CN110672138B

CN110672138B - 定位装置及方法

Info

Publication number: CN110672138B
Application number: CN201810707656.5A
Authority: CN
Inventors: 鲍远刚; 朱金献; 杨冠军; 杨戬; 范立权; 毛冬冬
Original assignee: Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
Current assignee: Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: CN110672138A

Abstract

本申请公开了一种定位装置，该定位装置可包括基础部和分离部。基础部可在其一侧具有虚拟定位点以及多个定位部，所述多个定位部分布在以所述虚拟定位点为圆心形成的圆周上，其中，每个所述定位部均包括向上开口的V形槽。分离部可在其一侧具有与所述多个定位部一一对应的定位柱，其中，所述多个定位柱中的每个均适于与其对应的定位部的述V形槽滑动接触。每个所述V形槽在所述定位部上的延伸方向均指向所述虚拟定位点。本申请还公开了使用上述定位装置进行定位的方法。本申请中的定位装置和方法能够实现高精度快速定位。

Description

定位装置及方法

技术领域

本申请大体涉及定位装置，更具体地，本申请涉及自动化、光学、检测和机械制造等领域中应用的定位装置及方法。

背景技术

定位装置在自动化、光学、检测和机械制造等领域中均有广泛应用。

以检测设备为例，为了满足各种检测的不同具体要求，同一检测设备中的关键检测部件需要在操作中进行更换。

检测设备的精度影响检测结果，而检测结果的精度直接影响产品的质量，而且在批量生产的情况下，会影响大量产品的质量控制。因而，在对产品质量要求严格的情况下，对检测设备的精度要求会更高。

除去检测设备本身固有误差对精度的影响之外，更换检测设备的零部件时的定位精度会对检测设备的整体精度带来很大影响，尤其是检测设备中的关键检测部件，无论是更换另一相同种类的部件，还是更换其他适用的部件。

另外，在实际操作中，期望在满足精度要求的情况下，尽可能快速的更换部件，从而提高生产效率。

发明内容

本申请旨在提供一种至少克服或部分克服现有技术的上述至少一个缺陷的定位装置及方法。

一方面，本申请提供了一种定位装置，该定位装置可包括基础部和分离部。

基础部可具有多个定位部，定位部可分布在基础部的第一圆形部分上，并且包括向上开口的V形槽。

分离部可具有数量与上述多个定位部相对应的多个定位柱。该多个定位柱可以以与定位部相同的分布设置在分离部的第二圆形部分上，多个定位柱中的每个均适于与V形槽接触。

V形槽的侧向开口的中心均指向第一圆形部分的圆心，第一圆形部分和第二圆形部分半径相同。

在一个实施例中，基础部可在重力方向上位于分离部下方。

在一个实施例中，该多个定位部可均匀分布在基础部的第一圆形部分上。

在一个实施例中，该多个定位部可包括3个定位部。

在一个实施例中，定位装置还可包括位于基础部和/或分离部上的吸引机构，以使基础部和分离部在定位时彼此靠近。

在一个实施例中，吸引机构可包括磁铁。

在一个实施例中，多个定位柱的下端部可为半球形。

根据本发明的另一方面，还提供了一种使用如上述定位装置进行定位的方法。所述方法包括以下步骤：

1)将定位装置的定位柱和定位块分别对齐；

2)使定位装置的分离部和基础部彼此靠近直至接触；以及

3)使分离部和基础部进一步靠近，直至定位柱的下端位于定位块中的V形槽的中心处。

在一个实施例中，基础部可在重力方向上位于分离部下方。

在一个实施例中，该多个定位部可包括3个定位部。

在一个实施例中，吸引机构可包括磁铁。

在一个实施例中，多个定位柱的下端部可为半球形。

与现有技术相比，本发明具有下列至少一个技术效果：

1、本申请利用V形槽，定位后限制分离部相对于基础部的所有自由度，使得二者相对位置唯一，有效地保证定位精度。

2、本申请利用V形槽和定位柱的接触和靠近即可实现定位，操作简单迅速，提高生产效率，同时结构简单，降低成本。

3、本申请的一个实施例可仅通过重力即可实现自找中，增强重复性。

附图说明

通过参照以下附图进行的详细描述，本申请的实施方式的以上及其它优点将变得显而易见，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。在附图中：

图1示意性地示出了根据本申请实施例的定位装置的组装局部剖视图；

图2示意性地示出了根据本申请实施例的定位装置的基础部的俯视图；

图3A示意性地示出了根据本申请实施例的定位装置的分离部的侧视图；

图3B示意性地示出了图3A中所示的分离部的仰视图；以及

图4示意性地示出了使用定位装置进行定位的方法。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一封闭轨迹也可被称作第二封闭轨迹，同样地，第二封闭轨迹也可被称作第一封闭轨迹。

应理解的是，在本申请中，当元件或层被描述为在另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、直接连接至或联接至另一元件或层，或者可存在介于中间的元件或层。当元件称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，不存在介于中间的元件或层。在说明书全文中，相同的标号指代相同的元件。如本文中使用的，用语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

本文中使用的用辞仅用于描述具体实施方式的目的，并不旨在限制本申请。如在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，用语“包括”、“包括有”不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、元件、部件和/或它们的组合。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示意性地示出了根据本申请实施例的定位装置的组装局部剖视图。

如图1所示，根据本申请示例性实施方式中的定位装置100包括基础部110和分离部120。在本实施例中，基础部110在重力方向上位于分离部120下方。图1中还示出了除基础部110和分离部120的其他部件，这些部件在不同的具体应用中可为不同的部件。

在本实施例中，位于上方的分离部120在重力的作用下与基础部110靠近并良好接触。

在其他实施例中，基础部110和/或分离部120中可设置有可吸引基础部110和分离部120彼此靠近至接触的吸引机构，例如，磁铁。在这种情况下，基础部110和分离部120在定位过程中在重力方向上的定位可倒置，即，基础部110在重力方向上位于分离部120上方。

图1中还示出基础部110包括具有V形槽112的定位块111，其中，V形槽112远离基础部110方向开放，以分别接收分离部120的定位柱121。定位块111均匀定位在基础部110上的一个圆形部分上，且使得定位块111的V形槽112的侧向开口的中心均指向该圆形部分的圆心，以使得该3个定位块111互相成120°角且其中心弦长A相等。

分离部120的定位柱121均匀定位在分离部120上的一个圆形部分上，以使得该3个定位柱121互相成120°角且其中心弦长B相等。另外，定位柱121所在的圆形部分与定位块111所在的圆形部分的半径相同，以使得定位柱121之间的中心弦长B与定位块111之间的中心弦长A相等。

在本实施例中，定位块111彼此之间具有相同结构，定位柱121彼此之间也具有相同结构。在其他实施例中，可具有不同结构的定位块111和定位柱121，定位块111和定位柱121之间能够相互配合并满足定位要求即可。

定位柱121的下端部122设置成能够在重力的作用下与V形槽112的侧壁部表面上滑动，例如，定位柱121的下端部122可设置为半球状。

如图所示，该实施例中，基础部110具有3个定位块111，而分离部120在相应的位置处具有3个定位柱121。在其他实施例中，定位块111和定位柱121的数量可为其他适合的数量，例如4个、5个或更多。

在定位装置100的组装状态下，定位柱121分别与定位块111中的V形槽112接触。如果定位柱121的所有下端部122在初始下落后即与V形槽112的底部113接触，则表示定位柱121所在的圆形部分与定位块111所在的圆形部分平行且同轴，即，分离部120和基础部110彼此之间已实现准确定位。这时，无需再改变分离部120和基础部110之间的相对位置，可进行定位后的其他程序。如果定位柱121的所有下端部122在初始下落后未与V形槽112的底部接触，而是与V形槽112的侧壁部表面接触，则表示定位柱121所在的圆形部分与定位块111所在的圆形部分不平行和/或不同轴，即，分离部120和基础部110彼此之间定位不准确。在这种情况下，需再改变分离部120和基础部110之间的相对位置来实现定位，即，分离部120在重力的作用下下压，使得定位柱121的下端在V形槽112的侧壁部表面上移动，直至定位柱121的所有下端部122均与V形槽112的底部接触，从而实现定位柱121所在的圆形部分与定位块111所在的圆形部分平行且同轴，即，实现分离部120和基础部110彼此之间准确定位，然后可进行定位后的其他程序。

在该实施例中，由于V形槽112的结构，分离部120能够迅速的自动找中，同时，V形槽112限制定位柱121在X、Y方向和转动的自由度，而重力限制分离部120在上下方向上的自由度。另外，定位柱121之间的中心弦长B与定位块111之间的中心弦长A相等，使得分离部120和基础部110之间的相对位置是唯一的，所有自由度均被限制，且操作简单快速，因此可实现唯一位置的高精度快换定位。

图2示意性地示出了根据本申请上述实施例的定位装置100的基础部110的俯视图。如图2所示，基础部110上具有结构相同的3个定位块111，定位块111分别具有向上开口的V形槽112。定位块111均匀定位在基础部110上的一个圆形部分上，且所有定位块111的V形槽112的侧向开口的中心均面向该圆形部分的圆心，以使得该3个定位块111互相成120°角且其中心弦长A相等。

图3A和图3B分别示意性地示出了根据本申请上述实施例的定位装置100的分离部120的侧视图和仰视图。

由图3A和图3B可见，分离部120上具有均匀定位在分离部120下部上的一个圆形部分上的3个定位柱121，以使得该3个定位块111互相成120°角且其中心弦长A相等。

另外，如图所示，3个定位柱121所在的圆形部分与图2中所示的3个定位块111所在的圆形部分的半径相同。

进一步地，在本发明的另外的实施例中，还提供了一种定位装置100的操作方法。图4示出了本发明一个实施例的定位装置100的方法的各个步骤。如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤10，将定位装置100的分离部120和基础部110对准，使得分离部120的定位柱121和基础部110的定位块111分别大致对齐；

步骤20，使定位装置100的分离部120和基础部110彼此靠近直至接触；

步骤30，确定定位装置100的分离部120和基础部110是否对齐，即确定分离部120的定位柱121的下端是否位于基础部110的定位块111中的V形槽112的中心处；

步骤40，如果定位装置100的分离部120和基础部110已对齐，则定位操作结束；如果定位装置100的分离部120和基础部110未对齐，则使分离部120和基础部110进一步靠近，直至定位柱121的下端位于基础部110的定位块111中的V形槽112的中心处，至此定位操作结束。

其中，在步骤20和步骤40中，可通过各种方式使定位装置100的分离部120和基础部110彼此靠近，例如，在上述定位装置100的实施例中，基础部110在重力方向上位于分离部120下方，分离部120在重力的作用下与基础部110靠近并良好接触，并最终实现快速定位。

在其他实施例中，还可通过其他方式使定位装置100的分离部120和基础部110彼此靠近。基础部110和/或分离部120中可设置有可吸引基础部110和分离部120彼此靠近至接触的吸引机构，例如，磁铁。在这种情况下，基础部110和分离部120在定位过程中在重力方向上的定位可倒置，即，基础部110在重力方向上位于分离部120上方，从而使本申请的定位装置100具有更大通用性。

在根据本申请的一个实施例中，在用于检测车载镜头分辨能力的检测设备中应用定位装置100，其中，该检测设备具体为调制传递函数(MTF，Modulation TransferFunction)测试设备。

MTF测试设备中的关键部件-分划板对位置要求很高，略有偏离就会直接影响检测精度，从而导致检测结果精度不良，乃至无法采用。

另外，分划板具有多个种类，以满足不同检测的不同要求，因而需要经常进行更换。

为了满足上述技术要求，将MTF测试设备的一部分设置为基础部110，将分离部120设置为包括对定位要求高且需要经常进行更换的分划板，以使得具有上述定位装置的MTF测试设备能够实现快速高精度的分划板更换操作。

以上参照附图对本申请的示例性实施方式进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方式仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来限制本申请的范围。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims

1.一种定位装置，其特征在于，包括：

基础部，在其一侧具有虚拟定位点以及多个定位部，多个所述定位部分布在以所述虚拟定位点为圆心形成的圆周上，其中，每个所述定位部均包括向上开口的V形槽，其中，所述多个定位部包括互成120°角且其中心弦长相等的三个定位块；以及

分离部，在其一侧具有与多个所述定位部一一对应的定位柱，其中，多个所述定位柱中的每个均适于与其对应的定位部的V形槽以线面接触的方式滑动接触，所述定位柱的下端部设置为半球形，

其中，每个所述V形槽在所述定位部上的延伸方向均指向所述虚拟定位点。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述基础部在重力方向上位于所述分离部下方。

3.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述定位装置还包括位于所述基础部和/或所述分离部上的吸引机构，以使所述基础部和所述分离部在定位时彼此靠近。

4.根据权利要求3所述的定位装置，其中，所述吸引机构包括磁铁。

5.一种使用如权利要求1-4任一所述的定位装置进行定位的方法，包括以下步骤：

1)将所述定位装置的定位柱和定位块分别对齐；

2)使所述定位装置的分离部和基础部彼此靠近直至接触；以及

3)使所述分离部和所述基础部进一步靠近，直至所述定位柱的下端位于所述定位块中的V形槽的中心处。