申请/专利权人：郑州机械研究所有限公司

申请日：2021-07-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN113390560B

主分类号：G01M1/12

分类号：G01M1/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2021.10.01#实质审查的生效;2021.09.14#公开

摘要：一种用于测量大型带翼飞行体质量三维质心的测量机构，它包括通过升降机构安装在总基座内的测量基座，通过承接面设置在测量基座上的秤盘，安装在测量基座与秤盘之间的左右千斤顶、用于限位的左右定位座，以及安装在秤盘下方、测量基座四角处的称重传感器，秤盘通过定位销与固接在测量基座上的定位座相配合；与称重传感器相配合的称重柱销通过圆柱配合和螺纹连接方式安装在与秤盘相固结的柱销座中心孔中；在秤盘的中部位置设置有支撑座，工装通过连接在工装底座上的支撑轴放置在支撑座上；被测产品通过工艺环放置在工装上的滚轮上；用于驱动工装转动一定角度的电机及减速机通过联轴器与工装相结合，用于安装电机及减速机的电机座安装在后支座上。

主权项：1.一种用于测量大型带翼飞行体质量三维质心的测量机构，其特征在于：它包括通过升降机构（2）安装在总基座（1）内的测量基座（4），通过承接面（15）设置在测量基座上的秤盘（16），安装在测量基座与秤盘（16）之间的用于顶升秤盘的左右千斤顶（5）、用于限位的左右定位座（12），以及安装在秤盘（16）下方、测量基座（4）四角处的称重传感器（7），秤盘（16）通过定位销与固接在测量基座（4）上的定位座（12）相配合；与称重传感器（7）相配合的称重柱销（9）通过圆柱配合和螺纹连接方式安装在与秤盘（16）相固结的柱销座（8）中心孔中；在秤盘（16）的中部位置设置有支撑座（14），可调俯仰角度的工装（34）通过连接在工装底座（25）上的支撑轴（27）放置在支撑座（14）上，由压盖（13）压紧；被测产品通过工艺环（31）放置在工装上的滚轮（30）上；用于驱动工装转动一定角度的电机及减速机（17）通过联轴器与工装相结合，用于安装电机及减速机的电机座（19）安装在后支座（26）上；水平测量尺（21）安装在与工装底板（25）相结合的后支架（20）上；所述滚轮（30）分别通过滚轮支座（29）安装在位于工装底板上的前支座（24）和后支座（26）上；所述测量基座（4）通过设置在周边的弹力滚轮组（3）与总基座（1）的内壁相配合，起到定位作用；所述升降机构（2）为多连杆机构，采用电动推杆或液压缸（6）进行升降；将被测产品通过工艺环（31）放置在工装上的滚轮（30）上，在测量工装重量后传感器读数置零，放置产品后测量得到P11、P31、P21、P41，顺时针转动30度后测量得到P12、P32、P22、P42，逆时针转动30度后测量得到P13、P33、P23、P43，根据四个传感器读数、设备几何参数、编码器读数，由静力平衡原理，可以计算得到产品总质量和三个质心位置；Xc=P11+P31-P21+P41LP11+P31+P21+P41（1）Zc=P31+P41-P11+P21LP11+P31+P21+P41（2）顺时针旋转30°位置时，由静力平衡得：Zc+Yc⋅tg30=P32+P42-P12+P22LP11+P31+P21+P41（3）逆时针旋转30°再次测量有：Zc-Yc⋅tg30=P33+P43-P13+P23LP11+P31+P21+P41（4）（3）-（4）整理得：Yc=P32-P33+P42-P43-P12-P13-P22-P23L2P11+P31+P21+P41⋅tg30（5）式中：P1n、P2n、P3n、P4n为4个传感器读数，角标前面数字为传感器序号，n为读数次序，具体说P1n、P3n为左侧两个称重传感器读数，P2n、P4n为右侧两个称重传感器读数，P3n、P4n为前端两个称重传感器读数、P1n、P2n为后端两个称重传感器读数；L是两个平面方位称重传感器到中心轴线的投影间距，Xc、Zc分布两个平面方位质心到产品中心距离，Yc为竖直方向质心到产品中心距离；由式（5）可知，此时参与计算的不再是称重传感器的绝对读数，而是两次读数之差，消除了称重传感器的系统误差，等同于称重传感器自身比对测量，使其精度明显提高，这样就提高了Yc的测量精度，弥补了该分量无法在理论姿态进行测量的不足，能够保障Yc测量精度不低于Xc和Zc。

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