CN111999776A - 一种重心检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重心检测装置，包括：水平基准底座、两个调平轴、固定环组件、微调装置和两个锁紧螺钉；水平基准底座包括底座和平行设置的两个支撑臂；底座上设置有水平检测仪，支撑臂的顶端为楔形结构；微调装置设置在固定环组件的内侧；待测物体的外表面部分与微调装置的内表面相接，且通过在固定环组件上对称设置的两个锁紧螺钉固定在固定环组件内；固定环组件通过处于同一直线上的两个调平轴架设在两个支撑臂的顶端上。本发明提供了一种操作简单、成本低、精度高的重心检测装置。

Description

一种重心检测装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种重心检测装置。

背景技术

重心是物体所受重力的中心、在航天、电力、机械、车辆等领域，重心位置是一个需要精确定位的参数。尤其在导弹设计过程中，引导头的重心位置的精确度直接关系着导弹整体的气动计算的准确度。

悬线法是一种传统的检测重心的方法，对于平面物体，通过从不同位置用悬线悬吊被测物，两条悬线相交的点就是被测物重心。对于三维物体，三条悬线相交的点就是被测物重心。但悬线法用于三维物体的重心检测时，操作过程繁琐，精准度低，不适用于引导头的重心位置的测量。

因此，提供一种操作简单、成本低、精度高的重心检测装置是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，一种操作简单、成本低、精度高的重心检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种重心检测装置，包括：水平基准底座、两个调平轴、固定环组件、微调装置和两个锁紧螺钉；

所述水平基准底座包括底座和平行设置的两个支撑臂；所述底座上设置有水平检测仪，所述支撑臂的顶端为楔形结构；

所述微调装置设置在所述固定环组件的内侧；所述待测物体的外表面部分与所述微调装置的内表面相接，且通过在所述固定环组件上对称设置的两个锁紧螺钉固定在所述固定环组件内；所述固定环组件通过处于同一直线上的所述两个调平轴架设在所述两个支撑臂的顶端上。

优选的，所述固定环组件内设置有第一传感器，所述第一传感器用于检测两个所述锁紧螺钉的锁紧压力。

优选的，所述微调装置包括位移驱动滚轮和电机；

所述电机接收无线控制信号，控制位移驱动滚轮滚动，从而调整所述待测物体与所述固定环组件的相对位置。

优选的，所述重心检测装置还包括两个倾角传感器；

所述两个倾角传感器分别设置在所述固定环组件所构成的圆的两个相邻的四等分点上；

其中，一个所述倾角传感器与所述固定环组件的上表面平行，另一个所述倾角传感器与所述固定环组件的上表面垂直。

优选的，所述重心检测装置还包括平行尺；

所述平行尺的两端分别卡设在所述两个调平轴上，用于保证所述两个调平轴在同一直线上。

优选的，所述重心检测装置还包括置物台和标尺；

所述置物台所构成的圆的二等分点上设置有两个定位口；所述标尺的一端具有凸台结构，另一端呈U型结构；所述凸台结构的宽度与所述定位口的宽度相匹配。

本发明实施例提供的一种重心检测装置，操作简单、成本低、精度高。测量得到的重心位置参数能够用于提高导弹整体的气动计算的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的重心检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的固定环组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的标尺的背面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的标尺的正面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的参考坐标系的示意图；

图6为本发明实施例提供的标尺的装配示意图；

图7为本发明实施例提供的重心检测装置的第一测量示意图；

图8为本发明实施例提供的重心检测装置的第二测量示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的重心检测装置，操作简单、成本低、精度高。测量得到的重心位置参数能够用于提高导弹整体的气动计算的准确度。

首先说明本发明的重心检测装置的结构以及各部件之间的连接关系。

图1为本发明实施例提供的重心检测装置的结构示意图，如图1所示，重心检测装置包括：水平基准底座1、两个调平轴2、固定环组件3、平行尺4、标尺5、置物台6、两个锁紧螺钉7、微调装置8(图中未示出)、第一传感器9(图中未示出)和两个倾角传感器10(图中未示出)。

水平基准底座1包括底座11和平行设置的两个支撑臂12。底座11上设置有水平检测仪，水平检测仪用于检测水平基准底座1是否水平。支撑臂12的顶端为楔形结构，使得两个调平轴2与水平基准底座1只有两个接触点，因而待测物体只要不处于平衡状态，就会发生倾斜。在本发明实施例中，待测物体指的是引导头，本发明的重心检测装置主要是对固定大小的引导头的重心检测。

图2为本发明实施例提供的固定环组件3的结构示意图，如图2所示，固定环组件3包括固定环31、两个调节螺母32和两个挡片33。

两个挡片33分别设置在固定环31的两个二等分点上，每个挡片33上具有一个滑动口。调节螺母32呈椭圆环结构，调节螺母32的宽度与滑动口的宽度相匹配，防止调节螺母32在滑动口内自转。调节螺母32的长度小于滑动口的长度。调平轴2的一端嵌入调节螺母32，通过推动调平轴2，带动调节螺母32在滑动口内滑动，从而调整待测物体的平衡。

固定环组件3通过处于同一直线上的两个调平轴2架设在两个支撑臂12的顶端上。平行尺4的两端分别卡设在两个调平轴2上，用于保证两个调平轴2在同一直线上。挡片33的宽度与平行尺4的宽度相同，挡片33的两侧标有刻度，利用调平轴2调节待测物体的平衡时，会带动平行尺4的移动，平行尺4移动过程中会部分遮盖刻度，便于读数。

固定环组件3内还设置有第一传感器9，第一传感器9用于检测两个锁紧螺钉7的锁紧压力。两个倾角传感器10分别设置在固定环组件3所构成的圆的两个相邻的四等分点上。其中，一个倾角传感器10与固定环组件3的上表面平行，另一个倾角传感器10与固定环组件3的上表面垂直。

微调装置8设置在固定环组件3的内侧。待测物体的外表面部分与微调装置8的内表面相接，且通过在固定环组件3上对称设置的两个锁紧螺钉7固定在固定环组件3内。

微调装置8包括位电机81和位移驱动滚轮82。电机81接收无线控制信号，控制位移驱动滚轮82滚动，从而调整待测物体与固定环组件3的相对位置。这里的相对位置具体指：固定环组件3相对于待测物体在垂直待测物体底面方向的位移和固定环组件3相对于待测物体在平行待测物体底面方向的旋转。

图3为本发明实施例提供的标尺5的背面结构示意图，如图3所示，标尺5的一端具有凸台结构，另一端呈U型结构。图4为本发明实施例提供的标尺5的正面结构示意图，如图4所示，U型结构的一端标有刻度。置物台6所构成的圆的二等分点上设置有两个定位口，凸台结构的宽度与定位口的宽度相匹配。待测物体的底端与置物台6固定连接，标尺5的凸台结构卡设在置物台6的定位口，可以通过固定环组件3上标记的零线与U型结构的相对位置进行读数。

基于上述的重心检测装置的结构以及各部件之间的连接关系，说明本发明的重心检测装置的检测方法。

图5为本发明实施例提供的参考坐标系的示意图，如图5所示，以待测物体的底面圆心为原点，中心轴为x轴，平行底面方向为y轴和z轴，建立右手系。实际检测的过程中可以根据用户需求建立不同的参考坐标系，上述的右手系仅用于举例说明。

将水平基准底座1放置在平面上。通过水平基准底座1上的水平检测仪可以判断当前放置的平面是否平行。若不平行，检测人员可以及时调整。

将待测物体通过两个锁紧螺钉7固定在固定环组件3内。固定环组件3内的第一传感器9实时检测两个锁紧螺钉7的压力，当达到预设压力阈值时，生成并输出提示信息，用以提示检测人员锁紧螺钉7已到位。

将平行尺4卡设在两个调平轴2上，保证两个调平轴2处于同一直线，然后将平行尺4卸下。图7为本发明实施例提供的重心检测装置的第一测量示意图，如图7所示，通过两个调平轴2将待测物体架设在水平基准底座1的支撑臂12的顶端，开始x方向上待测物体重心坐标的检测。

固定环组件3的倾角传感器10检测固定环组件3的倾角，并发送给外部的服务器，检测人员通过倾角手动调整待测物体相对于固定环组件3的位置，或者检测人员根据倾角向微调装置8的电机81发送控制信号，控制微调装置8的电机81驱动位移驱动滚轮82滚动从而调整所述待测物体与所述固定环组件3的相对位置，使得待测物体处于平衡状态。

图6为本发明实施例提供的标尺5的装配示意图，如图6所示，当待测物体处于平衡状态时，将置物台6固定在待测物体的底面。其中，置物台6的定位口与锁紧螺钉7在一条直线上，标尺5通过凸台结构卡设在置物台6的定位口，固定环组件3的下表面与标尺5上的刻度的重合的位置就是待测物体的重心的x方向的坐标。其中，置物台和标尺的重量较轻，对待测物体的平衡的影响可以忽略不计。

x方向的坐标确定后，将锁紧螺钉7锁紧，使得固定环组件3不可以在x方向上移动。然后，将固定环组件3和待测物体的整体在水平基准底座1上旋转90度。

图8为本发明实施例提供的重心检测装置的第二测量示意图，如图8所示，若y轴的中心不在正中间，待测物体会向一侧偏转。这时将平行尺4卡设在两个调平轴2上，通过调整两个调平轴2的位置使得待测物体处于平衡状态。平行尺4的一个端面与固定环组件3上的刻度的重合的位置为待测物体的重心在y轴的坐标。

确定y轴坐标后，保证x方向不发生位移，试验人员向微调装置8的电机81发送旋转控制信号，驱动位移驱动滚轮82滚动，带动待测物体在固定环组件3内旋转90度。然后重复待测物体在y轴方向检测重心坐标的步骤，得到待测物体的z轴方向的重心坐标。

最终得到待测物体在x，y，z方向的坐标，从而得到待测物体的重心位置。通过本发明的中心检测装置得到的重心位置的精确度高，有利于提升后续基于重心位置的计算精度。

本发明实施例提供的重心检测装置，操作简单、成本低、精度高。测量得到的重心位置参数能够用于提高导弹整体的气动计算的准确度。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种重心检测装置，其特征在于，所述重心检测装置包括：水平基准底座、两个调平轴、固定环组件、微调装置和两个锁紧螺钉；

所述水平基准底座包括底座和平行设置的两个支撑臂；所述底座上设置有水平检测仪，所述支撑臂的顶端为楔形结构；

所述微调装置设置在所述固定环组件的内侧；所述待测物体的外表面部分与所述微调装置的内表面相接，且通过在所述固定环组件上对称设置的两个锁紧螺钉固定在所述固定环组件内；所述固定环组件通过处于同一直线上的所述两个调平轴架设在所述两个支撑臂的顶端上。

2.根据权利要求1所述的重心检测装置，其特征在于，所述固定环组件内设置有第一传感器，所述第一传感器用于检测两个所述锁紧螺钉的锁紧压力。

3.根据权利要求1所述的重心检测装置，其特征在于，所述微调装置包括位移驱动滚轮和电机；

所述电机接收无线控制信号，控制位移驱动滚轮滚动，从而调整所述待测物体与所述固定环组件的相对位置。

4.根据权利要求1所述的重心检测装置，其特征在于，所述重心检测装置还包括两个倾角传感器；

所述两个倾角传感器分别设置在所述固定环组件所构成的圆的两个相邻的四等分点上；

其中，一个所述倾角传感器与所述固定环组件的上表面平行，另一个所述倾角传感器与所述固定环组件的上表面垂直。

5.根据权利要求1所述的重心检测装置，其特征在于，所述重心检测装置还包括平行尺；

所述平行尺的两端分别卡设在所述两个调平轴上，用于保证所述两个调平轴在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的重心检测装置，其特征在于，所述重心检测装置还包括置物台和标尺；

所述置物台所构成的圆的二等分点上设置有两个定位口；所述标尺的一端具有凸台结构，另一端呈U型结构；所述凸台结构的宽度与所述定位口的宽度相匹配。

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