專利名稱：一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料成型自動化技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭，應(yīng)用于合攏管的加工制造，更具體是測量測量合攏管兩個法蘭空間位置的測量裝置使用的測量頭。
背景技術(shù)：
船舶里到處都布滿了管路，這些管件的設(shè)計、制作及在船內(nèi)安裝后的檢查等一系列的作業(yè)被稱作“管路鋪設(shè)”。通常船舶是分段建造的，在分段合攏時分段間的管線就需要合攏管來連接，但依靠管線設(shè)計圖紙無法制造出各式各樣的合攏管，合攏管的制作通常采取取型法和現(xiàn)場焊接法。但是這兩種方法存在效率低，材料浪費嚴(yán)重，加工精度不高的諸多缺點，為解決此種現(xiàn)狀，發(fā)明了合攏管測量裝置，以快速方便的測量待合攏的兩個法蘭的相互位置關(guān)系。其基本原理是利用始端相交的呈三角分布的三個拉繩傳感器獲得的三個長度值，在適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系下確定三個相交的球面，球面的交點之一就是始端交點的坐標(biāo)值。通過測量法蘭上任意三個螺栓孔的中心坐標(biāo)，即可以確定該法蘭密封面的位置，以及螺栓孔的偏轉(zhuǎn)角，通過相應(yīng)的處理軟件和數(shù)據(jù)庫可以擬合出法蘭的外徑、內(nèi)徑、孔徑、螺栓孔數(shù)、螺栓孔偏轉(zhuǎn)角等基本參數(shù)并以三維模型顯示。處理軟件進行數(shù)據(jù)擬合的基本原理是空間任意三個不共線的點可以確定一個平面，在該平面上的任意三個不共線的點可以確定一個圓。處理軟件進行數(shù)據(jù)處理時先通過三個點確定一個平面，即為被測量的法蘭的密封面，然后再通過三個點確定一個圓，這個圓的直徑就是法蘭的孔徑，因為不同通徑的法蘭所對應(yīng)的孔徑是不同的，通過查詢相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫可以查詢到法蘭其他的特征參數(shù)，包括螺栓孔數(shù)、法蘭外徑、法蘭內(nèi)徑等。為此需要測量六個點的坐標(biāo)，在法蘭密封面上測量三個點，以確定法蘭密封面；在法蘭孔徑所在的圓上測量三個點，以確定法蘭孔徑。但是法蘭孔徑只是理論存在的，在法蘭上沒有實際的面或線，因此直接在法蘭孔徑上測量三個點是很難實現(xiàn)的。如果有一種測量方法可以測量到法蘭上螺栓孔在密封面上的投影圓的圓心，那么這個圓心的即在法蘭的密封面上也在法蘭孔徑圓上，這樣只要測量法蘭上三個這樣的點即可以確定法蘭的孔徑和密封

發(fā)明內(nèi)容
針對合攏管測量裝置無法直接測量法蘭孔徑圓上的點，測量次數(shù)多的問題本發(fā)明提供了用于管系合攏管測量裝置的測量頭，此測量頭可以減少測量次數(shù)、簡化測量過程、提高測量效率。為了解決上述問題本發(fā)明提供了一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭，包括三個部分，第一部分是螺紋、基板、螺紋桿構(gòu)成的測量頭主體，第二部分是螺紋帽，第三部分是錐形螺母；螺紋和螺紋桿是同軸的，分布在基板的兩邊，螺紋和螺紋桿均垂直于基板，螺紋帽安裝在螺紋上，在實際測量時，錐形螺母在法蘭背后安裝在螺紋桿上。
所述的螺紋帽前部有錐形的空間和一個出繩孔。所述測量頭主體為一整體。為了解決上述問題本發(fā)明提供了一種
有益效果一是采用齒整體加工的測量頭加工精度高，能保證兩個螺紋的同軸度和兩個螺紋與基板的垂直度。二是采用采用錐形螺母作為測量頭的固定部件，可以自動將測量頭定心于法蘭螺栓孔中心。三是測量法蘭時只需要測量三次，且三次測量點構(gòu)成的平面與法蘭密封面平行。四是測量速度快，效率高。


圖1為測量頭的測量頭主體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為測量頭的螺紋帽結(jié)構(gòu)示意圖3為測量頭的錐形螺母結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為測量頭的基板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1至圖4所示，一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭包括三個部分，第一部分是螺紋34、基板35、螺紋桿36構(gòu)成的測量頭主體，第二部分是螺紋帽37，第三部分是錐形螺母38 ；螺紋34和螺紋桿36是同軸的，分布在基板35的兩邊，在技術(shù)要求上要求螺紋34 和螺紋桿36均垂直于基板35，為了達到此種技術(shù)要求，測量頭主體采用整體加工的方案， 在棒料上先加工出螺紋桿36，然后加工出螺紋34，最后加工基板35。螺紋帽37安裝在螺紋34上，螺紋帽37前部有錐形的空間和一個出繩孔39，測量裝置的拉繩傳感器的拉繩穿過出繩孔39后在始端將三根拉繩固定在一起，當(dāng)螺紋帽37安裝到螺紋34上的時候，螺紋 34的端部正好可以牢固的頂住三根拉繩，從而防止拉繩的晃動，螺紋帽37和測量頭主體在安裝之后不可以隨便拆卸。在實際測量時，錐形螺母38在法蘭背后安裝在螺紋桿36上，起到將測量頭固定在法蘭螺栓孔中心的作用，同時保證測量頭基板35和法蘭密封面緊密接觸。這樣測量頭出繩口的坐標(biāo)就是測量得到的數(shù)據(jù)，因為出繩口到基板下表面的距離是已知的，所以可以計算出螺栓孔中心在密封面上的坐標(biāo)。本發(fā)明的應(yīng)用實例采用了兩鋼制法蘭模擬待合攏的管子的兩個法蘭空間位置，采用本發(fā)明的測量頭測量其空間位置之后，用合攏管測量再現(xiàn)系統(tǒng)中的擬合軟件處理成再現(xiàn)機動作數(shù)據(jù)。然后用再現(xiàn)機再現(xiàn)了其空間位置，用角鐵將再現(xiàn)了的法蘭焊接成一個整體，模擬合攏管，然后將合攏管與模擬的待合攏管合攏。其結(jié)果是法蘭密封面貼合緊密，螺栓孔位置沒有誤差，可以精確安裝螺栓，達到管道安裝標(biāo)準(zhǔn)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不限制于本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭，其特征在于包括三個部分，第一部分是螺紋(34)、基板(35)、螺紋桿(36)構(gòu)成的測量頭主體，第二部分是螺紋帽(37)，第三部分是錐形螺母(38)；螺紋(34)和螺紋桿(36)是同軸的，分布在基板(35)的兩邊，螺紋(34)和螺紋桿(36)均垂直于基板(35)，螺紋帽(37)安裝在螺紋(34)上，在實際測量時，錐形螺母 (38)在法蘭背后安裝在螺紋桿(36)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭，其特征在于所述的螺紋帽(37)前部有錐形的空間和一個出繩孔(39)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測量管系合攏管的測量裝置，其特征在于所述測量頭主體為一整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于管系合攏管測量裝置的測量頭，其特征在于包括三個部分，第一部分是螺紋(34)、基板(35)、螺紋桿(36)構(gòu)成的測量頭主體，第二部分是螺紋帽(37)，第三部分是錐形螺母(38)；螺紋(34)和螺紋桿(36)是同軸的，分布在基板(35)的兩邊，螺紋(34)和螺紋桿(36)均垂直于基板(35)，螺紋帽(37)安裝在螺紋(34)上，在實際測量時，錐形螺母(38)在法蘭背后安裝在螺紋桿(36)上。所述的螺紋帽(37)前部有錐形的空間和一個出繩孔(39)。所述測量頭主體為一整體。
文檔編號G01B5/004GK102435119SQ20111026232
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者嚴(yán)鏗, 葉友利, 許祥平, 鄒家生, 高飛 申請人:江蘇陽明船舶裝備制造技術(shù)有限公司