航天器结构板的装配方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011171526.8 (22)申请日 2020.10.28 (71)申请人 中国科学院微小卫星创新研究院 地址 201203 上海市浦东新区海科路99号 申请人 上海微小卫星工程中心 (72)发明人 田艳安洋孙之民许国平 张嘎曹昕 (74)专利代理机构 上海智晟知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 31313 代理人 张瑞莹 (51)Int.Cl. B64F 5/10(2017.01) (54)发明名称 一种航天器结构板的装配方法 (57)摘要 本发明公开一种航天器结构板。

2、的装配方法， 首先， 在结构上安装电缆支架， 并将其展开指定 角度， 使得跨板线缆能够跨越电缆支架避免压 线， 然后调整结构板至竖直状态并接近卫星主结 构， 到达指定位置后， 固定跨板线缆， 并将电缆支 架折叠拆卸下来， 最后， 完成结构板合板。 权利要求书1页 说明书5页 附图8页 CN 112249360 A 2021.01.22 CN 112249360 A 1.一种航天器结构板的装配方法， 其特征在于， 包括步骤： 安装单机及走线： 将结构板水平安装在侧板安装车上； 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； 展开所述电缆支架。

3、， 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 进行电缆布局走线， 其中， 跨板线缆跨越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； 调整结构板位置： 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； 以及 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； 拆卸电缆支架： 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 收拢所述电缆支架， 并拆下； 以及 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。 。

4、2.如权利要求1所述的装配方法， 其特征在于， 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， 将所述尾端固定于所述结构板的侧面。 3.如权利要求2所述的装配方法， 其特征在于， 通过螺钉将所述尾端固定于所述结构板 上。 4.如权利要求1所述的装配方法， 其特征在于， 所述电缆支架的电缆安装板与所述底板 之间的角度根据所述跨板线缆的安装工艺决定。 5.如权利要求1所述的装配方法， 其特征在于， 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角度， 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0180度旋。

5、转， 所述限位孔有多个。 6.如权利要求1所述的装配方法， 其特征在于， 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 。 7.如权利要求1所述的装配方法， 其特征在于， 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。 8.如权利要求1所述的装配方法， 其特征在于， 所述结构板翻转90 后， 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。 9.如权利要求5所述的装配方法， 其特征在于， 收拢所述电缆支架包括： 抬起所述电缆安装板， 使得所述限位支撑板脱离限。

6、位孔； 折叠所述限位支撑板， 使其贴合至底板上； 折叠所述电缆安装板， 使其贴合至底板上； 以及 通过压紧滑块， 将所述电缆安装板压紧至底板上。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112249360 A 2 一种航天器结构板的装配方法 技术领域 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。

7、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410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。

8、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。 发明内容 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。

9、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 说明书 1/5 页 3 CN 112249360 A 3 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。

10、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。 00。

11、23 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0180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。

12、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。

13、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。

14、 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 说明书 2/5 页 4 CN 112249360 A 4 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。

15、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。

16、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。

17、 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。

18、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090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0180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， 。

19、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 说明书 3/5 页 5 CN 112249360 A 5 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。

20、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，。

21、 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。

22、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。

23、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。

24、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。

25、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 说明书 4/5 页 6 CN 112249360 A 6 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。

26、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。

27、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。

28、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。 说明书 5/5 页 7 CN 112249360 A 7 图1 说明书附图 1/8 页 8 CN 112249360 A 8 图2aa 图2ab 说明书附图 2/8 页 9 CN 112249360 A 9 图2b 图2ca 说明书附图 3/8 页 10 CN 112249360 A 10 图2cb 图2d 说明书附图 4/8 页 11 CN 112249360 A 11 图2e 图2f 说明书附图 5/8 页 12 CN 112249360 A 12 图3 图4 说明书附图 6/8 页 13 CN 112249360 A 13 图5 图6 图7 说明书附图 7/8 页 14 CN 112249360 A 14 图8 图9 图10a 图10b 说明书附图 8/8 页 15 CN 112249360 A 15 。