[发明专利]面向航天器总装的柔性电缆工艺数字样机构建系统及方法

说明书

本发明公开了一种面向航天器总装的柔性电缆工艺数字样机自动构建系统，主要包括以下模块：接口模块、产品分类模块、连接关系识别模块、装配关系解算模块、电缆工艺数字样机构建模块。本发明实现了柔性电缆工艺数字样机的快速构建，满足了电缆铺设的相关需求；在简化总体单位电缆设计模型的基础上，还保留了电缆铺设所需的完整信息，降低了卫星等狭小空间下电缆铺设过程中质量发生的概率。

技术领域

本发明属于航天器总装技术领域，具体涉及一种面向航天器总装的柔性电缆工艺数字样机自动构建系统和方法。

背景技术

目前，我国卫星等航天器产品设计工作已广泛实现三维化，各种设计信息以三维模型结合外部受控技术文件的形式进行传递。总装部门以总体单位三维设计模型为基础，通过轻量化处理、BOM(Bill Of Material)重构(如增加工装工具、工艺保护件、装配关系重构等)，构建了总装工艺数字样机，实现了单机设备等的物料配套、便捷应用。但针对电缆等柔性产品铺设与总装，本发明需要解决如下技术难题：

1)电缆组件分支关系复杂，一根电缆一般与多台单机设备都有连接关系，而电缆设计模型中所有电缆同步展示，而总装实施需要逐根铺设，在实际应用时工人难以从所有电缆模型查找到所铺设电缆的信息(如连接产品、走向、需避让产品等)；

2)由于卫星等航天器装配空间极其狭小，若电缆铺设时不能避让相关产品或者没有预留安全间隙，可能造成电缆破损等质量问题；

3)由于卫星一般为封闭结构，除少量星表电缆外，大部分电缆需在舱内铺设，因此需根据舱板与所铺设电缆的遮挡关系，对相应舱板进行隐藏操作；

4)卫星电缆铺设过程，需要在铺设路径上设置若干固定点(如电缆支架) 用于绑扎、固定电缆，因此从大量的电缆支架中正确识别所需固定点，防止由于走向错误导致电缆末端长度不足或导致电缆连接点受到非正常应力的伤害就显得尤为必要。

本发明涉及的面向航天器总装的柔性电缆工艺数字样机构建系统，可用于电缆铺设工艺设计和指导总装实施过程，从而降低电缆铺设质量问题发生概率。本系统可以在产品识别、分类整理的基础上，通过识别连接关系、定义避让规则等快速重构电缆铺设所需的信息，并对电缆模型进行简化处理，从而实现电缆铺设的便捷铺设。

发明内容

本发明的发明目的是明确工艺数字样机的处理模式，针对基本的工艺数字样机构建过程，建立合理便捷的处理流程。本发明的系统针对仪器设备等元件的装配工艺过程，开展工艺模型构建、紧固件显性表达和三维装配模型的综合信息查询工作，根据工艺数字样机的整个设计流程，本系统在功能上要实现的目标有以下几个方面：

1)根据各类产品装配模型的不同属性(如仪器、电缆、管路、支架等产品)，实现对模型几何级信息的规范性检查和装配信息的完整性检查，并在完整性检查的基础上实现自动和手动补充产品装配信息；

2)将航天器总装产品分为七类产品工艺主对象，包括仪器、电缆、管路、舱板、直属件、加热回路和热控多层，其它产品为附属产品对象，根据主辅工艺模型属性和结合模型之间的装配关系，实现工艺模型之间关联关系的便捷指定和工艺模型的快速创建；

3)基于已构建的工艺模型，实现对工艺相关设计信息的显性表达、综合查询、信息提取和输出；

4)能满足工艺编写人员快速浏览、定位、查询、分类的轻量化模型专用浏览器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的面向航天器总装的柔性电缆工艺数字样机自动构建系统，主要包括以下模块：接口模块、产品分类模块、连接关系识别模块、装配关系解算模块、电缆工艺数字样机构建模块；

所述接口模块是接收总体设计系统发布的三维设计模型(含模型中产品属性等信息)，该模型一般包括整星的全部单机设备、电缆、管路、舱板、支架等产品信息。