一種航天器水平調節吊具的調節方法技術

本發明專利技術公開了一種基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法，該方法主要包括吊具的自身水平調節、吊鉤(或吊具的吊環)與天車的對中、水平度測量及位置調整等吊裝調節流程等步驟，其中，以吊環組件上傾角傳感器的測量值作為判斷天車和吊鉤對中的判據，以吊梁上傾角傳感器的測量值作為判斷吊裝水平度的判據，利用XY工作臺在平面內的移動實現吊具吊點的位置調整，在保證天車和吊鉤對中的前提下，將吊具的吊點調整到合適位置以實現航天器吊裝過程的二維水平度調節。本發明專利技術的高精度水平吊裝的調節方法，水平度小于4.1mm/m，水平調節過程可在180s內完成，實現了測量、調節過程的數字化和自動化，提高了吊裝精度和吊裝效率，降低了操作人員的勞動強度，應用價值顯著。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于吊裝
，具體涉及一種能實現航天器水平調節的方法。技術背景在航天器總裝過程中，航天器精密對接與分解裝配均采用吊裝的方式完成，在對接與分解的過程中需要保持對接面水平。由于航天器的實際質心位置與理論質心位置存在一定的差異，造成吊裝傾斜，引起航天器對接面的點接觸，損傷對接面，損壞定位銷(或導向銷)；同時，由于實際質心位置與理論質心位置的偏差，吊裝過程中產生旋轉及擺動，容易產生碰撞，損傷航天器或操作人員O目前，航天器吊裝及對接過程均使用手工操作為主的方法。其方法是在吊具的四根吊帶上串聯花籃螺絲，對航天器進行試吊，根據操作人員的經驗反復調節各花籃螺絲的長度，達到調節航天器水平度的目的。由于采用目視指揮，人工多次調節，過多依賴操作人員個體技能水平和經驗，基本屬于臨機處置的模式指揮吊車進行手工對接或分解，效率低， 對接精度難以保證。由于現有的吊裝方法存在上述不足，對新型、高效的吊具的需求十分迫切。目前國內外常見的水平調節吊裝技術主要有5種基于連桿的并聯機構調節技術、基于繩索的并聯機構調節技術、結合連桿與繩索的并聯機構混合調節技術、高嚙合度鏈輪鎖定調節技術以及重心補償技術等。基于連桿的并聯機構調節技術工作空間較小，位置調節復雜，抗拉伸能力弱。基于繩索的并聯機構調節技術工作空間大，可以高速改變位置，但繩索間耦合嚴重，控制難度大，且難以獲得較高精度。結合連桿與繩索的并聯機構混合調節技術盡管綜合了兩者的優點，但工作空間仍受到限制，結構更復雜，控制難度加大。高嚙合度鏈輪鎖定調節技術難以達到精度要求，難以實現自動調節。重心補償配平技術易于實現自動調節，可以承受較大載荷，但通常只能對載荷進行一維水平調節。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種用于航天器高精度二維水平吊裝的調節方法，旨在用自動化的調節方法取代現有人工調節導致的吊裝效率低下、對接質量難于保證的不足，實現了航天器吊裝技術水平的提升。本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法，所述吊具包括吊環組件、XY工作臺、吊梁和吊帶，其中，吊環組件通過萬向節與XY工作臺連接，XY工作臺布置在吊梁上部，吊梁的下部設置有四根吊帶。該方法主要包括以下步驟吊具的自身水平調節、吊鉤 (或吊具的吊環)與天車的對中、水平度測量及位置調整等吊裝調節流程，其中，以吊環組件上傾角傳感器的測量值作為判斷天車和吊鉤對中的判據，以吊梁上傾角傳感器的測量值作為判斷吊裝水平度的判據，利用XY工作臺在平面內的移動實現吊具吊點的位置調整，在保證天車和吊鉤對中的前提下，將吊具的吊點調整到合適位置以實現航天器吊裝過程的二維水平度調節。進一步地，本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法，包括以下步驟1)起吊吊具，利用XY工作臺將吊具在空載狀態下調水平；2)將調平的吊具通過吊帶與航天器連接并預緊；3)根據吊環組件上設置的傾角傳感器的測量值，判斷天車相對吊鉤的偏移量，根據偏移量進行天車與吊鉤的對中，對中后將傾角傳感器清零；4)將天車點動上升適當高度，航天器部分翹起，通過吊梁上設置的兩維傾角傳感器的測量值，判斷航天器的水平度，若水平度滿足吊裝要求(小于5mm/m)，直接起吊航天器，若不滿足該水平度的吊裝要求，則順序執行下述流程；5)將航天器落回到支撐工裝上，吊具自行計算航天器的偏心大小及方向，并控制 XY工作臺使吊環組件移動相應的位置；6)重復步驟幻，預緊吊帶，通過吊環組件上設置的傾角傳感器重新測量天車與吊鉤的角度，使天車對吊鉤的重新對中；7)重復步驟4)，天車點動上升適當高度，航天器部分翹起，通過吊梁上設置的兩維傾角傳感器的測量值，判斷航天器的水平度，若水平度滿足吊裝要求，直接起吊航天器， 若不滿足吊裝要求，再執行步驟幻、6)，直至滿足水平度要求。本專利技術的高精度水平吊裝的調節方法，水平度小于4. lmm/m，水平調節過程可在 180s內完成，實現了測量、調節過程的數字化和自動化，提高了吊裝精度和吊裝效率，降低了操作人員的勞動強度，應用價值顯著。附圖說明圖1為本專利技術的水平吊裝調節方法中吊具的結構示意圖。其中，1為吊環組件；2為XY工作臺；3為吊梁；4為吊帶。圖2為本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法的流程圖。圖3為本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節過程的示意圖。其中，11天車吊點；12吊具吊點；13航天器偏心位置；14天車吊鉤的傾斜角度；15 吊具吊梁的水平傾角；16點動上升距離。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法作進一步的說明。參見圖1，圖1給出了本專利技術的水平吊裝調節方法中吊具的結構示意圖。其中，本專利技術的水平吊裝調節方法中的吊具，包括用于連接天車吊鉤的吊環組件1 ；上部與吊環組件1固定連接的XY工作臺2 ；XY工作臺2支撐在承載被吊物體載荷的吊梁3和吊梁下懸掛的吊帶4。吊帶下面裝吊被吊裝的航天器。本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法的流程圖參見圖2。其中本專利技術的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法，通過吊梁上設置的傾角傳感器判斷航天器的偏心情況，利用XY工作臺調節吊環的位置，通過吊環組件上的傾角傳感器判斷并控制天車實現天車與吊鉤的對中，最終實現航天器質心、吊具吊點與天車吊點處于同一鉛垂線上，達到水平起吊的目的。具體調節過程如下(1)起吊吊具，利用XY工作臺將吊具在空載狀態下調水平；(2)將調平的吊具通過吊帶與航天器連接并預緊；(3)根據吊環組件上傾角傳感器的測量值，判斷天車相對吊鉤的偏移量，實現天車與吊鉤的對中，對中后傾角傳感器清零；(4)天車點動上升適當高度，航天器部分翹起，通過吊梁上的兩維傾角傳感器的測量值，判斷航天器的水平度，若水平度滿足要求，可直接起吊航天器，若不滿足要求，順序執行下述流程；(5)將航天器落回到支撐工裝上，吊具自行計算航天器的偏心大小及方向，并控制 XY工作臺使吊環組件移動相應的位置；(6)重復步驟幻，預緊吊帶，通過吊環組件上的傾角傳感器測量天車與吊鉤的角度，實現天車對吊鉤的重新對中；(7)重復步驟4)，天車點動上升適當高度，航天器部分翹起，通過吊梁上的兩維傾角傳感器的測量值，判斷航天器的水平度，若水平度滿足要求，可直接起吊航天器，若不滿足要求，再執行步驟5)、6)，直至滿足水平度要求。盡管上文對本專利技術的具體實施方式給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是， 我們可以依據本專利技術的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應在本專利技術的保護范圍之內。權利要求1.基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法，所述吊具包括吊環組件、XY工作臺、吊梁和吊帶，其中，吊環組件通過萬向節與XY工作臺連接，XY工作臺設置在吊梁上部，吊梁的下部設置有四根吊帶，該方法主要包括以下步驟吊具的自身水平調節、吊鉤(或吊具的吊環)與天車的對中、水平度測量及位置調整等吊裝調節流程，其中，以吊環組件上傾角傳感器的測量值作為判斷天車和吊鉤對中的判據，以吊梁上傾角傳感器的測量值作為判斷吊裝水平度的判據，利用XY工作臺在平面內的移動實現吊具吊點的位置調整，在保證天車和吊鉤對中的前提下，將吊具的吊點調整到合適位置以實現航天器吊裝過程的二維水平度調節。2.如權利要求1所述的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法，包括以下步驟本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅浩，孫剛，唐賴穎，崔俊峰，劉宏陽，代衛兵，廉華卿，熊濤，
申請(專利權)人：北京衛星環境工程研究所，
類型：發明
國別省市：