[发明专利]一种航天器水平调节吊具

说明书

技术领域

本发明属于航天器总装吊装领域，具体涉及一种用于航天器的自动水平调节吊具。 

背景技术

在航天器总装过程中，载荷舱与平台对接、卫星与两轴转台对接、卫星与整星架车对接的精密对接与分解装配是重要的质量及产品安全控制点。 

目前，大型组部件、舱段的精密对接与分解装配均采用吊装的方式完成，在对接与分解的过程中需要保持对接面水平。 

由于航天器的实际质心位置与理论质心位置存在一定的差异，容易造成吊装倾斜，引起航天器对接面的点接触，从而损伤对接面，损坏定位销(或导向销)；同时，由于实际质心位置与理论质心位置的偏差，吊装过程中会产生旋转力矩，使得航天器产生摆动，这样就容易产生碰撞，损伤航天器或操作人员。 

为保证航天器吊装过程的水平起吊与对接，目前的解决方法是在吊具的吊带(或吊索)上串联花篮螺丝，通过调节各吊带的长度，达到调节航天器水平度的目的。但由于采用目视指挥和人工调节，过多依赖操作人员个体技能水平和经验，基本属于临机处置的模式指挥吊车进行手工对接或分解，对接分解区域存在许多视线盲区，对配合尺寸比较精确和导向行程较大的吊装来说，存在产品发生磕碰、擦伤的风险，效率低，且对接精度难以保证。 

由于现有的吊装方法存在上述不足，对新型、高效、安全的吊具的需求就显得十分迫切。目前，自动水平调节吊装技术，尤其是二维的水平调节吊装技术，是工程装配技术中比较关键的一门技术。大型飞行器、直升机、航天器、导弹以及汽车的吊装配领域，都是水平调节技术得以发挥作用的地方。国内外的相关公司企业以及一些研究部门，都投入了较大的人力、物力和财力，以提高吊具水平调节的精度，加快装配速度。 

发明内容

本发明的目的是要提供一套用于航天器吊装的高精度二维水平调节的吊具，旨在利用自动化的手段解决现有航天器吊装效率低下、对接质量依赖人为因素的问题，满足航天器精密快速吊装的需求，保障大型部件、舱段等产品的吊装质量和吊装安全，实现航天器吊装技术水平的提升。 

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案： 

一种用于航天器吊装的水平调节吊具，包括吊环组件、XY工作台、吊梁和吊带，其中，吊梁的上部设置有XY工作台，XY工作台的顶部中心与吊环组件通过万向节铰接，吊梁上部设有用于测量吊梁倾斜量的二维倾角传感器a，吊梁的下部设置有四根吊带，每根吊带的上部分别串联有一个拉力传感器，XY工作台包括有X工作台和Y工作台，X工作台内设置有驱动电机和丝杠，电机驱动丝杠，推动X工作台在Y工作台上沿X向滑动，Y工作台内也设置有驱动电机和丝杠，电机驱动丝杠，推动Y工作台在吊梁上沿Y向滑动，从而实现工作台上的吊点在XY平面内任意位置自由滑动；吊环组件包括供与天车吊钩连接的吊环、中间承力结构、二维倾角传感器b，中间承力结构为二维倾角传感器b设置安装接口，以用于测量天车与吊钩的倾斜角度，航天器吊装过程中吊梁与航天器的倾斜角由二维倾角传感器a测量并通过XY工作台的相对滑动进行水平调节，吊环组件上的二维倾角传感器b测得天车吊钩相对天车的倾斜角度，通过调整天车的位置使天车与吊钩在同一铅垂线上。 

优选地，XY工作台上还设置有电控箱。电控箱内置电池及监控电路、电机及驱动电路、传感器采样及AD转换电路、无线收发电路、LED数显电路。用于采集传感器的示数，显示在LED上，并通过无线收发模块下传至手持控制器；同时通过无线收发模块接收的控制指令驱动电机执行，进行调节XY工作台的位置；此外，电池监控电路对电池的电量、电压、温度进行监控，并通过无线收发模块发送至手持控制器进行显示和报警。 

此外，XY工作台上还设置有LED显示器，用于显示吊具下各个吊带的承载力以及吊梁和吊环组件的倾角，方便使用者对吊装状态的了解和把握，便于其对吊装过程的控制。 

此外，X工作台和Y工作台还设置有限位装置。 

本发明的用于航天器吊装的水平调节吊具，与现有技术相比，攻克了在二 维平面内自动水平调节的难题，实现了测量、调节过程的数字化和自动化，提高了吊装精度和吊装效率，降低了操作人员的劳动强度，水平调节过程在180s内完成，水平度优于4.1mm/m。 

附图说明

图1是本发明的用于航天器吊装的二维水平调节的吊具结构示意图； 

图2是根据本发明的用于航天器吊装的二维水平调节的吊具的吊环组件结构示意图； 

图3是根据本发明的用于航天器吊装的二维水平调节的吊具的XY工作台结构示意图；