CN112139470B - 一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，属于冶金设备管理技术领域。本发明的技术方案是：将连铸机扇形段底座图纸通过ProE或SolidWorks等软件绘制成三维模型；导入跟踪仪SA数据处理软件，使测量坐标系与三维模型进行匹配；利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系。本发明的有益效果是：采用激光跟踪仪SA软件与板坯连铸机扇形段的三维模型相结合，可消除辅助测量工具的系统误差，减少人为误差，简化板坯连铸机扇形段底座的测量作业，从而准确、高效测量扇形段底座。

Description

一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法
技术领域
本发明涉及一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，属于冶金设备管理技术领域。
背景技术
目前，品种钢、高强钢等特殊钢种产品比例的增加，对连铸机扇形对弧精度要求越来越高，对弧精度的好坏直接影响铸坯质量，造成中心裂纹、角裂等缺陷。
为保证板坯连铸机扇形段的对弧精度，需定期对扇形段底座进行精度检测调整，保证精度允许误差为±0.20mm。传统的检测方法为用水准仪、经纬仪和拉钢线方法检测各测量销的标高和中心，用以调整各段的标高及中心，测量准确性和效率低。
为提高人工劳效并保证精度，缩短施工工期，目前引入了现代新型测量工具激光跟踪仪进行测量,主要靠跟踪仪测量数据在cad中与连铸机扇形段图纸比较，使连铸机扇形段底座坐标精度达到标准，此方法的缺点在于使用的辅助工具会增大测量误差，只能计算位置精度，无法保证底座的平面度，反应不出底座的真实状态。
发明内容
本发明目的是提供一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，采用激光跟踪仪SA软件与板坯连铸机扇形段的三维模型相结合，设计在底座上取点测量的方式，设计SA软件数据处理的方式，可消除辅助测量工具的系统误差，减少人为误差，简化板坯连铸机扇形段底座的测量作业，通过SA软件与三维模型直接得出尺寸偏差，测量时间由原来的5天缩短至3.5天，从而准确、高效测量扇形段底座，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，包含以下步骤：将连铸机扇形段底座图纸通过ProE或SolidWorks等软件绘制成三维模型，并保存成igs文件；导入跟踪仪SA数据处理软件，在弯曲段上底座摆放样轴并在样轴两端取点，在SA软件内模拟样轴，建立测量坐标系，使测量坐标系与三维模型进行匹配；利用激光跟踪仪靶球3对连铸机底座入口底座1、出口圆基4和出口方基5受力面进行采点测量；利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系；通过比较最大值、最小值及平均值，调整入口底座1、出口圆基4和出口方基5的垫片，调整矢量距离到标准数据内。
所述利用激光跟踪仪靶球3对连铸机底座入口底座1、出口圆基4和出口方基5受力面进行采点测量，入口底座1为平面，均布取点上、下、左、右和中心5个点；出口圆基4为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，在圆周上使靶球3同时贴紧平面与圆锥面均布取7-8个点；出口方基5为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，使用靶球3同时贴紧下斜面与平面均布取4个点。
所述利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系，入口底座1使用点集到对象的关系，创建矢量组合，通过矢量计算得出测量点到基准面的矢量距离；出口圆基4底面利用相同命令得出垂直方面的矢量距离，侧面先利用平面与圆锥面的测点计算出中心点，在利用点到对象的关系命令，得出出口圆基4中心点到中分基准面的矢量距离；出口方基5同样使用点集到对象的关系命令，分别计算出出口方基5底面和侧面与各自基准面的矢量距离。
本发明的有益效果是：采用激光跟踪仪SA软件与板坯连铸机扇形段的三维模型相结合，设计在底座上取点测量的方式，设计SA软件数据处理的方式，可消除辅助测量工具的系统误差，减少人为误差，简化板坯连铸机扇形段底座的测量作业，通过SA软件与三维模型直接得出尺寸偏差，测量时间由原来的5天缩短至3.5天，从而准确、高效测量扇形段底座。
附图说明
图1是本发明扇形段底座三维模型示意图；
图2是本发明扇形段入口底座示意图；
图3是本发明扇形段出口圆基4底座示意图；
图4是本发明扇形段出口方基5底座示意图
图中：入口底座1、平面座2、靶球3、出口圆基4底座4、出口方基5底座5。
图3中显示，扇形段出口圆基4底座右侧为定位块，垂直于外弧，且朝向的内面为出口圆基4的中分面。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，包含以下步骤：将连铸机扇形段底座图纸通过ProE或SolidWorks等软件绘制成三维模型，并保存成igs文件；导入跟踪仪SA数据处理软件，在弯曲段上底座摆放样轴并在样轴两端取点，在SA软件内模拟样轴，建立测量坐标系，使测量坐标系与三维模型进行匹配；利用激光跟踪仪靶球3、平面座4对连铸机底座入口底板1、出口圆基4和出口方基5受力面进行采点测量；利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系；通过比较最大值、最小值及平均值，调整入口底座1、出口圆基4和出口方基5的垫片，调整矢量距离到标准数据内。
所述利用激光跟踪仪靶球3、平面座4对连铸机底座入口底座1、出口圆基4和出口方基5受力面进行采点测量，入口底座1为平面，均布取点上、下、左、右和中心5个点；出口圆基4为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，在圆周上使靶球3同时贴紧平面与圆锥面均布取7-8个点；出口方基5为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，使用靶球3同时贴紧下斜面与平面均布取4个点。
所述利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系，入口底座1使用点集到对象的关系，创建矢量组合，通过矢量计算得出测量点到基准面的矢量距离；出口圆基4底面利用相同命令得出垂直方面的矢量距离，出口圆基4侧面先利用平面与圆锥面的测点计算出中心点，在利用点到对象的关系命令，得出出口圆基4中心点到中分基准面的矢量距离；出口方基5同样适用点集到对象的关系命令，分别计算出出口方基5底面和侧面与各自基准面的矢量距离。
实施例：
测量扇形段底座位置关系，吊出所有扇形段，使用角磨机清洁底座表面；在第8个扇形段底座位置放置1.8米宽钢坯一块，并与底梁焊接牢固；将激光跟踪仪固定在钢坯上，保证跟踪仪激光覆盖扇形段所有底座。
预热激光跟踪仪20分钟，在扇形段底座周围布置8-10组转站基准点；将0段上样轴放置0段底座上，使用塞尺检验样轴与底座间隙。
激光跟踪仪预热完成，调整激光跟踪仪并建立大地水平面，在0段上样轴两侧对称取点，单侧8-12个点，利用SA软件模拟圆柱及生成主要点，将主要点投影在水平面上，根据软件生成水平面和投影点建立三维直角坐标系，坐标系原点为0段上样轴的中点，X为出坯方向，Y为标高反向，Z为宽度方向。如0段上样轴自身水平超差，需先调整0段上两个底座的的标高。
将扇形段底座三维模型（IGS文件）导入SA软件中，并与测量坐标系对齐。利用跟踪仪自由设站原理在预先布置的转站点上设置转站基准，保存为原始文件。
利用激光跟踪仪测点功能依次在所有扇形段底座上进行测量取点，入口底座1为平面，均布取点上、下、左、右和中心5个点；出口圆基4为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，在圆周上使靶球3同时贴紧平面与圆锥面均布取7-8个点；出口方基5为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，使用靶球3同时贴紧下斜面与平面均布取4个点。
利用SA软件的关系匹配功能进行数据处理。入口底座1使用点集到对象的关系，创建矢量组合，通过矢量计算即可得出测量点到基准面的矢量距离；出口圆基4底面利用相同命令得出垂直方向的矢量距离，出口圆基4侧面先利用平面与圆锥面的测点计算出中心点，在利用点到对象的关系命令，得出出口圆基4中心点到中分基准面的矢量距离；出口方基5同样使用点集到对象的关系命令，分别计算出出口方基5底面和侧面与各自基准面的矢量距离。
矢量距离直接体现在扇形段底座的三维模型上，可以直观的看出扇形段底座的平面度和倾斜状态，比较最大值、最小值及平均值，调整入口底座、出口圆基4和出口方基5的垫片，调整矢量距离到标准数据内。

Claims (2)

1.一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，其特征在于包含以下步骤：将连铸机扇形段底座图纸通过ProE或SolidWorks软件绘制成三维模型，并保存成igs文件；导入跟踪仪SA数据处理软件，在弯曲段上底座摆放样轴并在样轴两端取点，在SA软件内模拟样轴，建立测量坐标系，使测量坐标系与三维模型进行匹配；利用激光跟踪仪靶球对连铸机底座入口底板、出口圆基和出口方基受力面进行采点测量；利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系；通过考量最大值、最小值及平均值，调整入口底座、圆基和方基的垫片，调整矢量距离到标准数据内；
所述利用激光跟踪仪靶球对连铸机底座入口底板、出口圆基和出口方基受力面进行采点测量，入口底座为平面，均布取点上、下、左、右和中心5个点；出口圆基为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，在圆周上使靶球同时贴紧平面与圆锥面均布取7-8个点；出口方基为定位块，需分两次取点，在平面上均布取上、下、左、右和中心5个点，使用靶球同时贴紧下斜面与平面均布取4个点。
2.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机扇形段底座三维建模测量的方法，其特征在于：所述利用SA软件关系匹配功能进行数据处理，计算出测量点与基准面的矢量距离关系，入口底座使用点集到对象的关系，创建矢量组合，通过矢量计算得出测量点到基准面的矢量距离；出口圆基底面利用相同命令得出垂直方面的矢量距离，出口圆基侧面先利用平面与圆锥面的测点计算出中心点，再利用点到对象的关系命令，得出出口圆基中心点到中分基准面的矢量距离；出口方基同样使用点集到对象的关系命令，分别计算出出口方基底面和侧面与各自基准面的矢量距离。
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