一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法，包括机床，所述机床上设置平台，所述平台的右端上安装有两个方箱A，左端上安装有方箱B，所述方箱B上安装有垫铁，所述方箱A上设置传感器电子秤和千斤顶，所述传感器电子秤上安装垫板，所述垫板、千斤顶和垫铁上安装工件。通过在工件三点支撑位置焊接传感器垫板，称重前和工件在机床上同加工的方法保证传感器的水平度和工件水平度一致，传感器通过垫板固定在工件上，保证称重位置不变，并根据机床打表实测传感器位置的方法，保证受力点计算力臂的准确性，对大尺寸、大吨位的异形结构件能够获得高精度的重量及质心位置。形结构件能够获得高精度的重量及质心位置。形结构件能够获得高精度的重量及质心位置。

【技术实现步骤摘要】
一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法


[0001]本专利技术涉及结构件质心测量
，尤其是一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法。

技术介绍

[0002]某产品主臂为大型异形焊接结构件，长10.4米，宽5.6米，高2米，重量约84吨，要求重量测量误差不大于总重量的万分之二点五，实际质心偏差控制在水平面理论几何中心Φ1.5mm内，对于质心测量，常用的主要有机械重力法、多支点支撑法等，考虑到主臂尺寸大、重量重、结构异形的特点，其刚性较弱，起吊翻身易造成变形、影响零件的机械加工精度，并结合测量精度及适用范围，三点支撑法比较适用于该主臂的质心测量。但传统的三点支撑法，测量精度不高，一般只能达到千分之一的精度；定位精度不高；试验的重复性差。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法，取样方便快捷，提高工作效率，节约生产成本，消除安全隐患，保证生产顺利进行。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法，包括以下步骤：
[0006]S1、以机床上的平台对工件进行质心测量，将工件放置在平台上，机床的主轴上安装百分表，通过百分表检测被测工件的水平状态，在机床的角铣头上安装百分表，通过机床的数显和百分表数值，测量质心支撑点和被测工件几何位置的精确值；
[0007]S2、通过工件的重量分布采用平衡力矩法确定三点支撑位置的受力情况，步骤如下：
[0008]一、确定工件三个称重传感器的支撑点A、B、C，依据工件尺寸及总重，确定三个称重传感器的支撑点位置A、B、C，以设计理论重心“O”点为原点建立平面坐标系，A点和B点对称于OC中心线，C点位于OC线上，AB线垂直于OC线，A点、B点和C点三个支撑点靠近工件的边缘，通过支撑点A、B、C重量在X轴、Y轴平衡的原理确定A、B、C三点的重量及传感器量程；
[0009]二、将三个称重传感器固定，通过机床打表确定A、B、C三点在XY坐标系中的位置即A(X
A
,Y
A
)、B(X
B
,Y
B
)、C(X
C
,Y
C
)；
[0010]三、将三台称重显示器与称重传感器连接形成传感器电子秤，先通过传感器电子秤对工件的重量进行测量，再根据实测数据通过称重传感器进行小量程范围精确标定；
[0011]S3、测量时在每个传感器电子秤处添加标准砝码，进行校验，并根据显示变化值和补码重量，精确测量出传感器电子秤未显示值，如下；
[0012]定义A、B、C三点传感器显示值分别为FA、FB、FC,三点对应传感器自重及工装总重量分别为MA、MB、MC,三点显示器的跳变值分别为QA、QB、QC,三点补码分别为GA、GB、GC,则质心坐标X0、Y0如下：
[0013][0014][0015]S4、传感器电子秤的水平度和工件水平度一致,传感器电子秤通过垫板固定在工件上，保证称重位置不变，并根据机床打表实测传感器位置，保证三处受力点到坐标系原点“O”处力臂的准确性；
[0016]S5、质心测量进行多次重复试验，在测量时通过千斤顶同时升降，保证工件的水平度不发生大幅度的改变，并通过机床打表实时监测工件的水平度变化情况，并根据水平度误差值进行调整。
[0017]所述机床上设置平台，所述平台的右端上安装有两个方箱A，左端上安装有方箱B，所述方箱B上安装有垫铁，所述方箱A上设置传感器电子秤和千斤顶，所述传感器电子秤上安装垫板，所述垫板、千斤顶和垫铁上安装工件。
[0018]所述机床为大型桥式数控龙门铣床。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1.先通过传感器电子秤对工件的重量进行测量；再通过实测数据，如A、B两点显示12吨，C点显示60吨；最后通过称重传感器进行小量程范围精确标定，如A、B两点传感器将11～13吨范围的称量精度从千分之一标定至万分之二，C点传感器将59～61吨范围的称量精度从千分之一标定至万分之二；传感器在工件上的承重位置对于质心的测量结果影响较大，本方法采用预先在工件三点支撑位置焊接传感器垫板，称重前和工件在机床上同加工的方法保证传感器的水平度和工件水平度一致，传感器通过垫板固定在工件上，保证称重位置不变，并根据机床打表实测传感器位置的方法，保证受力点计算力臂的准确性，对大尺寸、大吨位的异形结构件能够获得高精度的重量及质心位置。
[0021]2.通过同步千斤顶同时升降，保证工件的水平度不发生大幅度的改变，并通过机床打表实时监测工件的水平度变化情况，并可根据水平度误差值进行微量调整，保证重复测量状态一致，减小测量的重复性误差。
[0022]3.通过质心测量后的配平、减重工作，可在机床上立即执行，并能马上重新检测验证，工件处于使用状态进行测量，因不需要翻身操作，减少了工件变形风险。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术中平衡力矩法确定三点支撑位置的分解示意图(图1中D方向示意图)；
[0025]图中所示：1
‑
垫板；2
‑
传感器电子秤；3
‑
千斤顶；4
‑
工件；5
‑
垫铁；6
‑
砝码；7
‑
机床；8
‑
平台；9
‑
方箱A；10
‑
方箱B。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0027]如图1所示，一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法，包括以下步骤：
[0028]S1、以机床7上的平台8对工件4进行质心测量，将工件4放置在平台8上，机床7的主轴上安装百分表，通过百分表检测被测工件4的水平状态，在机床7的角铣头上安装百分表，通过机床7的数显和百分表数值，测量质心支撑点和被测工件4几何位置的精确值；
[0029]S2、如图2所示，通过工件4的重量分布采用平衡力矩法确定三点支撑位置的受力情况，步骤如下：
[0030]一、确定工件4三个称重传感器的支撑点A、B、C，依据工件4尺寸及总重，确定三个称重传感器的支撑点位置A、B、C，以设计理论重心“O”点为原点建立平面坐标系，A点和B点对称于OC中心线，C点位于OC线上，AB线垂直于OC线，A点、B点和C点三个支撑点靠近工件的边缘，通过支撑点A、B、C重量在X轴、Y轴平衡的原理确定A、B、C三点的重量及传感器量程；
[0031]二、将三个称重传感器固定，通过机床7打表确定A、B、C三点在XY坐标系中的位置即A(X
A
,Y
A
)、B(X
B
,Y
B
)、C(X
C
,Y
C
)；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型异形结构件的高精度质心测量的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、以机床(7)上的平台(8)对工件(4)进行质心测量，将工件(4)放置在平台(8)上，机床(7)的主轴上安装百分表，通过百分表检测被测工件(4)的水平状态，在机床(7)的角铣头上安装百分表，通过机床(7)的数显和百分表数值，测量质心支撑点和被测工件(4)几何位置的精确值；S2、通过工件(4)的重量分布采用平衡力矩法确定三点支撑位置的受力情况，步骤如下：一、确定工件(4)三个称重传感器的支撑点A、B、C，依据工件(4)尺寸及总重，确定三个称重传感器的支撑点位置A、B、C，以设计理论重心“O”点为原点建立平面坐标系，A点和B点对称于OC中心线，C点位于OC线上，AB线垂直于OC线，A点、B点和C点三个支撑点靠近工件的边缘，通过支撑点A、B、C重量在X轴、Y轴平衡的原理确定A、B、C三点的重量及传感器量程；二、将三个称重传感器固定，通过机床(7)打表确定A、B、C三点在XY坐标系中的位置即A(X
A
,Y
A
)、B(X
B
,Y
B
)、C(X
C
,Y
C
)；三、将三台称重显示器与称重传感器连接形成传感器电子秤(2)，先通过传感器电子秤(2)对工件(4)的重量进行测量，再根据实测数据通过称重传感器进行小量程范围精确标定；S3、测量时...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱红梅，张映宁，胡余平，
申请(专利权)人：二重德阳重型装备有限公司，
类型：发明
国别省市：