Устройство для определения координат центра масс изделия

 

УСТРОЙСТВО ДНИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРА №CC ИЗДЕЛИЯ, содержащее основание,, закрепленную на нем опору, -установленную на опоре . раму, размещенные на последней узел крепления изделия и механизм уравновешивания , размёценн{(е на основании . блок управления механизмом уравновецшвания , систему циклического арретирования , взаимодействующую с рамой, блок подачи сжатого воздуха,связанный с циклического арретирования , счетно-решаюций блок, соединенный с системой управления Механизмсм перемещения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, узел крепления изделия выполнен в виде закрепленного на раме стакана, разме щенного в нем кольца с тангенШ1альнь94И лопатка ш на торцах, установленного с возможностью поворота вокруг оси , a на поверхностях кор§ пуса, обрсщенных к кольцу, выполнеten ны сопла, связанные с блоком подачи сжатого воздуха.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Я 0

ЩСПУБЛИИ

Зайца 01М (-21) 339387.7/25-28

{22) 08. 02.82 (46) 07.06. 83. Бюп. В 21

{72) Ю. К. Соколов и В. K. Довыденко: (53) 620,1.05.531.24{088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 303288, кл. 6 01 M 1/12, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

4Ф 875227, кл. G 01 M 1/12, 1980. (прототип). (54)(57) УСТРОЯСТВО ДДЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КООРДИНАТ ЦЕНТРА МАСС ИЗДЕЛИЯ, со» держащее основание . закрепленную на нем опору, установленную на опоре раму,, размещенные иа последней узел крепления иэделия и механизм уравно-. веыивания, размещенные иа основании, блок управления механизмом уравнове-1 цявания, систему циклического арретирования, взаимодействующую с рамой, . блок подачи сжатого воздуха, связан- ный с системой циклического арретнрования, счетно-редеющий блок, со- единенный с системой управления механизмом перемещения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, узел крепления изделия выполнен в виде закрепленного на раме стакана, размещенного s нем кольца с тангенциальными лопатками на торцах, уста- новленного с возможностью поворота вокруг осн, а на поверхностях кор" пуса, обращенных к кольцу, выполне- Е ны сопла, связанные с блоком подачи сжатого воздуха.

1021962

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольsoBcLHo для определения координат центра масс иэделий.

Известно устройство для определения координат центра масс изделия, содержащее основание, закрепленную на нем опору, установленную на опоре раму для установки изделия и механизм уравновешивания, размещенный на раме (1).

Недостатками этого устройства являются низкая точность, обусловленная уравновешиванием раьы передвижением грузов вручную, и невозможность определения положения центра масс по трем координатам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения координат центра масс иэделия, содержащее основание, закрепленную на нем опору, установленную на опоре раму, размещенные на последней узел крепления изделия и механизм уравновешивания, размещенные на основании блок управления механизмом уравновешивания,. систему циклического арретирования,, взаимодействующую с рамой, блок по дачи сжатого воздуха, связанный с системой циклического арретирования, счетно-решающий блок, соединенный с системой управления механизмом перемещения. Узел крепления изделия . в устройстве выполнен в виде закрепленной на раме упорной стойки f2).

Недостатками этого устройства являются невозможность определения положения центра масс по трем коор" динатам и низкая производительность и точность измерений, обусловленные сшибками при установке иэделий иа упорную стойку.

Цель изобретения — повышение точности и производительности измерений координат центра масс изделий.

Поставленная цель достигается тем, что s устройстве для определения координат центра масс изделия,, содержащем основание, закрепленную на нем опору, установленную на опоре раму, размещенные на последней узел крепления изделия и механизм уравновешивания, размещенные на основании блок управления механизмом уравнове». шивания, систему циклического арре» тирования, взаимодействующую с рамой, блок подачи сжатого воздуха, связанный с системой циклического арретирования, счетно-решающий блок, соединенный с системой управлении механизмом перемещения. узел крепления иэделия выполнен в виде закреп« ленного на раме стакана, размещенного я нем кольца с тангенциальными лопатками на торцах, установленного с воэможностью поворота вокруг оси, а на поверхностях корпуса, обращенных к кольцу, выполнены сопла, связанные с блоком подачи сжатого воздуха.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 — механизм урав5 новешивания устройства по осям Y, Z и схема узла крепления иэделия °

Устройство содержит < снование 1, закрепленную на нем опору 2, установленную на опоре 2 посредством сфери10 ческого аэростатического подшипника

3 раму 4, размещенные на раме узел крепления изделия, выполненный в виде стакана 5 и размещенного в нем кольца 6 с тангенциальными лопатками

7 на торцах, установленного с возможностью поворота вокруг оси, и механизм уравновешивания в виде двух взаимно перпендикулярных плеч 8 и 9, снабженных шаговыми двигателями 10 и 11 с ходовыми винтами 12 и 13 и перемещаемыми грузами 14 и 15. На основании размещены блок управления механизмом уравновешивания, выполненный в виде датчиков 16 и 17 рассогласования для фиксации величины и знака отклонения платформы, связанных со счетчиком 18 тактовых импульсов, система циклического арретирования, выполненная в виде пневмоцилиндра 19 со штоком 20, связанным

-ЗО c к о р о м ыс ло м 2211, взаимодействуэа им с роликом подвижной части 22 опоры 2, взаимодействующей со сферическим подшипником 3 рамы 4, блок подачи сжатого воздуха, состоящий иэ кра35 на 23, фильтров 24, регуляторов 25 и 26 давления, манометров 27 и 28, осушителя 28 воздуха, воздухораспределителей 30 и 31 и дросселей 32 и

33 с обратным клапаном, связанный

4g с системой циклического арретирования.

На основании также размещен счетно-решающий блок 34, соединенный со счетчиком 18 тактовых импульсов и программным блоком 35, служащим для управления блоком подачи сжатого. воздуха.

Узел крепления изделия снабжен упором 36, размещенным на кольце 7

50 и взаимодействующим с подпружиненным ограничителем 37. На поверхностях стакана 5 узла крепления, обращенных к кольцу 7, выполнены сопла

38, связанные с блоком .подачи воздуха. Основание устройства снабжено также регулируемыми упораны 39 и 40, служащими для упора раьы 4 вне процесса измерений.

Устройство работает следующим образом.

60 В исходном положении, при отсутствии исследуемого изделия, сжатыйвоэдух через блок подачи воздуха поступает к соплам 38 стакана 5.

Истекая из сопел 38, воздух центри65 рует кольцо б, а проходя через тан1021962 (2) М, К- п2, где К - масштабный коэффициент, определяемый весом е грузов 14 и 15 генцнальные лопатки 7, поворачивает его до контакта упора 36 с ограничителем 37.

С програииного блока 35 выдается сигнал воздухораспределителя 31 °

Сжатый воздух через блок подачи поступает в правую полость пневиоцилиндра 19, шток 20 с поршнем пневмоцилиндра 19 перемещается, поворачивая коромысло 21, которое поднимает подвижную часть 22 опоры 2 и, соответственно, раму 4 с упоров 39 и 40, при этом полость сопел 38 стакана 5 соединится с атмосферой, и упор 36 выходит из контакта с ограничителем 37. В конце хода штока 20 поршня пневмоцилиндра 19 через рычаг 41 фиксирует подвижную часть 22 опоры 2, с программного блока 35 выдается сигнал воздухораспределителю

30 и блоку 18 формирования и счета тактовых импульсов. Сжатый воздух поступает в азростатический подшипник 3, и производится первоначальное уравновешивание раьы 4 относи- . тельно опоры 2 c noìoùüþ механизма уравновешивания путем включения щаговых двигателей 10 и 11, перемещающих грузы 14 и 15 до тех пор пока показания датчиков 16 и 17 рассогласования ие станут равны нулю.

После проведения указанных подготовительных операций производится сброс показаний блока 18 формирования н счета тактовых импульсов, определяющих угол поворота щаговых двигателей 10 и 11 и величину начальных смещений грузов 14 и 15 и арретирование рамы 4.

При установке на кольце 6 исследуемого изделия 42 с координатами центра тяжести 1, 1<, 1 и массой, G и раэарретировании; рама 4 отклоняется, и датчики 16 и 17 рассогласования вырабатывают сигналы 51 и S>„ которые подают в блок 18 формирова" ния и счета тактовых импульсов.

Блок 18 формирует тактовые импульсы для шаговых двигателей 10 и 11, перемещающих уравновешивающие грузы

14 и 15 до тех пор, пока рама 4 не . займет исходного положения, при котором 5 ** S 0 и, одновременно, ведет подсчет числа тактовых импульсов n„ и 0<, соответственно,. для каждого из щаговых двигателей 10 и 11@ Количество импульсов з N п, поданных в шаговые двигатели 10 и 11 до получения положения равновесия рамы 4, является мерой соответствукщих уравновешивающих моментов.

И1 К. п (1) и длиной одного перемещения двигателей 10 и 11 Ь1, °

Координата 1 по оси Х определяется из уравненг т

5 (L- 1м) G m К ° п4 (3) где L — измеренное с высокой точ ностью расстояние от центра вращения сферического подшипника 3 до торцовой посадочной поверхности кольца 6.

L.G К п4

1,1 (4) Координата 1 по оси Z определяется из уравнения

1 G К и (б)

Значения 1„ и l вычисленные по формулам (4) и (6), остаются в памяти счетно-решающего блока 34.

Программный блок 35 выдает сиг25 нал воздухораспределителю 30, при этом прекращается подача воздуха в азростатический подшипник 3. При подаче сигнала воздухораспределителю 31 сжатый воздух поступает в ле-30 вую полость пневмоцилиндра 19. Рама

4, опускаясь на упоры 39 и 40, арретируется, и сжатый воздух поступает к соплам 38 и, истекая из последних, центрирует внутреннее кольцо 6, .а проходя через тангенциальные лопатки 7, поворачивает до контакта 36 с ограничителем 37. Работа стенда повторяется. При этом определяется координата 1з по ocu Y

1, G (7) где n - количество импульсов, поданное в шаговый двигатель 11 до по45 лучения равновесия рами 4 при опре. делении указанной координаты. При циклической подаче команд блоком 35 за и разарретирований и поворотов изделий на 909 получится и значений координаты 11 по оси К и И/2 эначеxoординат l m l no осям

Счетно-решающий блок 34 производит усреднение результатов.

Тарировка устройства осуществля ется путем установки на него иэде55 лия с известными координатами центра масс и массой.

Благодаря выполнению в устройстве узла крепления изделия.в виде корпу60 са размещенного в нем кольца с тангенциальными лопатками на торцах, установленного с возможностью поворота вокруг оси, выполнению на по верхностях корпуса, обращенных к

65 кольцу сопел, повьзаается точность

1021962 и производительность измерений эа " счет сокращения подготовительного времени в процессе измерений и уменьшения ааибок измерения 3 результате осреднення нескольких результатов измерения.

1021962

Составитель Ю. Григорьев

Редактор H. Бобкова Тдхредй.Гергель

Корректор М. И! арошн

Заказ 4025/31 Тираи 823

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная, 4