CN112573374A - 一种吊挂物重心调整系统及调整方法 - Google Patents

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张晋
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Abstract

一种吊挂物重心调整系统及调整方法，含有吊挂架、重心平衡机构和控制系统，所述的吊挂架是一个多边形框架，吊挂架上方的几何中心处设有起吊点，吊挂架的下方设有若干个悬挂点，所述的重心平衡机构含有直流电机、丝杆滑轨机构和配重，配重固定在丝杆滑轨机构的滑块上，丝杆滑轨机构受直流电机的驱动，丝杆滑轨机构设置在吊挂架的多边形框架上，所述的控制系统含有控制模块以及与控制模块关联的倾角传感器，倾角传感器设置在吊挂架的多边形框架上，倾角传感器将吊挂架的姿态信号传递给控制模块，控制模块根据吊挂架的姿态信号控制重心平衡机构的直流电机的转动方向。

Description

一种吊挂物重心调整系统及调整方法
技术领域
本申请涉及飞机装配集约化生产线中的柔性工装技术领域，具体是一种吊挂物重心调整系统及调整方法。
背景技术
飞机装配是飞机制造环节中的重要环节，通常不同型号飞机都有专用的装配生产线，这条生产线中的绝大部分设备、工装为该型号专用，后期型号停产也就随之报废，当有新型号飞机投入到制造环节，相应的需要进行所需设备、工装的设计制造工作。
随着科技进步，航空制造及其相关的专业技术能力不断提升，以及新型飞机多型号并行研制的开展，飞机装配生产线技术已经进入到集约化、智能化、柔性化阶段，一条生产线可适应多个型号的研制。生产线中的设备、工装的不再是专用某一部分产品或某型号，降低新型号飞机的研制成本，缩短新型号研制过程中设备、工装的设计制造周期，进而缩短新型号的研制周期。
飞机装配是一个零件装配成组件、组件装配成部件的工艺过程，零组件需要吊运到下一装配站位，飞机零组件大部分为异性几何体，吊运所需的吊挂都是专用的，不具备通用性。针对集约化装配生产线的需求，迫切需要开发一种通用吊挂，适用于不同几何尺寸和重心位置的产品，提高吊挂标准化程度及自动化程度。
发明内容
本申请目的是提供一种吊挂物重心自动化调整系统及调整方法，该自动化调整系统适用于不同几何特征的产品吊挂物起吊，可以调整吊挂与产品吊挂物的公共重心与吊挂上方起吊点一致，吊运过程中吊挂与产品始终处于水平姿态。
一种吊挂物重心调整系统，含有吊挂架、重心平衡机构和控制系统，其特征在于，所述的吊挂架是一个多边形框架，吊挂架上方的几何中心处设有起吊点，吊挂架的下方设有若干个悬挂点，所述的重心平衡机构含有直流电机、丝杆滑轨机构和配重，配重固定在丝杆滑轨机构的滑块上，丝杆滑轨机构受直流电机的驱动，丝杆滑轨机构设置在吊挂架的多边形框架上，所述的控制系统含有控制模块以及与控制模块关联的倾角传感器，倾角传感器设置在吊挂架的多边形框架上，倾角传感器将吊挂架的姿态信号传递给控制模块，控制模块根据吊挂架的姿态信号控制重心平衡机构的直流电机的转动方向。
在丝杆滑轨机构行程的两端设有限位开关，该限位开关与控制系统的控制模块关联。
所述的控制模块内置有控制系统的遥控接收器，该遥控接收器与一个终端遥控器匹配。
控制系统的控制模块设置在靠近吊挂架的几何中心位置处，在靠近吊挂架的几何中心位置处还设有一个直流电源，该直流电源向重心平衡机构和控制系统提供电源。
本申请还提供一种吊挂物重心调整方法，其特征在于包含以下内容：1)使用上述的吊挂物重心调整系统；2)将吊挂架的起吊点与起吊设备连接；3)将吊挂物连接在吊挂架下端的悬挂点上；4)通过控制系统启动吊挂架上的重心平衡机构，同时起吊设备缓慢吊起吊挂架和吊挂物；5)起吊过程中，倾角传感器将吊挂架的姿态信号传递给控制模块，控制模块根据吊挂架的姿态信号控制重心平衡机构的直流电机的转动方向，丝杆滑轨机构带动配重在吊挂架上移动改变吊挂架的重心位置，直至吊挂架的姿态为水平姿态并稳定，此时吊挂架和吊挂物的重心重合在吊点的垂直线上即可。
本发明的有益效果在于：吊挂架下方的吊挂物悬挂点可以适用于不同几何形状特征的产品，吊挂架上的控制系统和重心平衡机构能根据吊挂物的重心，自动调整吊挂架的重心，使吊挂架与吊挂物的公共重心位置与吊挂吊点重合，保持吊挂架的水平姿态，实现了吊挂架的通用功能，提高了吊挂作业的标准化程度、自动化程度，满足集约化飞机装备生产线的需求。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
附图说明
图1为吊挂物重心调整系统结构示意图。
图2为吊挂架结构示意图。
图3为重心平衡机构结构示意图。
图中编号说明：1吊挂架、2重心平衡机构、3吊点、4悬挂点、5直流电机、6丝杠滑轨机构、7配重、8控制模块、9直流电源、10倾角传感器、11限位开关。
具体实施方式
参见附图，本申请的吊挂物重心调整系统，含有吊挂架1、重心平衡机构2和控制系统，所述的吊挂架1是一个多边形框架，吊挂架1上方的几何中心处设有起吊点3，吊挂架的下方设有若干个悬挂点4，所述的重心平衡机构2含有直流电机5、丝杆滑轨机构6和配重7，配重7固定在丝杆滑轨机构6的滑块上，丝杆滑轨机构6受直流电机5的驱动，丝杆滑轨机构设置在吊挂架1的多边形框架上，在丝杆滑轨机构2行程的两端设有限位开关11，该限位开关11与控制系统的控制模块8关联。
所述的控制系统含有控制模块8以及与控制模块8关联的倾角传感器10，倾角传感器10设置在吊挂架1的多边形框架上，倾角传感器10将吊挂架的姿态信号传递给控制模块8，控制模块8根据吊挂架的姿态信号控制重心平衡机构的直流电机5的转动方向。实施例中的吊挂架是一个含有四个边框的四边形框架结构，在吊挂架1的每一侧边框上均设有一个重心平衡机构2和一个倾角传感器8。其中相互平行的两个重心平衡机构2负责重心在平面内X方向平衡调整，另两个平行设置的重心平衡机构2负责重心在平面内Y方向调整。在每一侧边框的两端外侧还设有一个限位开关11，当配重和滑块运行到限位开关11处，会触发限位开关动作，并将动作信号传递给控制模块，控制模块根据限位开关的动作信号停止直流电机的工作，每个重心平衡机构的直流电机均受控制系统的控制。在吊挂架1的四个角分别设有一个倾角传感器10，用以识别吊挂架姿态(平面内X、Y两个方向与水平面夹角)，其中两个为X轴倾角传感器，另两个为Y轴倾角传感器。
为了便于控制，实施中在控制模块内置有控制系统的遥控接收器，该遥控接收器与一个终端遥控器匹配，通过终端遥控器，操作人员可以操纵控制模块启动或关闭重心平衡机构2的工作。
为了平衡吊挂架结构，实施中，控制系统的控制模块8设置在靠近吊挂架1的几何中心位置处，在靠近吊挂架的几何中心位置处还设有一个直流电源9，该直流电源9向重心平衡机构2和控制系统提供电源。
使用上述的吊挂物重心调整系统对吊挂物重心调整的步骤如下：首先将吊挂架1的起吊点3与起吊设备连接；将吊挂物连接在吊挂架1下端的悬挂点4上；通过终端遥控器遥控控制系统启动吊挂架1上的重心平衡机构2，同时起吊设备缓慢吊起吊挂架1和吊挂物；在起吊过程中，位于吊挂架上的倾角传感器10将吊挂架1的姿态信号传递给控制模块8，控制模块8根据吊挂架1的姿态信号控制重心平衡机构2的直流电机5的转动方向，丝杆滑轨机构带动配重7在吊挂架上移动改变吊挂架的重心位置，直至吊挂架的姿态为水平姿态并稳定，此时吊挂架和吊挂物的重心重合在吊点的垂直线上即可。

Claims (6)

1.一种吊挂物重心调整系统，含有吊挂架、重心平衡机构和控制系统，其特征在于，所述的吊挂架是一个多边形框架，吊挂架上方的几何中心处设有起吊点，吊挂架的下方设有若干个悬挂点，所述的重心平衡机构含有直流电机、丝杆滑轨机构和配重，配重固定在丝杆滑轨机构的滑块上，丝杆滑轨机构受直流电机的驱动，丝杆滑轨机构设置在吊挂架的多边形框架上，所述的控制系统含有控制模块以及与控制模块关联的倾角传感器，倾角传感器设置在吊挂架的多边形框架上，倾角传感器将吊挂架的姿态信号传递给控制模块，控制模块根据吊挂架的姿态信号控制重心平衡机构的直流电机的转动方向。
2.如权利要求1所述的吊挂物重心调整系统，其特征在于，在丝杆滑轨机构行程的两端设有限位开关，该限位开关与控制系统的控制模块关联。
3.如权利要求1所述的吊挂物重心调整系统，其特征在于，所述的控制模块上内置有控制系统的遥控接收器，该遥控接收器与一个终端遥控器匹配。
4.如权利要求1或2或3所述的吊挂物重心调整系统，其特征在于，控制系统的控制模块设置在靠近吊挂架的几何中心位置处，在靠近吊挂架的几何中心位置处还设有一个直流电源，该直流电源向重心平衡机构和控制系统提供电源。
5.如权利要求4所述的吊挂物重心调整系统，其特征在于，所述的吊挂架是一个含有四个边框的四边形框架结构，在吊挂架的每一侧边框上均设有一个重心平衡机构和一个倾角传感器，在每一侧边框的两端外侧均设有一个限位开关，每个重心平衡机构的直流电机均受控制系统的控制。
6.一种吊挂物重心调整方法，其特征在于包含以下内容：1)使用如权利要求1或2或3或4或5所述的吊挂物重心调整系统；2)将吊挂架的起吊点与起吊设备连接；3)将吊挂物连接在吊挂架下端的悬挂点上；4)通过控制系统启动吊挂架上的重心平衡机构，同时起吊设备缓慢吊起吊挂架和吊挂物；5)起吊过程中，倾角传感器将吊挂架的姿态信号传递给控制模块，控制模块根据吊挂架的姿态信号控制重心平衡机构的直流电机的转动方向，丝杆滑轨机构带动配重在吊挂架上移动改变吊挂架的重心位置，直至吊挂架的姿态为水平姿态并稳定，此时吊挂架和吊挂物的重心重合在吊点的垂直线上即可。
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