CN114608486B - 一种检测与调整衍架导轨平行度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测与调整衍架导轨平行度的方法，提高了这种分节桁架导轨在空间位置上平行度的检测精度。本发明借助激光跟踪仪首先调整了中间那根分节桁架导轨的直线度，然后以它的一端作为坐标原点建立空间坐标系，进而根据空间坐标调整左右两根分节桁架导轨各自的直线度和与中间那根的平行度，最后再重新复测三根分节桁架导轨的平行度。本发明借助激光跟踪仪的高精度，进而提高分节桁架导轨在空间位置上平行度的检测精度，而且操作简单，大大节约了时间成本。

Description

一种检测与调整衍架导轨平行度的方法
技术领域
本发明属于几何量检测领域，具体涉及一种检测与调整衍架导轨平行度的方法。
背景技术
随着现代制造业的飞速发展，光电、机械、能源、船舶等行业对高精度大尺寸桁架导轨的需求越来越大，对导轨的平行度要求也越来越高。对于平行度的检测，传统的检测手段已经满足不了我们的需求，主要表现在测量精度不够，无法实现在位检测等缺点。上世纪九十年代后出现的激光跟踪仪作为一种大尺寸三维测量仪器，该设备集激光干涉测距技术、光电检测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论于一体，可对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。该设备能在靶球移动时，控制主机自动跟踪靶球球心位置，使靶球始终处于被测位置上，并通过对距离与转角三个分量的测量与分析得到被测点的空间三维坐标。因其测量精度高、测量高效、能在位检测，可动态测量，便于携带等优点，在工业测量中得到了越来越广泛的应用。
本发明借助激光跟踪仪的高精度，进而提高分节桁架导轨在空间位置上平行度的检测精度，而且操作简单，大大节约了时间成本。
发明内容
本发明要解决随着被测镜空间位置变化，标记点的空间位置也发生改变，需要在两次检测波前数据中找出同一标记点的问题，提供了一种检测与调整衍架导轨平行度的方法。
本发明采用的技术方案为：一种检测与调整衍架导轨平行度的方法，按以下步骤实现：
步骤一，将左中右三根分节导轨平行装在桁架上；
步骤二，打开激光跟踪仪，靶球放置在地面采集三个点，拟合成一个平面，靶球放置在中间导轨的A、B两点，拟合成一条直线；
步骤三，建立空间坐标系，与地面平面平行的平面为XY平面，垂直该平面为Z轴，A点为坐标原点，AB直线方向为Y轴方向；
步骤四，A、B点固定，调整中间导轨上的每一个节点，使得节点上X、Z坐标为0；
步骤五，调整C、D两点使得X坐标相反，Y、Z坐标为0；C点位于左边导轨上，D点位于右边导轨上；
步骤六，以C、D两点为基准，调整左右两根分节桁架导轨各自的直线度和与中间那根的平行度；
步骤七，重新复测三根分节桁架导轨各自的直线度与相互之间的平行度。
进一步地，由于整体桁架的尺寸长，只用一根导轨，制造成本大大增加，所以本发明采用的分节导轨，导轨的节数可以根据桁架的尺寸增加或减少。本发明适用于一根或一根以上的分节导轨。
进一步地，步骤二中采集地面的三个点，拟合一个平面，目的是使得导轨的平面与地面平行。
进一步地，步骤三中建立的坐标系不局限于A点为坐标原点，也可以B点为坐标原点。
进一步地，步骤四和五中，激光跟踪仪的实时坐标显示调整为XYZ坐标，方便实时了解每一个节点的坐标。
进一步地，步骤七的具体过程为，重新采集三根分节桁架导轨上每一个节点的三维坐标，然后分别拟合成三根直线，计算每一根的直线度，以及相互之间的平行度，如不满足要求，重复步骤二到七，不断收敛直至直线度与平行度满足要求为止。
本发明与现有技术相比的优点在于：
由于整体桁架的尺寸在不断增长，甚至达到十米级，只用一根导轨，制造成本大大增加，所以本发明采用的分节导轨，分节导轨的装调就是首先面临的问题。之前我们采用的是激光投线仪，投一根线在导轨上，参照激光线的位置，调整每一个节点，保证导轨的直线性，导轨之间的平行度只能用卷尺测量导轨之间的距离来大致保证。这样只能调整大致的平行，激光跟踪仪的测距精度可达到几十微米量级，本发明的引入使得检测精度大大提高。
附图说明
图1为一种检测与调整衍架导轨平行度的方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
本实施方式的一种检测与调整衍架导轨平行度的方法，按以下步骤实现：
步骤一，将三根分节导轨按图1所示装在桁架上；如图1所示，将左中右三根分节导轨平行装在桁架上，三根分节导轨间隔1m，以中心导轨为基准，两侧导轨与中心导轨平行度误差不超过2mm；其中，左中右每根导轨长9m，由3根长3m的分节导轨组成；
其中，由于整体桁架的尺寸长，只用一根导轨，制造成本大大增加，所以本发明采用的分节导轨，导轨的节数可以根据桁架的尺寸增加或减少。本发明适用于一根或一根以上的分节导轨；
步骤二，打开激光跟踪仪，靶球放置在地面采集三个点，拟合成一个平面，靶球放置在中间导轨的A、B两点，拟合成一条直线；
步骤二中采集地面的三个点，拟合一个平面，目的是使得导轨的平面与地面平行；
步骤三，建立空间坐标系，与地面平面平行的平面为XY平面，垂直该平面为Z轴，A点为坐标原点，AB直线方向为Y轴方向；
步骤三中建立的坐标系不局限于A点为坐标原点，也可以B点为坐标原点；
步骤四，A、B点固定，调整中间导轨上的每一个节点，使得节点上X、Z坐标为0；
步骤五，调整C、D两点使得X坐标相反，Y、Z坐标为0，C点位于左边导轨上，D点位于右边导轨上；
步骤四和步骤五中，激光跟踪仪的实时坐标显示调整为XYZ坐标，方便实时了解每一个节点的坐标；
步骤六，以C、D两点为基准，调整左右两根分节桁架导轨各自的直线度和与中间那根的平行度；
步骤七，重新复测三根分节桁架导轨各自的直线度与相互之间的平行度。
步骤七的具体过程为，重新采集三根分节桁架导轨上每一个节点的三维坐标，然后分别拟合成三根直线，计算每一根的直线度，以及相互之间的平行度，如不满足要求，重复步骤二到七，不断收敛直至直线度与平行度满足要求为止。
本发明中涉及到的本领域公知技术未详细阐述。

Claims (1)

1.一种检测与调整衍架导轨平行度的方法，其特征在于：它按以下步骤实现：
步骤一，将左中右三根分节导轨平行装在桁架上；三根分节导轨间隔1m，以中心导轨为基准，两侧导轨与中心导轨平行度误差不超过2mm；其中，左中右每根导轨长9m，由3根长3m的分节导轨组成；
步骤二，打开激光跟踪仪，靶球放置在地面采集三个点，拟合成一个平面，靶球放置在中间导轨的A、B两点，拟合成一条直线；
步骤三，建立空间坐标系，与地面平面平行的平面为XY平面，垂直该平面为Z轴，A点为坐标原点，AB直线方向为Y轴方向；
步骤四，A、B点固定，调整中间导轨上的每一个节点，使得节点上X、Z坐标为0；
步骤五，调整C、D两点使得X坐标相反，Y、Z坐标为0；C点位于左边导轨上，D点位于右边导轨上；
步骤六，以C、D两点为基准，调整左右两根分节桁架导轨各自的直线度和与中间那根的平行度；
步骤七，重新复测三根分节桁架导轨各自的直线度与相互之间的平行度，具体过程为，重新采集三根分节桁架导轨上每一个节点的三维坐标，然后分别拟合成三根直线，计算每一根的直线度，以及相互之间的平行度，如不满足要求，重复步骤二到七，不断收敛直至直线度与平行度满足要求为止；
其中，采用的分节导轨，导轨的节数可以根据桁架的尺寸增加或减少；
步骤二中采集地面的三个点，拟合一个平面，目的是使得导轨的平面与地面平行；
步骤三中建立的坐标系不局限于A点为坐标原点，也可以B点为坐标原点；
步骤四和五中，激光跟踪仪的实时坐标显示调整为XYZ坐标，方便实时了解每一个节点的坐标。
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