[發明專利]一種質心測量系統及測量方法

在審

• 申請號: 201811364862.7
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109406049A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 崔凱;李治國;司敬芝;劉鵬;謝友金
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

1.一種質心測量系統，其特征在于：

包括三軸氣浮力矩測試臺、二維轉動機構、第一質心調節機構以及第二質心調節機構；

三軸氣浮力矩測試臺包括支座、氣浮軸承、氣浮平臺臺面、重力平衡調節機構以及力傳感器組件；

氣浮軸承安裝在所述支座內，氣浮軸承上安裝氣浮平臺臺面；氣浮平臺臺面下表面安裝有用于調節X、Y、Z三個方向的重力平衡調節機構以及用于測量X、Y、Z三個方向受力情況的力傳感器組件；

二維轉動機構安裝在氣浮平臺臺面的上表面，二維轉動機構包括方位部分以及安裝在方位部分上的俯仰部分；俯仰部分的載物平板下表面安裝第一質心調節機構，俯仰部分的載物平板上表面放置被測試件；二維轉動機構的方位部分安裝第二質心調節機構。

2.根據權利要求1所述的質心測量系統，其特征在于：

所述重力平衡調節機構為三個，一個沿X方向安裝、一個沿Y方向安裝、一個沿Z方向安裝；每個重力平衡調節機構均包括絲杠電機、標準質量塊以及絲杠電機轉接板；絲杠電機的固定端通過絲杠電機轉接板與氣浮平臺臺面連接，絲杠電機的活動端安裝標準質量塊。

3.根據權利要求1所述的質心測量系統，其特征在于：

所述力傳感器組件包括三個，一個沿X方向安裝、一個沿Y方向安裝、一個沿Z方向安裝；力傳感器組件包括傳感器、鎖緊鋼絲以及傳感器轉接板；所述傳感器一端設置在支座上，另一端與鎖緊鋼絲連接；傳感器轉接板一端安裝鎖緊鋼絲，另一端安裝在氣浮平臺臺面上。

4.根據權利要求1所述的質心測量系統，其特征在于：所述第一質心調節機構包括兩個重力平衡調節機構，一個重力平衡調節機構沿X方向安裝在載物平板下表面，另一個重力平衡調節機構沿Z方向安裝在載物平板下表面；

所述第二質心調節機構包括相互疊裝的兩個重力平衡調節機構；其中一個重力平衡調節機構沿X方向放置，另一個重力平衡調節機構沿Y方向放置。

5.一種質心測量方法，其特征在于，采用如權利要求1所述的質心系統，具體包括以下步驟：

【1】將被測試件放置在載物平板上，使二維轉動機構的兩個轉軸初始位置分別與三軸氣浮力矩測試臺的X軸和Z軸平行；

其中，X軸與Y軸組成的平面與水平面平行，Z軸垂直于X軸與Y軸組成的平面；

【2】對三軸氣浮力矩測試臺進行初始調平；

使氣浮平臺臺面氣浮，通過調節三個重力平衡調節機構實現三軸氣浮力矩測試臺的初始調平，此時三個力傳感器均處于零位狀態；

【3】垂直面內被測試件的質心測量；

【4】質心調節；

【5】重力平衡；

【6】水平面內被測試件的質心測量。