[发明专利]一种极坐标方式水平自动调节吊具及方法

说明书

技术领域

本发明属于装卸吊运装置领域，涉及装卸吊运装置的极坐标方式水平自动调节吊具及方法。

背景技术

在工业生产或国防建设中，常常需要进行载荷的装卸。由于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，尤其当载荷比较重时更是如此。而同等情况下采用移动配重块来进行重心补偿的方法，对驱动电机的要求和成本相比之下都较低。而且前者移动的是天车的吊点位置，这种方法既改变了载荷的力臂长度，同时又改变了配重块的力臂长度，它所引起的弯矩变化大，因而角度变化也剧烈。调节幅度虽然大，但是容易造成摆动。而移动配重块的方案则仅仅通过改变配重块的力臂长度以改变配重力矩，所引起的水平倾角变化平稳。

发明内容

本发明的目的在于，改进传统方法在调节载荷水平时的费时、危险以及精度不高等缺点，为了解决所述的问题，本发明提出一种与传统方法不同的水平自动调节吊具的方法，并相应地设计出一种新型极坐标方式水平自动调节吊具，该吊具与天车一起使用，该吊具实现载荷的水平调节，而天车实现载荷的运输。

为了实现所述目的，本发明的一方面，提出极坐标方式水平自动调节的吊具，其技术方案如下所述：

具有一双层承力箱体，且承力箱体上层中安装有一根转动的配重梁，配重梁由两根E型钢材通过联接件连接而成，其配重梁的转轴分别与承力箱体的上表面板及中间隔板为轴承连接；

具有一吊耳，安装在承力箱体的上表面板的中部，用来与外部的天车吊钩或吊索相连；

具有两根水平翼梁，其顶面分别固接在承力箱体的下表面板的两端部，并且两翼梁相互平行；

具有四个吊钩分别位于两根水平翼梁底面的端部，与吊绳连接，用来吊挂载荷；

具有一个配重块，安装在配重梁中，配重块两侧有凹槽，中心有螺纹孔，与丝杆为螺纹连接；

具有一根丝杠，丝杠穿过配重块的中心螺纹孔，一端通过轴承与配重梁相连接，另一端连接到减速箱的输出轴上；

具有一组滑轨，位于配重梁本体的内部，由两根E型钢材的中间突出部构成；滑轨与配重块的两凹槽为滑动连接，滑轨用于承受配重块的重量，同时将配重块的重量传递到配重梁上；丝杠与滑轨平行并带动配重块沿滑轨移动；

具有定位用复位开关和法向复位开关分别固接于配重梁的转轴和承力箱体的中间隔板上表面1/4处；

具有一台配重块用伺服电机及其减速箱，该伺服电机和减速箱均安装在配重梁的一端部；该伺服电机通过减速箱与丝杠相连，控制配重块的径向移动；

具有一台配重梁用伺服电机及其减速箱，该伺服电机和减速箱均安装在承力箱体的中间隔板的下表面上，减速箱的输出轴与配重梁的转轴相连；该伺服电机通过螺栓固定在减速箱上，控制配重梁的转动角度；

具有一个控制器，安装在承力箱体的中间隔板的下表面上，用于接收二维倾角传感器传来的数据，并控制着这两台伺服电机；

具有两个二维倾角传感器，对称安装在与翼梁方向平行的承力箱体的中间隔板的下表面中线上，用来测量沿翼梁的方向与水平面的倾角及在两翼梁构成的平面内与翼梁正交的方向与水平面的倾角。

根据本发明的实施例，配重梁是由两根E型钢材连接而成的中空梁。