专利名称：测试零部件质量特性的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试质量特性的装置。
背景技术：
质量特性是航天、航空及汽车零部件、整机等生产制造、测试及在轨运行过程中的重要参数，随着航空航天及汽车工业的迅速发展，质量特性的测试过程要求既要提高测试精度又能够减少装卡过程，以提高测试效率和安全性。质量特性包括质量、质心、转动惯量和惯性积，测试上述参数时，需要多个设备，测量过程中需要对被测件进行多次装拆和转换设备，测试过程复杂，周期长、效率低，测试过程中精度一致性容易受到多次装卸的影响。

发明内容
本发明的目的是提供一种测试零部件质量特性的装置，以解决目前测试零部件质量特性时需要多个设备，测试过程复杂，测试结果精度低的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是所述装置包括底台、框架、气浮旋转台、静U形主支架、动U形主支架、内转动环、外转动环、尾部支撑装置，X轴驱动装置、质心测量台、两个Y轴驱动装置、多个功能限位导柱、多个螺旋升降装置和多个称重传感器，底台上固装有框架、气浮旋转台、多个功能限位导柱和多个螺旋升降装置，气浮旋转台设在质心测量台内，质心测量台设在框架内，质心测量台上均布设有多个称重传感器，静U形主支架设置在气浮旋转台的上方，质心测量台和静U形主支架通过多个螺旋升降装置上下移动，质心测量台通过多个功能限位导柱限位，静U形主支架的开口处与动U形主支架、内转动环和外转动环三者转动连接，动U形主支架的开口处与外转动环的外壁转动连接，外转动环设在动U形主支架内，内转动环由上半环和下半环连接构成，内转动环与外转动环连接，静U形主支架的底部上设有多个传感器压动头，动U形主支架内的底部上装有尾部支撑装置，X轴驱动装置设在动U形主支架的外部且与尾部支撑装置传动连接，Y轴驱动装置装在动U形主支架的上面。本发明具有以下有益效果1、测量精度高，本发明采用气浮旋转台，实现无摩擦的自由扭摆；质量质心测量时采用动态测量方式，多组数据，优化模型，相关检测；2、本发明具有测量质量、质心、转动惯量、惯性积的多种功能；即可实现静态质心测量，又可实现动态质心测量；可以实现任意轴的转动惯量测量；旋转方式灵活，六种姿态任意选取；3、整个测试过程只需对零部件进行一次装卡，使用安全限位装置和螺旋升降装置巧妙实现功能切换，在质量质心和转动惯量测量功能的转换上，不需要二次装卡；内转动环采用上下半环方式，以中心线分割的两体结构方式便于被测件的吊装；静U型支架的设计保证产品支撑安全可靠；4、本发明结构设计巧妙，便于组装、运输、存贮各个轴方向的转动均与质心为原点，不需要配平；内转动环中的各个滚动轴采用偏置结构形式，可消除内外环间间隙。


图I是本发明的整体结构主视图，图2是图I的侧视图，图3是图I的俯视图，图4是图I中A处的立体图，图5是静U形主支架7的立体图，图6是动U形主支架8、内转动环9和外转动环10三者整体结构的立体图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图I-图6说明，本实施方式的所述装置包括底台I、框架2、气浮旋转台3、静U形主支架7、动U形主支架8、内转动环9、外转动环10、尾部支撑装置11，X轴驱动装置12、质心测量台13、两个Y轴驱动装置14、多个功能限位导柱4、多个螺旋升降装置5和多个称重传感器6，底台I上固装有框架2、气浮旋转台3、多个功能限位导柱4和多个螺旋升降装置5，气浮旋转台3设在质心测量台13内，质心测量台13设在框架2内，质心测量台13上均布设有多个称重传感器6，静U形主支架7设置在气浮旋转台3的上方，质心测量台13和静U形主支架7通过多个螺旋升降装置5上下移动，质心测量台13通过多个功能限位导柱4限位，静U形主支架7的开口处与动U形主支架8、内转动环9和外转动环10三者转动连接，动U形主支架8的开口处与外转动环10的外壁转动连接，外转动环10设在动U形主支架8内，内转动环9由上半环和下半环连接构成，内转动环9与外转动环10连接，静U形主支架7的底部上设有多个传感器压动头7-1，动U形主支架8内的底部上装有尾部支撑装置11，X轴驱动装置12设在动U形主支架8的外部且与尾部支撑装置11传动连接，Y轴驱动装置14装在动U形主支架8的上面。所有转轴的驱动均采用伺服电机驱动，各转角重复精度可达到2"；具体实施方式
二 本实施方式的称重传感器6的数量为3个或4个。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。工作原理该设备用于完成某型号异形大尺寸飞行器质量特性的测量。测试项目主要包括1、产品质量，2、产品X向、Y向、Z向质心坐标，3、产品X向、Y向、Z向转动惯量，4、产品惯性积Jxy、Jyz、Jxz。待测工件的尾部与尾部支撑装置11连接，待测工件的前装在内转动环9内。质量测量先将本发明空载，将3个称重传感器的读数P11 P31求和，得到其工装质量Mg,即=P1 = Pn+P21+P31，然后加载待测产品，再次将3个称重传感器的读数P12 P32求和，得到其工装和产品的总质量M'，即P2 = P12+P22+P32 ;所以，产品的质量Mc为P =
ρ2_ρι ；质量质心测量采用经典的三点法(或四点法)。多个螺旋升降装置5上升，带动质心测量台13和静U型主支架7 —同升起，使静U型主支架7脱离气浮旋转台3，此时静U型主支架7并不与多个称重传感器6接触。随后，多个螺旋升降装置5下降，通过多个功能限位导柱4维持称重传感器6位置不变，这样就使得称重传感器6与静U型主支架7接触，而脱离了气浮旋转台3，完成了功能转换。整个过程不需要重复装卡。为提高测量精度，采用动态测量方法。横向质心坐标测量将待测产品垂直放置在工装上，其中P1 P31为测量台下面的3个称重传感器，故质心I、ζ坐标可表示为
Γ P1 'yx+P2 'y2 +^3 '^3J = ————
权利要求
1.一种测试零部件质量特性的装置，其特征在于所述装置包括底台(I)、框架(2)、气浮旋转台(3)、静U形主支架(7)、动U形主支架(8)、内转动环(9)、外转动环(10)、尾部支撑装置(11)，X轴驱动装置(12)、质心测量台(13)、两个Y轴驱动装置(14)、多个功能限位导柱(4)、多个螺旋升降装置(5)和多个称重传感器￠)，底台(I)上固装有框架(2)、气浮旋转台(3)、多个功能限位导柱(4)和多个螺旋升降装置(5)，气浮旋转台(3)设在质心测量台(13)内，质心测量台(13)设在框架(2)内，质心测量台(13)上均布设有多个称重传感器￠)，静U形主支架(7)设置在气浮旋转台(3)的上方，质心测量台(13)和静U形主支架(7)通过多个螺旋升降装置(5)上下移动，质心测量台(13)通过多个功能限位导柱(4)限位，静U形主支架(7)的开口处与动U形主支架(8)、内转动环(9)和外转动环(10)三者转动连接，动U形主支架(8)的开口处与外转动环(10)的外壁转动连接，外转动环(10)设在动U形主支架(8)内，内转动环(9)由上半环和下半环连接构成，内转动环(9)与外转动环(10)连接，静U形主支架(7)的底部上设有多个传感器压动头(7-1)，动U形主支架(8)内的底部上装有尾部支撑装置(11)，X轴驱动装置(12)设在动U形主支架(8)的外部且与尾部支撑装置(11)传动连接，Y轴驱动装置(14)装在动U形主支架(8)的上面。
2.根据权利要求I所述测试零部件质量特性的装置，其特征在于称重传感器￠)的数量为3个或4个。
全文摘要
测试零部件质量特性的装置，它涉及一种测试质量特性的装置。解决目前测试零部件质量特性时需要多个设备，测试过程复杂，测试结果精度低的问题。气浮旋转台设在质心测量台内，质心测量台设在框架内，质心测量台上均布设有多个称重传感器，静U形主支架设置在气浮旋转台的上方，静U形主支架的开口处与动U形主支架、内转动环和外转动环三者转动连接，动U形主支架的开口处与外转动环的外壁转动连接，内转动环与外转动环连接，静U形主支架的底部上设有多个传感器压动头，动U形主支架上装有尾部支撑装置，X轴驱动装置设在动U形主支架的外部且与尾部支撑装置传动连接，Y轴驱动装置装在动U型主支架的上面。本发明用于测试零部件质量特性。
文档编号G01M1/12GK102620887SQ20121001594
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者唐文彦, 张晓琳, 徐春华, 王军, 马强 申请人:哈尔滨工业大学