CN108507436A - 斜相交十字接头结构对位公差测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种斜相交十字接头结构对位公差测量装置，包括L形的基板，基板包括竖向段和横向段；竖向段设有角度尺和第一定位尺，角度尺和第一定位尺均能移动并定位，且为同一个旋转中心，第一定位基点和旋转中心在同一水平线上；竖向段设有第一定位基点，第一定位尺上设有第一刻度指针；所述横向段设有竖向的第二定位尺、横向的直尺和第三定位尺，当第二定位尺零点和第二定位基点对齐时，第二定位尺的上端与旋转中心在同一水平线上；第三定位尺上设有竖向的第二刻度指针，横向段上设有第三定位基点；当直尺零点、第二刻度指针和第三定位基点对齐时，直尺的右端与旋转中心在同一铅垂线上。本发明结构简单，测量效率高，通用性好。

Description

斜相交十字接头结构对位公差测量装置

技术领域

本发明涉及一种量具，尤其涉及一种斜相交十字接头结构对位公差测量装置。

背景技术

在船舶底部舷侧结构中存在底纵桁、内底板、底边舱斜顶板的三板斜相交十字接头结构，为了保证力的有效传递，相关规范通常要求三板的理论线对齐或中心线对齐两种结构形式；其中，中心线对齐的斜相交十字接头结构最为常见，可参考图1，水平板100横向设置，斜板101倾斜的固定在水平板100上，垂直板102垂直的固定在水平板100上。由于制造过程中精度控制困难，很难保证中心线完全对齐，如图2所示，其对位公差a是结构验收的重要指标之一。

由于市场上缺少合适的测量工具，目前船厂在斜相交十字接头结构制造精度测量方面普遍使用的有两种方法：

(1)一种是使用1:1卡板辅助测量，即分段模型设计过程中在各个精度控制点处建立卡板模型，然后精加工成测量卡板用于现场测量，测量时将卡板的两个定位边分别与水平板和斜板的下表面顶牢对齐，测量卡板与垂直板之间的距离，然后通过计算得到制造横向偏差值，由于各个节点位置的板厚变化、斜板倾角变化等因素的影响，导致卡板尺寸有所变化，通用性差，每条船都需要单独制造上百块测量卡板，设计、制造及存储困难，生产成本高，现场使用时不易查找。

(2)另一种是中心线移位测量法，即用从理论线测量的方法来代替直接测量结构构件中心线的方法，也就是在装配前，在距离设计交汇线一定距离处做一条参考定位线，并标记到水平板的正反两面，然后测量斜板和垂直板焊接边缘距离参考定位线的距离，再通过计算得到制造横向偏差值。

然而，由于斜板是倾斜的，且制造完成后存在焊脚，导致上表面的数值很难测量，大多数情况下还是要借助辅助卡板。另外，由于参考定位线是标记到水平板的正反两面，标记过程中也很难保证上下两条标记线完全对齐，上下两条标记定位线的对齐度也将影响最终的测量结果，且该方法比较繁琐，测量效率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种使用方便，测量准确，通用性好的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种斜相交十字接头结构对位公差测量装置，包括L形的基板，所述基板包括左侧的竖向段和竖向段下端的横向段；

所述竖向段从左到右设有圆弧形的角度尺和圆弧形的第一定位尺，所述角度尺和第一定位尺均能沿圆弧方向移动并定位，并且角度尺和第一定位尺为同一个在竖向段右侧的旋转中心；所述竖向段在第一定位尺右侧设有第一定位基点，所述第一定位尺上设有沿圆弧半径方向设置的第一刻度指针，第一定位基点和旋转中心在同一水平线上；

所述横向段设有能够竖向移动并定位的第二定位尺，所述第二定位尺的中间位置设有零点，所述横向段上设有与所述零点位置相对应的第二定位基点；当第二定位尺零点和第二定位基点对齐时，第二定位尺的上端与旋转中心在同一水平线上；

所述横向段还设有均能沿横向移动并定位的直尺和第三定位尺，所述直尺的中间位置设有零点，所述第三定位尺上设有竖向的第二刻度指针；所述横向段上设有与第二刻度指针位置相对应的第三定位基点；当直尺零点、第二刻度指针和第三定位基点对齐时，直尺的右端与旋转中心在同一铅垂线上。

优选地，所述角度尺、第一定位尺、第二定位尺位于所述基板的正面，所述直尺、第三定位尺位于所述基板的背面。

优选地，所述角度尺和第一定位尺贴靠在一起。

优选地，所述直尺和第三定位尺贴靠在一起。

优选地，所述基板上设有分别与所述角度尺、第一定位尺、第二定位尺、直尺和第三定位尺相互匹配的定位槽。

进一步地，所述角度尺和第一定位尺沿圆弧方向分别开有滑槽，滑槽中分别设有固定在相应定位槽上的螺杆，所述螺杆上分别配合有螺母。

进一步地，所述第二定位尺、直尺和第三定位尺分别沿长度方向开有滑槽，滑槽中分别设有固定在相应定位槽上的螺杆，所述螺杆上分别配合有螺母。

优选地，所述角度尺顶端为倾斜状。

如上所述，本发明斜相交十字接头结构对位公差测量装置，具有以下有益效果：

本发明结构简单，质量轻，利于携带与储存。

本发明使用方便，根据测量位置的实际情况按要求，有效去除板厚对定位的影响，调整好后即可开始测量，并可直接读出对位公差数值，测量效率高。

本发明的生产制造简单，通用性好，对于不同板厚、斜板倾角均可适用，经济效益好，测量成本底。

附图说明

图1为斜相交十字接头结构无对位公差示意图；

图2为斜相交十字接头结构有对位公差示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3中A处放大图。

图5为图3中B处放大图。

图6为本发明的基板结构示意图；

图7本发明的使用方法示意图。

图中：

1 基板 2 角度尺

3 第一定位尺 4 第二定位尺

5 直尺 6 第三定位尺

7 螺杆 11 竖向段

12 横向段 13 第一定位基点

14 第二定位基点 15 第三定位基点

31 第一刻度指针 61 第二刻度指针

71 螺母 100 水平板

101 斜板 102 垂直板

200 旋转中心

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明一种斜相交十字接头结构对位公差测量装置，结合图3-图6，包括L形的基板1，所述基板1包括左侧的竖向段11和竖向段11下端向右延伸的横向段12。

结合图3和图4，所述竖向段11从左到右设有圆弧形的角度尺2和圆弧形的第一定位尺3，所述角度尺2和第一定位尺3均能沿圆弧方向移动并定位，并且角度尺2和第一定位尺3为同一个在竖向段右侧的旋转中心200；所述旋转中心200是空间上的虚拟点，本身不在本装置上。所述竖向段11在第一定位尺3右侧设有第一定位基点13，所述第一定位尺3上设有沿圆弧半径方向设置的第一刻度指针31。所述第一定位基点13和旋转中心200在同一水平线上。水平线即横向，以下同理。

结合图3和图5，所述横向段12设有能够竖向移动并定位的第二定位尺4，所述第二定位尺4的中间位置设有零点，所述横向段12上设有与所述零点位置相对应的第二定位基点14；当第二定位尺零点和第二定位基点14对齐时，第二定位尺4的上端与旋转中心200在同一水平线上。

结合图3和图5，所述横向段12还设有均能沿横向移动并定位的直尺5和第三定位尺6，所述直尺5的中间位置设有零点，所述第三定位尺6上设有竖向的第二刻度指针61；所述横向段12上设有与第二刻度指针61位置相对应的第三定位基点15；当直尺零点、第二刻度指针61和第三定位基点15对齐时，直尺5的右端与旋转中心200在同一铅垂线上。铅垂线即竖向。

本发明中的角度尺2设有角度刻度，用于表示所述角度尺2顶端滑动过的圆弧角度，且0刻度设置在顶端内侧点处；所述第一定位尺3设有距离刻度，用于表示所述角度尺2内侧圆弧边缘滑动过的圆弧长度，用于去除斜板101的板厚影响；所述第二定位尺4上设置距离刻度，用于表示其在竖向滑动过的距离，用于去除水平板100的板厚影响；所述直尺5上沿长度方向设置有距离刻度，用于测量对位公差；所述第三定位尺6下侧边缘对应的横向段12上设置有距离刻度，用于去除垂直板102的板厚影响。在其他实施例中，也可以将相关刻度刻划在竖向段11或横向段12上，能显示读数即可。

本发明的设计原理是通过角度尺2和第二定位尺4确定本装置的实际位置，然后通过直尺5进行对位公差的测量，如图7所示，斜相交十字接头结构包括水平板100和固定在水平板100上的斜板101和垂直板102，水平板100和斜板101之间的角度a是设计角度，为已知数据。斜板101中心线和水平板100中心线有一交点，在测量时，需要确保所述交点与旋转中心200重合，在使用本装置时还需消除三板(水平板、斜板和垂直板)的厚度对测量精度的影响，进而才能有效保证测量数据的准确性，综以上，结合图3-图7，本装置的具体使用原理是：

(1)参考图7，按设计数据，向下调节第一定位尺3旋转并锁紧，去除斜板101的板厚t₁影响，此处可以调节出实际的弧长，不存在误差，为方便起见也可以用厚度值代替弧长值，即将第一定位尺3以第一定位基点13为基准向下调节t₁/2刻度，第一刻度指针31的一端指向基板1上的刻度；因板厚度相对于所述角度尺2内径为较小值，且调节角度很小，所以根据微积分原理：圆弧≈厚度，所产生的误差极小，能够满足工程应用精度要求，且不需要将微调厚度换算成所需微调的弧长。此后，调节角度尺2，直到第一刻度指针31的另一端指向角度尺2上的a角度并锁紧角度尺2。本步骤的原理是：本装置使用时直尺5必须为水平状态，且保证斜板101中心线与水平板100中心线的交点和旋转中心200重合，因此需要消除斜板板厚对本装置使用时的位置影响，如果不通过第一定位尺3消除斜板101的板厚影响，则整个本装置会向左偏移，也就会导致旋转中心200偏离斜板101中心线与水平板100中心线的交点，因此本步骤相当于是对使用状态时旋转中心200横向位置的矫正定位。

(2)向下调节第二定位尺4至t₂/2刻度并锁紧，去除水平板100的板厚t₂对测量的影响，本步骤相当于是对使用状态时旋转中心200垂向位置的矫正定位。

(3)向左调节第三定位尺6至t₃/2刻度并锁紧，去除垂直板102的板厚t₃对测量的影响，至此，完成调节准备工作。要说明的是，在斜板101与水平板100固定后，无论垂直板102向左或向右偏移，在使用时第三定位尺6都向左调节。

(4)测量时，保证基板1所在平面与垂直板102所在平面垂直，将第二定位尺4的上端顶紧水平板100的下表面，角度尺2的顶端顶紧斜板101的下表面，此时，斜板101的中心线与水平板100的中线交点相交于旋转中心200。为了便于定位，所述角度尺2顶端为倾斜状，减小接触面积，保证定位准确。进一步地，所述第二定位尺4的顶面为水平结构，实现面定位，以保证与水平板100顶牢时整个装置不能在测量面内转动，确保位置稳定。

(5)如图7所示，调整直尺5使其右端顶紧垂直板102的左表面，此时，第二刻度指针61指向直尺5上的读数即为被测量结构的对位公差a。为读数方便，可锁紧直尺5的位置，取下本装置进行读数。

为了便于生产制造，提高结构的合理性，所述角度尺2、第一定位尺3、第二定位尺4位于所述基板1的正面，所述直尺5、第三定位尺6位于所述基板1的背面。

为了便于调节方便，所述角度尺2和第一定位尺3贴靠在一起，即角度尺2的内缘与第一定位尺3的外缘靠在一起，这样第一刻度指针31的两端能够清楚准确地指示角度尺2和第一定位尺3的刻度线。同理，所述直尺5和第三定位尺6贴靠在一起，即直尺5的下缘与第三定位尺6的上缘靠在一起，这样第二刻度指针61的两端能够清楚准确地指示直尺5和第三定位尺6下侧边缘对应的横向段12上的刻度线。

在优选实施例中，为了让各个尺的调节更加准确，所述基板1上设有分别与所述角度尺2、第一定位尺3、第二定位尺4、直尺5和第三定位尺6相互匹配的定位槽，角度尺2、第一定位尺3、第二定位尺4、直尺5和第三定位尺6在相应的定位槽内调节位置。进一步地，参考图3和图6，所述角度尺2和第一定位尺3沿圆弧方向分别开有滑槽，滑槽中分别设有固定在相应定位槽上的螺杆7，所述螺杆7上分别配合有螺母71，螺母71在使用时压紧角度尺2和第一定位尺3，通过摩擦阻力对其进行锁定。同时，所述第二定位尺4、直尺5和第三定位尺6分别沿长度方向开有滑槽，滑槽中分别设有固定在相应定位槽上的螺杆7，所述螺杆7上分别配合有螺母71，螺母71在使用时压紧第二定位尺4、直尺5和第三定位尺6，通过摩擦阻力对其进行锁定。

本发明中的所有结构均可采用不锈钢材料，或铝制材料等常规材料。

综上所述，本发明斜相交十字接头结构对位公差测量装置，能够解决不同斜相交十字接头结构的对位公差测量不便的问题，所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：包括L形的基板(1)，所述基板(1)包括左侧的竖向段(11)和竖向段(11)下端的横向段(12)；

所述竖向段(11)从左到右设有圆弧形的角度尺(2)和圆弧形的第一定位尺(3)，所述角度尺(2)和第一定位尺(3)均能沿圆弧方向移动并定位，并且角度尺(2)和第一定位尺(3)为同一个在竖向段右侧的旋转中心(200)；所述竖向段(11)在第一定位尺(3)右侧设有第一定位基点(13)，所述第一定位尺(3)上设有沿圆弧半径方向设置的第一刻度指针(31)，第一定位基点(13)和旋转中心(200)在同一水平线上；

所述横向段(12)设有能够竖向移动并定位的第二定位尺(4)，所述第二定位尺(4)的中间位置设有零点，所述横向段(12)上设有与所述零点位置相对应的第二定位基点(14)；当第二定位尺零点和第二定位基点(14)对齐时，第二定位尺(4)的上端与旋转中心(200)在同一水平线上；

所述横向段(12)还设有均能沿横向移动并定位的直尺(5)和第三定位尺(6)，所述直尺(5)的中间位置设有零点，所述第三定位尺(6)上设有竖向的第二刻度指针(61)；所述横向段(12)上设有与第二刻度指针(61)位置相对应的第三定位基点(15)；当直尺零点、第二刻度指针(61)和第三定位基点(15)对齐时，直尺(5)的右端与旋转中心(200)在同一铅垂线上。

2.根据权利要求1所述的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述角度尺(2)、第一定位尺(3)、第二定位尺(4)位于所述基板(1)的正面，所述直尺(5)、第三定位尺(6)位于所述基板(1)的背面。

3.根据权利要求1所述的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述角度尺(2)和第一定位尺(3)贴靠在一起。

4.根据权利要求1所述的相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述直尺(5)和第三定位尺(6)贴靠在一起。

5.根据权利要求1所述的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述基板(1)上设有分别与所述角度尺(2)、第一定位尺(3)、第二定位尺(4)、直尺(5)和第三定位尺(6)相互匹配的定位槽。

6.根据权利要求5所述的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述角度尺(2)和第一定位尺(3)沿圆弧方向分别开有滑槽，滑槽中分别设有固定在相应定位槽上的螺杆(7)，所述螺杆(7)上分别配合有螺母(71)。

7.根据权利要求5所述的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述第二定位尺(4)、直尺(5)和第三定位尺(6)分别沿长度方向开有滑槽，滑槽中分别设有固定在相应定位槽上的螺杆(7)，所述螺杆(7)上分别配合有螺母(71)。

8.根据权利要求1所述的斜相交十字接头结构对位公差测量装置，其特征在于：所述角度尺(2)顶端为倾斜状。