CN204535922U - 一种质量特性测量辅助夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一套质量特性测量辅助夹具，包括固定平台、托架组件、卡环连杆组件，该质量特性测量夹具定位插销提高测量过程的定位精度改变以往人工调整位姿的工作模式，同时由调节连杆连接的一体形式卡环支撑方式减小了测量时卡环自身扰动、晃动引起的测量误差，一体式卡环连杆组件前后卡环的开关、闭合同步进行保证了被测产品装夹固定的一致性，间接保证了反复测量的重复性，同时通过调节托架组件在平行导轨上的固定位置可适应不同长度支撑要求，调节卡环连杆组件内支撑垫块的尺寸可适应不同直径的支撑要求，在一定外型范围内适应不同型号产品的测量需求。

Description

一种质量特性测量辅助夹具

技术领域

本实用新型涉及一套质量特性测量辅助夹具，用于某导弹质量、XYZ三个方向质心的检测。

背景技术

常规导弹的质量特性测量基本为多支点称重法测量，其测量时用3个或者更多的称重传感器共同支承测量台，依次将各象限在测量平面进行投影，质心通过各传感器相对基准中心的位置求矩计算。整个测量过程需要产品的X、Y、Z轴与测量台的基准轴一致，测量质心时，需依次转动导弹使其逐个象限平面进行在测量台基准面进行投影，通过测量点压力传感器读书配合测量点位置拟合出被测产品的质量、质心数据。

具体测量原理如下：

称重传感器在上平台上的垂直投影。其中点1,2,3分别表示三个称重传感器和上平台的接触点，OX、OY为装置参考轴，原点O为装置的定位中心，H₁,H₂,L₁,L₂,L₃分别为三个称重传感器和参考轴OX、OY的垂直距离。设oxyz为弹体坐标轴，装置OX轴和弹体轴ox重合，点C为导弹在oxy平面的质心位置，有

w＝w₁+w₂+w₃    (1)

式中w为导弹质量，w₁,w₂,w₃分别为1,2,3三点处传感器的实测值。

各点的分质量测出后，根据力和力矩平衡原理在平面OXY内对OX取矩可得导弹在oxy平面内的径向质心y_c为

       $y_c=\frac{1}{w}(w_1{H}_1-w_2{H}_2)---\left(3\right)$

对OY取矩可得导弹轴向质心x_c为

       $x_c=\frac{1}{w}(w_1{L}_1+w_2{L}_2-w_3{L}_3)---\left(4\right)$

将导弹绕x轴转动90°，使弹体oz轴和装置OY轴平行，同理可得导弹在oxz平面内的径向质心z_c为

       $z_c=\frac{1}{w}(w_1^{\′}{H}_1-w_2^{\′}{H}_2)---\left(5\right)$

式中w′₁,w′₂分别为导弹在90°状态时1,2两点处传感器的实测值。

为了尽量消除传感器定位不准(即H₁,H₂实际加工值和设计值有较大误差)而引起的导弹径向测量误差Δy_c，可用试件在相差180°的两次测量取平均值很好地消除。

设导弹oxy平面和测试平台平行，0°时径向质心测量值为180°时径向质心测量值为在0°和180°时的总质量均为w,则有

       $y_c^0=\frac{1}{w}(w_1^0{H}_1-w_2^0{H}_2)---\left(6\right)$

       $y_c^{180}=\frac{1}{w}(w_1^{180}{H}_1-w_2^{180}{H}_2)---\left(7\right)$

式中分别为导弹在0°和180°位置测得的传感器1,2的质量，则导弹相对于其中心轴在oxy面的径向质心y′_c为

       $\begin{array}{c}{y}_c^{\′}=0.5(y_c^0-y_c^{180})\\ =\frac{1}{2w}({\mathrm{\Δw}}_1{H}_1-{\mathrm{\Δw}}_2{H}_2)\end{array}---\left(8\right)$

式中 ${\mathrm{\Δw}}_1=w_1^0-w_1^{180},{\mathrm{\Δw}}_2=w_2^0-w_2^{180}.$

某型号非常规系列导弹的舱体外表面布有大量的管路、舱外电缆、天线等突出物，导致其外表面可支撑位置极度不规则，前后只存在弧长120宽10的支撑面积2处，导致产品在质量、质心测量中无法直接对其进行有效支撑及完成配合测量进行的转动姿态过程，同时常规的支撑方式由于夹具卡环在空载过程中的意外扰动、晃动等原因也影响测量结果的正确性、一致性。

实用新型内容

本实用新型提供了一套质量特性测量辅助夹具，适用于被测产品，不受舱体结构及外部形状不规则的影响，可以实现产品与测量台之间的快速固定装夹，同时减小在过程中夹具本身引起的意外误差，保证被测产品质量特性测量结果的精度及准确性。

质量特性测量辅助夹具包括固定平台、托架组件、卡环连杆组件。

固定平台包括台体、平行导轨；平行导轨固定连接到台体上表面，与台体成一体结构， 平行导轨单个导轨横截面为[]形；

托架组件起到支撑整体的作用，包括前后两组，主要包括主托架、调节螺栓组件，滚轮托架、滚轮销轴、滚轮、轴承、销轴挡圈，定位销卡块、定位销；调节螺栓组件包括螺母和螺栓，主托架两个支脚上设置通孔，螺栓穿过通孔和平行导轨上部的开口，通过放置在平行导轨内部的螺母与平行导轨连接，进而将主托架固定在固定平台上；拧松或拧紧，实现托架组件与通过螺母的固定平台的连接，采用此种结构，一方面可以通过旋紧导轨下方螺母固定主托架，另一方面在松开导轨下方螺母的情况下，主托架与导轨之间有一定的间隙，使主托架能沿着平行导轨进行滑动，进而调节两组托架组件的轴向距离；两个滚轮托架通过螺钉固定连接在主托架上部左右两侧，滚轮托架内部设有槽，滚轮放在滚轮托架槽内，滚轮托架上槽两侧预置销轴孔，滚轮销轴依次穿过滚轮托架上预置销轴孔、滚轮、轴承，与销轴挡圈配合，将滚轮、轴承与滚轮托架固定；定位插销卡块底端通过螺钉固定到主托架上，定位插销卡块上预置通孔，与定位插销配合使用；

卡环连杆组件包括前后两组，每组包括上卡环、下卡环、连接销、支撑垫块、转接垫块、定位销、调节连杆、紧固件；上卡环和下卡环为部分圆环形状，外环面带有凹槽，上卡环、下卡环一侧通过螺栓固定连接，另一侧通过连接销连接组成完整的卡环；连接组成的完整卡环外环面凹槽卡在托架组件中滚轮上，以使在卡环带动产品转动定位时，能够实现角度的变换。支撑垫块固定连接到上卡环和下卡环内环上，通过更换不同尺寸的支撑垫块能够实现不同尺寸产品的固定，支撑垫块在上下卡环内环上均匀分布；转接垫块通过定位销和紧固件固定连接在上下卡环一侧，转接垫块上有通孔，调节连杆为两端有螺纹的长圆杆，通过螺母与转接垫块连接，通过调节连杆将前、后两组卡环组件连接成整体，上卡环、下卡环侧面设置有定位插销孔，四个定位插销孔互成90°，测量时与定位插销配合使用，当拔出定位插销时，卡环连杆组件能够进行旋转，实现在产品测量时角度的定位，定位后，插入定位插销；卡环直接与滚轮接触，在卡环变换角度时，滚轮能通过轴承配合卡环的移动。

使用时，将质量特性辅助夹具平稳停放到3个称重传感器之上，根据产品支撑距离，旋开平行导轨下方内部的螺母，调节前、后2个主托架间距离和转接垫块、调节连杆之间的相对位置，根据产品支撑处舱体外径更换尺寸对应的支撑垫块，将定位插销插入卡环一侧定位插销孔，拆卸前、后卡环组件中上、下环连接的螺栓螺母，打开卡环，此时连接销、调节连杆等组件保证卡环连杆组件的整体性，将产品放入卡环内，扣合卡环连杆组件，完成产品的装夹固定，测量时将定位插销拔出，转动卡环连杆组件到位后，插入定位插销固定产品测量 状态，完成0°的测量，重复以上步骤，完成90°、180°、270°的测量，测量完成时反向操作取下产品，通过对测量结果的处理，得到被测产品的质量特性测量结果。

该质量特性测量夹具定位插销提高测量过程的定位精度改变以往人工调整位姿的工作模式，同时由调节连杆连接的一体形式卡环支撑方式减小了测量时卡环自身扰动、晃动引起的测量误差，一体式卡环连杆组件前后卡环的开关、闭合同步进行保证了被测产品装夹固定的一致性，间接保证了反复测量的重复性，同时通过调节托架组件在平行导轨上的固定位置可适应不同长度支撑要求，调节卡环连杆组件内支撑垫块的尺寸可适应不同直径的支撑要求，在一定外型范围内适应不同型号产品的测量需求。

附图说明

图1是质量特性测量夹具结构示意图；

图2是质量特性测量夹具侧向示意图。

1—台体、2—平行导轨、3—调节螺栓组件、4—主托架、5—滚轮托架、6—滚轮销轴、7—滚轮、8—轴承、9-销轴挡圈、10—定位插销卡块、11—定位插销、12-上卡环、13-下卡环、14-连接销、15-支撑垫块、16-转接垫块、17-定位销、18-调节连杆、19-紧固件；

具体实施方式

本实用新型提供了一套质量特性测量辅助夹具，适用于被测产品，不受舱体结构及外部形状不规则的影响，可以实现产品与测量台之间的快速固定装夹，同时减小在过程中夹具本身引起的意外误差，保证被测产品质量特性测量结果的精度及准确性。

质量特性测量辅助夹具由固定平台、托架组件、卡环连杆组件组成。

固定平台包括台体、平行导轨；平行导轨固定连接到台体上表面，与台体成一体结构，平行导轨单个导轨横截面为[]形；

托架组件起到支撑整体的作用，包括前后两组，主要包括主托架、调节螺栓组件，滚轮托架、滚轮销轴、滚轮、轴承、销轴挡圈，定位销卡块、定位销；调节螺栓组件包括螺母和螺栓，主托架两个支脚上设置通孔，螺栓穿过通孔和平行导轨上部的开口，通过放置在平行导轨内部的螺母与平行导轨连接，进而将主托架固定在固定平台上；拧松或拧紧，实现托架组件与通过螺母的固定平台的连接，采用此种结构，一方面可以通过旋紧导轨下方螺母固定主托架，另一方面在松开导轨下方螺母的情况下，主托架与导轨之间有一定的间隙，使主托架能沿着平行导轨进行滑动，进而调节两组托架组件的轴向距离；两个滚轮托架通过螺钉固定连接在主托架上部左右两侧，滚轮托架内部设有槽，滚轮放在滚轮托架槽内，滚轮托架上 槽两侧预置销轴孔，滚轮销轴依次穿过滚轮托架上预置销轴孔、滚轮、轴承，与销轴挡圈配合，将滚轮、轴承与滚轮托架固定；定位插销卡块底端通过螺钉固定到主托架上，定位插销卡块上预置通孔，与定位插销配合使用；

卡环连杆组件包括前后两组，每组包括上卡环、下卡环、连接销、支撑垫块、转接垫块、定位销、调节连杆、紧固件；上卡环和下卡环为部分圆环形状，外环面带有凹槽，上卡环、下卡环一侧通过螺栓固定连接，另一侧通过连接销连接组成完整的卡环；连接组成的完整卡环外环面凹槽卡在托架组件中滚轮上，以使在卡环带动产品转动定位时，能够实现角度的变换。支撑垫块固定连接到上卡环和下卡环内环上，通过更换不同尺寸的支撑垫块能够实现不同尺寸产品的固定；转接垫块通过定位销和紧固件固定连接在上下卡环一侧，转接垫块上有通孔，调节连杆为两端有螺纹的长圆杆，通过螺母与转接垫块连接，通过调节连杆将前、后两组卡环组件连接成整体，上卡环、下卡环侧面设置有定位插销孔，四个定位插销孔互成90°，测量时与定位插销配合使用，当拔出定位插销时，卡环连杆组件能够进行旋转，实现在产品测量时角度的定位，定位后，插入定位插销；卡环直接与滚轮接触，在卡环变换角度时，滚轮能通过轴承配合卡环的移动；

使用时，将质量特性辅助夹具平稳停放到3个称重传感器之上，根据产品支撑距离，旋开平行导轨下方内部的螺母，调节前、后2个主托架间距离和转接垫块、调节连杆之间的相对位置，根据产品支撑处舱体外径更换尺寸对应的支撑垫块，将定位插销插入卡环一侧定位插销孔，拆卸前、后卡环组件中上、下环连接的螺栓螺母，打开卡环，此时连接销、调节连杆等组件保证卡环连杆组件的整体性，将产品放入卡环内，扣合卡环连杆组件，完成产品的装夹固定，测量时将定位插销拔出，转动卡环连杆组件到位后，插入定位插销固定产品测量状态，完成0°的测量，重复以上步骤，完成90°、180°、270°的测量，测量完成时反向操作取下产品，通过对测量结果的处理，得到被测产品的质量特性测量结果。

该质量特性测量夹具定位插销提高测量过程的定位精度改变以往人工调整位姿的工作模式，同时由调节连杆连接的一体形式卡环支撑方式减小了测量时卡环自身扰动、晃动引起的测量误差，一体式卡环连杆组件前后卡环的开关、闭合同步进行保证了被测产品装夹固定的一致性，间接保证了反复测量的重复性，同时通过调节托架组件在平行导轨上的固定位置可适应不同长度支撑要求，调节卡环连杆组件内支撑垫块的尺寸可适应不同直径的支撑要求，在一定外型范围内适应不同型号产品的测量需求。

Claims (2)

1.一种质量特性测量辅助夹具，其特征在于，包括固定平台、托架组件、卡环连杆组件；固定平台包括台体、平行导轨；平行导轨固定连接在台体上表面，与台体成一体结构，平行导轨单个导轨横截面为[]形；托架组件包括前后两组，包括主托架、调节螺栓组件，滚轮托架、滚轮销轴、滚轮、轴承、销轴挡圈，定位销卡块、定位销；调节螺栓组件包括螺母和螺栓，主托架两个支脚上有通孔，主托架通过螺栓组件连接在平行导轨上；两个滚轮托架通过螺钉固定连接在主托架上部左右两侧，滚轮托架内部设有槽，滚轮放在滚轮托架槽内，滚轮托架上槽两侧预置销轴孔，滚轮销轴依次穿过滚轮托架上预置销轴孔、滚轮、轴承，与销轴挡圈配合，将滚轮、轴承与滚轮托架固定；定位插销卡块底端通过螺钉固定连接到主托架上，定位插销卡块上预置通孔，与定位插销配合；卡环连杆组件包括前后两组，每组包括上卡环、下卡环、连接销、支撑垫块、转接垫块、定位销、调节连杆、紧固件；上卡环和下卡环为部分圆环形状，外环面带有凹槽，上卡环、下卡环一侧通过螺栓固定连接，另一侧通过连接销连接；连接组成的完整卡环外环面凹槽卡在托架组件中滚轮上；支撑垫块固定连接到上卡环和下卡环内环上，支撑垫块尺寸根据待测产品确定；转接垫块通过定位销和紧固件固定连接在上下卡环一侧，转接垫块上有通孔，调节连杆为两端有螺纹的长圆杆，通过螺母与转接垫块连接；上卡环、下卡环侧面设置有定位插销孔，四个定位插销孔互成90°。

2.如权利要求1所述的一种质量特性测量辅助夹具，其特征在于，支撑垫块在上下卡环内环上均匀分布。