞口完成倾泻放样操作。所述激振电机进行激振运动，辅助样品进入容器本体内。在激振组件辅助下解决样品堆积问题，使样品密实。
[0025]2)样品封装。当采样收集完成后，轴向驱动组件带动漏斗支撑柱向上运动。漏斗本体的下沿解除对顶封活门回转动作的限制。在活门扭簧回复力作用下，顶封活门转动，将倾泻放样口封堵，完成容器封装动作。
[0026]3)样品转移。样品转移末端抓持初封容器向密封封装容器运动。
[0027]4)装置恢复初始状态。
[0028]进一步，步骤2)之后，轴向驱动组件带动漏斗本体继续上升，直至连接轴承到达偏转段。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置，其特征在于：包括初封容器(1)、底部激振组件(2)、轴向驱动组件(3)、摆转驱动组件(4)、轨迹板(5)和漏斗组件(6)；所述初封容器(1)包括容器顶封(1
‑
1)、容器本体(1
‑
2)和顶封活门(1
‑
3)；所述容器本体(1
‑
2)为桶体结构；所述容器本体(1
‑
2)下方设置有底部激振组件(2)；所述容器本体(1
‑
2)的上端敞口处设置有容器顶封(1
‑
1)；所述容器顶封(1
‑
1)整体为圆形板；所述圆形板的板面上设置有倾泻放样口(1
‑
11)；所述容器顶封(1
‑
1)下表面凸设有顶封销轴(1
‑
5)和限位部(1
‑
12)；所述顶封活门(1
‑
3)整体为弓形板；所述顶封活门(1
‑
3)的板面上设置有销轴孔(1
‑
31)；所述顶封活门(1
‑
3)的上表面设置有楔脚(1
‑
32)；所述顶封活门(1
‑
3)布置在容器顶封(1
‑
1)下方；所述顶封销轴(1
‑
5)插入销轴孔中；所述顶封销轴(1
‑
5)上还套设有活门扭簧(1
‑
4)；所述活门扭簧(1
‑
4)包括第一扭转臂和第二扭转臂；所述顶封销轴(1
‑
5)的侧壁上设置有用于嵌设第一扭转臂的第一卡槽；所述销轴孔(1
‑
31)的孔壁上设置有用于嵌设第二扭转臂的第二卡槽；所述楔脚(1
‑
32)在活门扭簧(1
‑
4)的作用力下抵触于限位部(1
‑
12)，顶封活门(1
‑
3)将倾泻放样口(1
‑
11)封堵；所述摆转驱动组件(4)包括摆转板(4
‑
1)、摆转驱动扭簧(4
‑
2)、摆转轴座(4
‑
3)、连接部(4
‑
4)和转轴(4
‑
5)；所述摆转轴座(4
‑
3)可拆卸安装在着陆采样器上；所述摆转板(4
‑
1)的下表面设置有两块平行设置的夹设板(4
‑
5)；所述转轴(4
‑
5)穿过两块夹设板(4
‑
5)和摆转轴座(4
‑
3)，将摆转板(4
‑
1)转动安装在摆转轴座(4
‑
3)上；所述摆转驱动扭簧(4
‑
2)套设在转轴(4
‑
5)上；两块夹设板(4
‑
5)对摆转驱动扭簧(4
‑
2)进行卡紧与限位；所述摆转驱动扭簧(4
‑
2)的一个扭转臂卡接在摆转轴座(4
‑
3)上，另一端贴合摆转板(4
‑
1)的下表面；所述连接部(4
‑
4)包括圆筒体外壳(4
‑
41)和设置在圆筒体外壳(4
‑
41)外壁上的两个止转臂连接凸起(4
‑
42)；所述连接部(4
‑
4)布置在摆转板(4
‑
1)的上表面；所述轴向驱动组件(3)为直线运动机构；所述轴向驱动组件(3)布置在圆筒体外壳(4
‑
41)的内腔中；所述轨迹板(5)可拆卸安装在着陆采样器上；在轨迹板(5)上设有轨迹槽(501)；所述轨迹槽(501)的轨迹线包括抬升段(5011)、偏转段(5012)和终止段(5013)；所述抬升段(5011)为竖直直线槽；所述偏转段(5012)为圆弧槽；所述终止段(5013)为水平直线槽；所述抬升段(5011)、偏转段(5012)和终止段(5013)依次顺滑连接；所述漏斗组件(6)包括漏斗本体(6
‑
1)、漏斗支撑柱(6
‑
2)、漏斗止转臂(6
‑
3)、漏斗激振电机(6
‑
4)和连接轴承(6
‑
5)；初始状态时，漏斗本体(6
‑
1)的下端敞口伸入倾泻放样口(1
‑
11)；所述漏斗支撑柱(6
‑
2)的上端固定在漏斗(6
‑
1)的侧壁上，下端伸入圆筒体外壳(4
‑
41)中；所述漏斗支撑柱(6
‑
2)的下表面顶抵在轴向驱动组件(3)的上表面；所述漏斗止转臂(6
‑
3)包括两根平行布置的折叠臂；所述折叠臂包括第一连杆(6
‑
31)和第二连杆(6
‑
32)；所述第一连杆(6
‑
31)的首端通过铰链连接在漏斗本体(6
‑
1)的侧壁上，尾端与第二连杆(6
‑
32)的首端转动连接；所述第二连杆(6
‑
32)的尾端与止转臂连接凸起(4
‑
42)转动连接；所述连接轴承(6
‑
5)的一端固定在漏斗(6
‑
1)的侧壁上，另一端可活动地插接在轨迹槽(501)内；所述连接轴承(6
‑
5)可沿轨迹槽(501)的开槽方向活动；在轴向驱动组件(3)和摆转驱动组件(4)的作用下，连接轴承(6
‑
5)带动漏斗(6
‑
1)进行运动。2.根据权利要求1所述的一种用于地外天体表取样品收集的宽定位误差缓释初级封装装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢更新，谢志江，宋代平，谢章，王永政，王康，李笑梅，陆荣尊，朱旭，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：