专利名称：一种用于管系合拢管测量装置的测量头的制作方法
技术领域：
本发明属于材料成型自动化技术领域。涉及一种用于管系合拢管测量装置的测量头，应用于合拢管的加工制造，更具体是测量测量合拢管两个法兰空间位置的测量装置使用的测量头。
背景技术：
船舶里到处都布满了管路，这些管件的设计、制作及在船内安装后的检查等一系列的作业被称作“管路铺设”。通常船舶是分段建造的，在分段合拢时分段间的管线就需要合拢管来连接，但依靠管线设计图纸无法制造出各式各样的合拢管，合拢管的制作通常采取取型法和现场焊接法。但是这两种方法存在效率低，材料浪费严重，加工精度不高的诸多缺点，为解决此种现状，发明了合拢管测量装置，以快速方便的测量待合拢的两个法兰的相互位置关系。其基本原理是利用始端相交的呈三角分布的三个拉绳传感器获得的三个长度值，在适当的坐标系下确定三个相交的球面，球面的交点之一就是始端交点的坐标值。通过测量法兰上任意三个螺栓孔的中心坐标，即可以确定该法兰密封面的位置，以及螺栓孔的偏转角，通过相应的处理软件和数据库可以拟合出法兰的外径、内径、孔径、螺栓孔数、螺栓孔偏转角等基本参数并以三维模型显示。处理软件进行数据拟合的基本原理是空间任意三个不共线的点可以确定一个平面，在该平面上的任意三个不共线的点可以确定一个圆。处理软件进行数据处理时先通过三个点确定一个平面，即为被测量的法兰的密封面，然后再通过三个点确定一个圆，这个圆的直径就是法兰的孔径，因为不同通径的法兰所对应的孔径是不同的，通过查询相应的数据库可以查询到法兰其他的特征参数，包括螺栓孔数、法兰外径、法兰内径等。为此需要测量六个点的坐标，在法兰密封面上测量三个点，以确定法兰密封面；在法兰孔径所在的圆上测量三个点，以确定法兰孔径。但是法兰孔径只是理论存在的，在法兰上没有实际的面或线，因此直接在法兰孔径上测量三个点是很难实现的。如果有一种测量方法可以测量到法兰上螺栓孔在密封面上的投影圆的圆心，那么这个圆心的即在法兰的密封面上也在法兰孔径圆上，这样只要测量法兰上三个这样的点即可以确定法兰的孔径和密封
发明内容
针对合拢管测量装置无法直接测量法兰孔径圆上的点，测量次数多的问题本发明提供了用于管系合拢管测量装置的测量头，此测量头可以减少测量次数、简化测量过程、提高测量效率。为了解决上述问题本发明提供了一种用于管系合拢管测量装置的测量头，包括三个部分，第一部分是螺纹、基板、螺纹杆构成的测量头主体，第二部分是螺纹帽，第三部分是锥形螺母；螺纹和螺纹杆是同轴的，分布在基板的两边，螺纹和螺纹杆均垂直于基板，螺纹帽安装在螺纹上，在实际测量时，锥形螺母在法兰背后安装在螺纹杆上。
所述的螺纹帽前部有锥形的空间和一个出绳孔。所述测量头主体为一整体。为了解决上述问题本发明提供了一种
有益效果一是采用齿整体加工的测量头加工精度高，能保证两个螺纹的同轴度和两个螺纹与基板的垂直度。二是采用采用锥形螺母作为测量头的固定部件，可以自动将测量头定心于法兰螺栓孔中心。三是测量法兰时只需要测量三次，且三次测量点构成的平面与法兰密封面平行。四是测量速度快，效率高。
图1为测量头的测量头主体结构示意图； 图2为测量头的螺纹帽结构示意图3为测量头的锥形螺母结构示意图； 图4为测量头的基板结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。如图1至图4所示，一种用于管系合拢管测量装置的测量头包括三个部分，第一部分是螺纹34、基板35、螺纹杆36构成的测量头主体，第二部分是螺纹帽37，第三部分是锥形螺母38 ；螺纹34和螺纹杆36是同轴的，分布在基板35的两边，在技术要求上要求螺纹34 和螺纹杆36均垂直于基板35，为了达到此种技术要求，测量头主体采用整体加工的方案， 在棒料上先加工出螺纹杆36，然后加工出螺纹34，最后加工基板35。螺纹帽37安装在螺纹34上，螺纹帽37前部有锥形的空间和一个出绳孔39，测量装置的拉绳传感器的拉绳穿过出绳孔39后在始端将三根拉绳固定在一起，当螺纹帽37安装到螺纹34上的时候，螺纹 34的端部正好可以牢固的顶住三根拉绳，从而防止拉绳的晃动，螺纹帽37和测量头主体在安装之后不可以随便拆卸。在实际测量时，锥形螺母38在法兰背后安装在螺纹杆36上，起到将测量头固定在法兰螺栓孔中心的作用，同时保证测量头基板35和法兰密封面紧密接触。这样测量头出绳口的坐标就是测量得到的数据，因为出绳口到基板下表面的距离是已知的，所以可以计算出螺栓孔中心在密封面上的坐标。本发明的应用实例采用了两钢制法兰模拟待合拢的管子的两个法兰空间位置，采用本发明的测量头测量其空间位置之后，用合拢管测量再现系统中的拟合软件处理成再现机动作数据。然后用再现机再现了其空间位置，用角铁将再现了的法兰焊接成一个整体，模拟合拢管，然后将合拢管与模拟的待合拢管合拢。其结果是法兰密封面贴合紧密，螺栓孔位置没有误差，可以精确安装螺栓，达到管道安装标准。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种用于管系合拢管测量装置的测量头，其特征在于包括三个部分，第一部分是螺纹(34)、基板(35)、螺纹杆(36)构成的测量头主体，第二部分是螺纹帽(37)，第三部分是锥形螺母(38)；螺纹(34)和螺纹杆(36)是同轴的，分布在基板(35)的两边，螺纹(34)和螺纹杆(36)均垂直于基板(35)，螺纹帽(37)安装在螺纹(34)上，在实际测量时，锥形螺母 (38)在法兰背后安装在螺纹杆(36)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于管系合拢管测量装置的测量头，其特征在于所述的螺纹帽(37)前部有锥形的空间和一个出绳孔(39)。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量管系合拢管的测量装置，其特征在于所述测量头主体为一整体。
全文摘要
本发明涉及一种用于管系合拢管测量装置的测量头，其特征在于包括三个部分，第一部分是螺纹(34)、基板(35)、螺纹杆(36)构成的测量头主体，第二部分是螺纹帽(37)，第三部分是锥形螺母(38)；螺纹(34)和螺纹杆(36)是同轴的，分布在基板(35)的两边，螺纹(34)和螺纹杆(36)均垂直于基板(35)，螺纹帽(37)安装在螺纹(34)上，在实际测量时，锥形螺母(38)在法兰背后安装在螺纹杆(36)上。所述的螺纹帽(37)前部有锥形的空间和一个出绳孔(39)。所述测量头主体为一整体。
文档编号G01B5/004GK102435119SQ20111026232
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者严铿, 叶友利, 许祥平, 邹家生, 高飞 申请人:江苏阳明船舶装备制造技术有限公司