專(zhuān)利名稱(chēng)：紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物體重心位置的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，特別是一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
重心是物體所受重力的中心，在航天、航海、電力、機(jī)械、車(chē)輛等領(lǐng)域，重心位置是一個(gè)需要精確確定的參數(shù)，如何精確測(cè)量物體的重心位置就顯得尤為重要?，F(xiàn)有一種用稱(chēng)重法測(cè)量物體重心的方法，及把被測(cè)物體放置在由三只或四只稱(chēng)重傳感器支撐的承載平臺(tái)上，依據(jù)力矩平衡原理，通過(guò)測(cè)量傳感器受力的差值來(lái)測(cè)定物體的重心。專(zhuān)利CN 1769849A公布的一種用于測(cè)量飛機(jī)的質(zhì)量和重心位置的隨機(jī)攜帶裝置，以及專(zhuān)利CN 101393064A公布的小型作業(yè)機(jī)重心檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)均是利用稱(chēng)重法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。利用稱(chēng)重法測(cè)量物體重心的裝置，若要獲得比較高的測(cè)量精度，就必須提高各個(gè)稱(chēng)重傳感器的精度，這無(wú)疑大大增加了使用成本，并且整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要較高的裝配精度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本，測(cè)量精度高，能進(jìn)行空間三軸向測(cè)量。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是連接法蘭和水平桿分別與旋轉(zhuǎn)軸固連組成一個(gè)整體，所述連接法蘭上固定導(dǎo)引頭；所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端裝通過(guò)軸承與軸承座固定，軸承座固定在基座上；所述旋轉(zhuǎn)軸的頂部固定水準(zhǔn)儀，所述水平桿上裝有數(shù)顯表，在水平桿的右端鉸接力傳感器，力傳感器的拉力環(huán)固定細(xì)鋼絲的一端，細(xì)鋼絲的另一端繞過(guò)固定在底座上的定滑輪與螺桿固定，與螺桿配合的螺母座固定在底座上。一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量方法，包括下列步驟(a)、對(duì)導(dǎo)引頭進(jìn)行稱(chēng)重，得出其重量G ；(b)、在導(dǎo)引頭的底部定義其基礎(chǔ)坐標(biāo)系(X，Y，Z)；(C)、該裝置在進(jìn)行裝配前，用高精度量具對(duì)連接法蘭和水平桿的長(zhǎng)度值，以及旋轉(zhuǎn)軸的厚度值進(jìn)行了測(cè)量，確定距離參數(shù)屯、d2、d3、dx、dy和dz的值。(d)、在未安裝導(dǎo)引頭前，旋轉(zhuǎn)螺桿拉緊細(xì)鋼絲，并且保證細(xì)鋼絲在滑輪的軌道內(nèi)， 將水準(zhǔn)儀中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)，從數(shù)顯表上記錄力傳感器的讀數(shù)Ftll ；(e)、任意方向旋轉(zhuǎn)螺桿一定角度，再以相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿，將水準(zhǔn)儀中的氣泡重新調(diào)至水平狀態(tài)，記錄力傳感器的讀數(shù)Ftl2 ；(f)、重復(fù)上一步驟(e) 3次，分別由力傳感器的得到FQ3、F04和F05 ；(g)、計(jì)算力傳感器讀數(shù)的平均值Fq = (F01+F02+F03+F04+F05)/5 ；(h)、將導(dǎo)引頭牢固的安裝在連接法蘭上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿，將水準(zhǔn)儀中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；(i)、從數(shù)顯表上記錄力傳感器的讀數(shù)F1 ；(j)、任意方向旋轉(zhuǎn)螺桿一定角度，再以相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿，將水準(zhǔn)儀中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；記錄力傳感器的讀數(shù)F2 ；(k)、重復(fù)上一步驟(j)3次，分別由力傳感器的得到F3、F4和F5 ；(1)、計(jì)算力傳感器讀數(shù)的平均值FX = (F1+F2+F3+F4+F5)/5 ；(m)、根據(jù)杠桿原理，即GX (dx+d2) = FXd1，得到X軸向?qū)б^的重心坐標(biāo)值為dx =(FxXd1VG-Cl2 ；(η)、將連接法蘭換成另外一個(gè)連接法蘭，重復(fù)步驟(c) (m)，同理可得，Y軸向?qū)б^的重心坐標(biāo)值為dY= (FyXcI1)/G-d3;(ο)、將上一步驟(η)中的導(dǎo)引頭沿其基礎(chǔ)坐標(biāo)系X軸旋轉(zhuǎn)90度后固定，重復(fù)步驟 (c) (m)，同理可得，Z軸向?qū)б^的重心坐標(biāo)值為dz= (FzXd1VG-Cl3t5本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)測(cè)量精度高。利用簡(jiǎn)單又準(zhǔn)確的重心測(cè)量方案，即杠桿原理。較高的零件加工精度，合理的裝配工藝，采用了精密軸承、選用了高精度的水準(zhǔn)儀、力傳感器和數(shù)顯表；( 功能完善。對(duì)于同一個(gè)被測(cè)件，應(yīng)用不同連接法蘭和改變被測(cè)件的安裝方式可以對(duì)被測(cè)件進(jìn)行空間三軸向重心位置的測(cè)量。對(duì)于不同的被測(cè)件，應(yīng)用不同的連接法蘭進(jìn)行被測(cè)件重心位置的測(cè)量；(3)零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于加工，測(cè)力裝置只用了一只力傳感器，降低了制造成本；(4)整個(gè)測(cè)量過(guò)程操作簡(jiǎn)單，本發(fā)明也可用于其它物體重心位置的測(cè)量，適用范圍廣。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例主視圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例俯視圖；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例主視圖。
具體實(shí)施例方式一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量裝置，如附圖所示。連接法蘭2或15和水平桿8分別與旋轉(zhuǎn)軸4固連組成一個(gè)整體，所述連接法蘭2上固定導(dǎo)引頭1。所述旋轉(zhuǎn)軸 4的兩端裝通過(guò)軸承與軸承座5固定，軸承座5固定在基座14上。所述旋轉(zhuǎn)軸4的頂部固定水準(zhǔn)儀3，所述水平桿8上裝有數(shù)顯表7，在水平桿8的右端鉸接力傳感器9，力傳感器9 的拉力環(huán)固定細(xì)鋼絲11的一端，細(xì)鋼絲11的另一端繞過(guò)固定在底座14上的定滑輪10與螺桿13固定，與螺桿13配合的螺母座12固定在底座14上。本發(fā)明中可以用不同結(jié)構(gòu)的連接法蘭2或15用于不同被測(cè)件重心位置的測(cè)量。一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量方法，包括下列步驟(a)、對(duì)導(dǎo)引頭1進(jìn)行稱(chēng)重，得出其重量G ；(b)、在導(dǎo)引頭1的底部定義其基礎(chǔ)坐標(biāo)系(X，Y，Z)；(c)、該裝置在進(jìn)行裝配前，用高精度量具對(duì)連接法蘭2或15和水平桿8的長(zhǎng)度值，以及旋轉(zhuǎn)軸4的厚度值進(jìn)行了測(cè)量，確定距離參數(shù)屯、d2、d3、dx、dY和dz的值；(d)、在未安裝導(dǎo)引頭1前，旋轉(zhuǎn)螺桿13，拉緊細(xì)鋼絲11，并且保證細(xì)鋼絲11在滑輪10的軌道內(nèi)，將水準(zhǔn)儀3中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)，從數(shù)顯表7上記錄力傳感器9的讀數(shù) F ·
F01，
(e)、任意方向旋轉(zhuǎn)螺桿13 —定角度，再以相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿13，將水準(zhǔn)儀3中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；記錄力傳感器9的讀數(shù)Ftl2 ；(f)、重復(fù)上一步驟(e) 3次，分別由力傳感器9的得到FQ3、F04和F05 ；(g)、計(jì)算力傳感器 9 讀數(shù)的平均值Fq = (F01+F02+F03+F04+F05) /5 ；(h)、將導(dǎo)引頭1牢固的安裝在連接法蘭2上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿13，將水準(zhǔn)儀3中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；(i)、從數(shù)顯表7上記錄力傳感器9的讀數(shù)F1 ；(j)、任意方向旋轉(zhuǎn)螺桿13 —定角度，再以相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿13，將水準(zhǔn)儀3中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；記錄力傳感器9的讀數(shù)F2 ；(k)、重復(fù)上一步驟(j)3次，分別由力傳感器9的得到F3、F4和F5 ；(1)、計(jì)算力傳感器9讀數(shù)的平均值FX = (F1+F2+F3+F4+F5) /5 ；(m)、根據(jù)杠桿原理，即GX (dx+d2) = FX (I1，得到X軸向?qū)б^1的重心坐標(biāo)值為 dx = (FxXd1VG-Cl2 ；(η)、將連接法蘭2換成連接法蘭15，重復(fù)步驟(c) (m)，同理可得，Y軸向?qū)б^1的重心坐標(biāo)值為dY = (FYXCl1VG-Cl3 ；(O)、將上一步驟(η)中的導(dǎo)引頭1沿其基礎(chǔ)坐標(biāo)系X軸旋轉(zhuǎn)90度后固定，重復(fù)步驟(c) (m)，同理可得，Z軸向?qū)б^1的重心坐標(biāo)值為屯=(FzXd1VG-C^所述的力傳感器9與PC計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡及電子裝置電連接，，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、 數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示將力傳感器9的測(cè)量值實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)引頭1重心的坐標(biāo)值，由顯示
器顯不。本發(fā)明還可以用于測(cè)量諸如紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭等導(dǎo)引頭和其它形如導(dǎo)引頭外形，具有細(xì)長(zhǎng)或粗短軸對(duì)稱(chēng)非均質(zhì)不規(guī)則物體重心位置的測(cè)量。本發(fā)明還可以用于其他零部件重心位置的測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量裝置，其特征在于連接法蘭0或15)和水平桿(8)分別與旋轉(zhuǎn)軸固連組成一個(gè)整體，所述連接法蘭( 上固定導(dǎo)引頭(1)；所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端裝通過(guò)軸承與軸承座(5)固定，軸承座(5)固定在基座(14)上；所述旋轉(zhuǎn)軸(4)的頂部固定水準(zhǔn)儀(3)，所述水平桿(8)上裝有調(diào)數(shù)顯表(7)，在水平桿(8)的右端鉸接力傳感器(9)，力傳感器(9)的拉力環(huán)固定細(xì)鋼絲(11)的一端，細(xì)鋼絲(11)的另一端繞過(guò)固定在底座(14)上的定滑輪(10)與螺桿(1 固定，與螺桿(1 配合的螺母座 (12)固定在底座(14)上。
2.一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量方法，包括下列步驟(a)、對(duì)導(dǎo)引頭(1)進(jìn)行稱(chēng)重，得出其重量G；(b)、在導(dǎo)引頭(1)的底部定義其基礎(chǔ)坐標(biāo)系(X，Y，Z)；(c)、該裝置在進(jìn)行裝配前，用高精度量具對(duì)連接法蘭0或1幻和水平桿(8)的長(zhǎng)度值，以及旋轉(zhuǎn)軸⑷的厚度值進(jìn)行了測(cè)量，確定距離參數(shù)dpc^dydpdjn dz的值；(d)、在未安裝導(dǎo)引頭(1)前，旋轉(zhuǎn)螺桿(13)，拉近細(xì)鋼絲(11)，并且保證細(xì)鋼絲(11) 在滑輪(10)的軌道內(nèi)，將水準(zhǔn)儀(3)中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)，從數(shù)顯表(7)上記錄力傳感器(9)的讀數(shù)F01 ；(e)、任意方向旋轉(zhuǎn)螺桿(1 一定角度，再以相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿(13)，將水準(zhǔn)儀(3)中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；記錄力傳感器(9)的讀數(shù)Ftl2 ；(f)、重復(fù)上一步驟(e)3次，分別由力傳感器(9)的得到F03、F04和F05 ；(g)、計(jì)算力傳感器(9)讀數(shù)的平均值Fq= (F01+F02+F03+F04+F05)/5 ；(h)、將導(dǎo)引頭(1)牢固的安裝在連接法蘭( 上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿(13)，將水準(zhǔn)儀(3)中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；(i)、從數(shù)顯表(7)上記錄力傳感器(9)的讀數(shù)F1；(j)、任意方向旋轉(zhuǎn)螺桿(1 一定角度，再以相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿(13)，將水準(zhǔn)儀(3)中的氣泡調(diào)至水平狀態(tài)；記錄力傳感器(9)的讀數(shù)F2 ；(k)、重復(fù)上一步驟(j)3次，分別由力傳感器(9)的得到F3、FjPF5;(1)、計(jì)算力傳感器(9)讀數(shù)的平均值FX = (F1+F2+F3+F4+F5)/5 ；(m)、根據(jù)杠桿原理，即GX(dx+d2) =FXd1，得到X軸向?qū)б^(1)的重心坐標(biāo)值為dx =(FxXd1VG-Cl2 ；(η)、將連接法蘭(2)換成連接法蘭(15)，重復(fù)步驟(c) (m)，同理可得，Y軸向?qū)б^(1)的重心坐標(biāo)值為dY = (FYXCl1VG-Cl3 ；(ο)、將上一步驟(η)中的導(dǎo)引頭(1)沿其基礎(chǔ)坐標(biāo)系X軸旋轉(zhuǎn)90度后固定，重復(fù)步驟 (c) (m)，同理可得，Z軸向?qū)б^(1)的重心坐標(biāo)值為dz= (FzXd1VG-Cl3t5
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量方法，其特征在于所述的力傳感器(9)與PC計(jì)算機(jī)、 數(shù)據(jù)采集卡及電子裝置電連接，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示將力傳感器(9)的測(cè)量值實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)件重心的坐標(biāo)值，由顯示器顯示。
全文摘要
一種紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭重心位置的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，連接法蘭和水平桿分別與旋轉(zhuǎn)軸固連組成一個(gè)整體，所述連接法蘭上固定導(dǎo)引頭；所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端裝通過(guò)軸承與軸承座固定，軸承座固定在基座上；所述旋轉(zhuǎn)軸的頂部固定水準(zhǔn)儀，所述水平桿上裝有數(shù)顯表，在水平桿的右端鉸接力傳感器，力傳感器的拉力環(huán)固定細(xì)鋼絲的一端，細(xì)鋼絲的另一端繞過(guò)固定在底座上的定滑輪與螺桿固定，與螺桿配合的螺母座固定在底座上。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本，測(cè)量精度高，能進(jìn)行空間三軸向測(cè)量。
文檔編號(hào)G01M1/12GK102175391SQ20101060986
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者孫俊磊, 孟令東, 耿亞光 申請(qǐng)人:河北漢光重工有限責(zé)任公司