技术领域本发明涉及三维检测的研究领域，特别涉及一种拉线空间导向装置及检测方法。
背景技术：
目前市场上应用的拉线位移传感器，由于传感器出线端口的与传感器本体的相对位置是固定的，即传感器出现端口金属拉线的运动方向与传感器伸出端口轴心线基本重合。若端口的金属拉绳运动方向与传感器拉线伸出端口轴心线的偏角大于12°，金属拉线就会与传感器出线口发生摩擦。拉线传感器在使用过程中，金属拉线拉伸与缩回的频率通常保持在12Hz左右。若测量过程中金属拉线长期磨损，会产生拉线断裂、伸出端口损坏、拉线回缩失常等问题，这极大缩短了金属拉线的使用寿命，严重时会损坏传感器的拉线回缩装置，影响传感器测量精度。另外，测量使用过程中，金属拉线应尽量避免局部方向突变，但绝大多数拉线位移传感器都是采用是先固定位置，然后进行检测的套路。受传感器出线端口于金属拉线的偏角限制，通常引入滑轮对金属拉线进行方向调节。但引入滑轮后，传感器就只能在与滑轮两圆侧面平行的中心平面内做二维测量，严重限制了拉线位移传感器的检测、使用范畴。而且不同拉线传感器的拉线伸出端口尺寸不同，每一款带有滑轮的导向装置只对于某一种特定的拉线位移传感器进行导向，测量范围有限。由于不同品牌甚至同一品牌不同系列的拉线位移传感器都存在形状、尺寸差异，每个传感器的拉线伸出端口尺寸位置不同，因此市面上每一种拉线导向装置都只是针对某一特定系列甚至是某一个拉线位移传感是来设计研发的，这种模式下设计出的导向装置适用范围有限，通常只能适应某个单一的拉线位移传感器。在保证金属拉线伸出方向与传感器拉线伸出端口中心线的偏角小于12°的前提下，拉线位移传感器原本可以进行三维检测，但引入滑轮之后，传感器就只能在一个与两滑轮侧面平行的二维平面内测量，限制了拉线位移传感器的检测范围。另外，使用拉线位移传感器进行长距离检测(测量距离>＝5m)结束时，金属拉线受缩回拉力和受惯性影响，拉线的回缩速度会越来越快，若回缩频率超过12HZ，此时拉线回缩装置内部摩擦剧烈，长期如此会影响拉线位移传感器的使用寿命甚至损坏回缩装置。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种拉线空间导向装置及检测方法，可以适用于多种拉线位移传感器的拉线导向装置，并通过改进结构使拉线位移传感器可有进行三维检测。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种拉线空间导向装置，包括底座和拉线头，所述拉线头上连接有金属拉线；所述底座上设有竖直调节固定端、水平摆动固定端和本体固定端；所述竖直调节固定端上设有连接件，所述连接件通过竖直调节臂连接有大滑轮；所述本体固定端上设有拉线位移传感器，所述拉线位移传感器的下端设有拉线伸出端口；所述水平摆动固定端上设有箱体，所述箱体上与大滑轮相对的一端设有水平摆动件，所述水平摆动件的前端设有小滑轮；工作时，拉线头从拉线伸出端口出线，金属拉线绕过大滑轮后再绕过小滑轮，直至金属拉线与拉线伸出端口的内壁不再接触。作为优选的技术方案，所述拉线伸出端口是拉线位移传感器的拉线起始点，拉线头是拉线位移传感器的拉线运动的终点。作为优选的技术方案，所述连接件为方形或圆形，所述连接件的两端设有一对螺纹孔a1、a2，所述竖直调节固定端上与连接件相对的一端也设有螺纹孔c1，安装时，所述竖直调节固定端上的螺纹孔c1通过紧固件与连接件上相对应的螺纹孔a1配合。作为优选的技术方案，所述本体固定端上设有两个螺纹孔c4、c5，拉线位移传感器通过螺纹孔c4、c5与底座固定。作为优选的技术方案，所述水平摆动固定端上设有两个螺纹孔c2、c3,并通过水平摆动固定端的两个螺纹孔c2、c3与箱体的底端配合。作为优选的技术方案，所述大滑轮为V槽型滑轮，内置滚动轴承，所述大滑轮的中心设有第一轴承孔b4，通过第一轴承孔a5连接有第一定位轴，第一定位轴的另一端连接竖直调节臂；金属拉线绕大滑轮的V槽进行导向；所述第一轴承孔a5一侧与第一定位轴的轴肩配合，另一端设有第一弹性挡圈，所述第一定位轴与第一轴承孔a5之间是过盈配合。作为优选的技术方案，所述小滑轮为V槽型滑轮，内置滚动轴承，所述小滑轮的中心设有第二轴承孔b4，通过第二轴承孔b4连接有第二定位轴，第二轴承孔b4一端与第二定位轴的轴肩配合，另一端设有与之配合的第二弹性挡圈，第二定位轴与第二轴承孔b4之间是过盈配合；所述金属拉线绕过大滑轮后再绕小滑轮的V槽进行二次导向。作为优选的技术方案，所述水平摆动件上分别设有转轴和橡胶挡棒，在所述水平摆动件上开设有两个螺纹孔b1、b3和一个定位孔b2，螺纹孔b1轴心线的垂直面与螺纹孔b3的轴心线平行，螺纹孔b1与带有一定深度螺纹的第二定位轴配合，螺纹孔b3与带有一定深度螺纹的第一转轴配合，定位孔b2与橡胶挡棒过盈配合；所述的第一转轴通过轴肩定位，与箱体配合，第一转轴的中心位置与滚动轴承过盈配合，确保第一转轴稳定旋转。本发明还提供了一种拉线空间导向装置的检测方法，所包括下述步骤：首先，进行出线口位置调节，将拉线位移传感器固定在底座的本体固定端，然后将拉线头从金属伸出端口出线；其次，将金属拉线绕过大滑轮的V槽，以螺纹孔a2、a3的轴心线为转动中心线，调整竖直调节臂的螺纹孔a4高度，直至金属拉线与拉线伸出端口11的内壁不再接触，此时利用螺钉固定螺纹孔a2、a3；最后，进行测量方向调节，金属拉线绕过大滑轮后，将金属拉线沿小滑轮最低点绕过小滑轮的V槽，然后将拉线头拉至待检测的位置固定读数即可。作为优选的技术方案，所述第一转轴的轴心线与小滑轮的V槽圆的最低点相切，保证金属拉线绕小滑轮摆动时，小滑轮底部的拉线不受水平张力，减小测量误差；所述第一转轴的轴心线在大滑轮的V槽圆所形成的圆面内，以保证金属拉线在导向过程中不会接触大滑轮，避免拉线局部受力突变；所述大滑轮的半径要大于小滑轮的半径的1.5倍，但小于小滑轮的半径的2倍；所述小滑轮、水平摆动件、第二定位轴均选用轻质金属材料加工，降低水平摆动件摆动时，摆动组件重力对金属拉线的影响，避免金属拉线局部受力发生突变，减少测量误差；所述橡胶挡棒到小滑轮的最短距离尺寸小于拉线头的截面直径，确保橡胶挡棒可以起到缓冲和保护作用。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1)本发明引入由大滑轮、竖直调节臂组成的出线高度调节组件，可避免金属拉线与拉线伸出端口的内壁接触，延长拉线位移传感器的使用寿命。2)本发明引入竖直调节臂后拉线导向装置可适应多种高度的拉线伸出端口，故拉线导向装置能适用于多种拉线位移传感器，加强装置适用性。3)本发明引入由小滑轮、水平摆动件组成的水平摆动组件，拉线位移传感器实现了从过去的单一平面检测到三维空间检测的演化，强化了拉线位移传感器的使用范畴。4)本发明引入橡胶挡棒可以避免金属拉线快速回缩时对拉线回缩装置的破坏，起保护作用，降低人为损坏几率。附图说明图1为本发明专利一个实施例的拉线空间导向装置示意图。图2为本发明专利一个实施例的拉线空间导向装置的竖直调节件示意图。图3为本发明专利一个实施例的拉线空间导向装置的竖直调节件分解图。图4为本发明专利一个实施例的拉线空间导向装置的水平方向摆动组件示意图。图5为本发明专利一个实施例的拉线空间导向装置的水平摆动件分解图。图6为本发明专利一个实施例的拉线空间导向装置的底座示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例如图1-图6所示，本实施例的一种拉线空间导向装置，包括底座1和拉线头10，所述拉线头10上连接有金属拉线15；所述底座1上设有竖直调节固定端12、水平摆动固定端13和本体固定端14；所述竖直调节固定端12上设有连接件9，所述连接件9通过竖直调节臂3连接有大滑轮2；所述本体固定端14上设有拉线位移传感器7，所述拉线位移传感器7的下端设有拉线伸出端口11；所述水平摆动固定端13上设有箱体8，所述箱体8上与大滑轮2相对的一端设有水平摆动件5，所述水平摆动件5的前端设有小滑轮4；工作时，拉线头10从拉线伸出端口11出线，金属拉线15绕过大滑轮2后再绕过小滑轮4，直至金属拉线15与拉线伸出端口11的内壁不再接触。如图6所示，所述本体固定端14上设有两个螺纹孔c4、c5，拉线位移传感器7通过螺纹孔c4、c5与底座1固定，金属拉线伸出端口11是拉线位移传感器7的拉线起始点，拉线头10(通常是圆柱体)是拉线位移传感器的拉线运动终点，水平摆动固定端13有两个螺纹孔c2、c3,与箱体8的底端配合。如图2、图3所示，所述连接件9可以是方形，也可以是圆形，连接件两端有一对螺纹孔a1、a2，安装时，底座1的竖直调节固定端12螺纹孔c1与连接件9的螺纹孔a1配合。所述竖直调节臂3有a3、a4两个螺纹通孔，螺纹孔a3与连接件9的螺纹孔a2配合，螺纹孔a4与带有一定深度螺纹的第一定位轴22配合。所述大滑轮2属于V槽型滑轮，要求滑轮内置滚动轴承，要求金属拉线15绕V槽进行导向，第一轴承孔a5一侧与第一定位轴22的轴肩配合，第一轴承孔a5另一侧与第一弹性挡圈21配合，要求第一定位轴22与第一轴承孔a5之间是过盈配合。如图4、图5所示，所述小滑轮4属于V槽滑轮，要求内置滚动轴承，要求金属拉线15绕过大滑轮2后绕小滑轮4的V槽进行二次导向，第二轴承孔b4一端与第二定位轴33的轴肩配合，另一端与弹性单圈32配合，要求第二定位轴33与第二轴承孔b4之间是过盈配合。所述的水平摆动件5有两个螺纹孔b1、b3和一个定位孔b2，要求螺纹孔b1轴心线的垂直面与螺纹孔b3的轴心线平行，螺纹孔b1与带有一定深度螺纹的第二定位轴33配合，螺纹孔b3与带有一定深度螺纹的转轴31配合，定位轴b2与橡胶挡棒6配合，要求定位轴b2与橡胶挡棒6过盈配合。所述的转轴31通过轴肩定位，与转轴箱体8配合，要求转轴31中心位置与滚动轴承过盈配合，确保转轴31稳定旋转。本实施例的上述拉线空间导向装置，通过下述方法进行位置检测：首先进行出线口位置调节，将拉线位移传感器7固定在底座1的本体固定端14，然后将拉线头10从金属伸出端口11出线，绕过大滑轮2的V槽，以螺纹孔a2、a3的轴心线为转动中心线，调整竖直调节臂3的a4螺纹孔高度，直至金属拉线15与拉线伸出端口11的内壁不再接触，此时螺钉固定螺纹孔a2、a3。然后进行测量方向调节，金属拉线15绕过大滑轮2后，将拉线15沿图1时刻的小滑轮4最低点绕过小滑轮4的V槽，然后将拉线头10拉至待检测的位置固定读数即可。如图1所示，本实施例中要求转轴31的轴心线与小滑轮4的V槽圆的最低点相切，保证金属拉线15绕小滑轮4摆动时，滑轮4底部的拉线不受水平张力，减小测量误差；要求转轴31的轴心线在大滑轮2的V槽圆所形成的圆面内，以保证金属拉线15在导向过程中不会接触大滑轮2，避免拉线局部受力突变；要求大滑轮2的半径要大于小滑轮4的半径的1.5倍，但小于小滑轮4的半径的2倍；要求小滑轮4、水平摆动件5、第二定位轴33均选用轻质金属材料加工，降低水平摆动件5摆动时，摆动组件重力对金属拉线15的影响，避免金属拉线局部受力发生突变，减少测量误差；要求橡胶挡棒6到小滑轮4的最短距离尺寸必须小于拉线头10的截面直径，确保橡胶挡棒可以起到缓冲和保护作用。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。