一种钢结构表面平整程度检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种钢结构表面平整度检测装置，属于船舶建造过程中精度检测领域。


背景技术：

2.在船舶的建造过程中，平整度的控制是重要的精度控制点，其具体要求为一定直线距离范围内钢结构表面的凹凸偏差，在大型lng 船货舱区，大型集装箱船的止裂钢区域均对平整度有着严格的要求。在常规船型建造过程中各阶段组立及外板的平整度也直接影响到船舶的建造精度和质量。
3.以船舶制造行业为代表的钢结构表面检测与传统理解的平整度检测标准和方式有所不同，通常要求检测一条线范围内的平整度偏差，而不是传统的一个面的整体水平偏差。
4.为了控制船体各阶段的平整度情况，必须对其进行测量，传统的测量方式为通过一根直尺或拉紧一根细线放置在钢结构表面，使用塞尺对钢结构和直尺的间隙进行测量。
5.传统的测量数据需要人员和工具都比较繁琐，且读数较为困难，测量每一个测量点均需要将塞尺重复塞入和读数，测量效率低，测量精度不准确，导致后期的火工矫正量难以把握，造成质量和成本方面的损失。
6.如何提供一种测量时电子读数，并且可以适用于多种检测范围要求，可以快速检测一条直线范围内的平整度精度状况的检测工具，即成为本发明的研究对象。


技术实现要素：

7.本发明的目的是设计一种在悬臂上安装滑动组件，借助电子测量组件来测量板材波浪变形平整度的测量装置。
8.本发明技术方案是这样实现的:一种钢结构表面平整程度检测装置，有水平的横梁和横梁两端向下连接的调节脚，横梁配合有滑动组件；其特征在于：滑动组件连接有向下延伸的电子卡尺组件，横梁上下分别开有上凹槽、下凹槽；滑动组件有背板，背板正面下端与对称向上倾斜伸展的两个夹杆下端通过连接螺杆铰接，这个连接螺杆伸出端设置有与下凹槽动配合的滚轮，分别设置在两个夹杆上端横向的连接螺杆一端穿过背板的圆弧形限位调节孔，另一端设置有与上凹槽动配合的滚轮，一个v型的复位弹簧两个上端分别卡在两个夹杆的上部；电子卡尺组件主体固定连接在背板的背面，电子卡尺组件游动的滑杆配合有向下延伸的轮插，轮插下端设置有检测滚轮。滑动组件的两个夹杆上端横向的连接螺杆一端的滚轮，其与横梁上凹槽动配合及横梁上凹槽动配合滚轮通过复位弹簧加紧，以确保滚轮的贴合度，滑动测量的平稳精确，同时铰接的两个夹杆和复位弹簧结构便于将滑动组件拆卸和组装，以便更换到不同长度的横梁上，也便于携带。
9.为了便于携带和组成不同长度的横梁，横梁1由两根或两根以上的横梁段11、连接横梁段的接头组件13、限位堵头12组成。为满足不同的测量范围要求，所述横梁段中间设计
的接头，可以是连接杆，还可以是接头组件。多段横梁段通过接头进行连接。接头组件分为接头本体和连接杆两部分，接头本体131横截面外形与横梁横截面外形的结构相同，连接杆为贯穿接头本体的结构，连接杆两端贯穿接头本体并突出接头本体两端。相邻两段横梁段分别通过连接杆或接头组件的连接杆插入横梁段的端面连接孔进行连接。横梁段11通过接头组件进行连接，接头组件13包括接头本体131和连接杆132组成，其中接头本体131横截面外形与横梁横截面外形的结构相同，连接杆 132安装在接头本体131孔洞上的连接杆132，连接杆132两端突出于接头本体，连接时将连接杆132分别插入到相邻的横梁段11相对的两端连接孔。滑动组件与横梁具备可拆卸结构，拆卸方便，可根据平整度的检测不同标准和要求可以便捷快速的调整和更换横梁，进而改变本发明的测量范围。两个夹杆下端开有相对应的缺，缺深度是夹杆下端厚度一半，两个夹杆纵向中心线共在一个展开的立面。这样不但增加两个夹杆及滚轮的展开和收起的平稳度，还使整个滑动组件滑动更加平稳，占据的空间更加小。电子卡尺组件下端与钢结构表面接触位的测量滚轮，可以沿横梁-钢结构表面自由滑动，直接可以检测一条线范围的平整度，改变以往逐点检测的缺陷，极大的提高检测效率，同时使用滚轮将电子卡尺组件下端与钢结构表面接触，将滑动摩擦改为滚动摩擦，可以有效减少测量装置的磨损，提高测量装置的使用寿命，减少因装置磨损导致的测量误差。
10.另外，为了更加便于调整安装在不同的状态，适应不同测量环境，电子卡尺组件3由滑杆31、轮插311、检测滚轮32、电子卡尺主体33及电子显示屏幕331、压缩弹簧34组成，轮插311位于滑杆31 下端，其作用主要用于检测滚轮32的安装，检测滚轮32安装在轮插 311下端，滑杆31穿过电子卡尺主体33，其下端检测滚轮32在滑动检测过程中可以带动滑杆31根据钢结构表面的包鼓程度自由升降，压缩弹簧34安装于电子卡尺主体33与轮插311之间。调节脚4由契合板41、上螺杆42、下螺杆43、调节短管44、磁力座45组成，其中上螺杆42上部安装到契合板41的孔中，下端安装到调节短管44 的上部螺孔，下螺杆43上部与调节短管44下部螺孔连接，下螺杆 43下部与磁力座45固定。契合板41延横梁端部1下凹槽滑入，滑入安装好后通过堵头122进行固定。这样调节脚可以根据所需测量的钢结构波浪程度调节高度，并可适应于多种检测范围。
11.横梁段之间，通过接头进行连接，横梁段11两端横断面带有分布的五个连接孔，对接的横梁段端面对应的连接孔通过接头插入连接。横梁可采用铝合金制作，满足检测轻便化的要求，便于施工现场携带，包括下凹槽111、上凹槽112和连接孔113，下凹槽111主要作用为安装调节脚4，上凹槽112主要作用为滚轮滑动轨道，确保滑动组件2延横梁1直线滑动，横梁段11两端面有五个连接孔113，用于横梁段通过接头组件13和限位堵头12的连接，使用时将二者上的连接杆插入到连接孔中即可。适用于多种测量范围的同时还便于携带，适合于多种场景。
12.本发明的钢结构表面平整度测量的装置，所述滑动组件定位在横梁上，通过三个滚轮进行连接。该电子卡尺组件包括有表体、电子屏幕构成的主体，还有贯通表体纵向测量的滑杆；所述滑杆下端为测量滚轮结构；测量时，使滑动组件的滚轮延横梁进行滚动形成滑动组件轮延横梁滑动，测量滚轮与检测对象进行接触贴合，滑杆根据钢结构表面的平整程度进行上下升降变化，屏幕所显示数值即为该处的平整度偏差，在滑动组件延横梁滑动时，测量组件始终保持测量，显示实时平整度数值。
13.所述滑动组件通过三个滚轮在横梁上进行滚动而滑动，在横梁上方为两个滚轮，
下方一个滚轮，三个滚轮、铰接的两个夹杆及连接螺杆、复位弹簧和横梁组成三角形结构，通过滚轮安装在横梁，使滑动组件的连杆上滑动大大增加稳定性和装卸的简捷性。
14.所述横梁及横梁段为带凹槽多孔结构，可由铝合金材料或其他金属材料制作，横梁上下方向均有一凹槽，上凹槽、下凹槽不但可以满足滚轮在槽内稳定滑动，下凹槽还可以满足调节脚稳定的安装；横梁两端头设有梁限位堵头，避免测量脚意外滑出。
15.所述横梁段中间设计接头结构，可以是连接杆，还可以是接头组件。多段横梁段通过接头进行连接。接头组件分为接头本体和连接杆两部分，连接杆为贯穿接头本体的结构，连接杆两端贯穿接头本体并突出接头本体两端。相邻两段横梁段分别通过连接杆或接头组件的连接杆插入横梁段的端面连接孔进行连接。
16.所述调节脚安装在横梁两端，起到支撑功能，调节脚中带有螺纹结构，可通过螺纹结构调节所述调节脚的高度，从而适应不同的测量范围，以满足不同包鼓程度的平面钢结构的测量。
17.所述电子卡尺下端为滚轮结构，测量滚轮安装在电子卡尺测量的滑杆下端，测量的滑杆外部为压缩弹簧结构包裹，压缩弹簧下端作用在测量滚轮的轴承座上，以确保检测滚轮与检测对象保持贴合，以满足测量精度要求。
18.所述滑动组件由背板、夹杆、夹板、滚轮和v型的复位弹簧组成，两根夹杆下端部通过连接螺杆与背板铰接连接，在复位弹簧的作用下形成角状连接结构，在连接螺杆的同一端分别设置滚轮，三个滚轮形成三角形端点分布，构成稳定的结构，
19.所述两根夹杆中间设置了复位弹簧，夹杆角度可以捏紧调节，捏紧夹杆则使上下滚轮间距增大，即可将滑动组件从横梁上取下来，所述背板上有限位调节孔，使夹杆角度限定在一定范围内，既保证测量时滚轮夹紧横梁，又保证方便安装取卸。
20.本发明巧妙采用电子卡尺作为位移测量单元，具有精准度高、读数方便的特点，非常适合平整度的测量操作；卡尺下端设置为滚轮结构，可以直接滚动测量一条直线范围内的平整度数值，并且可以有效减少组件间的磨损；滑动组件与横梁间采用三角形结构，同时通过夹杆的复位弹簧结构保持稳固；滑动组件可以通过复位弹簧结构便捷装卸；横梁两端调节脚可以自由调整高度，满足不同板材平整度的测量范围；横梁分为多段连接，可以满足不同测量范围的同时便于携带。
附图说明
21.下面结合具体图例对本发明做进一步说明:
22.图1为平整度测量装置示意图
23.图2为测量装置分解示意图
24.图3为滑动组件和电子卡尺组件拆解图
25.图4为调节脚分解示意图
26.图5为横梁剖面图
27.其中1—横梁组件11—横梁111—下凹槽112—上凹槽
28.113—连接孔12—限位堵头121—连接杆122—堵头本体
29.13—接头组件131—接头本体132—接头连接杆2—滑动组件
30.21—底板22—夹杆221—滚轮222—复位弹簧23—夹板
31.24—连接螺杆25—限位调节孔3—电子卡尺组件31—滑杆
32.311—轮插32—检测滚轮33—电子卡尺主体331—电子显示屏幕
33.34—压缩弹簧4—调节脚41—契合板42—上螺杆
34.43—下螺杆44—调节短管45—磁力座
具体实施方式
35.参照图1、图2和图3，一种平整度电子测量装置，包括横梁组件1、滑动组件2、电子卡尺组件3和4调节脚组成，本方案中电子卡尺组件为滑杆31、检测滚轮32、电子卡尺主体33、压缩弹簧34 组成。
36.参照图2，横梁组件1由横梁11、限位堵头12、接头组件13组成，其中单根横梁11长为1米，便于携带。为满足不同的测量范围要求，横梁11通过接头组件进行连接，接头组件13包括接头本体 131和接头连接杆132组成，其中接头本体131与横梁结构相同，132 安装在接头本体131孔洞上的连接杆132，连接杆132两端突出于本体，连接时将连接杆132分别插入到横梁11两端即可。无论是采用一根横梁11进行测量还是采用多根横梁11连接组合测量，均需要将调节脚4延着端部滑入后，安装限位堵头12。限位堵头12的主要功能主要包含两部分，一是避免横梁末端磨损和末端尖锐处刮伤使用者，二是起到对调节脚的限位作用。
37.参照图3，滑动组件2由底板21、夹杆22、滚轮221、复位弹簧222、夹板23、连接螺杆24、限位调节孔25组成，其中夹杆22 的一端由连接螺栓24连接到底板21的限位调节孔25上，两根夹杆 22的另一端通过螺栓连接到一起从而形成角状结构，在连杆的角状结构上加入复位弹簧222，三个滚轮221分别安装到夹杆22的三个连接螺杆24上。当检测时，三个滚轮221在横梁组件1上进行滑动，并且通过复位弹簧222保持夹紧横梁组件1的作用，使滚轮221可以有效在横梁组件1的上凹槽112上滑动，当需要将滑动组件2拿下来时，握紧上端的两个连接螺杆24，带动夹杆22向内靠紧，使得夹杆 22端部的两个滚轮221提升，三个滚轮221间的高度增大，即可将滑动组件2从横梁组件1上取下来。反之就可以方便安装上去。
38.参照图3，电子卡尺组件3由滑杆31、轮插311、检测滚轮32、电子卡尺主体33、电子显示屏幕331、压缩弹簧34组成，轮插311 位于滑杆31下端，其作用主要用于检测滚轮32的安装，检测滚轮 32安装在轮插311下端，滑杆31穿过电子卡尺主体33，其下端检测滚轮32在滑动检测过程中可以带动滑杆31根据钢结构表面的包鼓程度自由升降，压缩弹簧34安装于电子卡尺主体33与轮插311之间，保持压缩状态，确保检测滚轮32处于紧压状态，保证紧贴于检测对象上，提高检测精度，电子显示屏幕331位于电子卡尺主体33上，电子显示测量结果。
39.参照图4，调节脚4由契合板41、上螺杆42、下螺杆43、调节短管44、磁力座45组成，其中上螺杆42上部安装到契合板41的孔中，下端安装到调节短管44的上部螺孔，下螺杆43上部与调节短管 44下部连接，下螺杆43下部与磁力座45固定。契合板41可以延横梁端部1下端的下凹槽111滑入，滑入安装好后通过堵头122进行固定。
40.参照图5，为横梁11的横截面图，为多孔多槽结构，可采用铝合金制作，满足检测轻便化的要求，便于施工现场携带。横梁11由两段横梁段构成，横梁段包括下凹槽111、上凹槽112和贯通的连接孔113。横梁11两端的下凹槽111主要作用为安装调节脚4。上凹槽 112、下凹槽111主要作用为滚轮滚动和整体的滑动组件滑动的轨道，确保滑动组件2延横梁1直线
滑动。横梁段纵向贯通有5个连接孔 113，用于横梁通过带有五个连接杆的接头组件13和有五个连接杆的限位堵头12的连接。组装横梁时，将接头组件13的五个连接秆两端插入到两个横梁段相对接端的孔，形成一根笔直的横梁，横梁两端面的孔插入限位堵头12的连接杆，也将限位堵头12固定在横梁两端头，更将契合板41卡住。