[发明专利]基于形心测量的弹头质心横偏测量方法

说明书

本发明提出了一种基于形心测量的弹头质心横偏测量方法，能够实现高精度质心横偏测量。本发明采用质心及形心的一体式测量，在同一个测量设备上同步完成质心及形心的数据采集，由其测量原理和方法保证了质心与形心的测量数据的共同基准，减少误差传递环节，同时采用旋转式多点连续测量方法，由绝对式测量转化为相对比较式测量，可大幅提高测量准确度，保障弹头质心横偏量参数的可靠性。

技术领域

本发明涉及质心横偏测量技术领域，具体涉及一种基于形心测量的弹头质心横偏测量方法。

背景技术

弹头质心横偏是弹头的一个十分重要的质量特性参数，质心横偏的高精度测量是提高产品质量，提高产品发射精度的关键。目前的质心横偏通常是通过单独测量质心和形心，然后得到质心横偏，但是由于质心与形心的测量基准不同，也难以在两个基准间建立转换关系，因此导致无法得到准确的质心横偏。即便是通过调整装置结构使得两个基准间建立出转换关系，但是这种转换关系本身也可能存在误差传递环节，因此也无法保证最终测量的准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于形心测量的弹头质心横偏测量方法，能够实现高精度质心横偏测量。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于形心测量的弹头质心横偏测量方法，在测量平台上固定旋转轴承，被测产品安装至测量平台上，可绕旋转轴承轴心360°旋转；

采用位移传感器进行被测产品轴向多个截面形心点的测量，从而拟合被测产品形心轴，具体如下：

由位移传感器测量被测产品表面点距旋转轴的距离的变化量ΔU_i，一周测量选取N个点，其中i＝1,2…N,将距离的变化量采用最小二乘法进行拟合圆后，测出被测产品在该截面相对于旋转轴的几何形心为：

其中α_i为第i个点对应的角度；

在被测产品轴向方向上设置多个位移传感器，得到多个截面的几何形心，将所有几何形心进行拟合，得到相对于旋转轴有确定位置关系的形心轴；

获得形心轴与被测产品轴向质心所在截面的交点；

获得以旋转轴心为坐标原点，以测量设备YZ的方向为YZ轴建立的坐标系下，被测产品在初始安装状态下的质心坐标；

所述质心坐标与所述截面的交点坐标差值即是质心横偏。

其中，被测产品在360°旋转过程中，每隔1°采集并计算得到表面点到旋转轴心的距离其中，被测产品在初始安装状态下的质心坐标获得方式为：YZ坐标系为称重传感器所确定的测量设备坐标系，CG为产品的测量值，被测产品在辅助工装旋转平台的旋转下进行实时的质心测量，每隔1°进行一次称重传感器的数据采集及质心结果的计算，得到的360个质心结果坐标值，采用最小二乘法对360个质心结果坐标值进行圆拟合，圆心坐标即为旋转轴所在的位置坐标；以旋转轴心为坐标原点建立旋转轴坐标系，CG在初始安装状态时在旋转轴坐标系下的坐标即被测产品质心坐标值，其基准即为旋转轴坐标系。

其中，被测产品还包括测量工装，由测量工装确立的被测产品的相对位置，并由确定的形心轴对于旋转轴的相对位置，以及被测产品定位孔相对于旋转轴的相对位置，推算出形心轴相对于被测产品定位孔的位置关系，确定形心轴在被测产品上的绝对位置。

其中，将位移器支架固定在旋转框架上，在轴向方向布置3到4个位移传感器来进行截面测量，传感器采用非接触式激光位移传感器，传感器支架在高度方向上和水平方向上均伸缩可调；被测产品的旋转通过YRT型旋转轴承进行圆周旋转，转动一周的时间预先标定得出，通过旋转时间计算出被测产品的旋转角度，结合同步采集各截面处的位移信号，得到形心轴拟合所需的数据。