“磁吸、可調(diào)、可視”激光測距儀工裝創(chuàng)新研究與應(yīng)用

譚森林，俞冬軍上海振華重工（集團）股份有限公司

“磁吸、可調(diào)、可視”激光測距儀工裝創(chuàng)新研究與應(yīng)用

譚森林，俞冬軍
上海振華重工（集團）股份有限公司

文章主要闡述了“磁吸、可調(diào)、可視激光測距儀”工裝的使用方法和應(yīng)用，分享了工裝革新對測量精度、成本方面的提升，使得激光測距儀更加可靠、有效，具有一定的參考價值。

設(shè)備結(jié)構(gòu)；工作原理；操作程序

概述

“門框”，是岸橋、散貨機械等港口設(shè)備重要組成部分，在設(shè)備運行中承受不同載荷狀態(tài)的考驗，對設(shè)備的穩(wěn)性和力的傳遞起著至關(guān)重要的作用。對此，門框結(jié)構(gòu)零部件制造與拼裝精度決定設(shè)備總裝和運行成敗的關(guān)鍵。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量考核兩項最重要指標就是尺寸精度和焊縫質(zhì)量，在新工藝推行中焊縫質(zhì)量未產(chǎn)生變化，但對尺寸精度提出了更高要求才能實現(xiàn)新工藝順利推進。所以，如何盡快提升門框結(jié)構(gòu)件制造精度成為質(zhì)量提升的緊迫問題，通過研究新工裝來確保制造精度和檢測精度。本文旨在介紹為快捷有效的實現(xiàn)精度提升而設(shè)計的“磁吸、可調(diào)、可視激光測距儀”工裝的理論使用效果。

1 項目背景

在一些大型的構(gòu)件制作過程，如岸橋鋼結(jié)構(gòu)的制作過程中，由于構(gòu)件尺寸大，部分位置往往需要隔空劃線和測量，如果采用常規(guī)卷尺、米尺等尺具進行測量的話，因測量受尺具精度、拉力、狀態(tài)、折算和溫度等影響明顯，容易造成測量數(shù)據(jù)偏差量大，而往往無法提供可靠精確的尺寸數(shù)據(jù)，使得起重機在總裝后由于門框的尺寸誤差而造成總裝連接位置的間隙超標、筋板錯位、支點高低腳、門框扭曲和大梁不對中等，影響起重機的正常工作。

為克服尺具測量精度偏差大的問題，現(xiàn)有技術(shù)中已有使用激光測距儀替代尺具進行長度、距離的測量。激光測距儀是一種利用激光進行距離、長度測量的儀器，即通過測定激光開始發(fā)射到激光從目標反射回來的時間來測定距離、長度，具有重量輕、體積小、操作簡單、速度快而準確的特點，因而被廣泛用于地形測量、戰(zhàn)場測量，同時也廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、礦山、港口等領(lǐng)域。雖然激光測距儀測量速度快而準確，但其要求測距儀在測量過程中保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能獲得精確度高的測量數(shù)據(jù)，如果測量儀在測量過程中移動的話，則會造成較大的測量誤差。

這種測量方式的缺點有：操作不規(guī)范、測量數(shù)據(jù)誤差大、不便調(diào)節(jié)瞄準反光位、受制于操作者手的掌控精度、需要雙手操作等?；谏鲜霾焕蛩?，從而設(shè)計研發(fā)了一款“磁吸、可調(diào)、可視激光測距儀”工裝進行尺寸測量。

2 測距儀工裝的主要結(jié)構(gòu)

圖1 激光測距儀底座工裝示意圖

“磁吸、可調(diào)、可視激光測距儀”工裝主要由第一磁座、第二磁座和中間垂直連接桿及調(diào)節(jié)旋鈕幾部分組成，如圖1所示。

3 測距儀工裝組成部分及作用

（1）第一磁座：由磁力板、左右調(diào)節(jié)旋鈕和中間銷軸組成。作用是承載及安裝卡槽和測距儀的磁力平臺，通過左右調(diào)節(jié)旋鈕實現(xiàn)卡槽圍繞中間銷軸水平方向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)測距儀光點左右微調(diào)。

（2）第二磁座：由磁力板、與第一磁座相連固定銷組成。作用是測量垂直端面（懸空）組件尺寸。

（3）卡槽部分：由卡槽、上下微調(diào)旋鈕及壓塊、中間過渡板及與第一磁座連接銷軸組成。

4 測距儀工裝的具體使用方法

使用“磁吸、可調(diào)、可視激光測距儀”工裝對結(jié)構(gòu)件進行長、寬、高度均能準確測量，可以根據(jù)實際鋼結(jié)構(gòu)零部件形式選取測量方法。主要測量方法如下：

（1）選取第一磁座為吸附底座時，可以選取測距儀底座前端基準或者后基準加上第二磁座固定尺寸25mm作為測量基準，然后在需要測量的長度直線范圍放置帶磁性的反光板，通過第一磁座兩側(cè)左右調(diào)節(jié)旋鈕和卡槽上的上下調(diào)節(jié)旋鈕進行對焦調(diào)整，距離太遠的調(diào)整時可以通過測距儀視頻窗口選擇反光板位置從而達到準確對焦，然后進行測量讀數(shù)。

（2）選取第二磁座為吸附底座時，多用于測量垂直端面距離。方法同第一磁座步驟，通過方向旋鈕調(diào)整對焦進行測量讀數(shù)。

（3）在“岸橋”門框結(jié)構(gòu)測量實際應(yīng)用中可以全面替代鋼卷尺，典型測量舉例如下：

①岸橋門框立柱結(jié)構(gòu)件測量，先劃出立柱喇叭口中心（“喇叭口”為門框聯(lián)系橫梁拼接口），然后用“磁吸、可調(diào)、可視激光測距儀”工裝設(shè)備進行測量，使其測距儀工裝第一磁座吸附在立柱喇叭口中心位置，對齊測距儀前沿或后置基準面，在立柱上口加放配制的反光板進行測量。根據(jù)圖紙修割立柱上口余量并安裝假法蘭，修割立柱下口余量并開設(shè)坡口。

②岸橋門框拼裝測量，待立柱與中間門框聯(lián)系橫梁對接與撐管安裝后，對門框上、下口門腿開檔、高度進行測量。

本實用新型涉及一種磁吸式激光測距儀安裝架，通過在安裝架的第一磁座和第二磁座上設(shè)置磁吸裝置，以將安裝架牢固地固定于水平或垂直構(gòu)件上，避免了安裝架在測量過程中發(fā)生移動、晃動的問題，從而使得測量過程中的定位準確而不易變動，減少了測量誤差，提高了測量數(shù)據(jù)的準確性，而且該磁吸式激光測距儀安裝架的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，適用性較廣泛，相對高精設(shè)備（如，全站儀）價格低廉、人員配置減少、成本可控。

5 結(jié)束語

通過參考類似的工裝設(shè)備并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，設(shè)計的這款“磁吸、可調(diào)、可視”激光測距工裝是一款操作簡單造價低廉效率高精度可靠的精控測量設(shè)備。

與舊的常規(guī)鋼卷尺相比較，新的設(shè)備工裝的運用不但提高了產(chǎn)品制造精度，也降低了測量時勞動強度和成本。同時，新工裝的引用也在一定程度上符合“改革創(chuàng)新、提質(zhì)增效”發(fā)展要求。

[1]聞邦椿.機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，2010.01

[2]孟憲元.現(xiàn)代機構(gòu)手冊.北京機械工業(yè)出版社，1994.6