[发明专利]多点法质心测量设备的称重传感器受力点位置标定方法

权利要求书

1.一种多点法质心测量设备的称重传感器受力点位置标定方法，其特征在于，所述方法采用坐标测量设备和标准件测量一质心测量设备的称重传感器的受力点坐标，所述质心测量设备的测量台下设置有多个称重传感器，且多个称重传感器的受力点位于同一平面内；所述方法包括如下步骤：

(1)采用所述坐标测量设备建立质心测量设备的测量基准坐标系；

(2)将标准件分别设置于多个位置处，分别采用所述坐标测量设备测量所述标准件位于不同位置处时标准件的质心位置，并记录所述标准件位于不同位置处时每个称重传感器的输出值；

(3)基于所述标准件位于不同位置处时标准件的质心位置和每个称重传感器的输出值，建立包括每个称重传感器的受力点坐标的静力矩平衡方程；

(4)求解所述静力矩平衡方程，得到所述质心测量设备的每个称重传感器的受力点坐标。

2.根据权利要求1所述的多点法质心测量设备的称重传感器受力点位置标定方法，其特征在于，所述步骤(1)，包括如下步骤：

拆下所述质心测量设备的载物台，使称重传感器的承重点处于可被坐标测量设备检测到的状态；

利用水平尺将称重传感器的承重点调整到同一个水平面内；

利用坐标测量设备在高精度水平尺的表面采集测点，根据这些表面测点拟合一个水平面；

移开水平尺，利用坐标测量设备采集每个称重传感器的承重点；

将每个传感器的承重点投影到所述表面测点拟合的水平面；

以所述投影后称重传感器承重点的几何中心作为所述质心测量设备的测量基准坐标系的坐标原点；

以所述表面测点拟合的水平面的法向单位向量作为所述质心测量设备的测量基准坐标系的Z轴方向向量；

以任意一个称重传感器的承重点在所述表面测点拟合的水平面内的投影点为所述质心测量设备的测量基准坐标系的X轴的轴上点，得到X轴的方向向量；

根据右手定则，得到所述质心测量设备的测量基准坐标系的Y轴的方向向量。

3.根据权利要求2所述的多点法质心测量设备的称重传感器受力点位置标定方法，其特征在于，所述步骤(2)，包括如下步骤：

(2-1)将质心位置已知的标准件加载到所述质心测量设备的载物台上；

(2-2)利用坐标测量设备采集标准件的坐标系特征要素；

(2-3)在坐标测量设备的测量软件内，利用标准件坐标系特征要素建立标准件坐标系；

(2-4)在坐标测量设备的测量软件内，构建标准件质心，并根据坐标系转换关系，将构建的标准件质心转换到质心测量设备的测量基准坐标系下描述；

(2-5)记录此时每个称重传感器的输出值；

(2-6)移动标准件的位置，重复(2-1)～(2-5)，从而得到不同位置处标准件在质心测量设备的测量基准坐标系下的坐标以及称重传感器的输出值。

4.根据权利要求3所述的多点法质心测量设备的称重传感器受力点位置标定方法，其特征在于，所述标准件的坐标系特征要素为用于建立标准件质心描述坐标系的标准件上的尺寸要素和几何要素；所述利用标准件坐标系特征要素建立标准件坐标系要与标准件检定时建立的质心描述坐标系完全一致。

5.根据权利要求1所述的多点法质心测量设备的称重传感器受力点位置标定方法，其特征在于，所述步骤(3)中，建立所述静力矩平衡方程如下：

其中，M为标准件的质量；(S_xi,S_yi)(i＝1,2,…,p)为测量基准坐标系下第i个称重传感器受力点的坐标，p为所述质心测量设备中称重传感器的数量；(G_xj,G_yj)(j＝1,2,…,n)为标准件设置于第j个位置时标准件在测量基准坐标系下的质心坐标，n代表n个不同的位置；m_np为标准件位于第n个位置时，第p个称重传感器空载与负载状态时测得值的差值。