譚森林，俞冬軍上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司

“磁吸、可調(diào)、可視”激光測(cè)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(tuán)）股份有限公司

文章主要闡述了“磁吸、可調(diào)、可視激光測(cè)距儀”工裝的使用方法和應(yīng)用，分享了工裝革新對(duì)測(cè)量精度、成本方面的提升，使得激光測(cè)距儀更加可靠、有效，具有一定的參考價(jià)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(jī)械等港口設(shè)備重要組成部分，在設(shè)備運(yùn)行中承受不同載荷狀態(tài)的考驗(yàn)，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)性和力的傳遞起著至關(guān)重要的作用。對(duì)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(yùn)行成敗的關(guān)鍵。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量考核兩項(xiàng)最重要指標(biāo)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(duì)尺寸精度提出了更高要求才能實(shí)現(xiàn)新工藝順利推進(jìn)。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(cè)精度。本文旨在介紹為快捷有效的實(shí)現(xiàn)精度提升而設(shè)計(jì)的“磁吸、可調(diào)、可視激光測(cè)距儀”工裝的理論使用效果。

1 項(xiàng)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(cè)量，如果采用常規(guī)卷尺、米尺等尺具進(jìn)行測(cè)量的話，因測(cè)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(cè)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(jī)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(biāo)、筋板錯(cuò)位、支點(diǎn)高低腳、門框扭曲和大梁不對(duì)中等，影響起重機(jī)的正常工作。

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

這種測(cè)量方式的缺點(diǎn)有：操作不規(guī)范、測(cè)量數(shù)據(jù)誤差大、不便調(diào)節(jié)瞄準(zhǔn)反光位、受制于操作者手的掌控精度、需要雙手操作等。基于上述不利因素，從而設(shè)計(jì)研發(fā)了一款“磁吸、可調(diào)、可視激光測(cè)距儀”工裝進(jìn)行尺寸測(cè)量。

2 測(cè)距儀工裝的主要結(jié)構(gòu)

圖1 激光測(cè)距儀底座工裝示意圖

“磁吸、可調(diào)、可視激光測(cè)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(cè)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(cè)距儀的磁力平臺(tái)，通過左右調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)現(xiàn)卡槽圍繞中間銷軸水平方向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)距儀光點(diǎn)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(cè)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(cè)距儀工裝的具體使用方法

使用“磁吸、可調(diào)、可視激光測(cè)距儀”工裝對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行長、寬、高度均能準(zhǔn)確測(cè)量，可以根據(jù)實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)零部件形式選取測(cè)量方法。主要測(cè)量方法如下：

（1）選取第一磁座為吸附底座時(shí)，可以選取測(cè)距儀底座前端基準(zhǔn)或者后基準(zhǔn)加上第二磁座固定尺寸25mm作為測(cè)量基準(zhǔn)，然后在需要測(cè)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(jìn)行對(duì)焦調(diào)整，距離太遠(yuǎn)的調(diào)整時(shí)可以通過測(cè)距儀視頻窗口選擇反光板位置從而達(dá)到準(zhǔn)確對(duì)焦，然后進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)。

（2）選取第二磁座為吸附底座時(shí)，多用于測(cè)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(duì)焦進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)。

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

①岸橋門框立柱結(jié)構(gòu)件測(cè)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(cè)距儀”工裝設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，使其測(cè)距儀工裝第一磁座吸附在立柱喇叭口中心位置，對(duì)齊測(cè)距儀前沿或后置基準(zhǔn)面，在立柱上口加放配制的反光板進(jìn)行測(cè)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(cè)量，待立柱與中間門框聯(lián)系橫梁對(duì)接與撐管安裝后，對(duì)門框上、下口門腿開檔、高度進(jìn)行測(cè)量。

本實(shí)用新型涉及一種磁吸式激光測(cè)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(cè)量過程中發(fā)生移動(dòng)、晃動(dòng)的問題，從而使得測(cè)量過程中的定位準(zhǔn)確而不易變動(dòng)，減少了測(cè)量誤差，提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且該磁吸式激光測(cè)距儀安裝架的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，適用性較廣泛，相對(duì)高精設(shè)備（如，全站儀）價(jià)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(jì)的這款“磁吸、可調(diào)、可視”激光測(cè)距工裝是一款操作簡單造價(jià)低廉效率高精度可靠的精控測(cè)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(yùn)用不但提高了產(chǎn)品制造精度，也降低了測(cè)量時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。同時(shí)，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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2010.01

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