[發明專利]用于圓柱體的質量、質心、質偏心檢測系統

無效

• 申請號: 201210037412.3
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN103256967A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 劉勁松;王明志;蔣宏斌;李慧;董長友;張光淼;岳立國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱建成集團有限公司
• 主分類號: G01G17/00
• 分類號: G01G17/00;G01M1/12;G01B11/27
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技術領域

本發明涉及到一種質量、質心、質偏心檢測系統，尤其適用于對圓柱體構件進行檢測。屬于計量技術領域。?

背景技術

質量、質心、質偏是零件加工和工件出廠時常需要檢測的參數，尤其是圓柱體性質的構件其裝填或鑄造時的質量特性直接關系到使用效果，有些甚至起著決定性的作用，進行質量、質心和質偏心的檢測是確保具有良好的總體性能的必要條件。為此，需要研制適用于圓柱圖的質量、質心、質偏心檢測設備。質心檢測中涉及測量精度和測量基準，目前已有一些類似的算法，如四點法，三點法等，根據傳感器承重分析即多支點稱重，來獲得質心和質偏心等。目前需要一種操作簡單，測量準確，并且自動化的實現圓柱體質量、質心、質偏檢測的系統。?

發明內容

為了檢測圓柱形零件的質量、質心、質偏心是否滿足設計要求，解決工件使用前的質量特性檢測的問題，并且解決自動化操作的問題，提出一種用于圓柱體的質量、質心、質偏心檢測系統。?

一種用于圓柱體的質量、質心、質偏心檢測系統，包括：?

主控機、數據采集模塊、控制接口模塊、信號調理電路、電機驅動電路、測距裝置、電源模塊、升降電機、4個稱重傳感器、升降臺；?

其中，主控機、數據采集模塊、信號調理電路、測距裝置依次相連；主控機、控制接口模塊、電機驅動電路、升降電機、升降臺依次相連；稱重傳感器與信號調理電路相連；?

主控機，用于根據測距裝置和稱重傳感器的測量結果計算被測圓柱體質量、質心、質偏心，以及向其它模塊發送控制指令；主控機中具有數據處理軟件和人機交互操控平臺；?

數據采集模塊，用于采集測量數據并進行AD轉換；?

控制接口模塊，用于向電機驅動電路發送控制指令；?

信號調理電路，用于對測量數據進行預處理，包括放大、濾波操作；?

電機驅動電路，用于根據主控機下達的指令對升降電機進行控制；?

測距裝置，用于測量被測圓柱體后端面到測量坐標系中心點的距離；作為優選，測距裝置采用光柵尺。?

電源模塊，為系統中部分提供所需電源，所述電源模塊包括直流電源和交流電源；

升降電機，用于為升降臺提供動力；驅動升降臺上升或下降；?

所述4個稱重傳感器位于升降臺下方，并固定在同一個工作平臺上，呈矩形布置，并保持該工作平臺水平，4個稱重傳感器安裝后應保證接觸點位于同一水平面上；?

選取圓柱體軸向上的2個稱重傳感器中靠近圓柱體后端面的稱重傳感器P₁作為所述測量坐標系中心點，稱重傳感器P₁與相鄰的兩個稱重傳感器構成XOY直角坐標系即測量坐標系；其中軸向上的2個稱重傳感器所在直線為Y軸。?

升降臺具有承載待檢測的圓柱體的托盤，升降臺根據主控機發出的指令，在升降電機的作用下使托盤進行升降運動，包括將托盤落在稱重傳感器上直至與升降臺脫離、以及將托盤從稱重傳感器上升起，且未承載圓柱體時的初始狀態下，升降臺及其托盤保持水平；作為優選的方案，升降臺的托盤兩端分別裝有V型支架，用于支撐圓柱體并使圓柱體位置穩定，每個V型支架的V型夾角都是90度，并且V型支架可沿圓柱體軸向在托盤上滑動并固定，以適應不同長度圓柱體。進一步地，在每個V型支架的兩翼內側裝有滾動軸承，用于支撐圓柱體轉動。作為優選，所述升降臺采用蝸輪蝸桿結構。?

作為優選，升降臺與其托盤之間非固定連接，托盤置于升降臺的支撐桿上，在未放置待檢測圓柱體的初始狀態時，托盤在支撐桿的支撐下穩定地位于升降臺以及稱重傳感器上方并保持水平，當升降臺進行下降時，托盤隨升降臺平穩落于稱重傳感器上，直至與支撐桿脫離；然后當升降臺上升時，支撐桿將托盤從稱重傳感器上頂起，直至與稱重傳感器脫離并上升到預定位置。?

作為優選，本測量系統還包括調平機構，用于對稱重傳感器所在的工作平臺、升降臺及其托盤進行調整水平操作。?

基于上述系統，一種圓柱體質量、質心、質偏心檢測方法，包括如下步驟：?

a)啟動電源模塊，使系統上電，啟動主控機；?

b)升降臺在升降電機的驅動下，將其托盤降落在稱重傳感器上，直至托盤?脫離升降臺，4個稱重傳感器的測量值均輸出給信號調理電路，經其調理后，發給數據采集模塊，轉換為數字信號后發送給主控機，主控機計算各稱重傳感器測量值之和即為托盤質量p_k，主控機保存p_k值；?

c)升降臺在升降電機的驅動下，將托盤升起使其離開稱重傳感器直至預定位置后停止，等待將待檢測圓柱體裝夾在托盤上；?