一种可调节的桁架结构装配工装及其装配方法与流程

1.本发明涉及航天技术领域，尤其涉及一种可调节的桁架结构装配工装及其装配方法。


背景技术：

2.近年来，桁架结构(主要是钢架或杆系结构)在航天领域越来越受到重视，在国外已有大量应用于空间遥感器的先例。在中国也有将桁架结构应用于光学遥感相机的报道，只是结构形式相对简单，大多为三杆或者四杆刚架结构，用于支撑空间相机的次镜组件。相比与传统的筒型结构，桁架结构在重量、刚度等方面具有显著的优势，同时桁架结构的设计与制造工艺都要更复杂一些，桁架结构的设计、制造过程需考虑的要素很多。
3.现有的航天领域桁架结构，存在不同尺寸的设计，航天器的生产基本为单件或者小批量生产，工作内容中手工装调工作占主要部分，另外由于产品研制过程中设计更改现象普遍存在，如果工装不具有可调节能力可能会导致制造过程中大量的时间、成本的浪费。
4.因此，需要设计一种结构简单、通用性高的可调节的桁架结构装配工装。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种结构简单、通用性高的可调节的桁架结构装配工装及其装配方法，用于装调不同设计尺寸的桁架结构。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种可调节的桁架结构装配工装，包括底座、垂直设置在底座中心部位的连接轴、设置在连接轴上的上连接盘、两端分别连接所述底座和所述上连接盘的支撑组件、设置在所述底座上的用于固定桁架结构的第一可替换接口、设置在所述上连接盘上的用于固定桁架结构的第二可替换接口，所述支撑杆组件包括固定在所述底座边缘处的支撑座、固定在支撑座上方的支撑杆、设置在所述支撑杆上方高度可调的调整部，所述连接轴上设有用于调整所述上连接盘高度的上连接盘定位销孔。
8.优选地，所述底座上沿底座径向设有多组用于安装所述第一可替换接口与支撑座的底座定位销孔与底座连接孔。
9.优选地，所述上连接盘包括套装在所述连接轴上的轴套、沿所述轴套径向设置的多个连杆、连接连杆的网格筋。
10.优选地，所述轴套上设有多个用于固定所述上连接盘的固定销孔。
11.优选地，所述第一可替换接口和第二可替换接口是根据不同尺寸桁架结构设计的具有不同接口和不同厚度的连接件。
12.一种可调节的桁架结构装配工装的装配方法，包括以下步骤：
13.步骤s1：按照桁架设计尺寸调节装配工装:通过连接轴调整上连接盘的位置,安装与桁架结构匹配的第一可替换接口和第二可替换接口,调整支撑组件上的调整部，直至将工装按桁架结构的设计尺寸调节合格；
14.步骤s2：安装桁架结构至工装上:调节桁架结构的杆的长度,调节桁架结构的杆与接头的间隙，将桁架结构安装至工装上；
15.步骤s3：固定桁架结构:安装后的桁架结构处于无应力状态时，在桁架结构的接头部位涂胶进行粘接，胶液固化过程中保证桁架结构在工装上位置不动；
16.步骤s4：拆卸工装：解除第二可替换接口与桁架结构的固定，从连接轴上拆除上连接盘，再拆除支撑组件，最后解除底座上的第一可替换接口与桁架结构的固定；
17.步骤s5：取出装配完成的桁架结构。
18.由于采用上述的技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、本发明的一种可调节的桁架结构装配工装，可以根据桁架结构的实际设计尺寸进行调节，满足不同设计尺寸的桁架结构装调要求。
20.2、本发明的一种可调节的桁架结构装配工装的装配方法，安装调节效率高，通用性强，提高了工作效率，节约了成本。
21.3、本发明的一种可调节的桁架结构装配工装，结构简单，装配方便，维护保养成本低。
附图说明
22.通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
23.图1是国内某型号空间相机的桁架结构；
24.图2是本发明实例的结构示意图；
25.图3是本发明实例的调整组件的结构示意图；
26.图4是本发明实例装配图1桁架结构的结构示意图；
27.其中的附图标记包括：底座1、底座定位销孔11、底座连接孔12、连接轴2、上连接盘定位销孔21、上连接盘3、轴套31、固定销孔311、连杆32、网格筋33、支撑组件4、支撑座41、支撑杆42、调整部43、第一可替换接口5、第二可替换接口6、桁架结构7、杆71、接头72。
具体实施方式
28.以下将结合附图对本发明中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
32.参照图4，一种可调节的桁架结构装配工装，包括底座1、连接轴2、上连接盘3、支撑组件4、第一可替换接口5、第二可替换接口6；所述底座1主要起配重和提供基准的作用，因此所述底座1的上表面应保证一定的精度，连接轴2垂直设置在底座1中心部位，连接轴2主要起支撑上连接盘3与底座1的作用，同时可保证上连接盘3与底座1的同轴度，上连接盘3设置在连接轴2上并可以沿连接轴2上下移动，支撑组件4的一端固定设置在所述底座1上，支撑组件4的另一端与所述上连接盘3连接，第一可替换接口5设置在所述底座1上用于固定桁架结构，第二可替换接口6设置在所述上连接盘3上用于固定桁架结构，所述第一可替换接口5和第二可替换接口6是根据不同尺寸桁架结构设计的具有不同接口和不同厚度的连接件。
33.参照图2，所述底座1上沿底座1径向设有多组用于安装所述第一可替换接口5与支撑座41的底座定位销孔11与底座连接孔12。所述连接轴2上设有用于调整所述上连接盘3高度的上连接盘定位销孔21，连接轴2上预留的多级上连接盘定位销孔21用以调整所述上连接盘3的高度，从而实现高度上的可调节功能。所述上连接盘3包括轴套31、连杆32、网格筋33，所述轴套31套装在所述连接轴2上，多个连杆32沿所述轴套31径向设置，网格筋33连接多个连杆32，所述上连接盘3的主要作用为提供第二可替换接口6的安装位置，上连接盘3的网格结构，一方面是为了提升上连接盘3的刚度，另一方面是为了减小自身重量引起的变形，所述轴套31上还设有多个用于固定所述上连接盘3的固定销孔311，通过从上连接盘定位销孔21、固定销孔311插拔固定销调整上连接盘3的高度位置。
34.参照图3，所述支撑杆组件4的主要作用是辅助支撑，可根据桁架结构的高度不同进行替换。所述支撑杆组件4包括固定在所述底座1边缘处的支撑座41、固定在支撑座41上方的支撑杆42、设置在所述支撑杆42上方高度可调的调整部43，调整部43如图所示与支撑杆42的连接为螺纹连接，但调整部43也可以是螺纹千斤顶等其他可以调整高度的形式结构。
35.一种可调节的桁架结构装配工装的装配方法，包括以下步骤：
36.步骤s1：按照桁架设计尺寸调节装配工装，具体地是通过连接轴2调整上连接盘3的位置、安装与桁架结构匹配的第一可替换接口5和第二可替换接口6、调整支撑组件4上的调整部43，直至将工装按桁架结构7的设计尺寸调节合格。通过调节连接轴2上的上连接盘3高度，调节第一可替换接口5与第二可替换接口6的厚度已经基本可以为桁架结构调节至合适的尺寸，然而，桁架结构在设计过程通常都对尺寸精度有较高的要求，这时可以通过与上连接盘3接触的所述调整部43来微调上连接盘3平面的高度以及与所述底座1的连接面的形位公差。
37.步骤s2：安装桁架结构7至工装上，具体地是调节桁架结构7的杆71的长度、调节桁架结构7的杆71与接头72的间隙，将桁架结构7安装至工装上。
38.步骤s3：固定桁架结构7，确认安装后桁架结构7处于无应力状态时，在桁架结构7的接头72部位涂胶进行粘接，胶液固化过程中保证桁架结构7在工装上位置不动。
39.步骤s4：拆卸工装，具体地是解除第二可替换接口6与桁架结构的固定，从连接轴2
上拆除上连接盘3，再拆除支撑组件4，最后解除底座1上的第一可替换接口5与桁架结构的固定。
40.步骤s5：取出装配完成的桁架结构7。
41.以下将参照图1至图4对本发明的工作原理进行说明。
42.本发明的可调节的桁架结构装配工装，首先，设计与桁架结构匹配的第一可替换接口5和第二可替换接口6，通过连接轴2调整上连接盘3的位置，安装第一可替换接口5和第二可替换接口6，调整支撑组件4上的调整部43，直至将工装按桁架结构7的设计尺寸调节合格。第二，安装桁架结构7至工装上，即调节桁架结构7的杆71的长度、调节桁架结构7的杆71与接头72的间隙，将桁架结构7安装至工装上。第三，固定桁架结构7，确认安装后桁架结构7处于无应力状态时，在桁架结构7的接头72部位涂胶进行粘接，胶液固化过程中保证桁架结构7在工装上位置不动。第四，拆卸工装，具体地是解除第二可替换接口6与桁架结构的固定，从连接轴2上拆除上连接盘3，再拆除支撑组件4，最后解除底座1上的第一可替换接口5与桁架结构的固定。最后，取出装配完成的桁架结构7。
43.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。