一种坡口测量装置的制作方法

1.本发明涉及测量领域，具体涉及一种坡口测量装置。


背景技术：

2.由于船舶结构的强度要求与建造成本的控制需求，船体结构中存在一定数量的不同厚度钢板对接的情况。根据不同船级社规范，不同厚度钢板在对接焊接时，除常规开设对接坡口外，为降低局部强度突变及应力集中，需要将厚板高出薄板的边缘进行削斜处理，使其均匀过渡，形成的板结构形状，称之为“过度斜”。参照图1a所示，当板厚差t0大于或等于4mm时，需将厚板7进行削斜处理，削斜的长度不小于板厚差t0的4倍，厚板7与薄板8在对接处理后的示意图如图1b所示。
3.在建造过程中，存在厚板开设过度斜的一面与开设坡口的一面在同一侧的情况。通常为保证切割方便，切割工人先按设计削斜长度切割过度斜面，再按照设计角度切割对接坡口。如图1b所示，l代表削斜长度，t0代表厚板与薄板的板厚差，α代表坡口角度，三个数值均为变量。当切割完成后，根据检验要求，需要校验l、t0、α三个数值是否与设计值一致。但在实际操作过程中，三个数值需要借助多种测量工具分别获取，例如削斜长度l、坡口角度α无法简单的通过单一测量工具直接获取，板厚差t0需要先识别空间点位置并定位，再通过测量工具获取。因此，上述三个数值的获取均需要借助辅助工具，且存在工具多、耗时久、操作困难、测量误差大等问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提出一种坡口测量装置，包括固定架以及设置在固定架上的定位尺、扇形尺和主直尺，固定架上具有用于放置待测量厚板的凹槽，在测量过程中，通过调整定位尺、扇形尺和主直尺的位置，得到厚板的削斜长度l，板厚差t0，和坡口角度α。本发明的坡口测量装置具有一体化的特点，无需借助辅助工具即可同时完成对削斜长度l、板厚差t0、和坡口角度α的测量，解决了现有技术中存在的工具多、耗时久、操作困难、测量误差大等问题；且本发明提供的坡口测量装置可直接用于测量和读数，测量得到的数据无需再经过复杂的换算，数据即测即得。另外，本发明提供的坡口测量装置结构简单、易于调节、通用性强、操作方便，在狭小空间也能够有效操作。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种坡口测量装置，包括：
6.固定架，所述固定架的长度方向上的两端分别为测量端及竖直端，所述测量端形成有凹槽，所述凹槽为自所述测量端向所述固定架中间区域延伸的内凹结构，所述凹槽用于放置待测量的厚板；
7.所述固定架的表面设置有第一滑槽、第一定位槽及第二定位槽，其中，所述第一滑槽靠近所述竖直端设置，并自所述固定架的下边缘沿垂直于所述长度方向的竖直方向延伸，所述第一滑槽内设置有第一滑块；所述第一定位槽与所述凹槽紧邻设置，所述第一定位槽为圆心角为直角的扇形结构，并且所述第一定位槽的下边缘与所述凹槽的下边缘齐平，
所述第一定位槽的侧边缘与所述凹槽的侧边缘重合；所述第二定位槽设置于所述凹槽上方的所述固定架的表面，且所述第二定位槽的底边与所述凹槽的上边缘重合；
8.定位尺，所述定位尺的中间部分具有沿所述定位尺的长度方向延伸的第二滑槽；所述定位尺通过所述第二滑槽套接在所述第一滑块上，使得所述定位尺的长度方向与所述固定架的长度方向平行并且能够在长度方向上移动，所述第一滑块带动所述定位尺在所述第一滑槽中沿竖直方向移动；
9.扇形尺，所述扇形尺的圆心与所述第一定位槽的圆心重合，并且所述扇形尺以绕所述扇形尺的圆心可旋转的方式设置于所述第一定位槽中；
10.主直尺，所述主直尺以在所述竖直方向上相对所述凹槽可移动的方式设置于所述第二定位槽中。
11.可选的，所述凹槽的侧边缘与所述凹槽的下边缘在第一交点垂直相交，所述凹槽的侧边缘与所述凹槽的上边缘在第二交点垂直相交。
12.可选的，所述第一定位槽的圆心位于所述第一交点。
13.可选的，所述第二定位槽为矩形结构。
14.可选的，所述扇形尺中设置有第三滑槽，所述第三滑槽为圆弧形结构，所述第一定位槽中固定有第二滑块，所述第三滑槽与所述第二滑块配合作用，以使所述扇形尺绕所述第一交点转动。
15.可选的，所述主直尺中设置有沿所述竖直方向延伸的第四滑槽，所述第二定位槽中固定有第三滑块，所述第四滑槽与所述第三滑块配合作用，以使所述主直尺沿所述竖直方向移动。
16.可选的，所述凹槽的侧边缘上具有第一长度刻度，所述第一长度刻度的零点位于所述第二交点处。
17.可选的，所述定位尺在靠近所述第一定位槽的一端具有指针，用于指示所述第一长度刻度。
18.可选的，所述扇形尺具有第一直角边、第二直角边以及弧边，所述弧边上具有角度刻度，且所述第一直角边指示为0
°
，所述第二直角边指示为90
°
，当所述扇形尺位于初始位置时，所述第一直角边与所述凹槽的侧边缘重合。
19.可选的，所述第一直角边上具有第二长度刻度，所述第二长度刻度的零点位于所述扇形尺的圆心处。
20.可选的，所述主直尺的底边上具有第三长度刻度，所述第三长度刻度的零点位于所述主直尺与所述凹槽的侧边缘重合的一边。
21.可选的，所述固定架上具有减轻孔，所述减轻孔设置在所述竖直端。
22.可选的，所述第一滑块、所述第二滑块及所述第三滑块上均设置有紧固件，其中，调节设置于所述第一滑块上的紧固件以固定所述定位尺，调节设置于所述第二滑块上的紧固件以固定所述扇形尺，调节设置于所述第三滑块上的紧固件以固定所述主直尺。
23.本发明的坡口测量装置，至少具有以下有益效果：
24.本发明提供的坡口测量装置包括固定架，以及设置在固定架上的定位尺、扇形尺和主直尺，固定架上具有用于放置待测量厚板的凹槽，在测量过程中，通过调整定位尺、扇形尺和主直尺的位置，得到厚板的削斜长度l，板厚差t0，和坡口角度α。本发明的坡口测量
装置具有一体化的特点，无需借助辅助工具即可同时完成对削斜长度l、板厚差t0、和坡口角度α的测量，解决了现有技术中存在的工具多、耗时久、操作困难、测量误差大等问题；且本发明提供的坡口测量装置可直接用于测量和读数，测量得到的数据无需再经过复杂的换算，数据即测即得。另外，本发明提供的坡口测量装置结构简单、易于调节、通用性强、操作方便，在狭小空间也能够有效操作。
附图说明
25.图1a显示为厚板与薄板在对接处理前的示意图。
26.图1b显示为厚板与薄板在对接处理后的示意图。
27.图2显示为实施例提供的坡口测量装置的结构示意图。
28.图3显示为坡口测量装置中的固定架的结构示意图。
29.图4显示为实施例提供的坡口测量装置的工作原理图。
30.元件标号说明
[0031]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固定架
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20
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第二滑槽
[0032]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定位尺
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21
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指针
[0033]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扇形尺
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120
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第一滑块
[0034]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主直尺
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121
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紧固件
[0035]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
减轻孔
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30
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第三滑槽
[0036]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
把手
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31
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第一直角边
[0037]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
厚板
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32
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第二直角边
[0038]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
薄板
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33
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弧边
[0039]
11
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凹槽
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130
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第二滑块
[0040]
111
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凹槽的上边缘
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300
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第二长度刻度
[0041]
112
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凹槽的侧边缘
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40
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第四滑槽
[0042]
113
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凹槽的下边缘
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140
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第三滑块
[0043]
100
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第一长度刻度
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400
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第三长度刻度
[0044]
101
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第一交点
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71
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厚板的上侧
[0045]
102
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第二交点
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72
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厚板的过度斜侧
[0046]
12
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第一滑槽
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73
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厚板的坡口侧
[0047]
13
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第一定位槽
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74
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厚板的下侧
[0048]
14
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第二定位槽
具体实施方式
[0049]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0050]
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘
制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0051]
实施例
[0052]
本实施例提供一种坡口测量装置，如图2所示，包括固定架1、定位尺2、扇形尺3及主直尺4。
[0053]
如图3所示，固定架1的长度方向上(即图3所示的x方向)的两端分别为测量端及竖直端，例如左侧为竖直端，右侧为侧两端。测量端形成有凹槽11，凹槽11为自测量端向固定架中间区域延伸的内凹结构，用于放置待测量的厚板。凹槽11的侧边缘112与凹槽的下边缘113在第一交点101垂直相交，凹槽的侧边缘112与凹槽的上边缘111在第二交点102垂直相交。凹槽的侧边缘112上具有第一长度刻度100，第一长度刻度100的零点位于第二交点102处。
[0054]
如图3所示，固定架1的表面设置有第一滑槽12、第一定位槽13及第二定位槽14。
[0055]
作为示例，第一滑槽12靠近固定架的竖直端设置，并沿竖直方向延伸(即图3所示的y方向)，第一滑槽12内设置有第一滑块120，第一滑块120能够在第一滑槽12中沿竖直方向移动。由于定位尺2能够套接在第一滑块120上，且第一滑块120能够带动定位尺2在第一滑槽12中沿竖直方向移动，因此，在其他可选实施例中，第一滑槽12的数量可以设置为多个，例如两个第一滑槽12平行设置，第一滑块120的数量与第一滑槽12的数量相同，即定位尺2同时套接在两个第一滑块120上，从而能够提高滑动的稳固性。
[0056]
作为示例，第一定位槽13与凹槽11紧邻设置，第一定位槽13为圆心角为直角的扇形结构，并且第一定位槽13的下边缘与凹槽的下边缘113齐平，第一定位槽13的侧边缘与凹槽的侧边缘112重合。
[0057]
作为示例，第二定位槽14设置于凹槽11上方的固定架1的表面，且第二定位槽14的底边与凹槽的上边缘111重合，在本实施例中，第二定位槽14为矩形结构。
[0058]
如图3所示，固定架1的竖直端还设置有减轻孔5，用于减轻测量装置的重量。减轻孔5靠近固定架1的边缘形成有把手6，用于提高使用中的操作性。作为示例，除了第一交点101和第二交点102之外，固定架1边缘的相邻端部均做圆弧过渡处理，以避免尖锐结构，延长装置寿命。
[0059]
参照图2所示，定位尺2的中间部分具有沿定位尺的长度方向(即图2所示的x方向)延伸的第二滑槽20。作为示例，定位尺2通过第二滑槽20套接在第一滑块120上，使定位尺2的长度方向与固定架1的长度方向平行，并且定位尺2能够在长度方向上(即图2所示的x方向)移动，另外，第一滑块120还能够带动定位尺2在第一滑槽12中沿竖直方向移动。作为示例，第一滑块120上还设置有紧固件121，可以通过调节紧固件121来调节定位尺2与第一滑槽12之间的松紧程度，在本实施例中，紧固件121包括螺栓和螺母。
[0060]
如图2所示，定位尺2在靠近第一定位槽13的一端具有指针21，当定位尺2沿第一滑槽12移动至与凹槽11位于同一水平面时，指针21能够准确指示第一长度刻度100。
[0061]
参照图2和图3所示，第一定位槽13中安装有扇形尺3，扇形尺3的圆心与第一定位槽13的圆心重合，均位于第一交点101，作为示例，扇形尺3以绕第一交点101可旋转的方式设置于第一定位槽13中。扇形尺3中设置有第三滑槽30，第三滑槽30为圆弧形结构，第一定位槽13中固定有第二滑块130，第三滑槽30与第二滑块130配合作用，使扇形尺3能够绕第一
交点101转动。作为示例，第二滑块130上还设置有紧固件121，可以通过调节紧固件121来调节扇形尺3与第一定位槽13之间的松紧程度，在本实施例中，紧固件121包括螺栓和螺母。
[0062]
如图2所示，扇形尺3具有第一直角边31、第二直角边32以及弧边33，弧边33上具有角度刻度，且该角度刻度在弧边33与第一直角边31相交处指示为0
°
，在弧边33与第二直角边32相交处指示为90
°
，当扇形尺3位于初始位置时，第一直角边31与凹槽的侧边缘112重合。第一直角边31上具有第二长度刻度300，第二长度刻度300的零点位于扇形尺3的圆心处，即第一交点101处。
[0063]
参照图2和图3所示，主直尺4以在竖直方向上(即图2所示的y方向)相对凹槽11可移动的方式设置于第二定位槽14中。主直尺4设置有沿竖直方向延伸的第四滑槽40，第二定位槽14中固定有第三滑块140，第四滑槽40与第三滑块140配合作用，使主直尺4能够沿竖直方向移动。作为示例，第三滑块140上还设置有紧固件121，可以通过调节紧固件121来调节主直尺4与第二定位槽14之间的松紧程度，在本实施例中，紧固件121包括螺栓和螺母。
[0064]
如图2所示，主直尺4的底边上具有第三长度刻度400，第三长度刻度400的零点位于主直尺4与凹槽的侧边缘112重合的一边。
[0065]
在其他可选实施例中，为了避免扇形尺3与主直尺4在使用过程中发生干涉，可以将第一定位槽13和第二定位槽14分别设置于固定架1的正面和背面。
[0066]
本实施例提供的坡口测量装置的工作原理如下：
[0067]
参照图1b所示，厚板7包括上侧71、过度斜侧72、坡口侧73和下侧74厚板7。如图4所示，首先将待测量的厚板7放置于坡口测量装置的凹槽11中，使厚板7的下侧74与凹槽的下边缘113相接触，使厚板坡口侧73与下侧74的交点位于第一交点101，完成测量装置的定位。
[0068]
接着，如图4所示，在竖直方向上移动主直尺4，至主直尺4的底边与厚板7的上侧71相接触；绕第一交点101转动扇形尺3，至扇形尺3的第一直角边31与厚板7的坡口侧73相接触；在竖直方向和水平方向上移动定位尺2，使定位尺2的指针21对准厚板的坡口侧73与过度斜测72的交点处，完成测量装置的调节。
[0069]
最后，读取厚板的上侧71与过度斜侧72的交点在第三长度刻度400上的刻度数值，得到厚板7的削斜长度l；读取扇形尺弧边33与凹槽侧端面112交点处的角度刻度数值，得到厚板的坡口角度α；读取定位尺的指针21指示的第一长度刻度100的数值t1，读取主直尺4的底边指示的第一长度刻度100的数值t2，二者相减即得到板厚差t0。作为示例，在读数过程中，可以分别锁紧第一滑块120、第二滑块130、第三滑块140上的紧固件121，使定位尺2、扇形尺3、主直尺4的位置固定不变，取下待测的厚板7，再进行读数。在可选实施例中，还可以将实际测量得到的厚板的参数值与其理论值进行比对，进而校验厚板开设坡口的准确性。
[0070]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。