DE3039837C2

DE3039837C2 -

Info

Publication number: DE3039837C2
Application number: DE3039837A
Authority: DE
Inventors: Frank Mark Glen Ellyn Ill. Us Dumez
Original assignee: Teledyne Industries Inc
Current assignee: TDY Industries LLC
Priority date: 1979-10-22
Filing date: 1980-10-22
Publication date: 1990-06-21
Also published as: GB2062233B; DE3039837A1; GB2062233A; US4258474A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-OS 27 54 500 ist eine Vorrichtung zum Messen der Lage von Punkten auf geradlinigen Abschnitten eines vorgefertigten Rohres bekannt, wobei das Rohr auf einem Meßtisch befestigt und dadurch vermessen wird, daß die Meßvorrichtung an Punkten entlang des geraden Abschnitts des Rohres zum Anliegen kommt, um die Mittellinie der geraden Abschnitte des Rohres zu bestimmen. Wenn ein Rohr so lang ist, daß es über den Meßtisch hinausragt, so wird das Rohr in Abschnitten vermessen, wobei das Rohr jeweils so verschoben wird, daß wenigstens zwei gemessene gerade Abschnitte innerhalb des Meßbereichs der Meßvorrichtung verbleiben. Diese beiden geraden Abschnitte werden gegen die Meßvorrichtung ausgerichtet und die verbleibenden geraden Abschnitte des Rohres danach innerhalb des Meßbereichs ebenso festgelegt, wobei diese letzteren gemessenen Abschnitte auf diese Weise räumlich mit den ersteren gemessenen Abschnitten des Rohres verglichen werden können.

Ein Problem tritt auf, wenn das zu vermessende Rohr einen geraden Abschnitt aufweist, der über den Meßbereich der Vorrichtung hinausragt, so daß es nicht möglich ist, Biegungen an beiden Enden des geraden Abschnittes auf den Meßtisch bzw. im Meßbereich anzuordnen. In diesem Falle ist es schwierig, den geraden Abschnitt und die Orientierung der Ebenen der Biegungen des Rohres zueinander zu vermessen und zu bestimmen. Wenn das Rohr verschoben wird, um einen noch nicht gemessenen Teil des Rohres in den Meßbereich zu bringen, kann eine Drehung des Rohres um seine Mittellinie nicht festgestellt werden, so daß die Winkelorientierungen um diese Mittellinie verlorengehen.

Aus der US-PS 24 64 444 ist eine Vorrichtung zum Markieren eines Rohrknies bekannt, das unter verschiedenen Winkeln zu schneiden ist. Die Markierung des Rohres würde es eventuell erlauben, Längenmessungen für einen langen geraden Rohrabschnitt durchzuführen, jedoch ist keine präzise Messung der Winkelorientierung der Ebene eines Endes möglich, das relativ zum anderen im dreidimensionalen Raum gebogen ist. Beim Anbringen von Markierungen wäre ein weiteres Meßverfahren notwendig, das die Lage der Markierungen bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein vorgeformtes Rohr mit über den Meßbereich hinausragenden langen geraden Abschnitten durchgehend so vermessen werden kann, daß die Meßergebnisse an allen Abschnitten vergleichbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Mittels des Hilfsrohrbogens werden Messungen an einer gebogenen Mittellinie außerhalb der Mittellinie des geraden Abschnittes durchgeführt, damit überlappende Messungen über die Rohrlänge ausgeführt werden können, wenn das Rohr verschoben wird. Dadurch ist es möglich, die vor und nach dem Verschieben des Rohres erzielten Messungen am gleichen Abschnitt nicht nur bezüglich der Mittellinie des geraden Abschnittes, sondern auch bezüglich einer bestimmten Ebene, in der diese Mittellinie liegt, in Beziehung zueinander setzen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht auf eine Vorrichtung die, in Ver bindung mit einem Meßinstrument verwendet wird,

Fig. 2 eine Ansicht des an einem Rohr befestigten Hilfsrohrbogens, und

Fig. 3 eine Stirnansicht des Hilfsrohrbogens in Richtung der Linie 3-3 in Fig. 2, die eine Einzelheit einer vorzugsweise Anordnung zum Befestigen an einem vorgeformten Rohr darstellt.

Fig. 1 zeigt ein Instrument 10 zum Abnehmen von Meßwerten von einem vorgeformten Rohr in einer Bauart, wie sie in der DE-OS 27 54 500 beschrieben ist. Ein zu messendes vorge formtes Rohr 12 wird auf dem Meßtisch 14 befestigt. Ständer 16 werden verwendet, um das vorgeformte Rohr 12 abzustützen, wodurch sichergestellt ist, daß das vorgeformte Rohr 12 sich nicht unter seinem eigenen Gewicht verdreht.

Ein Rohrfühler 18 steht in Eingriff mit dem vorgeformten Rohr 12 an jeweils zwei Punkten entlang eines geraden Ab schnitts des vorgeformten Rohres 12. Eine besondere Ausbil dung eines Rohrfühlers ist in der DE-OS 27 54 500 beschrie ben. Dieser Rohrfühler 18 kann in jede Stellung innerhalb des dreidimensionalen Raumes oberhalb des Meßti sches 14 durch Bewegung eines vertikalen Ständers 20 in einem Schlitz 22 und Verschwenken der Arme 24 und 26 um die Schwenk verbindungen 28 und 30 bewegt werden. Ein linearer Abtaster mißt die Bewegung des vertikalen Ständers 20 im Schlitz 22 und Drehabtaster die Bewegung der Arme 24 und 26 um die Schwenkverbindungen 28 und 30. Die durch diese Abtaster ab genommenen Meßwerte erlauben die Berechnung der Lage der Mittellinie. Üblicherweise übertragen diese Abtaster die Werte auf einen Computer, der zur automatischen Berechnung der Lage der Mittellinie des vorgeformten Rohres programmiert ist.

Wenn das vorgeformte Rohr 12 zu lang ist, um völlig inner halb des Bewegungsbereiches des Rohrfühlers 18 zu liegen, wie in Fig. 1 dargestellt, wird das vorgeformte Rohr 12 an einem Ende an dem Meßtisch 14 befestigt, und die Messung erfolgt an den Punkten des vorgeformten Rohres 12, die durch den Rohrfühler 18 erreichbar sind. Wenn diese Punkte vermes sen sind, wird das vorgeformte Rohr 12 über den Meß tisch 14 so verschoben, daß die ungemessenen Abschnitte des vorgeformten Rohres 12 auf dem Tisch liegen, wobei jedoch sichergestellt wird, daß wenigstens die letzten beiden ge raden Meßabschnitte noch auf dem Meßtisch 14 ver bleiben. Diese beiden Abschnitte werden dann erneut einge messen, um sie in dem Raum oberhalb des Meßtisches 14 zu lokalisieren. Dann werden die ungemessenen Abschnitte durch das Instrument 10 in ihrer Lage bestimmt. Die Lage der beiden erneut eingemessenen geraden Abschnitte wird dann für den räumlichen Vergleich der neu gemessenen Abschnit te des vorgeformten Rohres 12 mit den ursprünglich gemesse nen verwendet.

Wenn das vorgeformte Rohr 12 einen langen geraden Abschnitt 36, wie in Fig. 1 gezeigt, hat, ist es schwierig die Messun gen an jedem Ende des vorgeformten Rohres 12 miteinander zu vergleichen. Die Richtungen der geraden Abschnitte 34 und 36 sind die Abschnitte, die wieder gemessen wurden, um das Ende des vorgeformten Rohres 12 mit der Messung des Ab schnittes 38 zu vergleichen. Infolge der Länge des Meß tisches 14 (d. h. der Begrenzung des Instruments) ist es unmöglich, die Abschnitte 34, 36 und 38 zu messen, wenn das vorgeformte Rohr 12 in nur einer Stellung gehalten wird.

Es wird ein Hilfsrohrbogen 42 verwendet, der an dem langen geraden Abschnitt 36 des vorgeformten Rohres 12, wie in Fig. 1 dargestellt, befestigt werden kann. Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht der Hilfs rohrbogen 42 im wesentlichen aus zwei geraden Abschnitten mit einer dazwischen liegenden Biegung. Dieser Hilfsrohrbogen 42 wird an dem vorgeformten Rohr 12 so befestigt, daß die Ebene seiner Mittellinie 46 in der gleichen Ebene, wie die Mittellinie 47 des vorgeformten Rohres 12 liegt. Eine Anordnung zum Befestigen des Hilfsrohrbogens 42 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Ende des Hilfsrohrbogens 42 hat eine Fläche 44 mit einer V-förmigen Aussparung 48, welche so liegt, daß die Ebene der Mittellinie 46 des Hilfsrohrbogens 42 mit der Mittellinie des Winkels des "V" der Aussparung 48 zusammenfällt. Dies stellt si cher, daß die Mittellinie 47 des vorgeformten Rohres 12 in der selben Ebene liegt wie die Mittellinie 46 des Hilfsrohrbogens 42. Das vorgeformte Rohr 12 wird gegen die V-förmige Aussparung 48 mittels einer Schraube 50 festgelegt. Arme 52 und 54 bilden einen Bügel, der einen Raum für das vorgeformte Rohr 12 freiläßt und es ermöglicht, daß die Schraube 50 das vorgeformte Rohr 12 gegen die Fläche 44 anpreßt. Die Schrau be 50 hat ein Handrad 56. Da das Instrument nur die Mittellinie des Rohres mißt, ist nicht erforderlich, daß der Hilfsrohrbogen 42 den glei chen Durchmesser wie das vorgeformte Rohr 12 hat.

Statt den tatsächlichen geraden Abschnitt 36 des vorgeform ten Rohres 12 zu messen, wird der daran befestigte Hilfsrohrbogen 42 gemessen, so daß der gerade Abschnitt 36 als Abschnitt mit drei Biegungen erscheint. Die an diesem Hilfsrohrbogen 42 ge messenen geraden Abschnitte können dann zum Vergleich von Punkten verwendet werden, wenn es erforderlich ist, das vorgeformte Rohr 12 auf dem Meßtisch 14 zu ver schieben. Wenn erforderlich, kann mehr als ein Hilfsrohrbogen 42 verwendet werden, wie in Fig. 1 dargestellt. Durch Messungen an dem Hilfsrohrbogen 42 erhält man das räumliche Verhältnis der Abschnitte des vorgeformten Rohres 12 im Bereich des langen geraden Abschnittes 36. Die simulierten Biegungen des gera den Abschnittes 36 werden selbstverständlich beim Ausbau des gemessenen Rohres entfernt.

Claims

1. Verfahren zum Vermessen langer vorgeformter Rohre mit wenig stens einem langen, geraden Abschnitt unter Verwendung eines Meßinstruments, das punktuell die Mittelachse der Rohre räum lich bestimmt und einen begrenzten Meßbereich aufweist, der kleiner als die Rohrlänge ist, bei dem der Verlauf der Mittel linien des Rohres ermittelt wird, sowie die durch die Mittellinien von Biegungen definierten Ebenen bestimmt und zueinander und zu den Mittellinien der geraden Abschnitte in Beziehung gesetzt werden,
wobei Rohre, deren Länge den axialen Meßbereich der Meßvorrich tung überschreitet, vermessen werden,
indem benachbarte Abschnitte der Rohre nacheinander innerhalb des Meßbereichs derart angeordnet werden, daß beim vorhergehenden Meßschritt vermessene Biegungen als Bezug nochmals im Meßbereich angeordnet werden und nochmals vermessen werden und damit benach barte Meßabschnitte zueinander in Beziehung gesetzt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß an einem langen geraden Bereich, der die Grenzen des Meßbereichs überschreitet,
in einem 1. Schritt ein Hilfsrohrbogen mit zwei geraden Abschnitten, die sich an einen bogenförmigen Abschnitt anschließen, mit seinen Enden so angebracht wird, daß die Ebene seiner Mittellinie in der gleichen Ebene wie die Mittellinie des langen geraden Abschnitts des vorgeformten Rohres liegt,
in einem 2. Schritt der Hilfsrohrbogen vermessen wird, als wäre er ein Teil des vorgeformten Rohres,
in einem 3. Schritt das vorgeformte Rohr so verschoben wird, daß einerseits noch nicht vermessene Teile des Rohres in den Meßbereich des Meßinstrumentes gelangen und andererseits bereits vermessene Teile des Hilfsrohrbogens als Bezug im Meßbereich verbleiben,
in einem 4. Schritt die bereits vermessenen Bezugsrohrabschnitte des Hilfsrohrbogens nochmals vermessen werden, wobei die Meß ergebnisse aus dem 2. und 4. Schritt zueinander in Bezug ge setzt werden
und diese Verfahrensschritte mit weiteren Hilfsrohrbögen wiederholt werden, bis die auf den langen geraden Abschnitt des vorgeformten Rohres folgenden, noch nicht vermessenen Rohr abschnitte in den Meßbereich des Meßinstrumentes gelangen und vermessen werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrohrbogen (42) zum Anbringen am langen geraden Bereich eine das Rohr (12) erfassende Fläche (44) mit einer V-förmigen Aussparung und eine Spannvorrichtung (54, 56) auf weist, die den geraden Abschnitt des vorgeformten Rohres (12) in die Aussparung der das Rohr erfassenden Fläche (44) drückt.