[发明专利]一种自动调平与调姿吊具及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于起重搬运吊具技术领域，具体地说是一种能够将被吊物品自动调平与调姿吊具及其控制方法。

背景技术

在物流、机械、化工、冶金、兵器、航天以及航空等重要领域，吊具是起重、搬运和吊装操作中常用的必要工具或设备。在一些特殊领域，对被吊物品的起重吊装操作需要在起重和吊装过程中保持较高精度的水平或保持某预定的倾斜角度。由于传统吊具不具备自动调平的功能，通常为了在起吊过程中保持被吊物品的平衡，常常需要事先计算被吊物品的质心位置，根据质心位置确定起吊点位置，再根据起吊点位置选择吊具或者调整吊具上吊钩的位置以及吊索的长度，以达到使得被吊物品的水平或保持某预定的倾斜角度的目的，这样就需要耗费大量的时间，而且在实际的起吊过程中，在以上计算调整的基础上往往还需要进行多次试吊调整才能确保安全。因此，整个吊装过程不仅费时费力，而且稍有偏差就有可能造成倾翻事故，造成人员和设备损失，同时这种做法还具有以下缺点：

(1)计算量较大，也比较复杂；

(2)被吊物品的加工误差、装配误差、计算误差及测量误差共同作用，使得起吊后的水平程度与设想要求偏离较大；

(3)由于前述的偏离，吊点和吊索长度往往需要反复调整，费工费时，工作效率低；

(4)由于前述的偏离，甚至会出现给被吊物品带来损伤的情形。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术的缺点，提供一种自动化程度高、调平与调姿精确、操作方便、使用灵活的自动调平调姿吊具，同时还提供该吊具自动调平与调姿控制方法。

本发明是通过以下技术内容来实现的：

一种自动调平与调姿吊具，包括机架1，用于悬挂被吊物品的吊挂装置2与起吊装置7-5，其特征是：

a.所述的机架上装有y向导轨11，导轨上装有一个在x向上移动起吊装置的滑动装置7；机架上装有滑动装置的y向驱动机构；

b.所述的起吊装置7-5装在滑动装置上；

c.所述机架上还装有倾斜传感器8、系统控制器9及由两个变频器组成的驱动电机电路装置10；

d.所述的y向驱动机构有在机架上的y向电机12与支撑y向丝杠的轴承座，y向丝杠6，与y向丝杠相配合的螺母座7-1；所述的y向电机的输出轴通过联轴器连接y向丝杠，螺母座固定在滑动装置7的底部。

所述的滑动装置有滑板7-2，装在滑板上的x向导轨7-3，装在导轨上的吊环装置及x向上移动吊环装置x向驱动机构；所述的x向驱动机构含有装在滑板上x向电机7-7与支撑x向丝杠的轴承座，一根x向丝杠7-4，起吊装置7-5与滑块7-6；所述的滑板装于机架上的向导轨11上；所述起吊装置是由在x向上开有一个带有内螺纹孔的吊环架7-5-1、装在吊环架上部的吊环7-5-2、以及装在吊环架底座上且搭载在x向导轨上的x向滑块7-5-3组成；所述的x向电机的输出轴通过x向联轴器与x向丝杠7-4连接。

所述的吊挂装置是由在y向上开有一个带有内螺纹孔的吊耳架2-1、装在吊耳架下部的吊耳2-2、装在吊耳架上且带有内螺纹孔的吊耳滑块2-3及吊耳丝杠2-4组成；所述吊耳滑块2-3的孔中穿有一根与其相配合的吊耳x向丝杠4，所述吊耳丝杠的一端固定在机架的吊耳丝杠轴承座上，另一端与手轮3连接；所述的吊耳丝杠2-4从与其相配合的吊耳架的孔中穿过且装在吊耳丝杠轴承座中。

本发明的另一目的是还提供一种用于自动调平与调姿吊具的控制方法，该方法包括下述控制步骤：

首先，系统控制器读取倾斜传感器发送的其在x向、y向两个相互垂直方向与水平面的倾斜数据，也即是吊具倾斜的数据；

其次，系统控制器根据吊具需要调平或者调姿的不同状态分为：

a、系统控制器根据读取的吊具倾斜当前信息数据进行计算并输出吊具调平所需的控制信号给驱动电机电路装置，以驱动X向电机和Y向电机配合指令完成相应的动作，以上动作循环进行直至系统控制器读取的吊具倾斜的数据符合调平的要求；

b、操作人员通过位于地面的工控机将预调姿的角度数据通过装在工控机上部的无线收发组件发送给系统控制器；系统控制器根据读取的倾斜传感器发送的吊具倾斜当前信息数据进行计算并输出吊具调姿所需的控制信号给驱动电机电路装置，以驱动X向电机和Y向电机配合指令完成相应的动作，以上动作循环进行直至系统控制器读取的吊具倾斜的数据符合预先设定的调姿角度要求。

本发明与现有技术相比，具有以下实质性特点和显著的有益效果：