[发明专利]一种航天器六自由度低应力装配方法

说明书

一种航天器六自由度低应力装配方法，解决了如何采用低应力装配方法来提高航天器的地面装配性能的问题，属于航天器装配技术领域。本发明包括：S1、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构上，利用高度调节机构中的力传感器测量各支撑点的支持力ξ；S2、测量零部件与被安装部件的装配接口的位置误差,利用平面三自由度调节机构和四个高度调节机构调整零部件位置及姿态，使零部件与装配接口轴线重合；S3、零部件与装配接口相互接触后，获取此时力传感器测量的支持力δ，根据δ的变化，通过平面三自由度调节机构和四个高度调节机构对所述零部件的位置及姿态进行调整，直至δ与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求。

技术领域

本发明涉及一种航天器六自由度低应力装配方法，属于机械工程领域。

背景技术

航天器长期运行在微重力、高温差、强辐射的太空环境中，若想保证在轨工作可靠性高，寿命长，必须经过地面精密装调。在地面装配时，重力环境引起航天器的弱刚度构件结构变形，产生附加应力；在太空服役时，失重环境引起附加应力的释放，结构变形的恢复改变装配面接触状态，引起航天器性能的变化。因此，航天器在地面的装配精度和试验性能并不能完全反映在太空的状态。因此，需要采用低应力装配方法来提高航天器的地面装配性能。

发明内容

针对如何采用低应力装配方法来提高航天器的地面装配性能的问题，本发明提供一种航天器六自由度低应力装配方法。

本发明的一种航天器六自由度低应力装配方法，所述方法基于航天器六自由度低应力装配装置实现，所述航天器六自由度低应力装配装置包括气浮支撑架车机构1、平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3；

平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3均设置在气浮支撑架车机构1上，所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上；

气浮支撑架车机构1用于为平面三自由度调节机构2、高度调节机构3和所需要装配的零部件提供支撑；

四个高度调节机构3分布在平面三自由度调节机构2的底部，每个高度调节机构3的安装位置作为一个支撑点，每个高度调节机构3中设置有一个力传感器，用于采集对应支撑点处的支持力；每个高度调节机构3可上升或下降；

所述装配方法包括：

S1、将所需要装配的零部件放置在平面三自由度调节机构2上，并固定，利用高度调节机构3中的力传感器18测量并记录各支撑点的支持力ξ；

S2、测量所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口的位置误差，以被安装部件的安装接口的轴线为基准，利用平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3调整所需要装配的零部件的位置及姿态，使所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口轴线重合；

其中通过四个高度调节机构3同时上升或下降实现对所需要装配的零部件在高度Z轴方向上的调整；通过每两个高度调节机构3上升和下降的差动实现对所需要装配的零部件在绕Y轴和绕X轴方向上的调整；通过平面三自由度调节机构2实现所需要装配的零部件在X轴方向、Y轴方向及绕Z轴的调整；

S3、所需要装配的零部件与被安装部件的装配接口相互接触后，获取此时力传感器18测量的支持力δ，根据力传感器18测量的支持力的变化，判断装配接口之间的相互作用力，通过平面三自由度调节机构2和四个高度调节机构3对所需要装配的零部件的位置及姿态进行自由度方向的调整，直至力传感器18测量的支持力与在S1测量的支持力的差达到误差许可要求。

本发明的有益效果：本发明的方法通过力传感器对装配过程中因为形变导致的应力进行可视化监测，对零部件的重力进行补偿，从而实现低应力装配。

附图说明

图1是本发明低应力装配装置的结构示意图；

图2是气浮支撑架车机构的示意图；

图3是平面三自由度调节机构的示意图；