[发明专利]一种双旋配重式自动水平调节吊具系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动水平调节吊具系统，特别是包含一个全自动的水平调节控制系统。

背景技术

在工业生产或国防建设中，常常需要频繁地进行产品吊装。由于设计和制造工艺等原因，这些产品的重心往往会偏离几何中心，在吊装的时候，产品就会发生倾斜，底面也因此会与目标安装平面有一个夹角。如果在这种情况下直接进行安装，很容易造成产品的下表面损坏。

很多昂贵、精密而又易损的产品，在吊装过程中，要求对接平面之间保证面面接触，避免点接触或者线接触。因此，它们对自身的水平度要求特别高，点接触或者线接触所造成的碰撞，会导致产品发生形变而遭到损坏。对很多高度精密的产品而言，这种损坏是灾难性的。例如，在精密机床、卫星进行吊装时，为保证精密性和安全性，底面与目标安装平面之间应保证面面接触，避免碰撞；大型水电设备在吊装过程中也需要保证平稳性和精准性，碰撞所造成的损失将是巨大的。这类产品的体积和重量一般较大，调节难度高，传统的调节方式需要耗费大量的时间，精度也不高；而且由于吊索是柔性的，吊点是点接触等原因，传统的调节方法会造成重物摇摆，难以定位，危险性很大，整个生产过程也因此效率低下。

传统的调节方式有多种。例如，使用长度可调节的吊索，根据测得的夹角，人工调节吊索的长度来实现重物底面水平，这种人工操作的方式完全凭借经验逐步试探摸索，精度难以保证，费时费力，往往经过数个小时甚至一天的时间也难以达到所需的精度；而且需要人员的现场参与，存在着较大的安全隐患。又如，通过移动天车吊钩在吊具上的吊点位置，改变力臂长度来调节重物的姿态，从而实现重物底面的水平；这种方法可以达到一定的调节效果，但是由于整个载荷都加在吊点上，移动吊点相当困难，载荷比较重时更是如此，而且吊点轻微的移动都会导致夹角剧烈变化，不容易稳定，因此这一方式不适合用于重载荷、高精度吊装。在重载荷的情况下，直接操作吊索、吊点或横梁都需要的很大的动力，在工程实际中实现起来非常困难，精度难以保证。

综上所述，传统吊具的水平调节方式具有很大的局限性，工业生产部门迫切需要一种能够实现精准吊装的全自动的水平调节吊具系统。

发明内容

本发明的目的就是克服上述缺陷，提出一种简捷、新颖的自动水平调节的方法，并相应地设计了一种新型、高效、安全的全自动水平调节吊具系统。

为了实现所述的目的，本发明的一方面，提供一种双旋配重式自动水平调节吊具系统，其技术方案包括：

一个承重吊具，内装自动水平调节箱体，并承担载荷的重量；

一个自动水平调节箱体，通过调节配重，实现载荷的底面水平；

第一平台和第二平台，上表面均水平，用于承载载荷；

第一底面角度传感器和第二底面角度传感器，分别位于第一平台和第二平台上；

一台计算机分别与第一底面角度传感器和第二底面角度传感器连接，根据第一底面角度传感器和第二底面角度传感器的信号，计算控制信号给自动水平调节箱体，使载荷的底面保持水平状态。

根据本发明的实施例，所述承重吊具的竖直方向的几何中心线通过吊耳上的吊点，在无负载情况下，水平放置的承重吊具的重心在几何中心线上。

根据本发明的实施例，所述自动水平调节箱体X由箱体和自动调节部件构成，箱体为一个长方体，箱体分为三层，第一层和第三层由两块平行于箱体上表面的第一隔板和第二隔板隔开，自动调节部件安装在箱体内。

根据本发明的实施例，所述自动水平调节箱体安装在承重吊具中，并以几何中心线作为装配基准线，该几何中心线通过自动水平调节箱体的上表面中心点和底面中心点。

根据本发明的实施例，所述自动调节部件的第一减速器和第二减速器置于箱体第二层，分别固定安装在箱体的第一隔板和第二隔板上，第一减速器和第二减速器的输出轴的轴心与直线重合。

根据本发明的实施例，所述自动调节部件的第一减速器的输入端与第一伺服电机的输出轴相连，第二减速器的输入端与第二伺服电机的输出轴相连。

根据本发明的实施例，所述自动调节部件的第一配重和第二配重为两个形状和材质相同的旋转配重，第一配重安装在箱体的第一层并与第一减速器的输出轴相连，第二配重安装在箱体的第三层并与第二减速器的输出轴相连。

根据本发明的实施例，所述控制器与第一伺服电机及第二伺服电机通过信号线连接，控制器与倾角传感器通过信号线连接。

根据本发明的实施例，所述计算机与控制器通过无线信号连接，与第一底面角度传感器、第二底面角度传感器通过信号线连接。

为了实现所述的目的，本发明的另一方面，提供一种双旋配重式自动水平调节吊具控制方法，其技术方案包括：