[發明專利]一種通用型重心坐標測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202110550013.6
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113092007A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 黎振;何欣;王茜;陳鵬;霍相佐;潘金城
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學（中國職業培訓指導教師進修中心）
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種通用型重心坐標測量裝置，包括底座（1）、支撐組件（5）、控制器（9）、工件（6）、計算機（11），掃描儀（8）、連接線（10），其特征在于底座（1）上通過螺釘（4）固定支撐組件（5），支撐組件（5）的支撐標準球（5.6）上放置工件（6），所述掃描儀（8）與計算機（11）通過連接線（10）連接，所述的支撐組件（5）上安裝有三向應力傳感器（5.6），所述三向應力傳感器（5.6）通過連接線（10）與控制器（9）及計算機（11）相連接。

2.根據權利要求1所述的一種通用型重心坐標測量裝置，其特征在于，所述的支撐組件（5）包括定位銷釘（5.1），所述定位銷釘（5.1）固定在下固定板（5.2）上，所述下固定板（5.2）上安裝有升降機構（5.3），所述升降機構（5.3）上安裝有上固定板（5.4），所述上固定板（5.4）上固定有三向應力傳感器（5.5），所述三向應力傳感器（5.5）上固定有支撐標準球（5.6）。

3.根據權利要求1所述的一種通用型重心坐標測量裝置，其特征在于，所述的底座（1）上有成組銷孔（2）及螺釘孔（3）。

4.根據權利要求1所述的一種通用型重心坐標測量裝置，其特征在于，所述的底座（1）上分散固定三個或以上的支撐組件（5）。

5.根據權利要求1所述的一種通用型重心坐標測量裝置，其特征在于，所述的工件（6）上粘貼有標記點（7）。

6.根據權利要求2所述的一種通用型重心坐標測量裝置，其特征在于，所述的升降機構（5.3）安裝有搖把（5.7）。

7.根據權利要求2所述的一種通用型重心坐標測量裝置，其特征在于，所述的支撐標準球（5.6）的球面輪廓度誤差小于0.1mm。

8.根據權利要求1所述的一種通用型重心坐標測量裝置及方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）將三個或以上的支撐組件（5）通過螺釘（4）固定在底板（1）上，通過搖把（5.7）調整固定支撐標準球（5.6）的高度，使粘結有標記點（7）的工件（6）平穩支撐在支撐標準球（5.6）上；

2）將計算機（11）與掃描儀（8）、控制器（9）連接；

3）采用掃描儀（8）對工件（6）及支撐標準球（5.6）進行掃描，獲得點云數據；

4）擬合各個支撐標準球（5.6）及工件（6）接觸位置的點云數據，得到各組支撐標準球（5.6）的球心點坐標O_A、O_B、O_c及接觸工件（6）的接觸點J_A（X_A，Y_A，Z_A）、J_B（X_B，Y_B，Z_B）、J_C（X_C，Y_C，Z_C），計算O_AJ_A、O_BJ_B、O_CJ_C與豎直方向的角度α、β、γ；

5）通過計算機（11）讀取三向應力傳感器（5.5）上的工件（6）對支撐組件（5）的作用力合力，分別為F_A、F_B、F_C;

6）根據角度α、β、γ計算F_A、F_B、F_C在豎直方向的重力分力：G_A、G_B、G_C;

7）將步驟4和步驟6的結構帶入下面公式，即可求出重心坐標（X_z，Y_z，Z_z）：

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