CN111981963B - 定位辅助装置及其建筑板材检测形变模拟定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定位辅助装置及其建筑板材检测形变模拟定位系统，包括第三伸缩杆，第三伸缩杆的内杆套装有从下到上的可左右伸缩的N个方型的第四伸缩杆，可左右伸缩的第二步进电动伸缩杆上的插杆用于插入对应第四伸缩杆上的插销内，以水平向右为X轴正方向，各个第四伸缩杆的内杆伸缩端均朝左，最上面插销对应的X值X2与插杆对应的X值X1之间的差值等于第二步进电动伸缩杆的步进单位长度L2的整数倍，且最上面第四伸缩杆对应支撑杆位于其插销的正下方，上下相邻两插销对应的X值的差值等于L2且从上到下各个插销对应的X值逐渐减小，上下相邻两个第四伸缩杆的支撑杆对应X值的差值ΔX等于L2除以N且从上到下各个支撑杆对应的X值逐渐增大。

Description

定位辅助装置及其建筑板材检测形变模拟定位系统

技术领域

本发明属于建筑板材形变检测领域，具体涉及一种定位辅助装置及其建筑板材检测形变模拟定位系统。

背景技术

目前，在建筑形变模拟中进行自动定位时，本领域技术人员通常想到的是利用电动伸缩杆进行定位，但是这种方式的定位精度受到了电动伸缩杆的步进单位长度的限制，定位精度较低。

发明内容

本发明提供一种定位辅助装置及其建筑板材检测形变模拟定位系统，以解决目前利用电动伸缩杆进行自动定位时定位精度较低的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种定位辅助装置，包括第三伸缩杆，该第三伸缩杆的内杆套装有一组第四伸缩杆，该组第四伸缩杆包括从下到上的可左右伸缩的N个方型的第四伸缩杆，N为大于2的整数；可左右伸缩的定位用第二步进电动伸缩杆的内杆伸缩端的下侧设置有竖直的插杆，每个第四伸缩杆的内杆伸缩端的上侧都设置有插销，所述插杆用于插入对应第四伸缩杆上的插销内，每个第四伸缩杆的内杆下侧都固定有竖直的支撑杆，以水平向右为X轴正方向，初始状态下，各个第四伸缩杆的内杆伸缩端均朝左设置，第二步进电动伸缩杆完全收缩且其上插杆对应的X值为X1，最上面第四伸缩杆的插销对应的X值X2与X1之间的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度的整数倍，且最上面第四伸缩杆的内杆下侧的支撑杆位于其插销的正下方，上下相邻两个第四伸缩杆的插销对应的X值的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度且从上到下各个第四伸缩杆的插销对应的X值逐渐减小，上下相邻两个第四伸缩杆的支撑杆对应X值的差值ΔX等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度L2除以N且从上到下各个第四伸缩杆的支撑杆对应的X值逐渐增大，针对每个支撑杆，在位于该支撑杆对应第四伸缩杆下方的各个第四伸缩杆上开设有前方为开口的半闭合开孔，该支撑杆依次穿过下方的各个第四伸缩杆上的半闭合开孔伸出，且各个支撑杆均位于X轴的正上方；

控制器与该第二步进电动伸缩杆相连，用于根据输入的定位坐标，控制该第二步进电动伸缩杆动作，以使该第二步进电动伸缩杆上的插杆插入对应第四伸缩上的插销内，由此可实现X轴方向上的高精度定位，利用该定位辅助装置，在X轴方向上的定位精度为ΔX。

在一种可选的实现方式中，针对从上到下的第j个第四伸缩杆，j为大于1且小于N+1的整数，该第j个第四伸缩杆的半闭合开孔包括竖直面、第一曲面和第二曲面，该竖直面的上下宽度与该第j个第四伸缩杆的内杆上下宽度相同且各个支撑杆与对应竖直面贴合后均位于X轴的正上方，该竖直面的左端与最上面第四伸缩杆的支撑杆的左端相切，右端与该第j个第四伸缩杆的支撑杆的左侧相切，该竖直面的左端与该第一曲面的后端连接，右端与该第二曲面的后端连接，该第一曲面和第二曲面的前端都延伸至该第j个第四伸缩杆的前侧面，且该第一曲面是以该第二电机的旋转竖轴为圆轴且通过该竖直面的左端的弧段，该第二曲面是以该第二电机的旋转竖直为圆轴且通过该竖直面的右端的弧段；

针对从上到下的第j个第四伸缩杆，初始状态下，该第j个第四伸缩杆的内杆上侧开设的滑槽沿X轴设置，该插销可沿着X轴方向在该滑槽内滑动，该滑槽的长度等于该第j个第四伸缩杆的半闭合开孔中竖直面的左右水平长度；从上到下的第2～N个插销的后侧均设置有插孔，该第三伸缩杆的后侧与前后设置的第一横杆的第一端固定连接，该第一横杆的第二端与第一竖杆的第一端固定连接，该第一竖杆的第二端依次与左右设置的N-1个第二横杆的第一端固定连接，该N-1个第二横杆依次对应于从上到下的第2至N个第四伸缩杆，且针对每个第二横杆，在该第二横杆上设置有前后设置的第三横杆，该第二横杆上的第三横杆插入对应第四伸缩杆中插销的插孔中；

各个第四伸缩杆的内杆上都设置有刻度线，从零刻度开始向右刻度逐渐增大，初始状态下，各个第四伸缩杆的内杆上零刻度线与其外杆相交，其余刻度线在其外杆内，此时ΔX为可调最大值。

在另一种可选的实现方式中，用户可以按照以下步骤对第四伸缩杆的个数以及上下相邻两个第四伸缩杆的支撑杆之间的距离进行调节，从而实现定位精度调节：

步骤S201、确定均分倍数N，通过控制器控制该第二电机顺时针转动90度，带动第三伸缩杆上的各个第二横杆旋转至朝右，以避免干扰第四伸缩杆的套装，将N个第四伸缩杆套装在第三伸缩杆上，使各个第四伸缩杆的内杆神缩端朝左，各个第四伸缩杆上的支撑杆位于X轴正上方，且各个第四伸缩杆的内杆上零刻度线与其外杆相交，通过控制器控制该第二电机逆时针转动90度，带动第三伸缩杆上连接件中的各个第三横杆分别插入对应第四伸缩杆的插销的插孔内；

步骤S202、针对从上到下的第j个第四伸缩杆，计算出为达到调节后精度，该第j个第四伸缩杆应向右伸长的距离＝(j-1)*(ΔX-ΔX’)，其中ΔX’表示调节后上下两相邻第四伸缩杆上支撑杆之间的距离；

步骤S203、根据第j个第四伸缩杆上的刻度线，向右伸长该第j个第四伸缩杆，直至该第j个第四伸缩杆的内杆上与其外杆相交的刻度为计算出的该第j个第四伸缩杆应向右伸长的距离；

步骤S204、确定j是否为N，若是，则结束调节，否则，返回步骤S202，继续对下一第四伸缩杆进行调节，直至所有第四伸缩杆调节完成。

根据本发明实施例的第二方面，本发明还提供一种建筑板材检测形变模拟定位系统，包括上述定位辅助装置，包括中间板、第一电机、可上下伸缩的第一电动伸缩杆以及可左右伸缩的第二步进电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的内杆伸缩端与该中间板的上表面固定连接，用于带动该中间板上下移动，该中间板的下表面与该第一电机固定连接且该第一电机与该第二步进电动伸缩杆的外杆固定连接，该第一电动伸缩杆的伸缩竖轴与该第一电机的旋转竖轴相同，该第一电机用于带动该第二步进电动伸缩杆绕其旋转竖轴旋转；环形轨道位于该第二步进电动伸缩杆的下方且与该第一电机的旋转竖轴同轴，该环形轨道上设置有第二电机，该第二电机可沿该环形轨道滑动，且与该定位辅助装置中可上下伸缩的第三伸缩杆的外杆固定连接，该第二电机的旋转竖轴与第三伸缩杆的伸缩竖轴相同，用于带动该第三伸缩杆绕其旋转竖轴自转，以水平向前为Y轴正方向，X-Y坐标系的坐标系原点为该环形轨道的圆心；初始状态下，该第二电机移动至该环形轨道的水平右侧；

该控制器分别与该第二步进电动伸缩杆、第一电机、第二电机和第一电动伸缩杆连接，用于根据输入的定位坐标，控制该第一电动伸缩杆和第二步进电动伸缩杆动作，以使该第二步进电动伸缩杆上的插杆插入对应第四伸缩杆上的插销内，接着控制该第二电机带动该第三伸缩杆上除插入该插杆的对应第四伸缩杆外的其他第四伸缩杆转动，直至其他第四伸缩杆的内杆神缩端向右设置，控制该第一电机和第二步进电动伸缩杆动作，以使插入该插杆的对应第四伸缩杆上的支撑杆的坐标等于该定位坐标，从而可完成X-Y坐标系内形变模拟定位。

本发明的有益效果是：

1、本发明定位辅助装置中在第三伸缩杆上套装有多个可左右伸缩的第四伸缩杆，在每个第四伸缩杆上都设置有插销和支撑杆，由于初始状态下，最上面第四伸缩杆的插销对应的X值X2与该第二步进电动伸缩杆上插杆对应的X值X1的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度的整数倍，且相邻两个第四伸缩杆的插销对应的X值的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度，因此第二步进电动伸缩杆伸长对应整数倍的步进单位长度后，可以使其上插杆位于任意一个第四伸缩杆的插销的正上方，此外，由于相邻两个第四伸缩杆的支撑杆对应X值的差值ΔX等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度除以N且从上到下各个第四伸缩杆的支撑杆对应的X值逐渐增大，因此在利用支撑杆进行形变模拟定位时，该第二步进电动伸缩杆的伸缩长度可以为其步进单位长度的整数倍加上ΔX的对应倍数，其中ΔX的对应倍数小于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度L2，由此可见，本发明可以提高第二步进电动伸缩杆在X轴上的坐标定位精度；

2、本发明对第四伸缩杆做了进一步设计，以实现定位精度可调；

3、本发明建筑板材检测形变模拟定位系统通过在定位辅助装置的基础上，增设环形轨道、第二电机、第一电动伸缩杆和第一电机，根据输入的定位坐标，控制该第一电动伸缩杆和第二步进电动伸缩杆动作，以使该第二步进电动伸缩杆上的插杆插入对应第四伸缩杆上的插销内，接着控制该第二电机带动该第三伸缩杆上除插入该插杆的对应第四伸缩杆外的其他第四伸缩杆转动，直至其他第四伸缩杆的内杆神缩端向右设置，控制该第一电机和第二步进电动伸缩杆动作，以使插入该插杆的对应第四伸缩杆上的支撑杆的坐标等于该定位坐标，从而可完成X-Y坐标系内形变模拟定位且定位精度较高。

附图说明

图1是本发明定位辅助装置的一个实施例结构示意图；

图2是图1中各个第四伸缩杆的一个实施例结构示意图；

图3是图2中各个第四伸缩杆的俯视分解图和组合图；

图4是插杆插入对应插销内的过程中第三伸缩杆的变化示意图；

图5是本发明建筑板材检测形变模拟定位系统的一个实施例结构示意图；

图6是图5的部分俯视图；

图7是本发明定位辅助装置的另一个实施例结构示意图；

图8是图7中各个第四伸缩杆的一个实施例结构示意图；

图9是图8中各个第四伸缩杆的俯视分解图和组合图；

图10是图7中各个第四伸缩杆套装到第三伸缩杆上后的左视图；

图11是图7中各个第四伸缩杆套装到第三伸缩杆上后的后视图；

图12是本发明建筑板材检测形变模拟定位系统的另一实施例结构示意图；

图13是图12的部分俯视图；

图14是本发明建筑板材检测形变模拟定位系统另一个实施例结构俯视图；

图15是图14的侧视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1，为本发明定位辅助装置的一个实施例结构示意图。结合图2和图3所示，该定位辅助装置可以包括第三伸缩杆7，该第三伸缩杆7的内杆套装有一组第四伸缩杆，该组第四伸缩杆包括从下到上的可左右伸缩的N个方型的第四伸缩杆8，N为大于2的整数。可左右伸缩杆的定位用第二步进电动伸缩杆4的内杆伸缩端的下侧设置有竖直的插杆9，每个第四伸缩杆8的内杆伸缩端的上侧都设置有插销10，所述插杆9用于插入对应第四伸缩杆8上的插销10内，每个第四伸缩杆8的内杆下侧都固定有竖直的支撑杆11，以水平向右为X轴正方向，初始状态下，各个第四伸缩杆8的内杆伸缩端均朝左设置，该第二步进电动伸缩杆4完全收缩且其上插杆9对应的X值为X1，最上面第四伸缩杆8的插销10对应的X值X2与X1之间的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度的整数倍，且最上面第四伸缩杆8的内杆下侧的支撑杆11位于其插销10的正下方，上下相邻两个第四伸缩杆8的插销10对应的X值的差值等于第二步进电动伸缩杆4的步进单位长度且从上到下各个第四伸缩杆8的插销10对应的X值逐渐减小，上下相邻两个第四伸缩杆8的支撑杆11对应X值的差值ΔX等于该第二步进电动伸缩杆4的步进单位长度L2除以N且从上到下各个第四伸缩杆8的支撑杆11对应的X值逐渐增大，针对每个支撑杆11，在位于该支撑杆11对应第四伸缩杆8下方的各个第四伸缩杆8上开设有前方为开口的半闭合开孔12，该支撑杆11依次穿过下方的各个第四伸缩杆8上的半闭合开孔12伸出，且各个支撑杆11均位于X轴的正上方。控制器与该第二步进电动伸缩杆4相连，用于根据输入的定位坐标，控制该第二步进电动伸缩杆4动作，以使该第二步进电动伸缩杆4上的插杆9插入对应第四伸缩8上的插销10内，由此可实现X轴方向上的高精度定位，利用该定位辅助装置，在X轴方向上的定位精度不再由第二步进电动伸缩杆的步进单位长度决定，而是由上下相邻两个第四伸缩杆8的支撑杆11对应X值的差值ΔX决定，为ΔX。

本实施例中，在第三伸缩杆上套装有多个可左右伸缩的第四伸缩杆，在每个第四伸缩杆上都设置有插销和支撑杆，由于初始状态下，最上面第四伸缩杆的插销对应的X值X2与该第二步进电动伸缩杆上插杆对应的X值X1的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度的整数倍，且相邻两个第四伸缩杆的插销对应的X值的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度，因此第二步进电动伸缩杆4伸长对应整数倍的步进单位长度后，可以使其上插杆9位于任意一个第四伸缩杆8的插销10的正上方，此外，由于相邻两个第四伸缩杆8的支撑杆11对应X值的差值ΔX等于该第二步进电动伸缩杆4的步进单位长度除以N且从上到下各个第四伸缩杆8的支撑杆11对应的X值逐渐增大，因此在利用支撑杆11进行形变模拟定位时，该第二步进电动伸缩杆4的伸缩长度可以为其步进单位长度的整数倍加上ΔX的对应倍数，其中ΔX的对应倍数小于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度L2，由此可见，本发明可以提高第二步进电动伸缩杆在X轴上的坐标定位精度。

由于存在第三伸缩杆，结合图4所示，插杆9在插入对应插销10的过程中，无论上下相邻两个插销之间的距离是否等于第一电动伸缩杆的步进单位长度，都可以保证插杆在第一电动伸缩杆的带动下准确插入对应插销内，由于不必使上下相邻两个插销之间的距离必须等于第一电动伸缩杆的步进单位长度，因而可以缩小第四伸缩杆之间的间距，装置体积较小。

参见图5，为本发明建筑板材检测形变模拟定位系统的一个实施例结构示意图，结合图6所示，该建筑板材检测形变模拟定位系统可以包括图1至图3中所示的定位辅助装置，且还可以包括中间板1、第一电机2、可上下伸缩的第一电动伸缩杆3以及可左右伸缩的第二步进电动伸缩杆4，所述第一电动伸缩杆3的内杆伸缩端与该中间板1的上表面固定连接，用于带动该中间板1上下移动，该中间板1的下表面与该第一电机2固定连接且该第一电机2与该第二步进电动伸缩杆4的外杆固定连接，该第一电动伸缩杆3的伸缩竖轴与该第一电机2的旋转竖轴相同，该第一电机2用于带动该第二步进电动伸缩杆4绕其旋转竖轴旋转；该第二步进电动伸缩杆4的下方设置有与该第一电机2的旋转竖轴同轴的环形轨道5，该环形轨道5上设置有第二电机6，该第二电机6可沿该环形轨道5滑动，该第二电机6与可上下伸缩的第三伸缩杆7的外杆固定连接且该第二电机6的旋转竖轴与第三伸缩杆7的伸缩竖轴相同，用于带动该第三伸缩杆7绕其旋转竖轴自转，以水平向前为Y轴正方向，X-Y坐标系的坐标系原点为该环形轨道5的圆心，初始状态下，该第二电机6移动至该环形轨道5的水平右侧。

控制器分别与该第二步进电动伸缩杆4、第一电机2、第二电机6和第一电动伸缩杆3连接，用于根据输入的定位坐标，控制该第一电动伸缩杆3和第二步进电动伸缩杆4动作，以使该第二步进电动伸缩杆4上的插杆9插入对应第四伸缩杆8上的插销10内，接着控制该第二电机6带动该第三伸缩杆7上除插入该插杆9的对应第四伸缩杆8外的其他第四伸缩杆转动，直至其他第四伸缩杆8的内杆神缩端向右设置，控制该第一电机2和第二步进电动伸缩杆4动作，以使插入该插杆9的对应第四伸缩杆8上的支撑杆11的坐标等于该定位坐标，从而可完成X-Y坐标系内形变模拟定位，此后控制该第一电动伸缩杆3伸长，以对建筑板材进行形变模拟。其中，所述第一电动伸缩杆3为步进电动伸缩杆时，该插杆9的竖直长度以及各个第四伸缩杆8上的支撑杆11下端与对应插销的底端内侧的竖直距离可以均等于该第一电动伸缩杆3的步进单位长度，由此可以保证第一电动伸缩杆3在进行形变模拟时，按照第一电动伸缩杆3的步进单位长度进行。

通常情况下，当需要对L2进行三等分时，需要四个支撑杆来表示，但是由于第一个和第四个支撑杆之间距离相差L2，因此只需要保留一个支撑杆，即进行三等分时只需要3个支撑杆即可。由此该控制器可以根据以下步骤控制该第二步进电动伸缩杆4、第一电机2、第二电机6和第一电动伸缩杆3动作，以完成形变模拟定位：

步骤S101、设竖直向上为Z轴的正方向，根据输入的定位坐标(X0，Y0)，确定该定位坐标(X0，Y0)与该坐标系原点之间的距离，将该确定的距离减去X1，作为该第二步进电动伸缩杆的待伸长长度，判断该待伸长长度是否等于L2的整数倍，若是，则执行步骤S107，否则，执行步骤S102；初始状态下，该第二步进电动伸缩杆上插杆到Z轴的水平距离可以等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度的对应整数倍。

步骤S102、将该待伸长长度除以L2，得到第一整数和第一余数，将该第一余数除以ΔX，得到第二整数和第二余数，判断该第二余数是否小于ΔX/2，若是，则将该第二整数加1作为P，执行步骤S103，否则，将该第二整数加上2作为P，P为大于1且小于或者等于N的整数，执行步骤S103；此时，确定将该第二步进电动伸缩杆上的插杆插入从上到下的第P个第四伸缩杆上的插销内。

步骤S103、控制该第二步进电动伸缩杆伸长L＝X3-X1，以使该插杆位于该目标组中从上到下的第P个第四伸缩杆的插销的正上方，此后控制该第一电动伸缩杆伸缩，以使该插杆插入该目标组中第P个第四伸缩杆的插销内，其中X3表示该第P个第四伸缩杆的插销对应的X值。其中，该控制器在本地存储有每组第四伸缩杆分别朝左设置时，各个第四伸缩杆上插销对应的X轴值X3。

步骤S104、控制该第二电机旋转90度，该第P个第四伸缩杆在该插杆和插销的配合作用下，其内杆伸缩端保持水平向左，除该第P个第四伸缩杆外的其他第四伸缩杆随着该第三伸缩杆旋转，直至内杆伸缩端水平向右。为了保证插入插杆的对应第四伸缩杆在第二电机旋转时不会随之转动，而其他第四伸缩杆会随之转动，可以采用现有结构实现，例如在该第三伸缩杆上可以设置有圆形凸块，第三伸缩杆为圆柱状，各个第四伸缩杆的套装接口的内侧设置有匹配的凹陷，且在该第三伸缩杆上针对每个第四伸缩杆设置有对应的环形挡块，该环形挡块与该第三伸缩杆固定连接且与对应第四伸缩杆的下端相接触，由此第一电动伸缩杆在向下移动的过程中，第四伸缩杆可推动第三伸缩杆下移。由于其他第四伸缩杆上也设置有支撑杆，为了避免在进行形变模拟时，其他支撑杆与建筑板材接触，本发明控制第二电机，将其他第四伸缩杆随着该第三伸缩杆旋转，直至内杆伸缩端水平向右，由此可以保证定位和变形准确性。

步骤S105、确定该目标组中第P个第四伸缩杆上支撑杆对应的X轴值X4，将X4减去该定位坐标(X0，Y0)与该坐标系原点之间的距离，将两者相减的结果除以L2后得到的待正负符号的整数作为第三整数，控制该第二步进电动伸缩杆伸缩L2*第三整数。本实施例中，控制器在本地存储有每组第四伸缩杆分别朝左设置时，各个第四伸缩杆上支撑杆对应的X轴值X4。由于第四伸缩杆的选择，可以弥补第二步进电动伸缩杆不能按步进伸缩的长度，即上述第一余数部分，但是如步骤S102中所述，输入的定位坐标仍可能存在其与坐标系原点之间的距离并不等于ΔX的整数倍的情况，即X4减去定位坐标与坐标系原点之间的距离，其结果可能并不等于整数，为此本步骤中对两者相减的结果除以L2后得到的整数作为第三整数，此后再控制该第二步进电动伸缩杆伸缩L2*第三整数。其中当该第三整数的符号为正，则表示X4大于定位坐标(X0，Y0)与该坐标系原点之间的距离，此时控制该第二步进电动伸缩杆收缩L2*第三整数；当该第三整数的符号为负，则表示X4小于定位坐标(X0，Y0)与该坐标系原点之间的距离，此时控制该第二步进电动伸缩杆伸长L2*第三整数。

步骤S106、根据该定位坐标与圆心的连线，相对于X轴正方向的夹角，控制该第一电机旋转，在该第P个第四伸缩杆与该第二步进电动伸缩杆保持在一条直线上的前提下，通过该第二步进电动伸缩杆和第P个第四伸缩杆，带动该第二电机绕着该环形轨道的中心竖轴旋转，同时沿着该环形轨道滑行，直至该第P个第四伸缩杆与该第二步进电动伸缩杆的连线与该定位坐标与圆心的连线重合。其中，为了保证第一电机旋转时，该第P个第四伸缩杆与该第二步进电动伸缩杆保持在一条直线上，该插销和插杆的水平截面为方形，且每个插销的尺寸都与该插杆的尺寸相匹配。

步骤S107、将P＝1，控制该第二步进电动伸缩杆伸长L＝X2-X1，以使该第二步进电动伸缩杆上的插杆位于该目标组中第P个第四伸缩的插销的正上方，此后控制该第一电动伸缩杆伸缩，以使该插杆插入该目标组中的第P个第四伸缩杆的插销内，返回执行步骤S104。

本实施例中，本步骤中，控制器在本地存储有：第一电动伸缩杆带动该第二步进电动伸缩杆上的插杆分别下移至与各个第三伸缩杆上插销插接时，该第一电动伸缩杆所需伸长的最小长度，由此步骤S103和S107中控制器在将该第二步进电动伸缩杆4上的插杆9插入对应第四伸缩杆8的插销10内时，可以得知该第一电动伸缩杆应伸长的长度。

另外，在使用过程中，对定位精度的要求可能发生变化，为此本发明对第四伸缩杆做了进一步设计，以实现定位精度可调。结合图7至图11所示，其所示实施例与图1所示实施例的区别在于，针对从上到下的第j个第四伸缩杆，j为大于1且小于N+1的整数，该第j个第四伸缩杆的半闭合开孔12包括竖直面、第一曲面和第二曲面，该竖直面的上下宽度与该第j个第四伸缩杆8的内杆上下宽度相同且各个支撑杆与对应竖直面贴合后均位于X轴的正上方，该竖直面的左端与最上面第四伸缩杆8的支撑杆11的左端相切，右端与该第j个第四伸缩杆8的支撑杆11的左侧相切，该竖直面的左端与该第一曲面的后端连接，右端与该第二曲面的后端连接，该第一曲面和第二曲面的前端都延伸至该第j个第四伸缩杆8的前侧面，且该第一曲面是以该第二电机6的旋转竖轴为圆轴且通过该竖直面的左端的弧段，该第二曲面是以该第二电机6的旋转竖直为圆轴且通过该竖直面的右端的弧段。本发明通过对各个第四伸缩杆上的半闭合开孔进行设计，可以保证在对各个第四伸缩杆上的支撑杆之间的距离进行调节时或者调节完成后，每个支撑杆都可以依次穿过下方的各个第四伸缩杆的半闭合开孔并伸出，保证各个支撑杆都在X轴的正上方。

针对从上到下的第j个第四伸缩杆8，初始状态下，该第j个第四伸缩杆8的内杆上侧开设的滑槽14沿X轴设置，该插销10可沿着X轴方向在该滑槽13内滑动，该滑槽13的长度等于该第j个第四伸缩杆8的半闭合开孔中竖直面的左右水平长度。从上到下的第2～N个插销10的后侧均设置有插孔，该第三伸缩杆7的后侧与前后设置的第一横杆14的第一端固定连接，该第一横杆14的第二端与第一竖杆15的第一端固定连接，该第一竖杆15的第二端依次与左右设置的N-1个第二横杆16的第一端固定连接，该N-1个第二横杆16依次对应于从上到下的第2至N个第四伸缩杆8，且针对每个第二横杆16，在该第二横杆16上设置有前后设置的第三横杆17，该第二横杆16上的第三横杆17插入对应第四伸缩杆8中插销10的插孔中。此外，各个第四伸缩杆8的内杆上都设置有刻度线，从零刻度开始向右刻度逐渐增大，初始状态下，各个第四伸缩杆8的内杆上零刻度线与其外杆相交，其余刻度线在其外杆内，此时ΔX为可调最大值。其中，该第一横杆14、第一竖杆15、各个第二横杆16和各个第三横杆17构成连接件。

用户可以按照以下步骤对第四伸缩杆的个数以及上下相邻两个第四伸缩杆的支撑杆之间的距离进行调节，从而实现定位精度调节：

步骤S201、确定均分倍数N，通过控制器控制该第二电机顺时针转动90度，带动第三伸缩杆上连接件的各个第二横杆16旋转至朝右，以避免干扰各个第四伸缩杆的套装，将N个第四伸缩杆套装在第三伸缩杆上，使各个第四伸缩杆的内杆伸缩端朝左，各个第四伸缩杆上的支撑杆位于X轴正上方，且各个第四伸缩杆8的内杆上零刻度线与其外杆相交，通过控制器控制该第二电机逆时针转动90度，带动第三伸缩杆上连接件中的各个第三横杆分别插入对应第四伸缩杆的插销的插孔内；

步骤S202、针对从上到下的第j个第四伸缩杆，计算出为达到调节后精度，该第j个第四伸缩杆应向右伸长的距离＝(j-1)*(ΔX-ΔX’)，其中ΔX’表示调节后上下两相邻第四伸缩杆上支撑杆之间的距离；

步骤S203、根据第j个第四伸缩杆上的刻度线，向右伸长该第j个第四伸缩杆，直至该第j个第四伸缩杆的内杆上与其外杆相交的刻度为计算出的该第j个第四伸缩杆应向右伸长的距离；

步骤S204、确定j是否为N，若是，则结束调节，否则，返回步骤S202，继续对下一第四伸缩杆进行调节，直至所有第四伸缩杆调节完成。

本发明中由于在对各个支撑杆之间的距离进行调节的过程中，各个第三横杆都插入对应第四伸缩杆中插销的插孔内，在第三横杆的限定作用下，各个第四伸缩杆向右伸长对应距离的同时，对应第四伸缩杆上的插销也会沿着滑槽向左滑动相同距离，可见，在精度调节过程中，第四伸缩杆上的插销对应的X值并不会发生变化，由此可以保证精度调节完成后，装置仍能按照调节前的流程进行定位。用户在手动对第四支撑杆完成调节后，向控制器输入调节后的N和ΔX，控制器按照上述步骤S101至S107，进行形变模拟定位。此外，包括图7至图11所示定位辅助装置的建筑板材检测形变模拟定位系统，如图12和图13所示，其同样包括中间板1、第一电机2、可上下伸缩的第一电动伸缩杆3以及可左右伸缩的第二步进电动伸缩杆4，所述第一电动伸缩杆3的内杆伸缩端与该中间板1的上表面固定连接，用于带动该中间板1上下移动，该中间板1的下表面与该第一电机2固定连接且该第一电机2与该第二步进电动伸缩杆4的外杆固定连接，该第一电动伸缩杆3的伸缩竖轴与该第一电机2的旋转竖轴相同，该第一电机2用于带动该第二步进电动伸缩杆4绕其旋转竖轴旋转；该第二步进电动伸缩杆4的下方设置有与该第一电机2的旋转竖轴同轴的环形轨道5，该环形轨道5上设置有第二电机6，该第二电机6可沿该环形轨道5滑动，该第二电机6与可上下伸缩的第三伸缩杆7的外杆固定连接且该第二电机6的旋转竖轴与第三伸缩杆7的伸缩竖轴相同，用于带动该第三伸缩杆7绕其旋转竖轴自转，以水平向前为Y轴正方向，X-Y坐标系的坐标系原点为该环形轨道5的圆心，初始状态下，该第二电机6移动至该环形轨道5的水平右侧。

控制器分别与该第二步进电动伸缩杆4、第一电机2、第二电机6和第一电动伸缩杆3连接，用于根据输入的定位坐标，控制该第一电动伸缩杆3和第二步进电动伸缩杆4动作，以使该第二步进电动伸缩杆4上的插杆9插入对应第四伸缩杆8上的插销10内，接着控制该第二电机6带动该第三伸缩杆7上除插入该插杆9的对应第四伸缩杆8外的其他第四伸缩杆转动，直至其他第四伸缩杆8的内杆神缩端向右设置，控制该第一电机2和第二步进电动伸缩杆4动作，以使插入该插杆9的对应第四伸缩杆8上的支撑杆11的坐标等于该定位坐标，从而可完成X-Y坐标系内形变模拟定位，此后控制该第一电动伸缩杆3伸长，以对建筑板材进行形变模拟。

在上述实施例中，第一电动伸缩杆3为步进电动伸缩杆时，该插杆9的竖直长度以及各个第四伸缩杆8上的支撑杆11下端与对应插销的底端内侧的竖直距离可以均等于该第一电动伸缩杆3的步进单位长度，如此是为了保证在提高定位精度的同时，不会影响到竖直方向上形变单位长度。但是，第一电动伸缩杆为步进电动伸缩杆时，其步进单位长度是固定的，用户也会期望能够减小形变单位长度，提高竖直方向上形变的精度。如何在提高定位精度的同时，提高竖直形变精度，是迫切需要解决的问题。为此，本发明对第三伸缩杆以及第四伸缩杆在第三伸缩杆上布置做了进一步设计。结合图14和图15所示，图14与图5所示建筑板材检测形变模拟定位系统的区别在于，在该第三伸缩杆上从上到下依次套装有两组第四伸缩杆，每组第四伸缩杆的结构相同，针对上下两组第四伸缩杆，两组中最上面的两个第四伸缩杆对应的Z轴值的差值等于ΔZ，ΔZ等于该第一电动伸缩杆的步进单位长度L1的二分之一。初始状态下，从上到下的第一组第四伸缩杆中各个第四伸缩杆的内杆伸缩端朝左，第二组第四伸缩杆中各个第四伸缩杆的内杆伸缩端朝前或朝后(图14中朝前)，上下两组第四伸缩杆的夹角为90度，第一电动伸缩杆完全收缩且其内杆伸缩端与该该第一组中最上面第四伸缩上插销的底端内侧之间的竖直距离等于L1的整数倍，该插杆的下端对应的Z值为Z1。此时该控制器可以根据以下步骤控制该第二步进电动伸缩杆、第一电机、第二电机和第一电动伸缩杆动作，以完成形变定位和模拟：

步骤S310、根据输入的坐标(X0，Y0，Z0)中的Z0，选择其中一组第四伸缩杆作为目标组。其中，步骤S310可以包括：判断Z1-Z0的结果是否等于L1的整数倍，若是，则将从上到下的第一组第四伸缩杆作为目标组，否则，将Z1-Z0的结果除以L1，得到第四整数和第四余数，判断该第四余数是否小于ΔZ/2，若是，则使Q＝1，否则，将使Q＝2，在确定Q后，将从上到下的第Q组第四伸缩杆作为目标组。

步骤S320、控制该第二电机旋转，带动该目标组中各个第四伸缩杆的内杆伸缩端朝左。其中，该控制器在本地存储有从上到下的两组第四伸缩杆之间夹角，在确定目标组后，该控制器根据该目标组与该第一组第四伸缩杆之间的夹角，控制该第二电机旋转该夹角(若目标组为第一组第四伸缩杆，则夹角为0，若目标组为第二组第四伸缩杆，则夹角为90度)，以使该目标组中各个第四伸缩杆的内杆神缩端朝左。

步骤S330、根据坐标(X0，Y0，Z0)中的(X0，Y0)，控制该第二步进电动伸缩杆4和第一电动伸缩杆3动作，以将该第二步进电动伸缩杆4上的插杆9插入该目标组中对应第四伸缩杆8的插销10内，此后控制该第二步进电动伸缩杆4和第一电机3动作，以使插入有插杆9的对应第四伸缩杆8上的支撑杆11对应的坐标为(X0，Y0)，完成形变模拟定位。具体地，步骤S330按照上述步骤S101至S107，完成形变模拟定位。

步骤S340、设完成形变模拟定位后，插入有插杆的对应第四伸缩杆上的支撑杆的底端对应的Z轴值为Z3，将Z3-Z0的结果除以L1，得到第四整数，控制该第一电动伸缩杆伸长L1*第四整数。

本步骤中，控制器在本地不仅存储有：第一电动伸缩杆带动该第二步进电动伸缩杆上的插杆分别下移至与各个第三伸缩杆上插销插接时，该第一电动伸缩杆所需伸长的最小长度，并且还存储有该第一电动伸缩杆伸长对应最小长度后，该插杆与对应第三伸缩杆上插销插接时该第三伸缩杆上支撑杆的底端对应的Z轴值，由此步骤S330中控制器在将该第二步进电动伸缩杆4上的插杆9插入该目标组中对应第四伸缩杆8的插销10内时，可以得知该第一电动伸缩杆应伸长的长度，并且在步骤S340中，控制器可以得知插入有插杆的对应第四伸缩杆上的支撑杆的底端对应的Z轴值Z3。其中，建筑板材可以设置在最下面第四伸缩杆上支撑杆的下端的下方，若其对应的Z值为Z’，则当输入的坐标为(X0，Y0，Z0)时，该建筑板材在对应点处的形变量为Z0-Z’。

由上述实施例可见，本发明在采用第一步进电动伸缩杆进行变形调节，采用第二步进电动伸缩杆进行定位时，可以减小对第一步进电动伸缩杆和第二步进电动伸缩杆的步进单位长度，同时提高定位和变形调节精度。需要注意的是：第四伸缩杆上的支撑杆都位于第四伸缩杆的伸缩轴线上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来管制。

Claims (4)

1.一种定位辅助装置，其特征在于，包括第三伸缩杆，该第三伸缩杆的内杆套装有一组第四伸缩杆，该组第四伸缩杆包括从下到上的可左右伸缩的N个方型的第四伸缩杆，N为大于2的整数；可左右伸缩的定位用第二步进电动伸缩杆的内杆伸缩端的下侧设置有竖直的插杆，每个第四伸缩杆的内杆伸缩端的上侧都设置有插销，所述插杆用于插入对应第四伸缩杆上的插销内，每个第四伸缩杆的内杆下侧都固定有竖直的支撑杆，以水平向右为X轴正方向，初始状态下，各个第四伸缩杆的内杆伸缩端均朝左设置，第二步进电动伸缩杆完全收缩且其上插杆对应的X值为X1，最上面第四伸缩杆的插销对应的X值X2与X1之间的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度的整数倍，且最上面第四伸缩杆的内杆下侧的支撑杆位于其插销的正下方，上下相邻两个第四伸缩杆的插销对应的X值的差值等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度且从上到下各个第四伸缩杆的插销对应的X值逐渐减小，上下相邻两个第四伸缩杆的支撑杆对应X值的差值ΔX等于该第二步进电动伸缩杆的步进单位长度L2除以N且从上到下各个第四伸缩杆的支撑杆对应的X值逐渐增大，针对每个支撑杆，在位于该支撑杆对应第四伸缩杆下方的各个第四伸缩杆上开设有前方为开口的半闭合开孔，该支撑杆依次穿过下方的各个第四伸缩杆上的半闭合开孔伸出，且各个支撑杆均位于X轴的正上方；

控制器与该第二步进电动伸缩杆相连，用于根据输入的定位坐标，控制该第二步进电动伸缩杆动作，以使该第二步进电动伸缩杆上的插杆插入对应第四伸缩上的插销内，由此可实现X轴方向上的高精度定位，利用该定位辅助装置，在X轴方向上的定位精度为ΔX。

2.根据权利要求1所述的定位辅助装置，其特征在于，针对从上到下的第j个第四伸缩杆，j为大于1且小于N+1的整数，该第j个第四伸缩杆的半闭合开孔包括竖直面、第一曲面和第二曲面，该竖直面的上下宽度与该第j个第四伸缩杆的内杆上下宽度相同且各个支撑杆与对应竖直面贴合后均位于X轴的正上方，该竖直面的左端与最上面第四伸缩杆的支撑杆的左端相切，右端与该第j个第四伸缩杆的支撑杆的左侧相切，该竖直面的左端与该第一曲面的后端连接，右端与该第二曲面的后端连接，该第一曲面和第二曲面的前端都延伸至该第j个第四伸缩杆的前侧面，且该第一曲面是以第二电机的旋转竖轴为圆轴且通过该竖直面的左端的弧段，该第二曲面是以该第二电机的旋转竖直为圆轴且通过该竖直面的右端的弧段；

针对从上到下的第j个第四伸缩杆，初始状态下，该第j个第四伸缩杆的内杆上侧开设的滑槽沿X轴设置，该插销可沿着X轴方向在该滑槽内滑动，该滑槽的长度等于该第j个第四伸缩杆的半闭合开孔中竖直面的左右水平长度；从上到下的第2~N个插销的后侧均设置有插孔，第三伸缩杆的后侧与前后设置的第一横杆的第一端固定连接，该第一横杆的第二端与第一竖杆的第一端固定连接，该第一竖杆的第二端依次与左右设置的N-1个第二横杆的第一端固定连接，该N-1个第二横杆依次对应于从上到下的第2至N个第四伸缩杆，且针对每个第二横杆，在该第二横杆上设置有前后设置的第三横杆，该第二横杆上的第三横杆插入对应第四伸缩杆中插销的插孔中；

各个第四伸缩杆的内杆上都设置有刻度线，从零刻度开始向右刻度逐渐增大，初始状态下，各个第四伸缩杆的内杆上零刻度线与其外杆相交，其余刻度线在其外杆内，此时ΔX为可调最大值。

3.根据权利要求2所述的定位辅助装置，其特征在于，用户按照以下步骤对第四伸缩杆的个数以及上下相邻两个第四伸缩杆的支撑杆之间的距离进行调节，从而实现定位精度调节：

步骤S201、确定均分倍数N，通过控制器控制该第二电机顺时针转动90度，带动第三伸缩杆上各个第二横杆旋转至朝右，以避免干扰第四伸缩杆的套装，将N个第四伸缩杆套装在第三伸缩杆上，使各个第四伸缩杆的内杆神缩端朝左，各个第四伸缩杆上的支撑杆位于X轴正上方，且各个第四伸缩杆的内杆上零刻度线与其外杆相交，通过控制器控制该第二电机逆时针转动90度，带动第三伸缩杆上连接件中的各个第三横杆分别插入对应第四伸缩杆的插销的插孔内；

步骤S202、针对从上到下的第j个第四伸缩杆，计算出为达到调节后精度，该第j个第四伸缩杆应向右伸长的距离=（j-1）*（ΔX-ΔX’），其中ΔX’表示调节后上下两相邻第四伸缩杆上支撑杆之间的距离；

步骤S203、根据第j个第四伸缩杆上的刻度线，向右伸长该第j个第四伸缩杆，直至该第j个第四伸缩杆的内杆上与其外杆相交的刻度为计算出的该第j个第四伸缩杆应向右伸长的距离；

步骤S204、确定j是否为N，若是，则结束调节，否则，返回步骤S202，继续对下一第四伸缩杆进行调节，直至所有第四伸缩杆调节完成。

4.一种建筑板材检测形变模拟定位系统，其特征在于，包括权利要求1至3中任意一项所述的定位辅助装置，包括中间板、第一电机、可上下伸缩的第一电动伸缩杆以及可左右伸缩的第二步进电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的内杆伸缩端与该中间板的上表面固定连接，用于带动该中间板上下移动，该中间板的下表面与该第一电机固定连接且该第一电机与该第二步进电动伸缩杆的外杆固定连接，该第一电动伸缩杆的伸缩竖轴与该第一电机的旋转竖轴相同，该第一电机用于带动该第二步进电动伸缩杆绕其旋转竖轴旋转；环形轨道位于该第二步进电动伸缩杆的下方且与该第一电机的旋转竖轴同轴，该环形轨道上设置有第二电机，该第二电机可沿该环形轨道滑动，且与该定位辅助装置中可上下伸缩的第三伸缩杆的外杆固定连接，该第二电机的旋转竖轴与第三伸缩杆的伸缩竖轴相同，用于带动该第三伸缩杆绕其旋转竖轴自转，以水平向前为Y轴正方向，X-Y坐标系的坐标系原点为该环形轨道的圆心；初始状态下，该第二电机移动至该环形轨道的水平右侧；

该控制器分别与该第二步进电动伸缩杆、第一电机、第二电机和第一电动伸缩杆连接，用于根据输入的定位坐标，控制该第一电动伸缩杆和第二步进电动伸缩杆动作，以使该第二步进电动伸缩杆上的插杆插入对应第四伸缩杆上的插销内，接着控制该第二电机带动该第三伸缩杆上除插入该插杆的对应第四伸缩杆外的其他第四伸缩杆转动，直至其他第四伸缩杆的内杆伸缩端向右设置，控制该第一电机和第二步进电动伸缩杆动作，以使插入该插杆的对应第四伸缩杆上的支撑杆的坐标等于该定位坐标，从而可完成X-Y坐标系内形变模拟定位。

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