專利名稱：衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法
衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明保溫領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星星表的溫控多層的制造方法。
技術(shù)背景
針對空間環(huán)境溫度變化劇烈，為保證衛(wèi)星儀器、設(shè)備正常工作，必須對衛(wèi)星進行熱控制，通常要求將衛(wèi)星艙內(nèi)溫度控制在0 40°C，而某些儀器或部位則有更嚴(yán)格的要求。熱控技術(shù)可分為被動熱控制技術(shù)和主動熱控制技術(shù)，溫控多層材料通常由高反射率的反射層和低熱導(dǎo)率的間隔層交替疊合而成，對輻照熱流可形成很高的熱阻，具有很好的隔熱性能， 是最常用的被動式熱控手段。
現(xiàn)有的星表溫控多層制作采用的都是以手工操作為主的制作方法，大致流程如下①先根據(jù)設(shè)計圖紙的圖案用牛皮紙做出紙樣；②用紙樣是星復(fù)核并完成細節(jié)上的實物取樣；③根據(jù)實物取樣結(jié)果，用鋼板紙制作多層樣板；④用樣板在多層材料上裁剪、下料， 形成多層半成品；⑤完成多層的包外面膜和縫制，形成多層成品。
以實物取樣和手工制作為典型特征的傳統(tǒng)制作方式存在如下不足①實物取樣過程需占用衛(wèi)星總裝主線時間2-3天，而且取樣操作會降低總裝過程中的產(chǎn)品安全性；②手工制作效率較低，需制作紙樣、樣板和多層，工作負荷重、周期長，勞動強度大。
造成以上不足的原因①部分多層圖紙上信息缺失，銷釘位置信息不全，開孔位置及尺寸信息不準(zhǔn)確，因此需要先根據(jù)圖紙制作紙樣并上星復(fù)核；②僅依靠手工工具(如壁紙刀、剪刀)等進行多層制作，缺乏高效的制作設(shè)備及相應(yīng)的工藝方法。
因此，一方面需通過要素完整、尺寸準(zhǔn)確的多層圖紙設(shè)計減少星上實物取樣，另一方面需通過引入先進設(shè)備、優(yōu)化制作流程，減少在紙樣制作、樣板制作及多層裁剪等方面的人力投入，提高溫控多層制作效率。發(fā)明內(nèi)容
基于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效、優(yōu)質(zhì)制造衛(wèi)星星表溫控多層的方法，旨在以數(shù)字化、自動化手段為核心的新工藝方法取代以實物取樣、手工操作為核心的傳統(tǒng)工藝。
一種衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，包括以下步驟繪制二維溫控多層的圖案、將該圖案傳送給數(shù)控裁剪機床、使用多層材料按照傳送圖案以1 1比例進行裁剪、再進行包面膜和縫制以獲得上述多層成品，其中，繪制二維溫控多層的圖案步驟包括兩種方式，即基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的三維模型的多層二維展開步驟或基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的二維圖紙進行組合繪制的步驟；
其中，所述基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的三維模型的多層二維展開步驟主要包括
步驟1 建立待包覆部位的三維模型，該三維模型為多層曲面模型；
步驟2 將所述三維模型展開成若干子塊，運用三維建模軟件中的鈑金模塊將所3述三維模型展開成η彡1的η個二維圖形塊；
步驟3 子塊拼接，如果η > 2則需根據(jù)所述三維模型中邊界鄰接關(guān)系將二維圖形塊拼接在一起，再測量二維圖形塊中與所述三維模型相對應(yīng)的關(guān)鍵尺寸，并與所述三維模型的測量結(jié)果進行比對，誤差需控制在1%。以內(nèi)；
步驟4 添加翻邊、搭接工藝余量；
所述基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的二維圖紙進行組合繪制的步驟，主要包括
步驟a:在衛(wèi)星艙板結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合多層包覆、搭邊的技術(shù)要求，繪制獲得衛(wèi)星星表待包覆部位多層圖形的外輪廓；
步驟b 在步驟a得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，結(jié)合衛(wèi)星星表溫控多層的銷釘布局圖，在外輪廓圖的相應(yīng)位置加入銷釘孔，形成包含外輪廓和銷釘孔的多層圖形；
步驟c 在步驟b得到的包含外輪廓和銷釘孔的多層圖形基礎(chǔ)上，根據(jù)儀器安裝圖、儀器外形圖冊、波導(dǎo)安裝圖及電纜安裝圖的輸入條件，進行避讓孔的繪制，避讓孔的尺寸是衛(wèi)星星表上實際需避讓對象相應(yīng)尺寸的1. 05倍；
步驟d 在步驟c得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，根據(jù)多層上星取樣、安裝時的實際情況，增加相應(yīng)的工藝切開口。
優(yōu)選地，在上述裁剪步驟前，先利用牛皮紙進行預(yù)裁剪以確定圖案與待包覆部位的匹配性。
其中，步驟1中建立待包覆部位的三維模型是指根據(jù)多層包覆部位實際情況，運用三維建模軟件進行溫控多層的曲面建模，所建立的曲面模型完整地覆蓋多層的包覆部位。
其中，步驟2中所述的三維建模軟件為Pro/Engineer、Solidworks、CATIA。
其中，步驟4中的添加翻邊及搭接是指多層二維圖形形成后，在外輪廓處添加翻邊及搭接余量，翻邊量為25mm左右，搭接量為30mm左右。
其中，步驟c中所述實際需避讓對象包括儀器和波導(dǎo)。
其中，所述多層上星取樣、安裝時的實際情況是指多層從儀器頭部套送至安裝在艙板上的根部，頭部尺寸大于根部。
本發(fā)明的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，通過溫控多層圖紙的電子化設(shè)計部分取代實物取樣，使實物取樣時間縮短80%以上；同時，溫控多層的自動化制作流程替代了純手工勞動，多層制作及安裝總效率提高50%以上。


圖1為本發(fā)明的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法作進一步的說明。
圖1所示，本發(fā)明的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，包括繪制二維溫控多層的圖案、將該圖案傳送給數(shù)控裁剪機床、使用多層材料按照傳送圖案以1 1比例進行裁剪、再進行包面膜和縫制以獲得上述多層成品等步驟(以下簡稱子流程III)，其中，繪制二維溫控多層的圖案步驟包括兩種方式，即基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的三維模型的多層二維展開步驟(以下簡稱子流程I)或基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的二維圖紙進行組合繪制的步驟(以下簡稱子流程II)。
子流稈III
子流程III的操作步驟如下
步驟1 圖紙轉(zhuǎn)換、裁片排版、數(shù)控編程，運用專用軟件將電子轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的裁片； 并根據(jù)所用原材料的尺寸(如牛皮紙寬度為1. 8m、長度不限，多層材料寬度為1. 2m、長度為 4. 5m)，以材料的優(yōu)化利用為目標(biāo)，進行裁片的排版，形成排版圖；然后將排版圖轉(zhuǎn)化為數(shù)控程序；
步驟2 用數(shù)控裁剪機床(如美國格柏公司GTXL)裁剪牛皮紙，以牛皮紙為原材料，在數(shù)控裁剪機床上用步驟1中得到的數(shù)控程序進行裁剪作業(yè)，得到多層的牛皮紙樣并在紙樣上標(biāo)出對應(yīng)的圖號等信息；
步驟3 上星復(fù)核，用步驟2中得到的牛皮紙樣到衛(wèi)星上復(fù)核，圍繞外輪廓、銷釘孔位、開孔位置及尺寸、工藝切口處理等要素進行復(fù)核，并將修改意見標(biāo)識在牛皮紙樣；
步驟4 判斷是否需要修改多層圖紙，如果多層圖紙需要修改，則進入步驟5 (用讀圖板反求，修改圖紙并完成數(shù)控編程)；如果多層圖紙不需要修改，則進入步驟6 (用數(shù)控裁剪機床裁剪多層)；
步驟5 用讀圖板反求，修改圖紙并完成數(shù)控編程，對于需要修改的多層牛皮紙樣，則用讀圖板進行紙樣的反求，形成符合衛(wèi)星實際情況的多層圖紙，并按照本子流程步驟 1中流程編制完數(shù)控程序；
步驟6 用數(shù)控裁剪機床裁剪多層，以多層為原材料，在數(shù)控裁剪機床上用數(shù)控程序進行裁剪作業(yè)，得到多層半成品并在在半成品上標(biāo)出對應(yīng)的圖號等信息；
步驟7 多層包面膜、縫制，根據(jù)技術(shù)要求，在多層外包面包上面膜并將面膜和多層縫制在一起，即可形成多層成品。
子流程I
子流程I適用于多層包覆在三維型面上的情況，操作步驟如下
步驟1 建立待包覆部位的三維模型，根據(jù)多層包覆部位實際情況，運用三維建模軟件進行溫控多層的曲面建模，所建立的曲面模型需完整地覆蓋多層的包覆部位；
步驟2 將模型展開成若干子塊，運用三維建模軟件ftO/Engineer中的鈑金模塊將多層曲面模型展開成η (η ^ 1)個二維圖形塊；
步驟3 子塊拼接，首先，如果η > 2則需根據(jù)三維模型中邊界鄰接關(guān)系將二維圖形塊拼接在一起；然后，測量二維圖形塊中與三維曲面模型相對應(yīng)的關(guān)鍵尺寸，并與三維曲面模型的測量結(jié)果進行比對，誤差需控制在1%。以內(nèi)；
步驟4:添加翻邊、搭接工藝余量，多層二維圖形形成后，根據(jù)工藝經(jīng)驗在外輪廓處添加翻邊及搭接余量，一般而言，翻邊量為25mm左右，搭接量為30mm左右；至此，即可形成包覆在復(fù)雜三維型面上的多層的二維圖紙。
子流程II
子流程II適用于多層包覆在二維平面上的情況，操作步驟如下
步驟1 繪制多層圖形外輪廓，在衛(wèi)星艙板結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合多層包覆、搭邊技術(shù)要求，得到多層圖形的外輪廓；
步驟2 加入銷釘孔，在步驟1得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，結(jié)合衛(wèi)星星表溫控多層銷釘布局圖，在外輪廓圖的相應(yīng)位置加入銷釘孔，形成包含外輪廓和銷釘孔的多層圖形；
步驟3 加入避讓孔，在步驟2得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，根據(jù)儀器安裝圖、儀器外形圖冊、波導(dǎo)安裝圖及電纜安裝圖等輸入條件，在圖示上進行避讓孔的繪制；一般而言，避讓孔的尺寸是實際需避讓對象(如儀器、波導(dǎo))相應(yīng)尺寸的1. 05倍；
步驟4 加入工藝切開口，在步驟3得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，考慮多層上星取樣、 安裝時的實際情況(如多層需從儀器頭部套送至安裝在艙板上的根部，而頭部尺寸大于根部)，增加相應(yīng)的工藝切開口 ；至此，即可完成包覆在二維平面上的多層的圖紙。
盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式
給予了詳細描述和說明，但是應(yīng)該指明的是， 我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，包括以下步驟繪制二維溫控多層的圖案、將該圖案傳送給數(shù)控裁剪機床、使用多層材料按照傳送圖案以1 1比例進行裁剪、再進行包面膜和縫制以獲得上述多層成品，其中，繪制二維溫控多層的圖案步驟包括兩種方式，即基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的三維模型的多層二維展開步驟或基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的二維圖紙進行組合繪制的步驟；其中，所述基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的三維模型的多層二維展開步驟主要包括 步驟1 建立待包覆部位的三維模型，該三維模型為多層曲面模型； 步驟2 將所述三維模型展開成若干子塊，運用三維建模軟件中的鈑金模塊將所述三維模型展開成η彡1的η個二維圖形塊；步驟3 子塊拼接，如果η > 2則需根據(jù)所述三維模型中邊界鄰接關(guān)系將二維圖形塊拼接在一起，再測量二維圖形塊中與所述三維模型相對應(yīng)的關(guān)鍵尺寸，并與所述三維模型的測量結(jié)果進行比對，誤差需控制在1%。以內(nèi)； 步驟4 添加翻邊、搭接工藝余量；所述基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的二維圖紙進行組合繪制的步驟，主要包括 步驟a 在衛(wèi)星艙板結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合多層包覆、搭邊的技術(shù)要求，繪制獲得衛(wèi)星星表待包覆部位多層圖形的外輪廓；步驟b 在步驟a得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，結(jié)合衛(wèi)星星表溫控多層的銷釘布局圖，在外輪廓圖的相應(yīng)位置加入銷釘孔，形成包含外輪廓和銷釘孔的多層圖形；步驟c 在步驟b得到的包含外輪廓和銷釘孔的多層圖形基礎(chǔ)上，根據(jù)儀器安裝圖、儀器外形圖冊、波導(dǎo)安裝圖及電纜安裝圖的輸入條件，進行避讓孔的繪制，避讓孔的尺寸是衛(wèi)星星表上實際需避讓對象相應(yīng)尺寸的1. 05倍；步驟d 在步驟c得到的多層圖紙的基礎(chǔ)上，根據(jù)多層上星取樣、安裝時的實際情況，增加相應(yīng)的工藝切開口。
2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，其中，在所述裁剪步驟前，先利用牛皮紙進行預(yù)裁剪以確定圖案與待包覆部位的匹配性。
3.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，其中，步驟1中建立待包覆部位的三維模型是指根據(jù)多層包覆部位實際情況，運用三維建模軟件進行溫控多層的曲面建模，所建立的曲面模型完整地覆蓋多層的包覆部位。
4.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，其中，步驟2中所述的三維建模軟件為 Pro/Engineer λ Solidworks、CATIA0
5.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，其中，步驟4中的添加翻邊及搭接是指多層二維圖形形成后，在外輪廓處添加翻邊及搭接余量，翻邊量為25mm左右，搭接量為30mm左右。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，其中，步驟c中所述實際需避讓對象包括儀器和波導(dǎo)。
7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，其中，所述多層上星取樣、安裝時的實際情況是指多層從儀器頭部套送至安裝在艙板上的根部，頭部尺寸大于根部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星星表溫控多層的制造方法，包括以下步驟繪制二維溫控多層的圖案、將該圖案傳送給數(shù)控裁剪機床、使用多層材料按照傳送圖案以1∶1比例進行裁剪、再進行包面膜和縫制以獲得上述多層成品，其中，繪制二維溫控多層的圖案步驟包括兩種方式，即基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的三維模型的多層二維展開步驟或基于衛(wèi)星星表面待包覆部位的二維圖紙進行組合繪制的步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法，通過溫控多層圖紙的電子化設(shè)計部分取代實物取樣，使實物取樣時間縮短80％以上；同時，通過溫控多層的自動化制作流程替代了純手工勞動，多層制作及安裝總效率提高50％以上。
文檔編號G05D23/00GK102541109SQ20111041716
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者萬畢樂, 劉智斌, 孫剛, 張強, 李慶輝, 熊濤, 王再成, 王哲, 趙璐, 路毅, 邊玉川, 馬強 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所