CN112762852A - 一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法 - Google Patents
一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112762852A CN112762852A CN202011582714.XA CN202011582714A CN112762852A CN 112762852 A CN112762852 A CN 112762852A CN 202011582714 A CN202011582714 A CN 202011582714A CN 112762852 A CN112762852 A CN 112762852A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guide rail
- positioning
- positioning guide
- auxiliary guide
- measuring vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
Abstract
本发明公开了一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法,属于浮态制造技术领域,包括定位导轨、辅助导轨、测量车和数据处理模块;测量车包括车架、驱动单元、校准单元和三维轮廓仪;数据处理模块通过校准单元测量得到的绝对变化值来构建基准,来对检测区域的三维轮廓扫描结果进行处理,得出焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度。通过将定位导轨和辅助导轨分别安装在两个焊件上,解决了在大型浮态制造过程中受海浪和海风等环境因素的影响导致两个相对浮动状态的焊件结构产生相对运动对测量结果造成影响的问题;通过测量车的移动检测,实现对检测区域的相对变形程度和绝对变形程度的检测。
Description
技术领域
本发明涉及浮态制造技术领域,尤其涉及一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法。
背景技术
常规建造深海石油钻探平台的方法是船坞建造或者船台建造,其制造工艺技术相对成熟,但存在如下缺点:大型船坞投入巨大、占用场地大、建造周期长、维护成本高;海工产品属于个性化设计与制造产品,船坞适应性差;深海钻井平台建造周期一般是4~6年,一个船坞仅仅容纳一个平台建造,利用率太低,直接影响了企业的生产效益,船坞制造更适合于船舶修理与改装;船坞建造属于刚性约束状态下制造,焊接应力不易释放而形成残余应力。
浮态制造本着不需要船务,而是直接在水上进行制造,在同一层内“分段制造、逐段连接”,在不同层内采取“分层制造,逐层叠加”,直接制造巨型超重海洋工程装备的一种非传统制造方法,浮态制造能够解决以上常规基于船坞建造方法的缺点。与传统的船坞制造模式相比,浮态制造环境更加恶劣,绳索约束的浮态制造工艺系统刚性弱、稳定性差。深海钻井平台系统复杂、体积庞大,系统集成度高,其分段制造误差和整体装配误差不仅受到绳索柔性系泊系统力学特性及定位稳定性的影响,而且受到制造水域风、浪、流及一年四季温度变化的影响,制造误差影响因素众多、形成机理复杂,制造精度控制难。比如浮态制造的深水半潜式钻井平台分层制造和合拢的精度要求高(长度10-12米):安装线、理论线、检查线、中心线精度、尺寸偏差、装配间隙精度控制在≤5毫米范围内,装配长度方向和宽度方向尺寸偏差≤2.5毫米,平面装配对角线偏差≤8毫米。装配精度高,例如70米高重约1000吨的井架吊装到65米高的井架平台安装对中误差仅为±6毫米,曲面装配和立体装配对角线偏差≤15毫米。由此如何实现浮态制造过程变形的动态、实时和大尺度检测是首要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足,提供浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法,实现动态实时对焊缝51及焊缝51两侧连接结构的变形程度的检测。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种浮态制造过程变形检测装置,包括定位导轨、辅助导轨、测量车和数据处理模块;
所述定位导轨和所述辅助导轨相互平行设置并分别设在待检测焊缝两侧的两个焊件上,所述定位导轨和所述辅助导轨之间形成检测区域;
所述测量车包括车架以及设在所述车架上的驱动单元、校准单元和三维轮廓仪;
所述车架的左右两侧分别设有主动滚轮和从动滚轮,所述主动滚轮在所述定位导轨上滚动,所述从动滚轮在所述辅助导轨上滚动,所述车架的一侧还设有两个定位架,两个所述定位架分别位于所述主动滚轮的前后两侧,两个所述定位架均套设于所述定位导轨的外侧,并与所述定位导轨滑动配合;
所述校准单元用于检测所述定位导轨与所述辅助导轨之间的相对运动;
所述驱动单元用于驱动所述主动滚轮正转或反转;
所述三维轮廓仪用于对检测区域进行三维轮廓的扫描;
所述数据处理模块与所述测量车通过有线/无线的方式连接,所述数据处理模块通过校准单元测量得到的绝对变化值来构建基准,来对检测区域的三维轮廓扫描结果进行处理,得出焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度。
优选的,还包括多个第一固定座和多个第二固定座,多个所述第一固定座前后设置,所述定位导轨设在前后相邻设置的两个所述第一固定座之间,所述辅助导轨设在前后相邻设置的两个所述第二固定座之间,所述第一固定座和所述第二固定座均为磁力底座。
优选的,所述定位导轨的数量为多个,多个所述定位导轨前后相接,前后相邻两个所述定位导轨均卡设于同一个所述第一固定座上;
所述辅助导轨的数量为多个,多个所述辅助导轨前后相接,前后相邻两个所述辅助导轨均卡设于同一个所述第二固定座上。
优选的,所述第一固定座的顶部设有第一凸条,所述定位导轨前后两端的底部均开设有第一凹槽,所述定位导轨通过其前后两端的第一凹槽分别与前后相邻设置的所述第一固定座上的第一凸条对应;
所述第二固定座的顶部设有第二凸条,所述辅助导轨前后两端的底部均开设有第二凹槽,所述辅助导轨通过其前后两端的第二凹槽分别与前后相邻设置的所述第二固定座上的第二凸条对应;
所述第一凹槽的长度为所述第一凸条长度的一半,所述第二凹槽的长度为所述第二凸条长度的一半。
优选的,所述校准单元包括姿态传感器和倾角传感器,所述姿态传感器和所述倾角传感器均设在所述车架上;所述驱动单元包括驱动电机和编码器,所述驱动电机的转轴分别与所述编码器的检测端以及所述主动滚轮连接。
优选的,所述数据处理模块设在所述车架上。
一种浮态制造过程变形检测装置的安装方法,包括以下步骤:
步骤A1:清扫第一固定座和第二固定座安装的区域以及检测区域上的焊接熔渣和杂物;
步骤A2:对检测区域进行量测得出第一固定座和第二固定座的设置区域,对第一固定座的设置区域画置第一粗定位点和第一定位区,对第二固定座的设置区域画置第二粗定位点和第二定位区;
步骤A3:分别将第一固定座和第二固定座置放在第一定位区和第二定位区上;
步骤A4:将定位导轨安装在前后设置的两个第一固定座之间,采用激光测距仪校准定位导轨,保证前后设置的两个第一固定座保持平行,并保证定位导轨与待检测焊缝保持平行,定位导轨校准后,打开第一固定座的磁力开关使其通过磁力吸附在第一定位区上;
步骤A5:将辅助导轨安装在前后设置的两个第二固定座之间,采用激光测距仪校准辅助导轨,保证前后设置的两个第二固定座保持平行,并保证辅助导轨与待检测焊缝以及定位导轨保持平行,辅助导轨校准后,打开第二固定座的磁力开关使其通过磁力吸附在第二定位区上;
步骤A6:将测量车的两个定位架套至定位导轨上,使主动滚轮和被动滚轮分别位于定位导轨和辅助导轨上。
优选的,还包括步骤A7:重复步骤A1~步骤A5的操作,对多个第一个固定座、多个第二固定座、多个定位导轨和多个辅助导轨的安装,以延长检测区域。
一种浮态制造过程变形装置的检测方法,包括以下步骤,
步骤B1:启动数据处理模块,获取测量车在当前位置下的焊缝及两个焊件的三维轮廓的扫描结果以及测量车的三维姿态和倾角,进行校准;
步骤B2:设定测量移动速度、检测区域的长度以及是否往复测量,启动测量车的驱动单元;
步骤B3:判断设定的测量移动速度和检测区域52的长度是否为0,若设定的测量移动速度和移动距离为0,执行步骤B4;
若设定的测量移动速度和检测区域52的长度为大于0,则执行步骤B5;
步骤B4:驱动单元不动作,数据处理模块4获取测量车3在当前位置下的焊缝及两个焊件的三维轮廓的扫描结果以及测量车的三维姿态和倾角,从而得出待检测焊缝两侧的两个焊件之间在当前位置的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度,完成检测;
步骤B5:驱动单元驱动测量车以相应的移动速度在检测区域内移动,数据处理模块获取测量车在移动过程中每一位置的焊缝及两个焊件的三维轮廓的扫描结果以及测量车的三维姿态和倾角,来形成测量区域内的三维轮廓图,从而得出在整个检测区域下焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度;
判断是否设置往复测量,若否,则完成检测,若是,则继续执行步骤6;
步骤B6:驱动单元驱动测量车以相应的移动速度在相应的移动距离上往复移动,从而对焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度进行长期监测,以判断应力变形的长期变化过程。
本发明的有益效果为:
(1)通过将定位导轨和辅助导轨分别安装在焊接连接的两个焊件上,解决了在大型浮态制造过程中受海浪和海风等环境因素的影响导致两个相对浮动状态的焊件结构产生相对运动对测量结果造成影响的问题。
(2)通过定位导轨和辅助导轨的多段拼接,适用于大面积区域的检测。
(3)通过测量车在检测区域上的移动检测,利用三维轮廓仪与校准单元的相结合,实现对检测区域的相对变形程度和绝对变形程度的检测,由此实现浮态制造过程变形的动态、实时和大范围检测。
(4)通过控制电机的运动与否,以及往复运动,可以实现重点区域测量点的静态变形监测,以及重点区域测量段内的长期变形过程的测量。
附图说明
附图对本发明做进一步说明,但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为浮态制造过程变形检测装置的整体结构示意图;
图2为测量车的结构示意图;
图3为测量车与定位导轨及辅助导轨的配合示意图;
图4为测量车对单段定位导轨及单段辅助导轨的区域的测量示意图;
图5为测量车对多段定位导轨及多段辅助导轨的区域的测量示意图;
图6为浮态制造过程变形检测装置的安装方法的流程示意图;
图7为浮态制造过程变形检测装置的检测方法的流程示意图。
其中:定位导轨1、辅助导轨2、测量车3、数据处理模块4、车架31、三维轮廓仪32、主动滚轮311、从动滚轮312、定位架313、第一固定座11、第二固定座21、第一凸条111、第一凹槽121、第二凸条211、第二凹槽221、姿态传感器33、倾角传感器34、驱动电机35、电源模块36、焊件5、焊缝51、检测区域52。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
浮态制造过程变形检测装置,参考附图1-3,包括定位导轨1、辅助导轨2、测量车3和数据处理模块4;
定位导轨1和辅助导轨2相互平行设置并分别设在待检测焊缝51两侧的两个焊件5上,定位导轨1和辅助导轨2之间形成检测区域52;
测量车3包括车架31以及设在车架31上的驱动单元、校准单元和三维轮廓仪32;
车架31的左右两侧分别设有主动滚轮311和从动滚轮312,主动滚轮311在定位导轨1上滑动,从动滚轮312在辅助导轨2上滑动,车架31的一侧还设有两个定位架313,两个定位架313分别位于主动滚轮311的前后两侧,两个定位架313均套设于定位导轨1的外侧,并与定位导轨1滑动配合;
校准单元用于检测定位导轨1与辅助导轨2之间的相对运动;
驱动单元用于驱动主动滚轮311正转或反转;
三维轮廓仪32用于对检测区域52进行三维轮廓的扫描;
数据处理模块4与测量车3通过有线/无线的方式连接,数据处理模块4通过校准单元测量得到的绝对变化值来构建基准,来对检测区域52的三维轮廓扫描结果进行处理,得出焊缝51两侧的两个焊件5之间的相对变形程度和两个焊件5各自的绝对变形程度。
车架31用于承载校准单元、三维轮廓仪32以及电源模块36,三维轮廓仪32设在车架31的底部,使三维轮廓仪32的线激光能够直接对车架31下方的检测区域52进行检测;设置定位架313套设于定位导轨1,使得测量车3在移动时,主动滚轮311和两个定位架313均在定位导轨1上滑动,主动滚轮311用于减少测量车3与定位导轨1之间的摩擦,而定位架313则实现对测量车3的限位,即测量车3的一侧与定位导轨1活动连接,而另一侧通过从动滚轮312在辅助导轨2上滑动,而辅助导轨2对测量车3只起到支承作用,由此当定位导轨1和辅助导轨2之间因焊件5变形或受海浪和海风影响产生相对运动时,由于只对测量车3的一侧限位,因此不会破坏测量车3的安装结构,也不影响测量过程执行,同时还起到了保持测量车3平衡的作用,保证测量车3在浮态制造施工所允许的任何海况下进行检测。
优选的,还包括多个第一固定座11和多个第二固定座21,多个第一固定座11前后设置,定位导轨1设在前后相邻设置的两个第一固定座11之间,辅助导轨2设在前后相邻设置的两个第二固定座21之间,第一固定座11和第二固定座21均为磁力底座。
第一固定座11和第二固定座21均为磁力底座,通过磁力吸附的方式实现第一固定座11和第二固定座21与焊件5之间固定和松开,磁力吸附的方式不损害和阻碍浮态制造焊件5的表面,同时第一固定座11和第二固定座21分别对定位导轨1及辅助导轨2支撑,保证在浮态制造施工所允许的任何海况下,测量车3能够稳定对检测区域52的检测而不会发生偏移,同时磁力底座便于拆卸和安装。
对于面积较小的检测区域的检测,如附图4,设置定位导轨1和辅助导轨2的数量均为一个,设置第一固定座11和第二固定座21的数量均为两个。
对于大面积区域的检测,如附图5,设置定位导轨1和辅助导轨2的数量均为两个,设置第一固定座11和第二固定座21的数量均为三个,两个定位导轨1前后相接,前后相邻两个定位导轨1均卡设于同一个第一固定座11上;辅助导轨2的数量为三个,两个辅助导轨2前后相接,前后相两个辅助导轨2均卡设于同一个第二固定座21上。
进一步的,可通过设置多个第一固定座11、多个第二固定座21、多个定位导轨1以及多个辅助导轨2,使多个定位导轨1前后相接以及多个辅助导轨2前后相接,从而实现多段拼接,以满足因为检测区域52长度很长,需要多段组合拼接延长的需求,适用于大面积区域的检测。
优选的,第一固定座11的顶部设有第一凸条111,定位导轨1前后两端的底部均开设有第一凹槽121,定位导轨1通过其前后两端的第一凹槽121分别与前后相邻设置的第一固定座11上的第一凸条111对应;
第二固定座21的顶部设有第二凸条211,辅助导轨2前后两端的底部均开设有第二凹槽221,辅助导轨2通过其前后两端的第二凹槽221分别与前后相邻设置的第二固定座21上的第二凸条211对应;通过定位导轨1两端的第一凹槽121分别与前后两个第一固定座11的第一凸条111互相配合,实现定位导轨1与两个第一固定座11的卡接;通过辅助导轨2两端的第二凹槽221分别与前后两个第二固定座21的第二凸条211互相配合,实现辅助导轨2与两个第二固定座21的卡接,方便定位,这种卡接方式能够保证定位导轨1及辅助导轨2直线度,且安装快捷。
第一凹槽121的长度为第一凸条111长度的一半,第二凹槽221的长度为第二凸条211长度的一半。即前一定位导轨1后端的第一凹槽121和后遗定位导轨1前端的第一凹槽121前后相接刚好与同一第一固定座11上的第一凸条111对应,使得同一个第一固定座11可同时对两个定位导轨1的支撑,以满足因为检测区域52长度很长,需要多段组合拼接延长的需求,且这种卡设方式通过第一凸条111与第一凹槽121的左右相抵,实现了对定位导轨1前后活动的限位,避免了在海浪和海风影响的情况下导致前后两个定位导轨1产生前后滑动。
同理,前一辅助导轨2后端的第二凹槽221和后遗辅助导轨2前端的第二凹槽221前后相接刚好与同一第二固定座21上的第二凸条211对应,使得同一个第二固定座21可同时对两个辅助导轨2的支撑,以满足因为检测区域52长度很长,需要多段组合拼接延长的需求,且这种卡设方式通过第二凸条211与第二凹槽221的左右相抵,实现了对辅助导轨2前后活动的限位,避免了在海浪和海风影响的情况下导致前后两个辅助导轨2产生前后滑动。
优选的,校准单元包括姿态传感器33和倾角传感器34,姿态传感器33和倾角传感器34均设在车架31上;驱动单元包括驱动电机35和编码器,驱动电机35的转轴分别与编码器的检测端以及主动滚轮311连接。
通过设置姿态传感器33和倾角传感器34采集测量车3的三维姿态和倾角,由于初始状态时定位导轨1和辅助导轨2是平行设置的,因此通过采集测量车3的三维姿态和倾角,可对定位导轨1和辅助导轨2之间所产生的相对运动直接测量出来,用于校正使用。
驱动电机35用于驱动主动滚轮311转动,从而带动测量车3的移动;编码器用于对移动位置进行准确记录,使得数据处理模块4能够根据测量车3所检测的每一移动位置的焊缝51及两个焊件5的三维轮廓的扫描结果以及测量车3的三维姿态和倾角,来形成测量区域内的三维轮廓图,从而得出在检测区域52下焊缝51两侧的两个焊件5之间的相对变形程度和两个焊件5各自的绝对变形程度。
优选的,当数据处理模块4与测量车3通过有线的方式连接,即将数据处理模块4安装在车架31上,这样属于便携式,可直接在现场独立使用,体积大、重量偏重;
当数据处理模块4与测量车3通过无线的方式连接,只要将必要的校准单元和三维轮廓仪32安装在车架31上,而数据处理模块4设在控制室里,通过无线传输接收测量数据,此时测量车3可以做成很小,体积小、重量轻而且这种方式除了用于水平面的测量,通过适当增加滚轮2与导轨的约束,可以用于悬空在船两侧的壁面的测量。
实施例2
浮态制造过程变形检测装置的安装方法,参考附图5,包括以下步骤:
步骤A1:清扫第一固定座11和第二固定座21安装的区域以及检测区域52上的焊接熔渣和杂物;避免了焊接熔渣和杂物的存在对三维轮廓仪32扫描的结果造成影响,且保证第一固定座11和第二固定座21紧固于检测区域52上,安装平稳。
步骤A2:对检测区域52进行量测得出第一固定座11和第二固定座21的设置区域,对第一固定座11的设置区域画置第一粗定位点和第一定位区,对第二固定座21的设置区域画置第二粗定位点和第二定位区;即通过卷尺等测量工具的测量划定检测区域52,如划定的检测区域52尺寸为500*200mm,则是对以焊缝51为中线,焊缝51两侧的焊件5各占500*100mm的区域内的变形程度的测量,然后根据检测区域52确定设置第一固定座11的第一粗定位点以及设置第二固定座21的第二定位点,再通过第一粗定位点确定第一定位区,通过第二粗定位点确定第二定位区,第一粗定位点和第二粗定位点即为检测区域的边缘点以及两个定位导轨之间的接驳点、两个辅助导轨之间的接驳点,通过画出第一粗定位点和第二粗定位点,将第一粗定位点和第二粗定位点扩大为第一固定座和第二固定座底面的面积,即为第一定位区和第二定位区。
步骤A3:分别将第一固定座11和第二固定座21置放在第一定位区和第二定位区上;
步骤A4:将定位导轨1安装在前后设置的两个第一固定座11之间,采用激光测距仪校准定位导轨1,保证前后设置的两个第一固定座11保持平行,并保证定位导轨1与待检测焊缝51保持平行,定位导轨1校准后,打开第一固定座11的磁力开关使其通过磁力吸附在第一定位区上;通过对定位导轨1的校准,保证定位导轨1与待检测焊缝51保持平行状态。
步骤A5:将辅助导轨2安装在前后设置的两个第二固定座21之间,采用激光测距仪校准辅助导轨2,保证前后设置的两个第二固定座21保持平行,并保证辅助导轨2与待检测焊缝51以及定位导轨1保持平行,辅助导轨2校准后,打开第二固定座21的磁力开关使其通过磁力吸附在第二定位区上;通过对辅助导轨2的校准,保证辅助导轨2与待检测焊缝51保持平行状态。
步骤A6:将测量车3的两个定位架313套至定位导轨1上,使主动滚轮311和被动滚轮分别位于定位导轨1和辅助导轨2上;
还包括步骤A7:重复步骤A1~步骤A5的操作,对多个第一个固定座、多个第二固定座21、多个定位导轨1和多个辅助导轨2的安装,以延长检测区域52。实现在基本检测区域52的基础上,每增加一个第一固定座11、一个第二固定座21、一个定位导轨1和一个辅助导轨2,然后重复步骤A1~步骤A5的操作,即可对检测区域52的延长,实现多段拼接,适用于大面积区域的检测。
定位导轨1(此时导轨1采用圆形导轨)和辅助导轨2分别通过第一固定座11和第二固定座21独立安装在需要连接的两个浮态制造大型结构上,当海浪和海风影响导致两者有相对运动时,两个导轨互相不影响,不会产生连接变形等。
在安装定位导轨1和辅助导轨2时,保证定位导轨1、待检测焊缝51以及辅助导轨2三者相互平行,使得可通过姿态传感器33和倾角传感器34的初始检测数值来构建检测基准。并通过分别置于两个焊件上的两对姿态与倾角传感器,校正和消除测量车上由于波浪运动引起的共同振动误差。
实施例3
浮态制造过程变形装置的检测方法,参考附图6,包括以下步骤,
步骤B1:启动数据处理模块4,获取测量车3在当前位置下的焊缝51及两个焊件5的三维轮廓的扫描结果以及测量车3的三维姿态和倾角,进行校准;
步骤B2:设定测量移动速度、检测区域52的长度以及是否往复测量,启动测量车3的驱动单元;移动速度的设置范围为0-1000mm/min;
步骤B3:判断设定的测量移动速度和检测区域52的长度是否为0,若设定的测量移动速度和移动距离为0,移动速度设置为0,即设置为静止检测模式,执行步骤B4;
若设定的测量移动速度和检测区域52的长度为大于0,则执行步骤B5;
步骤B4:驱动单元不动作,数据处理模块4获取测量车3在当前位置下的焊缝51及两个焊件5的三维轮廓的扫描结果以及测量车3的三维姿态和倾角,从而得出待检测焊缝51两侧的两个焊件5之间在当前位置的相对变形程度和两个焊件5各自的绝对变形程度,完成检测;用于停留在指定位置进行长期监测变形程度的变化;
步骤B5:驱动单元驱动测量车3以相应的移动速度在检测区域52内移动,数据处理模块4获取测量车3在移动过程中每一位置的焊缝51及两个焊件5的三维轮廓的扫描结果以及测量车3的三维姿态和倾角,来形成测量区域内的三维轮廓图,从而得出在整个检测区域52下焊缝51两侧的两个焊件5之间的相对变形程度和两个焊件5各自的绝对变形程度;
判断是否设置往复测量,若否,则完成检测,若是,则继续执行步骤6;
步骤B6:驱动单元驱动测量车3以相应的移动速度在相应的移动距离上往复移动,从而对焊缝51两侧的两个焊件5之间的相对变形程度和两个焊件5各自的绝对变形程度进行长期监测,以判断应力变形的长期变化过程。
由此,通过对测量移动速度、检测区域的长度以及是否往复测量的设置,实现测量车可完成停留在指定位置的测量、对检测区域的一侧测量以及对检测区域的往复测量的三种检测方式,以适应各种检测场合。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种浮态制造过程变形检测装置,其特征在于,包括定位导轨、辅助导轨、测量车和数据处理模块;
所述定位导轨和所述辅助导轨相互平行设置并分别设在待检测焊缝两侧的两个焊件上,所述定位导轨和所述辅助导轨之间形成检测区域;
所述测量车包括车架以及设在所述车架上的驱动单元、校准单元和三维轮廓仪;
所述车架的左右两侧分别设有主动滚轮和从动滚轮,所述主动滚轮在所述定位导轨上滚动,所述从动滚轮在所述辅助导轨上滚动,所述车架的一侧还设有两个定位架,两个所述定位架分别位于所述主动滚轮的前后两侧,两个所述定位架均套设于所述定位导轨的外侧,并与所述定位导轨滑动配合;
所述校准单元用于检测所述定位导轨与所述辅助导轨之间的相对运动;
所述驱动单元用于驱动所述主动滚轮正转或反转;
所述三维轮廓仪用于对检测区域进行三维轮廓的扫描;
所述数据处理模块与所述测量车通过有线/无线的方式连接,所述数据处理模块通过校准单元测量得到的绝对变化值来构建基准,来对检测区域的三维轮廓扫描结果进行处理,得出焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度。
2.根据权利要求1所述的一种浮态制造过程变形检测装置,其特征在于,还包括多个第一固定座和多个第二固定座,多个所述第一固定座前后设置,所述定位导轨设在前后相邻设置的两个所述第一固定座之间,所述辅助导轨设在前后相邻设置的两个所述第二固定座之间,所述第一固定座和所述第二固定座均为磁力底座。
3.根据权利要求2所述的一种浮态制造过程变形检测装置,其特征在于,所述定位导轨的数量为多个,多个所述定位导轨前后相接,前后相邻两个所述定位导轨均卡设于同一个所述第一固定座上;
所述辅助导轨的数量为多个,多个所述辅助导轨前后相接,前后相邻两个所述辅助导轨均卡设于同一个所述第二固定座上。
4.根据权利要求3所述的一种浮态制造过程变形检测装置,其特征在于,所述第一固定座的顶部设有第一凸条,所述定位导轨前后两端的底部均开设有第一凹槽,所述定位导轨通过其前后两端的第一凹槽分别与前后相邻设置的所述第一固定座上的第一凸条对应;
所述第二固定座的顶部设有第二凸条,所述辅助导轨前后两端的底部均开设有第二凹槽,所述辅助导轨通过其前后两端的第二凹槽分别与前后相邻设置的所述第二固定座上的第二凸条对应;
所述第一凹槽的长度为所述第一凸条长度的一半,所述第二凹槽的长度为所述第二凸条长度的一半。
5.根据权利要求1所述的一种浮态制造过程变形检测装置,其特征在于,所述校准单元包括姿态传感器和倾角传感器,所述姿态传感器和所述倾角传感器均设在所述车架上;所述驱动单元包括驱动电机和编码器,所述驱动电机的转轴分别与所述编码器的检测端以及所述主动滚轮连接。
6.根据权利要求1所述的一种浮态制造过程变形检测装置,其特征在于,所述数据处理模块设在所述车架上。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的浮态制造过程变形检测装置的安装方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A1:清扫第一固定座和第二固定座安装的区域以及检测区域上的焊接熔渣和杂物;
步骤A2:对检测区域进行量测得出第一固定座和第二固定座的设置区域,对第一固定座的设置区域画置第一粗定位点和第一定位区,对第二固定座的设置区域画置第二粗定位点和第二定位区;
步骤A3:分别将第一固定座和第二固定座置放在第一定位区和第二定位区上;
步骤A4:将定位导轨安装在前后设置的两个第一固定座之间,采用激光测距仪校准定位导轨,保证前后设置的两个第一固定座保持平行,并保证定位导轨与待检测焊缝保持平行,定位导轨校准后,打开第一固定座的磁力开关使其通过磁力吸附在第一定位区上;
步骤A5:将辅助导轨安装在前后设置的两个第二固定座之间,采用激光测距仪校准辅助导轨,保证前后设置的两个第二固定座保持平行,并保证辅助导轨与待检测焊缝以及定位导轨保持平行,辅助导轨校准后,打开第二固定座的磁力开关使其通过磁力吸附在第二定位区上;
步骤A6:将测量车的两个定位架套至定位导轨上,使主动滚轮和被动滚轮分别位于定位导轨和辅助导轨上。
8.根据权利要求7所述的一种浮态制造过程变形检测装置的安装方法,其特征在于,还包括步骤A7:重复步骤A1~步骤A5的操作,对多个第一个固定座、多个第二固定座、多个定位导轨和多个辅助导轨的安装,以延长检测区域。
9.一种如权利要求1-6任一项所述的浮态制造过程变形检测装置的检测方法,其特征在于,包括以下步骤,
步骤B1:启动数据处理模块,获取测量车在当前位置下的焊缝及两个焊件的三维轮廓的扫描结果以及测量车的三维姿态和倾角,进行校准;
步骤B2:设定测量移动速度、检测区域的长度以及是否往复测量,启动测量车的驱动单元;
步骤B3:判断设定的测量移动速度和检测区域52的长度是否为0,若设定的测量移动速度和移动距离为0,执行步骤B4;
若设定的测量移动速度和检测区域52的长度为大于0,则执行步骤B5;
步骤B4:驱动单元不动作,数据处理模块4获取测量车3在当前位置下的焊缝及两个焊件的三维轮廓的扫描结果以及测量车的三维姿态和倾角,从而得出待检测焊缝两侧的两个焊件之间在当前位置的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度,完成检测;
步骤B5:驱动单元驱动测量车以相应的移动速度在检测区域内移动,数据处理模块获取测量车在移动过程中每一位置的焊缝及两个焊件的三维轮廓的扫描结果以及测量车的三维姿态和倾角,来形成测量区域内的三维轮廓图,从而得出在整个检测区域下焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度;
判断是否设置往复测量,若否,则完成检测,若是,则继续执行步骤6;
步骤B6:驱动单元驱动测量车以相应的移动速度在相应的移动距离上往复移动,从而对焊缝两侧的两个焊件之间的相对变形程度和两个焊件各自的绝对变形程度进行长期监测,以判断应力变形的长期变化过程。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011582714.XA CN112762852B (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011582714.XA CN112762852B (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112762852A true CN112762852A (zh) | 2021-05-07 |
CN112762852B CN112762852B (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=75696375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011582714.XA Active CN112762852B (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112762852B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102167140A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-08-31 | 广东中远船务工程有限公司 | 一种大型浮船坞浮态下持续变载精度测量方法 |
CN102530191A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-07-04 | 江苏大学 | 海洋工程装备的大尺寸浮态制造方法 |
US20150020604A1 (en) * | 2011-10-24 | 2015-01-22 | Michael Myungsub Lee | Apparatus and method for measuring the sloshing in the cargo tank of a liquefied natural gas carrier |
WO2017119154A1 (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 三菱電機株式会社 | 検出装置および検出方法 |
CN110095061A (zh) * | 2019-03-31 | 2019-08-06 | 唐山百川智能机器股份有限公司 | 基于轮廓扫描的车辆形位检测系统及方法 |
CN110695562A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 广东工业大学 | 一种焊接质量在线检测系统及方法 |
CN111412851A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 成都大亦科技有限公司 | 一种基于激光测量形变的方法 |
CN111623719A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-04 | 同济大学 | 用于监测建筑物形变和沉降的激光网监测系统及监测方法 |
-
2020
- 2020-12-28 CN CN202011582714.XA patent/CN112762852B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102167140A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-08-31 | 广东中远船务工程有限公司 | 一种大型浮船坞浮态下持续变载精度测量方法 |
US20150020604A1 (en) * | 2011-10-24 | 2015-01-22 | Michael Myungsub Lee | Apparatus and method for measuring the sloshing in the cargo tank of a liquefied natural gas carrier |
CN102530191A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-07-04 | 江苏大学 | 海洋工程装备的大尺寸浮态制造方法 |
WO2017119154A1 (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 三菱電機株式会社 | 検出装置および検出方法 |
CN110095061A (zh) * | 2019-03-31 | 2019-08-06 | 唐山百川智能机器股份有限公司 | 基于轮廓扫描的车辆形位检测系统及方法 |
CN110695562A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 广东工业大学 | 一种焊接质量在线检测系统及方法 |
CN111412851A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 成都大亦科技有限公司 | 一种基于激光测量形变的方法 |
CN111623719A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-04 | 同济大学 | 用于监测建筑物形变和沉降的激光网监测系统及监测方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
江本帅 等: "大型海洋工程装备的浮态制造方法研究", 《机械设计与制造》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112762852B (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107084673B (zh) | 一种动车车轮外径和内径的测量检测装置及检测方法 | |
CN110193837B (zh) | 轨道巡检机器人 | |
CN102645379B (zh) | 一种结构木材力学性能的机械分等方法和设备 | |
CN209446782U (zh) | 可同时多测线进行隧道衬砌无损检测的检测台车 | |
CN110231009B (zh) | 一种车轮螺栓孔位置度自动检测装置及方法 | |
CN103822605B (zh) | 大口径光学元件轮廓的一次拼接测量装置 | |
CN210004972U (zh) | 厚度平面度段差检测装置 | |
CN109489964B (zh) | 基于对拖加载的电主轴可靠性试验台自动对中装置 | |
CN212500409U (zh) | 一种轻便型轨道检测装置 | |
CN103234506A (zh) | 一种车架总成在线检测机 | |
CN112762852B (zh) | 一种浮态制造过程变形检测装置及其安装、检测方法 | |
CN110104121B (zh) | 活动甲板的安装方法 | |
CN112344886B (zh) | 一种电梯空心导轨几何误差测量装置及测量方法 | |
CN109807624A (zh) | 一种多自由度调节的高精度船段自动装配对接系统 | |
CN111272075B (zh) | 一种用于轨道系统的局部偏差检测系统及方法 | |
CN203125127U (zh) | 大型回转结构的加工设备 | |
CN102954912B (zh) | 一种天平杠杆机 | |
CN107063093B (zh) | 一种车辆纵梁检测装置 | |
CN107014961B (zh) | 一种公交车车壳涂装质量检测装置 | |
CN213455364U (zh) | 型材三维外观检测装置 | |
CN211234300U (zh) | 一种船体结构焊缝截面测量工装 | |
CN203259668U (zh) | 气缸体水封圈安装质量防错检测设备 | |
CN208772786U (zh) | 一种双梁葫芦小车车架拼装装置 | |
CN101769726B (zh) | 焊管管端直线度在线检测装置 | |
CN218836196U (zh) | 一种用于船舶a吊基座加工的便携式龙门铣床 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |