[發明專利]一種逆向檢測空間定位裝置的設計及其使用方法

有效

• 申請號: 201710840145.6
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107643032B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 孟翔鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業(集團)有限公司;吉林航空維修有限責任公司
• 主分類號: G01B5/00
• 分類號: G01B5/00;G01B21/04
• 代理公司: 21200 大連理工大學專利中心
• 代理人: 梅洪玉

一種逆向檢測空間定位裝置的設計及其使用方法，屬于機械設計領域，逆向檢測空間定位裝置中的三根刻度桿和一個支撐桿構成正方體測量區域，坐標定位器均通過伸縮連桿與特征參照物連接，刻度讀取面板位于坐標定位器中心開口處，三個坐標定位器安裝于三個對應的刻度桿上，三個特征參照物之間通過連桿連接，構成非等腰直角三角形。使CAD模型內的基準參考點與裝置獲得的基準參考點重合；根據裝置得到的三個特征參照物的坐標刻度值，建立特征參照物的CAD模型，將特征參照物的CAD模型中心點位與裝置得到的特征參照物的中心點位重合，完成數據對比工作。本發明的逆向檢測空間定位裝置，結構簡單、操作簡單、成本低廉，能夠實現復雜曲面零件的逆向檢測。

技術領域

本發明屬于機械設計領域，涉及一種空間定位裝置，尤其是一種逆向檢測的空間定位裝置的改進，及其檢測過程中的使用方法。

背景技術

隨著數字化生產技術的發展，逆向技術在零件生產過程中發揮著越來越重要的作用，逆向技術是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據測量數據通過三維幾何建模重構實物的CAD模型或進行實物與模型測量對比的過程。逆向技術目前主要在兩個應用在兩個領域：逆向設計和逆向檢測。其中對逆向檢測設備來說，便攜式的三坐標測量儀因其功能強大、使用便攜，應用范圍較廣。測量儀在使用過程時，首先需要實物與CAD模型同時存在，然后通過在實物表面放置特征物體或選擇零件上的特征結構(一般為圓柱體，該特征物體或結構必須與CAD模型內一致，如果不一致，需要按照實物上的擺放位置和形狀重新在CAD模型內設計)，使用“三點對齊”方法識別特征物體，從而使實物與CAD模型在空間上對齊，以實現進一步的檢測對比功能。

但一般情況下，對于復雜的無特征結構的零件來說，放置特征物體時難以確定特征物與CAD模型的對應位置關系，對于此類零件的對比檢測就無法使用三坐標測量儀了，而只能采用更耗時的逆向掃描再重新建模的方式進行，但此替代方法涉及的掃描數據質量、設計人員的設計水平等直接影響最后的建模結果，對最終的檢測結果也影響較大，且耗時較長，嚴重影響檢測效率和質量。

發明內容

針對現有技術存在的問題，在進行多次試驗過程后，本發明提供一種逆向檢測空間定位裝置的設計及其使用方法。

本發明的技術方案為：

一種逆向檢測空間定位裝置，包括支撐桿1、刻度桿2、連接頭3、伸縮連桿4、特征參照物5、連桿6、坐標定位器7、刻度讀取面板8、第一定向滾輪9、第二定向滾輪10。

所述的支撐桿1為金屬材質，四周設有四條滾輪軌道；刻度桿2為金屬材質，四周設有四條滾輪軌道，且刻度桿2上設有坐標刻度線；刻度桿2與支撐桿1、支撐桿1與支撐桿1之間通過連接頭3連接，一個刻度桿2和三個支撐桿1構成正方體測量區域，刻度桿2、支撐桿1與連接頭3通過鉚釘相互連接，其中，刻度桿2的數量為3，相互垂直擺放，對應X,Y,Z坐標軸，其余為支撐桿1。

所述的坐標定位器7為金屬材質，每個坐標定位器7帶有兩個定向滾輪，分別為第一定向滾輪9和第二定向滾輪10，分別用于調整特征參照物5在不同坐標軸方向的移動；且坐標定位器7的中心設有一個長方形開口，刻度讀取面板8位于該長方形開口處，刻度讀取面板8為玻璃材料，用于讀取刻度桿2上的坐標刻度值，刻度讀取面板8中心指針與伸縮連桿4軸心的運動軌跡始終在同一平面內。三個坐標定位器7安裝于三個對應的刻度桿2上，第一定向滾輪9和第二定向滾輪10安裝在對應的滾輪軌道，每個坐標定位器7通過伸縮連桿4與特征參照物5連接，三個坐標定位器7連接三個特征參照物5，其中，伸縮連桿4的移動軌跡只能以對應的刻度桿2為軸進行90°范圍內的轉動，且不能超出正方體測量區域。

所述的三個特征參照物5之間通過連桿6連接，構成非等腰直角三角形，連桿6為固定長度；特征參照物5的材料為磁鐵，形狀為上粗下細的圓柱形，粗圓柱用于設備探頭的測量定位，細圓柱形作為定位銷，插入零件或工裝定位孔內，用于定位被測實物的參考點坐標，且可以螺接其它規格的定位銷。