[發明專利]一種航天器水平調節吊具的調節方法

有效

• 申請號: 201110428713.4
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102530726A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: B66C13/08
• 分類號: B66C13/08;B66C1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于吊裝技術領域，具體涉及一種能實現航天器水平調節的方法。

背景技術

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。

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。

發明內容

本發明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。

本發明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，本發明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3)，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5)、6)，直至滿足水平度要求。

本發明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。

附圖說明

圖1為本發明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為本發明的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節方法的流程圖。

圖3為本發明的基于吊點調節的吊具水平吊裝調節過程的示意圖。