[发明专利]一种卫星结构平台多工序集约式修配系统与方法

权利要求书

1.一种卫星结构平台多工序集约式修配系统，其特征在于，包括：三坐标数控落地铣床，激光扫描测头，激光跟踪仪主机及控制器，锁紧固连装置，可调节升降平台，工控计算机及测量数据处理软件，所述激光跟踪仪主机放置在所述可调节升降平台的上方，所述锁紧固连装置包括四爪单动卡盘、直角连接板、数控刀柄，所述四爪单动卡盘的卡盘体背部设计有螺纹孔，所述直角连接板的竖板设计有相应尺寸的通孔，二者通过螺钉连接；所述直角连接板的横板上设计有圆柱状接头，装夹在数控刀柄的夹头内，所述激光扫描测头的手柄安装于四爪单动卡盘内；所述数控刀柄安装于所述三坐标数控落地铣床主轴的锥孔内，所述三坐标数控落地铣床上设有数个电缆固定支架和1个电源插座，所述激光跟踪仪主机、控制器和工控计算机依次相连。

2.根据权利要求1所述的卫星结构平台多工序集约式修配系统，其特征在于，所述直角连接板(15)采用整体加工的方式成形，材料选用牌号为7A04超硬铝合金，并整体进行表面冷硬阳极化处理，形成30～40微米厚度的氧化膜层。

3.一种采用权利要求1所述的卫星结构平台多工序集约式修配系统的卫星结构平台多工序集约式修配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立卫星结构平台多工序集约式修配系统；

步骤2：将底板吊装至集约式修配系统的三坐标数控落地铣床工作台面上；

步骤3：将服务舱组件安装至底板上相应位置；

步骤4：通过随三坐标数控落地铣床主轴移动的激光扫描测头对由多个服务舱组件的上表面构成的组合安装面进行快速的非接触式测量；

步骤5：根据测量数据处理结果，计算组合安装面平面度误差；

步骤6：计算修调余量，设置加工工艺参数，实施修调；

步骤7：重复进行步骤4-5，若组合安装面平面度误差满足设计要求，则进行下一步骤，若不满足，则重复进行步骤6-7；

步骤8：将顶板安装至服务舱组件上相应位置；

步骤9：通过随三坐标数控落地铣床主轴移动的激光扫描测头对分布于顶板上用于安装载荷的组合安装面阵进行测量；

步骤10：重复进行步骤5-7；

步骤11：将天线安装台安装至顶板上相应位置。

4.根据权利要求3所述的卫星结构平台多工序集约式修配方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1：将激光扫描测头的手柄安放到锁紧固连装置的四爪单动卡盘的卡爪内，调整激光扫描测头的激光束发射窗口的方位，使其与大地水平面平行；用扳手分别扳动四爪单动卡盘的小伞齿，驱动卡爪夹紧激光扫描测头的手柄；

步骤1.2：将数控刀柄装夹于三坐标数控落地铣床主轴的锥孔内，实现激光扫描测头与三坐标数控落地铣床主轴的可靠连接；

步骤1.3：将激光扫描测头手柄末端的电线沿着三坐标数控落地铣床上所设的电缆固定支架的方向走线并固定，将插头插进电源插座内；

步骤1.4：将激光跟踪仪主机及控制器实施接线和接插电源；将激光跟踪仪主机安放于可调节升降平台上；调节可调节升降平台的高度及位置，确保激光扫描测头上与激光跟踪仪主机配合使用的反射镜在测量范围内与激光跟踪仪主机的反射镜之间不存在遮挡的情况，即确保在测量过程中光路不被阻断。

5.根据权利要求3所述的卫星结构平台多工序集约式修配方法，其特征在于，所述步骤4具体包括如下步骤：

步骤4.1：根据待测对象的形状特征，进行测量区域划分和测量路径规划；

步骤4.2：根据规划的测量路径，编制数控程序，驱动三坐标数控落地铣床主轴携带激光扫描测头移动，激光扫描测头的激光发射窗口发射激光束，对待测对象进行扫描测量；

步骤4.3：激光跟踪仪主机配套的控制器通过数据接口将测量数据实时导入到工控计算机上的测量数据处理软件中，应用数据处理软件对测量得到的点云数据进行对齐、去噪、修复、精简和分块的数据处理，最后对被测对象进行面型重构。

6.根据权利要求3所述的卫星结构平台多工序集约式修配方法，其特征在于，所述步骤6具体包括如下步骤：

步骤6.1：根据组合安装面平面度误差，计算修调余量，确定加工工艺参数；

步骤6.2：编制修调工序的数控程序；卸载主轴上安装的激光扫描测头和锁紧固连装置，安装上数控加工用刀具，实施组合安装面平面度修调。