专利名称：一种用于测量物体质量质心的分体式架车秤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量物体质量质心的分体式架车秤。
背景技术：
物体的质量、三维质心的测量多用于空间飞行器的质量特性测量领域，这些参数 的准确测量对于提高产品质量、提高飞行稳定性和命中精度起着非常重要的作用。某些大吨位和大尺寸的圆柱体，需要进行质量和三维质心测量。由于尺寸和重量 数值很大，常规的测量设备难以直接测量质心，目前该类物体的质量、三维质心测量通常采 用下面两种方法，其一是采用两组起重行车悬挂吊钩秤，用两个吊钩秤的分量来计算质量 和沿吊钩秤连线方向的一维质心，其二是采用两套电子地衡测量，具体计算方法同吊钩秤。 第一种方法由于吊钩秤本身精度不高，悬挂距离不准确，称量过程不稳定，这些缺点对质量 质心测量精度影响很大，尤其是质心位置，其重复性在几十毫米内波动。第二种方法测量精 度优于前者，但由于采用两套电子地衡，其停放位置对质心精度影响较大，且与产品实配性 很差；同时电子地衡占据较大面积，不可能每个装配线上都安装，这样就需要将产品吊到具 有轨道的电子衡的装配线上，使得测量工作耗费大量的人力物力。
发明内容本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于 测量物体质量、三维质心的分体式测量机构。本实用新型的目的可采用下述技术措施来实现本实用新型用于测量物体质量、三维质心的分体式测量机构包括相对设置在轨道 上的两组架车秤，每组架车秤包括下方设置有走轮的架车底盘、安装在架车底盘的秤盘底 座、安装在秤盘底座的称重传感器、架放在称重传感器上的秤盘；在两组架车秤中的一组架 车秤的秤盘左右两侧中的一侧通过位移调整机构安装有驱动滚轮组，另一侧通过位移调整 机构安装有测角滚轮组；在另一组架车秤的秤盘左右两侧通过位移调整机构各安装有一组 辅助支撑滚轮组；在两组架车秤的一组架车秤上设置有用于检测两组架车秤之间距离的位 移测量仪，在另一组架车秤上设置有长度测量基准；所述秤盘通过设置在其底面上的称重 顶尖放置在称重传感器上。本实用新型中所述的秤盘底座以相对于架车底盘可进行纵横两个自由度调整的 结构方式与架车底盘相结合；所述位移调整机构是由用于驱动丝杠的调整手轮、由丝杠带 动的滚轮支撑座以及相互配合的导轨、滑块组成的滑移装置组成；安装在每个秤盘底座的 称重传感器均是由四个称重传感器组成，装分别设置在秤盘底座的四角处，且在每个称重 传感器的安装位置处均设置有可实现称重顶尖与称重传感器的精确定位和对称重传感器 进行保护的定位与保护置。本实用新型中所述的驱动滚轮组、测角滚轮组以及辅助支撑滚轮组的轮组支架均 具有两维转动自由度，一维是水平转动，用于调整母线平行度，一维是倾角转动，保证滚轮与产品外形实配。本实用新型在架车底盘下方设置有可实现系统处于稳定测量状态的架车秤到位 固定装置。本实用新型中所述的定位与保护置包括由与秤盘底座顶面相结合的、设置有锥形 定位孔的导向座和上端与秤盘底面相结合、下端插装在导向座锥形定位孔中的定位锥杆组 成的定位机构，以及由与秤盘底座顶面相结合的、顶端设置有球形支撑点的支撑球柱和底 面与球形支撑点相接触、上端与秤盘底面相结合支撑座组成的保护机构。本实用新型的使用方法及有益效果如下本实用新型使用时架车秤之间距离可根据需要进行调整，架车定位固定装置固定 并锁紧架车秤位置。测量时由安装在秤盘上的支撑滚轮组支撑产品，通过固定于秤盘底座 的称重传感器读数和位移测量仪测量出的几何尺寸，分别计算出质量、轴向质心；质量、轴 向质心测量完成后，驱动滚轮驱动产品转动，通过一周或几周的转角数据及对应称重传感 器的读数变化，结合特殊的数据处理方法实现横向质心的测量。由于本实用新型采用了分体式测量机构，首先有效的减小了质量质心测量设备本 身的体积和重量，使得该机构本身具有加工与运输的便捷性，能够投入到实际应用中。再 者，机构布置方便合理，易于调节，可满足不同地点，不同产品的测量，测量效率和测量精度 大大提高。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1的左视图。图3是图1中定位与保护装置9部位的局部放大图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实例(附图)作进一步描述如图1、图2所示，本实用新型用于测量物体质量质心的分体式架车秤构包括相对 设置在轨道16上的两组架车秤，每组架车秤包括下方设置有走轮的架车底盘1、安装在架 车底盘的秤盘底座2、安装在秤盘底座的称重传感器6、架放在称重传感器6上的秤盘3 ；在 两组架车秤中的一组架车秤的秤盘左右两侧中的一侧通过位移调整机构安装有驱动滚轮 组5，另一侧通过位移调整机构安装有测角滚轮组7 ；在另一组架车秤的秤盘左右两侧通过 位移调整机构各安装有一组辅助支撑滚轮组8 ；在两组架车秤的一组架车秤上设置有用于 检测两组架车秤之间距离的位移测量仪14，在另一组架车秤上设置有长度测量基准13 ；所 述秤盘3通过设置在其底面上的称重顶尖15放置在称重传感器6上。本实用新型中所述的秤盘底座2以相对于架车底盘1可进行纵横两个自由度调整 的结构方式与架车底盘1相结合；所述位移调整机构是由用于驱动丝杠的调整手轮12、由 丝杠带动的滚轮支撑座4以及相互配合的导轨、滑块组成的滑移装置组成。安装在每个秤盘底座的称重传感器6均是由四个称重传感器6组成，分别设置在 秤盘底座2的四角处，且在每个称重传感器6的安装位置处均设置有可实现称重顶尖与称 重传感器的精确定位和对称重传感器进行保护的定位与保护置9 ；所述的定位与保护置9包括由与秤盘底座2顶面相结合的、设置有锥形定位孔的导向座和上端与秤盘3底面相结 合、下端插装在导向座锥形定位孔中的定位锥杆组成的定位机构，以及由与秤盘底座2顶 面相结合的、顶端设置有球形支撑点的支撑球柱和底面与球形支撑点相接触、上端与秤盘3 底面相结合支撑座组成的保护机构。本实用新型中所述的驱动滚轮组5、测角滚轮组7以及辅助支撑滚轮组8的轮组支 架均具有两维转动自由度，一维是水平转动，用于调整母线平行度，一维是倾角转动，保证 滚轮与产品外形实配。本实用新型在架车底盘1下方设置有可实现系统处于稳定测量状态的架车秤定 位固定装置11。本实用新型的具体工作原理及操作方法如下参见图2 产品测量时，采用两组可移动架车秤，首先进行以下机械调整1、根据产品支撑部位距离调整架车两组秤的间距，并使用架车定位固定装置11 锁紧固定架车秤；2、把秤盘底座2安装在架车底盘1，对秤盘底座2进行两自由度移动调整产品轴线 与传感器布置对称中心线基本重合后锁紧；3、旋转手轮12使正反向丝杠旋转，移动支撑座4上滑块10沿导轨移动，调整驱动 滚轮组5与测角滚轮组7的间距，同样调整另一组架车秤上安装的两组辅助支撑滚轮组8 的间距，以适应不同产品直径要求；4、根据产品轮廓与撑滚轮组5、7、8接触状态，调整各支撑滚轮组支架两维转动， 一维水平转动，用于调整母线平行度，一维是倾角转动，保证滚轮与产品外形实配，使两者 良好接触；5、调整完毕，此时安装在架车上的秤盘底座2台面的称重传感器6通过称重顶尖 15支撑秤盘3，定位与保护装置9实现称重顶尖与称重传感器的精确定位；产品放置于秤盘 3的四组支撑滚轮上进行测量。质量、轴向质心的测量读取称重传感器读数；位移测量仪14与长度测量基准13 结合测量出架车秤间距，导出计算所需几何尺寸，实现质量、轴向质心测量；横向质心的测量质量、轴向质心测量完毕，驱动滚轮组5缓慢旋转，驱动产品缓 慢转动，测角滚轮组7测量出一周或几周的转角，根据各对应角度称重传感器读数变化和 特殊的数据处理来实现横向质心测量。
权利要求一种用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于所述分体式架车秤包括相对设置在轨道上的两组架车秤，每组架车秤包括下方设置有走轮的架车底盘(1)、安装在架车底盘的秤盘底座(2)、安装在秤盘底座的称重传感器(6)、架放在称重传感器(6)上的秤盘(3)；在两组架车秤中的一组架车秤的秤盘左右两侧中的一侧通过位移调整机构安装有驱动滚轮组(5)，另一侧通过位移调整机构安装有测角滚轮组(7)；在另一组架车秤的秤盘左右两侧通过位移调整机构各安装有一组辅助支撑滚轮组(8)；在两组架车秤的一组架车秤上设置有用于检测两组架车秤之间距离的位移测量仪(14)，在另一组架车秤上设置有长度测量基准(13)；所述秤盘(3)通过设置在其底面上的称重顶尖(15)放置在称重传感器(6)上。
2.根据权利要求1所述的用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于所述 的秤盘底座(2)以相对于架车底盘(1)可进行纵横两个自由度调整的结构方式与架车底盘 ⑴相结合。
3.根据权利要求1所述的用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于所述 位移调整机构是由用于驱动丝杠的调整手轮(12)、由丝杠带动的滚轮支撑座(4)以及相互 配合的导轨、滑块组成的滑移装置组成。
4.根据权利要求1所述的用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于安装 在每个秤盘底座的称重传感器(6)均是由四个称重传感器(6)组成，装分别设置在秤盘底 座(2)的四角处，且在每个称重传感器(6)的安装位置处均设置有可实现称重顶尖与称重 传感器的精确定位和对称重传感器进行保护的定位与保护置(9)。
5.根据权利要求1所述的用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于所述 驱动滚轮组(5)、测角滚轮组(7)以及辅助支撑滚轮组(8)的轮组支架均具有两维转动自由 度，一维是水平转动，用于调整母线平行度，一维是倾角转动，保证滚轮与产品外形实配。
6.根据权利要求1所述的用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于在架 车底盘(1)下方设置有可实现系统处于稳定测量状态的架车秤定位固定装置(11)。
7.根据权利要求4所述的用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于所述 定位与保护置(9)包括由与秤盘底座(2)顶面相结合的、设置有锥形定位孔的导向座和上 端与秤盘(3)底面相结合、下端插装在导向座锥形定位孔中的定位锥杆组成的定位机构， 以及由与秤盘底座(2)顶面相结合的、顶端设置有球形支撑点的支撑球柱和底面与球形支 撑点相接触、上端与秤盘(3)底面相结合支撑座组成的保护机构。
专利摘要一种用于测量物体质量质心的分体式架车秤，其特征在于所述分体式架车秤包括相距一定距离放置的两组架车秤体，每组架车秤体包括下方设置有走轮的架车底盘、安装在架车底盘的秤盘底座、安装在秤盘底座的称重传感器、架放在称重传感器上的秤盘；在两组架车秤中的一组架车秤的秤盘左右两侧中的一侧安装有驱动滚轮组，另一侧安装有测角滚轮组；在另一组架车秤的秤盘左右两侧各安装有一组辅助支撑滚轮组；在两组架车秤的一组架车秤上设置有用于检测两组架车秤之间距离的位移测量仪，在另一组架车秤上设置有长度测量基准；所述秤盘通过设置在其底面上的称重顶尖放置在称重传感器上。
文档编号G01M1/12GK201707121SQ20102021462
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者卢志辉, 孙志扬, 张伟伟, 张磊乐, 游广飞, 葛静, 薄悦 申请人:郑州机械研究所
专业数控铣床产品供应商
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