CN103969002B

CN103969002B - 一种物体质心测试方法

Info

Publication number: CN103969002B
Application number: CN201310048003.8A
Authority: CN
Inventors: 喻惠然
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: CN103969002A

Abstract

本发明提供了一种物体质心测试方法，包括提供一测试台架，包括主机和捆绑组件，主机包括基台、固定于基台上的摆动组件、滑动组件、转动组件及翻动组件；摆动组件包括可在前后方向自由摆动的摆盘；滑动组件包括设置于摆盘上，并可相对摆盘前后滑动的滑盘；转动组件包括设置于滑盘上，并可在滑盘表面水平转动的转盘；翻动组件包括设置于转盘上，并可相对转盘左右翻转的翻盘；捆绑组件设置于翻盘上，用于固定待测试物体；测试台架还包括用于测量滑盘滑动距离的量具、用于测量摆盘倾斜角度的角度仪；通过测试台架对待测试物体的质心进行测量，进而获得待测试物体的质心。本发明提供的物体质心测试方法精度高，方法简单，测量耗时短。

Description

一种物体质心测试方法

技术领域

本发明涉及一种物体质心测试方法。

背景技术

现有技术中，测量物体质心的方法主要有三种：三线摆法、扭摆法和复摆法。其中，三线摆法测量被测物体质心具有设备简单的优点，但缺点是其测量精度较低，被试件的安装费时费力，试验周期长。扭摆法和复摆法的原理基本相同，但利用扭摆法测量的试验台，被测物体在试验台上各种摆放姿态的调整和各相对位置的测量不易得到好的控制，会给最终测量精度带来很大影响，不易得到好的测试精度。

目前，质心的测试主要为扭摆法和复摆法。但是，通过现有的各种测试仪器测量质心时，测量的精度有限，耗时长。

发明内容

为克服现有技术中物体质心测试方法测量质心时，精度有限，耗时长的问题，本发明提供了一种物体质心测试方法，其精度高，并且测量时间短。

本发明公开的物体质心测试方法，包括：

（1）、提供一测试台架，所述测试台架包括主机和捆绑组件，所述主机包括基台、固定于基台上的摆动组件、滑动组件、转动组件及翻动组件；

所述摆动组件包括可在前后方向自由摆动的摆盘；

所述滑动组件包括设置于摆盘上，并可相对摆盘前后滑动的滑盘；

所述转动组件包括设置于滑盘上，并可在滑盘表面水平转动的转盘；

所述翻动组件包括设置于转盘上，并可相对转盘左右倾斜的翻盘；

所述捆绑组件设置于翻盘上；

所述测试台架还包括用于测量滑盘滑动距离的量具和用于测量摆盘倾斜角度的角度仪；并且以摆盘的几何中心所在的竖直方向为中心线，所述摆盘、滑盘、转盘、翻盘的质心位于中心线上，并且所述转盘转动时，转盘质心不变；

其中，转盘和滑盘的总重记为m₁，翻盘重量记为m₂；

（2）、使用捆绑组件将待测试物体固定于翻盘上，其中，待测试物体重量记为M；

（3）、对台架进行调平处理，所述调平处理包括滑动滑盘，直至角度仪测量的摆盘角度为0；通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离S₁；

（4）、将转盘在水平面内转动角度θ；然后对台架进行调平处理，通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离S₂；

（5）、在转盘已转动角度θ的基础上，将翻盘翻动角度；然后对台架进行调平处理，通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离S₃；

以翻盘质心所处空间位置为台上原点，从台上原点沿中心线向上为台上Z轴，从台上原点沿向前方向为台上X轴，从台上原点沿向左方向为台上Y轴，建立台上三维坐标系，待测试物体质心记为C（X_c，Y_c，Z_c），通过如下方法计算，得到所述台上三维坐标系中，待测试物体的质心坐标：

X_c=AS₁；

Y_c=(S₁cosθ-S₂)A/sinθ；

Z_c=[AS₁cosθ(1-cos)+AS₂cos-AS₃-m₁L₁/m₂]/sinθsin；

其中，A=1+(m₁+m₂)/M；

L₁的获取方法为：在未承载待测试物体的情况下，将转盘转动角度θ，然后将翻盘翻转角度，然后对台架进行调平处理，通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离，即为L₁。

通过上述方法即可在短时间内获知待测试物体的质心坐标，并且，该方法精度较高。

进一步的，所述步骤（4）中，转盘转动的角度θ为90°。

此时，转盘转动90°后再翻转角度进行测试，可更简便的获得待测试物体的质心。

进一步的，所述步骤（5）中，翻盘翻动的角度为5-30°。

本发明中，翻盘翻转时，翻盘平面为相对于水平面倾斜的斜面。为避免在测试时，待测试物体在翻盘上自行翻转，翻盘翻动的角度不能大于待测试物体在翻盘上的自锁角。优选情况下，翻盘翻动的角度不大于30°，从而保证测试过程的稳定性和安全性，避免测试过程应待测试物体发生翻转而中断。

同时，本发明中，通过翻转翻盘，改变待测试物体的空间位置，以便测试出其坐标参数。如果翻盘翻转角度过小，待测试物体在翻转后的状态与翻转前的状态差别太小，不利于降低测试误差。所以，为保证测试精度，优选情况下，翻盘翻动的角度不小于5°。

附图说明

图1是本发明提供的测试方法中，台架工作状态主视图。

图2是本发明提供的测试方法中，台架工作状态左视图。

图3是图1中A处的局部放大图。

图4是图1中B处的局部放大图。

图5是图2中C处的局部放大图。

图6是本发明提供的测试方法中固定块和摆动块结构示意图。

图7是本发明提供的测试方法中捆绑组件的结构示意图。

图8是本发明提供的测试方法中捆绑组件的使用状态示意图。

图9是本发明提供的测试方法中定位座的结构示意图。

图10是图8中D处的局部放大图。

图11是本发明提供的测试方法中定位轴的结构示意图。

图12是本发明提供的测试方法中限位装置的主剖视图。

图13是本发明提供的测试方法中限位装置的左视图。

图14是本发明提供的测试方法中限位转块的主视图。

图15是本发明提供的测试方法中限位转块的俯视图。

图16是本发明提供的测试方法中限位转块的左视图。

图17是本发明提供的测试方法中支撑组件的主视图。

图18是本发明提供的测试方法中支撑组件的局部剖视图。

图19是本发明提供的测试方法中，左翻工况主视图。

图20是本发明提供的测试方法中，水平工况主视图。

图21是本发明提供的测试方法中，右翻工况主视图。

图22是本发明提供的测试方法中，左转工况俯视图。

图23是本发明提供的测试方法中，水平工况俯视图。

图24是本发明提供的测试方法中，右转工况俯视图。

其中，附图标记：

11、支架；12、悬臂；13、基台；

21、摆臂；22、连接板；23、摆盘；231、角度仪；232、周期仪；

31、固定块；311、第一侧面；312、第二侧面；32、摆动块；321、第三侧面；322、第四侧面；33、摆动轴线；

4、限位装置；411、基座；412、第一支撑座；413、第二支撑座；421、手轮；422、转轴；43、限位转块；431、基块；432、第一限位块；433、第二限位块；434、第三限位块；441、插销座；442、插销；45、限位梁。

5、滑盘；51、电缸体；52、电缸连接器；53、光栅尺；

6、转盘；

71、翻盘；72、下安装座；73、上安装座；74、铰轴；75、支撑杆；

8、乘用车；81、轮胎；

9、支撑组件；91、底座；911、底座调节孔；92、支撑柱；93、顶盔；931、顶盔调节孔；

1111、基板；1112、第一侧壁；1113、第二侧壁；112、棘轮机构；113、捆绑带；1131、连接套；114、定位轴；1141、定位轴本体；1142、定位帽；1143、凸块；115、定位座；1151、定位轴安装孔；11511、定位导入孔；11512、定位孔；117、填充块。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开的物体质心测试方法包括：

所述摆动组件包括可在前后方向自由摆动的摆盘；

所述翻动组件包括设置于转盘上，并可相对转盘左右翻转的翻盘；

所述捆绑组件设置于翻盘上；

其中，转盘和滑盘的总重记为m₁，翻盘重量记为m₂；

X_c=AS₁；

Y_c=(S₁cosθ-S₂)A/sinθ；

Z_c=[AS₁cosθ(1-cos)+AS₂cos-AS₃-m₁L₁/m₂]/sinθsin；

其中，A=1+(m₁+m₂)/M；

根据本发明，上述测试方法的步骤（4）中，转盘在水平面内转动的角度没有特殊限制，本领域技术人员可根据实际测量时待测试物体的体积等客观条件进行选择。优选情况下，转盘在水平面内转动的角度为90°。

此时，待测试物体质心坐标的计算公式简化为：

X_c=AS₁；

Y_c=S₂A；

Z_c=[AS₂cos-AS₃-m₁L₁/m₂]/sin；其中，A=1+(m₁+m₂)/M。

根据上述简化的公式可非常方便的计算出待测试物体质心在台上坐标系中的坐标值。

步骤（5）中，需要将翻盘翻动角度。当翻动翻盘时，翻盘相对于水平面呈倾斜状态。待测试物体位于倾斜的翻盘表面上，为了使待测试物体在翻盘上更稳定，且测试过程更安全，同时为了减小测试误差，优选情况下，所述步骤（5）中，翻盘翻动的角度为5-30°。

通常，为了便于操作，可先判断待测试物体质心偏左或偏右。判断待测试物体质心偏左或偏右的方法为：以待测试物体需要在翻盘上固定的目标姿态将其吊起，待测试物体向左偏，则其质心偏左，待测试物体向右偏，则其质心偏右；或者以待测试物体需要在翻盘上固定的目标姿态将其吊起，若左侧受力大于右侧，则其质心偏左，若右侧受力大于左侧，则其质心偏右。

由上可知，质心偏左还是偏右，大概感知即可，例如哪那一侧较重即可认定质心偏向哪一侧。其中，偏左还是偏右，是基于附图1中的左和右为方位待测试物体的放置方向也如附图1中方式所示。当然，本发明公开的测试方法并非必须基于该待测试物体放置方向。例如，如果按照通常放置方式，待测试物体为左质心，将其调转180°后放置，则其为右质心，此时，测试方法按照右质心测试方法进行即可。

本发明公开的测试方法获得的质心坐标是基于上述台上三维坐标系中的坐标。可通过如下方法将待测试物体质心坐标“记忆”到待测试物体上，以便仅依据待测试物体即可获知其质心位置：

在待测试物体内选定离台原点；

在待测试物体固定于翻盘上，且转盘未转动，翻盘未翻动，摆盘倾斜角度为0时，获取离台原点在台上三维坐标系中的坐标；

然后，以离台原点为坐标系原点，建立离台三维坐标系；

在获取待测试物体质心在台上三维坐标系中的坐标（步骤5）后，将待测试物体质心在台上三维坐标系中的坐标换算成在离台三维坐标系中的坐标；

具体的：

选取所述离台原点时，可选择各种位置，只需在待测试物体离开台架后，可确定离台远点的空间位置即可。优选以待测试物体上空间位置易于确定的特征点为离台原点，也可以以待测试物体上空间位置易于确定的特征线与特征面或特征线的交点为离台原点。以刚体（如乘用车）为例，可以以乘用车的前轴和四个车轮为参照物，以乘用车的左右四个车轮沿前后方向的对称中线与前轴的交点为离台原点。同样的，对于其他待测试物体，本领域技术人员可根据实际情况，选择离台原点。优选采用待测试物体的位置比较容易确定的特定点作为离台原点。

然后在待测试物体固定于翻盘上，且转盘未转动，翻盘未翻动，摆盘倾斜角度为0时，获取离台原点在台上三维坐标系中的坐标。在台上三维坐标系中，离台原点坐标记为M（X_m，Y_m，Z_m）。

然后，以离台原点为坐标系原点，建立离台三维坐标系。此时，离台三维坐标系中的离台坐标轴可以设定为任意方向，只要离台X轴、离台Y轴、离台Z轴满足两两垂直的右手坐标系原则即可。

为了便于进行坐标转换，优选情况下，以过离台原点，并且平行于台上Z轴方向为离台Z轴；过离台原点，并且平行于台上X轴方向为离台X轴；过离台原点，并且平行于台上Y轴方向为离台Y轴，建立离台三维坐标系。

在前述步骤（5）之后，将待测试物体质心在台上三维坐标系中的坐标换算成在离台三维坐标系中的坐标。则离台三维坐标系中，待测试物体的质心坐标为C＇（X_c-X_m，Y_c-Y_m，Z_c-Z_m）。

如本领域技术人员所公知的，当离台三维坐标系的离台X轴、离台Y轴、离台Z轴与原台上X轴、台上Y轴、台上Z轴不成平行或垂直关系时，只需先获知离台X轴、离台Y轴、离台Z轴分别与原台上X轴、台上Y轴、台上Z轴的夹角，然后通过公知的空间几何计算，得到待测试物体的质心在离台三维坐标系中的坐标。

本发明公开的测试方法中，测试台架包括基台、固定于基台上的摆动组件、滑动组件、转动组件及翻动组件；所述摆动组件包括可在前后方向自由摆动的摆盘；所述滑动组件包括设置于摆盘上，并可相对摆盘前后滑动的滑盘；所述转动组件包括设置于滑盘上，并可在滑盘表面水平转动的转盘；所述翻动组件包括设置于转盘上，并可相对转盘左右倾斜的翻盘；所述捆绑组件设置于翻盘上，用于固定待测试物体；所述测试台架还包括用于测量滑盘滑动距离的量具、用于测量摆盘倾斜角度的角度仪。

所述摆动组件包括摆盘，摆盘进行摆动实现对待测试物体进行测试。如本领域技术人员所知的，所述摆动为钟摆式摆动，即围绕一摆动轴进行自由摆动。本发明中，为了便于描述，将摆盘摆动的方向定义为前后方向。需要理解的是，该前后方向仅为方便和简化描述，并不指特定的方向，同时，该前后方向与待测试物体在摆盘上的设置方向为位置无关。

根据本发明，所述摆盘可在前后方向自由摆动。

本发明中，对于摆动组件中的摆盘，没有特殊限制，只需能使摆盘在前后方向自由摆动即可，其支撑结构可以采用现有的各种结构。根据本发明，优选情况下，所述摆动组件还包括支架和摆臂，所述摆臂固定于摆盘相对的两端，并向上延伸，与支架连接，所述摆臂可在支架上前后自由摆动。

优选情况下，所述摆动组件包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口；所述摆动组件还包括摆动块，摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口；所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，所述摆盘相对的两端均固定于摆臂上；以刀口的第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线。通过刀口与凹口的配合，可以实现摆臂和摆盘绕摆动轴线摆动，其摆动阻力小，摆动周期衰减满，摆动周期稳定。

进一步优选情况下，第一侧面和第二侧面的夹角为58-92°；所述第三侧面和第四侧面的夹角比第一侧面和第二侧面的夹角大26-34°。更进一步的，第一侧面和第二侧面的夹角为58-62°或者88-92°。

上述结构中，支架作为支撑体，用于支撑整个组件。对于其结构，没有限制，只需能实现支撑功能即可。例如可以采用框架式的支架，也可以采用板状的支撑臂。

根据本发明，用于支撑整个摆动体系，所述支架具有两个，并且相对设置。两个相对设置的支架之间为摆动区。

支架上固定有固定块。本发明中，固定块为实现摆动的重要部件。固定块在支架上的安装方式有多种，优选情况下，包括两支架顶端相向延伸出两悬臂；所述固定块固定于悬臂上。

两个相向延伸的悬臂顶端各固定有一个固定块。固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口。本发明中，以第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，刀口垂直于摆动轴线的横截面为三角形。可以理解，位于左侧支架上的刀口的第一侧面和第二侧面的交线与位于右侧支架上的刀口的第一侧面和第二侧面的交线在同一直线上。

根据本发明，第一侧面和第二侧面的夹角为58-92°。即刀口角度为58-92°。

同时，所述摆轴组件还包括摆动块。摆动块作为与固定块配合，实现摆动的功能部件。摆动块设置于固定块上。摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口。同时，所述摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线；即第三侧面和第四侧面的交线与摆动轴线为同一直线。由于刀口和凹口为不同的三维物体，精确的讲，第一侧面和第二侧面的交线（即摆动轴线）与第三侧面和第四侧面的交线不可能为同一直线，但是，本发明中，此处的差别可以忽略，将非常接近的刀口顶端（第一侧面和第二侧面的交线）和凹口底端（第三侧面和第四侧面的交线）视为同一直线。即，凹口的垂直于摆动轴线的横截面为三角形。并且，所述第三侧面和第四侧面的夹角比第一侧面和第二侧面的夹角大26-34°。即凹口角度比刀口的夹角大26-34°。

具体的，摆动块与固定块的连接通过固定块的刀口顶端位于凹口底端来实现。此时，第一侧面与第二侧面的交线（即刀口顶端）与第三侧面和第四侧面的交线（即凹口底端）在本发明中，视为共线。

根据本发明，为了方便和简化描述，将竖直方向定义为上下方向。需要说明的是，在上下方向上，上述刀口朝上突出，刀口顶端位于整个刀口结构最上部。凹口为摆动块底端向上凹陷形成，故凹口的开口端位于整个凹口结构最下部，凹口底端位于整个凹口结构最上部。

根据本发明，具有刀口的固定块为两个，分别位于两相对设置的支架顶端的两个悬臂上。同样的，与刀口配合的凹口具有两个，即具有两个摆动块，均按照前述的刀口与凹口的连接方式，与固定块连接。

在对待测试物体的质心进行测试时，通常需要采用摆动来获取相关参数。所以，摆动过程对参数测试的精度具有较大影响。发明人发现，现有的摆动机构，例如轴承等，其摆动周期变化非常快，通常没有足够的时间获取参数，并且，由于其变化快，获得的摆动周期参数误差大，进而影响最后的测试精度。

而本发明公开的摆动组件中，刀口角度为58-92°且凹口角度比刀口角度大26-34°时，在摆动过程中，摆动周期变化越慢，可以有足够的时间获取摆动周期，并且，摆动周期长，可以获取更组数据，可更好的消除误差，使获取的摆动周期的精度越高，误差越小，对提高测试精度十分有利。

另外，当凹口的角度和刀口的角度满足上述关系时，即可保证在摆动过程中刀口不回产生滑移，而且可以大大降低刀口和凹口在摆动过程中的扭矩，保证刀口和凹口稳定，不受损伤；同时，上述角度配合的刀口和凹口可极大的保证摆动的稳定性，使摆动的摆幅稳定，可保证获取的摆动周期等参数具有较高的精度。

进一步的，当第一侧面和第二侧面的夹角（即刀口角度）为58-62°或者88-92°时，上述效果尤为明显。尤其是当刀口角度为88-92°时，在前述优点基础上，可进一步提高摆轴组件的使用寿命。

本发明中，摆动块固定连接有摆臂。所述摆臂可以直接固定于摆动块上，优选情况下，摆动块上方固定有连接板，连接板向下延伸出摆臂。两个摆动块连接的摆臂之间，连接有摆盘。所述摆盘用于承载需要被测试的物体。优选情况下，所述摆动组件处于自然状态下时，摆盘处于水平状态。

优选情况下，所述连接板的两端分别向下延伸出两个摆臂。连接板的同一端的两个摆臂均与摆盘相应的一端连接，用于更稳定的连接摆盘。连接板的同一端的两个摆臂所在的平面与摆动轴线垂直。

为使本发明公开的摆动组件的质心更稳定，避免对摆动测试产生影响，优选情况下，以摆动轴线所在的竖直平面为对称面，所述支架、悬臂、固定块、摆动块、连接板、摆臂、摆盘的结构各自以对称面对称。

类似的，根据本发明，上述结构中的刀口和凹口的位置可以互换，即刀口位于摆动块底部，凹口位于固定块顶部。具体的，所述摆动组件包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向下凹陷形成以第一侧面和第二侧面为表面的凹口；所述摆动组件还包括摆动块，摆动块底端向下突出形成以第三侧面和第四侧面为表面的刀口；所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，所述摆盘相对的两端均固定于摆臂上；以刀口的第三侧面和第四侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第一侧面和第二侧面的交线。

与前述结构类似的，所述第三侧面和第四侧面的夹角（即刀口角度）为58-92°，第一侧面和第二侧面的夹角（即凹口角度）比第三侧面和第四侧面的夹角大26-34°。

同样的，当第三侧面和第四侧面的夹角（即刀口角度）为58-62°或者88-92°时，对进一步保证摆动的稳定性，提高测试精度更为有利。尤其是当刀口角度为88-92°时，在前述优点基础上，可进一步提高摆轴组件的使用寿命。

与前述结构类似的，本结构中，在上下方向上，上述刀口朝下突出，刀口顶端位于整个刀口结构最下部。凹口为固定块顶端向下凹陷形成，故凹口的开口端位于整个凹口结构最上部，凹口底端位于整个凹口结构最下部。

根据本发明，所述摆动组件还包括两支架顶端相向延伸出的两悬臂；所述固定块固定于悬臂上；摆动块上方均固定有连接板，连接板均向下延伸出摆臂。

本发明中公开的测试台架中，滑盘设置于摆盘上，并可在摆盘上沿前后方向上滑动。当进行测试时，由于被测试物体的质心未知，当被测试物体固定于翻盘上后，被测物的质心与测试台架质心一般不在一条竖直线上，整个系统（被测物体和测试台架）处于不稳定状态，摆盘会在前后方向发生摆动，偏离其原始位置。此时，通过滑动滑盘，带动其上的转盘、翻盘及位于翻盘上的待测试物体滑动，调整整个系统的质心位置，使摆盘慢慢回复到原始位置，从而系统重新达到平衡。

为使滑盘能在摆盘上滑动，可以通过多种方式实现，本发明中，优选情况下，所述摆盘上具有前后方向设置的滑轨，所述滑盘设置于滑轨上并可沿滑轨滑动。

根据本发明，所述摆盘上固定有电缸体，所述滑盘上固定有电缸连接器，所述电缸体和电缸连接器配合连接，实现滑盘的滑动和固定。即使用过程中，需要滑动滑盘时，控制电缸体和电缸连接器，使电缸体内的电缸芯进行伸缩，实现推拉动作，使滑盘相对摆盘产生滑移。通过电缸体和电缸连接器的配合，不但可以启动滑盘进行滑移，同时还有锁定的作用。需要说明的是，上述电缸连接器和电缸体的设置仅为一种方式，还可以采用其他类似的设置结构，只要能实现驱动滑盘相对摆盘在前后方向移动，并可锁定滑盘，使滑盘相对摆盘静止即可。

当采用本发明公开的测试台架进行测试时，通常还需要获知滑盘滑动的距离，根据本发明，优选情况下，所述摆盘上设置有用于测量滑盘滑动距离的量具。为了提高精度，更优选情况下，可以采用光栅尺作为量具。

众所周知，光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。本发明中，光栅读数头固定于摆盘上，标尺光栅设置于滑盘上，指示光栅装在光栅读数头中。滑盘的滑动带动标尺光栅移动，相对光栅读数头移动，继而产生读数。此读数即为滑盘相对摆盘滑动的距离。

上述过程中，不断通过电缸体和电缸连接器调整滑盘滑动的距离，使摆盘慢慢回复到原始位置。由于摆盘在非原始位置时，在竖直方向上，其相对原始位置偏离了一定的角度，根据本发明，为了更好的监控摆盘是否回复到原始位置，优选情况下，所述摆盘上固定有角度仪。通过角度仪测量摆盘倾斜的角度。本发明中，所述角度仪可以采用现有技术中的各种角度仪，只要能测试摆盘摆动的角度即可，例如，所述角度仪固定于摆盘上，当摆盘水平静止时，角度仪的指针指向刻度“0”，显示摆盘偏转角度为0；当摆盘摆动，产生倾斜，处于非水平状态，此时，固定于摆盘上的角度仪中的指针与刻度盘相对移动，使指针的读数非0，指针所指向的刻度盘上的读数即为摆盘偏转的角度。

通过上述角度仪，获知摆盘回复到原始位置后，读取光栅尺的读数，并记录。

根据本发明，所述转盘设置于滑盘上，并可在滑盘上转动。

通常，为了实现对待测试物体质心的测试，需要改变待测试物体的姿态。本发明中，所述转盘设置于滑盘上，并可在滑盘上转动。进而带动固定于转盘上的翻盘及翻盘上的待测试物体转动，从而实现待测试物体姿态的改变。

为了实现转盘在滑盘上转动，具体结构没有限制，只要能达到上述目的即可，优选情况下，所述滑盘上固定有旋转机构，所述旋转机构固定连接至转盘，并可控制转盘进行自转。具体的，滑盘与转盘通过转动轨道连接，转盘可沿转动轨道转动。转盘的转动可通过人力转动或者通过马达、电机连接至转盘上，驱动转盘转动。

与转盘同样的目的，为了实现对待测试物体质心的测试，需要改变待测试物体的姿态。本发明中，通过翻盘驱动待测试物体翻转倾斜，以便对其质心等参数进行测试。

根据本发明，为便于描述，将在水平面内与前述“前后方向”垂直的方向定义为“左右方向”。同样的，该“左右方向”仅为方便和简化描述，并不限定特定的方向，且与待测试物体无关。

为达到上述目的，根据本发明，驱动翻盘在左右方向翻转倾斜即可。优选情况下，所述转盘上左右两端固定有下安装座，下安装座通过铰轴铰接有上安装座；所述翻盘固定于上安装座上，并可以左侧或右侧的铰轴为翻转轴进行翻转，使翻盘相对转盘倾斜。

根据上述结构，需要向左翻转时，即可驱动翻盘，以左侧的铰轴为翻转轴进行翻转；同样，当需要向右翻转时，可以以右侧的铰轴为翻转轴进行翻转。

基于上述结构，优选情况下，所述转盘上具有四个下安装座，四个下安装座以前后方向为长度方向呈矩形分布。即四个下安装座连成的矩形，其四边分别位于前后方向和左右方向。

将翻盘翻转一定角度后，需将翻盘固定，使其保持倾斜的状态，以便进行测试。在上述状态下，固定于转盘上的下安装座和固定于翻盘上的上安装座通过铰轴铰接。当需要翻动时，可将一侧的铰轴拆卸下来，使翻盘绕另一侧的铰轴转动，实现翻转倾斜，例如，当需要向左翻转倾斜时，可将右侧的铰轴和右侧的上安装座、下安装座拆开，并通过起吊设备将翻盘右侧吊起，使其倾斜，然后采用支撑杆支撑于转盘和翻盘右侧之间，将翻盘固定，使其保持倾斜的状态。

同时，根据本发明，所述两个支架固定于基台上。通过基台将将两个支架连接起来，使摆动组件成为一个固定的整体。便于其移动。

为使本发明公开的测试台架的质心更稳定，避免对摆动测试产生影响，优选情况下，以摆盘的几何中心所在的竖直方向为中心线，所述摆盘、滑盘、转盘、翻盘的质心位于中心线上；并且，所述转盘转动时，转盘质心不变。对于上述结构，等效的，可以以中心线为对称中心，所述摆臂、摆盘、滑盘、转盘、翻盘的结构各自以中心线轴对称。具有上述特征的摆盘、滑盘、转盘、翻盘可在加工过程中实现，各个部件的质心也可在加工完成后获得，其获取方法为本领域公知的，例如，对于质量分布对称均匀的部件，其质心即为其几何中心。对于上述摆盘、滑盘、转盘、翻盘，优选情况下，所述摆盘、翻盘和滑盘为板状立方体结构，所述转盘为板状立方体结构或板状圆柱体结构。

根据本发明，上述捆绑组件的用途为将待测试物体固定于翻盘上，可实现上述目的的结构有多种，本发明中，优选情况下，所述捆绑组件包括基板和具有自由端和连接端的捆绑带；所述基板上设置有定位部，所述捆绑带的连接端固定连接至基板上，所述捆绑带的自由端用于与定位部可拆卸的固定连接；所述捆绑带的长度可调。

上述结构中，基板用于支撑和固定待测试物体，使捆绑后的待测试物体与捆绑组件固定为一体。通常，使用时，该基板固定于测试台架上。该基板可以为各种板状结构。优选情况下，所述基板两端分别向上延伸出第一侧壁和第二侧壁。上述第一侧壁和第二侧壁分别用于安装捆绑带和定位部。

对于上述结构中使用的捆绑带，可以采用各种柔性带，优选情况下，所述捆绑带为尼龙软带。尼龙软袋具有柔性好，强度高的优点。

用于捆绑待测试物体的部件，捆绑带具有两端，本发明中，分别定义为自由端和连接端，连接端用于固定连接至基板。自由端用于可拆卸的连接至定位部，即，在进行捆绑时，自由端固定连接至定位部；当未进行捆绑时，自由端可以与定位部脱离，其位置不受限制。

并且，上述捆绑带的长度可调。在本发明中，捆绑带的长度可调定义为：捆绑带的长度可以调整，当捆绑带的长度调至适当后，其长度可以固定，以便进行牢固的捆绑定位。当进行捆绑时，捆绑带的长度定义为“捆绑长度”。即，可以理解，在本发明中，捆绑带的长度可调是指捆绑带的“捆绑长度”可调。

具体的，捆绑带的连接端固定连接至基板上，其长度的调节结构有多种，可以采用现有技术中的各种结构，优选情况下，本发明中，通过棘轮机构实现捆绑带长度的调整，具体的，所述基板上与定位部相对的一端固定有棘轮机构，所述捆绑带的连接端固定连接至棘轮机构。

具体的，当基板两端具有第一侧壁和第二侧壁时，可使棘轮机构和定位部分别固定于第一侧壁和第二侧壁的外侧。

当基板两端具有第一侧壁和第二侧壁时，为更好的实现待测试物体在基板上的固定，优选情况下，所述捆绑组件还包括用于填充于被捆绑物与第一侧壁和第二侧壁之间的填充块。通过填充块的阻挡作用，可以更好的防止待测试物体在基板上发生侧滑，使捆绑更加稳定。

更进一步的，为了更精确更稳定的在待捆绑物侧向进行固定，所述第一侧壁和/或第二侧壁上螺纹连接有限位杆，所述限位杆一端部位于第一侧壁和第二侧壁之间。

优选情况下，所述捆绑装置还包括限位板，所述限位板固定于限位杆位于第一侧壁和第二侧壁之间的端部。

以第一侧壁和第二侧壁之间的区域作为捆绑区，限位杆与第一侧壁和/或第二侧壁螺纹连接，此时，转动限位杆即可调整限位杆伸入捆绑区的深度，使用时，旋转限位杆，使限位杆端部的限位板抵于待捆绑物的侧面上，对捆绑物施加侧向作用力，可以更好的防止待捆绑物在基板上发生侧滑，使捆绑更加稳定。并且该结构只需调节限位杆即可实现对不同宽度的待捆绑物的捆绑和定位。

上述结构中，限位板固定于限位杆端部，例如可以通过焊接等方法实现。只需使限位板能在限位杆的轴向上固定即可。

为了便于限位杆的转动，可在限位杆的另一端部设置转轮。

通过上述棘轮机构，可以方便的对捆绑带的长度进行调节，并且其结构稳定，捆绑时可对待测试物体进行牢固的固定。

根据本发明，捆绑带的自由端可拆卸的固定连接至定位部的结构有多种，例如，可以将捆绑带的自由端固定连接至一挂钩，在定位部设置一轴，在进行捆绑时，挂钩可以勾于该轴上，进行固定；当未进行捆绑时，可以将挂钩取下。

优选情况下，为使捆绑结构更稳定，使待测试物体被更牢固的捆绑，优选情况下，所述捆绑带的自由端用于固定定位轴；所述定位部为定位座，所述定位座上开设有用于可拆卸安装所述定位轴的定位轴安装孔。

捆绑带自由端固定于定位轴上的结构可以有多种，例如，从所述定位轴一端的定位帽沿定位轴本体轴向延伸出凸块。在捆绑带自由端形成连接套，所述连接套用于套设在定位轴本体上。当需要将捆绑带自由端固定于定位轴上时，可以以凸块为前端，穿过捆绑带自由端的连接套，使定位轴本体处于连接套中即可。

为防止定位轴安装于定位轴安装孔内时，从定位轴安装孔内滑出，优选情况下，所述定位轴包括定位轴本体及位于定位轴本体两端部的定位帽，所述定位轴本体的直径小于定位帽的直径。此时，可通过定位帽的限位作用，将定位轴本体牢固的固定于定位座上。

对于上述定位座，如本领域技术人员公知的，包括两个平行的支撑体，支撑体上均具有安装定位孔，两个支撑体上的安装定位孔相对。

对于上述定位安装孔，优选情况下，所述定位轴安装孔包括圆形的定位导入孔和定位孔，所述定位导入孔和定位孔相互连通，并且定位导入孔圆心低于定位孔圆心；所述定位导入孔的直径大于定位孔的直径；所述定位帽的直径小于定位导入孔的直径，大于定位孔的直径；所述定位轴本体的直径小于或等于定位孔的直径，并且同时小于或等于定位导入孔和定位孔连通处的宽度。此时，可以方便的实现定位轴在定位轴安装孔内的固定及取出，并且该捆绑组件在使用时，捆绑带一端固定于捆绑棘轮机构上，另一端的连接套套设与定位轴的定位轴本体上，定位轴位于定位孔内。在捆绑时，捆绑带处于受力状态，通过固定于基板上的捆绑棘轮机构和定位部的定位孔，将待捆绑物进行固定，此时，定位轴受到捆绑带斜向上的拉力，不会落入定位导入孔中；当需将待捆绑物卸下时，调整捆绑棘轮机构，将捆绑带松开，定位轴受重力作用，落入定位导入孔中，将定位轴从捆绑带端部的连接套中取出即可。

本发明公开的测试台架中，限位装置包括基座、转轴和限位转块，所述基座两端朝基座同侧分别延伸出第一支撑座和第二支撑座，所述转轴设置于第一支撑座和第二支撑座上并可旋转；第一支撑座和第二支撑座之间的转轴上具有两个相对转轴固定的用于限位的限位转块；相对设置的两个限位转块之间具有不同的限位宽度；转轴的转动可改变转轴正上方处两限位转块之间的限位宽度；所述摆盘底部固定有沿左右方向延伸的限位梁，所述限位装置设置于基台上，并且转轴位于前后方向；所述限位梁位于两个限位转块之间。

在将待测试物体吊装到测试台上时，需要尽量保证测试台的稳定，尽量不发生摆动，而在测试过程中，需要测试台进行一定幅度的摆动。如在吊装待测试物体时，将测试台完全固定，则后续无法进行摆动测试。

根据本发明，当用于测试台上时，可调节限位转块，使起到限位作用的限位宽度最小，保证测试台不发生大幅摆动，并且，固定在转轴上的两个限位转块可以保证测试台摆动的安全。同时，在需进行摆动测试时，可调节限位转块，使起到限位作用的限位宽度增大，使测试台架在该范围内进行安全的摆动，利于测试。

另外，由于测试台架上的待测试物体较重，其产生的力量和载荷也非常大，极易对限位装置造成破坏，既有安全隐患，又缩短了限位装置的使用寿命。本发明中，将限位转块与转轴固定，限位转块完全固定于转轴上，限位转块可以承受巨大的沿转轴轴向的压力。并且该结构不会对转轴造成破坏，提高了限位装置的使用寿命。并且，限位转块与转轴固定，即使限位转块与待限位部件发生碰撞，限位转块也不会移动，两相对设置的限位转块之间的距离不会发生变化，测试台在测试过程中，摆动稳定性大大提高，对于提高测试精度十分有利。

根据本发明，上述基座作为限位装置的基础，使用时，通常固定，以保证限位的稳定性。

基座两端朝基座同侧分别延伸出第一支撑座和第二支撑座。第一支撑座和第二支撑座作为支撑组件，用于支撑转轴和限位转块。

转轴设置于第一支撑座和第二支撑座上并可旋转。上述结构可以采用现有的各种结构，只要能将转轴固定于第一支撑座和第二支撑座上，使其与第一支撑座和第二支撑座的相对位置固定，但转轴可自由转动。具体的，第一支撑座和第二支撑座上具有相对的两个转轴安装孔，转轴通过轴套穿设与该转轴安装孔内，并固定，转轴可在轴套内转动。

转轴上固定有两个限位转块，限位转块设置于第一支撑座和第二支撑座之间。限位转块在转轴上的位置固定，不可移动，但可随转轴转动。两个限位转块之间、位于转轴之上的部分形成限位区，即转轴之上、相对的两个限位转块之间的空间为限位区。使用过程中，限位梁处于限位区内。

相对设置的两个限位转块之间具有不同的限位宽度。上述限位宽度为两个限位转块上可以对待限位部件起到限位作用的部分之间的宽度。两个限位转块之间具有不同的限位宽度可通过将两个限位转块相对的两个侧面设置成非平面，即上述两个平面具有不同的间距，并且限位转块上具有该间距的部分可以起到限位的作用。

限位转块的转动可改变转轴正上方处两限位转块之间的限位宽度。通过该结构，可以实现通过转动限位转块而调节所需要限位的宽度。

上述结构可通过多种手段实现，优选情况下，所述两个限位转块各自独立的包括基块及选择性含有的限位块；两个基块相对的固定于转轴上，两个基块相对的两个侧面上共固定有至少一个限位块。例如，当两个限位转块左右排列，左侧限位转块的右侧面与右侧限位转块的左侧面相对。左侧限位转块包括左侧基块，左侧基块的右侧面上固定有覆盖右侧面部分区域的限位块，而右侧限位转块仅包括右侧基块。此时，左侧基块右侧面上的限位块与右侧基块、左侧基块与右侧基块为两组能起到限位作用的组合。此时，左侧基块右侧面上的限位块到右侧基块的距离可以视为第一个限位宽度，左侧基块与右侧基块的距离可以视为第二个限位宽度。

根据本发明，为了增加可以调整的限位宽度的个数，优选情况下，基块上固定有多个限位块，两个基块上的限位块个数相同并且位置相互对称；多组相互对称的两个限位块之间的间距各不相同。

此时，分别位于两个基块上的相互对称的两个限位块之间的间距即为上述两个限位块对应的限位宽度。

实现相互对称的两个限位块之间间距（即限位宽度）各不相同的方式比较简单，例如可通过调节限位块的厚度，实现其对应的限位宽度的调节，进而可通过调节实现相互对称的两个限位块之间间距（即限位宽度）各不相同。

两个基块上具有多组上述限位块，多组上述限位块的间距各不相同。从而使限位装置具有多个限位宽度。仅需通过转动限位转块，即可实现限位宽度的改变。

根据本发明，优选情况下，相互对称的两个限位块具有相同的厚度。

此时，可以假想，在相对设置的两个基块的中间处，具有一与两个基块平行的中间平面，两个基块相对的两个侧面到中间平面的距离相等。当相互对称的两个限位块的厚度相等时，所述两个限位块相对该中间平面镜像分布，所述两个限位块之间的间距（即所述两个限位块的限位宽度）的中点在该中间平面上。

由此可知，当两个基块上，相互对称的两个限位块具有相同的厚度时，每组相互对称的两个限位块的中点均位于该中间平面上。自然状态下，将待限位物体置于两个限位转块正中间，即上述中间平面处。摆动时，两个限位转块等距对称分布于待限位物体的两侧，使摆动过程更平衡，更稳定，对于提高测试精度更有利。

上述结构中，转轴转动带动限位转块转动，不断有限位块进入限位区，同时有限位块转出限位区。并且，在限位区内还可能同时存在多组限位块。每组限位块具有各自不同的限位宽度。但其中，仅一组限位块能实际起到限位作用，此时，这一组限位块为实际起到限位作用的限位块，其对应的限位宽度为当前的实际限位宽度。

优选情况下，基块上限位块的厚度依次增加或依次递减。并且限位块的分布通常需保证每个限位块都能在适当条件下起到限位作用，例如，当限位梁较大时，限位块之间的间距需增加，保证限位块能各自独立的作用。而当限位梁较小时，限位块之间的间距可缩小。具体分布只需满足上述要求即可。

根据本发明，为了使限位时，转轴能保持稳定，不发生转动，优选情况下，所述转轴伸出第二支撑座外侧；所述第二支撑座外侧固定有可在转轴周向上将转轴固定的定位部。本领域技术人员可以理解的，上述“在转轴周向上将转轴固定”指在转轴周向上将转轴固定，防止其发生转动，当需要转动时，可解除上述固定，使转轴转动，当转动到预定位置，可将转轴在该位置固定。

通过该定位部，可在转轴周向上将转轴固定，进而使限位转块固定，使其保持限位宽度在外力作用下也不会改变，提高了限位的稳定性。

为达到上述目的，可采用现有技术中常用的各种结构，优选情况下，具体的，所述转轴上具有多个定位孔，所述定位孔位于第二支撑座外侧的转轴的周向侧壁上；所述定位部包括固定于第二支撑座外侧的插销座及设置于插销座内的插销，所述插销可插入或脱离所述定位孔。

上述结构中，以朝向第一支撑座和第二支撑座之间的方向为内，第一支撑座远离第二支撑座的方向以及第二支撑座远离第一支撑座的方向为外。

转轴的转动可改变朝向插销座的定位孔。转动转轴，当转动到适当位置，需要在转轴周向上将转轴固定时，将插销沿插销座插入相应的定位孔内，即可在转轴周向上将转轴固定。当需要继续转动转轴时，将插销抽出，使插销与定位孔脱离，此时，转轴即可自由转动。

根据本发明，为了对应调节和固定限位区的限位宽度，优选情况下，所述定位孔的个数与基块上限位块的个数相同。并且，当一组相互对称的限位块起到限位作用时，有一定位孔与插销对应，当需要固定该组限位块对应的限位宽度时，将插销插入定位孔即可。定位孔的个数与基块上限位块的个数相同，可保证每一限位块在其限位位置均能固定，即，可以得到对应个数的稳定的限位宽度。

对于上述结构的限位装置，优选情况下，所述限位块在基块上均匀分布，所述定位孔在转轴周向侧壁上均匀分布。

为了便于安装和操作，所述插销座位于转轴正下方，所述插销可沿竖直向上的方向插入转轴的定位孔中。

对于上述基块，可以采用各种形状和结构，为便于操作，优选情况下，所述基块为以转轴中心为圆心的圆盘。

基块上限位块的设置没有太大限制，只需满足限位转块的转动可以改变限位区的宽度即可，优选情况下，所述限位块从圆盘的圆心延伸至圆盘边沿。

限位块的个数根据实际限位梁的大小即所需要的限位宽度的多少而定，本领域技术人员可以根据实际使用情况进行选择。优选情况下，每个基块上固定有2-6个限位块。

根据本发明，为了便于操作，优选情况下，所述转轴伸出第一支撑座外侧，并在其端部形成手轮。当需要转动转轴时，可直接转动手轮，操作方便。

根据本发明公开的物体质心测试方法，如果角度仪测量的摆盘角度为0时，限位梁与两个限位转块之间均存在间隙，那么，当测试台架还包括限位装置时，对于步骤（1），包括转动转轴，使限位梁位于两限位转块之间最小的限位宽度中。

或者，步骤（3）-步骤（5）中，在所述转动和/或翻动之前，先转动转轴，使限位梁位于两限位转块之间最小的限位宽度中；在所述转动和/或翻动之后，转动转轴，使限位梁所处的限位宽度增大，限位梁与两个限位转块之间均存在间隙；再进行调平处理。

此时，通过调节限位转块，限位梁可摆动的宽度最小，继而控制摆盘可摆动的幅度最小，使待测试物体吊装上测试台架以及改变待测试物体在测试台架上的姿态时，测试台架不发生大幅摆动，使过程更安全。

如前所述，当通过在基块上设置限位块来实现限位时，对于上述步骤，可以通过转动限位转块，使限位宽度最小的那一组相互对称的限位块位于限位梁两侧，通过这一组限位块对限位梁起限位作用。

由于被测试物体重量通常非常大，测试过程中，尤其是改变其姿态时，最容易产生安全问题。而如果摆盘此时摆动幅度过大，会大大增加安全隐患。本发明通过在调整测试姿态时，将摆盘的摆动幅度限制在很小的范围内，大大提高了测试的安全性。

对于以车辆作为待测试物体时，由于车辆通过轮胎与翻盘接触，测试过程中，当车辆姿态改变时，轮胎会发生变形，导致车辆质心产生变化，影响测试精度。

对此，本发明公开的测试台架中，支撑组件包括底座和支撑柱，所述支撑柱一端与底座螺纹连接，另一端固定有顶盔，所述顶盔上开设有用于转动顶盔和支撑柱的顶盔调节孔。

在使用时，将支撑组件放置于翻盘上，然后旋转顶盔和支撑柱，将顶盔缓缓升起，直至顶盔接触被试车辆下部。使顶盔可防止测试后过程中，车轮变形导致的车辆高低位置变化，进而避免其质心变化。此时，通过旋转顶盔和支撑柱即可实现支撑组件支撑高度的调整，方便、稳定；并且，调节好支撑组件的高度后，支撑组件可对被试车辆施加稳定的作用力，使被试车辆更加稳定，测试过程更安全。

对于上述底座，可以为各种形状，例如方形结构、圆柱体结构。优选为圆柱体结构。底座和支撑柱螺纹连接。螺纹连接的方式没有限制，例如，支撑柱为筒状，其铜内壁具有内螺纹，底座上具有突出的柱状体，其表面具有外螺纹，通过该内螺纹和外螺纹配合连接。但是，根据本发明，为了进一步提高支撑组件在支撑时的稳定性，优选情况下，所述支撑柱外表面具有外螺纹，所述底座内具有内螺纹，具体的，上述螺纹可以为粗牙螺纹或矩形螺纹。上述内螺纹和外螺纹配合连接。即，支撑柱“插于”底座内。

上述情况下，支撑柱为圆柱体结构。

同时，支撑柱上端还固定有顶盔，顶盔用于接触被支撑物，并对被支撑物施加向上的作用力。

顶盔与支撑柱固定，顶盔的旋转带动支撑柱的旋转。顶盔上具有用于转动顶盔和支撑柱的顶盔调节孔。通过顶盔调节孔可驱动顶盔旋转，具体的，例如，采用一刚性棍体，插入顶盔调节孔中，推动刚性棍体，带动顶盔转动。

顶盔可以为各种结构，例如圆柱体结构、方形结构。

根据本发明，所述顶盔调节孔设置于顶盔侧壁上。

为便于转动顶盔，所述顶盔调节孔在顶盔侧壁周向上均匀分布。尤其是在顶盔为圆柱体结构时，周向上均匀分布的顶盔调节孔将圆周分为多个相等的圆弧。在转动过程中，每转过一个顶盔调节孔，可获知顶盔转动的角度。例如，具有n个均匀分布的顶盔调节孔，360°圆周被均分为n个相等的角度（例如记为第一角度）。

根据本发明，所述底座侧壁上具有用于转动底座的底座调节孔。此时，同样可以通过转动底座的旋转来控制支撑组件的支撑高度。

与前述的顶盔调节孔在顶盔侧壁周向上均匀分布类似，所述底座调节孔在底座侧壁上均匀分布。同样的，例如，具有m个均匀分布的底座调节孔，360°圆周被均分为m个相等的角度（例如记为第二角度）。在旋转顶盔和支撑柱时，以均匀分布在底座侧壁周向上的底座调节孔为参照，将某一顶盔调节孔旋转至相邻的顶盔调节孔的位置，即可快速获知旋转的角度（第一角度），旋转精度高。对于多个支撑组件同时使用时，便于控制所有的支撑组件顶起的高度相同。

对于上述顶盔调节孔和底座调节孔的个数没有特殊要求，优选情况下，所述顶盔调节孔具有3-8个，所述底座调节孔具有3-8个。进一步优选情况下，顶盔调节孔具有4-6个，所述底座调节孔具有4-6个。其中，所述顶盔调节孔和底座调节孔个数太多，会降低支撑组件的强度，个数太少，不利于转动顶盔调节孔和底座调节孔。

更优选情况下，顶盔调节孔和底座调节孔的个数不同，此时，相邻两顶盔调节孔所在半径间的角度（第一角度）与相邻两底座调节孔所在半径间的角度（第二角度）不同，在旋转过程中，可以以某一底座调节孔为参照，将某一顶盔调节孔旋转至相邻顶盔调节孔的位置，此时，顶盔旋转了第一角度；也可以以某一底座调节孔为基准，将某一顶盔调节孔旋转至与前述底座调节孔相邻的底座调节孔的相应位置，此时，顶盔旋转了第二角度。通过可选的多角度调节，可更精确的控制顶盔旋转的角度。

同时，在获取支撑柱高度和底座螺纹丝距的基础上，获得支撑柱转动的角度（即顶盔转动的角度），即可精确得出顶盔升高或降低的高度，对于进一步精确控制支撑装置的支撑高度十分有利。

对于所述底座、支撑柱和顶盔的高度，在本发明中没有太大限制，只需支撑组件总的最小高度（即支撑柱旋入底座最深处时）小于被测车辆和测试台之间的距离、支撑组件总的最大高度（即支撑柱旋出底座最高处时）大于被测车辆底盘和测试台之间的距离即可。本领域技术人员根据实际使用需要，可以进行选择和调节。

如前所述，上述测试台架上还包括用于测量的光栅尺、角度仪以及电缸体、电缸连接器、捆绑组件和支撑组件等用于连接各个部件及实现不同姿态的附加功能部件。由于上述各个附加功能部件相对于台架主体（包括摆盘、滑盘、转盘、翻盘），附加功能部件的重量比较小，对测试结果产生的影响也比较小，在本发明中，可以忽略不计。

参照附图，图1-图6示出了本发明公开的测试台架的一种优选实施方式。

该测试台架包括主机和捆绑组件。

主机包括基台13、固定于基台13上的摆动组件、滑动组件、转动组件及翻动组件；

摆动组件包括基台13，基台13左右两端固定有两个支架11，两个支架11顶端各自延伸出一个悬臂12，两个悬臂12相向设置，具体如图3所示。即图1中左侧的悬臂12从左侧的支架11朝向右侧的支架11延伸，类似的，右侧的悬臂12从右侧的支架11朝向左侧的支架11设置。

悬臂12顶端固定有固定块31，固定块31顶端具有向上突出的刀口。刀口上表面为两个相交的平面，即第一侧面311和第二侧面312。第一侧面311和第二侧面312的交线为摆动轴线33。如图7所示，本实施例中，第一侧面311和第二侧面312形成的夹角为90°。

固定块31上设置有摆动块32。摆动块32底部具有凹口，凹口表面为两个相交的平面，即第三侧面321和第四侧面322。第三侧面321和第四侧面322的交线和摆动轴线33共线。如图6所示，本实施例中，第三侧面321和第四侧面322形成的夹角为120°。所述刀口的顶部位于凹口的底部。具体如图5所示。

参见图2，摆动块32的顶端固定在连接板22上。连接板22沿垂直于摆动轴线33的方向的两端向下延伸出两个摆臂21，两个支架11上的两个连接板22分别延伸出两个摆臂21，共四个摆臂21，四个摆臂21固定连接在摆盘23的相对的两端，将摆盘23固定。

如图1所示，摆盘23为方形盘。其上具有同样为方形的滑盘5，滑盘5和摆盘23通过前后方向设置的滑轨连接，滑盘5可沿滑轨滑动（图中未示出）。并且摆盘23上固定有电缸体51，所述滑盘5上固定有电缸连接器52，所述电缸体51和电缸连接器52配合连接。同时，摆盘23上还设置有光栅尺53，可读取滑盘5移动的距离。

另外，摆盘23上还设置有角度仪231，用于测量摆盘23摆动的角度。

基台13上方，摆盘23下方设置有周期仪232，用于测量摆盘23摆动的周期。

滑盘5上方固定有转盘6，滑盘5与转盘6通过转动轨道连接，转盘6可沿转动轨道转动（图中未示出）。

转盘6上方具有四个呈矩形分布的下安装座72。该矩形的长度方向为前后方向。具体参照图4，每个三角形下安装座72通过铰轴74与呈到三角形的上安装座73连接。上安装座73固定于翻盘71底部。翻盘71用于固定乘用车8，图中，以乘用车8作为乘用车8。图4中可见，乘用车8的轮胎81位于该上安装座73和下安装座72上方的翻盘71上。

当需要向左翻转倾斜时，可将右侧的铰轴74和右侧的上安装座73、下安装座72拆开，并通过起吊设备将翻盘71右侧吊起，使其倾斜，然后采用支撑杆75支撑于转盘6和翻盘71右侧之间，将翻盘71固定，使其保持倾斜的状态。

以摆盘23的几何中心所在的竖直方向为中心线，所述摆盘23、滑盘5、转盘6、翻盘71的结构各自以中心线轴对称。即所述摆盘23、滑盘5、转盘6、翻盘71的质心位于中心线上，并且所述转盘6转动时，转盘6质心不变。

上述捆绑组件结构参见图7-图11。

图7公开了本发明提供的捆绑组件的一种优选实施方式，包括基板1111，基板1111两端分别延伸出第一侧壁1112和第二侧壁1113，第一侧壁1112和第二侧壁1113均位于基板1111的上侧。即，基板1111与第一侧壁1112、第二侧壁1113共同形成“凹”形结构。

第一侧壁1112外侧（以“凹”形结构内的凹槽为内，第一侧壁1112和第二侧壁1113远离凹槽的方向为外）固定有棘轮机构112。棘轮机构112与捆绑带113的连接端连接，通过棘轮机构112可调整捆绑带113伸出的长度。

捆绑带113的自由端具有连接套1131，连接套1131内套设有定位轴114。

定位轴114的具体结构参见图11，包括定位轴本体1141和定位帽1142，定位帽1142位于定位轴本体1141两端。定位轴114和定位帽1142均为圆柱体状，定位帽1142横截面的直径大于定位轴114横截面的直径。从定位轴本体1141一端的定位帽1142沿定位轴本体1141轴向延伸出凸块1143。定位轴114套设与连接套1131内时，以定位轴本体1141套于连接套1131内，定位轴本体1141两端的定位帽1142位于定位帽1142外。

第二侧壁1113外侧固定有定位座115，定位座115上开设有定位轴安装孔1151。定位座115的具体结构参见图9，定位座115上开设有定位轴安装孔1151，定位轴安装孔1151包括均为圆形的定位导入孔11511和定位孔11512，定位导入孔11511的直径大于定位孔11512。定位孔11512与定位导入孔11511连通，并且该连通处的宽度大于定位轴本体1141的直径。

并且，定位导入孔11511的直径大于定位帽1142直径，定位孔11512直径小于定位帽1142直径。

上述限位装置4结构参见图12-图16。

图12和图13示出了本发明公开的限位装置4的一种优选实施方式。具体的，该限位装置4包括基座411，基座411两端分别向基座411上侧延伸出第一支撑座412和第二支撑座413。第一支撑座412和第二支撑座413上均具有转轴422安装孔，转轴422通过转轴422安装孔固定于第一支撑座412和第二支撑座413上。

同时，转轴422两端分别延伸出第一支撑座412和第二支撑座413。转轴422延伸出第一支撑座412，形成手轮421。转轴422延伸出第二支撑座413的部分，其周向侧壁上具有四个绕转轴422周向圆周均匀分布的定位孔11512。

第二支撑座413外侧的侧壁上安装有插销座441，插销座441位于转轴422下方。插销座441内具有插销442，插销442可插入转轴422上的定位孔11512，也可从定位孔11512中拔出。

第一支撑座412和第二支撑座413之间的转轴422上固定有两个限位转块43。

限位转块43的结构如图14-图16所示，本实施例中，限位转块43包括圆形基块431和顺次固定于基块431上的第一限位块432、第二限位块433、第三限位块434。第一限位块432、第二限位块433、第三限位块434均沿圆形基块431的半径方向排列，即三个限位块一端朝向圆心，另一端延伸至基块431圆周边缘。

第一限位块432、第二限位块433、第三限位块434分别具有依次递减的厚度。其中，第一限位块432和第三限位块434相对，位于同一直径上，第二限位块433同时与第一限位块432和第三限位块434垂直。

本实施例中，同一基块431上，与第二限位块433相对的区域厚度为基块431的厚度，此时，也可认为此处具有厚度为0的“第四限位块”。

对应的限位装置4上，两个第一限位块432之间的距离即为第一限位块432的限位宽度；两个第二限位块433之间的距离即为第二限位块433的限位宽度；两个第三限位块434之间的距离即为第三限位块434的限位宽度；两个基块431之间的距离即为该“第四限位块”的限位宽度。

所述限位装置4固定于摆盘23下方的基台13上，使摆盘23下方的限位梁45处于限位装置4的限位区内。

上述支撑组件9结构参见图17-图18。

具体参见图17和图18，示出了本发明公开的支撑组件9的一种优选实施方式。

如图所示，该支撑组件9包括底座91，底座91为圆柱体结构，其侧壁周向上均匀分布有四个底座调节孔911。底座91内具有凹孔，凹孔内壁上为内螺纹。

支撑柱92为圆柱体结构，支撑柱92侧壁上具有与内螺纹相配合的外螺纹。支撑体下端插入底座91内，外螺纹与内螺纹相配合连接，使支撑体的转动可以控制其伸出底座91的高度。

支撑体上部顶端固定有顶盔93，顶盔93用于接触支撑乘用车8。

顶盔93同样为圆柱体结构，其侧壁周向上均匀分布有四个顶盔调节孔931。

下面以乘用车8作为被测试物体，说明本发明公开的测试台架测试质心的工作过程：

通常，对乘用车8的测试会以以下几种工况为基础进行，即：工况1-不转不翻（图20和图23）；工况2-左转不翻（图22）；工况3-左转左翻（未示出）；工况4-不转左翻（图19）；工况5-不转右翻（图21）；工况6-右转右翻（未示出）；工况7-右转不翻（图24）；工况8-右转左翻（未示出）；工况9-左转右翻（未示出）。采用本发明公开的测试台架进行测试时，只需七个工况即可，本测试中，选取前7个工况进行测试。

本次质心测试采用的乘用车8为左质心，即在乘用车8前方，面对乘用车8观察，乘用车8的质心偏左即为左质心。质心偏左或偏右的确定方法可以通过吊装车辆时，看车辆偏向左还是偏向右，偏左即为左质心，偏右即为右质心。

在质心测试中，对于左质心车辆，采用工况1、工况2、工况3进行测试；而对于右质心车辆，采用工况1、工况6、工况7进行测试。

并且，本测试中，测试台架上，角度仪231测得摆盘23角度为0时，限位梁45与两个限位转块43之间均存在间隙。

在测试前，先获取乘用车8重量，记为M，获取转盘6和滑盘5的总重为m₁，翻盘71的重量为m₂。以翻盘质心所处空间位置为台上原点（即台上原点不随翻盘翻转而改变），从台上原点沿中心线向上的方向为台上Z轴，从台上原点沿向前（图1中，乘用车8车头方向）为台上X轴，从台上原点沿向左（图1乘用车8左侧）为台上Y轴，建立台上三维坐标系。乘用车8质心在该台上三维坐标系中的坐标记为C（X_c，Y_c，Z_c）。

将乘用车8吊装到测试台架上之前，将测试台架静止，使其处于原始位置，将转盘左转角度θ（90°），然后将翻盘71左翻角度（30°），此时，由于翻盘71重心改变，测试台架处于不平衡状态，摆盘23会在前后方向产生摆动，偏离原始位置。进行调平处理，此时，控制滑盘5停止运动，记录滑盘5滑动的距离L₁。本发明公开的测试台架在为承载待测试物体时，翻盘翻转后，系统自身平衡也会被破坏，为了消除上述影响，需先获得上述参数L₁。由于整个测试台架为以中心线对称，所以获取L₁时，也可以按照上述方法将转盘和翻盘分别进行右转和右翻。

上述调平处理为：通过电缸体51和电缸连接器52的作用，驱动滑盘5滑动，根据角度仪231显示摆盘23的角度为0时，即摆盘23水平，回复到原始位置。

然后，将乘用车8吊装上测试台开始测试。

第一步，转动转轴422，使限位装置4的实际限位宽度最小（使限位宽度最小的那一组限位块位于限位梁45两侧，对限位梁45起实际限位作用），并固定，具体过程如下：

松开插销442，使其处于未插入定位孔11512的状态，转动手轮421，调整限位转块43，使实际限位宽度最小，将插销442插入相应的定位孔11512中。将限位宽度固定。

第二步，将乘用车8吊装至测试台架的翻盘上，并采用捆绑组件将乘用车8的轮胎81捆绑住，使乘用车8固定于翻盘71上，具体过程如下：

在第一侧壁1112与车轮之间及第二侧壁1113和车轮之间塞入填充块117，使轮胎81在横向上更加固定。

然后牵引捆绑带113的自由端从轮胎81轮毂与刹车片之间的空隙穿过，使捆绑带113的自由端位于第二侧壁1113外侧的定位座115附近。

以定位轴114的凸块1143为前端，将定位轴114从定位导向孔中穿入，并同时穿入捆绑带113自由端的连接套1131内，然后拉紧捆绑带113，使定位轴本体1141从定位导入孔11511进入定位孔11512，并在拉力作用下使定位轴本体1141固定于定位孔11512内。

转动棘轮机构112，缩短捆绑带113的长度，收紧捆绑带113，使捆绑带113将轮胎81牢牢固定于基板1111上。

第四步，采用支撑组件9对乘用车8进行支撑，具体过程如下：将支撑组件9放置于翻盘71上，并使其位于车轮处的车身下方，采用刚性棍体，例如钢棍，插入顶盔调节孔931，旋转顶盔93，升高顶盔93，使缓缓升起的顶盔93接触车身，然后根据需要，继续旋转顶盔93，使其升高一定的高度（可通过参照底座调节孔911或顶盔调节孔931的位置，转动顶盔93一定角度，例如90°），使支撑组件9能稳定的对被试车辆起到稳定的支撑作用，保证安全。

第五步，测量乘用车8质心，具体过程如下：

上述状态时，整个测试台架处于非平衡状态，上方固定有乘用车8的摆盘23在用力作用下，会在前后方向产生摆动，偏离原始位置。

进行调平处理，即通过电缸体51和电缸连接器52的作用，驱动滑盘5滑动，根据角度仪231显示摆盘23的角度为0时，即摆盘23水平，回复到原始位置（工况1、图20、图23）。此时，控制滑盘5停止运动，记录滑盘5滑动的距离S₁。

根据X_c=[1+(m₁+m₂)/M]AS₁，其中，A=1+(m₁+m₂)/M，即可计算出X_c值。

驱动转盘6转动，使乘用车8左转90°。

由于乘用车8偏转，其质心移动，摆盘23会再次偏离原始位置，再次按照上述调平处理，使摆盘23回复到原始位置（工况2、图22），调平处理后，记录滑盘5滑动的距离S₂。

根据Y_c=-S₂A，即可计算出Y_c值。

测量Z_c时，将乘用车8向左翻转。具体的，使乘用车8左转90°，然后在此基础上，再将乘用车8向左翻转30°。

再次按照上述调平处理，使摆盘23回复到原始位置（工况3），调平处理后，记录滑盘5滑动的距离S₃。

根据Z_c=[AS₂cos30°-AS₃-m₁L₁/m₂]/sin30°，即可计算出Z_c值。

通过上述方法即可获得乘用车8在上述台上三维坐标系中的质心坐标。

测试完成后，将乘用车8移至平地上即可即可。

进一步的，在上述测试过程中，可以在乘用车8处于工况1的状态下，以乘用车8的左右四个车轮沿前后方向的对称中线与前轴的交点为离台原点，获取工况1下离台原点在所述台上三维坐标系中的坐标M（X_m，Y_m，Z_m）。

然后，以过离台原点，并且平行于台上Z轴方向为离台Z轴；过离台原点，并且平行于台上X轴方向为离台X轴；过离台原点，并且平行于台上Y轴方向为离台Y轴，建立离台三维坐标系。

则离台三维坐标系中，乘用车8的质心坐标为C＇（X_c-X_m，Y_c-Y_m，Z_c-Z_m）。

其中，台上三维坐标系中，离台原点的坐标M（X_m，Y_m，Z_m）比较容易获得，可直接通过测量得到，例如，测量台上X轴方向，离台原点到翻盘质心的距离即为X_m，测量台上Y轴方向，离台原点到翻盘质心的距离即为Y_m，以及测量台上Z轴方向，离台原点到翻盘表面的距离，然后加上翻盘质心到翻盘表面的距离即为Z_m。如前所述，翻盘为对称均匀的盘体，其质心到翻盘表面的距离可以视为其厚度的一半。

通过采用本发明公开的测试台架，经过上述方法即可快速、精确的测试出乘用车8的质心，并且测试过程安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种物体质心测试方法，其特征在于，包括：

所述摆动组件包括可在前后方向自由摆动的摆盘；

所述捆绑组件设置于翻盘上；

其中，转盘和滑盘的总重记为m₁，翻盘重量记为m₂；

（3）、对台架进行调平处理，所述调平处理包括滑动滑盘，直至角度仪测量的摆盘倾斜角度为0；通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离S₁；

（5）、在转盘已转动角度θ的基础上，将翻盘翻动角度φ；然后对台架进行调平处理，通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离S₃；

X_c=AS₁；

Y_c=(S₁cosθ-S₂)A/sinθ；

Z_c=[AS₁cosθ(1-cosφ)+AS₂cosφ-AS₃-m₁L₁/m₂]/sinθsinφ；

其中，A=1+(m₁+m₂)/M；

L₁的获取方法为：在未承载待测试物体的情况下，将转盘转动角度θ，然后将翻盘翻转角度φ，然后对台架进行调平处理，通过量具测量滑盘相对摆盘滑动的距离，即为L₁。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤（4）中，转盘转动的角度θ为90°。

3.根据权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，所述步骤（5）中，翻盘翻动的角度φ为5-30°。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括在待测试物体内选定离台原点；

以离台原点为坐标系原点，建立离台三维坐标系；

在步骤（5）之后，将待测试物体质心在台上三维坐标系中的坐标换算成在离台三维坐标系中的坐标。

5.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的测试方法，其特征在于，所述摆动组件包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向上突出形成以第一侧面和第二侧面为表面的刀口；所述摆动组件还包括摆动块，摆动块底端向上凹陷形成以第三侧面和第四侧面为表面的凹口；所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，所述摆盘相对的两端均固定于摆臂上；以刀口的第一侧面和第二侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第三侧面和第四侧面的交线；第一侧面和第二侧面的夹角为58-92°；所述第三侧面和第四侧面的夹角比第一侧面和第二侧面的夹角大26-34°；

或者，所述摆动组件包括相对设置的两支架，所述支架上均固定连接有固定块，固定块向下凹陷形成以第一侧面和第二侧面为表面的凹口；所述摆动组件还包括摆动块，摆动块底端向下突出形成以第三侧面和第四侧面为表面的刀口；所述摆动块位于固定块上，且刀口顶端位于凹口底端；摆动块均固定连接有摆臂，所述摆盘相对的两端均固定于摆臂上；以刀口的第三侧面和第四侧面的交线为摆动轴线，所述摆动轴线同时为第一侧面和第二侧面的交线；所述第三侧面和第四侧面的夹角为58-92°，第一侧面和第二侧面的夹角比第三侧面和第四侧面的夹角大26-34°。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述摆动组件还包括两支架顶端相向延伸出的两悬臂；所述固定块固定于悬臂上；摆动块上方均固定有连接板，连接板均向下延伸出摆臂。

7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述量具设置于摆盘上；所述角度仪设置于摆盘上；

所述摆盘上具有前后方向设置的滑轨，所述滑盘设置于滑轨上并可沿滑轨滑动；

所述摆盘上固定有电缸体，所述滑盘上固定有电缸连接器，所述电缸体和电缸连接器配合连接，实现滑盘的滑动和固定；

转盘上左右两端固定有下安装座，下安装座通过铰轴铰接有上安装座；所述翻盘固定于上安装座上，并可以左侧或右侧的铰轴为翻转轴进行翻转，使翻盘相对转盘倾斜。

8.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述测试台架还包括限位装置，所述限位装置包括基座、转轴和限位转块，所述基座两端朝基座同侧分别延伸出第一支撑座和第二支撑座，所述转轴设置于第一支撑座和第二支撑座上并可旋转；第一支撑座和第二支撑座之间的转轴上具有两个相对转轴固定的用于限位的限位转块；相对设置的两个限位转块之间具有不同的限位宽度；转轴的转动可改变转轴正上方处两限位转块之间的限位宽度；所述摆盘底部固定有沿左右方向延伸的限位梁，所述限位装置设置于基台上，并且转轴位于前后方向；所述限位梁位于两个限位转块之间。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，步骤（3）-步骤（5）中，在所述转动和/或翻动之前，先转动转轴，使限位梁位于两限位转块之间最小的限位宽度中；在所述转动和/或翻动之后，转动转轴，使限位梁所处的限位宽度增大，限位梁与两个限位转块之间均存在间隙；再进行调平处理。

10.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述捆绑组件包括基板和具有自由端和连接端的捆绑带；所述基板两端分别向上延伸出第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁和第二侧壁外侧分别设置有棘轮机构和定位部；

所述捆绑带的连接端固定连接至棘轮机构，所述捆绑带的自由端用于与定位部可拆卸的固定连接；所述捆绑带的长度可调。

11.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述捆绑组件包括基板和具有自由端和连接端的捆绑带；所述基板两端分别向上延伸出第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁和第二侧壁外侧分别设置有棘轮机构和定位部；所述捆绑带的连接端固定连接至棘轮机构，所述捆绑带的自由端用于与定位部可拆卸的固定连接；所述捆绑带的长度可调。