[发明专利]一种非接触式测量大型板构件质心的方法

说明书

本发明提供一种非接触式测量大型板构件质心的方法，本发明利用激光标线仪配合坐标纸和数显水平尺，就可以实现起吊后远距离非接触测量板结构质心坐标，从而在保证测量精度的同时排除了检测人员的安全隐患，有效避免了由于测量过程中意外晃动、掉落对人员造成的伤害。本发明具有操作简单，测量效率高等特点，特别适用于大型板构件质心的检测。

技术领域

本发明涉及计量检测领域，具体涉及一种非接触式测量大型板构件质心的方法。

背景技术

已知的，大型板结构件在机械类产品中属于常见结构件。其特点是面积与厚度比极大，尺寸重量大，形状复杂，常见于矿山、海工等特大型装备上，其尺寸在几米到几十米、重量在几十吨到上百吨不等。为保证板结构件正常工作，不会出现因为结构件自身偏重导致产品整体偏心，导致运行不稳定或在运行中倒塌等现象，往往需要对结构件的质心位置进行检测，以保证产品整体中心满足设计要求。

目前，针对质心的检测方式，通常采用悬垂法直接测量，通过多次测量划出垂线在结构件上的位置，找出垂线交点，进而得到质心位置，此方法简单直观，为现今通用方法。但面对重达几十吨上百吨的板结构件，测量时由于悬吊带来问题成为安全隐患。为了测量准确，悬吊式不能有外物对结构件进行辅助支撑，整个结构件处在悬空状态，测量人员需要在承受巨大心理压力及安全隐患的情况下靠近板结构件进行垂线划线，有悖于安全生产原则。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种非接触式测量大型板构件质心的方法，本发明利用激光标线仪配合坐标纸，以及数显水平尺，就可以实现人员在危险区域之外进行质心检测，在保证测量精度的同时，解决了测量时存在的安全隐患，保证了检测人员的生命安全。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种非接触式测量大型板构件质心的方法，所述大型板构件具有一主面，该方法包括以下步骤：

步骤一、检测前，在主面上划出主面的X轴和质心投影点，然后过质心投影点划出Y轴，并做标记；

然后将专用坐标纸粘贴在大型板构件的主面上，使其坐标原点与质心投影点位置重合，并使专用坐标纸的X轴方向与主面的X轴重合；

步骤二、在大型板构件的其中一个侧面一角安装二自由度吊具，通过二自由度吊具将大型板构件吊起，同时在大型板构件的正前方设置激光标线仪；

步骤三、待大型板构件保持稳定状态后，将激光标线仪在水平和竖直两方向上发射的射线调平至与地面平行和竖直的状态，然后将竖直方向的射线找正二自由度吊具的挂点中心，并根据激光标线仪发射的射线在大型板构件的正面投影，使用望远镜读取专用坐标纸上竖直方向的射线两端坐标值，并做记录；

步骤四、将起吊位置更换到大型板构件同一个侧面的中间位置，然后将数显水平尺沿主面的X轴方向吸附在主面上，重复步骤三，通过望远镜读取专用坐标纸上竖直方向的射线两端坐标值及数显水平尺的角度值α，并做记录；

步骤五、将步骤三和步骤四读取的竖直方向的射线两端坐标值复现在新的坐标纸上，两条射线的交点坐标值即为质心在大型板构件主面上投影点的坐标值；

步骤六、根据数显水平尺的角度值α以及步骤五获取的坐标值，通过计算得出质心沿厚度方向上距主面的距离，从而可得到大型板构件质心的坐标值，完成测量。

进一步的，所述步骤六中，计算质心沿厚度方向上距主面的距离L的公式为：L=A×tanα，其中，A为将起吊位置更换到大型板构件同一个侧面的中间位置时挂点与质心两者在主面上投影的直线距离。

进一步的，所述的二自由度吊具，其自由度为两个水平轴，大型板构件可在两个水平轴上自由旋转，并自动下垂。

进一步的，所述的专用坐标纸粘贴在大型板构件的主面上时，专用坐标纸与大型板构件的主面两者的X轴和Y轴重合。

进一步的，所述激光标线仪的型号为东成FF04-41型。