适配着陆器搭载的月壤采样收集装置

当初做这套采样机构的时候，最先卡壳的是螺旋输送叶片和外壳的间隙，一开始留了0.3mm的余量，3D打印出来的尼龙样件转动时直接卡滞，后来把间隙调到0.8mm才顺畅，毕竟月面工况下没有润滑，温差又大，留足膨胀余量才不会出现运转卡涩的问题。最开始想做全密封的输送通道，后来考虑到月面没有大气，密封结构反而会增加不必要的重量，干脆把进料端外壳做成开放式开槽，开槽宽度特意设成20mm，超过尺寸的岩块根本进不来，避免大块岩石卡死螺旋杆，之前测试的时候拿22mm的模拟岩块试了十几次，都被挡在进料口外，不会卡进输送段。进料口下方做了可滑动的料仓换位结构，五个收纳容器顺着滑槽排布，螺旋杆把筛分后的样本送进对应容器时，顶推结构会带着料仓步进换位，不用额外加复杂的分度电机，靠螺旋杆端部的凸轮面就能推动料仓移位，省下来的重量刚好能多装20克的样本容量。螺旋杆的棱边特意做了0.2mm的倒角，一开始做的锐边在输送模拟月壤的时候，会把颗粒磨得过细，不符合采样的粒度要求，倒角之后既能顺利推送物料，又不会过度研磨岩样。转档的时候一开始螺旋线特征在跨格式导出时经常出现破面，后来把螺旋线的导程公差控制在0.1mm以内，导出的曲面就没再出现过缝隙。之前考虑过加电机驱动的堵料疏通结构，后来算下来整套机构加电机重量会超过1200克，不符合搭载的重量限制，干脆在进料口加了两个对称的导流块，岩块顺着导流面往进料口中间走，不会卡在侧边缝隙里，测试的时候堵料概率从原来的17%降到了2%不到。整个机构的安装法兰特意做了通用接口尺寸，既能装在垂直布置的机械臂上，也能适配水平伸出的探测臂，不用额外做转接件。料仓的底部做了0.5mm的镂空网格，月壤里的细粉不会在仓里积留压实，倒样的时候能完全清空。一开始做的第一版样件重量到了620克，后来把外壳的非受力面壁厚从1.5mm减到0.125mm，用铝制打印件做出来总重不到500克，完全满足搭载的重量要求，测试的时候连续运转3小时，螺旋杆的温升不到5摄氏度，不会因为热胀出现卡滞。