一种定位装置及其使用方法与流程

本申请涉及残余应力测量技术领域，具体地，涉及一种定位装置及使用方法。

背景技术：

焊接、铸造、切削加工等加工工艺制造的构件，受到来自各种工艺因素的影响和作用，当这些因素消失后，仍有部分作用和影响残留在构件内，称之为残余应力。残余应力的存在会引起构件缓慢变形，导致几何尺寸的改变，导致机械加工工件尺寸不合格，对构件的长期使用及安全性能带来不利影响，因此测量和消除残余应力在构件的制造加工过程中尤为重要。目前，盲孔法测量残余应力应用最多，其原理是在构件的被测区域贴上应变花，通过在应变花中心部位打一个直径为2毫米，深度1.5毫米左右的小盲孔引起残余应力的释放，同时，由残余应力测试仪将这种释放量测出并通过计算得出部位的残余应力大小。

现有的盲孔法测量残余应力的定位装置通过固定部件即三脚架固定，固定的方式是三脚架底部采用三点式的磁铁吸附，三脚架的底部环绕定位镜头。固定后对定位镜头进行调节位置，将定位镜头中的十字线中心保持与应变花中心重合，之后用钻头替换定位镜头，应力测试仪调零后钻孔测试。这样，就要求被测构件的被测区域的周围有环绕被测区域的适合三脚架底部固定的三个位置，否则，无法使用定位装置进行定位。

因此，固定部件环绕定位镜头的结构使得定位装置的适用范围受到较大限制，通用性差，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。定位装置通过三脚架固定这种固定方式，导致定位装置的结构受到需要大致以定位镜头为中心的限制，否则，很难通过三脚架固定的方式固定。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种定位装置及使用方法，以解决固定部件环绕定位镜头的结构带来的定位装置通用性差的技术问题。

本申请实施例提供了一种定位装置，包括：

固定座，所述固定座的下表面用于固定所述定位装置；

定位镜头，与所述固定座连接，所述定位镜头与所述固定座左右设置，且所述定位镜头的镜面和所述固定座的下表面朝向同一方向。

本申请实施例还提供了一种定位装置的使用方法，包括如下步骤：

通过固定座固定所述定位装置；

将定位镜头置于被测构件的被测区域法向垂直方向。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

固定座和定位镜头左右设置的方式，只要在被测构件的被测区域周围的任一侧存在能固定固定座的位置，就能使用本申请实施例的定位装置进行定位。本申请实施例的定位装置使得定位装置的通用性强，适用范围宽。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的一种定位装置的示意图；

图2为图1所示的定位装置对铁磁性的被测构件进行定位的示意图；

图3为本申请实施例的一种定位装置对非铁磁性的被测构件或铁磁性的被测构件无固定固定座的位置进行定位的示意图；

图4为本申请实施例的一种定位装置的使用方法的流程图。

附图标记说明：

100固定座，

200定位镜头，

311垫块，

312升降台，

313支耳，

314升降螺栓，

315升降螺母，

321锁紧螺柱，

322a平移台，

322b下连接部，

323锁紧螺母，

330滑台，

341a定位镜头安装平台，

341b上连接部，

342钻套，

410板状平台，

411固定螺孔，

420固定螺杆，

430压板。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本申请实施例的一种定位装置的示意图；图2为图1所示的定位装置对铁磁性的被测构件进行定位的示意图；图3为本申请实施例的一种定位装置对非铁磁性的被测构件或无固定固定座的位置的铁磁性被测构件进行定位的示意图。如图1，图2和图3所示，本申请实施例定位装置，包括：

固定座100，所述固定座的下表面用于固定所述定位装置；

定位镜头200，与所述固定座100连接，所述定位镜头与所述固定座左右设置，且所述定位镜头的镜面和所述固定座的下表面朝向同一方向。

本申请实施例的定位装置包括固定座和定位镜头；其中，定位镜头与所述固定座连接，定位镜头和固定座左右设置，所述固定座的下表面用于固定所述定位装置，且所述定位镜头的镜面和所述固定座的下表面朝向同一方向。固定座和定位镜头左右设置的方式，只要在被测构件的被测区域周围的任一侧存在能固定固定座的位置，就能使用本申请实施例的定位装置进行定位。本申请实施例的定位装置使得定位装置的通用性强，适用范围宽。

本申请实施例的定位装置尤其适用于作为盲孔法测量残余应力的定位装置。

实施中，如图1，图2和图3所示，所述固定座是磁吸式的固定座100，所述固定座100的下表面具体用于与铁磁性的被测构件通过磁力吸引固定以固定所述定位装置。

采用固定座的下表面与铁磁性的被测构件通过磁力吸引固定的方式，固定座的下表面的面积大小是小于背景技术中三脚架底部围成的面积的。因此，本申请实施例的定位装置的通用性较好，适用范围较宽。此外，固定座的下底面的磁力吸附能力较强，打孔时产生的震动对定位装置的影响较小。

为了进一步改善定位装置的通用性，拓宽适用范围。实施中，如图3所示，定位装置还包括：

铁磁性的测试平台，用于固定非铁磁性的被测构件或无固定固定座的位置的铁磁性被测构件；

其中，所述固定座100的下表面具体用于与铁磁性的测试平台通过磁力吸引固定以固定所述定位装置。

在需要使用本申请实施例的定位装置对非铁磁性的被测构件或无固定固定座的位置的铁磁性被测构件或异形曲面的被测构件的被测区域进行定位时，首先需要将非铁磁性的被测构件或无固定固定座的位置的铁磁性被测构件或异形曲面的被测构件固定在铁磁性的测试平台之上，之后，将定位装置通过固定座的下表面与铁磁性的测试平台固定。这样，定位装置不仅能对铁磁性的被测构件进行定位，而且能对非铁磁性的被测构件，无固定固定座的位置的铁磁性被测构件和异形曲面的被测构件进行定位，即本申请实施例的定位装置能进行定位的被测构件，不再受限于构件的材料种类和尺寸，通用性好，适用范围宽。

实施中，所述固定座可以是磁铁材料的固定座，也可以是所述固定座的下表面是磁铁材料的固定座下表面，所述固定座还可以是开关控制的电磁铁的固定座。

这两种方式，都能实现固定座的下表面与铁磁性的被测构件通过磁力吸引固定，以及与铁磁性的测试平台通过磁力吸引固定。

实施中，所述固定座的下表面可以是平面或曲面。

固定座的下表面的作用是与铁磁性的被测构件或铁磁性的测试平台通过磁力吸引固定，其形状可以是与定位装置所针对的特定的被测构件或特定形状的测试平台向相配合的形状。

如图1，图2和图3所示，所述固定座100是长方体形状的磁铁材料的固定座。

为了进一步改善定位装置的通用性，拓宽适用范围。实施中，定位装置还包括：

调节结构，所述定位镜头可拆卸的固定于所述调节结构，且所述调节结构与所述固定座固定以实现所述定位镜头与所述固定座连接；

其中，所述调节结构用于调节所述定位镜头竖向方向和横向方向的位置。

通过调节结构能够方便的实现定位镜头竖向方向和横向方向的位置调整，通用性强，适用范围宽，且定位镜头的调节更加便捷。

实施中，为了实现定位镜头在竖向方向的粗调，如图1，图2和图3所示，所述调节结构包括：

至少一种厚度的垫块311；

升降台312，所述固定座100的上表面用于放置所述垫块311支撑所述升降台312以调节所述升降台312的高度；

升降锁紧结构，用于锁定所述固定座，所述升降台以及所述固定座和所述升降台之间的垫块的相对位置以固定所述升降台的高度。

垫块是多个，垫块的厚度可以是同一厚度也可以是多种厚度。根据定位镜头所需的高度，调整位于固定座和升降台之间垫块的数量，能够对所述定位镜头在竖向方向进行粗调。

实施中，如图1，图2和图3所示，所述固定座和所述升降台的同一侧分别具有支耳313；

所述升降锁紧结构包括升降螺栓314和升降螺母315；所述升降螺栓315穿过两个所述支耳313的通孔与所述升降螺母315配合，以锁定所述固定座100，所述升降台312以及所述固定座和所述升降台之间的垫块311的相对位置。

这样，通过升降螺栓和升降螺母能够将所述固定座，所述升降台以及所述固定座和所述升降台之间的垫块的相对位置锁定。

如图1，图2和图3所示，所述固定座相背的两侧分别设置所述支耳313，所述升降台相背的两侧分别设置所述支耳313；

所述升降锁紧结构为两组。

这样，在固定座和升降台作为一个整体，其对称的两侧分别支耳，能够将所述固定座，所述升降台以及所述固定座和所述升降台之间的垫块锁定的稳定性提高。

实施中，为了实现定位镜头在横向方向的粗调，如图1，图2和图3所示，所述调节结构还包括：

两个锁紧螺柱321，两个所述锁紧螺柱321竖向平行固定于所述升降台312；

平移台322a，所述平移台322a具有两个平行的长孔，两个所述长孔分别穿过两个所述锁紧螺柱321且所述长孔能沿所述锁紧螺柱321平移以调节所述平移台322a相对于所述升降台312的横向位置；

两个锁紧螺母323，分别与两个所述锁紧螺柱321配合，以锁定所述平移台322a相对于所述升降台312的横向位置。

根据定位镜头所需的横向位置，调整平移台相对于所述升降台的横向位置，能够对所述定位镜头在横向方向进行粗调。升降台和平移台的配合，能够对定位镜头的焦距进行粗调，使得定位镜头能够延伸到被测构件内的被测区域和深腔位置的被测区域，即本申请实施例的定位装置能进行定位的被测构件包括深腔类的构件。

实施中，如图1，图2和图3所示，所述调节结构还包括：

下连接部322b，所述下连接部322b竖直向下连接在所述升降台312的一端；

定位镜头安装件，用于固定所述定位镜头；

滑台330，所述下连接部和所述定位镜头安装件之间通过所述滑台330连接，以带动所述定位镜头200在三个相互垂直的方向的移动及角度调节，进而使得所述定位镜头200定位于所述被测构件的被测区域的位置。

滑台的存在使得所述定位镜头能够在三个相互垂直的方向(x方向y方向z方向)的移动，从而实现定位镜头在三个相互垂直的方向的精调，即通过滑台能够对定位镜头的焦距及位置进行细调；角度调节使得能将定位镜头中的十字线中心与应变花中心重合，从而保证定位镜头与被测区域实现法向垂直。

作为一种可选的方式，滑台可以是手动滑台，也可以是电动滑台。

作为一种可选的方式，如图1，图2和图3所示，所述升降台312和所述下连接部322b是一体化结构。

关于定位镜头安装件的结构，如图1，图2和图3所示，包括：

定位镜头安装平台341a，所述定位镜头安装平台341a具有安装孔；

钻套342，所述钻套342固定在所述安装孔内侧，所述定位镜头200固定在所述钻套342内侧；钻套内径与定位镜头及钻头外径小间隙配合，保证定位镜头能轻松放入钻头且不存在间隙；

上连接部341b，所述上连接部341b竖直向上连接在所述定位镜头安装平台341a的一端，所述上连接部341b和所述下连接部322b的外侧通过所述滑台330连接。

所述下连接部和所述上连接部的方式，使得定位镜头安装平台低于平移台，更加容易实现定位镜头定位于所述被测构件的被测区域的之上的位置。

作为一种可选的方式，如图1，图2和图3所示，所述定位镜头安装平台341a和所述上连接部341b是一体化结构。

关于铁磁性的测试平台的结构，如图3所示，包括：

板状平台410，所述板状平台410具有多个固定螺孔411；

至少一个固定螺杆420；

为每一个所述固定螺杆配置两个固定螺母；

压板430，所述压板430具有固定通孔；

其中，所述板状平台用于承载非铁磁性的被测构件，所述螺杆用于所述固定螺孔内，所述压板的通孔穿过所述螺杆压住非铁磁性的被测构件且两个所述固定螺母在所述压板的上下两侧固定住所述压板。

上述结构的铁磁性的测试平台，结构简单，能够方便的将多种尺寸的非铁磁性的被测构件固定。

实施中，如图3所示，固定螺孔411以阵列方式排列。阵列方式排列的固定螺孔便于固定非铁磁性的被测构件。

实施中，所述升降台的密度小于所述固定座的密度，所述定位镜头安装平台的密度小于所述固定座的密度，所述垫块的密度小于所述固定座的密度。

所述升降台，所述定位镜头安装平台，所述垫块的密度都小于固定座的密度，使得定位装置的整体重量较小，也更容易实现所述定位装置的重心位于所述固定座内。

作为一种可选的方式，所述升降台是铝合金材料的升降台，所述定位镜头安装平台是铝合金材料的所述定位镜头安装平台，所述垫块是铝合金材料的垫块。

实施中，所述平移台和所述钻套的屈服强度大于等于500mpa，所述平移台和所述钻套的硬度大于等于62hrc小于等于75hrc；其中，mpa表示兆帕，hrc表示洛氏硬度。

这样，平移台和钻套能够符合使用中需要达到的屈服强度和硬度。

如图4所示，在使用本申请实施例的定位装置对被测构件的被测区域进行定位时，包括如下步骤：

步骤s100：通过固定座固定所述定位装置；

步骤s200：将定位镜头置于被测构件的被测区域法向垂直方向。

实施中，步骤s100包括：

当被测构件是铁磁性被测构件且有固定固定座的位置时，所述固定座与所述被测构件吸引固定；

当被测构件是非铁磁性的构件或铁磁性的被测构件无固定固定座的位置时，则将被测构件固定至测试平台，所述固定座与所述测试平台吸引固定。

实施中，步骤s200之后，依次包括：

步骤s300：通过垫块，升降台和升降锁紧结构调整并锁定升降台的高度；

步骤s400：通过平移台，锁紧螺柱和锁紧螺母调整并锁定平移台的横向位置；

步骤s400：通过滑台的三个方向调节旋钮，实现定位镜头安装件在三个相互垂直的方向的移动，通过滑台的角度调节旋钮进行角度调节，将定位镜头中的十字线中心保持与贴在构件的被测区域处的应变花中心重合，从而保证定位镜头与被测区域实现法向垂直。

作为一种可选的方式，当被测构件是铁磁性的被测构件无固定固定座的位置时，使用定位装置对被测构件的被测区域进行定位时，包括如下步骤：

将固定座和测试平台吸引固定；

将被测构件置于所述测试平台上，调整被测构件的位置直至将定位镜头置于被测构件的被测区域之上固定被测构件；

通过垫块，升降台和升降锁紧结构调整并锁定升降台的高度；

通过平移台，锁紧螺柱和锁紧螺母调整并锁定平移台的横向位置；

通过滑台的三个方向调节旋钮，实现定位镜头安装件在三个相互垂直的方向的移动，通过滑台的角度调节旋钮进行角度调节，将定位镜头中的十字线中心保持与贴在构件的被测区域处的应变花中心重合，从而保证定位镜头与被测区域实现法向垂直。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。