卫星用复杂形面高温立体保护罩数字化制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种卫星用复杂形面高温立体保护罩数字化制作方法，该方法主要由以下步骤组成：a.利用数字化手段对需高温保护罩包覆的对象进行模型建立；b.根据模型特点及技术要求进行高温保护罩外形设计；c.对高温保护罩外形进行数字化展开成二维图纸，并留出搭接余量；d.将二维图纸输入自动化设备进行纸样裁割，在星上试装后进行保护罩模型局部修改；e.将最终确定的高温保护罩表面展开图输入数控裁床及激光切割机等设备，完成高温保护罩材料的裁割；f.对裁割完成的材料根据高温保护罩外形进行拼接缝制（焊接）；g.将高温保护罩进行正式安装。本发明采用数字化手段解决了CE-3等深空探测平台复杂形面高温保护罩难以手工取样制作的技术难题。大大提高了复杂形面高温保护罩的设计水平和制作效果，另外，也提高了保护罩上星安装后的外观美观程度和尺寸一致性。
【专利说明】卫星用复杂形面高温立体保护罩数字化制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卫星用复杂形面高温立体保护罩数字化制作方法，该方法可直接应用于卫星复杂形面高温立体保护罩数字化制作领域。
【背景技术】
[0002]卫星高温保护罩制作任务艰巨、意义重大。尤其是发动机、星体探测装置等异形高温保护罩的制作，由于其包覆物为多设备组合体，形状复杂，难于直观的进行保护罩设计，技术难度高。在以前的制作过程中，主要依靠操作人员手工上星进行外形取样，来确定外形和连接形式，这种模式已经难以满足保护罩产品制作质量和制作效率的要求。为了在短时间内完成高温保护罩的设计，并安全、可靠的进行高温保护罩的制作，建立卫星用复杂形面高温立体保护罩数字化制作方法非要必要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种卫星用复杂形面高温立体保护罩制作方法，该方法直接应用于卫星复杂形面高温立体保护罩数字化制作。
[0004]一种卫星用复杂形面高温立体保护罩的制作方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0005]a)对航天器外表面需高温保护罩包覆的包覆对象建立三维实体模型；
[0006]b)根据实体模型的形状及航天器外表面上设置的各部件的设置要求构建高温保护罩的三维图形；
[0007]c)将高温保护罩的三维图形进行数字化展开成二维图纸，并在拼接位置留出搭接余量，搭接余量宽度为lcm-1.5cm，长度与拼接位置缝隙的长度一致；
[0008]d)将二维图纸输入自动化设备进行纸样裁割，在星上试装后进行保护罩模型局部修改；
[0009]e)将最终确定的高温保护罩表面展开图输入数控裁床及激光切割机设备，完成高温保护罩材料的裁割；
[0010]f )对裁割完成的材料根据高温保护罩外形通过焊接进行拼接缝制；
[0011]g)将高温保护罩进行正式安装。
[0012]其中，所述步骤a)包括:
[0013]al)对航天器外表面上未有其他包覆物的包覆对象通过三维建模软件建立包覆对象的三维实体模型或者使用三维扫描仪对其进行扫描直接得到的三维实体模型；
[0014]a2)对航天器外表面上有其他包覆物的包覆对象使用三维扫描仪对包覆物与包覆对象进行扫描直接得到带有包覆物的包覆对象的实体模型。
[0015]其中，所述步骤b)包括:
[0016]bl)利用super或pro/e等三维建模软件,根据航天器的包覆对象的外形及航天器外表面上设置的各部件的设置要求构建高温保护罩的整体外形，高温保护罩的外形随包覆对象外形的变化而变化且其各个面贴附在包覆对象上；
[0017]b2)构建完整体外形后，在设置其他各部件的位置上对高温保护罩进行开口，以对航天器外表面上的突出部分进行避让；
[0018]b3)高温保护罩与航天器外表面上的舱板搭接或多块保护罩连接部位留10?20cm的翻边，用于与舱板连接完成以固定高温保护罩。
[0019]其中，所述步骤c)包括:
[0020]Cl)对设计完成的高温保护罩三维模型进行表面数字化展开，形成二维平面展开图；
[0021]c2)将展开图制作成为CAD图纸，并进行增加与舱板的搭接部分和定量翻边修改。
[0022]其中，所述步骤d)包括:
[0023]dl)利用数控裁床将完成的二维展开图裁割成纸样，将纸样折叠、粘贴成立体形状；
[0024]d2)上星或使用包覆对象模型进行试装，对不满足要求的部位进行高温保护罩三维模型修改，然后重复C)、d)两步，最终确定高温保护罩外形。
[0025]其中，所述步骤f)包括:
[0026]fl)将需要搭接缝合的两边沿搭接边缘冲孔，孔距边缘距离约5m ；
[0027]f2)在孔中穿钢丝，将两边缝合至一起；
[0028]f3)在高温保护罩内部将钢丝两头绞丝拧紧，在绞丝处点胶以防止松脱或划伤内部设备。
[0029]其中，所述步骤g)包括:
[0030]gl)在保护罩拐角、与舱板搭接翻边处安排固定点位置，使用销钉将高温保护罩进行安装；
[0031]g2)通过在销钉上缠绕钢丝捆绑高温保护罩进行固定。
[0032]本发明采用数字化手段解决了 CE-3等深空探测平台复杂形面高温保护罩难以手工取样制作的技术难题。大大提高了复杂形面高温保护罩的设计水平和制作效果，另外，也提高了保护罩上星安装后的外观美观程度和尺寸一致性。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1A为本发明的方法中建立的保护罩模型示意图；
[0034]图1B为对应图1A中建立的保护罩模型的模型表面展开图。
[0035]图2为本发明的卫星用复杂形面高温立体保护罩制作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对卫星用复杂形面高温立体保护罩制作方法作进一步的说明。
[0037]参见附图，图1A为本发明的方法中建立的保护罩模型示意图；图1B为对应图1A中建立的保护罩模型的模型表面展开图。图2为本发明的卫星用复杂形面高温立体保护罩制作方法的流程示意图。
[0038]如图2所示，本发明的卫星用复杂形面高温立体保护罩制作方法通过以下步骤实现:[0039]a)对航天器外表面需高温保护罩包覆的包覆对象建立三维实体模型；
[0040]b)根据实体模型的形状及航天器外表面上设置的各部件的设置要求构建高温保护罩的外形(即三维图形)，如图1A ；
[0041]c)将高温保护罩外形(即三维图形)进行数字化展开成二维图纸，如图1B，并在拼接位置留出搭接余量，搭接余量宽度为lcm-1.5cm，长度与拼接位置缝隙的长度一致；
[0042]d)将二维图纸输入自动化设备进行纸样裁割，在星上试装后进行保护罩模型局部修改；
[0043]e)将最终确定的高温保护罩表面展开图输入数控裁床及激光切割机设备，完成高温保护罩材料的裁割；
[0044]f )对裁割完成的材料根据高温保护罩外形通过焊接进行拼接缝制；
[0045]g)将高温保护罩进行正式安装。
[0046]具体来说，所述步骤a)包括:
[0047]al)对航天器外表面上未有其他包覆物的包覆对象通过三维建模软件建立包覆对象的三维实体模型或者使用三维扫描仪对其进行扫描直接得到的三维实体模型；
[0048]a2)对航天器外表面上有其他包覆物的包覆对象使用三维扫描仪对包覆物与包覆对象进行扫描直接得到带有包覆物的包覆对象的实体模型。
[0049]所述步骤b)包括:
[0050]bl)利用super或pro/e等三维建模软件,根据航天器的包覆对象的外形及航天器外表面上设置的各部件的设置要求构建高温保护罩的整体外形，高温保护罩的外形随包覆对象外形的变化而变化且其各个面贴附在包覆对象上；
[0051]b2)构建完整体外形后，如图1A，在设置其他各部件的位置上对高温保护罩进行开口，以对航天器外表面上的突出部分进行避让；
[0052]b3)高温保护罩与航天器外表面上的舱板搭接或多块保护罩连接部位留10?20cm的翻边，用于与舱板连接完成以固定高温保护罩。
[0053]所述步骤c)包括:
[0054]Cl)对构建完成的高温保护罩三维模型进行表面数字化展开，形成二维平面展开图，如图1B，并在拼接位置留出搭接余量，搭接余量宽度为lcm-1.5cm，长度与拼接位置缝隙的长度一致；
[0055]c2)将二维展开图制作成为CAD图纸，并增加与舱板的搭接部分和定量翻边的修正。
[0056]所述步骤d)包括:
[0057]dl)利用数控裁床将完成的二维展开图裁割成纸样，将纸样折叠、粘贴成立体形状；
[0058]d2)上星或使用包覆对象模型进行试装，对不满足要求的部位进行高温保护罩三维模型修改，然后重复C)、d)两步，最终确定高温保护罩外形。
[0059]所述步骤f)包括:
[0060]fl)将需要搭接缝合的两边沿搭接边缘冲孔，孔距边缘距离约5m ；
[0061]f2)在孔中穿钢丝，将两边缝合至一起；
[0062]f3)在高温保护罩内部将钢丝两头绞丝拧紧，在绞丝处点胶以防止松脱或划伤内部设备。
[0063]所述步骤g)包括:
[0064]gl)在保护罩拐角、与舱板搭接翻边处安排固定点位置，使用销钉将高温保护罩进行安装；
[0065]g2)通过在销钉上缠绕钢丝捆绑高温保护罩进行固定。
[0066]尽管上文对本发明的【具体实施方式】给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种卫星用复杂形面高温立体保护罩的制作方法，其特征在于该方法包括以下步骤: a)对航天器外表面需高温保护罩包覆的包覆对象建立三维实体模型； b)根据实体模型的形状及航天器外表面上设置的各部件的设置要求构建高温保护罩的三维图形； c)将高温保护罩的三维图形进行数字化展开成二维图纸，并在拼接位置留出搭接余量，搭接余量宽度为lcm-1.5cm，长度与拼接位置缝隙的长度一致； d)将二维图纸输入自动化设备进行纸样裁割，在星上试装后进行保护罩模型局部修改； e)将最终确定的高温保护罩表面展开图输入数控裁床及激光切割机设备，完成高温保护罩材料的裁割； f )对裁割完成的材料根据高温保护罩外形通过焊接进行拼接缝制； g)将高温保护罩进行正式安装。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a)包括: al)对航天器外表面上未有其他包覆物的包覆对象通过三维建模软件建立包覆对象的三维实体模型或者使用三维扫描仪对其进行扫描直接得到的三维实体模型； a2)对航天器外表面上有 其他包覆物的包覆对象使用三维扫描仪对包覆物与包覆对象进行扫描直接得到带有包覆物的包覆对象的实体模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤b)包括: bl)利用super或pro/e等三维建模软件,根据航天器的包覆对象的外形及航天器外表面上设置的各部件的设置要求构建高温保护罩的整体外形，高温保护罩的外形随包覆对象外形的变化而变化且其各个面贴附在包覆对象上； b2)构建完整体外形后，在设置其他各部件的位置上对高温保护罩进行开口，以对航天器外表面上的突出部分进行避让； b3)高温保护罩与航天器外表面上的舱板搭接或多块保护罩连接部位留10~20cm的翻边，用于与舱板连接完成以固定高温保护罩。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于所述步骤c)包括: Cl)对设计完成的高温保护罩三维模型进行表面数字化展开，形成二维平面展开图； c2)将展开图制作成为CAD图纸，并进行增加与舱板的搭接部分和定量翻边修改。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于所述步骤d)包括: dl)利用数控裁床将完成的二维展开图裁割成纸样，将纸样折叠、粘贴成立体形状；d2)上星或使用包覆对象模型进行试装，对不满足要求的部位进行高温保护罩三维模型修改，然后重复c)、d)两步，最终确定高温保护罩外形。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于所述步骤f)包括: fl)将需要搭接缝合的两边沿搭接边缘冲孔，孔距边缘距离约5m ； f2)在孔中穿钢丝，将两边缝合至一起； f3)在高温保护罩内部将钢丝两头绞丝拧紧，在绞丝处点胶以防止松脱或划伤内部设备。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于所述步骤g)包括:gl)在保护罩拐角、与舱板搭接翻边处安排固定点位置，使用销钉将高温保护罩进行安装； g2)通过在销钉上缠绕钢丝捆绑高温保护罩进行固定。
【文档编号】G06F17/30GK103617238SQ201310611697
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】边玉川, 王哲, 张满, 赵璐, 刘福全, 于洋, 王勇强, 李庆辉 申请人:北京卫星环境工程研究所