[发明专利]一种用于三维质心测量的控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于三维质心测量的控制系统和方法。该质心测量控制系统包括：测量平台底座；用于安装待测设备的支撑平台；一端与测量平台底座连接另一端与支撑平台连接的驱动设备，该驱动设备能够受驱动以使支撑平台绕水平轴线进行定轴转动；主控器，其用于向伺服控制器传送指示支撑平台的目标位置的控制信号；伺服驱动器，其接收由伺服控制器基于控制信号生成的力矩信息来输出对应的力矩以使驱动设备移动并带动支撑平台达到目标位置；以及布置在测量平台底座上的称重测量仪，其中主控器进一步基于该称重测量仪测得的支撑平台在多个位置下的质量来计算待测设备的质心。本发明的方法可操作该质心测量控制系统来测量待测设备的质心。

技术领域

本发明涉及一种用于质心测量的控制系统，并且更为具体地，涉及一种用于航空发动机的三维质心测量的控制系统。

背景技术

质心是取决于物体密度和体积的物理量。航空发动机出厂前需提供质量、质心等参数。航空发动机尺寸较大，轮廓较为复杂，属于典型非规则结构物体，其X、Y、Z三个维度的质心测量难度较大。

因此，期望实现对航空发动机的三维质心的准确且简单的测量定位。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了解决上述问题，本发明提出了一种用于三维质心测量的控制系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种质心测量控制系统，其包括：测量平台底座；支撑平台，其用于安装待测设备；驱动设备，所述驱动设备一端与所述测量平台底座连接，另一端与所述支撑平台连接，所述驱动设备能够受驱动以使所述支撑平台绕水平轴线进行定轴转动；主控器，其用于向伺服控制器传送指示所述支撑平台的目标位置的控制信号；伺服驱动器，其接收由所述伺服控制器基于所述控制信号生成的力矩信息来输出对应的力矩以使所述驱动设备移动并带动所述支撑平台达到所述目标位置；以及布置在所述测量平台底座上的称重测量仪，其中所述主控器进一步基于所述称重测量仪测得的所述支撑平台在多个位置下的质量来计算所述待测设备的质心。

根据本发明的进一步实施例，所述称重测量仪包括：布置在所述测量平台底座的水平方向上的至少一个x向称重传感器和至少一个y向称重传感器，以及布置在所述测量平台底座的垂直方向上的至少一个z向称重传感器，其中所述称重传感器测量不同方向上的质量。

根据本发明的进一步实施例，所述称重测量仪进一步包括：角度传感器，其中所述角度传感器用于测量所述测量平台底座与支撑平台之间的夹角大小。

根据本发明的进一步实施例，所述支撑平台的多个位置包括：所述支撑平台空载时在所述测量平台底座与所述支撑平台平行情况下的水平位置、所述支撑平台空载时在所述测量平台底座与所述支撑平台之间处于目标夹角下的倾斜位置、加载所述待测设备时在所述测量平台底座与所述支撑平台平行情况下的水平位置、以及加载所述待测设备时所述测量平台底座与所述支撑平台之间处于所述目标夹角下的倾斜位置。

根据本发明的进一步实施例，所述质心测量控制系统进一步包括反馈单元，所述反馈单元检测所述驱动设备受到力矩时所述伺服驱动器正在使用的电流大小，并且将指示所述电流大小的反馈信号提供给所述主控制器。

根据本发明的进一步实施例，所述主控器进一步基于所述反馈信号中所指示的电流大小与所述支撑平台的当前位置来解算所需后续力矩，并且生成后续控制信号发送给所述伺服控制器。

根据本发明的进一步实施例，所述控制系统进一步包括操作设备，所述操作设备用于以下操作中的至少一者：显示所述测量平台底座与支撑平台之间的目标夹角、或输入所述支撑平台的目标位置、或显示所述待测设备的质心。