[发明专利]一种逆向检测空间定位装置的设计及其使用方法

权利要求书

1.一种逆向检测空间定位装置，其特征在于，所述的逆向检测空间定位装置包括支撑杆(1)、刻度杆(2)、连接头(3)、伸缩连杆(4)、特征参照物(5)、连杆(6)、坐标定位器(7)、刻度读取面板(8)、第一定向滚轮(9)、第二定向滚轮(10)；

所述的支撑杆(1)四周设有四条滚轮轨道；刻度杆(2)四周设有四条滚轮轨道，且刻度杆(2)上设有坐标刻度线；刻度杆(2)与支撑杆(1)、支撑杆(1)与支撑杆(1)之间通过连接头(3)连接，一个刻度杆(2)和三个支撑杆(1)构成正方体测量区域，其中，刻度杆(2)的数量为3，相互垂直摆放，对应X,Y,Z坐标轴，其余为支撑杆(1)；

每个所述的坐标定位器(7)带有两个定向滚轮，分别为第一定向滚轮(9)和第二定向滚轮(10)，第一定向滚轮(9)和第二定向滚轮(10)安装在对应的滚轮轨道上，用于调整特征参照物(5)在不同坐标轴方向的移动；坐标定位器(7)的中心设有一个长方形开口，刻度读取面板(8)位于该长方形开口处，刻度读取面板(8)为玻璃材质，用于读取刻度杆(2)上的坐标刻度值；刻度读取面板(8)中心指针与伸缩连杆(4)轴心的运动轨迹始终在同一平面内；三个坐标定位器(7)安装于三个对应的刻度杆(2)上，每个坐标定位器(7)通过伸缩连杆(4)与特征参照物(5)连接，三个坐标定位器(7)连接三个特征参照物(5)，其中，伸缩连杆(4)的移动轨迹只能以对应的刻度杆(2)为轴进行90°范围内的转动，且不能超出正方体测量区域；

所述的三个特征参照物(5)之间通过连杆(6)连接，构成非等腰直角三角形，连杆(6)为固定长度；特征参照物(5)的材料为磁铁，形状为上粗下细的圆柱形，粗圆柱用于设备探头的测量定位，细圆柱形作为定位销，插入零件或工装定位孔内，用于定位被测实物的参考点坐标，且能够螺接其它规格的定位销。

2.根据权利要求1所述的一种逆向检测空间定位装置，其特征在于，所述的支撑杆(1)、刻度杆(2)、坐标定位器(7)均为金属材质。

3.根据权利要求1或2所述的一种逆向检测空间定位装置，其特征在于，所述的刻度读取面板(8)为玻璃材料。

4.权利要求1或2或3任一所述的一种逆向检测空间定位装置的使用方法，其特征在于以下步骤：

步骤一，将逆向检测空间定位装置放置于水平地面上，将被测实物和工装放入装置的正方体测量区域内，将销棒插入特征参照物(5)的中空位置；

步骤二，将特征参照物(5)的定位销插入零件或工装定位孔处，读取此时对应的刻度杆(2)上的刻度值，获取基准参考点坐标；直接读取与特征参照物(5)连接的刻度杆的刻度，其他轴的刻度值需要考虑连杆长度进行换算；

步骤三，将通过连杆(6)连接好的特征参照物(5)放置于被测物体之上，调整伸缩连杆(4)和坐标定位器(7)的位置，通过刻度读取面板(8)分别记录三个特征参照物(5)的坐标刻度值，与步骤二中获取的基准参考点坐标值一同，用于建立特征参照物(5)的CAD模型；

步骤四，将特征参照物(5)的定位销卸下，使用逆向测量设备的探头在圆柱形的特征参照物(5)上读取6处点位，6处点位分别为圆形截面3个点、圆柱中空侧壁3个点，完成三个特征参照物(5)的中心点位的获取；

在软件内将步骤二获取的基准参考点坐标与CAD模型坐标值进行换算，使CAD模型内的基准参考点与通过逆向检测空间定位装置获得的基准参考点重合；在此基础上，根据步骤三读取的三个特征参照物(5)的坐标刻度值，建立特征参照物(5)的CAD模型，将特征参照物(5)的CAD模型中心点位与步骤四测量得到的特征参照物(5)的中心点位重合，完成数据对比工作。