一种吊装方式的自调整柔性装校系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种吊装方式的自调整柔性装校系统及方法，所述吊装方式的自调整柔性装校系统包括百级洁净箱、平台、吊装机构和平面调整机构；所述平台固定在百级洁净箱的底部，四个平面调整机构均匀对称的固定在百级洁净箱的顶部；所述吊装机构包括托板、钢丝绳、滑轮、卷扬机、力传感器；托板放置在平台上，4个卷扬机分别均匀对称的固定在平台的侧面位置，4个滑轮分别固定在平面调整机构的第二滑块的底部，钢丝绳的一端连接卷扬机，钢丝绳的另一端绕在滑轮上并与托板连接，力传感器安装在钢丝绳上。本发明专利技术各功能机构相互配合控制对接模块的位姿，总体结构简单，空间紧凑、行程长，适合大型光学模块的装校。

A self-adjusting flexible installation and calibration system and method of hoisting method

【技术实现步骤摘要】
一种吊装方式的自调整柔性装校系统及方法
本专利技术属于大型光学对接模块的精密装校领域，具体涉及一种吊装方式的自调整柔性装校系统及方法。
技术介绍
随着国防、航空航天技术以及现代工业的发展，大型装校模块对接的应用越来越广泛。在装校对接过程中，由于对接模块形状尺寸不同、外界各种因素的影响以及在装校过程中不能精确及时的调整对接模块的位姿，导致装校速度慢、装校精度较差。如果利用人工干预来调整，不仅耗时耗力，装校的成本也会大幅度提高，而且不能保证装校质量和速度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种吊装方式的自调整柔性装校系统及方法，以解决现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种吊装方式的自调整柔性装校系统，包括百级洁净箱、平台、吊装机构和平面调整机构；所述平台固定在百级洁净箱的底部，四个平面调整机构均匀对称的固定在百级洁净箱的顶部；所述吊装机构包括托板、钢丝绳、滑轮、卷扬机、力传感器；托板放置在平台上，4个卷扬机分别均匀对称的固定在平台的侧面位置，4个滑轮分别固定在平面调整机构的第二滑块的底部，钢丝绳的一端连接卷扬机，钢丝绳的另一端绕在滑轮上并与托板连接，力传感器安装在钢丝绳上；所述平面调整机构包括互相十字交叉设置的第一丝杠和第二丝杠，互相平行设置的第一丝杠和第一圆柱导轨通过两个上固定件固定在百级洁净箱的内顶上，两个上固定件之间设有第一滑块，第一滑块上设有第一通孔和第二通孔，第一螺母固定在第一通孔内，第一丝杠穿过第一螺母，第一圆柱导轨穿过第二通孔，第一丝杠的一端设有第一伺服电机；第一滑块底部固定有连接板，互相平行设置的第二丝杠和第二圆柱导轨通过两个下固定件固定在连接板上，两个下固定件之间设有第二滑块，第二滑块上设有第三通孔和第四通孔，第二螺母固定在第三通孔内，第二丝杠穿过第二螺母，第二圆柱导轨穿过第四通孔，第二丝杠的一端设有第二伺服电机。进一步的，托板上部为凸台结构，托板底部为圆锥凸台；平台为圆柱形，平台上平面有与托板底部圆锥凸台相配合的圆锥凹台。进一步的，钢丝绳与托板通过球铰接的方式相连；钢丝绳与托板的铰接点均匀对称的分布在托板侧面上。进一步的，滑轮为定滑轮，滑轮固定在平面调整机构的第二滑块的底部。进一步的，托板上安装有水平传感器。进一步的，钢丝绳与卷扬机连接的一端装有力传感器。进一步的，力传感器安装于钢丝绳与卷扬机连接的一端靠近定滑轮的位置。进一步的，百级洁净箱顶部设置有可封闭开口，对接模块能够从所述可封闭开口伸出。一种吊装方式的自调整柔性装校系统的工作方法，包括以下步骤：1)初定位：通过4根钢丝绳同时向上或向下运动实现对接模块的z向大幅度移动，同时通过水平传感器的检测来调整钢丝绳，使托板保持水平，到达预定高度后停止运动；2)精确定位：调整平面调整机构和吊装机构实现对接模块的精确定位；3)微量调整：卷扬机带动钢丝绳，钢丝绳带动托板使对接模块运动，根据每根钢丝绳上力传感器受力的反馈，对应调整与之相连的卷扬机的转速，从而实现对接模块位姿的微量调整。进一步的，钢丝绳顺时针标号分别为第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳、第四钢丝绳；第一滑块顺时针标号分别为第一丝杠滑块、第三丝杠滑块、第五丝杠滑块、第七丝杠滑块，第二滑块顺时针标号分别为第二丝杠滑块、第四丝杠滑块、第六丝杠滑块、第八丝杠滑块；2)精确定位中：需要对接模块绕x轴倾斜时，第二钢丝绳、第四钢丝绳位置不变，第一钢丝绳向上运动、第三钢丝绳向下运动时，实现对接模块绕x轴逆时针转动的位姿调整；第一钢丝绳向下运动、第三钢丝绳向上运动时，实现对接模块绕x轴顺时针转动的位姿调整；需要对接模块绕y轴倾斜时，第一钢丝绳、第三钢丝绳不变，第二钢丝绳向下运动、第四钢丝绳向上运动，实现对接模块绕y轴逆时针转动的位姿调整；第二钢丝绳向上运动、第四钢丝绳向下运动，实现对接模块绕y轴顺时针转动的位姿调整；第一丝杠滑块、第五丝杠滑块沿着x轴移动相等的距离，第四丝杠滑块、第八丝杠滑块沿着相同的方向移动相等的距离，带动四个滑轮向x轴方向移动一定距离，实现对接模块的x轴方向的移动；第二丝杠滑块、第六丝杠滑块沿着y轴移动相等的距离，第三丝杠滑块、第七丝杠滑块沿着相同的方向移动相等的距离，带动四个滑轮向y轴方向移动一定距离，实现对接模块的y轴方向的移动；同时进行对接模块的x轴方向及y轴方向的移动，实现对接模块绕z轴转动的位姿调整。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统可以精确的调整模块的位姿，与一般装校平台相比有较高的柔性和自调整性，在装校过程中可提高装校质量和速度，防止出现模块损坏和卡死等现象。2、本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的托板下降至最低位置时与平台配合，使托板定位回到初始位置，防止光学模块在初始吊装过程中发生偏载。3、本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的钢丝绳与托板的铰接点均匀分布在托板四周，使托板受力均匀，便于调整。4、本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统通过力传感器检测钢丝绳的受力情况，通过力反馈来调整伺服电机的转速和转角，通过降低运动速度，实现对接模块位姿的微量调整，实现模块的精确装校。5、本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的各功能机构相互配合控制对接模块的位姿，总体结构简单，空间紧凑、行程长，适合大型光学模块的装校。6、本专利技术方法简单易操作且具有很强的实用性，能够精确地对模块进行装校，大大提高了装校速度和装校质量。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的立体结构示意图；图2为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的平面调整机构安装位置示意图；图3为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的托板结构示意图；图4为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的托板底部结构示意图；图5为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的平台结构示意图；图6为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的吊装机构结构示意图；图7为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的平面调整机构结构示意图；图8为本专利技术吊装方式的自调整柔性装校系统的平面调整机构部件组成图；其中：1平面调整机构、2滑轮、3钢丝绳、301第一钢丝绳、302第二钢丝绳、303第三钢丝绳、304第四钢丝绳、4力传感器、5托板、51铰接点、6卷扬机、7平台、8水平传感器、9对接模块、10百级洁净箱、11第一丝杠、12第二丝杠、13第一圆柱导轨、14上固定件、15第一滑块、151第一通孔、152第二通孔、16第一螺母、17第一伺服电机、18连接板、19第二圆柱导轨、20下固定件、21第二滑块、211第三通孔、212第四通孔、22第二螺母、23第二伺服电机、111第一丝杠滑块、113第三丝杠滑块、115第五丝杠滑块、117第七丝杠滑块、122第二丝杠滑块、124第四丝杠滑块、126第六丝杠滑块、128第八丝杠滑块。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本专利技术所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，包括百级洁净箱(10)、平台(7)、吊装机构和平面调整机构(1)；所述平台(7)固定在百级洁净箱(10)的底部，四个平面调整机构(1)均匀对称的固定在百级洁净箱(10)的顶部；所述吊装机构包括托板(5)、钢丝绳(3)、滑轮(2)、卷扬机(6)、力传感器(4)；托板(5)放置在平台(7)上，4个卷扬机(6)分别均匀对称的固定在平台(7)的侧面位置，4个滑轮(2)分别固定在平面调整机构(1)的第二滑块(21)的底部，钢丝绳(3)的一端连接卷扬机(6)，钢丝绳(3)的另一端绕在滑轮(2)上并与托板(5)连接，力传感器(4)安装在钢丝绳(3)上；所述平面调整机构(1)包括互相十字交叉设置的第一丝杠(11)和第二丝杠(12)，互相平行设置的第一丝杠(11)和第一圆柱导轨(13)通过两个上固定件(14)固定在百级洁净箱(10)的内顶上，两个上固定件(14)之间设有第一滑块(15)，第一滑块(15)上设有第一通孔(151)和第二通孔(152)，第一螺母(16)固定在第一通孔(151)内，第一丝杠(11)穿过第一螺母(16)，第一圆柱导轨(13)穿过第二通孔(152)，第一丝杠(11)的一端设有第一伺服电机(17)；第一滑块(15)底部固定有连接板(18)，互相平行设置的第二丝杠(12)和第二圆柱导轨(19)通过两个下固定件(20)固定在连接板(18)上，两个下固定件(20)之间设有第二滑块(21)，第二滑块(21)上设有第三通孔(211)和第四通孔(212)，第二螺母(22)固定在第三通孔(211)内，第二丝杠(12)穿过第二螺母(22)，第二圆柱导轨(19)穿过第四通孔(212)，第二丝杠(12)的一端设有第二伺服电机(23)。...

【技术特征摘要】
1.一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，包括百级洁净箱(10)、平台(7)、吊装机构和平面调整机构(1)；所述平台(7)固定在百级洁净箱(10)的底部，四个平面调整机构(1)均匀对称的固定在百级洁净箱(10)的顶部；所述吊装机构包括托板(5)、钢丝绳(3)、滑轮(2)、卷扬机(6)、力传感器(4)；托板(5)放置在平台(7)上，4个卷扬机(6)分别均匀对称的固定在平台(7)的侧面位置，4个滑轮(2)分别固定在平面调整机构(1)的第二滑块(21)的底部，钢丝绳(3)的一端连接卷扬机(6)，钢丝绳(3)的另一端绕在滑轮(2)上并与托板(5)连接，力传感器(4)安装在钢丝绳(3)上；所述平面调整机构(1)包括互相十字交叉设置的第一丝杠(11)和第二丝杠(12)，互相平行设置的第一丝杠(11)和第一圆柱导轨(13)通过两个上固定件(14)固定在百级洁净箱(10)的内顶上，两个上固定件(14)之间设有第一滑块(15)，第一滑块(15)上设有第一通孔(151)和第二通孔(152)，第一螺母(16)固定在第一通孔(151)内，第一丝杠(11)穿过第一螺母(16)，第一圆柱导轨(13)穿过第二通孔(152)，第一丝杠(11)的一端设有第一伺服电机(17)；第一滑块(15)底部固定有连接板(18)，互相平行设置的第二丝杠(12)和第二圆柱导轨(19)通过两个下固定件(20)固定在连接板(18)上，两个下固定件(20)之间设有第二滑块(21)，第二滑块(21)上设有第三通孔(211)和第四通孔(212)，第二螺母(22)固定在第三通孔(211)内，第二丝杠(12)穿过第二螺母(22)，第二圆柱导轨(19)穿过第四通孔(212)，第二丝杠(12)的一端设有第二伺服电机(23)。2.根据权利要求1所述的一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，托板(5)上部为凸台结构，底部为圆锥凸台；平台(7)为圆柱形，平台(7)上平面有与托板(5)底部圆锥凸台相配合的圆锥凹台。3.根据权利要求1所述的一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，钢丝绳(3)与托板(5)通过球铰接的方式相连；钢丝绳(3)与托板(5)的铰接点(51)均匀对称的分布在托板(5)侧面上。4.根据权利要求1所述的一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，滑轮(2)为定滑轮，滑轮(2)固定在平面调整机构(1)的第二滑块(21)的底部。5.根据权利要求1所述的一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，托板(5)上安装有水平传感器(8)。6.根据权利要求1所述的一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，钢丝绳(3)与卷扬机(6)连接的一端装有力传感器(4)。7.根据权利要求1所述的一种吊装方式的自调整柔性装校系统，其特征在于，力传感器(4)安装于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，贺宁宁，梁洁，贺利乐，马吉祥，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61