[發(fā)明專利]一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011499653.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112577668B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平;陳啟愉;李小民;廖菲;王宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院智能制造研究所
• 主分類號(hào): G01M1/02
• 分類號(hào): G01M1/02;G01M1/12
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

1.一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量裝置，所述非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量裝置包括測(cè)量平臺(tái)、用于支撐所述測(cè)量平臺(tái)的測(cè)量機(jī)架、用于驅(qū)動(dòng)所述測(cè)量平臺(tái)升降的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及用于測(cè)量平臺(tái)重量值的測(cè)重單元，其中，所述測(cè)量平臺(tái)的一端可拆卸鉸接在所述測(cè)量機(jī)架上；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括升降件以及升降座，所述升降件的頂部與所述測(cè)量平臺(tái)的另一端連接，所述升降座通過(guò)連接座轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述測(cè)量機(jī)架上；所述測(cè)重單元包括多個(gè)設(shè)置在測(cè)量機(jī)架上的機(jī)架測(cè)重傳感器以及通過(guò)連接板轉(zhuǎn)動(dòng)連接在測(cè)量平臺(tái)上的平臺(tái)測(cè)重傳感器，所述平臺(tái)測(cè)重傳感器與所述升降件連接；

(2)先測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量步驟如下：

a.將非規(guī)則結(jié)構(gòu)體用夾具固定于調(diào)試正常的測(cè)量平臺(tái)，確定夾具的位置，作好相應(yīng)的標(biāo)記；并量取非規(guī)則結(jié)構(gòu)體的坐標(biāo)系原點(diǎn)與系統(tǒng)坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離分別為x、y、z；

b.通過(guò)XY平面內(nèi)機(jī)架測(cè)重傳感器測(cè)出測(cè)量平臺(tái)、夾具和非規(guī)則結(jié)構(gòu)體的重量，其中，所述機(jī)架測(cè)重傳感器為三個(gè)；記錄三個(gè)機(jī)架測(cè)重傳感器的讀數(shù)F₁、F₂、F₃；

c.將測(cè)量平臺(tái)與測(cè)量機(jī)架進(jìn)行鉸接連接，啟動(dòng)升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將多孔測(cè)量平臺(tái)傾斜到一定角度，該角度為0°到20°，記錄平臺(tái)測(cè)重傳感器數(shù)據(jù)F₄及測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度θ₁和θ₂；

d.將測(cè)量平臺(tái)放置到水平位置，卸下非規(guī)則結(jié)構(gòu)體，重新安裝夾具到標(biāo)記好的位置，再次啟動(dòng)升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將測(cè)量平臺(tái)傾斜到原來(lái)角度，記錄升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的平臺(tái)測(cè)重傳感器的數(shù)據(jù)F′₄；

e.拆卸測(cè)量平臺(tái)與測(cè)量機(jī)架鉸接軸，分離測(cè)量平臺(tái)與測(cè)量機(jī)架，測(cè)出測(cè)量平臺(tái)和夾具質(zhì)心，記錄重新讀取XY平面內(nèi)的機(jī)架測(cè)重傳感器的數(shù)據(jù)F′₁、F′₂、F′₃；

(3)基于以上數(shù)據(jù)，其計(jì)算順序采用倒序法，具體步驟如下：

a.計(jì)算測(cè)量平臺(tái)和夾具的共同質(zhì)心，計(jì)算出多孔測(cè)量平臺(tái)和夾具的共同質(zhì)心x′、y′、z′；

其中

式中，a為讀數(shù)為F₂的傳感器和讀數(shù)為F₃的傳感器之間的距離；b為讀數(shù)為F₁的傳感器與讀數(shù)為F₂的傳感器之間的垂直距離；c為平臺(tái)傾斜后支點(diǎn)距離讀數(shù)為F₄的傳感器的垂直距離；m_p為測(cè)量平臺(tái)的質(zhì)量；

b.計(jì)算非規(guī)則結(jié)構(gòu)體的質(zhì)心，計(jì)算出非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心x_c、y_c、z_c；

其中

式中，m_c為非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，其中一個(gè)機(jī)架測(cè)重傳感器設(shè)置在測(cè)量平臺(tái)與測(cè)量機(jī)架鉸接一端的中部位置，另外兩個(gè)機(jī)架測(cè)重傳感器設(shè)置在測(cè)量機(jī)架另一端的兩側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量平臺(tái)上設(shè)有多個(gè)螺紋孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量平臺(tái)的一端設(shè)有兩個(gè)用于與測(cè)量機(jī)架鉸接的鉸接耳，所述兩個(gè)鉸接耳位于測(cè)量平臺(tái)的底部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量平臺(tái)上設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)件，所述凸起結(jié)構(gòu)件按照縱橫排列的方式設(shè)置在測(cè)量平臺(tái)的底部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量機(jī)架的頂部設(shè)有四個(gè)支撐柱，所述支撐柱的頂部設(shè)有支撐板，在測(cè)量平臺(tái)處于水平測(cè)量狀態(tài)時(shí)，所述支撐板的頂部與測(cè)量平臺(tái)的底部處于分離狀態(tài)，且所述支撐板的頂部高于所述凸起結(jié)構(gòu)件的底部。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非規(guī)則結(jié)構(gòu)體質(zhì)心測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量機(jī)架的一端對(duì)應(yīng)所述鉸接耳的位置設(shè)有鉸接座。