CN114367870A - 一种定位工装及镗孔定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位工装及镗孔定位方法，其中定位工装包括激光跟踪仪、基座和第一定位件，激光跟踪仪包括光靶，基座上装设有调整筒，第一定位件装设在所述调整筒内，第一定位件的侧端面上设有中心参照点；本发明先通过激光跟踪仪与光靶建立基准线，并通过在镗杆上套设的第一定位件上的中心参照点显示出镗杆的中心参照点，并直观地观察到该中心参照点与激光基准线的相对位置关系，并通过第一调节机构的驱动下，使第一定位件与镗杆同步移动，直至中心参照点与激光重合完成定位，降低操作误差，且基准参照便于搭设，可快速高效地进行镗杆定位，且提高定位精度。

Description

一种定位工装及镗孔定位方法

技术领域

本申请涉及船舶轴系定位技术领域，特别涉及一种定位工装及镗孔定位方法。

背景技术

船舶轴系镗孔工艺，一直都是船舶建造中的重点和难点。目前轴系对中多采用机械测量方式，不仅测量仪器本身精度有限，同时测量过程中人为因素影响较大，且工作效率较低。手动调节的方式不仅不方便，而且定位调整精度与操作者直接相关，小范围高精度调整变得难于操作。

采用手动激光测量的方式进行检测调整，可以一定程度降低机械测量的难度和相对提高测量精度，但调整的方便性与效率性仍较低，且受限于基准建立的误差问题，导致镗孔定位误差大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请提供一种定位工装及镗孔定位方法，以解决现有技术中的船舶轴系镗孔过程中定位步骤复杂和误差大的问题。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种定位工装，其包括：

激光跟踪仪，用于发射可穿过镗杆的激光，所述激光跟踪仪包括用于反射激光的光靶；

基座，所述基座上装设有调整筒，

第一定位件，用于套设在镗杆外，且可拆卸地装设在所述调整筒内，所述第一定位件的侧端面上设有中心参照点，且当所述第一定位件套设在所述镗杆上时，所述中心参照点与所述镗杆端面中心重合，所述第一定位件的轴线与所述调整筒的轴线平行，所述第一定位件与所述调整筒之间设有第一调节机构，以用于调节所述镗杆外壁与所述调整筒内壁之间距离。

进一步地，所述第一调节机构包括多个电动推杆，多个电动推杆沿所述第一定位件的外周面间隔布置。

进一步地，所述定位工装还包括第二调节机构，装设在所述基座与所述调整筒之间，并驱动所述调整筒沿径向移动。

进一步地，所述第二调节机构包括第一丝杆与第二丝杆，所述第一丝杆与所述第二丝杆分别设在所述基座与所述调整筒之间，且所述第一丝杆用于驱动所述调整筒沿端面的第一方向移动，所述第二丝杆用于驱动所述调整筒沿端面的第二方向移动，所述第一方向与所述第二方向垂直。

进一步地，所述定位工装还包括多个激光距离传感器，所述激光距离传感器周向且间隔布置在所述第一定位件具有所述中心参照点的端面上。

进一步地，所述激光距离传感器设有四个，其中两个所述激光距离传感器位于同一水平线上，另两个所述激光距离传感器位于同一竖直线上。

进一步地，所述定位工装还包括第三调节机构，装设在所述基座与所述调整筒之间，并驱动所述调整筒旋转，以调整所述调整筒轴线与所述激光的夹角。

进一步地，所述第三调节机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述第二电机分别设在所述基座与所述调整筒之间，且所述第一电机驱动所述调整筒沿水平方向旋转，所述第二电机驱动所述调整筒沿竖直方向旋转。

本申请还提供一种镗孔定位方法，利用上述定位工装进行镗孔定位，包括以下步骤：

S1.通过激光跟踪仪射出激光至光靶上；

S2.将镗杆套装在第一定位件内，并调整基座位置，直至激光穿过所述镗杆；

S3.对比激光与中心参照点，通过调节第一丝杆与第二丝杆驱动调整筒移动，使激光与中心参照点靠近；

S4.再次对比激光与中心参照点，通过多个电动推杆依次控制工作，并观察激光与中心参照点的位置关系，推动调整筒移动直至激光与中心参照点重合，完成镗杆中心定位。

进一步地，步骤S2中，所述第一定位件设有所述中心参照点的端面与所述镗杆的端面共面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的定位工装中，通过激光跟踪仪发射激光到光靶上，建立基准线，且设置有基座，基座上装设有调整筒，调整筒内装设有第一定位件，第一定位件的侧端面上设有中心参照点，当第一定位件套设在镗杆上时，第一定位件的轴线与镗杆的轴线重合，且中心参照点与镗杆端面中心重合，此时通过第一定位件与调整筒之间的第一调节机构调节第一定位件的位置，在第一调节机构的驱动下，调节镗杆外壁与调整筒内壁之间距离，进而通过第一定位件的移动带动镗杆移动，以使激光穿过中心参照点，即完成镗杆中心的定位，定位过程中，先通过激光跟踪仪与光靶建立基准线，并通过在镗杆上套设的第一定位件上的中心参照点显示出镗杆的中心参照点，并直观地观察到该中心参照点与激光基准线的相对位置关系，并通过第一调节机构的驱动下，使第一定位件与镗杆同步移动，直至中心参照点与激光重合完成定位，降低操作误差，且基准参照便于搭设，可快速高效地进行镗杆定位，且提高定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的定位工装进行定位时的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的基座处装设镗杆后的侧视图。

图中：11、激光跟踪仪；12、光靶；13、激光；21、基座；22、调整筒；23、第一定位件；24、中心参照点；31、第一调节机构；32、第二调节机构；33、第三调节机构；4、激光距离传感器；5、镗杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

如图1-2所示，一种定位工装，其包括激光跟踪仪11、基座21和第一定位件23，其中：

激光跟踪仪11用于发射可穿过镗杆5的激光13，所述激光跟踪仪11包括用于反射激光13的光靶12。

当激光跟踪仪11工作，向光靶12发射出激光13后，该激光13即可作为镗杆5定位过程中的基准线，且在整个镗杆5定位过程中，激光跟踪仪11和光靶12的空间位置均不发生移动，以确保激光13位置具有可参考性。

基座21上装设有调整筒22。

第一定位件23用于套设在镗杆5外，且可拆卸地装设在所述调整筒22内，所述第一定位件23的侧端面上设有中心参照点24，且当所述第一定位件23套设在所述镗杆5上时，所述中心参照点24与所述镗杆5端面中心重合，所述第一定位件23的轴线与所述调整筒22的轴线平行，所述第一定位件23与所述调整筒22之间设有第一调节机构31，以用于调节所述镗杆5外壁与所述调整筒22内壁之间距离。

其中，中心参照点24为设置在第一定位件23一侧的透明薄片上的中心点，激光13可穿过该透明薄片，且在该透明薄片上可以观察出激光13与中心参照点24的位置关系。

本实施例的工作原理是：通过激光跟踪仪11发射激光13到光靶12上，建立基准线，且设置有基座21，基座21上装设有调整筒22，调整筒22内装设有第一定位件23，第一定位件23的侧端面上设有中心参照点24，当第一定位件23套设在镗杆5上时，第一定位件23的轴线与镗杆5的轴线重合，且中心参照点24与镗杆5端面中心重合，此时通过第一定位件23与调整筒22之间的第一调节机构31调节第一定位件23的位置，在第一调节机构31的驱动下，调节镗杆5外壁与调整筒22内壁之间距离，进而通过第一定位件23的移动带动镗杆5移动，以使激光13穿过中心参照点24，即完成镗杆5中心的定位，定位过程中，先通过激光跟踪仪11与光靶12建立基准线，并通过在镗杆5上套设的第一定位件23上的中心参照点24显示出镗杆5的中心参照点24，并直观地观察到该中心参照点24与激光13基准线的相对位置关系，并通过第一调节机构31的驱动下，使第一定位件23与镗杆5同步移动，直至中心参照点24与激光13重合完成定位，降低操作误差，且基准参照便于搭设，可快速高效地进行镗杆5定位，且提高定位精度。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第一调节机构31包括多个电动推杆，多个电动推杆沿所述第一定位件23的外周面间隔布置。

电动推杆又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种直线执行机构，并用于将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。

在电动推杆的作用下，驱动第一定位件23在调整筒22内移动，且不论第一定位件23在哪个方向上被电动推杆推动，第一定位件23的轴线始终与调整筒22的轴线相平行。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述定位工装还包括第二调节机构32，所述第二调节机构32装设在所述基座21与所述调整筒22之间，并驱动所述调整筒22沿径向移动。

第二调整件位于基座21与调整筒22之间，并驱动调整筒22沿调整筒22的径向移动。

当第一调节机构31驱动第一定位件23的移动，并使中心参照点24与激光13重合，为精调；那么第二调节基座21驱动调整筒22整体移动，并使中心参照点24与激光13靠近，为精调前的初调，进而避免第一调节机构31的调节距离太长，先通过第二调节基座21驱动调整筒22整体移动，以使中心参照点24向激光13靠近，再通过第一调节机构31驱动第一定位件23移动，直至中心参照点24与激光13重合，提高调节操作效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第二调节机构32包括第一丝杆与第二丝杆，所述第一丝杆与所述第二丝杆分别设在所述基座21与所述调整筒22之间，且所述第一丝杆用于驱动所述调整筒22沿端面的第一方向移动，所述第二丝杆用于驱动所述调整筒22沿端面的第二方向移动，所述第一方向与所述第二方向垂直。

第一丝杆与第二丝杆的分离操作，提高驱动调整筒22移动的易操作性与精准度。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述定位工装还包括多个激光13距离传感器，所述激光13距离传感器周向且间隔布置在所述第一定位件23具有所述中心参照点24的端面上。

当激光跟踪仪11将激光13发射到不同的激光13距离传感器上，已检测激光跟踪仪11与激光13距离传感器之间的距离。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述激光13距离传感器设有四个，其中两个所述激光13距离传感器位于同一水平线上，另两个所述激光13距离传感器位于同一竖直线上。

当激光跟踪仪11检测到激光跟踪仪11到位于同一水平线上的两个激光13距离传感器的距离不同时，即为该状态下，第一定位件23的轴线与激光13位于同一水平面上，但并未重合，即便中心参照点24与激光13重合，但第一定位件23远离中心参照点24的一端中心与激光13之间具有间距。

当激光跟踪仪11检测到激光跟踪仪11到位于同一竖直线上的两个激光13距离传感器的距离不同时，即为该状态下，第一定位件23的轴线与激光13位于同一竖直面上，但并未重合，即便中心参照点24与激光13重合，但第一定位件23远离中心参照点24的一端中心与激光13之间具有间距。

以便于通过激光跟踪仪11到四个激光13距离传感器的距离，判断第一定位件23的轴线是否与激光13重合，以得出镗杆5的轴线是否也与激光13重合。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述定位工装还包括第三调节机构33，装设在所述基座21与所述调整筒22之间，并驱动所述调整筒22旋转，以调整所述调整筒22轴线与所述激光13的夹角。

当通过激光跟踪仪11到四个激光13距离传感器的距离，判断第一定位件23的轴线与激光13不重合时，通过第三调节机构33，驱动调整筒22旋转，以调整调整筒22轴线与激光13的夹角，以调整镗杆5的轴线与激光13重合。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第三调节机构33包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述第二电机分别设在所述基座21与所述调整筒22之间，且所述第一电机驱动所述调整筒22沿水平方向旋转，所述第二电机驱动所述调整筒22沿竖直方向旋转。

当激光跟踪仪11检测到激光跟踪仪11到位于同一水平线上的两个激光13距离传感器的距离不同时，即为该状态下，第一定位件23的轴线与激光13位于同一水平面上，但并未重合，即便中心参照点24与激光13重合，但第一定位件23远离中心参照点24的一端中心与激光13之间具有间距，即通过第一电机驱动调整筒22沿水平方向旋转，直至激光跟踪仪11检测到激光跟踪仪11到位于同一水平线上的两个激光13距离传感器的距离相同。

当激光跟踪仪11检测到激光跟踪仪11到位于同一竖直线上的两个激光13距离传感器的距离不同时，即为该状态下，第一定位件23的轴线与激光13位于同一竖直面上，但并未重合，即便中心参照点24与激光13重合，但第一定位件23远离中心参照点24的一端中心与激光13之间具有间距，即通过第二电机驱动调整筒22沿竖直方向旋转，直至激光跟踪仪11检测到激光跟踪仪11到位于同一水平线上的两个激光13距离传感器的距离相同，完成定位调节。

利用上述定位工装进行镗孔定位，本申请还提供一种镗孔定位方法，包括以下步骤：

S1.通过激光跟踪仪11射出激光13至光靶12上；

S2.将镗杆5套装在第一定位件23内，并调整基座21位置，直至激光13穿过所述镗杆5；

S3.对比激光13与中心参照点24，通过调节第一丝杆与第二丝杆驱动调整筒22移动，使激光13与中心参照点24靠近；

S4.再次对比激光13与中心参照点24，通过多个电动推杆依次控制工作，并观察激光13与中心参照点24的位置关系，推动调整筒22移动直至激光13与中心参照点24重合，完成镗杆5中心定位。

进一步地，在上述定位方法的基础上，步骤S2中，所述第一定位件23设有所述中心参照点24的端面与所述镗杆5的端面共面，便于提高装配稳定性。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种定位工装，其特征在于，其包括：

激光跟踪仪(11)，用于发射可穿过镗杆(5)的激光(13)，所述激光跟踪仪(11)包括用于反射激光(13)的光靶(12)；

基座(21)，所述基座(21)上装设有调整筒(22)；

第一定位件(23)，用于套设在镗杆(5)外，且可拆卸地装设在所述调整筒(22)内，所述第一定位件(23)的侧端面上设有中心参照点(24)，且当所述第一定位件(23)套设在所述镗杆(5)上时，所述中心参照点(24)与所述镗杆(5)端面中心重合，所述第一定位件(23)的轴线与所述调整筒(22)的轴线平行，所述第一定位件(23)与所述调整筒(22)之间设有第一调节机构(31)，以用于调节所述镗杆(5)外壁与所述调整筒(22)内壁之间距离。

2.如权利要求1所述的定位工装，其特征在于，所述第一调节机构(31)包括多个电动推杆，多个电动推杆沿所述第一定位件(23)的外周面间隔布置。

3.如权利要求2所述的定位工装，其特征在于，所述定位工装还包括第二调节机构(32)，所述第二调节机构(32)装设在所述基座(21)与所述调整筒(22)之间，并驱动所述调整筒(22)沿径向移动。

4.如权利要求3所述的定位工装，其特征在于，所述第二调节机构(32)包括第一丝杆与第二丝杆，所述第一丝杆与所述第二丝杆分别设在所述基座(21)与所述调整筒(22)之间，且所述第一丝杆用于驱动所述调整筒(22)沿端面的第一方向移动，所述第二丝杆用于驱动所述调整筒(22)沿端面的第二方向移动，所述第一方向与所述第二方向垂直。

5.如权利要求1所述的定位工装，其特征在于，5.所述定位工装还包括多个激光(13)距离传感器，所述激光(13)距离传感器周向且间隔布置在所述第一定位件(23)具有所述中心参照点(24)的端面上。

6.如权利要求5所述的定位工装，其特征在于，所述激光(13)距离传感器设有四个，其中两个所述激光(13)距离传感器位于同一水平线上，另两个所述激光(13)距离传感器位于同一竖直线上。

7.如权利要求1所述的定位工装，其特征在于，所述定位工装还包括第三调节机构(33)，装设在所述基座(21)与所述调整筒(22)之间，并驱动所述调整筒(22)旋转，以调整所述调整筒(22)轴线与所述激光(13)的夹角。

8.如权利要求7所述的定位工装，其特征在于，所述第三调节机构(33)包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述第二电机分别设在所述基座(21)与所述调整筒(22)之间，且所述第一电机驱动所述调整筒(22)沿水平方向旋转，所述第二电机驱动所述调整筒(22)沿竖直方向旋转。

9.一种镗孔定位方法，其特征在于，利用如权利要求4所述的定位工装，包括以下步骤：

S1.通过激光跟踪仪(11)射出激光(13)至光靶(12)上；

S2.将镗杆(5)套装在第一定位件(23)内，并调整基座(21)位置，直至激光(13)穿过所述镗杆(5)；

S3.对比激光(13)与中心参照点(24)，通过调节第一丝杆与第二丝杆驱动调整筒(22)移动，使激光(13)与中心参照点(24)靠近；

S4.再次对比激光(13)与中心参照点(24)，通过多个电动推杆依次控制工作，并观察激光(13)与中心参照点(24)的位置关系，推动调整筒(22)移动直至激光(13)与中心参照点(24)重合，完成镗杆(5)中心定位。

10.如权利要求9所述镗孔定位方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一定位件(23)设有所述中心参照点(24)的端面与所述镗杆(5)的端面共面。

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