CN211121060U - 定位测量工装及定位测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定位测量工装及定位测量系统，包括：安装台；固定支架，设于所述安装台表面；定位组件，包括转轴与固定部件，所述定位组件绕所述转轴旋转，所述转轴的一端安装于所述固定支架，所述固定部件设于所述转轴的另一端，用于固定待检测工具。本实用新型提供的定位测量工装及系统，使得待检测工具安装到定位测量工装后，通过一次装夹即可测量多个基准面的参数，省去了多次定位的步骤，提升了检验效率。

Description

定位测量工装及定位测量系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械质量检测领域，特别是涉及定位测量工装及定位测量系统。

背景技术

目前，在骨科医疗器械领域，工具器械多为结构复杂、多角度、多基准面的手术工具。为了确保手术工具具有足够的精度，需要对手术工具的尺寸进行精确测定，常用的测量手段是利用光学投影仪检测，具体操作是将手术工具置于光学投影仪前方，光学投影仪发出检测光线沿基准面穿过手术工具并投影，在得到的平面投影上测量手术工具的不同部位与基准线之间的距离即得到相关的尺寸参数。

然而，实际情况是手术工具产品具有多个基准面且不同的基准面相互之间不平行，而光学投影仪的位置以及发射光线的方向无法随意改变，因此在使用光学投影仪检测时只能将手术工具以不同的形式摆放定位，使不同的基准面与光线保持平行并进行投影检测，即定位一次基准面检测一次尺寸参数，一个产品需要多次定位摆放才能测量全部的尺寸参数，多次定位检测会出现较大的累计误差，无法保证数据的精准性，数据也无法得到有效验证，不能很好地满足要求；且测量效率低下，增加了检验工时，造成检验成本的增加。

实用新型内容

基于此，有必要针对多次定位检测导致的累积误差大、检测效率低的问题，提供一种定位测量工装及定位测量系统。

一种定位测量工装，包括：

安装台；

固定支架，设于所述安装台表面；

定位组件，包括转轴与固定部件，所述定位组件绕所述转轴旋转，所述转轴的一端安装于所述固定支架，所述固定部件设于所述转轴的另一端，用于固定所述待检测工具。

上述定位测量工装，至少具有以下有益的技术效果：

待检测工具安装到定位测量工装后，可根据需要旋转定位组件从而改变待检测工具的空间位置，当旋转到不同的角度位置时，光线可以平行于不同的基准面穿过手术工具并投影，在得到的平面投影上即可测量手术工具的不同部位与基准线之间的距离，最终检测得到所有的尺寸参数。

本实用新型通过一次装夹定位即可测量多个基准面的参数，累计误差小，检测的数据精准可靠，能够很好地满足使用要求；省去了多次定位的步骤，提升了检验效率，从而可以缩短检验工时和降低检验成本。在设备精度及测量有效长度的范围内，可以满足多数骨科工具的快速检验测量。

由于不需要多次装夹，降低了由于多次装夹划伤、磕伤产品表面的风险，从而产品外观质量的一致性可以得以保证。

在其中一个实施例中，所述固定部件包括磁块，所述磁块表面沿转轴的长度方向设有用于固定所述待检测工具的安装槽。

在其中一个实施例中，所述安装槽的截面为V形，且所述待检测工具吸附于所述安装槽的槽口边缘。

在其中一个实施例中，所述固定部件内沿长度方向设有螺杆，所述螺杆夹固于所述转轴端部的紧固连接件。

在其中一个实施例中，还包括设于所述转轴以驱动所述转轴旋转的调节旋钮。

在其中一个实施例中，所述固定支架还包括第一锁定旋钮，所述第一锁定旋钮可旋入所述固定支架并顶住所述转轴表面从而锁定所述转轴。

在其中一个实施例中，还包括：

旋转角度盘，环绕所述转轴周向设置；

标尺，设于所述固定支架上，且对应于所述旋转角度盘上的刻度。

在其中一个实施例中，所述固定支架通过回转组件设于所述安装台。

在其中一个实施例中，所述回转组件包括：

固定轴，垂直设于所述安装台表面；

转盘，套设于所述固定轴且可绕所述固定轴的轴心旋转。

在其中一个实施例中，还包括环绕所述转盘周向边缘设置的刻度尺，以及设于所述安装台表面且指向所述刻度尺的指针。

在其中一个实施例中，所述安装台还包括第二锁定旋钮，所述第二锁定旋钮可旋入所述安装台并顶住所述转盘周向边缘从而锁定所述转盘。

在其中一个实施例中，所述固定支架活动插接于所述回转组件表面。

一种定位测量系统，包括定位测量工装及投影仪，所述投影仪用于发出投影光线，所述定位组件的轴线方向与所述投影光线的方向垂直。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的定位测量工装的主视图；

图2为图1所示定位测量工装的俯视图；

图3为图1所示定位测量工装的左视图；

图4为图1所示定位测量工装中的定位组件与固定支架配合组装的立体图；

图5为图1所示定位测量工装中的安装台的俯视图；

图6为膝关节四合一截骨板工具的示意图；

图7为图6膝关节四合一截骨板工具的A-A向剖视图；

图8为利用图1的定位测量工装检测以C面为基准的斜孔尺寸参数的示意图；

图9为利用图1的定位测量工装检测以B、E面为基准的斜孔尺寸参数的示意图；

图10为投影仪与图9的定位测量工装配合布置的右视图。

图中，100、安装台，110、第二锁定旋钮，120、立柱，

200、固定支架，210、第一锁定旋钮，220、定位销，

300、定位组件，310、转轴，320、固定部件，321、磁块，3211、安装槽，330、螺杆，340、紧固连接件，350、调节旋钮，361、旋转角度盘，3611、刻度，362、标尺，

400、回转组件，410、固定轴，420、转盘，431、刻度尺，432、指针，440、定位孔，

510、膝关节四合一截骨板工具，511、斜孔，512、表面，

600、辅助测量针，

20、投影仪，21、背光镜头，22、正光镜头，23、显示屏幕。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图3所示，本实用新型一实施例中，提供一种定位测量工装，包括安装台100、固定支架200和定位组件300。固定支架200设于安装台100表面；定位组件300包括转轴310与固定部件320，定位组件300可绕转轴310旋转，转轴310的一端安装于固定支架200，固定部件320设于转轴310的另一端，用于固定待检测工具。

具体的，在定位测量工装一侧设置投影仪，将待检测工具安装到定位组件300的固定部件320上。通过定位组件300的旋转可使得待检测工具的不同基准面分别与投影仪发出的投影光线平行。当某一基准面与投影仪发出的投影光线平行时，投影光线可将基准面投影至定位测量工装另一侧的屏幕上形成基准线，同时将待检测工具投至屏幕上形成平面投影，在得到的平面投影上即可测量待检测工具的不同部位与基准线之间的距离；一个基准的相关参数测量完成后，旋转定位组件300使待检测工具上其它的基准面与投影仪发出的投影光线平行，按照前述步骤测量以该基准面为基准的尺寸参数即可。当在空间内设置坐标系使坐标系的X轴刚好与转轴310的轴线重合时，旋转转轴310即可使待检测工具绕X轴旋转，也就是说，只需要对待检测工具进行一次装夹定位，在测量以各个基准面为基准的相关参数时，将待检测工具绕X轴旋转即可将各个基准面分别旋转至与投影光线平行并检测到所需的尺寸参数。

当待检测工具为膝关节四合一截骨板工具510产品时，以下以检验图6中的膝关节四合一截骨板工具510为例，描述利用定位测量工装检验产品尺寸参数的方法。

膝关节四合一截骨板工具510中，需要测量的是两个斜孔511的位置度，斜孔511由3个基准面约束，分别是B面、C面、E面3个基准面。按照现有的方式，要测量这个尺寸至少需要装夹两次：第一次装夹时使图6中所示的表面512正对投影仪，投影仪发出的投影光线与C面平行，投影光线可将C面投影至屏幕上形成基准线，同时将膝关节四合一截骨板工具510投至屏幕上形成平面投影，在得到的平面投影上即可测量斜孔511轴线与C面之间的距离L1；第二次装夹时，使图7中所示的表面正对投影仪，投影仪发出的投影光线与B面、E面平行，投影光线可将B面、E面分别投影至屏幕上形成基准线，同时将待检测工具投至屏幕上形成平面投影，在得到的平面投影上即可测量斜孔511轴线与B面之间的夹角α，同时可测量斜孔511的孔底与E面之间的距离L2。由此通过两次装夹才能将3个基准面的约束条件全部测量完。两次装夹的产生累计误差约0.02mm，无法保证数据的精准性；并且产品由不锈钢制成，多次装夹极易增加产品表面划伤、磕伤的风险，产品表面质量稳定性不高。

采用本实施例的工装检验产品尺寸参数的方法具体如下：

将图6示出的膝关节四合一截骨板工具510安装到定位组件300上，旋转定位组件300到图8所示的位置，投影仪发出的投影光线方向垂直于纸面向内照射，此时定位组件300的轴线方向与投影光线的方向保持垂直。图8中，投影光线与膝关节四合一截骨板工具510的C面平行，可直接将C面投影至屏幕上形成基准线，同时将膝关节四合一截骨板工具510投至屏幕上形成平面投影，在得到的平面投影上即可测量斜孔511轴线与膝关节四合一截骨板工具510的C面之间的距离L1。在图8的基础上旋转定位组件300到图9所示的位置，在图9中投影光线方向垂直于纸面向内照射，投影光线与膝关节四合一截骨板工具510的B面、E面平行，图10示出了该状态下用于发射投影光线的投影仪20与定位测量工装的配合布置示意图，具体的，投影仪20的背光镜头21发出的与膝关节四合一截骨板工具510的B面、E面平行的投影光线照射到膝关节四合一截骨板工具510表面，并直接在投影仪20的显示屏幕23上显示出膝关节四合一截骨板工具510的平面投影，此时B面、E面分别投影至显示屏幕23上形成基准线，在得到的平面投影上即可测得斜孔511轴线与B面之间的夹角α，同时可测得斜孔511的孔底与E面之间的距离L2。具体的，可在斜孔511内设置辅助测量针600，辅助测量针600投影至屏幕后更加方便测得斜孔511轴线与B面之间的夹角α。

在其他一些实施例中，根据实际检测需要，投影光线也可以由与背光镜头21相对设置的正光镜头22发射出，此处不作限制。

通过上述定位组件300的转动操作改变待检测工具的空间位置，使得膝关节四合一截骨板工具510的不同基准面分别平行于投影仪发出的投影光线得到不同的平面投影，在不同平面投影上分别以相应的基准即可测量尺寸参数。

由上述检测过程可见，待检测工具安装到定位测量工装后，可根据需要旋转定位组件300从而改变待检测工具的空间位置，当旋转到不同的角度位置时，光线可以平行于不同的基准面穿过手术工具并投影，在得到的平面投影上即可测量手术工具的不同部位与基准线之间的距离，最终检测得到所有的尺寸参数。

本实用新型通过一次装夹定位即可测量多个基准面的参数，累计误差小，检测的数据精准可靠，能够很好地满足使用要求；省去了多次定位的步骤，提升了检验效率，缩短了检验工时，降低了检验成本。待检测工具的旋转方式标准，通过简单的旋转操作容易使待检测工具上的相关基准面与投影光线平行，在设备精度及测量有效长度的范围内，可以满足目前多数骨科工具的快速检验测量。

由于不需要多次装夹，降低了由于多次装夹划伤、磕伤产品表面的风险，从而产品外观质量的一致性可以得以保证。

参考图2-图4，在一些实施例中，固定部件320包括磁块321，磁块321表面沿转轴310的长度方向设有用于固定待检测工具的安装槽3211。待检测工具可直接吸附固定于磁块321表面的安装槽3211，磁吸的固定方式稳固可靠，转轴310旋转及投影检测过程中待检测工具不容易出现晃动，且吸附连接的方式不会对待检测工具的表面造成损伤；磁吸的方式也方便了待检测工具的安装操作，全部检测完毕后直接取下待检测工具即可。

优选的，安装槽3211的截面为V形，待检测工具吸附于安装槽3211的槽口边缘。以V形安装槽3211的槽口边缘作为安装面，面积小容易定位。

当然，在其他一些实施例中，固定部件320还可以选用固定夹等，此处不作限制。

参考图2，在一些实施例中，固定部件320内沿长度方向设有螺杆330，螺杆330夹固于转轴310端部的紧固连接件340。优选的，紧固连接件340为卡盘，螺杆330伸入卡盘中间后，操作周向分布于卡盘表面的多个夹头同时向沿径向朝卡盘中心移动直至夹持住螺杆330，从而将固定部件320安装于转轴310的端部。实际使用时可根据需要反向操作卡盘取下固定部件320，根据需要更换其他类型的固定部件320，使用灵活，实用性更强。

当然，在其他一些实施例中，固定部件320还可采用其他方式与转轴310连接例如卡接或螺纹对接，此处不作限制。

在一些实施例中，还包括设于转轴310端部的调节旋钮350。操作调节旋钮350即可驱动转轴310旋转，使用更加方便。

参考图4，在一些实施例中，固定支架200还包括第一锁定旋钮210，第一锁定旋钮210可旋入固定支架200并顶住转轴310表面从而锁定转轴310。转轴310旋转所需的角度后，操作第一锁定旋钮210旋入固定支架200并顶住转轴310即可使转轴310保持锁定状态。本实施例中，转轴310被锁定后不会由于受外力发生晃动，有利于保证检测时投影的稳定精确以及检测的数据精准可靠。

继续参考图4，在一些实施例中，还包括环绕转轴310周向设置的旋转角度盘361及对应于旋转角度盘361上的刻度3611设于固定支架200上的标尺362。转轴310旋转时，通过查看旋转角度盘361上的刻度3611与标尺362的相对位置关系可以判断转轴310旋转的角度，从而可驱动转轴310旋转所需的角度，直至使待检测工具上的相关基准面与投影光线平行。

实际操作时，安装到定位测量工装上的待检测工具不一定面对投影仪，并且有些基准面通过定位组件300的独立旋转不能调节达到与投影光线平行。因此参考图1和图2，在一些实施例中，固定支架200通过回转组件400设于安装台100。采用上述设置，使得固定支架200可在安装台100表面转动，此时安装于定位组件300的待检测工具也会与固定支架200同步转动，具体的，可通过调节安装台100的位置使固定支架200绕垂直于水平面的竖直轴线回转，从而在同一水平面内调节使待检测工具的表面朝向不同的方位；转动固定支架200可使待检测工具面对投影仪，且通过同时操作固定支架200与定位组件300旋转可调节使待检测工具上难以对准的基准面与投影光线平行，从而正确测量以该基准面为基准的相关尺寸参数。

参考图5，在一些实施例中，回转组件400包括固定轴410和转盘420。固定轴410垂直设于安装台100表面。转盘420套设于固定轴410且可绕固定轴410的轴心旋转。

固定支架200安装到转盘420表面后操作转盘420回转即可使固定支架200在安装台100表面同步转动。具体操作时，可布置安装台100使其表面保持水平，固定支架200即可在水平面内回转，将待检测工具安装到定位组件300上即实现在同一水平面内调节使待检测工具的表面朝向不同的方位。

继续参考图5，在一些实施例中，还包括环绕转盘420周向边缘设置的刻度尺431，以及设于安装台100表面且指向刻度尺431的指针432。转盘420旋转时，刻度尺431同时旋转，通过查看安装台100表面指针432指向刻度尺431的位置可以判断转盘420转动的角度，从而精确驱动转盘420旋转所需要的角度。

在一些实施例中，安装台100还包括第二锁定旋钮110，第二锁定旋钮110可旋入安装台100并顶住转盘420的周向边缘从而锁定转盘420。转盘420旋转所需的角度后，操作第二锁定旋钮110旋入安装台100并顶住转盘420边缘即可使转盘420保持锁定状态。本实施例中，转盘420被锁定后不会由于受外力发生晃动和自由旋转，有利于保证检测时投影的稳定精确以及检测的数据精准可靠。

在一些实施例中，固定支架200活动插接于回转组件400表面。具体的，参考图4和图5，在固定支架200底表面设置定位销220，在回转组件400表面设置定位孔440，定位销220插入定位孔440即可将固定支架200与回转组件400配合安装。作为一种优选，定位销220与定位孔440配合设有四组，各定位销220插入对应的定位孔440从而实现固定支架200与回转组件400的定位连接，多组定位销220与定位孔440配合连接的方式可以保证固定支架200在回转组件400表面的定位位置更精确，稳定性更好。

本实施例中，固定支架200活动插接于回转组件400表面，从而可以根据需要实现固定支架200与回转组件400的组装拆卸，二者拆解后可以根据需要分别与另外的部件配合组装，使用方式更灵活。

当然，固定支架200也可与回转组件400固定连接，此处不作限制。

优选的，安装台100底部设有立柱120。安装台100通过立柱120可设置于任意的工作台表面或地面，且可以与地面隔开。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种定位测量工装，其特征在于，包括：

安装台；

固定支架，设于所述安装台表面；

定位组件，包括转轴与固定部件，所述定位组件绕所述转轴旋转，所述转轴的一端安装于所述固定支架，所述固定部件设于所述转轴的另一端，用于固定待检测工具。

2.根据权利要求1所述的定位测量工装，其特征在于，所述固定部件包括磁块，所述磁块表面沿所述转轴的长度方向设有用于固定所述待检测工具的安装槽。

3.根据权利要求2所述的定位测量工装，其特征在于，所述安装槽的截面为V形，且所述待检测工具吸附于所述安装槽的槽口边缘。

4.根据权利要求1所述的定位测量工装，其特征在于，所述固定部件内沿长度方向设有螺杆，所述螺杆夹固于所述转轴端部的紧固连接件。

5.根据权利要求1所述的定位测量工装，其特征在于，还包括设于所述转轴以驱动所述转轴旋转的调节旋钮。

6.根据权利要求1所述的定位测量工装，其特征在于，所述固定支架还包括第一锁定旋钮，所述第一锁定旋钮可旋入所述固定支架并顶住所述转轴表面从而锁定所述转轴。

7.根据权利要求1所述的定位测量工装，其特征在于，还包括：

旋转角度盘，环绕所述转轴周向设置；

标尺，设于所述固定支架上，且对应于所述旋转角度盘上的刻度。

8.根据权利要求1所述的定位测量工装，其特征在于，所述固定支架通过回转组件设于所述安装台。

9.根据权利要求8所述的定位测量工装，其特征在于，所述回转组件包括：

固定轴，垂直设于所述安装台表面；

转盘，套设于所述固定轴且可绕所述固定轴的轴心旋转。

10.根据权利要求9所述的定位测量工装，其特征在于，还包括环绕所述转盘周向边缘设置的刻度尺，以及设于所述安装台表面且指向所述刻度尺的指针。

11.根据权利要求9所述的定位测量工装，其特征在于，所述安装台还包括第二锁定旋钮，所述第二锁定旋钮可旋入所述安装台并顶住所述转盘周向边缘从而锁定所述转盘。

12.根据权利要求8所述的定位测量工装，其特征在于，所述固定支架活动插接于所述回转组件表面。

13.一种定位测量系统，其特征在于，包括如权利要求1至12任一所述的定位测量工装及投影仪，所述投影仪用于发出投影光线，所述定位组件的轴线方向与所述投影光线的方向垂直。

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