月球表土采样螺旋输送采集装置

当初做这套采样结构的时候，最先卡壳的是螺旋叶片和溜槽的间隙公差，一开始留了0.2mm的间隙，试装的时候发现模拟风化层的细颗粒很容易卡在叶片和溜槽侧壁之间，转起来卡滞的力矩直接超了配套伺服的额定负载，后来把间隙调到0.35mm，又把叶片边缘做了0.1mm的倒角，才解决卡料的问题。不带电机的整机重量压在0.4kg，带电机版本控制在0.7kg，就是为了适配机械臂末端的负载上限，毕竟航天搭载的载荷重量每克都要抠。螺旋钻的导程是反复算过的，下钻10厘米深度的风化层，钻具提起来的时候表土能顺着螺旋叶片顺利带到地表位置，不会中途从叶片缝隙漏回去。溜槽末端的滤棒间隙卡的是1.8厘米，直径超1.8厘米的岩块会直接被滤棒挡出去，不会进到后面的分拣输送段，避免大石块卡坏输送螺杆。直径大于0.8厘米的岩块会落在输送螺杆的顶部，顺着螺杆往前送，小于0.8厘米的松散散料直接落到沟槽间隙里，螺杆转动的时候，松散表土最先从底部出料口流出，不同粒径的岩块会顺着输送通道在不同位置出料，不会混在一起堵料。之前跨软件转STEP格式的时候，螺旋叶片和立柱的配合面出过破面，补面的时候特意把安装板上的定位孔公差重新核对了一遍，避免装的时候立柱歪了导致螺旋叶片蹭到溜槽内壁。顶部的安装板做了四个安装孔和一个穿线的腰型孔，就是为了能直接固定在机械臂末端法兰上，不用额外做转接件。出料通道的末端留了足够的避让空间，机械臂移动的时候能把样本容器直接对准出料口，切换容器位置的时候就能分别收集不同深度、不同粒径的风化层和岩石样本，不用额外增加切换机构。之前试做3D打印样件的时候，输送槽的出料唇口做的太陡，细颗粒出料的时候容易飞溅，后来把唇口的角度调缓了12度，样本落进容器的时候就不会溅出来。整个结构没有多余的冗余零件，所有支撑立柱都同时做了螺旋机构的导向和溜槽的固定支撑，尽量压缩整体的外形尺寸，避免机械臂运动的时候和其他设备产生干涉。