專利名稱：測(cè)試零部件質(zhì)量特性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試質(zhì)量特性的裝置。
背景技術(shù)：
質(zhì)量特性是航天、航空及汽車零部件、整機(jī)等生產(chǎn)制造、測(cè)試及在軌運(yùn)行過程中的重要參數(shù)，隨著航空航天及汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，質(zhì)量特性的測(cè)試過程要求既要提高測(cè)試精度又能夠減少裝卡過程，以提高測(cè)試效率和安全性。質(zhì)量特性包括質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和慣性積，測(cè)試上述參數(shù)時(shí)，需要多個(gè)設(shè)備，測(cè)量過程中需要對(duì)被測(cè)件進(jìn)行多次裝拆和轉(zhuǎn)換設(shè)備，測(cè)試過程復(fù)雜，周期長(zhǎng)、效率低，測(cè)試過程中精度一致性容易受到多次裝卸的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)試零部件質(zhì)量特性的裝置，以解決目前測(cè)試零部件質(zhì)量特性時(shí)需要多個(gè)設(shè)備，測(cè)試過程復(fù)雜，測(cè)試結(jié)果精度低的問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是所述裝置包括底臺(tái)、框架、氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)、靜U形主支架、動(dòng)U形主支架、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、尾部支撐裝置，X軸驅(qū)動(dòng)裝置、質(zhì)心測(cè)量臺(tái)、兩個(gè)Y軸驅(qū)動(dòng)裝置、多個(gè)功能限位導(dǎo)柱、多個(gè)螺旋升降裝置和多個(gè)稱重傳感器，底臺(tái)上固裝有框架、氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)、多個(gè)功能限位導(dǎo)柱和多個(gè)螺旋升降裝置，氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)在質(zhì)心測(cè)量臺(tái)內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)設(shè)在框架內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)上均布設(shè)有多個(gè)稱重傳感器，靜U形主支架設(shè)置在氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上方，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)和靜U形主支架通過多個(gè)螺旋升降裝置上下移動(dòng)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)通過多個(gè)功能限位導(dǎo)柱限位，靜U形主支架的開口處與動(dòng)U形主支架、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)三者轉(zhuǎn)動(dòng)連接，動(dòng)U形主支架的開口處與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)設(shè)在動(dòng)U形主支架內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)由上半環(huán)和下半環(huán)連接構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)連接，靜U形主支架的底部上設(shè)有多個(gè)傳感器壓動(dòng)頭，動(dòng)U形主支架內(nèi)的底部上裝有尾部支撐裝置，X軸驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在動(dòng)U形主支架的外部且與尾部支撐裝置傳動(dòng)連接，Y軸驅(qū)動(dòng)裝置裝在動(dòng)U形主支架的上面。本發(fā)明具有以下有益效果1、測(cè)量精度高，本發(fā)明采用氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)無摩擦的自由扭擺；質(zhì)量質(zhì)心測(cè)量時(shí)采用動(dòng)態(tài)測(cè)量方式，多組數(shù)據(jù)，優(yōu)化模型，相關(guān)檢測(cè)；2、本發(fā)明具有測(cè)量質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、慣性積的多種功能；即可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)質(zhì)心測(cè)量，又可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)質(zhì)心測(cè)量；可以實(shí)現(xiàn)任意軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量；旋轉(zhuǎn)方式靈活，六種姿態(tài)任意選?。?、整個(gè)測(cè)試過程只需對(duì)零部件進(jìn)行一次裝卡，使用安全限位裝置和螺旋升降裝置巧妙實(shí)現(xiàn)功能切換，在質(zhì)量質(zhì)心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量功能的轉(zhuǎn)換上，不需要二次裝卡；內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)采用上下半環(huán)方式，以中心線分割的兩體結(jié)構(gòu)方式便于被測(cè)件的吊裝；靜U型支架的設(shè)計(jì)保證產(chǎn)品支撐安全可靠；4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，便于組裝、運(yùn)輸、存貯各個(gè)軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)均與質(zhì)心為原點(diǎn)，不需要配平；內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)中的各個(gè)滾動(dòng)軸采用偏置結(jié)構(gòu)形式，可消除內(nèi)外環(huán)間間隙。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖2是圖I的側(cè)視圖，圖3是圖I的俯視圖，圖4是圖I中A處的立體圖，圖5是靜U形主支架7的立體圖，圖6是動(dòng)U形主支架8、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)9和外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10三者整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I-圖6說明，本實(shí)施方式的所述裝置包括底臺(tái)I、框架2、氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)3、靜U形主支架7、動(dòng)U形主支架8、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)9、外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10、尾部支撐裝置11，X軸驅(qū)動(dòng)裝置12、質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13、兩個(gè)Y軸驅(qū)動(dòng)裝置14、多個(gè)功能限位導(dǎo)柱4、多個(gè)螺旋升降裝置5和多個(gè)稱重傳感器6，底臺(tái)I上固裝有框架2、氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)3、多個(gè)功能限位導(dǎo)柱4和多個(gè)螺旋升降裝置5，氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)3設(shè)在質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13設(shè)在框架2內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13上均布設(shè)有多個(gè)稱重傳感器6，靜U形主支架7設(shè)置在氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的上方，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13和靜U形主支架7通過多個(gè)螺旋升降裝置5上下移動(dòng)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13通過多個(gè)功能限位導(dǎo)柱4限位，靜U形主支架7的開口處與動(dòng)U形主支架8、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)9和外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10三者轉(zhuǎn)動(dòng)連接，動(dòng)U形主支架8的開口處與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10設(shè)在動(dòng)U形主支架8內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)9由上半環(huán)和下半環(huán)連接構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)9與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10連接，靜U形主支架7的底部上設(shè)有多個(gè)傳感器壓動(dòng)頭7-1，動(dòng)U形主支架8內(nèi)的底部上裝有尾部支撐裝置11，X軸驅(qū)動(dòng)裝置12設(shè)在動(dòng)U形主支架8的外部且與尾部支撐裝置11傳動(dòng)連接，Y軸驅(qū)動(dòng)裝置14裝在動(dòng)U形主支架8的上面。所有轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，各轉(zhuǎn)角重復(fù)精度可達(dá)到2"；具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式的稱重傳感器6的數(shù)量為3個(gè)或4個(gè)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理該設(shè)備用于完成某型號(hào)異形大尺寸飛行器質(zhì)量特性的測(cè)量。測(cè)試項(xiàng)目主要包括1、產(chǎn)品質(zhì)量，2、產(chǎn)品X向、Y向、Z向質(zhì)心坐標(biāo)，3、產(chǎn)品X向、Y向、Z向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，4、產(chǎn)品慣性積Jxy、Jyz、Jxz。待測(cè)工件的尾部與尾部支撐裝置11連接，待測(cè)工件的前裝在內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)9內(nèi)。質(zhì)量測(cè)量先將本發(fā)明空載，將3個(gè)稱重傳感器的讀數(shù)P11 P31求和，得到其工裝質(zhì)量Mg,即=P1 = Pn+P21+P31，然后加載待測(cè)產(chǎn)品，再次將3個(gè)稱重傳感器的讀數(shù)P12 P32求和，得到其工裝和產(chǎn)品的總質(zhì)量M'，即P2 = P12+P22+P32 ;所以，產(chǎn)品的質(zhì)量Mc為P =
ρ2_ρι ；質(zhì)量質(zhì)心測(cè)量采用經(jīng)典的三點(diǎn)法(或四點(diǎn)法)。多個(gè)螺旋升降裝置5上升，帶動(dòng)質(zhì)心測(cè)量臺(tái)13和靜U型主支架7 —同升起，使靜U型主支架7脫離氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)3，此時(shí)靜U型主支架7并不與多個(gè)稱重傳感器6接觸。隨后，多個(gè)螺旋升降裝置5下降，通過多個(gè)功能限位導(dǎo)柱4維持稱重傳感器6位置不變，這樣就使得稱重傳感器6與靜U型主支架7接觸，而脫離了氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)3，完成了功能轉(zhuǎn)換。整個(gè)過程不需要重復(fù)裝卡。為提高測(cè)量精度，采用動(dòng)態(tài)測(cè)量方法。橫向質(zhì)心坐標(biāo)測(cè)量將待測(cè)產(chǎn)品垂直放置在工裝上，其中P1 P31為測(cè)量臺(tái)下面的3個(gè)稱重傳感器，故質(zhì)心I、ζ坐標(biāo)可表示為
Γ P1 'yx+P2 'y2 +^3 '^3J = ————
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試零部件質(zhì)量特性的裝置，其特征在于所述裝置包括底臺(tái)(I)、框架(2)、氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)(3)、靜U形主支架(7)、動(dòng)U形主支架(8)、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(9)、外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(10)、尾部支撐裝置(11)，X軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)、質(zhì)心測(cè)量臺(tái)(13)、兩個(gè)Y軸驅(qū)動(dòng)裝置(14)、多個(gè)功能限位導(dǎo)柱(4)、多個(gè)螺旋升降裝置(5)和多個(gè)稱重傳感器￠)，底臺(tái)(I)上固裝有框架(2)、氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)(3)、多個(gè)功能限位導(dǎo)柱(4)和多個(gè)螺旋升降裝置(5)，氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)(3)設(shè)在質(zhì)心測(cè)量臺(tái)(13)內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)(13)設(shè)在框架(2)內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)(13)上均布設(shè)有多個(gè)稱重傳感器￠)，靜U形主支架(7)設(shè)置在氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的上方，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)(13)和靜U形主支架(7)通過多個(gè)螺旋升降裝置(5)上下移動(dòng)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)(13)通過多個(gè)功能限位導(dǎo)柱(4)限位，靜U形主支架(7)的開口處與動(dòng)U形主支架(8)、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(9)和外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(10)三者轉(zhuǎn)動(dòng)連接，動(dòng)U形主支架(8)的開口處與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(10)的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(10)設(shè)在動(dòng)U形主支架(8)內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(9)由上半環(huán)和下半環(huán)連接構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(9)與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(10)連接，靜U形主支架(7)的底部上設(shè)有多個(gè)傳感器壓動(dòng)頭(7-1)，動(dòng)U形主支架(8)內(nèi)的底部上裝有尾部支撐裝置(11)，X軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)設(shè)在動(dòng)U形主支架(8)的外部且與尾部支撐裝置(11)傳動(dòng)連接，Y軸驅(qū)動(dòng)裝置(14)裝在動(dòng)U形主支架(8)的上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述測(cè)試零部件質(zhì)量特性的裝置，其特征在于稱重傳感器￠)的數(shù)量為3個(gè)或4個(gè)。
全文摘要
測(cè)試零部件質(zhì)量特性的裝置，它涉及一種測(cè)試質(zhì)量特性的裝置。解決目前測(cè)試零部件質(zhì)量特性時(shí)需要多個(gè)設(shè)備，測(cè)試過程復(fù)雜，測(cè)試結(jié)果精度低的問題。氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)在質(zhì)心測(cè)量臺(tái)內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)設(shè)在框架內(nèi)，質(zhì)心測(cè)量臺(tái)上均布設(shè)有多個(gè)稱重傳感器，靜U形主支架設(shè)置在氣浮旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上方，靜U形主支架的開口處與動(dòng)U形主支架、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)三者轉(zhuǎn)動(dòng)連接，動(dòng)U形主支架的開口處與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與外轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)連接，靜U形主支架的底部上設(shè)有多個(gè)傳感器壓動(dòng)頭，動(dòng)U形主支架上裝有尾部支撐裝置，X軸驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在動(dòng)U形主支架的外部且與尾部支撐裝置傳動(dòng)連接，Y軸驅(qū)動(dòng)裝置裝在動(dòng)U型主支架的上面。本發(fā)明用于測(cè)試零部件質(zhì)量特性。
文檔編號(hào)G01M1/12GK102620887SQ20121001594
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者唐文彥, 張曉琳, 徐春華, 王軍, 馬強(qiáng) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)