CN106429803A - 一种自动翻转智能吊具 - Google Patents

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杜建良
陈酉玫
卞丙祥
姜新生
张亮亮
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/22—Rigid members, e.g. L-shaped members, with parts engaging the under surface of the loads; Crane hooks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/16—Applications of indicating, registering, or weighing devices

Abstract

本发明是一种自动翻转智能吊具，包括由吊具主梁机构、自动调平系统和翻转系统组成的机械主体和控制系统，能自动平衡力矩、自动防摆和精确定位功能。所述主梁和自动调平系统和翻转系统均设计为可拆解结构。控制系统进行自适应调整平衡同时，抑制转动过程造成的摆动，并可配合光栅尺进行500mm范围内的精确定位。本发明提供的智能吊具可以承载10吨物体，配置人机交互可触摸界面，动态响应快，30s内完成自动调平，调平精度在±0.02°，直线定位精度±0.01mm，转角精度±0.5°，10min内完成90°大型工件平稳翻转，保护措施完善，工作效率高、运行安全可靠。在中小型飞机机体总装、飞船组装等航空航天领域应用广泛。

Description

一种自动翻转智能吊具
技术领域
本发明是一种自动翻转智能吊具，涉及飞机机体运输吊具技术，该吊具可自动翻转、自动平衡和精确定位，能应用于多种航空飞机机体或航天飞行器整体运输及与运输车对接。
背景技术
随着我国航空产业生产规模的扩大和自动化程度的不断提高，目前飞机整体研制已经达到世界先进水平。新型大飞机整体结构不断设计制造，在加工、装配、测试、运输等诸多方面也带来了许多难题，其中为了实现上述方面对机体整体结构的翻转就是难点之一。
国内现有吊具不具备水平自动调节功能，或可以自动调节但不能在空中自动转身。造成飞机总装过程耗时长，安全性、可靠性低。且如进行空地翻转，机体大重量沉，极易对机体造成磕碰等伤害。欧美等发达国家都采用门式起重机配置自动翻转智能吊具实现空中翻转，飞机总装过程中效率、质量、精度和一致性都达到了较高的技术水平。
另外鉴于飞机机体与运输车的精确对接需求，现有研究设计的智能吊具还不能满足快速响应防摆和精确定位，操作过程较为复杂，自动化水平较低。
因此，飞机总装领域迫切需要一种智能吊具作为工装设备，进行装配和运输。
发明内容
本发明正是针对上述现有装置存在的问题而设计提供一种自动翻转智能吊具。其目的是实现大型机体在空中的平衡起吊、自动翻身，完成与转运车的精确对接，提高了运输效率、安全性和可靠性，该吊具具有自动防摆功能，调平精度优于0.02°，响应时间少于1s对3.5t的大型机体可在10min内完成平稳翻身。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种自动翻转智能吊具，其特征在于：该吊具由航车(1)吊挂，航车(1)的吊钩上连接一个用于测量重量的拉力传感器(2)，该吊具包括一个十字调平框架(3)，拉力传感器(2)通过销子连接在十字调平框架(3)的顶部，该十字调平框架(3)是由碳钢板和型钢焊接的近似长方体的框架结构，在十字调平框架(3)的中间穿过一根吊具主梁(8)，在十字调平框架(3)底部安装一根与吊具主梁(8)相垂直的纵向丝杠(4)和驱动纵向丝杠(4)转动的调平电机(6)，在纵向丝杠(4)的两侧各设置有一根与纵向丝杠(4)平行的纵向导轨(7)，同样，在吊具主梁(8)的底部也安装一根与纵向丝杠(4)垂直的横向丝杠(9)，在横向丝杠(9)的两侧各设置有一根与横向丝杠(9)平行的横向导轨(10)，在十字调平框架(3)和吊具主梁(8)之间设置一个十字调平滑台(5)，十字调平滑台(5)底部设置有与纵向丝杠(4)连接的丝母和与纵向导轨(7)连接的滑块(11)，纵向丝杠(4)、丝母、纵向导轨(7)和滑块(11)一起构成纵向丝杠导轨直线传动机构，十字调平滑台(5)上部设置有与横向丝杠(9)连接的丝母和与横向导轨(12)连接的滑块(11)，横向丝杠(9)、丝母、横向导轨(10)和滑块(11)一起构成横向丝杠导轨直线传动机构；
在吊具主梁(8)的两端安装吊臂(13)，吊臂(13)与吊具主梁(8)通过销子和螺栓连接，两个吊臂(13)的底部安装有横向、同心的调心轴承，两个调心轴承内圈之间穿过一个翻转轴(14)，两个翻转轴(14)分别与C型翻转梁(16)两侧的翻转支臂(15)连接，C型翻转梁(16)下部与C型保护梁(17)连接，C型翻转梁(16)与C型保护梁(17)之间安装产品(18)，另个，在吊臂(13)上安装有电控箱(19)、显示屏(20)，地面上配有移动式便携操作控制台(21)。
本发明所述自动翻转智能吊具的优点是机械结构设计简单，通过光栅和倾角传感器，实时精确监控调整重量重心，水平起吊过程中可自动调平，同时具有将吊装工件自动翻转功能，实现产品姿态调整，翻转过程中也可自动调平，自动防摆，可精确定位。配置独特的C型翻转梁和C型保护梁，方便拆装，安全防护设置完善。可适用于超大型精密工件的运输和对接工作。
附图说明
图1为本发明吊具的整体结构示意图
图2为本发明吊具中位于吊具主梁(8)底部的丝杠导轨直线传动机构的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明进行进一步的详细说明：
如图1、2所示，该种自动翻转智能吊具，其特征在于：该吊具由航车1吊挂，航车1的吊钩上连接一个用于测量重量的拉力传感器2，该吊具包括一个十字调平框架3，拉力传感器2通过销子连接在十字调平框架3的顶部，该十字调平框架3是由碳钢板和型钢焊接的近似长方体的框架结构，在十字调平框架3的中间穿过一根吊具主梁8，在十字调平框架3底部安装一根与吊具主梁8相垂直的纵向丝杠4和驱动纵向丝杠4转动的调平电机6，在纵向丝杠4的两侧各设置有一根与纵向丝杠4平行的纵向导轨7，同样，在吊具主梁8的底部也安装一根与纵向丝杠4垂直的横向丝杠9，在横向丝杠9的两侧各设置有一根与横向丝杠9平行的横向导轨10，在十字调平框架3和吊具主梁8之间设置一个十字调平滑台5，十字调平滑台5底部设置有与纵向丝杠4连接的丝母和与纵向导轨7连接的滑块11，纵向丝杠4、丝母、纵向导轨7和滑块11一起构成纵向丝杠导轨直线传动机构，十字调平滑台5上部设置有与横向丝杠9连接的丝母和与横向导轨12连接的滑块11，横向丝杠9、丝母、横向导轨10和滑块11一起构成横向丝杠导轨直线传动机构；
在吊具主梁8的两端安装吊臂13，吊臂13与吊具主梁8通过销子和螺栓连接，两个吊臂13的底部安装有横向、同心的调心轴承，两个调心轴承内圈之间穿过一个翻转轴14，两个翻转轴14分别与C型翻转梁16两侧的翻转支臂15连接，C型翻转梁16下部与C型保护梁17连接，C型翻转梁16与C型保护梁17之间安装产品18，另个，在吊臂13上安装有电控箱19、显示屏20。地面上配有移动式便携操作控制台21。
本发明所述自动翻转智能吊具的工作过程如下：
1.C型翻转梁和C型保护梁与产品进行组装；
2.利用吊车将吊具移动到C型翻转梁和C型保护梁工装的上方，下降吊具，同时使用安全绳斜拉吊具；
3.将C型翻转梁与自平衡吊具的翻转轴连接，然后调整可移动翻转轴，使其与C型翻转梁工装相连；
4.地面系统给吊具电控箱供电，电控箱引出电缆连接地面操作控制台，吊具电控箱和操作箱加电，选择调平模式；
5.起吊吊具，平衡机构自动调整整体重心位置，保证吊具平稳上升到安全翻转高度；
6.设置翻转角度，选择翻转模式，翻转轴翻转运动，同时吊具自动调平，完成翻转动作，吊具平稳静止，选择锁定模式。

Claims (1)

1.一种自动翻转智能吊具，其特征在于：该吊具由航车(1)吊挂，航车(1)的吊钩上连接一个用于测量重量的拉力传感器(2)，该吊具包括一个十字调平框架(3)，拉力传感器(2)通过销子连接在十字调平框架(3)的顶部，该十字调平框架(3)是由碳钢板和型钢焊接的近似长方体的框架结构，在十字调平框架(3)的中间穿过一根吊具主梁(8)，在十字调平框架(3)底部安装一根与吊具主梁(8)相垂直的纵向丝杠(4)和驱动纵向丝杠(4)转动的调平电机(6)，在纵向丝杠(4)的两侧各设置有一根与纵向丝杠(4)平行的纵向导轨(7)，同样，在吊具主梁(8)的底部也安装一根与纵向丝杠(4)垂直的横向丝杠(9)，在横向丝杠(9)的两侧各设置有一根与横向丝杠(9)平行的横向导轨(10)，在十字调平框架(3)和吊具主梁(8)之间设置一个十字调平滑台(5)，十字调平滑台(5)底部设置有与纵向丝杠(4)连接的丝母和与纵向导轨(7)连接的滑块(11)，纵向丝杠(4)、丝母、纵向导轨(7)和滑块(11)一起构成纵向丝杠导轨直线传动机构，十字调平滑台(5)上部设置有与横向丝杠(9)连接的丝母和与横向导轨(12)连接的滑块(11)，横向丝杠(9)、丝母、横向导轨(10)和滑块(11)一起构成横向丝杠导轨直线传动机构；
在吊具主梁(8)的两端安装吊臂(13)，吊臂(13)与吊具主梁(8)通过销子和螺栓连接，两个吊臂(13)的底部安装有横向、同心的调心轴承，两个调心轴承内圈之间穿过一个翻转轴(14)，两个翻转轴(14)分别与C型翻转梁(16)两侧的翻转支臂(15)连接，C型翻转梁(16)下部与C型保护梁(17)连接，C型翻转梁(16)与C型保护梁(17)之间安装产品(18)，另个，在吊臂(13)上安装有电控箱(19)、显示屏(20)，地面上配有移动式便携操作控制台(21)。
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