坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，所述坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)，所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)通過緊固件固設(shè)在坐標(biāo)機(jī)移動軸上，所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)球、標(biāo)準(zhǔn)塊、標(biāo)準(zhǔn)直角塊中的至少一種；所述標(biāo)準(zhǔn)塊的測量面在坐標(biāo)系下與其中一個坐標(biāo)平面平行；所述標(biāo)準(zhǔn)直角塊包括兩個相互垂直的測量面，且該兩個相互垂直的測量面在坐標(biāo)系下分別與其中兩個坐標(biāo)平面平行，所述坐標(biāo)系為坐標(biāo)機(jī)的坐標(biāo)系。本實用新型的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置尤其適合帶有球面、柱面、平面類、或者孔狀結(jié)構(gòu)的工件的精確定位，而且定位效率高。
【專利說明】坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于坐標(biāo)機(jī)定位【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種坐標(biāo)機(jī)弓I導(dǎo)定位裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在三坐標(biāo)測量機(jī)應(yīng)用中，其中一種應(yīng)用是借助測量機(jī)將某個構(gòu)件精確的放到某個確定位置，例如在汽車檢具組裝過程中，需要對每塊構(gòu)件進(jìn)行精確的定位安裝。具體過程是:將構(gòu)件粗略固定在所在位置，通過坐標(biāo)機(jī)測量構(gòu)件的某個基準(zhǔn)面，得到構(gòu)件目前位置，將目前位置與實際需要位置的對比得到位置偏差，手工微調(diào)整構(gòu)件位置來逼近位置偏差，通過反復(fù)的測量調(diào)整，最終將構(gòu)件固定在準(zhǔn)確的位置，位置誤差要在允許的范圍內(nèi)。
[0003]通過這種方式調(diào)整，調(diào)整過程要反復(fù)很多次，費(fèi)事費(fèi)力，對操作人員的操作技能和經(jīng)驗也有較高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有定位方法需要人工反復(fù)微調(diào)，精確度不高以及效率低的技術(shù)問題，提供了一種坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置及其校準(zhǔn)方法、定位方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，所述引導(dǎo)定位裝置通過緊固件固設(shè)在坐標(biāo)機(jī)移動軸上，所述引導(dǎo)定位裝置包括標(biāo)準(zhǔn)球、標(biāo)準(zhǔn)塊、標(biāo)準(zhǔn)直角塊中的至少一種；所述標(biāo)準(zhǔn)塊包括一個測量面，且標(biāo)準(zhǔn)塊的測量面在坐標(biāo)系下與其中一個坐標(biāo)平面平行；所述標(biāo)準(zhǔn)直角塊包括兩個相互垂直的測量面，且該兩個相互垂直的測量面在坐標(biāo)系下分別與其中兩個坐標(biāo)平面平行。
[0007]進(jìn)一步的，所述緊固件包括用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)球的中心軸、旋轉(zhuǎn)套，所述中心軸穿過所述旋轉(zhuǎn)套的套筒，通過第一鎖緊機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)套鎖緊固定，所述標(biāo)準(zhǔn)球固定在所述中心軸的一端，所述中心軸的另外一端固定在坐標(biāo)機(jī)移動軸上。
[0008]進(jìn)一步的，所述中心軸的另外一端帶有外螺紋，坐標(biāo)機(jī)移動軸上帶有與所述外螺紋相配合的螺紋套。
[0009]又進(jìn)一步的,所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)同時包括標(biāo)準(zhǔn)球和標(biāo)準(zhǔn)塊、或者同時包括標(biāo)準(zhǔn)球和標(biāo)準(zhǔn)直角塊時，所述緊固件還包括用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊的支架，所述旋轉(zhuǎn)套通過第二鎖緊機(jī)構(gòu)固定在所述支架一側(cè)，所述標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊通過第三鎖緊機(jī)構(gòu)固定在所述支架的另外一側(cè)。
[0010]再進(jìn)一步的，所述的第一鎖緊機(jī)構(gòu)、第二鎖緊機(jī)構(gòu)或者第三鎖緊機(jī)構(gòu)為螺釘。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，通過計算，可以精確的將標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)驅(qū)動至目標(biāo)位置，標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)作為引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，尤其適合帶有球面、柱面、或者孔狀結(jié)構(gòu)的工件的精確定位，而且定位效率高。
[0012]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本發(fā)明所提出的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明所提出的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置另外一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明所提出的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置一種實施例中校準(zhǔn)塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是采用本發(fā)明所提出的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置進(jìn)行校準(zhǔn)的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]實施例一,參見圖1所示，為坐標(biāo)機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖，包括移動軸101,本實施例的一種坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置102，該引導(dǎo)定位裝置102通過緊固件(圖中未示出)固設(shè)在坐標(biāo)機(jī)移動軸101上，其中，引導(dǎo)定位裝置102包括標(biāo)準(zhǔn)球、標(biāo)準(zhǔn)塊、標(biāo)準(zhǔn)直角塊中的至少一種；所述標(biāo)準(zhǔn)塊包括一個測量面，且標(biāo)準(zhǔn)塊的測量面在坐標(biāo)系下與其中一個坐標(biāo)平面平行；所述標(biāo)準(zhǔn)直角塊包括兩個相互垂直的測量面，且該兩個相互垂直的測量面在坐標(biāo)系下分別與其中兩個坐標(biāo)平面平行。圖1中示出了引導(dǎo)定位裝置102同時包括標(biāo)準(zhǔn)球103和標(biāo)準(zhǔn)塊104的一種情況，當(dāng)然，引導(dǎo)定位裝置102也可以根據(jù)實際需要單獨(dú)設(shè)置上述中的一種，標(biāo)準(zhǔn)塊104的測量面A在坐標(biāo)系下與其中一個坐標(biāo)平面平行；需要說明的是，本圖1中還包括標(biāo)準(zhǔn)直角塊，標(biāo)準(zhǔn)直角塊包括兩個相互垂直的測量面，因此，其可以在標(biāo)準(zhǔn)塊104的基礎(chǔ)上，通過再設(shè)置一個塊狀結(jié)構(gòu)105即可，塊狀結(jié)構(gòu)105具有與標(biāo)準(zhǔn)塊104的測量面A相垂直的測量面B，且該兩個相互垂直的測量面在坐標(biāo)系下分別與其中兩個坐標(biāo)平面平行，所述坐標(biāo)系為坐標(biāo)機(jī)的坐標(biāo)系。
[0020]引導(dǎo)定位裝置102固設(shè)在坐標(biāo)機(jī)移動軸101上，其可以隨著移動軸101移動，在坐標(biāo)機(jī)的坐標(biāo)系中，因此，若需要為待定位工件定位時，由于引導(dǎo)定位裝置102的坐標(biāo)值是可以確定的，只需先控制引導(dǎo)定位裝置102運(yùn)行至目標(biāo)位置，將待定位工件按照標(biāo)引導(dǎo)定位裝置102的引導(dǎo)的位置即可精準(zhǔn)的定位。采用何種結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)定位裝置102可以根據(jù)待定位工件的結(jié)構(gòu)選擇，比如，需要定位球狀、弧狀、或者帶有孔狀結(jié)構(gòu)的工件時，可以選擇采用標(biāo)準(zhǔn)球103進(jìn)行引導(dǎo)定位，比如，將標(biāo)準(zhǔn)球驅(qū)動至滿足球心坐標(biāo)為(XI，Yl，Z1)，其中，(XI，Yl)為目標(biāo)位置分別在X軸和Y軸的坐標(biāo)值，固定工件時，只需將工件的弧或者球體與標(biāo)準(zhǔn)球在Z軸相切，或者將工件的孔套在標(biāo)準(zhǔn)球上，且孔的軸向與Z軸平行，因此該工件在X軸和Y軸的坐標(biāo)值即為(XI，Yl),也就是目標(biāo)位置分別在X軸和Y軸的坐標(biāo)值。當(dāng)然，上述僅是本坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置的其中一種應(yīng)用，其可以在坐標(biāo)系中3坐標(biāo)方向上的任意定位。
[0021]作為一個優(yōu)選實施例，參見圖2所示，緊固件包括用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)球的中心軸201、旋轉(zhuǎn)套202，中心軸201穿過所述旋轉(zhuǎn)套202的套筒，通過第一鎖緊機(jī)構(gòu)203與所述旋轉(zhuǎn)套202鎖緊固定，所述標(biāo)準(zhǔn)球103固定在所述中心軸201的一端，所述中心軸201的另外一端固定在坐標(biāo)機(jī)移動軸上。通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)套，當(dāng)?shù)谝绘i緊機(jī)構(gòu)201未鎖緊時，旋轉(zhuǎn)套202可以繞中心軸201旋轉(zhuǎn)，因此，當(dāng)需要設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊時，通過將標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊與旋轉(zhuǎn)套202固定，方便校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊的位置。
[0022]為了方便緊固件與坐標(biāo)機(jī)移動軸固定，所述中心軸201的另外一端帶有外螺紋(圖中未示出)，坐標(biāo)機(jī)移動軸上帶有與所述外螺紋相配合的螺紋套，方便本標(biāo)引導(dǎo)定位裝置的安裝和拆卸。
[0023]為了進(jìn)一步減小本裝置的復(fù)雜度，參見圖1所示，坐標(biāo)機(jī)包括測頭106，該測頭106通過測座107與坐標(biāo)機(jī)移動軸101固定連接，一般情況下，測頭106是通過螺紋與測座107連接，因此，優(yōu)選設(shè)置中心軸201的外螺紋與測頭106的螺紋一致，可以將測頭106擰下、將本裝置通過螺紋與測座固定連接即可，無需專門為中心軸201另設(shè)螺紋套。此時，采用圖2中的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置即可，圖1中的標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)102、標(biāo)準(zhǔn)球103和標(biāo)準(zhǔn)塊104、以及塊狀結(jié)構(gòu)105均無需設(shè)置。
[0024]參見圖2所示,本實施例可以在前面所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)包括標(biāo)準(zhǔn)球103的基礎(chǔ)上，增加標(biāo)準(zhǔn)塊104，所述緊固件還包括用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)塊104的支架108，所述旋轉(zhuǎn)套202通過第二鎖緊機(jī)構(gòu)204固定在所述支架108 —側(cè)，所述標(biāo)準(zhǔn)塊104通過第三鎖緊機(jī)構(gòu)205固定在所述支架108的另外一側(cè)。標(biāo)準(zhǔn)塊104具有在坐標(biāo)系下與其中一個坐標(biāo)平面平行的測量面A，由于該測量面A的坐標(biāo)可以計算，因此，可以采用測量面A在某一坐標(biāo)軸方向上進(jìn)行定位。
[0025]基于上述的一種引導(dǎo)定位裝置，本實施例的引導(dǎo)定位裝置同時包括標(biāo)準(zhǔn)球和標(biāo)準(zhǔn)直角塊，由于標(biāo)準(zhǔn)直角塊包括兩個相互垂直的測量面，因此，其可以在標(biāo)準(zhǔn)塊102的基礎(chǔ)上，通過再設(shè)置一個塊狀結(jié)構(gòu)105即可，塊狀結(jié)構(gòu)105具有與標(biāo)準(zhǔn)塊102的測量面A相垂直的測量面B，且該兩個相互垂直的測量面在坐標(biāo)系下分別與其中兩個坐標(biāo)平面平行。
[0026]第二鎖緊機(jī)構(gòu)204、第三鎖緊機(jī)構(gòu)205均可調(diào)節(jié)，分別用于將標(biāo)準(zhǔn)塊、標(biāo)準(zhǔn)直角塊調(diào)整至符合與坐標(biāo)系中坐標(biāo)平面平行，為了方便調(diào)節(jié)，所述的第一鎖緊機(jī)構(gòu)203、第二鎖緊機(jī)構(gòu)204或者第三鎖緊機(jī)構(gòu)205優(yōu)選采用螺釘。
[0027]為了方便對本坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，優(yōu)選還設(shè)置有如圖3所示的校準(zhǔn)塊3，所述校準(zhǔn)塊3包括凸臺301和與所述凸臺301 —體成型的底座302，所述凸臺301至少包括兩個相互垂直的側(cè)面C面和D面，該相互垂直的側(cè)面即校準(zhǔn)塊的立面，所述底座302的平面E至少與其中一個相互垂直的側(cè)面垂直相交,如本實施例中,平面E和C面垂直相交。
[0028]如圖4所示,對標(biāo)準(zhǔn)球的校準(zhǔn)時,移動坐標(biāo)機(jī)移動軸,使得所述標(biāo)準(zhǔn)球內(nèi)切于所述校準(zhǔn)塊3，利用所述校準(zhǔn)塊3的坐標(biāo)值以及標(biāo)準(zhǔn)球的半徑計算出標(biāo)準(zhǔn)球球心的坐標(biāo)值；
[0029]對標(biāo)準(zhǔn)塊的校準(zhǔn)校準(zhǔn)時，移動坐標(biāo)機(jī)移動軸，調(diào)整緊固件使得所述標(biāo)準(zhǔn)塊的測量面與校準(zhǔn)塊3的其中一個立面相貼合；
[0030]對標(biāo)準(zhǔn)直角塊的校準(zhǔn)時，移動坐標(biāo)機(jī)移動軸，調(diào)整緊固件使得所述標(biāo)準(zhǔn)直角塊的兩個測量面與校準(zhǔn)塊3的兩個相鄰立面相貼合，根據(jù)校準(zhǔn)塊的坐標(biāo)值計算標(biāo)準(zhǔn)直角塊的坐標(biāo)值。
[0031]采用本實施例中的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置的定位方法包括以下步驟:
[0032](I)、根據(jù)待定位工件確定選擇具有何種特征的標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)，所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)至少包括具有標(biāo)準(zhǔn)球、標(biāo)準(zhǔn)塊、標(biāo)準(zhǔn)直角塊特征；
[0033](2)、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)值以及目標(biāo)位置坐標(biāo)值，計算所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)需要移動的位置，控制坐標(biāo)機(jī)移動軸驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)至目標(biāo)位置；
[0034](3)、將待定位工件固定于標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)所引導(dǎo)的目標(biāo)位置。
[0035]所述的待定位工件可以為帶有球面、柱面、平面類、或者孔狀結(jié)構(gòu)的工件。本實施例中將標(biāo)準(zhǔn)球作為引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，尤其適合帶有球面、柱面、或者孔狀結(jié)構(gòu)的工件的精確定位，將標(biāo)準(zhǔn)直角塊作為引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，適合直角類零件、已知直徑球類零件和已知直徑圓柱類零件靠在直角上或與兩直角面同時相切來確定上述類型零件的定位。而且定位效率高。
[0036]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，其特征在于，所述引導(dǎo)定位裝置通過緊固件固設(shè)在坐標(biāo)機(jī)移動軸上，所述引導(dǎo)定位裝置包括標(biāo)準(zhǔn)球、標(biāo)準(zhǔn)塊、標(biāo)準(zhǔn)直角塊中的至少一種；所述標(biāo)準(zhǔn)塊包括一個測量面，且標(biāo)準(zhǔn)塊的測量面在坐標(biāo)系下與其中一個坐標(biāo)平面平行；所述標(biāo)準(zhǔn)直角塊包括兩個相互垂直的測量面，且該兩個相互垂直的測量面在坐標(biāo)系下分別與其中兩個坐標(biāo)平面平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，其特征在于，所述緊固件包括用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)球的中心軸、旋轉(zhuǎn)套，所述中心軸穿過所述旋轉(zhuǎn)套的套筒，通過第一鎖緊機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)套鎖緊固定，所述標(biāo)準(zhǔn)球固定在所述中心軸的一端，所述中心軸的另外一端固定在坐標(biāo)機(jī)移動軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，其特征在于，所述中心軸的另外一端帶有外螺紋，坐標(biāo)機(jī)移動軸上帶有與所述外螺紋相配合的螺紋套。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)測量機(jī)構(gòu)同時包括標(biāo)準(zhǔn)球和標(biāo)準(zhǔn)塊、或者同時包括標(biāo)準(zhǔn)球和標(biāo)準(zhǔn)直角塊時，所述緊固件還包括用于固定所述標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊的支架，所述旋轉(zhuǎn)套通過第二鎖緊機(jī)構(gòu)固定在所述支架一側(cè)，所述標(biāo)準(zhǔn)塊或者標(biāo)準(zhǔn)直角塊通過第三鎖緊機(jī)構(gòu)固定在所述支架的另外一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的坐標(biāo)機(jī)引導(dǎo)定位裝置，其特征在于，所述的第一鎖緊機(jī)構(gòu)、第二鎖緊機(jī)構(gòu)或者第三鎖緊機(jī)構(gòu)為螺釘。
【文檔編號】G01B5/008GK203928957SQ201420289869
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】趙寧濤, 王展欣 申請人:?？怂箍禍y量技術(shù)(青島)有限公司