CN105643586B - 用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法 - Google Patents

Abstract

一种用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法，该机架的外部设有上平面、中平面和下平面，内部沿纵向设有若干对称且均匀分布的正导板面以及垂直该正导板面的侧导板面，其特征在于：设置激光线作为测量基准线，在所述机架的正置位置上一次性划出上平面加工线、中平面加工线、下平面加工线以及作为加工定位基准线的机架的纵向中心线和横向中心线，保证所述上平面、中平面、下平面、正导板面和侧导板面加工余量的均匀。本发明达到了基准线自动对准、劳动强度低、测量精度高、工作效率高和安全隐患小的效果，实现了机架正置位置一次完成机架上、中、下平面、正导板面和侧导板面等加工部位的余量检查及划线，适用于大型柴油机机架及大型零件的划线操作。

Description

用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法

技术领域

本发明涉及大型柴油机部件的制造工艺方法，具体涉及一种用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法，属于柴油机制造技术领域。

背景技术

机架是大型低速船用柴油机的重要零件之一，为焊接结构件，装配后机架与众多零部件相关联，上部连接气缸体，下部连接机座，内部安装有滑块、活塞杆、连杆等运动部件。请参阅图1，机架上设有上平面B2、中平面B3、下平面B1和门框面B6等部位，结合参阅图2，沿纵向(X-X向)机架内腔排列有一系列间隔均匀、相互平行且与纵向中心线X-X垂直的横隔板，每一横隔板的两端设有关于纵向中心线X-X对称的导板，每一对导板具有相对平行布置且关于纵向中心线X-X对称的正导板面B4和位于该正导板面B4两侧且对称平行的侧导板面B5。机架具有结构复杂、形体庞大、易变形的特点，并且加工精度要求较高。在加工机架之前，首先要通过划线找出加工的定位基准线纵向中心线X-X和横向中心线Y-Y，而该基准线的划定就必须保证各正导板面B4和侧导板面B5具有均匀且足够的加工余量。

原有传统的机架划线方法是，将机架旋转90度横向置放，找出纵向中心线X-X，然后划出横向中心线Y-Y。但这样的划线方法存在着测量误差大、需搭跳板、踏步、扶梯等导致等待时间长、受风向及环境因素影响大、存在登高作业安全风险、工人劳动强度高等诸多不足，因此极大影响了作业的安全、质量和效率。因而创新改进划线方法已经刻不容缓。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高效、安全、精准的用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法，运用激光线作为基准，在整体机架的正置位置上一次性完成机架上、中、下平面以及正导板和侧导板等加工部位的划线和余量检查，实现基准线的自动对准、自动追踪和坐标轴的旋转，达到测量精度高、工作效率高和安全隐患小的效果。

为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法，该机架的外部设有上平面、中平面和下平面，内部沿纵向设有若干对称且均匀分布的正导板面以及垂直该正导板面的侧导板面，其特征在于：设置激光线作为测量基准线，在所述机架的正置位置上一次性划出上平面加工线、中平面加工线、下平面加工线以及作为加工定位基准线的机架的纵向中心线和横向中心线，保证所述上平面、中平面、下平面、正导板面和侧导板面加工余量的均匀。

进一步地，所述的激光基准划线方法包括水平划线平台、激光基准仪、两受光器、两定位靠山和若干可调支撑块，该水平划线平台上设有多条沿纵向的相互平行的X刻线和多条沿横向且相互平行的与该X刻线垂直的Y刻线；所述激光基准划线方法包括如下步骤：

1)将所述可调支撑块放置在所述水平划线平台上，将所述两定位靠山固定在该水平划线平台同一侧边的位置，将所述机架吊起以下平面向下的姿态缓慢地放置在所述可调支撑块上，一旦所述机架与可调支撑块发生接触即停止松吊；

2)将两受光器放置在所述水平划线平台上任意同一条X刻线的两端处，所述激光基准仪放置于两受光器之间的同一X刻线上，该激光基准仪沿纵向、横向和垂直方向分别射出激光线，两受光器捕捉到其中的纵向激光线，调整所述激光基准仪的位置，使激光基准仪与两受光器处于三点一线对直的位置，并且该纵向激光线与该激光基准仪和两受光器所在的X刻线向下垂直对准且平行，该位置的纵向激光线即为X向激光测量基准线；

3)测量各正导板面到所述X向激光测量基准线的距离，根据各正导板面的距离测量值之间的偏差，利用两定位靠山和千斤顶校正所述机架的横向位置，使机架各正导板面的对称中心线与所述水平划线平台的X刻线基本平行，然后松吊放下落实该机架；

4)沿垂直方向划出加工线：测量所述上平面、中平面和下平面至水平划线平台平面的距离，利用所述可调支撑块校正所述机架的水平，保证该上平面、中平面和下平面的加工余量均匀，然后划出上平面加工线、中平面加工线和下平面加工线；

5)沿纵向划出机架的纵向中心线：测量各正导板面到X向激光测量基准线的距离，计算各正导板面的距离测量值之间的偏差，然后利用吸附在所述机架两端的刻度尺，调整两受光器和激光基准仪形成新的X向激光测量基准线，最终使各正导板面到该新的X向激光测量基准线的距离测量值均匀，即各正导板面的加工余量均匀，则确定该新的X向激光测量基准线的位置为所述机架的纵向中心线的位置，划定该机架的纵向中心线作为所述机架纵向的加工定位基准线；

6)沿横向划出机架的横向中心线：将两受光器移置在所述水平划线平台上任意同一条Y刻线的两端处，将所述激光基准仪沿其所在的X刻线移动至两受光器所在的Y刻线上且处于两受光器之间，该激光基准仪沿纵向、横向和垂直方向分别射出激光线，两受光器捕捉到其中的横向激光线，调整所述激光基准仪的位置，使激光基准仪与两受光器处于三点一线对直的位置，并且该横向激光线与该激光基准仪和两受光器所在的Y刻线向下垂直对准且平行，该位置的横向激光线即为Y向激光测量基准线；

将所述激光基准仪沿其所在的X刻线移至首缸位置，测量两侧的侧导板面至所述Y向激光测量基准线的距离，根据偏差调整该激光基准仪的位置，使两侧的侧导板面至所述Y向激光测量基准线的距离相等，将该位置上激光基准仪发出的Y向激光测量基准线作为首缸侧导板面的对称中心线，以该首缸侧导板面的对称中心线为基准，依据图纸上标准尺寸将所述激光基准仪依次移到其余各缸的侧导板面的对称中心线上，并分别测量各缸侧导板面到位于该缸侧导板面的对称中心线上的激光基准仪发出的Y向激光测量基准线的距离，根据各该距离值的偏差调整首缸侧导板面的对称中心线的位置，最终使各侧导板面的加工余量均匀，则确定经调整后新的首缸侧导板面的对称中心线的位置为所述机架的横向中心线的位置，划定该机架的横向中心线作为所述机架横向的加工定位基准线。

进一步地，所述的水平划线平台上各X刻线的间距为500mm，各Y刻线的间距为500mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、采用激光线作为基准，可以规避登高作业的风险，不仅操作简便、不受环境因素影响，而且保障了安全作业。

2、实现了机架正置位置一次性完成检查机架毛坯尺寸、校正几何形状、确定余量加工线及位置确定的工作。

3、提高了测量精度和效率。

4、节约了搭建跳板、扶梯等登高作业工具的辅助时间，降低了劳动强度，提高了作业效率。

本发明所述方法测量精准、高效、安全、操作简便，适用于低速柴油机机架及类似的大型零件的划线操作。

附图说明

图1是机架的示意图。

图2是本发明的划线状态图。

图3是本发明的工艺流程图。

图4是本发明的测量示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明所述的激光基准划线方法用于船用低速柴油机机架的划线，请参阅图1，该机架A4的外部设有上平面B2、中平面B3和下平面B1，内部沿纵向设有若干对称且均匀分布的正导板面B4以及垂直该正导板面B4的侧导板面B5，该机架A4前后侧设有门框孔B6。请参阅图2，所述激光基准划线方法包括水平划线平台A1、激光基准仪A8、两受光器A6和A7、两定位靠山A3和若干可调支撑块A2，该水平划线平台A1上设有多条沿纵向的相互平行的X刻线和多条沿横向且相互平行的Y刻线，该Y刻线与所述X刻线垂直；水平划线平台A1上各X刻线之间的间距为500mm，各Y刻线之间的间距也为500mm。机架A4下平面B1向下放置在水平划线平台A1上的可调支撑块A2上，受光器A6和A7放置在机架A4两端的水平划线平台A1的同一条刻线上，激光基准仪A8放置在两受光器A6和A7之间，激光基准仪A8射出沿直角坐标系XYZ的三条激光线，人为结合自动微调激光基准仪A8、受光器A6和A7，使激光基准仪A8与受光器A6和A7三点一线对直，以激光基准仪A8发出的激光线作为测量基准线，在所述机架A4的正置位置上一次性划出上平面加工线、中平面加工线、下平面加工线以及作为加工定位基准线的机架A4的纵向中心线X-X和横向中心线Y-Y，保证所述上平面B2、中平面B3、下平面B1、正导板面B4和侧导板面B5加工余量的均匀。

请参阅图3，所述激光基准划线方法包括如下步骤：

1、将可调支撑块A2放置在带有X刻线和Y刻线的水平划线平台A1上，定位靠山A3固定在水平划线平台A1同一侧边两端，机架A4以下平面B1向下放置在水平划线平台A1的可调支撑块A2上，起重行车钢丝绳吊起机架A4，慢慢松钢丝绳，在机架A4与可调支撑块A2接触到时停止松吊钢丝绳。

2、将两受光器A6和A7分别放置在机架A4两端的水平划线平台A1上任意同一条X刻线上，激光基准仪A8放置在两受光器A6和A7之间的同一X刻线上，激光基准仪A8沿纵向、横向和垂直方向分别射出激光线，受光器A6和A7捕捉到其中的纵向激光线C4(见图4)，根据偏差，人为结合自动微调激光基准仪A8的位置，当两个受光器A6和A7上绿灯自动点亮时，激光基准仪A8与受光器A6和A7三点一线对直，并且纵向激光线C4向下垂直对准且平行激光基准仪A8和两受光器A6和A7所在的X刻线，该位置的纵向激光线C4即为X向激光测量基准线。

3、请参阅图4，拉钢尺测量各缸正导板面B4到纵向激光线C4(X向激光测量基准线)的距离C1，根据各距离测量值之间的总体直线偏差，利用两定位靠山A3和千斤顶A5将机架A4校直，使机架A4各正导板面B4的对称中心线与水平划线平台A1的X刻线平行对直，然后松吊放下机架A4。

4、沿Z方向划线：测量机架A4内腔上平面B2、中平面B3和下平面B1至水平划线平台A1平面的距离，利用可调支撑块A2将机架A4校至水平，确保上平面B2、中平面B3和下平面B1的加工余量均匀，测量机架A4前后门框孔B6的位置，然后划出上平面加工线、中平面加工线和下平面加工线以及水平校调线。

5、沿Y方向划线：拉钢尺在上、中、下部分别测量各缸正导板面B4到X向激光测量基准线(纵向激光线C4)的距离C1，请参阅图4，计算偏差后调正，机架A4两端吸附刻度尺，调整受光器A6和A7及激光基准仪A8形成新的X向激光测量基准线，最终使各正导板面B4到该新的X向激光测量基准线的距离均匀，即各正导板面B4的加工余量均匀，以新的X向激光测量基准线为准划出机架A4的纵向中心线X-X，作为所述机架A4纵向的加工定位基准线。

6、沿X方向划线：先设置Y向激光测量基准线，将两受光器A6和A7移置在水平划线平台A1上任意同一条Y刻线的机架A4的两侧，将激光基准仪A8沿其所在的X刻线移动至两受光器A6和A7所在的Y刻线上且处于两受光器A6和A7之间，该激光基准仪A8沿纵向、横向和垂直方向分别射出激光线，两受光器A6和A7捕捉到其中的横向激光线C3，人为结合自动微调激光基准仪A8的位置，当两个受光器A6和A7上绿灯自动点亮时，激光基准仪A8与受光器A6和A7三点一线对直，并且横向激光线C3向下垂直对准且平行激光基准仪A8和两受光器A6和A7所在的Y刻线，该位置的横向激光线C3即为Y向激光测量基准线。

平移激光基准仪A8沿其所在的X刻线至首缸位置，拉钢尺测量两侧的侧导板面B5至横向激光线C3的距离C2，请参阅图4，根据偏差调整激光基准仪A8的位置到各距离C2相等，该位置上激光基准仪A8发出的横向激光线C3(Y向激光测量基准线)作为首缸侧导板面B5的对称中心线；以该首缸侧导板面B5的对称中心线为基准，依据图纸上各缸距离的标准尺寸将激光基准仪A8依次移到其余各缸的侧导板面B5的对称中心线上，并分别测量各缸侧导板面B5到激光基准仪A8在该缸发出的横向激光线C3(Y向激光测量基准线)的距离C2，根据各该距离C2的偏差调整首缸侧导板面B5的对称中心线的位置，最终使各侧导板面B5的加工余量均匀，在机架A4的上平面B2和下平面B1的侧边将调整后新的首缸侧导板面B5的对称中心线划定为机架A4的横向中心线Y-Y，作为机架A4横向的加工定位基准线。

上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的保护范围。本发明要求的保护范围也应包括对本发明显而易见的变换和替代方案。

总之，本发明取代了原有传统的划线方法，克服了传统划线方法的不足，达到了基准线自动对准、自动追踪、坐标轴旋转操作、劳动强度低、测量精度高、工作效率高和安全隐患小的效果，实现了机架正置位置一次完成机架上、中、下平面、正导板面和侧导板面等加工部位的余量检查及划线，适用于大型柴油机机架及大型零件的划线操作。

Claims (2)

1.一种用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法，该机架的外部设有上平面、中平面和下平面，内部沿纵向设有若干对称且均匀分布的正导板面以及垂直该正导板面的侧导板面，其特征在于：所述激光基准划线方法包括水平划线平台、激光基准仪、两受光器、两定位靠山和若干可调支撑块，该水平划线平台上设有多条沿纵向的相互平行的X刻线和多条沿横向且相互平行的与该X刻线垂直的Y刻线；设置激光线作为测量基准线，在所述机架的正置位置上一次性划出上平面加工线、中平面加工线、下平面加工线以及作为加工定位基准线的机架的纵向中心线和横向中心线，保证所述上平面、中平面、下平面、正导板面和侧导板面加工余量的均匀；

所述激光基准划线方法包括如下步骤：

1)将所述可调支撑块放置在所述水平划线平台上，将所述两定位靠山固定在该水平划线平台同一侧边的位置，将所述机架吊起以下平面向下的姿态缓慢地放置在所述可调支撑块上，一旦所述机架与可调支撑块发生接触即停止松吊；

2)将两受光器放置在所述水平划线平台上任意同一条X刻线的两端处，所述激光基准仪放置于两受光器之间的同一X刻线上，该激光基准仪沿纵向、横向和垂直方向分别射出激光线，两受光器捕捉到其中的纵向激光线，调整所述激光基准仪的位置，使激光基准仪与两受光器处于三点一线对直的位置，并且该纵向激光线与该激光基准仪和两受光器所在的X刻线向下垂直对准且平行，该位置的纵向激光线即为X向激光测量基准线；

3)测量各正导板面到所述X向激光测量基准线的距离，根据各正导板面的距离测量值之间的偏差，利用两定位靠山和千斤顶校正所述机架的横向位置，使机架各正导板面的对称中心线与所述水平划线平台的X刻线基本平行，然后松吊放下落实该机架；

4)沿垂直方向划出加工线：测量所述上平面、中平面和下平面至水平划线平台平面的距离，利用所述可调支撑块校正所述机架的水平，保证该上平面、中平面和下平面的加工余量均匀，然后划出上平面加工线、中平面加工线和下平面加工线；

5)沿纵向划出机架的纵向中心线：测量各正导板面到X向激光测量基准线的距离，计算各正导板面的距离测量值之间的偏差，然后利用吸附在所述机架两端的刻度尺，调整两受光器和激光基准仪形成新的X向激光测量基准线，最终使各正导板面到该新的X向激光测量基准线的距离测量值均匀，即各正导板面的加工余量均匀，则确定该新的X向激光测量基准线的位置为所述机架的纵向中心线的位置，划定该机架的纵向中心线作为所述机架纵向的加工定位基准线；

6)沿横向划出机架的横向中心线：将两受光器移置在所述水平划线平台上任意同一条Y刻线的两端处，将所述激光基准仪沿其所在的X刻线移动至两受光器所在的Y刻线上且处于两受光器之间，该激光基准仪沿纵向、横向和垂直方向分别射出激光线，两受光器捕捉到其中的横向激光线，调整所述激光基准仪的位置，使激光基准仪与两受光器处于三点一线对直的位置，并且该横向激光线与该激光基准仪和两受光器所在的Y刻线向下垂直对准且平行，该位置的横向激光线即为Y向激光测量基准线；

将所述激光基准仪沿其所在的X刻线移至首缸位置，测量两侧的侧导板面至所述Y向激光测量基准线的距离，根据偏差调整该激光基准仪的位置，使两侧的侧导板面至所述Y向激光测量基准线的距离相等，将该位置上激光基准仪发出的Y向激光测量基准线作为首缸侧导板面的对称中心线，以该首缸侧导板面的对称中心线为基准，依据图纸上标准尺寸将所述激光基准仪依次移到其余各缸的侧导板面的对称中心线上，并分别测量各缸侧导板面到位于该缸侧导板面的对称中心线上的激光基准仪发出的Y向激光测量基准线的距离，根据各该距离值的偏差调整首缸侧导板面的对称中心线的位置，最终使各侧导板面的加工余量均匀，则确定经调整后新的首缸侧导板面的对称中心线的位置为所述机架的横向中心线的位置，划定该机架的横向中心线作为所述机架横向的加工定位基准线。

2.根据权利要求1所述的用于船用低速柴油机机架的激光基准划线方法，其特征在于：所述的水平划线平台上各X刻线的间距为500mm，各Y刻线的间距为500mm。