申请/专利权人：中国空间技术研究院

申请日：2017-06-21

公开（公告）日：2020-09-18

公开（公告）号：CN107357968B

主分类号：G06F30/20(20200101)

分类号：G06F30/20(20200101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.18#授权;2017.12.12#实质审查的生效;2017.11.17#公开

摘要：本发明公开了一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，具体为：1建立卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型；2、对三维数字化电缆模型进行简化提取与装配相关的产品结构树及其数字化总装视图；3、对视图中待安装的电缆端电连接器赋予总装信息；4、抽取产品结构信息和总装信息，汇总形成总装模型说明文件，5、将总装模型说明文件和数字化总装视图发送至总装现场三维工艺系统，增加装配时所需要的辅助工装和工艺信息，生成数字化总装电缆模型和配套明细表，用于指导电缆的实际装配。本发明全程数字化，解决了数字化电缆研制和快速安装的问题，大大提高了装配工作效率。

主权项：1.一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于步骤如下：1、根据卫星舱段内设备及其支撑件布局、设备及其支撑件外形图、设备之间电缆连接关系、电缆接点表，设计电缆网跨舱标识，建立卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型；2、对步骤1建立的卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型进行简化，从中提取电缆端电连接器、单根电缆线束走向、单根电缆跨舱标识，生成与装配相关的产品结构树及其相应的数字化总装视图；3、对步骤2得到的数字化总装视图中待安装的电缆端电连接器赋予MBD数据集表示的总装信息，所述总装信息包括装配信息和热控信息；4、从与装配相关的产品结构树提取产品结构层次关系、电缆层次关系，从步骤3中已经赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图提取所有装配相关组件的总装信息，汇总生成总装模型说明文件，将总装模型说明文件和赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图发送至总装现场三维工艺系统；5、根据总装模型说明文件和赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图，在三维工艺系统中重构装配产品结构树，并增加装配时所需要的辅助工装和工艺信息，生成数字化总装电缆模型和总装信息配套明细表，用于指导电缆的实际装配。

全文数据：一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法技术领域[0001]本发明涉及一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作的方法，用于指导电缆的实际装配，属于卫星电缆研制技术领域。背景技术[0002]卫星电缆安装的依据输入传统做法是在多个二维卫星等轴侧图中，绘制电缆的大致走向，按照功率电缆、信号电缆、火工品电缆采用不同线型（实线、虚线、粗细绘制，多束电缆走在一起无法区分。将使用到的设备支撑件以附件二维图纸形式附加。并用局部视图标出局部安装的方式。总装用到的信息以引出线和明细表方式引出。在传统二维模板取样生产中，厂里依据木模，进行再设计，将走向相同及相近的几束绑扎到一起交付，方便装配部门装星。在实际电缆中依靠铺设木模制作标识，用于电缆的铺设。此种方式过多的依赖人员经验和木模，不能很好的反映设计，随机性大。整星装配阶段，电缆网装配缺乏直观有效的装配工艺手段支持，装配人员需要根据二维图纸以及在电缆网上已做的大量标记在脑海里进行电缆网的三维重构，并设想其装配过程。装配效率低，容易引起装配质量问题，占用型号主线研制时间长。因此需要一种数字化总装电缆模型指导电缆总装工作。发明内容[0003]本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，解决了数字化电缆研制和快速安装的问题。[0004]本发明技术解决方案:一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，该方法步骤如下：[0005]1、根据卫星舱段内设备及其支撑件布局、设备及其支撑件外形图、设备之间电缆连接关系、电缆接点表，设计电缆网跨舱标识，建立卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型；[0006]2、对步骤⑴建立的卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型进行简化，从中提取电缆端电连接器、单根电缆线束走向、单根电缆跨舱标识，生成与装配相关的产品结构树及其相应的数字化总装视图；[0007]3、对步骤2得到的数字化总装视图中待安装的电缆端电连接器赋予MBD数据集表示的总装信息，所述总装信息包括装配信息和热控信息；[0008]4、从与装配相关的产品结构树提取产品结构层次关系、电缆层次关系，从步骤3中已经赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图提取所有装配相关组件的总装信息，汇总生成总装模型说明文件，将总装模型说明文件和赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图发送至总装现场三维工艺系统；[0009]5、根据总装模型说明文件和赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图，在三维工艺系统中重构装配产品结构树，并增加装配时所需要的辅助工装和工艺信息，生成数字化总装电缆模型和总装信息配套明细表，用于指导电缆的实际装配。[0010]在步骤4发送总装模型说明文件和数字化总装视图之前对其进行检测，正确则将总装模型说明文件和数字化总装视图发送至总装现场三维工艺系统，不正确，则发出报警信息。[0011]所述卫星舱段产品结构树和三维数字化电缆模型利用CATIA工具建成。[0012]所述电缆分册信息将电缆分成功率电缆、信号电缆、火工品电缆三种类型，通过颜色区分不同电缆类型。[0013]采用MBD数据集表示的总装信息存储在CATIA工具可识别的格式的EXCEL文件中，该EXCEL文件驱动CATIA工具自动识别总装信息，并加载至数字化总装视图。[0014]所述总装模型说明文件为二维表格，产品结构层次关系和电缆层次关系通过将父项和子项分别列入在固定的列中表达。[0015]本发明与现有技术相比的优点在于：[0016]1、本发明在三维数字化电缆模型基础上提取与装配相关的产品结构树及其相应的数字化总装视图，引入MBD数据集的概念为增加待安装的电缆端电连接器赋予总装信息，连同已完成的数字化总装视图下厂发放，最后，增加辅助工装和工艺信息，形成数字化总装电缆模型和总装信息配套明细表，全程数字化，大大提高了工作效率；[0017]2、本发明在发送总装模型说明文件和数字化总装视图之前对其进行自动检测，提高了准确性和可靠度；[0018]3、本发明三维数字化电缆模型中电缆分册信息将功率电缆、信号电缆、火工品电缆赋予不同颜色，可以直观的区分电缆类型，方便安装；[0019]4、本发明总装模型说明文件是按照父子关系提取产品结构信息并表达为结构化信息，方便重构；[0020]5、本发明总装信息中的不同的安装方式直接表达在三维模型中，设备支撑件以三维样式展示直观易懂；[0021]¢、本发明提供总装信息配套明细表，方便安装部门用程序提取形成实做明细表，提高了工作效率；[0022]7、本发明取消木模验证，在装配时根据实物电缆上的标识及电缆网三维模型完成电缆上星安装，提高效率。附图说明[0023]图1为本发明卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法的流程图；[0024]图2为本发明实施例卫星舱段产品结构树示意图；[0025]图3a为本发明实施例直接安装方式三维图；[0026]图3b为本发明实施例带隔热垫安装方式三维图；[0027]图3c为本发明实施例螺母安装方式三维图；[0028]图3d为本发明实施例背穿安装方式三维图。具体实施方式[0029]以下结合附图和具体实施案例对本发明进行详细说明。[0030]卫星电缆的装配是一项繁杂和细致的工作，需要综合考虑设备之间电缆连接关系、电缆接点表、电缆标识、电缆走向、电连接器等，为了准确描述卫星三维电缆模型下厂用于装配的方法，本发明引入MBD数据集的概念和三维模型下厂方式，首先，对数字三维电缆进行完整描述，然后，提取与装配相关的产品结构树及其相应的数字化总装视图，接着，赋予采用MBD数据集表示的总装信息，提取信息形成总装模型说明文件，将其连同赋予采用MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图下厂发放，最后，增加辅助工装和工艺信息，形成数字化总装电缆模型和总装信息配套明细表，使数字化总装电缆模型满足三维工艺要求指导现场实施用的展示样机的搭建和现场电缆安装。[0031]如图1所示，本发明的具体步骤如下：[0032]1、建立卫星舱段三维数字化电缆模型[0033]根据卫星舱段内设备及其支撑件布局、设备及其支撑件外形图、设备之间电缆连接关系、电缆接点表，采用CATIA工具，设计电缆网跨舱标识，建立卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型。[0034]对三维数字化电缆模型中电缆网跨舱标识进行设计是为了完成实物电缆网的安装，主要过程是:在跨舱点、穿孔处，以及特殊要求处如:拐弯处，突起处均设置跨舱标识，并按约定的标识名称规则命名，在电缆生产时同时进行跨舱标识的制作，待总装铺设时可根据实物电缆上的跨舱标识对照三维数字化电缆模型上跨舱标识完成电缆上星安装。[0035]三维数字化电缆模型包括:卫星舱段内设备及其支撑件布局参考几何、设备端电连接器、电缆端电连接器、单根电缆线束走向、单根电缆电气连接代号、单根电缆跨舱标识、辅助电缆走向的扎带、线束支撑和电缆分册信息;卫星舱段产品结构树包括卫星名称、舱段名称及代号、电缆分册名称及代号、单根电缆名称及代号、单根电缆电气连接代号、单根电缆跨舱标识、电缆固定点信息如:尼龙底座和线束支撑信息如:T型支架），还有自由端信息，如插针、插孔标识和用于测温的测温点等。卫星舱段产品结构树和三维数字化电缆模型以舱段进行划分，舱段电缆模型建立在舱段模型根节点下，向下依次按分册、电缆编号进行划分，如图2所示，XX-2_2-0_ELE表示舱段、XX-2_2-0_ELE_N01表示功率电缆分册，XX-2W1001表示功率电缆分册中的单根电缆，XX-2_2-0_ELE_N02表示信号电缆分册，XX-2W2001表示信号电缆分册中的单根电缆，XX-2_2-0_ELE_N03表示火工品电缆分册，XX-2W3001表示信号电缆分册中的单根电缆。三维数字化电缆模型中，电缆分册信息将电缆分成功率电缆、信号电缆、火工品电缆三种类型，通过颜色区分不同电缆类型。[0036]2、对三维数字化电缆模型进行简化，从中提取电缆端电连接器、单根电缆线束走向、单根电缆跨舱标识，生成与装配相关的产品结构树及其相应的数字化总装视图；如：将电气支撑和辅助电缆走向的扎带等模型去掉，仅保留电缆端电连接器、单根电缆线束走向、单根电缆跨舱标识。[0037]3、对步骤2得到的数字化总装视图中待安装的电缆端电连接器赋予采用MBD数据集表示的总装信息。[0038]给数字化总装电缆赋予总装信息，主要包括装配信息和热控信息，所述装配信息包括安装方式、紧固件、总装辅材信息;所述热控信息包括涂导热脂、隔热垫的规格及其数量;紧固件信息包括螺钉规格数量、弹垫的规格及其数量、平垫的规格及其数量，总装辅材信息包括420胶、414胶、尼龙扎带、热缩布；[0039]所述采用MBD数据集表示的总装信息存储在CATIA工具可识别的格式的EXCEL文件中，如表1所示。该EXCEL文件驱动CATIA工具自动识别总装信息，并加载至数字化总装视图，形成基于模型定义MBD的数据集。[0040]表1总装信息表[0041][0042]上表中待安装的电缆端电连接器的装配信息通过以下方式确定：[0043]a、根据外部输入的热控安装要求，确定安装方式，安装方式包括直接安装、带隔热垫安装、背穿安装、螺母安装四种；[0044]如图3a、3b、3c、3d所示，直接安装方式配置紧固件包括：1个螺钉、1个标准平垫、1个标准弹垫;带隔热垫安装方式，用于设备与安装面之间垫有隔热垫的情况，其配置紧固件包括：1个螺钉、1个平垫、1个弹垫、1个隔热垫;背穿安装用于设备上有螺纹孔，螺钉从安装板侧拧入设备固定，其配置紧固件包括：1个螺钉、1个平垫、1个弹垫。螺母安装用于通过螺栓、螺母固定设备在安装面上，其配置紧固件包括：1个螺钉、2个平垫、1个弹垫、1个螺母。所述安装方式采用三维图表示出来，方便用户直观地进行选择。[0045]b、根据安装孔的孔径确定螺钉、平垫、弹垫规格，根据规格决定力矩。[0046]c、当安装方式为直接安装、背穿安装和螺母安装时，螺钉的长度=标准平垫高度+弹垫高度+5倍螺距+被安装设备耳片厚度+余量；当安装方式为带隔热垫安装时，螺钉的长度=标准平垫高度+弹垫高度+5倍螺距+被安装设备耳片厚度+隔热垫厚度+余量。余量的取值范围是:Imm〜1.5mm。[0047]d、安装位置、安装方向、数量均从设备及其支撑件外形图中获取。[0048]⑷、抽取产品结构和装配信息[0049]从与装配相关的产品结构树提取产品结构层次关系、电缆层次关系，从步骤⑶中已经赋予采用MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图提取所有装配相关组件的总装信息，汇总生成总装模型说明文件。[0050]总装模型说明文件为二维的EXCEL表单形式，且每个EXCEL表单与电缆总装数字化总装视图一一对应，即每一个电缆总装数字化总装视图配套一个EXCEL表单。表单行标题分别为父项代号、父项版本、代号、产品代号、实例名、名称、版本、数量、零件类型、安装类型等。如表2所示，产品结构层次关系和电缆层次关系通过将父项和字项分别列入在固定的列实现。按照整星、舱段、分册电缆、单根电缆、单根电缆线束走向依次排列，首先提取产品结构根节点（即整星节点），然后提取舱段节点，同时提取舱段节点上一级节点父项代号、父项文件名放在总装模型说明文件同一行里;然后，依次提取分册电缆、单根电缆放在总装模型说明文件的同一行里;之后，提取单根电缆下包括的电连接器，几何线束走向。抽取电缆总装所需的模型信息，包括紧固件信息、热控信息等，紧固件包括弹垫、平垫、螺钉、点胶情况、拧紧力矩，热控信息有涂导热脂、隔热垫，隔热垫有不同的规格。[0051]表2总装模型说明文件示例[0052][0053]5、检查下发[0054]将总装模型说明文件和赋予采用MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图同步上传至产品数据管理系统，通过产品数据管理系统发送至总装现场三维工艺系统；同时往产品数据管理系统送审模型说明，说明电缆模型包含信息，格式，发布模型位置和产品结构层次，通过审批受控下发至总装现场三维工艺系统。送审时对总装模型说明文件中的表示装配信息和模型属性的零件名称、规格与规则库里所存储的标准零件名称、规格标记进行自动匹配检测，检测总装模型说明文件数据的有效性、正确性，使总装模型说明文件形成规范格式，便于在三维工艺系统中重构。[0055]⑶、重构利用[0056]根据总装模型说明文件和赋予采用MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图，在三维工艺系统中重构装配产品结构树，并增加装配时所需要的辅助工装和工艺信息，生成数字化总装电缆模型和总装信息配套明细表，用于指导电缆的实际装配。所需要的辅助工装:绑线带、热缩布等的数量和规格。工艺信息为：电缆成束绑扎要求，点胶要求（点胶位置，点胶量）、安装时使用的工具、安装顺序、操作要求;总装信息配套明细表包括:紧固件和电缆汇总。[0057]综上所述，本发明采用数字化装配电缆模式，该模式具有最大利用三维模型数据源，数据方便提取，可视化好等优点，此项工作由机械总体走向设计人员完成，机械总体走向设计人员，综合考虑信号功率隔离、合束后的电缆网直径、电缆网装星便捷性等内容，在设计过程中，即将需要合束的电缆进行合束设计，厂里生产出来即为合束状态。同时在电缆上按照数字化模型绑扎跨舱标识。总装部门依据跨舱标识和数字化总装电缆模型即可完成电缆的装星铺设。大大提高了工作效率。[0058]本发明未公开的部分为本发明的公知常识。

权利要求：1.一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于步骤如下：1、根据卫星舱段内设备及其支撑件布局、设备及其支撑件外形图、设备之间电缆连接关系、电缆接点表，设计电缆网跨舱标识，建立卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型；2、对步骤（1建立的卫星舱段产品结构树及其对应的三维数字化电缆模型进行简化，从中提取电缆端电连接器、单根电缆线束走向、单根电缆跨舱标识，生成与装配相关的产品结构树及其相应的数字化总装视图；3、对步骤⑵得到的数字化总装视图中待安装的电缆端电连接器赋予MBD数据集表示的总装信息，所述总装信息包括装配信息和热控信息；⑷、从与装配相关的产品结构树提取产品结构层次关系、电缆层次关系，从步骤3中已经赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图提取所有装配相关组件的总装信息，汇总生成总装模型说明文件，将总装模型说明文件和赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图发送至总装现场三维工艺系统；5、根据总装模型说明文件和赋予MBD数据集表示的总装信息之后的数字化总装视图，在三维工艺系统中重构装配产品结构树，并增加装配时所需要的辅助工装和工艺信息，生成数字化总装电缆模型和总装信息配套明细表，用于指导电缆的实际装配。2.根据权利要求1所述的一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于在步骤4发送总装模型说明文件和数字化总装视图之前对其进行检测，正确则将总装模型说明文件和数字化总装视图发送至总装现场三维工艺系统，不正确，则发出报警信息。3.根据权利要求1所述的一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于所述卫星舱段产品结构树和三维数字化电缆模型利用CATIA工具建成。4.根据权利要求1所述的一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于所述电缆分册信息将电缆分成功率电缆、信号电缆、火工品电缆三种类型，通过颜色区分不同电缆类型。5.根据权利要求1所述的一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于采用MBD数据集表示的总装信息存储在CATIA工具可识别的格式的EXCEL文件中，该EXCEL文件驱动CATIA工具自动识别总装信息，并加载至数字化总装视图。6.根据权利要求1所述的一种卫星舱段数字化总装电缆模型制作方法，其特征在于所述总装模型说明文件为二维表格，产品结构层次关系和电缆层次关系通过将父项和子项分别列入在固定的列中表达。

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