一种异形物体的质量中心的测量方法与流程

本发明属于测量技术领域，特别是指一种异形物体的质量中心的测量方法。

背景技术：

异形物体的质量中心的测量一直非常困难的事，要精确测量更是难上加难。

在产品设计领域，随着更科学的设计软件的应用，3D数据状态下的质量中心测量轻而易举，但通过制造后，由于制造误差、使用的材料密度差异、使用的材料厚度差异等原因，通过制造后的物体质量中心和3D数据中的质量中心是存在较大差异的，尤其对精度要求较高的产品设计和制造时，更需要对设计和制造进行对比。

如汽车侧门总成的设计就是如此，侧门中心的位置关系到侧门开启的力学操作问题，而侧门开启的力合侧门关键位置布置是紧密相关的，它需要通过较复杂的工程计算获得，其中也存在一些经验参数应用，一旦制造后的侧门中心偏离设计要求较大且影响操作要求时，必然要求修改设计中质量中心的坐标位置来达到修改设计的目的。准确测量被制造物体的质量中心，可以使设计者掌握设计和制造偏差的趋势，获得理论结合实际的直接经验，使设计经验参数更准确，使设计计算和实物制造内容相符。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种异形物体的质量中心的测量方法，以解决异形物体的质量中心测量困难的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种异形物体的质量中心的测量方法，包括以下步骤：

1)选用测量机构，所述测量机构包括悬置钢索、挂钩及激光标线仪；

所述悬置钢索的一端与所述挂钩连接；

待测异形物体不同位置上设置有挂接孔，通过挂钩与所述待测异形物体的任一挂接孔连接，并通过悬置钢索将所述待测异形物体悬置；

2)调整激光标线仪，使光栅完全铅垂方向并锁定激光标线仪底座，旋转激光标线仪调整光栅通过所述挂钩的悬挂点，并锁定激光标线仪的旋转轴；此时光栅通过悬挂点及质量中心；

3)轻轻旋转待测异形物体，使其围绕质量中心和挂钩的悬挂点的连线旋转，所述光栅在所述待测异形物体的表面上移动，当所述光栅同时出现两个第一特征点时，停止转动所述待测异形物体，并标识该两个所述第一特征点，并在对应的3D数据上找到这两个所述第一特征点及悬挂点，并通过这三个点做第一平面；

4)更换所述待测异形物体的挂接孔，重复步骤3)，并得到第二平面；

5)再次更换所述待测异形物体的挂接孔，并重复步骤3)，得到第三平面；

6)在所述3D数据中，所述第一平面、所述第二平面及所述第三平面尽然有一交点，所述交点即为质量中心点。

所述悬挂点为所述挂钩尖锐端与待测异形物体在自重的作用下形成的切入点，该切入点和所述待测异形物体的质量中心点在同一条铅垂线上。

所述悬置钢索的两端均采用钢丝绳扎头紧固，所述悬置钢索的上端悬于吊桩上，所述悬置钢索的下端连接所述挂钩。

所述激光标线仪的底座为三角架。

所述激光标线仪具有水平、垂直及正交测量功能，其水平、垂直精度±0.5mm/1m；2m处激光线宽≤0.5mm；激光射出光率≤1mW。

所述激光标线仪距所述待测异形物体的距离小于2m。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过利用悬置钢索、挂钩、待测汽车侧门总成、激光标线仪的组合应用，使得激光标线仪中射出的激光标线映照在待测异形物体上，测量者找出在同一位置的激光标线上两个不同位置的待测异形物体上的两个特征位置点。在待测异形物体的3D数据中将两个特征位置点标志在数据中的对应位置，将悬挂点也标志在数据中的对应位置，通过已标识的三点作三点平面。

通过原布置质量中心坐标位置获得操作力的计算与通过实测得的质量中心坐标位置获得操作力的计算进行比较，按照实测得的操作力的测量数据修订设计计算中的经验参数，达到改善计算的准确性的目的。

附图说明

图1为本发明测量方法示意图；

图2为悬置钢索结构示意图；

图3为挂钩结构示意图。

附图标记说明

101悬置钢索，102挂钩，201悬挂点，301待测异形物体，401光栅，501激光标线仪。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种异形物体的质量中心的测量方法，如图1于图3所示，包括以下步骤：

在本实施例中，仅以汽车侧门总成为例来说明异形物体的质量中心的测量，在本申请的其它实施例中，也适用于其它异形物体的质量中心的测量。

在本实施例中，待测汽车侧门总成包括侧门的所有零部件，且总重量为35千克左右，在本申请的其它实施例中，异形物体的形状、质量等均不能影响本申请技术方案的适用。

1)选用测量机构，所述测量机构包括悬置钢索101、挂钩102及激光标线仪501；

所述悬置钢索101的一端与所述挂钩2102连接；本实施例中，悬置钢索选用汽车通用拉索1×7钢丝绳制成结构如图2所示，两端采用钢丝绳扎头紧固，其中一端连接挂钩，另一端悬于结实的吊桩上。

在本申请中，挂钩根据待测量异形物体的挂接孔的大小及形状进行选定；挂钩设计有一尖锐端，所述悬挂点为所述挂钩尖锐端与待测异形物体在自重的作用下形成的切入点，该切入点和所述待测异形物体的质量中心点在同一条铅垂线上。

待测异形物体301不同位置上设置有挂接孔，通过挂钩与所述待测异形物体的任一挂接孔连接，并通过悬置钢索将所述待测异形物体悬置；

2)调整激光标线仪，使光栅401完全铅垂方向并锁定激光标线仪底座，旋转激光标线仪调整光栅通过所述挂钩的悬挂点，并锁定激光标线仪的旋转轴；此时光栅通过悬挂点及质量中心；所述激光标线仪的底座为三角架。此时，只要悬置钢索悬于吊桩上的端点不变，更换待测汽车侧门总成的悬置位置，此时的光栅仍然通过挂钩的悬挂点和待测汽车侧门总成的质量中心。

所述激光标线仪具有水平、垂直及正交测量功能，其水平、垂直精度±0.5mm/1m；2m处激光线宽≤0.5mm；激光射出光率≤1mW。

所述激光标线仪距所述待测异形物体的距离在2m以内。

3)轻轻旋转待测异形物体，使其围绕质量中心和挂钩的悬挂点201的连线旋转，所述光栅在所述待测异形物体的表面上移动，当所述光栅同时出现两个第一特征点时，停止转动所述待测异形物体，并标识该两个所述第一特征点，并在对应的3D数据上找到这两个所述第一特征点及悬挂点，并通过这三个点做第一平面；在本申请中，特征点是指光栅在经过待测异形物体表面上的比如孔位、弯折部位，厚度延伸部位等时，光栅与这些部位的交点并经过人为选定为特征点。

4)更换所述待测异形物体的挂接孔，重复步骤3)，并得到第二平面。

5)再次更换所述待测异形物体的挂接孔，并重复步骤3)，得到第三平面。

6)在所述3D数据中，所述第一平面、所述第二平面及所述第三平面尽然有一交点，所述交点即为质量中心点。

本技术方案通过利用悬置钢索、挂钩、待测汽车侧门总成、激光标线仪的组合应用，同时利用待测汽车侧门总成3D数据，快捷、准确、科学地测得待测汽车侧门总成质量中心，为设计计算提供实际测量的验证数据，也为改善设计计算，精确使用经验参数提供实物验证基础。

以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。