CN205373670U - 空间位置测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间位置测量装置，向心机构、底座、多个拉线式编码器和多个滑轮偏转机构，向心机构包括定位柱和多个向心腿组件，每个向心腿组件绕定位柱的轴线可转动，且多个向心腿组件分别绕与定位柱的轴线垂直的多个第二轴线可转动，多个拉线式编码器固定在底座上且多个拉线式编码器的拉线分别与多个向心腿组件相连，多个滑轮偏转机构固定在底座上且分别与多个拉线式编码器对应布置，每个滑轮偏转机构均具有滑轮，每个拉线分别绕设在相应的滑轮上后与相应的向心腿组件相连，每个滑轮绕预定轴线可转动以使每个拉线与滑轮的切线指向定位点。根据本实用新型的空间位置测量装置，具有结构简单、测量便捷和测量准确性高等优点。

Description

空间位置测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量设备领域，尤其是涉及一种空间位置测量装置。

背景技术

相关技术中指出，在人力成本不断上升的时代，自动化生产将是企业未来的发展之路，工业机器人必将取代大部分手工操作者。由于工业机器人通常拥有较好的位姿重复性，而位姿准确度却相对较差，大约为重复性能的10-20倍左右。然而基于软件的示教方法(离线编程)，需要机器人本身同时具备好的位姿准确度(绝对位姿精度)和位姿重复性，对工业机器人绝对位姿精度进行校准和标定，就显得非常有意义。然而在标定过程中，若采用激光追踪仪、三坐标测试仪、经纬仪等仪器进行测量，成本相对较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种空间位置测量装置，具有结构简单、测量便捷和测量准确性高等优点。

根据本实用新型的空间位置测量装置，包括：向心机构，所述向心机构包括定位柱和设在所述定位柱上的多个向心腿组件，每个所述向心腿组件绕所述定位柱的轴线可转动，且所述多个向心腿组件分别绕与所述定位柱的轴线垂直的多个第二轴线可转动，所述多个第二轴线位于同一平面内且所述多个第二轴线与所述定位柱的轴线相交于同一定位点；底座；多个拉线式编码器，所述多个拉线式编码器固定在所述底座上且所述多个拉线式编码器的拉线分别与所述多个向心腿组件相连；多个滑轮偏转机构，所述多个滑轮偏转机构固定在所述底座上且分别与所述多个拉线式编码器对应布置，每个所述滑轮偏转机构均具有滑轮，每个所述拉线分别绕设在相应的所述滑轮上后与相应的所述向心腿组件相连，每个所述滑轮绕预定轴线可转动以使每个所述拉线与所述滑轮的切线指向所述定位点。

根据本实用新型的空间位置测量装置，具有结构简单、测量便捷和测量准确性高等优点。

在本实用新型的一些实施例中，每个所述向心腿组件包括：第一轴承套件，所述第一轴承套件可转动地设在所述定位柱上，所述第一轴承套件的转动轴线与所述定位柱的轴线重合；安装柱，所述安装柱与所述第一轴承套件相连，且所述安装柱的轴线与所述第二轴线重合；第二轴承套件，所述第二轴承套件可转动地设在所述安装柱上，所述第二轴承套件的转动轴线与所述安装柱的轴线重合；腿部，所述腿部与所述第二轴承套件相连，所述拉线与所述腿部相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一轴承套件包括：第一轴承和第一轴套，所述第一轴承套设在所述定位柱上，所述第一轴套套设在所述第一轴承外侧，所述安装柱设在所述第一轴套上；所述第二轴承套件包括：第二轴承和第二轴套，所述第二轴承套设在所述安装柱上，所述第二轴套套设在所述第二轴承外侧，所述腿部与所述第二轴套固定连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述多个向心腿组件包括n个，其中包括一个单套件向心腿组件和n-1个双套件向心腿组件，所述双套件向心腿组件包括两个所述第一轴承套件，所述两个第一轴承套件的所述第一轴套之间连接有连接柱，所述安装柱设在所述连接柱上，且每个所述双套件向心腿组件中的所述两个第一轴承套件相对于相应的所述连接柱分别对称设置；所述单套件向心腿组件包括一个所述第一轴承套件，且所述单套件向心腿组件中的所述第一轴承套件设在所述双套件向心腿组件中的第一轴承套件的中间位置。

在本实用新型的一些实施例中，所述双套件向心腿组件中的两个所述第一轴承套件中，所述连接柱的两端分别与所述两个第一轴套之间通过连接轴孔结构相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接轴孔结构包括方形孔和与所述方形孔配合的方形轴。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接柱的中部设有连接孔，所述安装柱安装在所述连接孔内。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装柱上设有用于限位的环形的限位部，所述限位部围绕所述安装柱设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述腿部的自由端设有拉线连接孔，所述拉线与所述拉线连接孔相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述拉线连接孔的轴线指向所述定位点，所述拉线与所述拉线连接孔的轴线重合布置。

在本实用新型的一些实施例中，所述定位柱的一端具有止挡台阶，所述向心机构还包括安装法兰，所述安装法兰与所述定位柱的另一端螺纹连接以将所述多个向心腿组件安装在所述定位柱上。

在本实用新型的一些实施例中，所述滑轮偏转机构包括：固定座，所述固定座固定在所述底座上，所述固定座上设有预留孔，所述预留孔的轴线与所述预定轴线重合且所述预留孔的轴线与相应的所述拉线式编码器的出线孔的轴线平行；第三轴承套件，所述第三轴承套件可转动地设在所述预留孔内且所述第三轴承套件的转动轴线与所述预定轴线重合；第四轴承套件，所述第四轴承套件可转动地与所述第三轴承套件相连且所述第四轴承套件的转动轴线与所述预定轴线垂直，所述滑轮与所述第四轴承套件相连且其转动轴线与所述第四轴承套件的转动轴线重合。

在本实用新型的一些实施例中，所述滑轮偏转机构还包括：连接支座，所述连接支座上设有轴线相互垂直的第一通孔和第二通孔，所述第三轴承套件与所述第一通孔内配合相连且所述第四轴承套件与所述第二通孔配合相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述第三轴承套件包括第三轴承和第一连接轴，所述第三轴承可转动地设在所述预留孔内，所述第一连接轴与所述第三轴承固定相连，所述第一连接轴与所述第一通孔配合连接；所述第四轴承套件包括第四轴承和第二连接轴，所述第二连接轴与所述第四轴承固定相连，所述第二连接轴与所述第二通孔配合连接，所述滑轮套设在所述第四轴承上。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一连接轴与所述第一通孔通过销轴销孔结构相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二连接轴上设有环形的限位凸筋，所述限位凸筋围绕所述第二连接轴设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述拉线式编码器的出线方向朝向对应的所述滑轮偏转机构，且在水平投影面上每个所述拉线式编码器相对于相应的所述滑轮偏转机构更加邻近所述向心机构设置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的空间位置测量装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的向心机构的组装示意图；

图3是根据本实用新型实施例的向心机构的***图；

图4是根据本实用新型实施例的定位柱的***图；

图5是根据本实用新型实施例的向心腿组件的***图；

图6是根据本实用新型实施例的滑轮偏转机构的***图；

图7是根据本实用新型实施例的拉线式编码器置零和拉线式编码器线性精度校准时的安装示意图。

附图标记：

空间位置测量装置100；

向心机构10；定位柱20；向心腿组件30；

底座40；拉线式编码器50；滑轮偏转机构60；安装法兰70；

止挡台阶21；编码器定位板22；定位压紧片23；定位垫片24；

第一轴承套件31；第一轴承311；第一轴套312；安装柱32；

第二轴承套件33；第二轴承331；第二轴套332；

腿部34；拉线连接孔341；

连接柱35；方形孔36；方形轴37；连接孔38；限位部39；

底座板41；侧板42；拉线51；

滑轮61；固定座62；预留孔63；

第三轴承套件64；第三轴承641；第一连接轴642；

第四轴承套件65；第四轴承651；第二连接轴652；

连接支座66；第一通孔67；第二通孔68；销轴69；销孔691；限位凸筋611；

拉线定位板71；螺丝72；拉线定位孔73。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是三个或三个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的空间位置测量装置100。

如图1-图7所示，根据本实用新型实施例的空间位置测量装置100包括：向心机构10、底座40、多个拉线式编码器50和多个滑轮偏转机构60。

具体地，向心机构10包括定位柱20和设在定位柱20上的多个向心腿组件30，每个向心腿组件30绕定位柱20的轴线可转动，且多个向心腿组件30分别绕与定位柱20的轴线垂直的多个第二轴线可转动，多个第二轴线位于同一平面内，例如在图1-图2的具体示例中，向心机构10包括定位柱20和设在定位柱20上的四个向心腿组件30，每个向心腿组件30都可以绕定位柱20的轴线a转动，其中两个向心腿组件30可以绕第二轴线b转动，另外两个向心腿组件30可以绕第二轴线c转动。当然，这里需要解释的是，第二轴线b和第二轴线c是随着每个向心腿组件30绕定位柱20的轴线a转动变化的，但是第二轴线b和第二轴线c始终处于同一水平面内。

进一步地，多个第二轴线与定位柱20的轴线相交于同一定位点，例如图2的具体示例中，第二轴线b和第二轴线c与定位柱20的轴线a相交于同一定位点d。具体而言，向心机构10具有两个旋转副，每个向心腿组件30绕定位柱20的轴线(例如图2中所示的定位柱20的轴线a)可转动构成的旋转副I，多个向心腿组件30分别绕与定位柱20的轴线垂直的多个第二轴线(例如图2中所示的第二轴线b和第二轴线c)可转动构成的旋转副II，通过旋转副Ⅰ和旋转副Ⅱ可保证下文中所述的拉线式编码器50的拉线51在不同的位姿下，始终指向向心机构10上的定位点(例如图2中所示的定位点d)，从而可有效地提高空间位置测量装置100的测量准确性，且向心机构10只具有两个旋转副，使得空间位置测量装置100结构简单，测量便捷。

具体地，例如在图1的具体示例中，底座40可以包括两个底座板41和两个侧板42，两个底座板41和两个侧板42构造成大致长方形的底座40。

进一步地，多个拉线式编码器50固定在底座40上且多个拉线式编码器50的拉线51分别与多个向心腿组件30相连，例如在图1和图2的具体示例中，向心机构10可以包括四个向心腿组件30，从而拉线式编码器50的个数与向心腿组件30的个数对应，也为四个。四个拉线式编码器50可以分别固定在两个底座板41的左右两端，四个拉线式编码器50通过拉线51分别与四个向心腿组件30相连，从而可以拉线51的长度来获取四个向心腿组件30分别移动的距离，这样，可以将精确的距离数值应用到计算程序中，使测量结果更加准确。

进一步地，多个滑轮偏转机构60，多个滑轮偏转机构60固定在底座40上且分别与多个拉线式编码器50对应布置，也就是说，滑轮偏转机构60的数量与拉线式编码器50的数量相同，且一一对应设置。每个滑轮偏转机构60均具有滑轮61，每个拉线51分别绕设在相应的滑轮61上后与相应的向心腿组件30相连，每个滑轮61绕预定轴线可转动以使每个拉线51与滑轮61的切线指向定位点，具体而言，当向心机构10在空间内移动且多个向心腿组件30转动时，每个拉线51的长度也会随之发生变化，此时，每个滑轮61绕可通过绕预定轴线转动，以达到对每个拉线51导向和偏转的作用，从而保证了每个拉线51在相对每个滑轮61移动的过程中不发生扭转，且每个拉线51与每个滑轮61的切线都指向一个定位点(例如图2中所示的定位点d)，进而有效地提高空间位置测量装置100的测量精确性，且相比现有技术中采用一个导向轮机构(图未示出)和一个偏转轮机构(图未示出)实现拉线51的导向和偏转，结构更为简单，可降低空间位置测量装置100的成本，且装配简单。

根据本实用新型实施例的空间位置测量装置100，通过每个向心腿组件30绕定位柱20的轴线可转动，且多个向心腿组件30分别绕与定位柱20的轴线垂直的多个第二轴线可转动，可使得向心机构10构造为只具有两个旋转副，从而结构简单，且多个第二轴线位于同一平面内且多个第二轴线与定位柱20的轴线相交于同一定位点，从而使得空间位置测量装置100的测量更加准确；通过每个滑轮61绕可通过绕预定轴线转动，以达到对每个拉线51导向和偏转的作用，从而保证了每个拉线51在相对每个滑轮61移动的过程中不发生扭转，且每个拉线51与每个滑轮61的切线都指向一个定位点，提高空间位置测量装置100的测量准确性。

当然本实用新型并不限于此，向心腿组件30还可以包括三个、五个、六个甚至六个以上，也就是说，向心腿组件30至少包括三个。其中拉线式编码器50和滑轮偏转机构60的数量与向心腿组件30的数量相等且分别一一对应。下面将以向心腿组件30包括四个为例对本实用新型做详细的描述，其中下面的描述同样适用于向心腿组件30的数量为三个、五个、六个甚至六个以上的情况，在此不再详述。

在本实用新型的一些实施例中，参考图2-图5，每个向心腿组件30包括：第一轴承套件31，安装柱32，第二轴承套件33和腿部34。

第一轴承套件31可转动地设在定位柱20上，第一轴承套件31的转动轴线与定位柱20的轴线重合，例如图2的具体示例中，第一轴承套件31可沿着轴线a转动且设在定位柱20上，从而构成了向心组件的旋转副I。轴线a与定位柱20的轴线为同一条直线。

安装柱32与第一轴承套件31相连，且安装柱32的轴线与第二轴线(例如图2中所示的第二轴线b和第二轴线c)重合，第二轴承套件33可转动地设在安装柱32上，第二轴承套件33的转动轴线与安装柱32的轴线重合，例如图2的具体示例中，向心机构10的其中两个向心腿组件30可通过安装柱32绕第二轴线b转动，另外两个向心腿组件30可通过安装柱32绕第二轴线c转动，从而构成了向心组件的旋转副II。第二轴线b和第二轴线c与安装柱32的轴线重合。

进一步地，腿部34与第二轴承套件33相连，拉线51与腿部34相连，具体而言，腿部34可通过第二轴承套件33构成的旋转副II和第一轴承套件31构成的旋转副I旋转，使得腿部34的活动范围广，拉线51通过腿部34在不同位置的变化，可通过拉线51对应的拉线式编码器50测量拉线51的长度。

在本实用新型的一些实施例中，参考图3-图5，第一轴承套件31包括：第一轴承311和第一轴套312，第一轴承311套设在定位柱20上，第一轴套312套设在第一轴承311外侧，安装柱32设在第一轴套312上，第二轴承套件33包括：第二轴承331和第二轴套332，第二轴承331套设在安装柱32上，第二轴套332套设在第二轴承331外侧，具体而言，第一轴承311相对定位柱20的轴线旋转，可带动第一轴套312也相对定位柱20的轴线旋转，进而可带动安装柱32也相对定位柱20的轴线旋转，第二轴承331相对安装柱32的轴线旋转，可带动第二轴套332也相对安装柱32的轴线旋转，腿部34与第二轴套332固定连接，从而可使得腿部34可以只相对安装柱32的轴线旋转，也可以只相对定位柱20的轴线旋转，还可以同时相对安装柱32的轴线和定位柱20的轴线旋转。

在本实用新型的一些实施例中，多个向心腿组件30包括n个，其中包括一个单套件向心腿组件30和n-1个双套件向心腿组件30，例如在图3的具体示例中，向心机构10包括四个向心腿组件30，其中具有一个单套件向心腿组件30和3个双套件向心腿组件30，通过上述的构造，可使得套设在定位柱20上的每个向心腿组件30的第一轴承套件31之间紧密排列，从而便于向心机构10的装配。

这里需要解释的是，“双套件向心腿组件30”是指，参考图5，包括两个第一轴承套件31，两个第一轴承套件31的第一轴套312之间连接有连接柱35，安装柱32设在连接柱35上，且每个双套件向心腿组件30中的两个第一轴承套件31相对于相应的连接柱35分别对称设置。

“单套件向心腿组件30”是指，包括一个第一轴承套件31，且单套件向心腿组件30中的第一轴承套件31设在双套件向心腿组件30中的第一轴承套件31的中间位置，这样，可使得套设在定位柱20上的每个向心腿组件30的第一轴承套件31之间紧密排列，从而便于向心机构10的装配。

在本实用新型的一些实施例中，参考图5，双套件向心腿组件30中的两个第一轴承套件31中，连接柱35的两端分别与两个第一轴套312之间通过连接轴孔结构相连，从而可避免连接柱35在两个第一轴套312之间转动，影响向心机构10的工作稳定性。

具体地，连接轴孔结构包括方形孔36和与方形孔36配合的方形轴37，例如在图5的具体示例中，方形孔36可以形成在第一轴套312上，方形轴37可以形成在连接柱35的自由端，通过方形孔36与方形轴37的连接配合，可有效地将第一轴套312与连接柱35紧密的连接在一起。优选地，方形孔36与方形轴37之间的配合可为小过盈量的过盈配合，从而可进一步地使得第一轴套312与连接柱35紧密的连接在一起。进一步地，连接柱35的中部设有连接孔，安装柱32安装在连接孔内，从而便于向心组件的组装。

在本实用新型的一些实施例中，参考图5，安装柱32上设有用于限位的环形的限位部39，限位部39围绕安装柱32设置，限位部39可将第二轴承套件33与连接柱35间隔开，从而可有效地提高第二轴承套件33中的第二轴承331的转动稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，腿部34的自由端设有拉线连接孔341，例如在图5的具体示例中，腿部34的一端与第二轴承套件33连接，腿部34的另一端为自由端，自由端设有拉线连接孔341，拉线51与拉线连接孔341相连，从而可提高拉线51随腿部34移动而被拉缩的稳定性。

进一步地，拉线连接孔341的轴线指向定位点，拉线51与拉线连接孔341的轴线重合布置，例如在图2的具体示例中，拉线连接孔341的轴线为直线e，定位点d在直线e上，拉线51与拉线连接孔341的轴线重合布置，也就是说，空间位置测量装置100的每个拉线51的延长线都相交与同一定位点d，从而有效地提高了测量结果的准确性。

在本实用新型的一些实施例中，定位柱20的一端(例如图5中所示的定位柱20的下端)具有止挡台阶21，向心机构10还包括安装法兰70，安装法兰70与定位柱20的另一端(例如图5中所示的定位柱20的上端)螺纹连接，从而可以将多个向心腿组件30安装固定在定位柱20上，防止向心腿组件30在旋转的过程中脱出定位柱20，有效地提高了向心机构10的工作稳定性。优选地，安装法兰70与定位柱20之间还可以增设定位压紧片23，从而可使得安装法兰70与定位柱20安装更加稳定。

在本发明的一些实施例中，参考图1所示，向心机构10还包括编码器定位板22，编码器定位板22与相应的拉线式编码器50相连且固定在底座40上，从而可保证拉线式编码器50相对底座40的位置稳定性，从而保证测量的准确性。

在本实用新型的一些实施例中，参考图6，滑轮偏转机构60包括：固定座62、第三轴承套件64、第四轴承套件65。

具体地，固定座62固定在底座40上，固定座62上设有预留孔63，第三轴承套件64可转动地设在预留孔63内，具体而言，第三轴承套件64可在预留孔63内转动，从而可使得第三轴承套件64的转动轴线与预留孔63的轴线重合，进一步地，预留孔63的轴线与预定轴线重合且预留孔63的轴线与相应的拉线式编码器50的出线孔的轴线平行，第三轴承套件64的转动轴线与预定轴线重合，从而可使得第三轴承套件64的转动轴线与相应的拉线式编码器50的出线孔的轴线平行，进而可使得拉线51在第三轴承套件64转动的过程中不发生偏移，扭转，保证测量的准确性。

进一步地，第四轴承套件65可转动地与第三轴承套件64相连且第四轴承套件65的转动轴线与预定轴线垂直，滑轮61与第四轴承套件65相连且其转动轴线与第四轴承套件65的转动轴线重合，具体而言，滑轮61可相对第四轴承套件65的转动轴线转动，且第四轴承套件65可相对与预定轴线垂直的转动轴线旋转，从而可使滑轮61的旋转具有两个旋转副，一个旋转副是相对第四轴承套件65的转动轴线转动，另一个旋转副是相对与第四轴承套件65的转动轴线垂直的预定轴线转动，第三轴承套件64的转动轴线与预定轴线重合，从而可以理解为，另一个旋转副是相对第三轴承套件64的转动轴线转动，第三轴承套件64的转动轴线与第四轴承套件65的转动轴线垂直。

综上所述，通过滑轮偏转机构60就可以对相应的滑轮61进行偏转和导向，以保证拉线51相对滑轮61不发生移位和扭曲，且可进一步保证每个拉线51与相应的滑轮61相切，有效地提高测量的准确性。且相比现有技术中采用一个导向轮机构(图未示出)和一个偏转轮机构(图未示出)实现拉线51的导向和偏转，结构更为简单，可降低空间位置测量装置100的成本，且装配简单。

具体地，滑轮偏转机构60还包括：连接支座66，连接支座66上设有轴线相互垂直的第一通孔67和第二通孔68，具体而言，第三轴承套件64与第一通孔67内配合，第三轴承套件64可相对第一通孔67的轴线转动，第四轴承套件65与第二通孔68配合相连，第四轴承套件65可相对第二通孔68的轴线转动，第一通孔67的轴线和第二通孔68轴线垂直，从而可有效地保证第三轴承套件64的旋转轴线与第四轴承套件65的旋转轴线垂直，进而有效地对滑轮61起到导引和偏转的作用。

进一步地，第三轴承套件64包括第三轴承641和第一连接轴642，第三轴承641可转动地设在预留孔63内，第一连接轴642与第三轴承641固定相连，第一连接轴642与第一通孔67配合连接，也就是说，第三轴承641与第一连接轴642的转动轴线与第一通孔67的轴线重合；第四轴承套件65包括第四轴承651和第二连接轴652，第二连接轴652与第四轴承651固定相连，第二连接轴652与第二通孔68配合连接，也就是说，第四轴承651与第二连接轴652的转动轴线与第二通孔68的轴线重合，滑轮61套设在第四轴承651上，具体而言，当向心机构10移动时，拉线51的长度和方位发生变化，此时拉线51会带动滑轮61发生偏转，也就是说，滑轮61会相对第一连接轴642与第二连接轴652旋转，以保证拉线51与滑轮61相切，拉线51相对滑轮61不发生移位和偏转。例如在图1的具体示例中，四个拉线51分别与对应的滑轮6168的线槽相切，四个滑轮61的切点组成的平面即为计算定位点坐标的基准平面，任取一切点作为坐标系原点，通过几何关系即可计算定位点在测量***中的坐标值。

在本实用新型的一些实施例中，第一连接轴642与第一通孔67通过销轴销孔结构相连，例如在图6的具体示例中，销孔691形成在连接支座66和第三轴承641上，通过销轴69配合在两个销孔691内，可将第一连接轴642与第一通孔67稳定地连接在一起。

在本实用新型的一些实施例中，参考图6，第二连接轴652上设有环形的限位凸筋611，限位凸筋611围绕第二连接轴652设置。限位凸筋611可将第四轴承651与连接支座66间隔开，从而可有效地提高第四轴承651与滑轮61之间的旋转稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，拉线式编码器50的出线方向朝向对应的滑轮偏转机构60，且在水平投影面上每个拉线式编码器50相对于相应的滑轮偏转机构60更加邻近向心机构10设置，由此，可进一步地保证滑轮偏转机构60通过一个滑轮61就可以使拉线51朝向向心机构10延伸，简化空间位置测量装置100的结构，装配简单，成本低。

在本实用新型的一些实施例中，参考图7，空间位置测量装置100还可以包括拉线定位板71，拉线定位板71固定在底座40上，将拉线51的线固定端贴紧拉线定位板71的端面(图7中所示的左端面)，并用螺丝72将拉线51的线固定端固定在拉线定位板71的拉线定位孔73中，拉线定位孔73的孔中心线与滑轮61的线槽的上切点位于同一水平面上，通过测量出定位板的端面(图7中所示的左端面)到切点的距离L_测，对比拉线51编码器的读数L_读，求出差值ΔL＝L_测-L_读，进一步求出实际线性精度e＝ΔL/L_读，将实际线性精度e加入到坐标点计算程序中，使实际结果更准确。尤其是在使用增量式拉线式编码器50时，可在拉线51的线固定端贴紧拉线定位板71的端面时给拉线式编码器50通电，并将此状态置为拉线式编码器50的计数零点，可使得测量更加方便。

在本实用新型的一些实施例中，参考图4，定位柱20上还设有定位垫片24，从而可作为向心腿组件30中的轴承的内圈固定件，保证轴承在定位柱20的轴向方向上不滑动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种空间位置测量装置，其特征在于，包括：

向心机构，所述向心机构包括定位柱和设在所述定位柱上的多个向心腿组件，每个所述向心腿组件绕所述定位柱的轴线可转动，且所述多个向心腿组件分别绕与所述定位柱的轴线垂直的多个第二轴线可转动，所述多个第二轴线位于同一平面内且所述多个第二轴线与所述定位柱的轴线相交于同一定位点；

底座；

多个拉线式编码器，所述多个拉线式编码器固定在所述底座上且所述多个拉线式编码器的拉线分别与所述多个向心腿组件相连；

多个滑轮偏转机构，所述多个滑轮偏转机构固定在所述底座上且分别与所述多个拉线式编码器对应布置，每个所述滑轮偏转机构均具有滑轮，每个所述拉线分别绕设在相应的所述滑轮上后与相应的所述向心腿组件相连，每个所述滑轮绕预定轴线可转动以使每个所述拉线与所述滑轮的切线指向所述定位点。

2.根据权利要求1所述的空间位置测量装置，其特征在于，每个所述向心腿组件包括：

第一轴承套件，所述第一轴承套件可转动地设在所述定位柱上，所述第一轴承套件的转动轴线与所述定位柱的轴线重合；

安装柱，所述安装柱与所述第一轴承套件相连，且所述安装柱的轴线与所述第二轴线重合；

第二轴承套件，所述第二轴承套件可转动地设在所述安装柱上，所述第二轴承套件的转动轴线与所述安装柱的轴线重合；

腿部，所述腿部与所述第二轴承套件相连，所述拉线与所述腿部相连。

3.根据权利要求2所述的空间位置测量装置，其特征在于，

所述第一轴承套件包括：第一轴承和第一轴套，所述第一轴承套设在所述定位柱上，所述第一轴套套设在所述第一轴承外侧，所述安装柱设在所述第一轴套上；

所述第二轴承套件包括：第二轴承和第二轴套，所述第二轴承套设在所述安装柱上，所述第二轴套套设在所述第二轴承外侧，所述腿部与所述第二轴套固定连接。

4.根据权利要求3所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述多个向心腿组件包括n个，其中包括一个单套件向心腿组件和n-1个双套件向心腿组件，

所述双套件向心腿组件包括两个所述第一轴承套件，所述两个第一轴承套件的所述第一轴套之间连接有连接柱，所述安装柱设在所述连接柱上，且每个所述双套件向心腿组件中的所述两个第一轴承套件相对于相应的所述连接柱分别对称设置；

所述单套件向心腿组件包括一个所述第一轴承套件，且所述单套件向心腿组件中的所述第一轴承套件设在所述双套件向心腿组件中的第一轴承套件的中间位置。

5.根据权利要求4所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述双套件向心腿组件中的两个所述第一轴承套件中，所述连接柱的两端分别与所述两个第一轴套之间通过连接轴孔结构相连。

6.根据权利要求5所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述连接轴孔结构包括方形孔和与所述方形孔配合的方形轴。

7.根据权利要求4所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述连接柱的中部设有连接孔，所述安装柱安装在所述连接孔内。

8.根据权利要求7所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述安装柱上设有用于限位的环形的限位部，所述限位部围绕所述安装柱设置。

9.根据权利要求2所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述腿部的自由端设有拉线连接孔，所述拉线与所述拉线连接孔相连。

10.根据权利要求9所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述拉线连接孔的轴线指向所述定位点，所述拉线与所述拉线连接孔的轴线重合布置。

11.根据权利要求1所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述定位柱的一端具有止挡台阶，所述向心机构还包括安装法兰，所述安装法兰与所述定位柱的另一端螺纹连接以将所述多个向心腿组件安装在所述定位柱上。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述滑轮偏转机构包括：

固定座，所述固定座固定在所述底座上，所述固定座上设有预留孔，所述预留孔的轴线与所述预定轴线重合且所述预留孔的轴线与相应的所述拉线式编码器的出线孔的轴线平行；

第三轴承套件，所述第三轴承套件可转动地设在所述预留孔内且所述第三轴承套件的转动轴线与所述预定轴线重合；

第四轴承套件，所述第四轴承套件可转动地与所述第三轴承套件相连且所述第四轴承套件的转动轴线与所述预定轴线垂直，所述滑轮与所述第四轴承套件相连且其转动轴线与所述第四轴承套件的转动轴线重合。

13.根据权利要求12所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述滑轮偏转机构还包括：连接支座，所述连接支座上设有轴线相互垂直的第一通孔和第二通孔，所述第三轴承套件与所述第一通孔内配合相连且所述第四轴承套件与所述第二通孔配合相连。

14.根据权利要求13所述的空间位置测量装置，其特征在于，

所述第三轴承套件包括第三轴承和第一连接轴，所述第三轴承可转动地设在所述预留孔内，所述第一连接轴与所述第三轴承固定相连，所述第一连接轴与所述第一通孔配合连接；

所述第四轴承套件包括第四轴承和第二连接轴，所述第二连接轴与所述第四轴承固定相连，所述第二连接轴与所述第二通孔配合连接，所述滑轮套设在所述第四轴承上。

15.根据权利要求14所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述第一连接轴与所述第一通孔通过销轴销孔结构相连。

16.根据权利要求14所述的空间位置测量装置，其特征在于，所述第二连接轴上设有环形的限位凸筋，所述限位凸筋围绕所述第二连接轴设置。

17.根据权利要求1-11中任一项所述的空间位置测量装置，其特征在于，

所述拉线式编码器的出线方向朝向对应的所述滑轮偏转机构，且在水平投影面上每个所述拉线式编码器相对于相应的所述滑轮偏转机构更加邻近所述向心机构设置。