[发明专利]绳索牵引自动水平调节吊具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绳索牵引自动水平调节吊具及方法。

背景技术

在工业生产或国防建设中，常常需要进行箱式载荷的装卸。由于箱式载荷昂贵及高精密性等原因，现场对装卸过程的水平度要求很高，并且需要进行精确定位，以避免点点接触、碰撞导致所装配的产品发生变形而遭到破坏。例如，在卫星装卸时为保证密封性和安全性，卫星下表面(即对接面)与底座之间应保证面面接触，同时避免碰撞；飞机、直升机的装配、吊运也应保证机体结构安全，不受损坏。通常情况下这些箱式载荷的重心往往不居中，而是偏心于某一侧，因此在装卸时如果不进行重心补偿，使其保持水平，将很容易造成倾斜，势必影响装卸效率，甚至损坏该产品。另外，由于这些箱式载荷体积和重量通常较大，传统的调节方式不但费时、精度不高，而且又由于吊索的柔性、自由度过大等原因会造成重物摆动不停，难以定位，危险性大，生产效率低。这些问题已引起相关科研机构的高度重视，对新型、高效、安全的装卸吊运装置的需求十分迫切。

传统的调节方式有很多种。比如通过目测并调节四根吊绳的长度来进行水平调节的方式，这种人工操作的方式精度不高，而且完全凭着工作人员的经验和熟练程度进行试探和摸索，费时且不容易成功，同时由于有人员的现场参与，又存在着安全隐患；又如通过移动天车在吊梁上的吊点位置来进行水平调节的方式，虽然采用的是重心补偿的方法，但是由于整个箱式载荷的重量都作用在吊点上，通过电机来移动吊点位置，必须要克服大摩擦力，这对电机的功率提出了很高的要求，相应地电机成本也会变得很高，尤其当箱式载荷比较重时更是如此，同时配重块的固定重量不易满足载荷对重量大小的要求，当载荷重量较大或较小时，需要较大或较小重量的配重块来配平，但大重量的配重块精度不易控制，而小重量的配重块不便用来配平重量大的载荷。

综上所述，传统的水平调节方法亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种绳索牵引自动水平调节吊具及方法，是与传统方法不同的新型吊具和自动水平调节的方法，以改进传统方法在调节箱式载荷水平时的费时、危险以及精度不高等缺点。这种吊具采用了矩形吊台方式和绳索牵引方法，使用力传感器和倾角传感器进行检测，通过控制电机来实现绳索对箱式载荷的牵引，自动实现箱式载荷对接面水平倾角的调节。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种绳索牵引自动水平调节吊具，其包括矩形吊台、X型支撑架、电机调整装置、绳索、定滑轮、力传感器、倾角传感器、计算机控制系统；

一承力的矩形吊台设有一吊环，吊环的中心位置位于矩形吊台几何中心的正上方，其四个底脚对称交错地固定在X型支撑架上或矩形吊台上，吊环与起重设备的吊钩相连以实现吊运；

一在外侧带凸起顶端的X型支撑架，对称安装在矩形吊台上表面的对角线方向上；

四套相同的电机调整装置，每套电机调整装置包括电机、电机驱动器、联轴器、连接法兰、直线运动单元，其中，每个直线运动单元均包含一丝杠驱动装置和一由丝杠驱动装置导引运动的滑块；电机驱动器设置于矩形吊台之外，与电机电连接，用于驱动与直线运动单元连接的电机运动；联轴器用来将电机的转轴运动传送给直线运动单元的丝杠驱动装置；连接法兰用来固定电机、联轴器、直线运动单元之间的连接；电机通过联轴器、连接法兰带动直线运动单元的丝杠驱动装置，使直线运动单元上的滑块随之移动；通过连接法兰固定连接后的每套电机调整装置，作为一个整体，沿着X型支撑架顶面的对角线方向，固定安装在凸起顶端与X型支撑架几何中心之间的紧邻凸起顶端的位置，且电机的部位靠近X型支撑架的几何中心，直线运动单元的滑块位于X型支撑架的外端；

四个相同的定滑轮，分别对称安装在X型支撑架的凸起顶端处，实现绳索的变向及平滑牵引；

两根同质绳索，分别沿X型支撑架两对角线方向交错横跨安装在直线运动单元轴线的正上方，每根绳索中部固接位于同一对角线上的两个直线运动单元中的一个滑块，绳索两端头，一端绕过定滑轮垂下，另一端通过圆孔穿过另一滑块，再绕过另一定滑轮垂下；

四个相同的力传感器上端与四个垂下的绳索端头固接，下端分别与箱式载荷的四角固接，用于绳索的受力检测；

四个相同的倾角传感器，对称置于箱式载荷上表面或下表面的两对角线方向外部，用来测量箱式载荷对接面的水平倾角；

一个计算机控制系统，与电机传感装置、力传感器、倾角传感器电连接，接收四个力传感器与四个倾角传感器采集传送的数据，并对数据进行处理，然后将控制指令发送给各电机以实现运动控制。