CN116164883A - 多参数一体化质量特性测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多参数一体化质量特性测量装置,一次装夹就能够实现多个质量特性参数的测量。该多参数一体化质量特性测量装置包括:测量台组件、质量质心测量单元、转动惯量测量单元、形心测量单元和测量工装;测量台组件用于提供测量平台和测量平台顶升机构;测量工装固定在测量平台上,用于安装被测产品以及改变被测产品的姿态;质量质心测量单元包括设置在测量平台下方的三个具备升降功能的称重单元;转动惯量测量单元包括用于带动测量平台扭摆的扭摆机构、用于测量测量平台扭摆周期的光电周期测量单元以及对测量平台的扭摆进行制动的扭摆制动机构;形心测量单元包括激光位移测量单元、用于带动被测产品绕自身轴线转动的自动旋转运动结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种质量特性参数的测量装置,具体涉及一种多参数一体化质量特性测量装置,属于测量装备技术领域。
背景技术
质量、质心、转动惯量是质量特性参数最主要的组成部分。在航空航天领域中,质量直接属于起飞载荷,质心和转动惯量则关系着飞行轨迹控制和姿态调整的难易,是各类武器装备飞行控制中重要的参数,产品质量特性参数可以通过设备测量得到。
当前国内的几何形心与转动惯量多采用分体式测量方法,如在几何综合测量系统上测量几何形心,在多点称重台上测量重心,在扭摆台上测量转动惯量。由于要多次更换设备,测量过程繁琐,测量成本高,且多次装夹容易造成基准不统一,测量误差大。
随着国防发展需求,新型号产品日益增多,产品尺寸变化悬殊,为了节约成本、提高测量效率、减小设备占用空间,急需一台能够一次装夹就能够进行多个质量特性测量的设备,以满足高效的测量需求。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种多参数一体化质量特性测量装置,一次装夹就能够实现多个质量特性参数的测量,能够有效提高测量效率。
多参数一体化质量特性测量装置,包括:测量台组件、质量质心测量单元、转动惯量测量单元、形心测量单元和测量工装;
所述测量台组件用于提供测量平台和测量平台顶升机构;
所述测量工装固定在所述测量平台上,用于安装被测产品以及改变所述被测产品的姿态;
所述质量质心测量单元包括设置在所述测量平台下方的三个具备升降功能的称重单元;
所述转动惯量测量单元包括用于带动所述测量平台扭摆的扭摆机构、用于测量所述测量平台扭摆周期的光电周期测量单元以及对所述测量平台的扭摆进行制动的扭摆制动机构;
所述形心测量单元包括激光位移测量单元、用于带动所述被测产品绕自身轴线转动的自动旋转运动结构;所述激光位移测量单元包括安装在所述测量工装上,且沿高度方向间隔布置的多个位移传感器B。
作为本发明的一种优选方式,所述扭摆机构包括:气浮转台、扭摆驱动单元和扭杆;
所述气浮转台的定子固定在测量台组件的主框架上,转子与扭杆的顶部同轴固接,扭杆的底部与主框架固接;进行转动惯量测量时,所述测量平台放置在所述气浮转台的转子上;
所述扭摆驱动单元用于推动测量平台扭转设定角度,使扭杆处于受扭状态,进而通过扭杆带动所述气浮转台和测量平台往复扭动。
作为本发明的一种优选方式,所述扭摆制动机构包括:制动气缸和设置在制动气缸伸缩端端部的摩擦片;所述制动气缸的缸体端安装在测量台组件的主框架上,伸缩端竖直向上,且伸缩端的端部设置有摩擦片;当需要制动时,所述制动气缸的伸缩端伸出使其端部的摩擦片与测量平台底面接触,利用摩擦实现制动。
作为本发明的一种优选方式,具备升降功能的称重单元包括称重传感器和称重传感器升降机构,所述称重传感器升降机构的固定端固定在测量台组件的主框架上,称重传感器安装在称重传感器升降机构伸缩端的端部。
作为本发明的一种优选方式,所述测量台组件还包括:测量平台位移监测单元;
所述测量平台位移监测单元包括:沿所述测量平台的周向分布的多个用于测量测量平台顶升过程中,对应位置处测量平台位移的位移传感器C;
以及多个均匀间隔分布在所述测量平台外圆周面的外侧,用于监测所述测量平台径向位移的位移传感器A。
作为本发明的一种优选方式,所述测量台组件还包括:测量平台导向定位单元;
所述测量平台导向定位单元包括设置在测量平台下端面沿周向均匀间隔分布的多个球头以及设置在所述气浮转台的转子上表面与所述球头一一对应的球窝。
作为本发明的一种优选方式,所述测量工装包括:工装外框架和工装内框架;
所述工装外框架固定在所述测量平台上;
所述工装内框架通过销轴与工装外框架相连,工装内框架能够相对工装外框架绕销轴的轴向转动,以改变被测产品的姿态;
所述被测产品安装在工装内框架上;
在工装内框架上沿高度方向间隔布置的多个位移传感器B形成激光位移测量单元,各位移传感器B水平设置,测量端水平朝向被测产品,对所述被测产品进行截面测量。
作为本发明的一种优选方式,所述自动旋转运动结构包括设置在所述工装内框架上的旋转轴承,被测产品通过转接工装安装在所述旋转轴承上,进而支撑在工装内框架上,且被测产品与旋转轴承同轴;通过旋转驱动单元驱动转接工装带动被测产品绕其轴线转动。
作为本发明的一种优选方式,所述激光位移测量单元中,各位移传感器B在所述工装内框架上的高度位置可调,且各位移传感器B水平方向可伸缩。
作为本发明的一种优选方式,所述测量台组件还包括:测量平台保护单元;
所述测量平台保护单元包括设置在主框架表面,沿测量平台的周向均匀间隔分布的多个保护架;所述保护架与测量平台相对的一侧具有台阶面,该台阶面的竖直部分与测量平台的外圆周面之间具有设定间隙,该台阶面的水平部分与测量平台的下表面之间具有设定间隙。
有益效果:
(1)本发明的测量装置集质量质心测量单元、转动惯量测量单元、形心测量单元于一体,被测产品的所有的质量特性参数均可以在同一台设备上测量,且产品通过一次吊装装卡便可测量所有参数,能够有效提高测量效率。
(2)本发明的测量装置中,进行转动惯量测量时,采用气浮轴承作为气动转台,气动轴承的定子和转子之间只有气膜,由此能够实现转子相对定子的无摩擦转动,测量精度高。
(3)本发明的测量装置中通过测量工装能够直接改变被测产品的姿态,以对被测产品进行不同向质心和转动惯量的测量,由此实现通过一次性装夹进行质量特性多参数的测量。
(4)本发明的形心测量单元中,各激光位移传感器(即位移传感器B)在工装内框架上的高度位置可调,且各激光位移传感器水平方向可伸缩,由此能够根据被测产品的外形自由调整。
(5)本发明的测量装置中设置了基于摩擦的扭摆制动机构,用于转动惯量测量结束后测量平台的制动,使测量平台停止扭转;结构简单可靠。
(6)本发明的测量装置中设置了测量平台位移监测单元和测量平台保护单元,保证测量过程中测量平台不会有较大的偏移,提高测量过程的安全性。
附图说明
图1为本发明的多参数一体化质量特性测量装置的组成图;
图2为本发明的多参数一体化质量特性测量装置的结构示意图;
图3为测量平台顶升状态示意图;
图4为进行质量测量时测量平台位置示意图;
图5为轴向质心测量原理图;
图6为形心测量单元布置示意图;
图7为进行转动惯量测量时测量平台位置示意图。
其中:1-被测产品、2-主框架、3-测量平台顶升机构、4-位移传感器A、5-扭摆制动机构、6-测量平台、7-扭杆、8-称重单元、9-气浮转台、10-扭摆驱动单元、11-工装外框架、12-旋转轴承、13-销轴、14-称重传感器、15-称重传感器升降机构、17-旋转驱动单元、18-位移传感器B、19-工装内框架、20-球头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步的详细说明。
实施例1:
本实施例提供一种多参数一体化质量特性测量装置,至少能够实现包括:质量、三轴质心、三轴转动惯量、形心共计8个独立质量特性参数的一体化测量。
如图1和图2所示,该质量特性测量装置包括:测量台组件、质量质心测量单元、转动惯量测量单元、形心测量单元和测量工装;
其中测量台组件包括:主框架2、测量平台6、测量平台顶升机构3和测控单元;
质量质心测量单元包括:由称重传感器14和称重传感器升降机构15构成的称重单元8;
形心测量单元包括:自动旋转运动结构和激光位移测量单元;
转动惯量测量单元包括:气浮转台9、扭摆驱动单元10、扭杆7、光电周期测量单元和扭摆制动机构5;
测量工装用于安装被测产品1,并能够在进行质心测量以及转动惯量测量时,改变被测产品1的姿态。
首先定义测量装置的坐标系和被测产品1的坐标系;对于测量装置,定义竖直方向为X向,水平方向为Z向,在水平面内与Z向垂直的方向为Y向,XYZ的方向定义符合右手法则;对于被测产品1,令其轴向为X向,当被测产品1竖直放置(即轴向沿竖直方向)时,其Z向和Y向与测量装置坐标系中的Z向和Y向方向一致。
测量工装包括工装外框架11和工装内框架19,工装内框架19通过沿Z向设置的销轴13与工装外框架11相连,工装内框架19能够相对工装外框架11绕销轴13的轴向转动。
如图3所示,主框架2为整个装置的安装座,测量平台6位于主框架2上,测量平台6上放置用于装夹被测产品1的测量工装,具体的:工装外框架11固定安装在测量平台6上,被测产品1支撑在工装内框架19上。
在主框架2与测量平台6之间设置有测量平台顶升机构3;本例中,测量平台6为圆盘形结构,在测量平台6的下方沿周向均匀间隔分布有三个测量平台顶升机构3,用于测量平台6的升降;本例中测量平台顶升机构3采用气缸,气缸的固定端固定在主框架2表面,伸缩端竖直向上(与测量平台6不连接),用于在与测量平台6接触后顶升测量平台6,如图3所示。
质量质心测量单元用于实现被测产品1质量和质心的测量;本例中,在进行质量质心测量时采用三点称重法;基于此,在主框架2与测量平台6之间沿周向均匀间隔分布有三个称重单元8;称重单元8中,称重传感器14通过称重传感器升降机构15安装在主框架2上(每个称重传感器14对应一个称重传感器升降机构15);本例中,称重传感器升降机构15采用气缸,气缸的固定端固定在主框架2表面,称重传感器14安装在气缸的伸缩端。如图4所示,在进行质量测量时,测量平台顶升机构3下降至与测量平台6不接触的位置;称重传感器14由称重传感器升降机构15顶升至与测量平台6接触;此时测量平台6仅支撑在三个称重传感器14上,由此通过三个称重传感器14利用三点称重法对装夹在测量工装上的被测产品1进行称重。在进行质量测量时,由三个称重传感器14支撑测量平台6,称重传感器14与测量平台6之间具有相对固定且准确的几何位置关系,测量工装及被测产品1的质量完全承重在三个称重传感器14上,并且测量工装及被测产品1与测量平台6同样具有确定的位置关系,根据装载被测产品1前后的三个称重传感器14示值来计算得到被测产品1的质量。
被测产品1质心的测量包括:在被测产品坐标系下其Y向质心、Z向质心以及X向质心(即轴向质心)的测量;本例中,对被测产品1的Y向质心、Z向质心采用质心旋转法测量;基于此,在工装内框架19上设置有旋转轴承12,被测产品1通过转接工装与旋转轴承12相连,进而支撑在工装内框架19上,且被测产品1与旋转轴承12同轴,旋转驱动单元17驱动转接工装,带动被测产品1绕旋其自身轴线转动。旋转轴承12、转接工装和旋转驱动单元17共同构成自动旋转运动结构,该自动旋转运动结构与形心测量单元共用。
在进行被测产品1的Y向质心、Z向质心测量时,通过旋转轴承12带动被测产品1转动,转动过程中动态采集数据;本例中,每转动1°自动进行一次数据的采集;当被测产品1旋转一周(即360°)后,多个角度下的测量结果理论上即可得到绕旋转轴(即旋转轴承12的中心轴)的一系列质心坐标值,这一系列质心坐标值所形成的曲线理论上是以旋转轴心为圆心的半径为r的圆,r即为质心到旋转轴的距离。
如图5所示,轴向质心(即X向质心)的测量是以三点称重法质心测量原理为基础,在通过工装内框架19将被测产品1旋转至轴向水平的姿态下,通过正向测量、反向测量两次分别测量,将轴向质心的直接测量转化至两次轴向质心相对偏移量,从而计算得到轴向质心距离旋转轴的距离。
形心测量单元用于被测产品1形心的测量,通过对形心的测量,结合质心测量结果能够得到被测产品1的质心横偏(即质心相对形心轴的偏离);如图6所示,形心测量单元包括:自动旋转运动结构(即上述旋转轴承12、转接工装和旋转驱动单元17)和激光位移测量单元;自动旋转运动结构用于驱动被测产品1绕其轴线转动;激光位移测量单元为在工装内框架19上沿高度方向间隔布置的多个位移传感器B18,通过位移传感器B18进行截面测量;本例中,位移传感器B18为激光位移传感器,在工装内框架19上沿高度方向间隔布置的三个激光位移传感器;各激光位移传感器水平设置,测量端水平朝向被测产品1。当被测产品1长度尺寸较大时,可在工装内框架19上连接位移传感器支架,保证多个激光位移传感器能够沿被测产品1的高度方向间隔分布。各激光位移传感器在工装内框架19上的高度位置可调,且各激光位移传感器水平方向可伸缩,由此能够根据被测产品1的外形自由调整。
自动旋转运动结构驱动被测产品1转动一周,转动一周的时间预先标定得到,由此通过旋转时间可计算出被测产品1的旋转角度,结合激光位移测量单元同步采集的被测产品1各截面处的位移信号,即可得到形心轴拟合所需的数据,然后采用最小二乘法拟合得到形心轴;通过形心轴与X轴质心所在横截面的交点可得到X轴质心所在截面的形心坐标,进而得到X轴质心所在截面的质心横偏。
转动惯量测量单元用于对被测产品1三个方向(XYZ方向)的转动惯量进行测量。在主框架2内部设置扭杆7,扭杆7同轴设置在测量平台6的下方,在测量平台6与扭杆7之间同轴设置有气浮转台9;气浮转台9采用气动轴承,气动轴承的定子和转子之间只有气膜,由此能够实现转子相对定子的无摩擦转动。气动轴承的定子固定在主框架2上,转子与扭杆7的顶部同轴固接,扭杆7的底部与主框架2固接;测量平台6放置在气动轴承的转子上(两者之间无连接,仅放置在转子上)。扭杆7采用柔性杆,使气动轴承的转子只能扭动。扭摆驱动单元10用于推动测量平台6扭转初始角度,使扭杆7处于受扭状态,进而通过扭杆7带动气浮转台9和测量平台6往复扭动,通过光电周期测量单元对测量平台6的扭摆周期进行测量,进而获得转动方向上的转动惯量。其中光电周期测量单元包括光电传感器和摆针,摆针安装在测量平台6下表面,光电传感器固定在主框架2上,当测量平台6往复扭动时,带动摆针在光电传感器的探测区域内往复摆动,光电传感器获得触发信号,由此通过光电传感器进行摆动周期的测量。
如图7所示,当需要进行转动惯量的测量时,将测量平台6落到气浮转台9上,此时测量平台6与测量平台顶升机构3和称重单元8均不接触;扭摆驱动单元10包括推动气缸和设置在测量平台6下表面的推杆或推动块,通过推动气缸推动推杆或推动块,使测量平台6扭转大约2°的初始角度,进而使扭杆7处于受扭状态,推动气缸断气后,其顶杆快速回位,测量平台6则因转动惯量负载以较慢的速度来回作扭摆运动,至此完成一次驱动动作。
通过工装内框架19带动被测产品1转动,以改变被测产品1的姿态,从而进行不同方向的转动惯量的测量;如当被测产品1的轴向竖直向上(即被测产品1的X轴与旋转轴承12同轴)时,进行X向转动惯量的测量;被测产品1的Y向竖直向上时,进行Y向转动惯量的测量;被测产品1的Z向竖直向上时,进行Z向转动惯量的测量。
在进行质量质心测量时,通过测量平台顶升机构3顶升测量平台6,使其与气浮转台9的转子不接触即可。
扭摆制动机构5用于转动惯量测量结束后测量平台6的制动,使测量平台6停止扭转。本例中,扭摆制动机构5包括制动气缸和设置在制动气缸伸缩端端部的摩擦片;制动气缸的缸体端固定在主框架2上,伸缩端竖直向上,且伸缩端的端部设置有摩擦片;当测量结束需要制动时,控制制动气缸的伸缩端伸出使其端部的摩擦片与测量平台6底面接触,由此利用摩擦实现制动。
设置在主框架2内部的测控单元用于接收给测量装置中各传感器(包括称重传感器14和各位移传感器B)的监测数据、并对测量平台顶升机构3、称重传感器升降机构15、自动旋转运动结构、扭摆驱动单元10以及扭摆制动机构5进行控制。
综上,本例中测量平台6在测量过程共有以下几种状态:
(1)安装测量工装和被测产品1的状态:三个称重传感器升降机构15落下,三个测量平台顶升机构3升起顶升测量平台6,测量平台6脱离气浮转台9;
(2)质量质心测量状态:三个测量平台顶升机构3降下,三个称重传感器升降机构15升起支撑测量平台6,测量平台6脱离气浮转台9,仅由三点称重支撑;Y向和Z向质心测量时,被测产品1竖直安装,X向质心测量时将将工装内框架19旋转90度后进行测量,此时被测产品1的轴向沿水平方向。
(3)转动惯量测量状态:三个测量平台顶升机构3和三个称重传感器升降机构15均落下,测量平台6落在气浮转台9上,可随气浮转台9旋转,由扭杆法进行转动惯量测量。
(4)放置状态:当不需要进行测量时,即对装置断电断气时,三个测量平台顶升机构3和三个称重传感器升降机构15均落下,测量平台6支撑在气浮转台9上。
实施例2:
在上述实施例1的基础上,测量台组件还包括:测量平台位移监测单元;测量平台位移监测单元包括设置在每个称重传感器14旁用于监测测量平台6顶升过程中,对应位置处测量平台6位移的位移传感器C;通过对比三个位移传感器C的测量值保证测量平台6顶升过程的同步性以及测量平台6的水平度。
此外,在测量平台6外圆周面的外侧沿Z向的两相对侧以及沿Y向的两相对侧均设置有位移传感器A4(如图2所示的位移传感器A4);用于监测测量平台6沿Z向和Y向的位移。
实施例3:
在上述实施例1或实施例2的基础上,测量台组件还包括:测量平台导向定位单元;测量平台导向定位单元包括设置在测量平台6下端面沿周向均匀间隔分布的三个球头20以及设置在气浮转台9的转子上表面与三个球头20一一对应的球窝;测量平台升降过程中,通过球窝和球头的配合对测量平台6进行定位。
实施例4:
在上述实施例1或实施例2或实施例3的基础上,测量台组件还包括:测量平台保护单元;测量平台保护单元包括设置在主框架2表面,沿测量平台6的周向均匀间隔分布的多个保护架;保护架与测量平台6相对的一侧具有台阶面,该台阶面的竖直部分与测量平台6的外圆周面之间具有设定间隙,该台阶面的水平部分与测量平台6的下表面之间具有设定间隙;本例中,在在水平方向和垂直方向均留有不超过10mm的间隙量,在极端情况下消除了测量平台6倾覆侧滑等不可预期的危险,确保产品的绝对安全。
优选的,在测量平台6上设置四个保护架,四个保护架分别位于测量平台6沿Z向的两相对侧和沿Y向的两相对侧,由此,测量平台位移监测单元中用于监测测量平台6沿Z向和Y向的位移的四个位移传感器可安装在对应位置处的保护架上。
实施例5:
本实施例给出采用上述实施例1-实施例4所述的一体化测量装置对被测产品1的质量特性多参数进行测量的方法。
采用该测量装置能够通过一次装夹能够实现质量、三轴质心、三轴转动惯量及形心的全部测量;在不计算产品吊装时间的条件下,整个流程的测量时间大约为30min。
整个测量过程分为皮测量(即未安装被测产品1)和“皮+产品”(即安装被测产品1)测量两个阶段,两个阶段的测量过程相同,现以安装被测产品1后的测量过程为例,对其进行详细描述。
安装被测产品1时,先启动测量平台顶升机构3,利用测量平台顶升机构3顶升测量平台6;被测产品1和工装内框架19均处于竖直自旋0°的状态。
被测产品1安装完后,先将称重单元8顶升至与测量平台6接触的位置,然后降下测量平台顶升机构3;此时可利用称重单元8进行称重;并通过旋转驱动单元17驱动旋转轴承12转动,带动被测产品1绕其轴线旋转一周,以进行Y向和Z向质心的测量。
在进行Y向和Z向质心测量的过程中,即被测产品1绕其轴线旋转过程中,通过激光位移测量单元进行测量,由此能够在进行Y质心、Z质心测量的同时进行形心测量,即形心的测量和Y质心、Z质心的测量同步进行,测量效率高。
Y向和Z向质心测量结束后,进行X向转动惯量的测量:此时降下称重单元8,使测量平台6落在气浮转台9的转子上;启动扭摆驱动单元10,使测量平台6往复扭摆,以进行X向转动惯量的测量;X向转动惯量测量结束后,通过扭摆制动5机构对测量平台6进行制动。测量平台6制动后,启动测量平台顶升机构3顶升测量平台6。
然后进行X向质心的第一次测量(即正向测量):调整工装内框架19至水平状态,即此时被测产品1的轴向沿水平方向(且此时被测产品1的Y向处于竖直状态);将称重单元8顶升至与测量平台6接触的位置,然后降下测量平台顶升机构3;此时可利用称重单元8进行称重,由此进行X向质心的正向测量。
X向质心第一次测量结束后,进行Y向转动惯量的测量:降下称重单元8,使测量平台6落在气浮转台9的转子上,启动扭摆驱动单元10,使测量平台6往复扭摆,以进行Y向转动惯量的测量;Y向转动惯量测量结束后,通过扭摆制动机构5对测量平台6进行制动。测量平台6制动后,启动测量平台顶升机构3顶升测量平台6。
然后进行Z向转动惯量的测量:通过自动旋转运动结构控制被测产品1自旋180°,使被测产品1的Z向与旋转轴承12的轴向重合;然后降下测量平台顶升机构3,使测量平台6落在气浮转台9的转子上;启动扭摆驱动单元10,使测量平台6往复扭摆,以进行Z向转动惯量的测量;Z向转动惯量测量结束后,通过扭摆制动机构5对测量平台6进行制动。测量平台6制动后,启动测量平台顶升机构3顶升测量平台6。
然后进行X向质心的第二次测量(即反向测量):将工装内框架19绕其与工装外框架11连接处的销轴13旋转180°,此时被测产品1的轴向依然沿水平方向,但轴向两端的位置调换;降下测量平台顶升机构3,使测量平台6落在气浮转台9上;然后利用称重单元8顶升测量平台6,使其与气浮转台9不接触;此时可利用称重单元8进行称重(进行X向质心的第二次测量),测量结束后;降下称重单元8,使测量平台6落在气浮转台9上再次定位后,启动测量平台顶升机构3顶升测量平台6。
最后进行状态复位。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:包括:测量台组件、质量质心测量单元、转动惯量测量单元、形心测量单元和测量工装;
所述测量台组件用于提供测量平台和测量平台顶升机构;
所述测量工装固定在所述测量平台上,用于安装被测产品以及改变所述被测产品的姿态;
所述质量质心测量单元包括设置在所述测量平台下方的三个具备升降功能的称重单元;
所述转动惯量测量单元包括用于带动所述测量平台扭摆的扭摆机构、用于测量所述测量平台扭摆周期的光电周期测量单元以及对所述测量平台的扭摆进行制动的扭摆制动机构;
所述形心测量单元包括激光位移测量单元、用于带动所述被测产品绕自身轴线转动的自动旋转运动结构;所述激光位移测量单元包括安装在所述测量工装上,且沿高度方向间隔布置的多个位移传感器B。
2.如权利要求1所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述扭摆机构包括:气浮转台、扭摆驱动单元和扭杆;
所述气浮转台的定子固定在测量台组件的主框架上,转子与扭杆的顶部同轴固接,扭杆的底部与主框架固接;进行转动惯量测量时,所述测量平台放置在所述气浮转台的转子上;
所述扭摆驱动单元用于推动测量平台扭转设定角度,使扭杆处于受扭状态,进而通过扭杆带动所述气浮转台和测量平台往复扭动。
3.如权利要求1所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述扭摆制动机构包括:制动气缸和设置在制动气缸伸缩端端部的摩擦片;所述制动气缸的缸体端安装在测量台组件的主框架上,伸缩端竖直向上,且伸缩端的端部设置有摩擦片;当需要制动时,所述制动气缸的伸缩端伸出使其端部的摩擦片与测量平台底面接触,利用摩擦实现制动。
4.如权利要求1-3任一项所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:具备升降功能的称重单元包括称重传感器和称重传感器升降机构,所述称重传感器升降机构的固定端固定在测量台组件的主框架上,称重传感器安装在称重传感器升降机构伸缩端的端部。
5.如权利要求1-3任一项所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述测量台组件还包括:测量平台位移监测单元;
所述测量平台位移监测单元包括:沿所述测量平台的周向分布的多个用于测量测量平台顶升过程中,对应位置处测量平台位移的位移传感器C;
以及多个均匀间隔分布在所述测量平台外圆周面的外侧,用于监测所述测量平台径向位移的位移传感器A。
6.如权利要求2所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述测量台组件还包括:测量平台导向定位单元;
所述测量平台导向定位单元包括设置在测量平台下端面沿周向均匀间隔分布的多个球头以及设置在所述气浮转台的转子上表面与所述球头一一对应的球窝。
7.如权利要求1-3任一项所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述测量工装包括:工装外框架和工装内框架;
所述工装外框架固定在所述测量平台上;
所述工装内框架通过销轴与工装外框架相连,工装内框架能够相对工装外框架绕销轴的轴向转动,以改变被测产品的姿态;
所述被测产品安装在工装内框架上;
在工装内框架上沿高度方向间隔布置的多个位移传感器B形成激光位移测量单元,各位移传感器B水平设置,测量端水平朝向被测产品,对所述被测产品进行截面测量。
8.如权利要求7所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述自动旋转运动结构包括设置在所述工装内框架上的旋转轴承,被测产品通过转接工装安装在所述旋转轴承上,进而支撑在工装内框架上,且被测产品与旋转轴承同轴;通过旋转驱动单元驱动转接工装带动被测产品绕其轴线转动。
9.如权利要求7所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述激光位移测量单元中,各位移传感器B在所述工装内框架上的高度位置可调,且各位移传感器B水平方向可伸缩。
10.如权利要求1-3任一项所述的多参数一体化质量特性测量装置,其特征在于:所述测量台组件还包括:测量平台保护单元;
所述测量平台保护单元包括设置在主框架表面,沿测量平台的周向均匀间隔分布的多个保护架;所述保护架与测量平台相对的一侧具有台阶面,该台阶面的竖直部分与测量平台的外圆周面之间具有设定间隙,该台阶面的水平部分与测量平台的下表面之间具有设定间隙。
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2023
- 2023-01-13 CN CN202310059738.4A patent/CN116164883A/zh active Pending
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