卫星快速定位起吊转移设备及起吊方法与流程

1.本发明涉及航空航天装置加工生产设备技术领域，尤其涉及一种卫星快速定位起吊转移设备及起吊方法。


背景技术：

2.卫星起吊转移机构主要用于与转运小车相互配合对接，将卫星或其他航天设备及航天设备的相关配件起吊转运至支架车上，起吊转移机构上采用几根相同长度的吊索将设备从转运小车上吊起转移。
3.为了保证起吊过程的平稳运行，在进行起吊之前，需要保证起吊点位置相互对应，对于同一配套的起吊设备以及转运小车，这是容易实现的，但是当一套起吊设备应用于不同型号的卫星或卫星的配套设备时，这就要求起吊转移设备具有一定的通用性，同时其在适应不同型号的起吊对象时，需要能够快速准确地进行起吊位置的调整。常规的起吊转移设别一般只具备常规的起吊功能，当待起吊对象的起吊点变化时，起吊转移设备通常难以与起吊点进行适配，并稳定起吊。
4.有鉴于此，亟需一种可以适用于多种型号的卫星或卫星配套设备的起吊转移设备。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种可以适用于多种型号的卫星快速定位起吊转移设备及起吊方法。
6.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种卫星快速定位起吊转移设备，包括固定架、吊具总成、起吊装置、吊环和吊索，所述吊具总成沿竖直方向滑动安装在固定架的中部，起吊装置固定安装在固定架的顶部，起吊装置驱动吊具总成沿竖直方向运动，吊具总成的底部阵列固定安装有若干吊环，多个吊索选择性地安装在其中多个吊环上。
7.在以上技术方案的基础上，优选的，所述起吊装置包括电机、传动轴、减速箱、链轮、链条和平衡块，减速箱对称设置在固定架顶部相对的两侧，电机固定安装在固定架顶部，电机的输出轴与减速箱的输入端通过传动轴传动连接，两个减速箱的输出端分别与至少一个链轮传动连接，每个链轮上啮合安装有一个链条，固定架的两侧分别设有一个平衡块，位于固定架同一侧的链条的一端与位于该侧的平衡块固定连接，链条的另一端与吊具总成固定连接，两个链轮的转轴相互平行且水平设置。
8.在以上技术方案的基础上，优选的，所述固定架包括平台和至少三个支撑腿，多个支撑腿竖直设置且沿周向阵列安装在平台的底面，还包括多个第一导轮，第一导轮的数量与支撑腿的数量相同，多个第一导轮沿周向阵列安装在吊具总成的侧面，吊具总成沿竖直方向运动时，每一个第一导轮均与一个支撑腿的侧面滚动配合。
9.在以上技术方案的基础上，优选的，所述吊具总成包括固定座、第一滑轨、第一驱动电机、第一丝杠、第一滑台和吊具框架，起吊装置与固定座连接并驱动固定座沿竖直方向
运动，固定座的上端表面固定安装有第一滑轨和第一驱动电机，第一滑台滑动安装在第一滑轨上，第一驱动电机的输出端驱动第一丝杠转动，第一丝杠与第一滑轨相互平行且第一丝杠与第一滑台螺纹连接，吊具框架水平安装在第一滑台的下方，吊具框架的底部阵列安装有若干吊环。
10.更进一步优选的，所述吊具总成还包括第二滑轨、第二滑台、第二驱动电机和第二丝杠，第二滑轨和第二驱动电机均固定安装在第一滑台的上表面，第二滑台滑动安装在第二滑轨上，第二驱动电机的输出端驱动第二丝杠转动，第二丝杠与第二滑轨相互平行且第二丝杠与第二滑台螺纹连接，吊具框架水平安装在第二滑台的下方，第二滑轨与第一滑轨相互垂直。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，所述吊具总成还包括旋转平台，所述旋转平台固定安装在第二滑台的下方，旋转平台的旋转端竖直朝下设置，吊具框架水平安装在旋转平台的旋转端。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括旋转框架和吊具吊索，所述旋转框架水平固定安装在旋转平台的旋转端，旋转框架的下方阵列安装有若干吊具吊索，所述吊具框架通过吊具吊索水平安装在旋转框架的下方。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括钢丝环，所述旋转框架与吊具框架之间通过多个钢丝环连接。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括运输小车和导向柱，所述运输小车的上端表面安装有至少两个定位导轮组，所述定位导轮组包括两个定位导轮，两个定位导轮的转轴平行且沿同一水平面设置，所述吊具框架的底部安装有多个导向柱，多个导向柱均沿竖直方向设置，多个导向柱与定位导轮组的位置相互对应，导向柱的底部选择性地嵌入对应位置的定位导轮组的两个定位导轮之间，实现吊具框架的定位。
15.本发明还提供一种卫星快速定位起吊转移设备的起吊方法，包括如下步骤：
16.步骤一、通过运输小车将卫星运输至固定架的下方；
17.步骤二、根据卫星型号，调整吊索与吊具总成上对应位置的吊环进行连接；
18.步骤三、分别驱动第一驱动电机、第二驱动电机和旋转平台转动，从而控制吊具总成上的吊索正对卫星上的吊装位置；
19.步骤四、驱动电机工作，从而使吊具总成沿竖直方向运动，并驱动导向柱正对对应位置的定位导轮组，直至导向柱的末端嵌入在对应位置的定位导轮组的两个定位导轮之间，完成初步定位；
20.步骤五、驱动电机继续工作，使导向柱在定位导轮组内运动，至吊索的底端到达卫星端吊装位置，人工操作吊索与卫星吊装位置挂接；
21.步骤六、再次驱动电机工作，从而使吊具总成上升，从而完成卫星的吊装。
22.本发明的卫星快速定位起吊转移设备相对于现有技术具有以下有益效果：
23.(1)本发明通过设置吊索和吊具总成，并在吊具总成的底部阵列安装多个吊环，利用多个吊环可以调整吊索的安装位置，从而适应不同型号的卫星的吊装位置，达到适应不同型号卫星的吊装的目的，吊索可以使卫星与吊具总成之间具有一定的容错量，从而对不同型号的卫星的适应性更强，对于未来可能开发的不同型号的卫星也具有兼容的可能；
24.(2)为了进一步使吊装前的定位过程更加快捷方便，本技术在进一步优化的方案
中还在吊具总成中设置有第一滑台、第二滑台以及旋转平台，配合起吊装置，可以实现吊索在一定的空间范围内进行快速移动以及角度调整，从而可以快速实现定位以适应不同型号的卫星的吊装，在外部控制系统的控制下，本发明的吊装设备可以自动调整至目标位置；
25.(3)为了提供吊装的定位，本技术还对运输小车以及吊具框架进行改进，在吊具框架上设置有导向柱，在运输小车上则设置与导向柱相互匹配的定位导轮组，从而可以在吊装前进行初步定位，同时还可以对吊具框架进行限位固定。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明卫星快速定位起吊转移设备的轴测图；
28.图2为本发明卫星快速定位起吊转移设备的轴测图；
29.图3为本发明卫星快速定位起吊转移设备的轴测图；
30.图4为本发明卫星快速定位起吊转移设备部分侧剖状态的轴测图；
31.图5为本发明卫星快速定位起吊转移设备的轴测图；
32.图6为本发明卫星快速定位起吊转移设备的轴测图。
33.图中：1-固定架、2-吊具总成、3-起吊装置、4-吊环、5-吊索、6-第一导轮、7-旋转框架、8-吊具吊索、9-钢丝环、10-运输小车、11-平台、12-支撑腿、13-导向柱、101-定位导轮组、102-定位导轮、21-固定座、22-第一滑轨、23-第一驱动电机、24-第一丝杠、25-第一滑台、26-吊具框架、27-第二滑轨、28-第二滑台、29-第二驱动电机、20-第二四缸、200-旋转平台、31-电机、32-传动轴、33-变速箱、34-链轮、35-链条、36-平衡块。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
35.如图1所示，结合图2-6，本发明的卫星快速定位起吊转移设备，其包括固定架1、吊具总成2、起吊装置3、吊环4和吊索5，所述吊具总成2沿竖直方向滑动安装在固定架1的中部，起吊装置3固定安装在固定架1的顶部，起吊装置3驱动吊具总成2沿竖直方向运动，吊具总成2的底部阵列固定安装有若干吊环4，多个吊索5选择性地安装在其中多个吊环4上。
36.以上实施方式中，固定架1用于对其他设备组件进行承载固定，吊具总成2用于对吊环4和吊索5进行固定，起吊装置3用于驱动吊具总成2做竖直方向的移动，从而实现起吊和放下的操作，具体的由于吊具总成2的底部阵列安装多个吊环4，因此吊索5可以选择性地安装在不同的吊环4上，以应对具有不同吊装位置的卫星设备。
37.在具体实施方式中，所述起吊装置3包括电机31、传动轴32、减速箱33、链轮34、链条35和平衡块36，减速箱33对称设置在固定架1顶部相对的两侧，电机31固定安装在固定架
1顶部，电机31的输出轴与减速箱33的输入端通过传动轴32传动连接，两个减速箱33的输出端分别与至少一个链轮34传动连接，每个链轮34上啮合安装有一个链条35，固定架1的两侧分别设有一个平衡块36，位于固定架1同一侧的链条35的一端与位于该侧的平衡块36固定连接，链条35的另一端与吊具总成2固定连接，两个链轮34的转轴相互平行且水平设置。
38.以上实施方式中，起吊装置3具体功能的实现采用的是，电机31驱动传动轴32转动，具体的，电机31的输出端安装t型减速箱，t型减速箱的两个输出端分别连接一个传动轴32，两个传动轴32分别再与一个减速箱33的输入端传动连接，两侧的减速箱33的输出端再驱动一个轴转动，该轴上同轴安装有至少一个链轮34，链轮34上啮合有链条35，链条35的两端分别连接平衡块36和吊具总成2，两侧的链条35分别用于吊接吊具总成2相对的两端部，从而实现受力平衡，两侧的链轮34的转动反向相反，当电机31转动时，两侧的链轮34反向转动，从而驱动吊具总成2的两侧同步上升或者下降，两个平衡块36用于对吊具总成2进行重量平衡。
39.在具体实施方式中，所述固定架1包括平台11和至少三个支撑腿12，多个支撑腿12竖直设置且沿周向阵列安装在平台11的底面，还包括多个第一导轮6，第一导轮6的数量与支撑腿12的数量相同，多个第一导轮6沿周向阵列安装在吊具总成2的侧面，吊具总成2沿竖直方向运动时，每一个第一导轮6均与一个支撑腿12的侧面滚动配合。
40.以上实施方式中，第一导轮6的转轴水平设置，当吊具总成2沿竖直方向运动时，第一导轮6顶紧支撑腿12并沿支撑腿12的表面滚动，实现定位导向的作用，保持吊具总成2的稳定运行，作为优选的，支撑腿12的表面沿竖直方向设有凸起，方便嵌入在第一导轮6表面的凹槽内，支撑腿12的数量可以设置多个，作为优选的方案，支撑腿12的数量为4个呈矩形阵列排布。
41.在具体实施方式中，所述吊具总成2包括固定座21、第一滑轨22、第一驱动电机23、第一丝杠24、第一滑台25和吊具框架26，起吊装置3与固定座21连接并驱动固定座21沿竖直方向运动，固定座21的上端表面固定安装有第一滑轨22和第一驱动电机23，第一滑台25滑动安装在第一滑轨22上，第一驱动电机23的输出端驱动第一丝杠24转动，第一丝杠24与第一滑轨22相互平行且第一丝杠24与第一滑台25螺纹连接，吊具框架26水平安装在第一滑台25的下方，吊具框架26的底部阵列安装有若干吊环4。
42.以上实施方式中，固定座21用于承载安装吊具总成2的其他所有部件，第一导轮6沿固定座21的周向安装，第一滑台25滑动设置在第一滑轨22上，因此第一滑台25可以相对第一滑轨22滑动，也就可以相对固定座21滑动，应当理解的是，第一滑轨22水平设置，具体的，第一滑台25的滑动由第一驱动电机23驱动，第一滑台25侧面沿水平方向开设有螺纹孔，与第一丝杠24相互配合，第一驱动电机23驱动第一丝杠24转动时，第一滑台25则沿着第一滑轨22移动，对应设置于第一滑台25下方的吊具框架26则随之移动，实现位置调整的功能。
43.在具体实施方式中，所述固定座21上安装对应的位移传感器，第一滑台25上安装检测凸起，从而可以实现检测第一滑台25的位移距离。
44.在具体实施方式中，所述吊具总成2还包括第二滑轨27、第二滑台28、第二驱动电机29和第二丝杠20，第二滑轨27和第二驱动电机29均固定安装在第一滑台25的上表面，第二滑台28滑动安装在第二滑轨27上，第二驱动电机29的输出端驱动第二丝杠20转动，第二丝杠20与第二滑轨27相互平行且第二丝杠20与第二滑台28螺纹连接，吊具框架26水平安装
在第二滑台28的下方，第二滑轨27与第一滑轨22相互垂直。
45.以上实施方式中，为了进一步提高吊装设备的调节性能，在第一滑台25的基础上，还设置第二滑轨27和第二滑台28，第二滑轨27水平设置，且第二滑轨27与第一滑轨22相互垂直，因此第二滑台28的滑动方向与第一滑台25的滑动方向相互垂直且在水平面上，具体的，第二滑台28的侧面也开设有螺纹孔，第二丝杠20与第二滑台28侧面的螺纹孔相互配合，利用第二驱动电机29驱动第二丝杠20转动，从而实现驱动第二滑台28沿着第二滑轨27进行滑动，通过第二滑轨27与第一滑轨22配合，可以实现吊具框架26在水平面内进行不同位置的调整，以达到快速的吊具框架26的定位调节。
46.在具体实施方式中，在第一滑台25的表面还可以设置位移传感器，对应的子啊第二滑台28的表面设置检测凸起结构，用于与第一滑台25上的位移传感器相互配合，从而可以实现对第二滑台28位移量进行准确检测。
47.在具体实施方式中，所述吊具总成2还包括旋转平台200，所述旋转平台200固定安装在第二滑台28的下方，旋转平台200的旋转端竖直朝下设置，吊具框架26水平安装在旋转平台200的旋转端。
48.以上实施方式中，为了进一步实现更好的适应不同型号卫星以及准确定位的位置调节功能，还在第二滑台28上设置旋转平台200，具体的，旋转平台200包括固定板、旋转电机、旋转板，固定板与第二滑台28固定连接，且设置在第二滑台28的下方，旋转板则可转动安装在固定板的下方，旋转电机固定安装在固定板上，且旋转电机的输出轴与旋转板驱动连接，具体的，驱动板的绕固定板转动的旋转轴的周向同轴设有齿轮，旋转电机的输出轴上也设有齿轮，两齿轮相互啮合，实现转动驱动，吊具框架26则与旋转板固定连接，因此可以通过旋转电机驱动吊具框架26转动。
49.以上实施方式中，吊具框架26可以通过起吊装置3驱动进行竖直方向移动，还可以同步或非同步通过第一滑台25进行第一个水平方向的运动，还可以同步或非同步通过第二滑台28进行第二个水平方向的运动，还可以同步或非同步通过旋转平台200驱动进行转动，转动的转轴为竖直方向，通过上述的位置和姿态调整，能够更加快速地与不同型号的卫星进行定位吊装。
50.在具体实施方式中，还包括旋转框架7和吊具吊索8，所述旋转框架7水平固定安装在旋转平台200的旋转端，旋转框架7的下方阵列安装有若干吊具吊索8，所述吊具框架26通过吊具吊索8水平安装在旋转框架7的下方。
51.以上实施方式中，吊具框架26还通过吊具吊索8与旋转框架7进行连接，采用吊具吊索8进行连接可以起到一定的缓冲和尺寸容差作用，当下方的吊具框架26与待吊装的卫星之间还存在一定的吊装尺寸偏差时，可以通过吊具吊索8进行偏差纠正。
52.在具体实施方式中，还包括钢丝环9，所述旋转框架7与吊具框架26之间通过多个钢丝环9连接。
53.以上实施方式中，钢丝环9用于作为防坠保险作用，因此钢丝环9的与旋转框架7和吊具框架26之间为间隙配合，当吊具吊索8意外断裂时，钢丝环9可以起到保险称重作用。
54.在具体实施方式中，还包括运输小车10和导向柱13，所述运输小车10的上端表面安装有至少两个定位导轮组101，所述定位导轮组101包括两个定位导轮102，两个定位导轮102的转轴平行且沿同一水平面设置，所述吊具框架26的底部安装有多个导向柱13，多个导
向柱13均沿竖直方向设置，多个导向柱13与定位导轮组102的位置相互对应，导向柱13的底部选择性地嵌入对应位置的定位导轮组101的两个定位导轮12之间，实现吊具框架26的定位。
55.以上实施方式中，由于吊具框架26与卫星之间采用的是吊索进行连接，同时由于旋转框架7与吊具框架26之间也采用吊具吊索8连接，因此前期定位以及吊具的连接过程都可能不稳定，为了提高稳定性，采用了导向柱13作为初步的定位和连接，既能够提高定位的精确度，又能够保证初步定位之后的连接效果。
56.在具体实施方式中，本发明的卫星快速定位起吊转移设备的起吊方法，包括如下步骤：
57.步骤一、通过运输小车10将卫星运输至固定架1的下方；
58.步骤二、根据卫星型号，调整吊索5与吊具总成2上对应位置的吊环4进行连接；
59.步骤三、分别驱动第一驱动电机23、第二驱动电机29和旋转平台200转动，从而控制吊具总成2上的吊索5正对卫星上的吊装位置；
60.步骤四、驱动电机31工作，从而使吊具总成2沿竖直方向运动，并驱动导向柱13正对对应位置的定位导轮组101，直至导向柱13的末端嵌入在对应位置的定位导轮组101的两个定位导轮102之间，完成初步定位；
61.步骤五、驱动电机31继续工作，使导向柱13在定位导轮组101内运动，至吊索5的底端到达卫星端吊装位置，人工操作吊索5与卫星吊装位置挂接；
62.步骤六、再次驱动电机31工作，从而使吊具总成2上升，从而完成卫星的吊装。
63.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。