一种航天器结构板的装配方法与流程

2021-02-13 18:02:39|

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[0001]
本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种航天器结构板的装配方法。

背景技术：

[0002]
航天技术发展迅速，如何在保证质量的前提下，缩短航天器的研制生产周期至关重要。由于航天器对于装配精度、质量要求极高，因此，目前航天器装配过程中，除了配备操作人员外，还需要安排大量监视岗人员，大大提升了人力成本。
[0003]
以卫星结构板总装为例，在总装合板过程中，当卫星结构板与卫星主体距离会产生压到跨板电缆线的风险时，需要放缓装配速度，操作人员和监视岗人员均集中注意力在对接面上，甚至需要经常暂停装配，以对可疑压线部分进行包覆和捆扎，直到距离逐步逼近零为止。在实际操作中，每块结构板合板安装时间约4～10小时净时长不等。且在装配过程中，现场不仅有若干操作人员，还需根据结构板上的产品和主体结构所涉及的风险，设置不同的监视岗的人数。
[0004]
虽然合板操作过程并不复杂，但对操作人员的经验和配合性要求较高，需要注意力高度集中的精细操作才能保证不擦碰其他结构或者压到跨板电缆线，这就耗费了大量的人力资源及时间，进而增加了卫星的制造成本。且监视岗人员通常都是相关部件的研发人员，其投入装配的时间过多，则意味着用于研发的时间减少，这也一定程度上影响了航天器整体的研制进度。

技术实现要素：

[0005]
针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种航天器结构板的装配方法，包括步骤：
[0006]
安装单机及走线：
[0007]
将结构板水平安装在侧板安装车上；
[0008]
在所述结构板上安装单机和电缆支架，其中，所述电缆支架的底板固定于所述结构板靠近卫星主结构的一侧；
[0009]
展开所述电缆支架，使得所述电缆支架的电缆安装板与所述底板之间形成指定角度并固定；以及
[0010]
进行电缆布局走线，其中，跨板线缆经由所述电缆支架的电缆安装板，连接至所述卫星主结构一侧的单机；
[0011]
调整结构板位置：
[0012]
调节侧板安装车，将所述结构板由平放状态逐渐翻转90
°
，至直立状态；
[0013]
调节侧板安装车，将所述结构板向卫星主结构推近，直至所述结构板与所述卫星主结构之间的距离到达预设值；以及
[0014]
拆卸电缆支架：
[0015]
将所述跨板线缆在所述卫星主结构的一侧固定在指定位置，使得所述跨板线缆呈
张紧状态；以及
[0016]
收拢所述电缆支架，并拆下；以及
[0017]
调节侧板安装车，将所述结构板继续向卫星主结构推近，直至预设安装位置。
[0018]
进一步地，所述电缆支架的底板的尾端弯折，安装时，所述底板的尾端与所述结构板的侧面贴合，并通过所述尾端固定于结构板的侧面。
[0019]
进一步地，所述电缆支架的展开角度根据所述跨板线缆的安装工艺决定。
[0020]
进一步地，所述电缆支架通过螺钉固定于所述结构板上。
[0021]
进一步地，所述电缆支架与所述结构板接触的一侧布置有橡胶垫，所述橡胶垫包括台阶形结构，安装于所述电缆支架的底板的安装孔内，与所述底板过盈配合。
[0022]
进一步地，所述结构板与所述卫星主结构之间距离的预设值为容许所述电缆支架拆卸的最小操作空间。
[0023]
进一步地，所述电缆安装板与底板之间的指定角度，通过限位支撑板与电缆安装板上的限位孔配合设置而成，其中，所述限位支撑板布置于所述底板上，且所述限位支撑板可沿安装轴0～180度旋转，所述限位孔有多个，所述限位支撑板插入不同限位孔，可形成不同角度。
[0024]
进一步地，所述电缆安装板与底板之间的指定角度不大于90
°
，优选小于45
°
。
[0025]
进一步地，收拢所述电缆支架包括：
[0026]
抬起所述电缆安装板，使得所述限位支撑板脱离限位孔；
[0027]
折叠所述限位支撑板，使其贴合至底板上；
[0028]
折叠所述电缆安装板，使其贴合至底板上；以及
[0029]
通过压紧滑块，将所述电缆安装板压紧至底板上。
[0030]
本发明提供的一种航天器结构板的装配方法，通过使用电缆支架，进行跨板线缆的布线，有效避免了安装结构板合板时的压线风险，同时，采用所述电缆支架后，可减少监视岗人员数量，减少合板时间，提升总装效率。本发明基于发明人的独特洞察：发明人通过研究及实践发现，在传统的结构板安装方式下，极容易产生压线风险，因此，需要同时配备操作人员及监视岗人员，并进行高度集中的精细操作，而在本发明中，通过电缆支架的使用，在合板前，即可方便快速的固定好跨板线缆，避免压线，整个操作仅需一名操作人员即可快速完成。所述电缆支架用完即拆，不会额外增加航天器和/或卫星的重量：在使用时，根据装配需求的不同，调整限位支撑板的角度，或选用不同长度的限位板，可以灵活调节电缆安装板与结构板之间的角度，满足不同电缆走线需求；使用完成后，所述电缆支架可折叠至包络最小状态，方便拆卸，可避免与星上产品或结构擦碰，为了进一步减小对卫星结构板表面产生刮擦的风险，所述电缆支架的底板还布置有橡胶垫；以及拆卸下的电缆支架可重复使用，其占地空间小，易于存储。此外，所述电缆支架结构灵活，可根据航天器/卫星结构设计或者装配工艺要求选取不同的结构形式，进一步地缩小所述电缆支架的整体体积。
附图说明
[0031]
为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似
的标记表示。
[0032]
图1示出本发明一个实施例的一种航天器结构板的装配方法的流程示意图；
[0033]
图2a-2f示出本发明一个实施例的一种航天器结构板的装配示意图；
[0034]
图3示出本发明一个实施例的电缆支架的结构示意图；
[0035]
图4示出本发明一个实施例的电缆支架合拢状态的结构示意图；
[0036]
图5示出本发明一个实施例的电缆支架的底板的结构示意图；
[0037]
图6示出本发明一个实施例的电缆支架底板的橡胶垫的安装示意图；
[0038]
图7示出本发明一个实施例的电缆支架的压紧滑块的结构示意图；
[0039]
图8示出本发明一个实施例的压紧滑块在电缆支架展开时的状态示意图；
[0040]
图9示出本发明一个实施例的压紧滑块在电缆支架收拢时的状态示意图；以及
[0041]
图10a-10b示出本发明一个实施例的电缆支架展开不同角度的状态示意图。
具体实施方式
[0042]
以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免模糊本发明的发明点。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明并不限于这些特定细节。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按正确比例绘制。
[0043]
在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。
[0044]
需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了阐述该具体实施例，而不是限定各步骤的先后顺序。相反，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。
[0045]
针对卫星装配过程中，结构板合板时易出现压线风险的问题，本发明提供一种航天器结构板的装配方法，通过电缆支架的使用，有效解决了上述问题，下面结合实施例附图，对本发明的方案做进一步描述。
[0046]
图3示出本发明一个实施例的电缆支架的结构示意图。如图3所示，一种电缆支架，包括，电缆安装板101、底板102以及限位支撑板103。
[0047]
所述电缆安装板101与所述底板102可转动地连接，且在旋转轴侧设置有旋转限位装置，使得所述电缆安装板101可沿着安装轴0～90度旋转。所述电缆安装板101上布置有至少一个限位孔1011。
[0048]
所述限位支撑板103布置于所述底板102上，与所述底板102可转动地连接，所述限位支撑板103可沿着安装轴0～180度旋转，所述限位支撑板103的旋转方向与所述电缆安装板101相反，且所述限位支撑板103的安装位置与所述限位孔1011相对应，当所述限位支撑板103旋转至一定角度时，可插入所述限位孔1011内，进而使得所述电缆安装板101与所述底板102之间夹角固定，在本发明的一个实施例中，可根据航天器/卫星的装配需求，设置限位孔的数量、位置，以及所述限位支撑板的长度，进而通过所述限位支撑板103与不同限位
孔的配合，形成不同的角度，如图10a及10b所示。所述电缆安装板101与所述底板102之间的夹角不大于90
°
和/或不小于10
°
，通常所述夹角小于45
°
，优选为小于42
°
。
[0049]
所述底板102用于将所述电缆支架固定于结构板上，为了便于拆卸，在本发明的一个实施例中，所述底板102的尾部弯折，且弯折角度与所述结构板的安装面与侧面形成的角度一致，使得安装时，所述底板102的第二表面与所述结构板的安装面贴合，同时所述底板102弯折的尾部与所述结构板的侧面贴合，在本发明的一个实施例中，所述底板102通过尾部固定于所述结构板上，在本发明的又一个实施例中，所述底板102的尾部包括紧固安装孔1026，所述紧固安装孔1026按照所述结构板侧面安装孔加工，并通过螺钉将所述底板102与结构板固定在一起。在本发明的一个实施例中，为了避免安装或者拆卸所述电缆支架时与结构板之间发生刮擦，造成结构板损伤，所述底板102的第二表面还布置有橡胶垫1024，如图5所示，所述橡胶垫1024为台阶形结构，与所述底板102为过盈配合，直接旋入底板安装孔1025内，如图6所示。所述底板102的第一表面布置有至少一个压紧机构，所述压紧机构包括压紧滑块1021、导向槽1022以及限位螺钉1023,同时所述电缆安装板101相对于所述压紧滑块1021的部位布置有开口。所述压紧滑块1021的结构如图7所示，包括腰孔0211以及导向楞0212，所述压紧滑块1021安装于所述底板102的导向槽1022内，当所述电缆安装板101和限位支撑板103折叠收拢后，推动所述压紧滑块1021，使得所述导向楞0212沿着所述导向槽1022滑动，压到所述电缆安装板101后，拧紧限位螺钉1023，此时，所述电缆支架成为收拢压紧状态，为包络尺寸最小状态，搬动和存储时占空间最小，如图4所示。所述压紧滑块1021在电缆支架展开时的状态如图8所示，以及在电缆支架收拢时的状态如图9所示。
[0050]
基于上述电缆支架结构，本发明提供的一种航天器结构板的装配方法的流程如图1所示，包括：
[0051]
首先，在步骤001，安装单机及走线。如图2aa所示，首先，将结构板201水平安装在侧板安装车202上；然后，在所述结构板201上安装单机和电缆支架100，其中，所述电缆支架100的底板固定于所述结构板201靠近卫星主结构203的一侧；展开所述电缆支架100，使得所述电缆支架的电缆安装板与所述底板之间形成指定角度并固定，在本发明的一个实施例中，所述电缆支架的展开角度根据所述跨板线缆的安装工艺决定，通常，所述展开角度不大于90
°
，优选小于45
°
；在本发明的又一个实施例中，通过限位支撑板与电缆安装板上的限位孔配合，设置所述电缆安装板与底板之间的指定角度；最后，进行电缆布局走线，其中，跨板线缆204a跨过所述电缆支架的电缆安装板，连接至所述卫星主结构一侧的单机；为进行对比，在示例中，部分跨板线缆204b采用传统方式贴板走线，如图2ab所示；在本发明的一个实施例中，通过将所述电缆支架的底板的尾端固定于结构板的侧面，将所述电缆支架固定于结构板上，在本发明的又一个实施例中，所述电缆支架通过螺钉固定于所述结构板上；
[0052]
接下来，在步骤002，调整结构板位置。调所述侧板安装车202，将所述结构板201由平放状态逐渐翻转90
°
，至直立状态，图2b示出所述结构板201翻转至45
°
时的状态，可以看出，所述跨板线缆204a在所述电缆支架100的支撑下，不会与板面接触，而跨板线缆204b则掉落在所述卫星主结构边沿，易发生压线；接下来，调节所述侧板安装车202，将所述结构板201向卫星主结构推近，直至所述结构板与所述卫星主结构之间的距离到达预设值；在本发明的一个实施例中，所述预设值为容许所述电缆支架拆卸的最小操作空间，如图2ca所示，此时，跨板线缆204b状态如图2cb所示，所述跨板线缆204b垂落于所述卫星主结构边沿，一
旦进行合板，极易造成压线；
[0053]
接下来，在步骤003，拆卸电缆支架。将所述跨板线缆204a在所述卫星主结构的一侧固定在指定位置，使得所述跨板线缆204a呈张紧状态，进而不会垂落至卫星主结构的边沿，避免了压线风险，然后，收拢所述电缆支架，如图2d所示，所述电缆支架在收拢过程中，所述跨板线缆204a仍可维持张紧状态，所述电缆支架100完全收紧后如图2e所示，在本发明的一个实施例中，收拢所述电缆支架包括：
[0054]
抬起所述电缆安装板，使得所述限位支撑板脱离限位孔；
[0055]
折叠所述限位支撑板，使其贴合至底板上；
[0056]
折叠所述电缆安装板，使其贴合至底板上；以及
[0057]
通过压紧滑块，将所述电缆安装板压紧至底板上。
[0058]
完全收紧后，可将所述电缆支架100从结构板上拆下，如图2f所示，可以看出，所述跨板线缆204a始终张紧，而所述跨板线缆204b垂落于卫星主结构边沿，易发生压线；由于所述电缆支架100与所述结构板201接触的安装面为橡胶材料，安装和拆卸时不存在对卫星结构板表面产生刮擦的风险；以及
[0059]
最后，在步骤004，合板。调节侧板安装车，将所述结构板继续向卫星主结构推近，直至预设安装位置，完成结构板合板。
[0060]
至此，完成整个结构板的安装，在安装过程，本发明实施例通过电缆支架的使用，在合板前，即可方便快速的固定好跨板线缆，避免压线，整个操作仅需一名操作人员即可快速完成。所述电缆支架用完即拆，不会额外增加航天器和/或卫星的重量。
[0061]
尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

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