一种设备安装定位点的测量标定工具及测量标定方法与流程

本发明涉及一种测量定位工具，具体涉及一种设备安装定位点的测量标定工具，本发明还涉及利用设备安装定位点的测量标定工具进行测量标定的方法，属于工业测量领域。

背景技术：

设备安装前需要根据生产线的空间位置要求在安装地基上设立定位基准点和控制点，根据定位基准来确定设备的正常安装方位。其安装精度直接关系到设备的使用性能和产品质量。一般定位点的设定首先通过水准仪来确定垂直和平行基准线，再以基准线为基准用尺拉线和标记，其精度低且费时。

采用全站仪可以在三维空间中的任意位置来设置定位点，精度和效率得到大幅提升且便于操作。但采用全站仪测量时，反射球放置于约φ30mm×10mm的磁座，需要根据空间计算的距离值来反复调整反射球与磁座，直至理论设计的定位点。微调反射球的距离值采用直尺估计，与计算值之间存在不可忽视的误差。另外，反射球的球心在地面的投影点需要被正确并醒目的标记下来，以便设备安装时使用。其投影点目前也只能由操作人员来目测反射球球心投影点作为定位点来加以标记，其准确度和精度会随着操作误差而降低。因此，需要寻求一种兼具度量和标记的工具来精确的计算出上述由操作人员估计的数值并准确的标记下来，以减小这种由技术瓶颈带来的误差。

工业测量技术主要应用于设备安装、零件制造等，在钢厂主要应用于设备的位置、形状和安装定位等的测量。安装设备时，需要根据整条生产线的空间位置在周边设置定位基准来确定设备的正确安装位置。通过全站仪的反射球可以精确的找准定位点，然而反射球放置在圆形磁力座上，其球心在地面的投影点不便于调整并难以精确标定，所以本专利工具是根据设备安装定位需要以及测量原理制作，之前未采用过此种定位点标定工具。

技术实现要素：

在具体说明本发明的技术方案之前，首先对本发明的具体应用情形进行具体说明。如附图1所示，采用徕卡全站仪来测量三维空间点，反射球将仪器发射的激光反射回来，仪器便可以自动采集反射球球心点的三维空间坐标值并通过软件记录下来。而设备安装需要的定位基准点一般只需二维平面点即可。则反射球的球心三维坐标点在二维平面上的投影点即为所需点。基于生产线的空间位置，全站仪以生产线基准为基准来建立空间坐标系，在此坐标系中，构造虚拟的二维坐标点，即按照安装要求而设计的定位点，也就是理论定位点。通过计算反射球所在点的实际点定位点与理论定位点的差值，来调整反射球的实际方位，使其实际定位点与理论定位点的差值为零，也即是实际点位的与理论定位点重合。下一步将测定的实际定位点在二维平面上标记下来便完成定位点测量标定。

本发明要解决的问题之一就是提供一种能够精确测量标定反射球球心位置，从而获得准确的设备安装定位点的测量标定工具。

本发明是这样实现的：

一种设备安装定位点的测量标定工具，包括底座，底座沿中线对称，底座两边边缘有刻度，底座中间设置有v型凹槽，底座上设置有挡块，挡块包括挡板以及用于固定挡板的滑块，挡板与底座长度方向垂直，在底座内有两条平行的滑槽，滑块与滑槽过渡配合，且滑块可以在滑槽内往复滑动。

更进一步的方案是：

所述v型凹槽底部与中线重合，且v型凹槽的两斜面沿中线对称。

更进一步的方案是：

所述挡板焊接在滑块上。

更进一步的方案是：

所述挡板长度比底座的宽度长。

更进一步的方案是：

所述设备安装定位点的测量标定工具在使用时，将反射球放置在底座v型凹槽上，v型凹槽的开口要保证反射球放置时，反射球的球面能够同时与v型凹槽的两斜面相切。

更进一步的方案是：

所述底座两边边缘的刻度精度为1mm，量程为200mm。

更进一步的方案是：

所述反射球的直径为38.1mm。

本发明还提供了一种设备安装定位点的测量标定方法，使用了本发明公开的设备安装定位点的测量标定工具，并具体包括：

步骤1、将反射球放置在目测定位点附近，采用全站仪测量球心位置，即实际定位点。

步骤2、计算实际定位点与理论定位点的差值，若在15mm以外，则移动反射球，继续步骤2；若在15mm以内，则将测量标定工具置于该处，并使设备安装定位点的测量标定工具的底座中线与测量基准线平行；

步骤3、将反射球置于测量标定工具上，使得反射球与挡板的一边相切，同时保证反射球球面同时与v型凹槽的两斜面相切，测量其实际定位点；

步骤4、根据计算的实际定位点和理论定位点的偏差值，沿着滑槽移动挡块，移动距离为计算的偏差值，将反射球移动到位之后，反射球球心在地面正投影的位置即为与理论定位点重合的实际定位点的位置。

更进一步的方案是：

步骤4中，确定反射球球心在地面正投影的位置，采用如下方法：

步骤5、测量反射球在该处实际定位点的坐标值，坐标值包括底座中线两端点a1和a2，以及挡板与反射球接触的一侧与底座两边相交的两点b1和b2，同时，根据b1和b2的刻度值，加上反射球的半径，得到底座两边上的两点c1和c2；

步骤6、移走测量标定工具，用笔分别连接点a1和a2，c1和c2，得到两者的交点即为与理论定位点重合的实际定位点。

更进一步的方案是：

所述交点用涂料醒目标记出来。

本发明可以量化寻找确定定位点，避免了高重复次数的调整，有效的提高了设备定位点的测量效率，在有限的检修时间内这点尤为重要。另一方面，在标记定位点时，较之前明显要精确很多，且简单易操作，大大降低了操作人员的操作误差。因此有效提高了设备定位点的标记精度，进而提高了设备的安装精度，间接的维护设备的使用和产品的质量。同时，拓宽了工业测量技术在高安装精度要求的设备安装上的应用。

附图说明

图1为本发明采用徕卡全站仪来测量三维空间点的测量原理示意图；

图2为本发明测量标定工具结构示意图；

图3为本发明测量标定工具应用示意图。

具体实施方式

实施例一

一种设备安装定位点的测量标定工具，包括底座1，底座沿中线4对称，底座两边边缘有刻度，底座中间设置有v型凹槽5，底座上设置有挡块，挡块包括挡板2以及用于固定挡板的滑块3，挡板2与底座长度方向垂直，在底座内有两条平行的滑槽6，滑块3与滑槽6过渡配合，且滑块3可以在滑槽6内往复滑动。

v型凹槽5底部与中线4重合，且v型凹槽的两斜面沿中线4对称。

所述挡板2焊接在滑块3上。

所述挡板2长度比底座1的宽度长。

所述设备安装定位点的测量标定工具在使用时，将反射球7放置在底座的v型凹槽5上，v型凹槽的开口要保证反射球放置时，反射球的球面能够同时与v型凹槽的两斜面相切。

所述底座两边边缘的刻度精度为1mm，量程为200mm。

所述反射球的直径为38.1mm。

当挡块在底座1的滑槽6中往复滑动时，挡块的挡板2长度方向的对称中心与底座1长度方向的对称中心相垂直，因此通过挡块的挡板2与反射球7相切的侧面在底座1的距离刻度线上相交位置的变化，可得到挡块或反射球7在底座1对称轴方向上的位移。测量过程中当实际定位点与理论定位点重合时，反射球的球心在底座1底面上的投影即为所需定位点。

找到所需定位点后，用笔将如附图3所示的点a1、a2、c1和c2四点在地面标记下来。点b1(或b2)与点c1或(c2)间的距离为反射球3的半径，即19.05mm。连接点a1和点a2、点c1和点c2，则两线的交叉点即为所求定位点，将其进行标记固定，以便设备安装时使用。

实施例二

本实施例提供了一种设备安装定位点的测量标定方法，并具体包括：

步骤1、将反射球7放置在目测定位点附近，采用全站仪测量球心位置，即实际定位点。

步骤2、计算实际定位点与理论定位点的差值，若在15mm以外，则移动反射球，继续步骤2；若在15mm以内，则将测量标定工具置于该处，并使设备安装定位点的测量标定工具的底座中线与测量基准线平行；

步骤3、将反射球置于测量标定工具上，使得反射球7与挡板2的一边相切，同时保证反射球球面同时与v型凹槽5的两斜面相切，测量其实际定位点；

步骤4、根据计算的实际定位点和理论定位点的偏差值，沿着滑槽移动挡块，移动距离为计算的偏差值，将反射球移动到位之后，通过步骤5-6的方法定位反射球球心在地面正投影的位置即为与理论定位点重合的实际定位点的位置；

步骤5、测量反射球在该处实际定位点的坐标值，坐标值包括底座中线两端点a1和a2，以及挡板与反射球接触的一侧与底座两边相交的两点b1和b2，同时，根据b1和b2的刻度值，加上反射球的半径，得到底座两边上的两点c1和c2；

步骤6、移走测量标定工具，用笔分别连接点a1和a2，c1和c2，得到两者的交点即为与理论定位点重合的实际定位点，并将交点用油漆醒目标记出来。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。