CN203586993U - 一种空间定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间定位装置，包括：水平测量尺，水平测量尺沿其长度方向开设有滑道；穿过滑道且可在滑道中滑动和定位的滑动组件；与滑动组件转动连接的、且可在水平测量尺所在的平面转动的辅助测量尺，辅助测量尺上开设有滑槽；可在滑槽中滑动和定位的、且垂直于水平测量尺所在平面的纵向测量杆。本实用新型提供的空间定位装置，以水平测量尺为定位基准，与辅助测量尺和纵向测量杆形成精确的空间坐标，并且根据需要测量的位置调整辅助测量尺、纵向测量杆的位置，来改变空间坐标的原点位置，以方便测量和定位。本实用新型的空间定位装置的测量和定位方便，且提高了测量和定位精度。

Description

一种空间定位装置

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表技术领域中的分析及测量控制技术，特别涉及基于笛卡尔直角坐标系的几何原理的一种空间定位装置。

背景技术

在工件的加工和装配工艺中，往往需要在特定范围内对空间某些点进行定位，以保证加工和装配精度。

目前，常采用的空间定位和测量方法是通过多根钢直尺或卷尺人工协调配合，贴近工件进行测量，但是多个钢直尺或卷尺人工协调配合使用会因为人为操作的原因出现较大误差，且配合不方便，贴近工件测量的基准面不平齐，导致定位和读数很不方便，定位和测量精度也较差。

另外，在需要进行空间两点测距的时候，采用多个钢尺或卷尺的测量方法很难完成。

综上所述，如何解决加工和装配过程中的定位和测量不方便以及定位精度不高的问题，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种空间定位装置，以简化加工和装配过程中的定位和测量操作，并且提高定位精度。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种空间定位装置，包括：

水平测量尺，所述水平测量尺沿其长度方向开设有滑道；

穿过所述滑道且可在所述滑道中滑动和定位的滑动组件；

与所述滑动组件转动连接的、且可在所述水平测量尺所在的平面转动的辅助测量尺，所述辅助测量尺上开设有滑槽；

可在所述滑槽中滑动和定位的、且垂直于所述水平测量尺所在平面的纵向测量杆。

优选地，上述空间定位装置中，还包括安装于所述水平测量杆下方的用于固定所述空间定位装置的卡具。

优选地，上述空间定位装置中，所述卡具包括：

固定在所述水平测量尺下方的L形卡板；

与所述L形卡板螺纹连接的螺杆；

连接在所述螺杆端部的顶块。

优选地，上述空间定位装置中，所述水平测量尺内部设置有用于容置插装所述纵向测量杆的容置孔。

优选地，上述空间定位装置中，所述滑动组件包括：

穿过所述滑道的且与所述辅助测量尺转动连接的T型螺杆，所述T型螺杆的T字头可在所述滑道中滑动；

与所述T型螺杆配合螺纹连接的螺母。

优选地，上述空间定位装置中，所述螺母为蝶形螺母。

优选地，上述空间定位装置中，所述辅助测量尺的数量为两个，且对称布置在所述水平测量尺的两端。

优选地，上述空间定位装置中，所述纵向测量杆包括分别容置在所述水平测量尺的两端的容置孔中的第一纵向测量杆和第二纵向测量杆。

优选地，上述空间定位装置中，所述第一纵向测量杆和/或所述第二纵向测量杆的数量为至少一个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的空间定位装置，辅助测量尺可以通过滑动组件在水平测量尺的滑道中滑动，并且辅助测量尺可在水平测量尺所在平面内转动，形成平面坐标，同时，纵向测量杆可以在辅助测量尺的滑槽内滑动和定位，且纵向测量杆垂直于水平测量尺所在的平面，即垂直于平面坐标，从而形成了分别以水平测量尺、辅助测量尺和纵向测量杆为X轴、Y轴和Z轴的笛卡尔直角坐标系，并且根据需要测量的位置调整辅助测量尺、纵向测量杆的位置，来改变空间坐标的原点位置，以方便测量和定位。由于测量和定位使用了构建精确的笛卡尔直角坐标系，与现有的通过多个钢直尺或卷尺相互人工协调配合，贴紧工件的比靠测量和定位方式相比，本实用新型的空间定位装置的测量和定位更方便，且提高了测量和定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中描述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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的一种空间定位装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1中的空间定位装置的辅助测量尺在水平测量尺上转动和滑动后的结构示意图；

图5为图1的局部放大图；

图6为本实用新型实施例提供的一种第一纵向测量杆的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种第二纵向测量杆的结构示意图。

上述图1-图7中，纵向测量杆1、第一纵向测量杆11、第二纵向测量杆12、水平测量尺2、滑道21、滑动组件3、T型螺杆31、螺母32、辅助测量尺4、滑槽41、卡具5、L形卡板51、螺柱52、顶块53。

具体实施方式

本实用新型提供了一种空间定位装置，简化了工件加工和装配过程中的定位和测量，并且提高了定位精度。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1-图7，图1为本实用新型实施例提供的一种空间定位装置的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的左视图；图4为图1中的空间定位装置的辅助测量尺在水平测量尺上转动和滑动后的结构示意图；图5为图1的局部放大图；图6为本实用新型实施例提供的一种第一纵向测量杆的结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的一种第二纵向测量杆的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种空间定位装置，以下简称空间定位装置，包括水平测量尺2、滑动组件3、辅助测量尺4和纵向测量杆1；其中：水平测量尺2沿其长度方向开设有滑道21；滑动组件3穿过滑道21且可在滑道21中滑动；辅助测量尺4与滑动组件3转动连接，且辅助测量尺4可在水平测量尺2所在的平面内绕滑动组件3转动，辅助测量尺4上开设有滑槽41；纵向测量杆1可在滑槽41中滑动和定位，且垂直于水平测量尺2所在的平面。

上述空间定位装置的工作原理是：测量定位时，将水平测量尺2置于待测的位置处，选定参考点作为测量和定位的基准/原点，将辅助测量尺4绕滑动组件3转动90°后展开，通过滑动组件3定位辅助测量尺4的位置，此时辅助测量尺4与水平测量尺2形成平面坐标，再将纵向测量杆1垂直插在辅助测量尺4的滑槽41中，从而形成了由水平测量尺、辅助测量尺和纵向测量杆为坐标轴的笛卡尔直角坐标系，其中，水平测量尺为X轴，辅助测量尺为Y轴，纵向测量杆为Z轴，则之前水平测量尺选定的参考点作为笛卡尔直角坐标系的原点，坐标系建成之后，便可以进行空间点的定位和测量，即通过调节滑动组件3在滑道21中的位置，并将纵向测量杆1在滑槽41中移动至待测位置后即可对空间中的目标点进行定位和测量。可以看出，本实用新型实施例提供的空间定位装置采用的是构建精准的笛卡尔直角坐标系对空间中的目标点进行定位，空间坐标系的构建方便简单，与现有技术中的采用多根钢直尺或卷尺之间的人工协调配合，对工件进行比靠定位和测量的方式相比，本实用新型的空间定位装置的测量定位过程简单，避免了多根钢直尺或卷尺之间的人工协调配合产生的配合误差，从而提高了测量和定位的精度。

对空间定位装置进一步优化，本实施例中的空间定位装置还包括安装在水平测量尺2下方的卡具5，卡具5用于将空间定位装置固定在在待测位置处，目的是为了确保作为定位基准的水平测量尺2的稳定性，防止水平测量尺2发生位置变化，导致测量和定位不准确。当然，水平测量尺2也可以不通过卡具5固定，只要能够保证水平测量尺2位置不变即可，比如用手将水平测量尺2牢固地按在待测位置，只不过为了进一步确保水平测量尺2的固定牢固性和解放人力资源，本实施例采用的卡具5是一种优选方案。

作为优化，当使用卡具5固定时，本实施例提供了一种具体的卡具结构，包括L形卡板51、螺杆52和顶块53；L形卡板51用于固定在水平测量尺2下方，与水平测量尺2下表面形成槽状结构，固定水平测量尺2时，将该槽状结构卡在相应的待测位置处，并通过螺纹连接在L形卡板51上的螺杆52和位于螺杆52端部的顶块53将空间定位装置固定在待测位置处。除了采用上述结构外，卡具5还可以是磁性件，通过磁力吸附在待测位置，在此不再赘述，其它具有固定功能的结构同样属于本实用新型的保护范围。

进一步优化，本实施例中的水平测量尺2的内部设置有用于容置插装纵向测量杆1的容置孔，目的是为了方便纵向测量杆1的携带和拆装，不使用时，将纵向测量杆1插装在容置孔中，与水平测量尺2为一体，不占用空间；使用时，将纵向测量杆1从容置孔中取出，安装在辅助测量尺4的滑槽41中，进行定位测量。当然，纵向测量杆1也可以不插装在水平测量尺2中，可以单独存放。

本实施例对滑动组件3进行优化，滑动组件3包括T型螺杆31和螺母32；T型螺杆31穿过滑道21，垂直于水平测量尺2，并且与辅助测量4转动连接，同时，T型螺杆31的T字头可在滑道21中滑动，通过螺母32固定。辅助测量尺4不仅可以绕T型螺杆31在水平测量尺2所在平面内转动，实现辅助测量尺4的展开或收回，而且随着T型螺杆31的T字头在滑道21中的滑动，实现辅助测量尺4在水平测量尺2上的移动，从而实现了平面坐标的位置改变，辅助测量尺4的位置确定后，通过螺母32将其固定在水平测量尺2上。除了采用上述结构之外，滑动组件3还可以是以下结构：包括一个直螺杆，在直螺杆的一端螺纹连接有一个滑块，滑块可在滑道21中配合滑动，直螺杆穿过滑道21，直螺杆的另一端通过螺母固定，该结构同样能够实现辅助测量尺4在水平测量尺2上的转动和滑动。

作为优化，为了方便螺母32拧紧，本实施例中的螺母32采用蝶形螺母。当然还可以采用普通螺母等，在此不作具体限定。

本实施例中，辅助测量尺4的数量为两个，且对称布置在水平测量尺2的两端，相应地，每个辅助测量尺4对应与一个滑动组件3配合安装，一个辅助测量尺4、一个水平测量尺2和一个纵向测量杆1形成一个笛卡尔直角坐标系。为了方便对空间中的两点进行测距，所以优选地采用两个辅助测量尺4，即组成两套笛卡尔直角坐标系，具体的定位和测量操作如下：将水平测量尺的中心对准选定参考点，作为笛卡尔直角坐标系的原点，展开两个辅助测量尺，选取合适尺寸的纵向测量杆插接在辅助测量尺的滑槽中，构件完成两个笛卡尔直角坐标系，之后通过调节辅助测量尺在滑道中的位置以及纵向测量杆在滑槽中的位置，定位出空间两点的位置，分别读取两个空间坐标的坐标，最后计算出特定范围空间内的两个距离，解决了采用现有技术很难对空间中的两个点进行测距的难题。当然，对于空间中的一个点的定位，只需要一套笛卡尔直角坐标系即可完成，即空间定位装置只包括一个辅助测量尺4即可。根据实际需要在水平测量尺2上安装相应数目的辅助测量尺4。

对纵向测量杆1进行优化，本实施例中的纵向测量杆1包括第一纵向测量杆11和第二纵向测量杆12，如图6和图7所示，第一纵向测量杆11和第二纵向测量杆12分别容置在水平测量尺2的两端的容置孔中。第一纵向测量杆11和第二纵向测量杆12的结构不同，根据实际需求，设置两种纵向测量杆的尺寸，将其安装在水平测量尺2中，以方便测量者选取，在此不对尺寸进行具体限定。当然，纵向测量杆1还可以只包括第一纵向测量杆11或第二纵向测量杆12。

进一步优化，本实施例中的第一纵向测量杆11和/或第二纵向测量杆12的数量至少为一个，更优选地，两种纵向测量杆的数量均为两个，目的是可以同时对多个目标点进行定位和测量，当然也可以均为一个、三个或更多个，在此不作具体限定。

以上空间定位装置的拆装方便，根据实际需要选择合适数量和合适种类的测量部件进行测量和定位，测量和定位操作方便，定位和测量准确。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种空间定位装置，其特征在于，包括：

水平测量尺（2），所述水平测量尺（2）沿其长度方向开设有滑道（21）；

穿过所述滑道（21）且可在所述滑道（21）中滑动和定位的滑动组件（3）；

与所述滑动组件（3）转动连接的、且可在所述水平测量尺（2）所在的平面内转动的辅助测量尺（4），所述辅助测量尺（4）上开设有滑槽（41）；

可在所述滑槽（41）中滑动和定位的、且垂直于所述水平测量尺（41）所在平面的纵向测量杆（1）。

2.根据权利要求1所述的空间定位装置，其特征在于，还包括安装于所述水平测量杆（2）下方的用于固定所述空间定位装置的卡具（5）。

3.根据权利要求2所述的空间定位装置，其特征在于，所述卡具（5）包括：

固定在所述水平测量尺（2）下方的L形卡板（51）；

与所述L形卡板（51）螺纹连接的螺杆（52）；

连接在所述螺杆（52）端部的顶块（53）。

4.根据权利要求1所述的空间定位装置，其特征在于，所述水平测量尺（2）内部设置有用于容置插装所述纵向测量杆（1）的容置孔。

5.根据权利要求1所述的空间定位装置，其特征在于，所述滑动组件（3）包括：

穿过所述滑道（21）的且与所述辅助测量尺（4）转动连接的T型螺杆（31），所述T型螺杆（31）的T字头可在所述滑道（21）中滑动；

与所述T型螺杆（31）配合螺纹连接的螺母（32）。

6.根据权利要求5所述的空间定位装置，其特征在于，所述螺母（32）为蝶形螺母。

7.根据权利要求1所述的空间定位装置，其特征在于，所述辅助测量尺（4）的数量为两个，且对称布置在所述水平测量尺（2）的两端。

8.根据权利要求4所述的空间定位装置，其特征在于，所述纵向测量杆（1）包括分别容置在所述水平测量尺（2）的两端的容置孔中的第一纵向测量杆（11）和第二纵向测量杆（12）。

9.根据权利要求8所述的空间定位装置，其特征在于，所述第一纵向测量杆（11）和/或所述第二纵向测量杆（12）的数量为至少一个。

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