CN119616230A - 一种集群式杯锥定位系统及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于定位系统安装技术领域，公开了一种集群式杯锥定位系统及其安装方法，定位系统包括安装架、锁紧螺母、底板定位杆、杯座定位杆，底板定位杆和杯座定位杆的上端与安装架相连，底板定位杆的下端与杯锥定位系统的底板相连，通过激光跟踪仪的光路引导，对杯锥定位系统进行水平面内的粗定位，杯座定位杆的下端与杯锥定位系统的杯座相连，通过激光跟踪仪的光路引导，对杯锥定位系统进行水平面内和铅锤方向的精确定位。本申请解决了操作过程费时费力，安装效率极低的问题，本发明既能保证杯锥定位系统的安装精度，又具有较高的安装效率。

Description

一种集群式杯锥定位系统及其安装方法

技术领域

本发明申请属于厂房专用设备基础杯锥定位系统安装技术领域，具体涉及一种集群式杯锥定位系统及其安装方法。

背景技术

常见的设备与地面的安装形式为膨胀螺栓连接或锚固连接，膨胀螺栓连接仅能提供有限的紧固力，适用于小型设备的安装，对于大型重载设备及工作过程中产生较大上拔力或倾覆力矩的设备则难以提高安全有效的紧固力，锚固连接可解决该问题，保证设备与地面稳固连接，但锚固连接仅适用于在地面上长期固定连接的设备，不适用于需反复搬运移动的设备在同一地点的重复多次安装。

为克服上述两种设备安装形式的不足之处，杯锥定位技术应运而生，将锥头安装在设备底部，支撑杯盘和定位支撑杯盘安装在地面专用设备基础中，利用孔销配合原理实现设备在地面的精确定位并由锁紧螺杆保证设备与地面稳固连接，既能为设备的正常工作提供有效紧固力，又满足了设备搬运移动时的重复定位安装需求。为确保设备的顺利安装，对杯锥定位系统中与厂房地面设备专用基础相连的支撑杯盘及定位支撑杯盘间的相对位置精度有着严格要求，传统安装方法采用激光跟踪仪对支撑杯盘和定位支撑杯盘下方的杯座及底板逐一进行调装，操作过程费时费力，安装效率极低，基于此，提出了一种集群式杯锥定位系统的安装方法，既能保证杯锥定位系统的安装精度，又具有较高的安装效率。

发明内容

本发明申请提出一种集群式杯锥定位系统及其安装方法,以解决安装方法操作过程费时费力，安装精度不高、安装效率极低的问题。

为了实现上述发明目的，本申请所采取技术方案如下：

一种集群式杯锥定位系统，其包括：

安装架，模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备，底面设有贯穿于顶面的定位孔，顶面和侧面设有OTP孔；

底板定位杆，上端穿过安装架底面的定位孔后由锁紧螺母将其与安装架进行可拆卸式连接，下端与杯锥定位系统的底板进行可拆卸式连接；

杯座定位杆，上端穿过安装架底面的定位孔后由锁紧螺母将其与安装架进行可拆卸式连接，下端与杯锥定位系统的杯座进行可拆卸式连接。

作为本发明进一步的方案：所述底板定位杆和所述杯座定位杆不同时使用，共用同一个安装架，所述底板定位杆上端与所述安装架连接后，下端带着杯锥定位系统的底板落在厂房地面上设备专用基础的盆形预埋件中，通过激光跟踪仪的光路引导将杯锥定位系统的底板在水平面内粗调到位，并将其与盆形预埋件进行焊接，将所述底板定位杆拆除换为所述杯座定位杆，杯座定位杆上端与所述安装架连接，下端带着杯锥定位系统的杯座落在杯锥定位系统的底板上方，通过激光跟踪仪的光路引导将杯锥定位系统的杯座在水平面内和铅锤方向精调到位，并将其与底板固定连接，二者之间的间隙用高强度水泥填充，拆除所述杯座定位杆，完成一台设备的杯锥定位系统的安装。

作为本发明进一步的方案：还包括激光跟踪仪，测量所述安装架在厂房内的空间位置。

作为本发明进一步的方案：所述安装架为平面框架结构，模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备，顶面和侧面均设有若干直径为6.35mm的OTP孔，在激光跟踪仪的光路引导下任选其中3个不共线的OTP孔对其X/Y/Z坐标实测值和理论值进行比对，根据实测值与理论值之间的差异，在允许的公差范围内对安装架在厂房内的空间位置进行调整。

作为本发明进一步的方案：所述安装架设计为日字平面框架，包括两根长杆和三根短杆，在长杆和短杆的连接节点上设有定位孔，所述OTP孔设置在两根长杆和两根短杆上，且每两个定位孔之间设有一个OTP孔。

作为本发明进一步的方案：所述底板定位杆上端为螺纹台阶销结构，下端为止口定位盘结构，上端与所述安装架的定位孔形成孔销配合，并由所述锁紧螺母从所述安装架的顶面将其与所述安装架进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，下端与杯锥定位系统的底板形成止口定位，并借助杯锥定位系统底板上已有的螺纹孔将二者进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，最终间接实现杯锥定位系统的底板与所述安装架的相对空间位置不变。

作为本发明进一步的方案：所述杯座定位杆上端为螺纹台阶销结构，下端为止口定位盘结构，上端与所述安装架的定位孔形成孔销配合，并由所述锁紧螺母从所述安装架的顶面将其与所述安装架进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，下端与杯锥定位系统的杯座形成止口定位，并借助杯锥定位系统杯座上已有的螺纹孔将二者进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，最终间接实现杯锥定位系统的杯座与所述安装架的相对空间位置不变。

一种集群式杯锥定位系统的安装方法，其包括如下步骤：

S1、根据厂房地面上设备专用基础所需安装的杯锥定位系统的总数量和总占地面积，合理选择激光跟踪仪的架设地点，保证用于模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备的安装架上至少有3个不共线的OTP孔激光光路可达、无遮挡；

S2、将底板定位杆的下端与杯锥定位系统的底板连接，上端与安装架连接，整体落入厂房地面上设备专用基础的盆形预埋件中，选取安装架上激光光路可达的3个不共线的OTP孔，利用激光跟踪仪测量安装架的实际空间位置，与其理论位置比对，微调安装架，将3个不共线的OTP孔的X坐标值和Y坐标值调整至公差允许的范围内，完成一台设备杯锥定位系统的底板在水平面内的粗调并将底板与盆形预埋件焊接；

S3、将底板定位杆的下端从杯锥定位系统的底板上拆除，上端从安装架上拆除；

S4、将杯座定位杆的下端与杯锥定位系统的杯座连接，上端与安装架连接，杯座上拧入顶丝，整体落入已粗调到位的杯锥定位系统的底板上，杯座与底板之间由顶丝支撑，留调整间隙，选取安装架上与步骤S2中所选的相同的3个不共线的OTP孔，利用激光跟踪仪测量安装架的实际空间位置，与其理论位置比对，微调安装架，将3个不共线的OTP孔的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值调整至公差允许的范围内，完成一台设备杯锥定位系统的杯座在水平面内和铅锤方向的精调，将杯座与底板固定连接，二者之间的间隙用高强度水泥填充；

S5、将杯座定位杆的下端从杯锥定位系统的杯座上拆除，上端从安装架上拆除；

S6、待杯锥定位系统的杯座与底板之间的水泥填充层固化后，在杯座上安装支撑杯盘和定位支撑杯盘，其中，定位支撑杯盘安装在位于杯锥定位系统的一条对角线两端的的杯座上，与设备上相应锥头的安装位置相匹配，在设备落地安装时对设备进行定位和支撑，其余的支撑杯盘仅对设备进行支撑；

S7、重复步骤S2至S6进行下一台设备杯锥定位系统的安装，直至所有杯锥定位系统安装完毕。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、本发明采用安装架、底板定位杆、杯座定位杆、锁紧螺母等结构并配合激光跟踪仪实现了设备杯锥定位系统的高效、高精度安装。

2、本发明底板定位杆与杯座定位杆共用同一个安装架及二者与安装架之间的可拆卸式连接，方便了底板定位杆和杯座定位杆的交替互换使用，同时，保证了激光引导安装杯锥定位系统的底板和杯座时具有统一的测量基准，减小了系统的误差累积，满足了每台设备杯锥定位系统中支撑杯盘及定位支撑杯盘之间的相对位置精度要求，确保了设备在厂房专用设备基础上的准确定位与顺利安装。

3、本发明结构合理、易于操作，对于厂房内集群式杯锥定位系统的批量化安装具有积极意义。可直接推广到具有类似工况的其他零部件的快速精确安装领域应用。

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本申请的立体分解示意图；

图2为本申请杯锥定位系统的示意图；

图3为本申请底板安装示意图；

图4为本申请杯座安装示意图。

图中附图标记为：1安装架、1-1安装孔、1-2OTP孔、2底板定位杆、3杯座定位杆、4锁紧螺母、5激光跟踪仪、6盆形预埋件、7底板、8杯座、9顶丝、10水泥填充层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，参见附图1，本实施例提供了一种集群式杯锥定位系统，包含：

安装架1，模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备，底面设有贯穿于顶面的定位孔1-1，顶面和侧面设有OTP孔1-2；安装架1设计为日字平面框架，包括两根长杆和三根短杆，在长杆和短杆的连接节点上设有定位孔1-1，OTP孔1-2设置在两根长杆和两根短杆上，且每两个定位孔1-1之间设有一个OTP孔1-2。

底板定位杆2，上端穿过安装架1底面的定位孔1-1后由锁紧螺母4将其与安装架1进行可拆卸式连接，下端与杯锥定位系统的底板7进行可拆卸式连接；

杯座定位杆3，上端穿过安装架1底面的定位孔1-1后由锁紧螺母4将其与安装架1进行可拆卸式连接，下端与杯锥定位系统的杯座8进行可拆卸式连接。

所述底板定位杆2和所述杯座定位杆3先后使用，共用同一个安装架1，所述底板定位杆2上端与所述安装架1连接后，下端带着杯锥定位系统的底板7落在厂房地面上设备专用基础的盆形预埋件6中，通过激光跟踪仪5的光路引导将杯锥定位系统的底板7在水平面内粗调到位，并将其与盆形预埋件6进行焊接，将所述底板定位杆2拆除换为所述杯座定位杆3，杯座定位杆3上端与所述安装架1连接，下端带着杯锥定位系统的杯座8落在杯锥定位系统的底板7上方，通过激光跟踪仪5的光路引导将杯锥定位系统的杯座8在水平面内和铅锤方向精调到位，并将其与底板7固定连接，二者之间的间隙用高强度水泥填充，拆除所述杯座定位杆3，完成一台设备的杯锥定位系统的安装。

参加附图1，一种集群式杯锥定位系统，还包括激光跟踪仪5，测量所述安装架1在厂房内的空间位置。

参加附图1，所述安装架1为平面框架结构，模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备，顶面和侧面均设有若干直径为6.35mm的OTP孔1-2，在激光跟踪仪5的光路引导下任选其中3个不共线的OTP孔1-2对其X/Y/Z坐标实测值和理论值进行比对，根据实测值与理论值之间的差异，在允许的公差范围内对安装架1在厂房内的空间位置进行调整。

参加附图3，所述底板定位杆2上端为螺纹台阶销结构，下端为止口定位盘结构，上端与所述安装架1的定位孔1-1形成孔销配合，并由所述锁紧螺母4从所述安装架1的顶面将其与所述安装架1进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，下端与杯锥定位系统的底板7形成止口定位，并借助杯锥定位系统底板7上已有的螺纹孔将二者进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，最终间接实现杯锥定位系统的底板7与所述安装架1的相对空间位置不变。

参加附图4，所述杯座定位杆3上端为螺纹台阶销结构，下端为止口定位盘结构，上端与所述安装架1的定位孔1-1形成孔销配合，并由所述锁紧螺母4从所述安装架1的顶面将其与所述安装架1进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，下端与杯锥定位系统的杯座8形成止口定位，并借助杯锥定位系统杯座8上已有的螺纹孔将二者进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，最终间接实现杯锥定位系统的杯座8与所述安装架1的相对空间位置不变。

第二方面，本发明提供一种集群式杯锥定位系统的安装方法，其包括以下步骤：

1、根据厂房地面上设备专用基础所需安装的杯锥定位系统的总数量和总占地面积，合理选择激光跟踪仪5的架设地点，保证用于模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备的安装架1上至少有3个不共线的OTP孔1-2激光光路可达、无遮挡。

2、将底板定位杆2的下端与杯锥定位系统的底板7连接，上端与安装架1连接，整体落入厂房地面上设备专用基础的盆形预埋件6中，选取安装架1上激光光路可达的3个不共线的OTP孔1-2，利用激光跟踪仪5测量安装架1的实际空间位置，与其理论位置比对，微调安装架1，将3个不共线的OTP孔1-2的X坐标值和Y坐标值调整至公差允许的范围内，完成一台设备杯锥定位系统的底板7在水平面内的粗调并将底板7与盆形预埋件6焊接。

3、将底板定位杆2的下端从杯锥定位系统的底板7上拆除，上端从安装架1上拆除。

4、将杯座定位杆3的下端与杯锥定位系统的杯座8连接，上端与安装架1连接，杯座8上拧入顶丝9，整体落入已粗调到位的杯锥定位系统的底板7上，杯座8与底板7之间由顶丝9支撑，留调整间隙，选取安装架1上与步骤6-2中所选的相同的3个不共线的OTP孔1-2，利用激光跟踪仪5测量安装架1的实际空间位置，与其理论位置比对，微调安装架1，将3个不共线的OTP孔1-2的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值调整至公差允许的范围内，完成一台设备杯锥定位系统的杯座8在水平面内和铅锤方向的精调，将杯座8与底板7固定连接，二者之间的间隙用高强度水泥填充。

5、将杯座定位杆3的下端从杯锥定位系统的杯座8上拆除，上端从安装架1上拆除。

6、待杯锥定位系统的杯座8与底板7之间的水泥填充层10固化后，在杯座8上安装支撑杯盘和定位支撑杯盘，其中，定位支撑杯盘安装在位于杯锥定位系统的一条对角线两端的的杯座8上，与设备上相应锥头的安装位置相匹配，在设备落地安装时对设备进行定位和支撑，其余的支撑杯盘仅对设备进行支撑。

7、重复步骤2至6进行下一台设备杯锥定位系统的安装，直至所有杯锥定位系统安装完毕。

至此，本发明目的得以完成。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集群式杯锥定位系统，其特征在于，包括：

安装架，模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备，底面设有贯穿于顶面的定位孔，顶面和侧面设有OTP孔；

底板定位杆，上端穿过安装架底面的定位孔后由锁紧螺母将其与安装架进行可拆卸式连接，下端与杯锥定位系统的底板进行可拆卸式连接；

杯座定位杆，上端穿过安装架底面的定位孔后由锁紧螺母将其与安装架进行可拆卸式连接，下端与杯锥定位系统的杯座进行可拆卸式连接。

2.根据权利要求1所述的集群式杯锥定位系统，其特征在于，所述底板定位杆和所述杯座定位杆不同时使用，共用同一个安装架，所述底板定位杆上端与所述安装架连接后，下端带着杯锥定位系统的底板落在厂房地面上设备专用基础的盆形预埋件中，通过激光跟踪仪的光路引导将杯锥定位系统的底板在水平面内粗调到位，并将其与盆形预埋件进行焊接，将所述底板定位杆拆除换为所述杯座定位杆，杯座定位杆上端与所述安装架连接，下端带着杯锥定位系统的杯座落在杯锥定位系统的底板上方，通过激光跟踪仪的光路引导将杯锥定位系统的杯座在水平面内和铅锤方向精调到位，并将其与底板固定连接，二者之间的间隙用高强度水泥填充，拆除所述杯座定位杆，完成一台设备的杯锥定位系统的安装。

3.根据权利要求2所述的集群式杯锥定位系统，其特征在于，还包括激光跟踪仪，测量所述安装架在厂房内的空间位置。

4.根据权利要求3所述的集群式杯锥定位系统，其特征在于，所述安装架为平面框架结构，模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备，顶面和侧面均设有若干直径为6.35mm的OTP孔，在激光跟踪仪的光路引导下任选其中3个不共线的OTP孔对其X/Y/Z坐标实测值和理论值进行比对，根据实测值与理论值之间的差异，在允许的公差范围内对安装架在厂房内的空间位置进行调整。

5.根据权利要求4所述的集群式杯锥定位系统，其特征在于，所述安装架设计为日字平面框架，包括两根长杆和三根短杆，在长杆和短杆的连接节点上设有定位孔，所述OTP孔设置在两根长杆和两根短杆上，且每两个定位孔之间设有一个OTP孔。

6.根据权利要求1-5任一所述的集群式杯锥定位系统，其特征在于，所述底板定位杆上端为螺纹台阶销结构，下端为止口定位盘结构，上端与所述安装架的定位孔形成孔销配合，并由所述锁紧螺母从所述安装架的顶面将其与所述安装架进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，下端与杯锥定位系统的底板形成止口定位，并借助杯锥定位系统底板上已有的螺纹孔将二者进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，最终间接实现杯锥定位系统的底板与所述安装架的相对空间位置不变。

7.根据权利要求1-5任一所述的集群式杯锥定位系统，其特征在于，所述杯座定位杆上端为螺纹台阶销结构，下端为止口定位盘结构，上端与所述安装架的定位孔形成孔销配合，并由所述锁紧螺母从所述安装架的顶面将其与所述安装架进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，下端与杯锥定位系统的杯座形成止口定位，并借助杯锥定位系统杯座上已有的螺纹孔将二者进行可拆卸式连接，保证二者的相对空间位置不变，最终间接实现杯锥定位系统的杯座与所述安装架的相对空间位置不变。

8.一种集群式杯锥定位系统的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据厂房地面上设备专用基础所需安装的杯锥定位系统的总数量和总占地面积，合理选择激光跟踪仪的架设地点，保证用于模拟采用杯锥定位系统与地面连接的设备的安装架上至少有3个不共线的OTP孔激光光路可达、无遮挡；

S2、将底板定位杆的下端与杯锥定位系统的底板连接，上端与安装架连接，整体落入厂房地面上设备专用基础的盆形预埋件中，选取安装架上激光光路可达的3个不共线的OTP孔，利用激光跟踪仪测量安装架的实际空间位置，与其理论位置比对，微调安装架，将3个不共线的OTP孔的X坐标值和Y坐标值调整至公差允许的范围内，完成一台设备杯锥定位系统的底板在水平面内的粗调并将底板与盆形预埋件焊接；

S3、将底板定位杆的下端从杯锥定位系统的底板上拆除，上端从安装架上拆除；

S4、将杯座定位杆的下端与杯锥定位系统的杯座连接，上端与安装架连接，杯座上拧入顶丝，整体落入已粗调到位的杯锥定位系统的底板上，杯座与底板之间由顶丝支撑，留调整间隙，选取安装架上与步骤S2中所选的相同的3个不共线的OTP孔，利用激光跟踪仪测量安装架的实际空间位置，与其理论位置比对，微调安装架，将3个不共线的OTP孔的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值调整至公差允许的范围内，完成一台设备杯锥定位系统的杯座在水平面内和铅锤方向的精调，将杯座与底板固定连接，二者之间的间隙用高强度水泥填充；

S5、将杯座定位杆的下端从杯锥定位系统的杯座上拆除，上端从安装架上拆除；

S6、待杯锥定位系统的杯座与底板之间的水泥填充层固化后，在杯座上安装支撑杯盘和定位支撑杯盘，其中，定位支撑杯盘安装在位于杯锥定位系统的一条对角线两端的的杯座上，与设备上相应锥头的安装位置相匹配，在设备落地安装时对设备进行定位和支撑，其余的支撑杯盘仅对设备进行支撑；

S7、重复步骤S2至S6进行下一台设备杯锥定位系统的安装，直至所有杯锥定位系统安装完毕。