一种质心测量方法技术

本发明专利技术公开了一种质心测量方法，属于车辆技术领域。该质心测量方法包括以下步骤：将待测物件悬吊使其处于自然悬垂状态；采用实物特征点与理论特征点相拟合的方法将三坐标测量仪的测量坐标系与整车坐标系建立在同一坐标系中；在所述整车坐标系中装配得到第一悬吊垂线；重复以上步骤，装配得到第二悬吊垂线，在软件中将所述第一悬吊垂线和所述第二悬吊垂线拟合相交，交点即待测物件的质心O，并计算质心O的坐标。通过采用待测物件上的实物特征点与理论特征点相拟合的方法，将待测物件与三坐标测量仪建立在同一整车坐标系中，以此保证最终待测物件质心O坐标的测量精度，且测量便捷，缩短试验周期。短试验周期。短试验周期。

【技术实现步骤摘要】
一种质心测量方法


[0001]本专利技术涉及车辆
，尤其涉及一种质心测量方法。

技术介绍

[0002]汽车质心O位置是车门结构、性能设计的重要参数，影响车门/整车装配工艺、车门操作舒适性能等要素。整车生产时，白车身焊装、涂装完成后进入总装，总装前的车门只有焊接总成和铰链，铰链螺栓已固定，一般总装工艺不调整车门焊接总成和铰链，但是总装线需安装玻璃、升降器、门护板等车门附件，这些车门附件的重量会导致车门焊接总成下坠。这种下坠会影响门缝间隙与锁环/锁啮合位置，所以需要在总装前没有车门附件时模拟车门附件的质量，模拟质量悬挂于车门焊接总成上。
[0003]车门操作舒适性能设计时，车门总成会有一定角度的内倾角，在车门自身重量的作用下，车门有自动关门的趋势，同时车门功能又需要能在限位器的各档位保持停留，性能要求在开关门过程中操作力舒适、顺畅。为保证车门停留为稳定状态，同时保证开关过程力度适宜，需要依据质心、质量因素设计限位器保持力，若设计匹配不好会影响车门操作性能以及车门保持功能，所以车门质心在装配工艺和性能设计中都扮演重要角色，在汽车研发过程中需精准获取质心参数。
[0004]物体质心测量方法一般包括静态测量法、动态测量法和机械重力法，对于车门这种薄板负杂型面结构的部件质心测量各有优缺点。静态测量法原理较复杂，对测试装置、仪器的要求较高，对于车门这种复杂结构质心O测试周期长，人为因素易影响测试结果。动态测量法中的惯量测量法在汽车行业应用较多，行业常用模态试验台与多关节三坐标配合开展。在车门上依据车门结构特征布置加速度拾取点，多关节三坐标测量布置点的三维坐标。将加速度传感器针贴于车门上的布置点，力锤锤击车门产生振动激励，加速度传感器拾取车门加速度响应情况，模态测试软件利用转动惯量计算车门质心坐标。惯量测量法对人员操作技能要求高，测试数据样本数量多，测试周期长，且模态试验台价格较高。
[0005]因此，亟需提出一种新型的质心测量方法以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种质心测量方法，该质心测量方法简单快捷，测量精度高。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种质心测量方法，包括以下步骤：将待测物件悬吊使其处于自然悬垂状态；采用实物特征点与理论特征点相拟合的方法将三坐标测量仪的测量坐标系与整车坐标系建立在同一坐标系中；在所述整车坐标系中装配得到第一悬吊垂线；重复以上步骤，装配得到第二悬吊垂线，在软件中将所述第一悬吊垂线和所述第二悬吊垂线拟合相交，交点即待测物件的质心O，并计算质心O的坐标。
[0009]作为上述质心测量方法的优选技术方案，实物特征点与理论特征点相拟合的方法包括：
[0010]在三坐标软件中的数模上选取理论特征点，在所述待测物件上探测所述理论特征点对应的实物特征点并测量所述实物特征点的三坐标测量值，将所述理论特征点的坐标数值与所述实物特征点的所述三坐标测量值进行圆心数据拟合。
[0011]作为上述质心测量方法的优选技术方案，在三坐标软件中的数模上选取所述理论特征点包括：在数模上选取四个所述理论特征点，分别为点a、点b、点c和点d；
[0012]在所述待测物件上探测所述理论特征点对应的实物特征点包括：用三坐标测量仪在所述待测物件上探测出点a、点b和点c对应的所述实物特征点a
′
、点b
′
和点c
′
；
[0013]将所述理论特征点的坐标数值与所述实物特征点的所述三坐标测量值进行圆心数据拟合包括：将点a、点b和点c的X、Y、Z坐标数值与点a
′
、点b
′
和点c
′
的三坐标测量值进行圆心拟合，并用点d检查测量结果的精确度。
[0014]作为上述质心测量方法的优选技术方案，用点d检查测量结果的精确度包括：
[0015]测量点d在待测物件上的X、Y、Z坐标数据与数模上的点d的X、Y、Z坐标数值的差值，若该差值在预设精度公差范围内，则表明三坐标测量仪的测量坐标系与整车坐标系建立在同一坐标系中。
[0016]作为上述质心测量方法的优选技术方案，在所述整车坐标系中装配得到第一悬吊垂线包括：
[0017]在悬吊待测物件的钢丝绳的最下端测量第一端点，在钢丝绳的最上端测量第二端点，根据第一端点和第二端点在软件中装配出一条无限延长的直线即所述第一悬吊垂线。
[0018]作为上述质心测量方法的优选技术方案，第一次悬吊待测物件时，从待测物件的第一方向悬吊；第二次悬吊待测物件时，从待测物件的第二方向悬吊。
[0019]作为上述质心测量方法的优选技术方案，在软件中将所述第一悬吊垂线和所述第二悬吊垂线拟合相交，交点即待测物件的质心O，并计算质心O的坐标包括：利用软件中的装配模块将所述第一悬吊垂线和所述第二悬吊垂线进行无限延长，并将两条无限延长直线非共面相交，求取交点，在软件中测量该交点的X、Y、Z坐标，即待测物件质心O的坐标。
[0020]作为上述质心测量方法的优选技术方案，还包括：
[0021]将计算出的待测物件质心O坐标导入所述三坐标测量仪的三坐标软件中，并与三坐标软件中数模上的质心O坐标进行对比并计算差值。
[0022]作为上述质心测量方法的优选技术方案，将待测物件悬吊使其处于自然悬垂状态包括：
[0023]将钢丝绳的一端与待测物件连接，另一端与天车挂钩或固定龙门结构连接，把待测物件自然垂直的悬吊起来；
[0024]待测物件周围设置多个支柱，所述支柱将待测物件挡住，所述支柱与所述待测物件之间无相互作用力。
[0025]作为上述质心测量方法的优选技术方案，所述软件为CATIA。
[0026]相较于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术提出的质心测量方法，通过采用待测物件上的实物特征点与理论特征点相拟合的方法，将待测物件与三坐标测量仪建立在同一整车坐标系中，以此保证最终待测物
件质心O坐标的测量精度，且测量便捷，缩短试验周期。
[0028]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0029]图1为本专利技术具体实施方式所提供的多关节三坐标测量仪的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术具体实施方式所提供的理论特征点的选点示意图；
[0031]图3为本专利技术具体实施方式所提供的质心测量方法的示意图。
[0032]附图标记：
[0033]1、固定基座；2、关节臂；3、测量探头；4、第一悬吊垂线；5、第二悬吊垂线。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质心测量方法，其特征在于，包括以下步骤：将待测物件悬吊使其处于自然悬垂状态；采用实物特征点与理论特征点相拟合的方法将三坐标测量仪的测量坐标系与整车坐标系建立在同一坐标系中；在所述整车坐标系中装配得到第一悬吊垂线；重复以上步骤，装配得到第二悬吊垂线，在软件中将所述第一悬吊垂线和所述第二悬吊垂线拟合相交，交点即待测物件的质心O，并计算质心O的坐标。2.根据权利要求1所述的质心测量方法，其特征在于，实物特征点与理论特征点相拟合的方法包括：在三坐标软件中的数模上选取理论特征点，在所述待测物件上探测所述理论特征点对应的实物特征点并测量所述实物特征点的三坐标测量值，将所述理论特征点的坐标数值与所述实物特征点的所述三坐标测量值进行圆心数据拟合。3.根据权利要求2所述的质心测量方法，其特征在于，在三坐标软件中的数模上选取理论特征点包括：在数模上选取四个所述理论特征点，分别为点a、点b、点c和点d；在所述待测物件上探测所述理论特征点对应的实物特征点包括：用三坐标测量仪在所述待测物件上探测出点a、点b和点c对应的所述实物特征点a
′
、点b
′
和点c
′
；将所述理论特征点的坐标数值与所述实物特征点的所述三坐标测量值进行圆心数据拟合包括：将点a、点b和点c的X、Y、Z坐标数值与点a
′
、点b
′
和点c
′
的三坐标测量值进行圆心拟合，并用点d检查测量结果的精确度。4.根据权利要求3所述的质心测量方法，其特征在于，用点d检查测量结果的精确度包括：测量点d在待测物件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘闯，高猛，徐传广，马文龙，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：