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載人飛船總裝工業內窺鏡的應用

發表時間:2018-12-15
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  航空航天-載人飛船屬于艙體密封結構,設備密集程度高、操作空間狹小、構造復雜、開敞性差。因此,在飛船總裝實施過程中,存在著一些問題如:插頭盲插、多余物檢查和拾取、狹小空間內操作情況檢查等。這些操作中的問題,目前只能依靠工人的技能和職業道德來保證。

  本研究工作針對航天器總裝工藝的特點,分析了裝配中的問題,確立了飛船應用內窺鏡檢查的方法以及設備改造的方案,為航天器總裝工藝引進內窺鏡新技術手段,解決現有航天器裝配實際問題做出了有益的嘗試。

  1、船總裝中存在的困難

  載人飛船的結構復雜,艙內操作空間狹小,尤其是返回艙大底上的設備安裝分三層。在總裝后期存在以下困難:

  (1)受操作空間限制,軌道艙和返回艙均有部分插頭盲插;

  (2)落入返回艙大底的多余物查找、檢出困難;

  (3)返回艙內部分環控設備狀態檢查、設置困難;

  (4)有安裝精度要求的設備,由于操作空間限制,無法測量間隙尺寸;

  (5)狹小操作空間內,三按三檢實施困難。二崗、檢驗只有等一崗人員操作完出艙后,才能輪流進艙進行檢查。這樣人員頻繁進艙,增加了飛船艙內的安全隱患。

  “工業內窺鏡”作為一種成熟的檢驗手段,是人視覺的延伸,可以很好的解決上述困難。

  2、內窺鏡在飛船總裝中應用的方案

  根據飛船總裝的一般要求和艙內環境的特點,應用內窺鏡的總體思路是:建立在飛船安全的基礎上,主機設備不能進入飛船艙內;進入飛船內部的部件集成度要高,便于攜帶;在排故過程中,室外主機要與計算機相連,便于設計人員了解艙內一手情況;整個產品要求有防靜電措施。具體方案如下:

  2.1內窺鏡種類選擇

  考慮到管路檢查和艙內使用的需求,采用“光纖內窺鏡”和“視頻內窺鏡”組合應用的方案,覆蓋從3mm以上內徑管子的檢查。由于艙內的應用對內窺鏡的直徑無特殊要求,故在視頻內窺鏡的選擇上,主要考慮艙內觀察的方便,并具有拍照、錄像功能。

  2.2內窺鏡功能的需求

  根據飛船總裝的需求,內窺鏡應具有如下功能:

  (1)探頭前端硬質部分要短。鏡頭的選擇應能適應飛船內部狹小空間的操作環境,可以進入飛船內部所有角落。

  (2)探頭360o旋轉。由于內部情況比較復雜,探頭360o旋轉可以全方位觀測內部情況,杜絕檢測盲區情況。

  (3)圖像處理和在線控制功能。在飛船測試發生故障時,設計師往往不允許進入飛船內部,故障的診斷只能靠進艙工人的描述。因此,內窺鏡引入后,應在艙外主機上連接筆記本,便于設計同步觀察艙內情況,并能對鏡頭進行在線控制。

  (4)特殊要求。由于主機不允許進艙,故主機與操作手柄的連線距離應超過3m以上。

  2.3安全要求

  (1)采取接地措施,防止靜電或漏電損傷船傷產品;

  (2)操作手柄應輕巧,便于工人攜帶,以防磕碰艙內設備和電纜;

  (3)顯示器應配有與飛船艙內連接固定的接口。


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