CN107560605A - 一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，在船台或船坞建造过程中对设备基座的平整度进行测量，具体包括以下步骤：在设备基座上焊接固定垫片；调整全站仪，使设备基座位于其测量视角范围内；建立船体三维空间坐标系；根据船体三维空间坐标系，利用全站仪测量固定垫片四个角的相对厚度值；然后计算调整垫片的厚度加工数据，加工调整垫片；最后安装调整垫片。本发明操作简单、使用方便、适用性广，通过使用全站仪检测设备基座的平整度，保证设备基座的最终平整度能够达到精度设计要求，减少人工测量的人为误差，提高了测量精度，降低了重复返工率，能够方便快捷地调整发电机基座面板的平整度。

Description

一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法。

背景技术

随着科学技术的日益进步，现代造船节奏也越来越快，重复返工问题自然而然的成为了一个重要的不可忽视的环节。

目前，船舶在船台或船坞建造过程中，船用设备都是带有基座的，这些基座的安装只有达到一定的精度要求才能更好的运转和使用。一般的基座由三部分组成，一是直接与船体结构焊接的基座本体，二是直接与基座面板焊接的固定垫片，三是调整垫片，而基座平整度的精度绝大多数取决于第三部分的调整垫片的精度。在以往的基座安装过程中，控制调整垫片精度的方法是采用水平尺和塞尺进行测量。然而，这种传统测量方法不仅消耗大量的人力、物力，而且施工周期比较长，人工测量误差较大，最终基座平整度的完工确认也繁琐，返工的可能性大。

同时，随着设备集成化和模块化的不断加强，设备对基座安装精度的要求也越来越高，而且设备自身的体型也变大了，对应的基座尺寸跨度也相应变大，传统的水平尺和塞尺的测量方法对于大型设备基座的大跨度布置和高精度要求已经表现出力不从心。

特别是船用发电机一类的高频率震动型的大型设备对于其基座的平整度要求十分严格，而其基座的布置也是跨度较大的。对于此类船用设备的基座平整度很难通过传统方法实现精度可控，从而导致后面的设备调试困难重重。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，解决了传统人工测量方法的测量误差、施工周期长、重复返工严重的问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，在船台或船坞建造过程中对设备基座的平整度进行测量，具体包括以下步骤：

步骤1：将设备基座焊接在船体机舱区域的甲板上，将固定垫片焊接在设备基座的基座面板上；

步骤2：将全站仪放置在设备基座前方，并调整全站仪使整个设备基座位于全站仪的测量视角范围内；

步骤3：选取基座面板上的任一点作为第一基准点，基座面板的延伸面上的任一点作为第二基准点，然后，根据第一基准点和第二基准点通过全站仪构建船体的三维空间坐标系，所述第一基准点为三维空间坐标系的坐标原点；

步骤4：在固定垫片上设定四个检测点，通过全站仪测量固定垫片上检测点在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据获得的所有三维坐标分别计算固定垫片上的四个检测点所处位置的相对厚度值；

步骤5：根据获得的固定垫片的所有相对厚度值以及调整垫片的加工精度要求，计算调整垫片上相应位置的厚度加工数据，根据所述厚度加工数据，加工调整垫片；

步骤6：通过螺栓将调整垫片安装在固定垫片上，安装完毕后，测量调整垫片上表面的平整度，若平整度达到设计要求，则施工结束；否则局部打磨修补调整垫片，再进行测量直至平整度达到要求为止。

进一步地，所述步骤6中测量调整垫片上表面的平整度的具体步骤为：首先，通过全站仪分别测量调整垫片的四个角在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据调整垫片四个角的三维坐标分别计算这四个角的相对厚度值，若任意两个角的相对厚度值之差α≤1mm，则该调整垫片的平整度满足设计要求。

进一步地，所述固定垫片上的四个检测点分别位于固定垫片的四个角。

进一步地，所述全站仪放置在设备基座前方3m-6m范围内。

进一步地，所述全站仪的自身测量精度需满足设备基座平整度的精度设计要求。

进一步地，所述全站仪采用激光测绘仪。

进一步地，所述设备基座为船用发电机基座。

本发明的积极有益效果：

1、本发明操作简单、使用方便、适用性广，通过使用全站仪检测设备基座的平整度，保证设备基座的最终平整度能够达到精度设计要求，减少人工测量的人为误差，提高了测量精度，降低了重复返工率，能够方便快捷地调整发电机基座面板的平整度。

2、本发明可以直接计算出测量结果，使安装状态可视化，平整度的情况实现整体化，避免了传统方法局部测量结果变化时对基座整体精度的影响，有利于缩短设备基座的安装和完工确认周期，降低成本，提高效率。

附图说明

图1为本发明测量固定垫片时的使用状态示意图。

图2为本发明测量调整垫片时的使用状态示意图。

图3为本发明的流程图。

图中标号的具体含义为：1为全站仪，2为设备基座，a、b、c均为固定垫片，A、B、C均为调整垫片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合图1说明本实施方式，本发明的基于全站仪的船舶发电机基座平整度测量方法，仅适用于在船台或船坞建造过程中对设备基座的平整度进行测量；不适用于测量后进行过任何起浮操作、之后再次定位的船舶或码头阶段的船舶。设备基座通常由三部分组成，一是直接与船体结构焊接的基座本体，二是直接与基座面板焊接的多个固定垫片，固定垫片等间距的均匀分布在基座面板的上表面，三是通过螺栓固定在固定垫片上的调整垫片，每个固定垫片上均固定有一个调整垫片。

本发明通过使用全站仪检测设备基座的平整度，保证设备基座的最终平整度能够达到精度设计要求，减少人工测量的人为误差。在本实施例中，所述全站仪可采用激光测绘仪，且全站仪的自身测量精度需满足设备基座平整度的精度设计要求。

本发明能够对大多数设备基座的平整度进行检测，如图1、图2、图3所示，在本实施例中，我们以船用发电机的平整度检测来具体说明本发明的平整度测量过程，具体包括以下步骤：

步骤1：将设备基座2（发电机基座）焊接在船体机舱区域的甲板上，将多个固定垫片等间距焊接在设备基座2（发电机基座）的基座面板上，在本实施例中，假设发电机基座的基座面板上焊接有三个固定垫片，分别为固定垫片a、b、c。

步骤2：将全站仪1放置在设备基座2前方，作为优选的，将全站仪1放置在设备基座2前方3m-6m范围内，在该距离范围内，全站仪受到的船舶振动等的环境因素影响很小，便于提高平整度测量精度；然后，调整全站仪1使整个设备基座2（发电机基座）位于全站仪的测量视角范围内；

步骤3：选取基座面板上的任一点作为第一基准点，基座面板的延伸面上的任一点作为第二基准点，然后，根据第一基准点和第二基准点通过全站仪构建船体的三维空间坐标系，所述第一基准点为三维空间坐标系的坐标原点；

步骤4：在固定垫片上设定四个检测点，所述四个检测点分别位于固定垫片的四个角。通过全站仪1测量固定垫片上检测点在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据获得的所有三维坐标分别计算固定垫片上的四个检测点所处位置的相对厚度值。

具体地，将固定垫片a的四个角设定为其四个检测点，通过全站仪1测量固定垫片a的四个角在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据获得的所有三维坐标分别计算固定垫片a的四个角所处位置的相对厚度值，令计算得到的这四个相对厚度值为h1、h2、h3、h4。

同理，将固定垫片b的四个角设定为其四个检测点，计算固定垫片b的四个角的相对厚度值g1、g2、g3、g4。将固定垫片c的四个角设定为其四个检测点，计算固定垫片b的四个角的相对厚度值f1、f2、f3、f4。

步骤5：根据获得的固定垫片的所有相对厚度值以及调整垫片的加工精度要求，计算调整垫片上相应位置的厚度加工数据，根据所述厚度加工数据，加工调整垫片；

具体地，根据固定垫片a的四个角的相对厚度值h1、h2、h3、h4，计算得到其对应的调整垫片A的四个角的厚度加工数据H1、H2、H3、H4，根据所述厚度加工数据，加工出调整垫片A。

同理，根据固定垫片b的四个角的相对厚度值g1、g2、g3、g4，计算得到其对应的调整垫片B的四个角的厚度加工数据G1、G2、G3、G4，然后加工出调整垫片B。

根据固定垫片c的四个角的相对厚度值f1、f2、f3、f4，计算得到其对应的调整垫片C的四个角的厚度加工数据F1、F2、F3、F4，然后加工出调整垫片C。

步骤6：通过螺栓将调整垫片安装在固定垫片上，具体地，将调整垫片A安装在固定垫片a上，调整垫片B安装在固定垫片b上，调整垫片C安装在固定垫片c上。安装完毕后，分别测量调整垫片A、B、C上表面的平整度，若平整度达到设计要求，则施工结束；否则局部打磨修补调整垫片，再进行测量直至平整度达到要求为止。

所述测量调整垫片A或B或C上表面的平整度的具体步骤为：首先，通过全站仪分别测量调整垫片的四个角在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据调整垫片四个角的三维坐标分别计算这四个角的相对厚度值，若任意两个角的相对厚度值之差α≤1mm，则该调整垫片的平整度满足设计要求。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法,其特征在于，在船台或船坞建造过程中对设备基座的平整度进行测量，具体包括以下步骤：

步骤1：将设备基座焊接在船体机舱区域的甲板上，将固定垫片焊接在设备基座的基座面板上；

步骤2：将全站仪放置在设备基座前方，并调整全站仪使整个设备基座位于全站仪的测量视角范围内；

步骤3：选取基座面板上的任一点作为第一基准点，基座面板的延伸面上的任一点作为第二基准点，然后，根据第一基准点和第二基准点通过全站仪构建船体的三维空间坐标系，所述第一基准点为三维空间坐标系的坐标原点；

步骤4：在固定垫片上设定四个检测点，通过全站仪测量固定垫片上检测点在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据获得的所有三维坐标分别计算固定垫片上的四个检测点所处位置的相对厚度值；

步骤5：根据获得的固定垫片的所有相对厚度值以及调整垫片的加工精度要求，计算调整垫片上相应位置的厚度加工数据，根据所述厚度加工数据，加工调整垫片；

步骤6：通过螺栓将调整垫片安装在固定垫片上，安装完毕后，测量调整垫片上表面的平整度，若平整度达到设计要求，则施工结束；否则局部打磨修补调整垫片，再进行测量直至平整度达到要求为止。

2.根据权利要求1所述的基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，其特征在于，所述步骤6中测量调整垫片上表面的平整度的具体步骤为：首先，通过全站仪分别测量调整垫片的四个角在所述船体三维空间坐标系中的三维坐标，根据调整垫片四个角的三维坐标分别计算这四个角的相对厚度值，若任意两个角的相对厚度值之差α≤1mm，则该调整垫片的平整度满足设计要求。

3.根据权利要求1所述的基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，其特征在于，所述固定垫片上的四个检测点分别位于固定垫片的四个角。

4.根据权利要求1所述的基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，其特征在于，所述全站仪放置在设备基座前方3m-6m范围内。

5.根据权利要求4所述的基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，其特征在于，所述全站仪的自身测量精度需满足设备基座平整度的精度设计要求。

6.根据权利要求5所述的基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，其特征在于，所述全站仪采用激光测绘仪。

7.根据权利要求1、4、5中任一项所述的基于全站仪的船舶设备基座平整度测量方法，其特征在于，所述设备基座为船用发电机基座。