CN218271205U - 一种质量质心测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量设备领域，特别是涉及一种质量质心测量设备。该质量质心测量设备包括底盘、秤盘和称重传感器，所述称重传感器布置在底盘上且用于支撑秤盘，所述秤盘包括本体以及沿设定方向移动安装在本体上的移动板，质量质心测量设备还包括设置在秤盘上并用于驱动移动板沿设定往复移动的移动板驱动机构。与现有技术相比，本设备将移动板机构布置在了秤盘上并且移除了秤盘底座，简化了设备的结构，使得设备的结构更为紧凑。

Description

一种质量质心测量设备

技术领域

本实用新型涉及测量设备领域，特别是涉及一种质量质心测量设备。

背景技术

在航空航天、武器装备领域中，质量质心是飞行器重要的质量特性参数，因此飞行器在生产、装配等过程中，需要对质量质心进行精确测量。

授权公告号为CN201707121U、授权公告日为2011.01.12的中国实用新型专利公开了一种用于测量物体质量质心的分体式架车秤，分体式架车秤包括两个测量座(即该专利中架车秤)，每个测量座包括下方设置有行走轮(即该专利中的走轮)的底盘(即该专利中的架车底盘)，安装在底盘上的秤盘底座、安装在秤盘底座上的称重传感器，架放在称重传感器上的秤盘，秤盘底座以相对于底盘可进行纵横两个自由度调整的结构方式与底盘相结合。在两个测量座中的一个测量座的秤盘左右两侧中的一侧通过位移调整机构安装有驱动滚轮组，另一侧通过位移调整机构安装有测角滚轮组，在另一个测量座的秤盘左右两侧通过位移调整机构各安装有一组辅助支撑滚轮。此外，在两个测量座中的一个测量座上设置有用于检测两个测量座之间距离的位移测量仪，在另一个测量座上设置有长度测量基准。

使用上述专利所涉及的质量质心测量设备测量物品的质量质心时，将待测量物品架设在两测量座上，具体是将待测量物品放置四个滚轮组上，然后采集根据称重传感器和位移测量仪的测得数据，然后通过滚轮驱动待测量物品转动，并采集称重传感器和位移测量仪测得的物品转动多个角度时对应的数据，将以上采集到的数据经过处理后得到待测量物品的质量、质心。但是该质量质心测量设备也存在以下弊端：测量设备中用于调整同一测量座上两滚轮组之间间距的驱动机构和使秤盘能够相对底盘动作的驱动机构分置在底盘和秤盘上，这样就造成了整个设备的结构较为冗杂、结构不够紧凑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种质量质心测量设备，用以解决现有质量质心测量设备结构冗杂、不紧凑的技术问题。

本实用新型的质量质心测量设备的技术方案是：

质量质心测量设备包括底盘、秤盘和称重传感器，所述称重传感器支撑秤盘，所述秤盘包括本体以及沿设定方向移动安装在本体上的移动板，质量质心测量设备还包括设置在秤盘上并用于驱动移动板沿设定方向往复移动的移动板驱动机构。

有益效果：本实用新型的质量质心测量设备的称重传感器用于支撑秤盘，秤盘分成了本体与移动板两部分，移动板能够沿设定方向在本体上往复移动，即相当于秤盘能够相对于底盘往复移动，驱动移动板移动的移动板驱动机构设置在秤盘上，与现有技术相比，本设备将移动板驱动机构布置在了秤盘上并且移除了秤盘底座，简化了设备的结构，使得设备的结构更为紧凑。

进一步地，所述本体与移动板贴合布置。

有益效果：本体与移动板贴合布置使得秤盘的结构更加紧凑。

进一步地，所述本体上设置有开口朝上的定位安装槽，所述移动板驱动机构位于定位安装槽内。

有益效果：移动板驱动机构布置在定位安装槽内，即移动板驱动机构位于本体的内部，这样移动板驱动机构占用的空间较小，使得秤盘结构更加紧凑。

进一步地，所述本体和移动板中的一个上设置有沿设定方向延伸的燕尾槽，另一个上设置有与所述燕尾槽适配的导轨，以使移动板沿设定方向移动安装在本体上。

有益效果：本体与移动板之间通过燕尾槽、导轨的配合实现二者之间的移动装配，这样当待测量物品放置在秤盘上时移动板不易相对本体出现翘起的现象。

进一步地，所述移动板驱动机构包括移动板驱动电机以及设置在移动板驱动电机输出端上用于驱动移动板的丝杠螺母机构。

有益效果：通过电机与丝杠螺母机构配合的方式驱动移动板，结构简单，控制稳定。

进一步地，所述本体与移动板之间设置有在移动板相对本体移动时用于减小两者之间摩擦力的减摩擦结构。

有益效果：减摩擦结构的设置不仅减小了移动板、本体受到的磨损，有利于延长移动板、本体的使用寿命，而且能够减小移动板驱动机构的负载。

进一步地，所述减摩擦结构包括设置在本体和移动板中的一个上的转轮安装槽以及转动安装在所述转轮安装槽中的转轮，本体和移动板中的另一个与所述转轮的外周贴合布置。

有益效果：通过转轮将本体与移动板之间部分的滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小了移动板移动时本体与移动板之间的摩擦力。

进一步地，所述转轮沿转轮安装槽的延伸方向布间隔布置有多个。

有益效果：转轮沿转轮安装槽的延伸方向布置有多个，使得转轮对移动板的支撑更为稳定，移动板的移动更为平稳顺滑。

附图说明

图1是本实用新型的质量质心测量设备的整体结构示意图；

图2是本实用新型的质量质心测量设备的测量座的结构示意图；

图3是本实用新型的质量质心测量设备的测量座的正视图；

图4是本实用新型的质量质心测量设备的测量座的俯视图；

图5是本实用新型的质量质心测量设备的测量座的侧视图；

图6是本实用新型的质量质心测量设备的底盘的结构示意图；

图7是本实用新型的质量质心测量设备的秤盘的本体的结构示意图；

图8是本实用新型的质量质心测量设备的秤盘的移动板的结构示意图；

图9是本实用新型的质量质心测量设备的移动板驱动机构的结构示意图；

图10是本实用新型的质量质心测量设备的固定环的结构示意图；

图11是本实用新型的质量质心测量设备的固定环的另一视角的结构示意图。

附图标记说明：1、测量座；2、轨道；3、底盘；4、秤盘；5、滚轮组件；6、称重传感器；7、基座；8、行走轮安装座；9、行走轮；10、行走轮驱动电机；11、称重顶尖；12、调整顶尖；13、顶尖座；14、本体；15、移动板；16、第一燕尾槽；17、第一导轨；18、定位安装槽；19、移动板驱动电机；20、螺母；21、螺杆；22、转轮安装槽；23、转轮；24、支撑调节座；25、铰接座；26、滚轮安装座；27、滚轮；28、第二燕尾槽；29、第二导轨；30、电动推杆；31、第一安装座；32、第二安装座；33、铰接轴；34、电机固定座；35、滚轮驱动电机；36、定位固定座；37、定位固定杆；38、限位导向件；39、固定环；40、环体；41、固定板；42、加强筋；43、定位槽；44、测距传感器；45、供电电源；46、L形固定座；47、电机安装座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体14的一部分，也可以是与本体14分体布置并连接在本体14上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

本实用新型中所提供的质量质心测量设备的实施例1：

如图1至图11所示，质量质心测量设备包括两个测量座1，两个测量座1相对布置在轨道2上。测量座1包括底盘3、秤盘4以及在秤盘4上间隔布置的两个滚轮组件5，底盘3上均布有四个称重传感器6，四个称重传感器6配合支撑秤盘4，当待测量物品放置在两个测量座1的滚轮组件5上，即可利用本质量质心测量设备测量物品的质量质心。

为了便于表述，设定同一测量组1上的两个滚轮组件5的间隔方向为第一方向，轨道2的延伸方向为第二方向，上下方向为第三方向，第一方向、第二方向与第三方向相互垂直。

底盘3包括整体呈长方体的基座7以及均布在基座7四角处的四个行走轮安装座8，各行走轮安装座8座上均转动安装有行走轮9。基座7沿第二方向的一侧面上安装有两电机安装座47，并且两电机安装座47沿第一方向间隔设置。电机安装座47上固定安装有行走轮驱动电机10，在本实施例中行走轮驱动电机10为减速电机，减速电机的输出端通过联轴器与对应行走轮9的轮轴固定。四个行走轮9中沿第一方向位于基座7同一侧的两行走轮9构成一组同步行走轮组，具体地，同一同步行走轮组中的两行走轮9中与减速电机连接的行走轮9为主动轮，另一行走轮9为从动轮，主动轮与从动轮通过传动带连接，这样减速电机启动时，同步行走轮组中的两行走轮9同步转动。

需要说明的是，四个行走轮安装座8两两分置在基座7沿第二方向的两个侧面上，这样行走轮9与基座7处于同一水平面上，可以在一定程度上降低质量质心测量装置的整体高度。

底盘3的基座7上均布有四个称重传感器6，秤盘4的底面上与四个称重传感器6一一对应设置有四个称重顶尖11。称重顶尖11为沿第三方向延伸的杆体，并且称重顶尖11的底端为半球结构，称重顶尖11与称重传感器6点接触配合。此外，称重顶尖11螺纹装配在秤盘4上，这样称重顶尖11即为能够相对秤盘4沿第三方向往复移动的可调节件。

底盘3上的基座7上还均布有四个调整顶尖12，秤盘4的底面上与四个调整顶尖12一一对应设置有四个顶尖座13。与称重顶尖11类似地，调整顶尖12也为可沿第三方向往复移动的可调节件，且调整顶尖12的顶端为半球结构，顶尖座13上设置有与调整顶尖12的半球结构适配的半球面。

需要说明的是，本质量质心测量设备未使用时，秤盘4被调整顶尖12顶起以使称重顶尖11与称重传感器6分离，这样能够对称重传感器6起到保护作用。此外，待测量物品称量之前，秤盘4需要先经过调平处理(即使得秤盘4保持水平状态)。具体地，先调节调整顶尖12以降低秤盘4的高度以使调整顶尖12与顶尖座13分离，这样秤盘4的重量完全由称重传感器6承担。然后观察四个称重传感器6的数据，当四个称重传感器6的数据不一致时则秤盘4没有处于水平状态，此时可以根据称重传感器6的数据针对性地旋拧数据异常的称重传感器6处的称重顶尖11，直至四个称重传感器6的数据一致后，秤盘4即保持水平状态。为了减小旋拧称重顶尖11时对称重传感器6的磨损，工作人员有时也采用垫块垫高称重传感器6的方式来对秤盘4进行调平。

秤盘4包括本体14以及沿第一方向移动安装在本体14上的移动板15，顶尖座13以及调整顶尖12均布置在本体14的底面上，并且本体14与移动板15贴合布置。本体14上设置有沿第一方向延伸的第一燕尾槽16，移动板15朝向本体14的侧面上设置有与第一燕尾槽16配合的第一导轨17，以使移动板15能够在本体14上往复移动。本体14上开设有开口向上的定位安装槽18，定位安装槽18内布置有能够驱动移动板15移动的移动板驱动机构，在本实施例中，移动板驱动机构包括移动板驱动电机19以及固定于移动板15上的螺母20，移动板驱动电机19的输出轴固定有螺杆21，螺母20螺纹装配在螺杆21上，移动板驱动电机19启动时螺杆21转动，转动的螺杆21能够驱动螺母20移动进而驱动移动板15的移动，移动板驱动电机19的正转和反转时能够驱使移动板15沿相反的方向移动。螺杆21、螺母20构成了固定于移动板驱动电机19输出端上的用于驱动移动板15的丝杠螺母机构。在本实施例中，移动板15沿第一方向移动安装在本体上，第一方向即为设定方向。

为了减少移动板15移动时受到的摩擦阻力，秤盘4的本体14上还设置有沿第一方向延伸的两转轮安装槽22，两转轮安装槽22沿第二方向对称布置。转轮安装槽22内沿其自身延伸方向上间隔布置有多个转轮23，转轮23的外周与移动板15贴合布置。移动板15在本体14上移动时转轮23随之进行转动，能够有效减小移动板15受到的摩擦阻力。转轮安装槽22以及安装在转轮安装槽22中的转轮23构成了用于减小本体14与移动板15之间摩擦力的减摩擦结构。

滚轮组件5包括沿第一方向移动安装在移动板15上的支撑调节座24、固定在支撑调节座24上的铰接座25、铰接在铰接座25上的滚轮安装座26以及转动安装在滚轮安装座26上的两个滚轮27。支撑调节座24的底面上设置有沿第一方向延伸的第二燕尾槽28，移动板15朝向支撑调节座24的侧面上设置有与第二燕尾槽28配合的第二导轨29，这样支撑调节座24便能够在移动板15上沿第一方向往复移动，即滚轮组件5能够在移动板15上沿第一方向往复移动。移动板15上与两个滚轮组件5一一对应设置有两个电动推杆30，电动推杆30一端铰接在固设于支撑调节座24上的第一安装座31上，另一端铰接在固设于移动板15上的第二安装座32上，电动推杆30伸缩时能够驱动滚轮组件5沿第一方向往复移动，待测量物品放置在两滚轮组件5上时，可以根据待测量物品的径向尺寸调整两滚轮组件5之间的间距，以适应不同径向尺寸的待测量物品。

铰接座25通过铰接轴33与滚轮安装座26铰接，铰接轴33的轴线沿第二方向延伸，滚轮安装座26能够绕铰接轴33摆动。需要说明的是，滚轮安装座26的摆动角度仅能小范围调整(滚轮安装座26的摆动角度较小)，目的是为了滚轮组件5的滚轮27能够与待测量物品的外周适配贴合。

对于单个滚轮组件5上的两滚轮27来说，两个滚轮27通过传动带连接以实现两个滚轮27的同步转动，滚轮安装座26上通过电机固定座34安装有滚轮驱动电机35，滚轮驱动电机35的输出端与两个滚轮27中的一个滚轮27连接，这样滚轮驱动电机35启动时能够两个滚轮27同步转动，需要说明的是，各滚轮组件5的滚轮27的转动方向相同。

秤盘4还包括在本体14上均布的四个定位固定座36，四个定位固定座36两两分置在本体14沿第二方向的两侧面上，底盘3上与四个定位固定座36一一对应设置有四个定位固定杆37，定位固定杆37沿第三方向延伸并且定位固定杆37的顶面设置有螺纹孔，定位固定座36上设置有与该螺纹孔对应的穿孔。当本质量质心测量设备未使用或者需要进行转移运输时，可以调节调整顶尖12使得调整顶尖12将秤盘4顶起(秤盘4与称重传感器6分离)，然后使用螺栓穿过定位固定座36上的穿孔并将螺栓旋拧在定位固定杆37的螺栓孔中，这样螺栓、定位固定杆37与定位固定座36的配合能够使秤盘4不易晃动，安全性更高。

底盘3上还设置有限位导向件38，限位导向件38有八个并且八个限位导向件38沿第二方向在底盘3上对称布置。限位导向件38包括沿第三方向延伸的杆体以及转动安装在杆体顶部的滑轮，滑轮与秤盘4贴合布置，秤盘4沿第三方向进行高度调整时，限位导向件38能够起到限位、导向的作用，以使得秤盘4的移动更为平稳。

质量质心测量设备还包括固定环39，固定环39设置有两个，两个固定环39分别用于固定在待测量物品的两端。固定环39包括圆形的环体40、固定于环体40内侧的固定板41以及加强筋42，加强筋42设置有多个并在固定板41上均布，固定板41上还设置有沿环向均布的螺栓孔，当待测量物品需要测量时，可以借用待测量物品的上的螺栓孔并使用螺栓对应穿装在固定板41和待测量物品上的螺栓孔中，以此实现待测量物品与固定环39的固定，两个固定环39固定在待测量物品的两端后，可将两固定环39对应放置在两测量座1上进行测量。需要说明的是，固定环39的设置使得待测量物品无论是规则的圆柱体还是不规则的物品，都能够适配地放置在滚轮27上以使滚轮27能够驱动待测量物品进行转动，这样便于对待测量物品进行质心的测量。此外，环体40的外周面上还设置有环形的定位槽43，固定环39放置在滚轮组件5上时，滚轮27卡在定位槽43内，这样待测量物品进行测量的过程中，定位槽43对滚轮27的挡止作用能够避免待测量物品在第二方向上窜动。

另外，两个测量座1中的其中一个上设置有测距传感器44，测距传感器44设置有两个并且两测距传感器44沿第一方向间隔布置底盘3朝向另一测量座1的侧面上。测距传感器44为激光测距传感器，测距传感器44能够测量两测量座1之间的间距。此外，行走轮9位于轨道2上时，由于行走轮9与轨道2之间存在间隙，两个测量座1可能存在不平行的情况，故当两测距传感器44测得数据不同时，工作人员能够将测量座1进行调整以使两测量座1相互平行，两个测距传感器44测得数据相同时即为两测量座1之间的真实间距。

质量质心测量设备还包括控制主机与供电电源45。供电电源45布置在底盘3上，具体地，底盘3上设置有L形固定座46，供电电源45贴合固定在L形固定座46上，供电电源45能够为本设备中的用电装置供电。需要说明的是，供电电源45位于底盘3与秤盘4之间的间隔空间内，即使秤盘4位于最低点时也不会与供电电源45干涉。行走轮驱动电机10、移动板驱动电机19，滚轮驱动电机35、电动推杆30、测距传感器44、称重传感器6等均由控制主机控制，并且控制主机内设置有计算程序，质量质心测量设备测得的数据传输至控制主机内后自动进行计算得出待测量物品的质量、质心。

使用本实用新型的质量质心测量设备对待测量物品的质量、质心进行测量的步骤如下：

1)将两固定环39固定在待测量物品的两端；

2)根据两固定环39的间距调整两测量座1的间距；

3)根据固定环39的直径对两个测量座1上的两滚轮组件5的间距均进行调整，以适应固定环39的直径；

4)对移动板15沿第一方向进行位置调整以使一测量座1上两滚轮组件5的对称中心线与另一测量座1上两滚轮组件5的对称中心线重合；

5)调节调整顶尖12使秤盘4落在称重传感器6上并对秤盘4调平；

6)将待测量物品放置在两测量座1上，测距传感器44与称重传感器6得到一组尺寸、质量数据并传输至控制主机中；

7)滚轮27驱动待测量物品转动，测距传感器44与称重传感器6得到待测量物品转动多个角度时对应的尺寸、质量数据，并将所测得数据传输至控制主机中；

8)控制主机将所接受到的数据进行统一处理计算得到待测量物品的质量、质心。

本实用新型中所提供的质量质心测量设备的实施例2，与实施例1不同的是，在本实施例中，移动板驱动机构为液压缸，液压缸的一端固定在秤盘的本体上，另一端固定在秤盘的移动板上，液压缸伸缩时驱动移动板往复移动。或者在其他实施例中，移动板驱动机构包括移动板驱动电机、固定在移动板驱动电机输出轴上的齿轮以及固定于移动板上的齿条，齿轮与齿条啮合且齿条沿第一方向延伸，移动板驱电机转动时能够带动齿轮转动，转动的齿轮驱动齿条移动，进而移动的齿条能够带动移动板移动。

本实用新型中所提供的质量质心测量设备的实施例3，与实施例1不同的是，本体与移动板间隔设置，移动板沿第二方向的两侧均具有向下延伸的插臂，本体上对应设置有供插臂插入的插槽，插槽沿第一方向延伸，插臂能够在插槽内沿第一方向往复移动以此实现移动板的往复移动。

本实用新型中所提供的质量质心测量设备的实施例4，与实施例1不同的是，在本实施例中，本体上未设置定位安装槽，移动板驱动电机固定在本体的上侧面边缘位置，相对应地，与螺杆螺纹装配的螺母固定在移动板的上侧面上。

本实用新型中所提供的质量质心测量设备的实施例5，与实施例1不同的是，在本实施例中，第一燕尾槽设置在移动板上，第一导轨设置在本体上。

本实用新型中所提供的质量质心测量设备的实施例6，与实施例1不同的是，减摩擦结构包括设置在本体上的润滑槽，润滑槽沿第一方向延伸，润滑槽内装填有润滑脂，移动板相对本体移动时润滑脂能够起到润滑、减小摩擦阻力的作用。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种质量质心测量设备，包括底盘(3)、秤盘(4)和称重传感器(6)，其特征在于，所述称重传感器(6)支撑秤盘(4)，所述秤盘(4)包括本体(14)以及沿设定方向移动安装在本体(14)上的移动板(15)，质量质心测量设备还包括设置在秤盘(4)上并用于驱动移动板(15)沿设定方向往复移动的移动板驱动机构。

2.根据权利要求1所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述本体(14)与移动板(15)贴合布置。

3.根据权利要求1或2所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述本体(14)上设置有开口朝上的定位安装槽(18)，所述移动板驱动机构位于定位安装槽(18)内。

4.根据权利要求1或2所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述本体(14)和移动板(15)中的一个上设置有沿设定方向延伸的燕尾槽，另一个上设置有与所述燕尾槽适配的导轨，以使移动板(15)沿设定方向移动安装在本体(14)上。

5.根据权利要求1或2所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述移动板驱动机构包括移动板驱动电机(19)以及设置在移动板驱动电机(19)输出端上用于驱动移动板(15)的丝杠螺母机构。

6.根据权利要求1或2所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述本体(14)与移动板(15)之间设置有在移动板(15)相对本体(14)移动时用于减小两者之间摩擦力的减摩擦结构。

7.根据权利要求6所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述减摩擦结构包括设置在本体(14)和移动板(15)中的一个上的转轮安装槽(22)以及转动安装在所述转轮安装槽(22)中的转轮(23)，本体(14)和移动板(15)中的另一个与所述转轮(23)的外周贴合布置。

8.根据权利要求7所述的质量质心测量设备，其特征在于，所述转轮(23)沿转轮安装槽(22)的延伸方向布间隔布置有多个。

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