【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料结构制造领域，涉及一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，应用于航天器圆形柔性太阳翼复合材料支撑结构。
技术介绍
1、圆形柔性太阳翼是航天器太阳电池阵的承载平台，是一种发射阶段收拢、在轨阶段展开的柔性可折展结构，复合材料支撑组件是该折展结构的骨架，火箭发射阶段，连接软质电池阵面的多件支撑组件收拢在一起，大幅减小在火箭整流罩内的占用空间，在轨运行阶段，多件支撑组件展开，呈辐射状分布，带动软质电池阵面呈伞状。航天器用支撑组件呈细长条板状结构，具有重量轻、大长度尺寸、厚度薄、承载高等特点，其厚度尺寸一般在5mm以内，长度2500mm以上，使用是其一端连接航天器，组件下表面连接太阳毯。
2、现有航天器该类结构有多种形式，包括蜂窝夹层筒壳结构、铺层成型桁架等，该类产品存在以下问题：(1)蜂窝夹层筒壳结构主要用于卫星大型天线支撑臂，截面尺寸一般大于30×80mm，受蜂窝高度、脱模等限制，无法尺寸小型化，厚度不能满足5mm要求；(2)铺层成型桁架采用铺层成型，一次成型整个桁架，受铺层角度精度、固化内应力影响，桁架翘曲变形达30mm，不能满足太阳翼支撑精度要求。
3、采用胶粘剂胶接成型的复合材料支撑组件是一种由多种碳纤维复合材料肋条组合而成的结构，该结构先行制造细长肋条，然后采用胶粘剂将不同形状的肋条胶接为整体，成为细长条状的支撑组件。由于肋条可单独制备，其肋条厚度可大幅减薄，降低结构重量，同时肋条的弯曲角度可自由设计，肋条构型可充分沿主承力方向，因此，较常规结构，采用胶接工艺制备的支撑
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，以解决采用胶接成型支撑组件因胶接面积过小导致的胶接强度偏低、组件胶接段承载易开裂、可靠性低等难题。
2、本专利技术解决技术的方案是：
3、一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，该方法的步骤包括：
4、步骤1：分别铺层、固化、机加各肋条；
5、步骤2：由胶接工装定位，采用胶黏剂将各肋条胶接为整体，成为支撑组件桁架；
6、步骤3：设计绑扎定位工装，所述绑扎定位工装包括底板、前后限位块、左右限位块，将绑扎定位工装的底板安装于缝纫设备的气动压脚处；
7、步骤4：将支撑组件放置于绑扎定位工装上，左右限位块位于支撑组件的镂空处，其锐角与肋条夹角贴实，所述肋条夹角为波浪肋条和外肋条的夹角或波浪肋条和基准肋条的夹角，前后限位块与外肋条基准肋条贴实，实现支撑组件在缝纫设备上前、后、左、右精准定位；
8、步骤5：将绑扎纤维绳安装在缝纫设备上，绑扎纤维绳通过挑线杆后，经弹性收线机构穿出进入机针孔；
9、步骤6：将机针调整至支撑组件待绑扎段的起始端，且位于支撑组件外侧，记录起始点坐标，将机针调整至支撑组件待绑扎段的末端，且位于支撑组件外侧，记录终点坐标，在缝纫设备数控系统内设置绑扎参数；
10、步骤7：手工将支撑组件压紧在绑扎定位工装底板上，启动缝纫设备，缝纫设备按照设置的绑扎参数开始从起始端向末端绑扎；
11、步骤8：重复步骤6-7，依次将支撑组件所有胶接段全部绑扎完毕；
12、步骤9：配置胶黏剂，将胶黏剂均匀涂抹至绑扎纤维绳上，胶黏剂要浸透纤维绳；
13、步骤10：将刷胶后的支撑组件放入绑扎塑形工装内；
14、步骤11：将绑扎塑形工装转移至烘箱内加热、固化；
15、步骤12：脱模，去除毛刺。
16、优选的，所述绑扎纤维绳为高模量纤维编织。
17、优选的，所述弹性收线机构位于缝纫设备挑线杆和机针之间，包括固定底座、弹性杆、勾线辊、调整螺母；
18、固定底座安装在缝纫设备上，弹性杆一端插入固定底座的弹性杆通道中，另一端连接勾线辊，固定底座上设置有与所述弹性杆通道垂直的螺纹孔，弹性杆长度调整到位后，调整螺母旋进所述螺纹孔中，以固定弹性杆；
19、绑扎纤维绳通过挑线杆后，经过勾线辊，形成u形的穿线路径，然后进入机针孔。
20、优选的，绑扎定位工装底板厚度不大于0.5mm。
21、优选的，绑扎塑性工装包括底模、盖板、快速夹具和顶紧螺钉；
22、底模为凹腔结构，凹腔深度为支撑组件的最终控制厚度尺寸，凹腔一侧面与支撑组件基准型面共形，所述基准型面为基准肋条外表面对应的模具型面，凹腔另一侧面远离支撑组件，顶紧螺钉从远离支撑组件的凹腔侧面旋入，用于顶紧外肋条的绑扎段，每一个绑扎段对应一个顶紧螺钉；盖板位于底模上方，用于盖住底模和支撑组件，快速夹具安装在盖板上，用于将盖板快速盖紧。
23、优选的，所述盖板上设计有与顶紧螺钉一一对应的圆孔，每个圆孔能够观察到对应顶紧螺钉的旋入情况。
24、优选的，所述步骤7中，缝纫设备的绑扎方式是底线和面线互锁，采用的线形为一字缝。
25、优选的，所述步骤6的绑扎参数中，绑扎针头的摆动跨距大于胶接段宽度加机针直径。
26、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
27、(1)本专利技术采用的复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法解决了支撑组件胶接面易开裂型难题，以纤维绳在绑扎段的缠绕包裹、胶黏剂将纤维绳与支撑组件间完全固定，使得胶接段受力由胶层的剥离受力改为纤维绳的强力拉断，受力状态大幅改善，在过载力学工况状态下，该结构的破坏模式由胶接面开裂升级为肋条的断裂，组件的力学承载能力大幅提升，克服了胶接处力学性能不足的短板，解决了采用胶接成型支撑组件因胶接面积过小导致的胶接强度偏低、组件胶接段承载易开裂、可靠性低等难题。
28、(2)本专利技术采用的复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法是通过常规布料缝纫机的缝纫操作实现了刚性结构的缠绕绑扎，解决了人工绑扎效率低、绑扎螺距不可控难题。
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1.一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于该方法的步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述绑扎纤维绳为高模量纤维编织。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述弹性收线机构位于缝纫设备挑线杆和机针之间，包括固定底座、弹性杆、勾线辊、调整螺母；
4.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：绑扎定位工装底板厚度不大于0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：绑扎塑性工装包括底模、盖板、快速夹具和顶紧螺钉；
6.根据权利要求5所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述盖板上设计有与顶紧螺钉一一对应的圆孔，每个圆孔能够观察到对应顶紧螺钉的旋入情况。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述步骤7
8.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述步骤6的绑扎参数中，绑扎针头的摆动跨距大于胶接段宽度加机针直径。
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于该方法的步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述绑扎纤维绳为高模量纤维编织。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：所述弹性收线机构位于缝纫设备挑线杆和机针之间，包括固定底座、弹性杆、勾线辊、调整螺母；
4.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部位机器绑扎加强工艺方法，其特征在于：绑扎定位工装底板厚度不大于0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料支撑组件的胶接部...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙天峰，刘佳，武海生，徐挺，田桂芝，吴跃民，刘少锋，刘芃，王国欣，王素萍，梁凯，陈浩，纪然，祁健，季生洪，赵鹏飞，季平，崔志刚，杜巍，刘强，罗锦涛，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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