卫星用蜂窝板试样制备装置

摘要

本发明提供了一种卫星用蜂窝板试样制备装置，包括底座、第一调节组件、第二调节组件、压板以及压力传感器，所述底座上设置有第一支撑结构，压板通过第一调节组件安装在第一支撑结构上，所述压板和底座之间设置有第一容纳空间且第一容纳空间用于放置蜂窝板试样，所述压力传感器沿所述蜂窝板试样的周向布置且设置在第一容纳空间中；所述第二调节组件连接压力传感器并用于压力传感器的调零；所述第一调节组件能够带动所述压板运动进而能够将蜂窝板试样调整至设定压力，本发明中的制备装置既可用于常温固化环境，又能够应用于高温固化环境，且结构简单，成本低，安装和拆卸方便，制样效率高。

权利要求

1.一种卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，包括底座(1)、第一调节组件、第二调节组件、压板(6)以及压力传感器(13)；

所述底座(1)上设置有第一支撑结构，所述压板(6)通过第一调节组件安装在所述第一支撑结构上，所述压板(6)和底座(1)之间设置有第一容纳空间(15)，所述第一容纳空间(15)用于放置蜂窝板试样(14)，所述压力传感器(13)沿所述蜂窝板试样(14)的周向布置且设置在第一容纳空间(15)中；

所述第二调节组件安装在所述底座(1)上并连接所述压力传感器(13)，用于所述压力传感器(13)的调零；

所述第一调节组件能够带动所述压板(6)朝向或背离所述底座(1)运动进而能够将所述蜂窝板试样(14)调整至设定压力；

在所述压力传感器(13)调零时，所述压板(6)和蜂窝板试样(14)之间安装变形量调节件，待调零完成后再移除所述变形量调节件。

2.根据权利要求1所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述第一调节组件包括调节杆(5)、弹簧杯座(7)、弹簧压板(8)以及弹簧(11)；

所述弹簧杯座(7)的底端连接所述压板(6)，所述弹簧杯座(7)的内部设置有第二容纳空间(16)，所述弹簧(11)安装在第二容纳空间(16)中，所述弹簧压板(8)安装在所述弹簧杯座(7)的顶端并与所述弹簧(11)弹性配合，所述调节杆(5)的一端连接所述弹簧压板(8)，所述调节杆(5)的另一端为自由端。

3.根据权利要求2所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述弹簧压板(8)的顶部设置有内凹的弧形槽，所述调节杆(5)的一端为与所述弧形槽相匹配的结构。

4.根据权利要求1所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述蜂窝板试样(14)的周向设置有多个压力传感器(13)以及与多个所述压力传感器(13)相匹配的第一调节组件、第二调节组件。

5.根据权利要求4所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，在调零过程中，多个所述压力传感器(13)中最大读数与最小读数之差小于1N；

在对所述蜂窝板试样(14)施压过程中，多个所述压力传感器(13)最大读数与最小读数之差小于5N。

6.根据权利要求1所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有第二支撑结构且所述底座(1)通过第二支撑结构进行支撑。

7.根据权利要求6所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述第一支撑结构、第二支撑结构均采用杆架结构。

8.根据权利要求7所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述杆架结构采用可拆卸连接。

9.根据权利要求1所述的卫星用蜂窝板试样制备装置，其特征在于，所述第二调节组件上设置有螺纹结构。

说明书

卫星用蜂窝板试样制备装置

技术领域

[0001] 本发明涉及复合材料装配技术领域，具体地，涉及一种卫星用蜂窝板试样制备装置。

背景技术

[0002] 作为卫星最主要的结构件之一，卫星用蜂窝板的结构强度对于星载设备的运行、整星结构的稳定性以及卫星使用寿命均具有重要影响。蜂窝板主要由上、下蒙皮以及蜂窝芯子组成，通过胶粘剂胶接成为整体刚性结构，因此，胶粘剂的粘接性能直接影响蜂窝板的结构强度。

[0003] 由于胶粘剂自身存在批次差异，当胶粘剂投入使用前均需要制样检验其胶接性能，对于蜂窝板结构中的板‑芯胶接，主要存在固化温度与固化压力两种固化参数，精确控制固化参数所制备的蜂窝板试样才能准确衡量胶粘剂的粘接性能。

[0004] 在实际生产中，若采用热压罐进行制样，对于高温固化胶粘剂，每次仅能制备一种压力状态下的试样，制样效率低下，设备成本高；对于常温胶粘剂，当使用热压罐进行加压时，热压罐内温度也会发生变化，导致固化温度不稳定，所制试样难以准确衡量胶粘剂的粘接特性，此外，制作真空袋时也可能导致固化剂大量挥发，影响胶粘剂的粘接性能。

[0005] 专利文献CN105563896B公开了一种蜂窝板成型设备及使用该设备生产蜂窝板的方法。该蜂窝板成型设备包括空气压缩机、截止阀、压力表、上盖板、气囊、固定装置、架台和平台。该设备使气囊膨胀产生压力，在压力及胶黏剂作用下，将面板、底板同蜂窝芯粘接在一起成型，但该设计高温固化时由于气囊受温度的影响会造成对蜂窝板的压力发生变化。

发明内容

[0006] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星用蜂窝板试样制备装置。

[0007] 根据本发明提供的一种卫星用蜂窝板试样制备装置，包括底座、第一调节组件、第二调节组件、压板以及压力传感器；

[0008] 所述底座上设置有第一支撑结构，所述压板通过第一调节组件安装在所述第一支撑结构上，所述压板和底座之间设置有第一容纳空间，所述第一容纳空间用于放置蜂窝板试样，所述压力传感器沿所述蜂窝板试样的周向布置且设置在第一容纳空间中；

[0009] 所述第二调节组件安装在所述底座上并连接所述压力传感器，用于所述压力传感器的调零；

[0010] 所述第一调节组件能够带动所述压板朝向或背离所述底座运动进而能够将所述蜂窝板试样调整至设定压力。

[0011] 优选地，在所述压力传感器调零时，所述压板和蜂窝板试样之间安装变形量调节件，待调零完成后再移除所述变形量调节件。

[0012] 优选地，所述第一调节组件包括调节杆、弹簧杯座、弹簧压板以及弹簧；

[0013] 所述弹簧杯座的底端连接所述压板，所述弹簧杯座的内部设置有第二容纳空间，所述弹簧安装在第二容纳空间中，所述弹簧压板安装在所述弹簧杯座的顶端并与所述弹簧弹性配合，所述调节杆的一端连接所述弹簧压板，所述调节杆的另一端为自由端。

[0014] 优选地，所述弹簧压板的顶部设置有内凹的弧形槽，所述调节杆的一端为与所述弧形槽相匹配的结构。

[0015] 优选地，所述蜂窝板试样的周向设置有多个压力传感器以及与多个所述压力传感器相匹配的第一调节组件、第二调节组件。

[0016] 优选地，在调零过程中，多个所述压力传感器中最大读数与最小读数之差小于1N；

[0017] 在对所述蜂窝板试样施压过程中，多个所述压力传感器最大读数与最小读数之差小于5N。

[0018] 优选地，所述底座上设置有第二支撑结构且所述底座通过第二支撑结构进行支撑。

[0019] 优选地，所述第一支撑结构、第二支撑结构均采用杆架结构。

[0020] 优选地，所述杆架结构采用可拆卸连接。

[0021] 优选地，所述第二调节组件上设置有螺纹结构。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

[0023] 1、本发明解决了现有技术中仅能制备一种压力状态下的试样、制样效率低下、设备成本高的缺陷，本发明结构简单，均采用常规的部件制成，成本低，安装和拆卸方便，通过增加装置数量，可同炉制备多种固化压力下的蜂窝板试样，通用性好，提升固化设备利用率，节约固化成本，制样效率高。

[0024] 2、本发明中数显压力传感器可拆卸，既可用于常温固化环境，又能够应用于高温固化环境。

[0025] 3、本发明既可以在烘箱中加压升温固化，也可以在常温状态下加压固化，解决了现有技术中采用真空袋导致固化剂大量挥发进而影响胶粘剂的粘接性能的缺陷，大大提高了制样效率，实用性强。

[0026] 4、本发明在压力传感器调零时，压板和蜂窝板试样之间安装变形量调节件，待调零完成后再移除变形量调节件，能够根据设计压力在蜂窝板试样与压板间预留间隙，能够实现蜂窝板试样制样压力的精确控制。

附图说明

[0027] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0028] 图1为本发明的立体结构示意图；

[0029] 图2为本发明的正面结构示意图；

[0030] 图3为图2中I部位的放大结构示意图；

[0031] 图4为本发明的结构俯视示意图；

[0032] 图5为本发明的侧面结构示意图。

[0033] 图中示出：

[0034] 底座1                          底撑杆9

[0035] 支撑杆2                        六角螺母10

[0036] 垫圈3                          弹簧11

[0037] 横梁4                          内六角圆柱头螺钉12

[0038] 调节杆5                        压力传感器13

[0039] 压板6                          蜂窝板试样14

[0040] 弹簧杯座7                      第一容纳空间15

[0041] 弹簧压板8                      第二容纳空间16

具体实施方式

[0042] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0043] 实施例1：

[0044] 本发明提供了一种卫星用蜂窝板试样制备装置，包括底座1、第一调节组件、第二调节组件、压板6以及压力传感器13，所述底座1上设置有第一支撑结构，所述压板6通过第一调节组件安装在所述第一支撑结构上，所述压板6和底座1之间设置有第一容纳空间15，所述第一容纳空间15用于放置蜂窝板试样14，所述压力传感器13沿所述蜂窝板试样14的周向布置且设置在第一容纳空间15中，压力传感器13优选采用数显压力传感器，通过观察数显压力传感器13读数实现制样压力的精确控制，此装置可应用于常温固化与高温固化环境，所述第二调节组件安装在所述底座1上并连接所述压力传感器13用于所述压力传感器13的调零，在所述压力传感器13调零时，所述压板6和蜂窝板试样14之间安装变形量调节件，待调零完成后再移除所述变形量调节件，变形量调节件优选采用塞尺，根据设计压力作用下数显压力传感器13变形量使用塞尺在蜂窝板试样14与压板6间预留间隙，避免由于压力传感器13形变造成的测压误差，保证试验数据的准确。

[0045] 所述第二调节组件上设置有螺纹结构，例如采用内六角圆柱头螺钉12，通过旋转内六角圆柱头螺钉12实现压力传感器13的调零，结构简单，调节方便。所述第一调节组件能够带动所述压板6朝向或背离所述底座1运动进而能够将所述蜂窝板试样14调整至设定压力。在调零过程中，通过紧固内六角圆柱头螺钉12使其带动数显压力传感器13向上运动直至与压板6接触，当数显压力传感器13读数之和等于压板6、弹簧杯座7、弹簧压板8、弹簧11自重之和，装置达到零位，移除塞尺。

[0046] 所述底座1上设置有第二支撑结构且所述底座1通过第二支撑结构进行支撑。所述第一支撑结构、第二支撑结构均优选采用杆架结构，所述杆架结构采用可拆卸连接。

[0047] 具体地，所述蜂窝板试样14的周向设置有多个压力传感器13以及与多个所述压力传感器13相匹配的第一调节组件、第二调节组件，压力传感器13的数量优选为4个，在调零过程中，多个所述压力传感器13中最大读数与最小读数之差优选小于1N；在对所述蜂窝板试样14施压过程中，多个所述压力传感器13最大读数与最小读数之差优选小于5N。压板6四角均匀设置压力装置与数显压力传感器13，通过四角处调节杆5均匀调节可使制样压力更加均匀，保证蜂窝板试样14的胶接质量。

[0048] 实施例2：

[0049] 本实施例为实施例1的优选例。

[0050] 本实施例中，如图1～图5所示，第一支撑结构包括四个支撑杆2、四个垫圈3、两个横梁4以及四个六角螺母10，支撑杆2的底端优选通过螺纹结构安装在底座1上，支撑杆2的顶端依次穿过垫圈3、横梁4并通过六角螺母10紧固，形成两个布置在底座1两侧相互对称的支撑架。

[0051] 本实施例中，第二支撑结构采用底撑杆9，所述底撑杆9的下端为球形面。

[0052] 本实施例中，如图2、图3所示，所述第一调节组件包括调节杆5、弹簧杯座7、弹簧压板8以及弹簧11，所述弹簧杯座7的底端连接所述压板6，所述弹簧杯座7的内部设置有第二容纳空间16，所述弹簧11安装在第二容纳空间16中，所述弹簧压板8安装在所述弹簧杯座7的顶端并与所述弹簧11弹性配合，所述调节杆5的一端连接所述弹簧压板8，所述调节杆5的另一端为自由端，其中，调节杆5穿过横梁4并与横梁4螺纹配合且自由端具有施力把手能够方便手动旋转操作，调节对蜂窝板试样14的压力，调节杆5内的施力把手穿过调节杆5，并且可沿调节杆5处开孔移动，便于控制调节杆5的施力力臂。通过紧固调节杆5带动弹簧压板8向下运动，压缩弹簧11使蜂窝板试样14与数显压力传感器13受竖向压力，压缩弹簧11能够保证使压板6对蜂窝板试样14进行柔性施压，避免扭动调节杆5时出现压力突变。

[0053] 本实施例中，通过松动调节杆5，拆卸弹簧杯座7、弹簧压板8、弹簧11、压板6，可取出蜂窝板试样14。

[0054] 进一步地，所述弹簧压板8的顶部设置有内凹的弧形槽，所述调节杆5的一端为与所述弧形槽相匹配的结构，降低装置施压过程中出现的剪切力。

[0055] 实施例3：

[0056] 本实施例为实施例1的另一个优选例。

[0057] 本实施例中，蜂窝板试样14受压面积为0.02㎡，制样压力为0.15MPa，当4件数显压力传感器13读数均为750N时，装置压力达到制样压力，经测量，数显压力传感器13读数达到750N时受力端的变形量为0.1mm，使用0.10mm～0.12mm塞尺均匀垫在蜂窝板试样14上表面四周，按预装状态盖上压板6。

[0058] 本实施例中，压板6、弹簧杯座7、弹簧压板8、弹簧11自重之和为52N。缓慢紧固内六角圆柱头螺钉12使其带动数显压力传感器13向上运动，为保证四件数显压力传感器13受压均匀，装置调零过程中，最大读数与最小读数之差小于1N。当四件数显压力传感器13读数均为13N时，装置达到零位，移除塞尺。

[0059] 紧固调节杆5带动弹簧压板8向下运动，压缩弹簧11，使数显压力传感器13受竖向压力，为保证施压均匀，在施压过程中四件数显压力传感器13最大读数与最小读数之差小于5N，直至4件数显压力传感器13读数均为750N。

[0060] 缓慢松动四角处内六角圆柱头螺钉12，观察数显压力传感器13读数，需保证最大读数与最小读数之差小于10N，直至4件数显压力传感器13读数均为0，拆卸数显压力传感器13。

[0061] 试样固化完毕后，松动调节杆5，拆卸弹簧杯座7、弹簧压板8、弹簧11、压板6，取出试样。

[0062] 在本实例中，蜂窝板试样14与压板6之间预留间隙余量以及试样自身变形为误差的主要来源，以单个数显压力传感器13为例进行分析，蜂窝板试样14与压板6预留间隙的最大误差为0.02mm，若蜂窝板试样14的平压模量为150MPa，试样高度为15mm，蜂窝板试样14变形量为0.015mm，弹簧11变形的最大误差为0.035mm，本装置所用弹簧11刚度系数为200N/mm，最大误差为7N，不足设计压力的1％，本装置能够实现卫星用蜂窝板试样14制样压力的精确控制。

[0063] 本发明的制样原理如下：

[0064] 先将装置进行预装，再将装配完毕后的蜂窝板试样14放置到底座1上，使用压板6初步压实，需保证压板6完全覆盖蜂窝板试样14与数显压力传感器13，在调零前，根据设计压力作用下数显压力传感器13的变形量使用塞尺在蜂窝板试样14与压板6间预留间隙，在调零过程中，通过紧固内六角圆柱头螺钉12使其带动数显压力传感器13向上运动直至与压板6接触，当数显压力传感器13读数之和等于压板6、弹簧杯座7、弹簧压板8、弹簧11自重之和时，装置达到零位，移除塞尺。

[0065] 进一步地，调零结束后，扭动调节杆5施加压力，同时观察数显压力传感器13读数，直至数显压力传感器13读数均达到设计压力，通过松动内六角圆柱头螺钉12，拆除数显压力传感器13，此时压力完全作用到蜂窝板试样14上，实现精确控压。

[0066] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

[0067] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。