[发明专利]复杂曲线钢结构杆件数控高效组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全新的钢结构杆件隔板精确组装定位技术的复杂曲线钢结构杆件数控高效组装方法，属于钢结构制造领域。

背景技术

现有轻轨设计中，当工程全长几km至几十km，线路随着地势的起伏蜿蜒前进，几百根轨道梁线型各异，轨道梁腹板的线轮廓度要求很高，精度高，工期紧。箱型轨道梁的隔板作为组装杆件的内胎，其组装定位精度要求很高，轨道梁线型复杂，无法设计通用的工装解决组装问题，而传统的划线、组装工艺费时费力，划线精度0.5mm，组装精度0.5mm，精度达到设计要求存在一定的难度，划线组装一个曲线轨道梁槽型需要2天时间，效率低，很难保证进度要求。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种全新的钢结构杆件隔板精确组装定位技术的复杂曲线钢结构杆件数控高效组装方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。本申请利用数控机床研发一种数控组装技术，能够准确、快速的组装各种线型的箱型杆件隔板，即利用数控机床精确定位箱型杆件隔板。具体作法：利用数控机床，设计、制作带角度刻盘和定位挡块的专用卡具，其次利用程序语言，编写适用于各种线型的应用程序，使用者只需按提示输入梁段件号，梁段类型及各种曲线的长度就可运行该程序。由数控机床、定位卡具、应用程序三部分形成成套数控组装技术，达到使用简单，操作方便，组装精度满足设计要求的目的。

技术方案：一种复杂曲线杆件数控组装方法，至少包括数控机床、定位卡具、应用程序：1）根据盖板线型特点编写程序。2）将盖板安装至机床，测量盖板上特征点的机床坐标，读取机床坐标值并记录；3）在计算机中运行程序，用盖板的图纸理论模型与测得的特征点进行比较，通过程序优化，使各特征点和理论模型之间的误差最小，生成误差分析数据，同时确定出理论模型在机床坐标系中的位置；4）通过误差分析数据判断盖板实际偏差是否满足图纸要求；如果满足要求，则进行下步工作；如果不满足要求，则对盖板进行返修后，重复2～4步；5）通过盖板图纸理论模型在机床坐标系中的位置，确定盖板从图纸坐标系至机床坐标系的转换参数，进而实现隔板图纸坐标系到机床坐标系的转换，确定隔板在机床坐标系中的定位（角度、坐标），生成机床代码；6）将生成的机床代码copy至数控机床，运行机床代码，进行隔板定位；7）在数控机床上利用定位卡具进行隔板组装；A、固定于数控机床的卡具定位至对应隔板坐标点，B、根据生成的隔板角度对卡具角度进行调整，C、组装隔板，使其与卡具密切，保证隔板垂直度和角度，D、对盖板和隔板进行定位焊，E、重复A～D步骤，直至所有隔板定位点焊完成，F、完成数控定位组装。

本发明与背景技术相比，一是解决了不同曲线箱型杆件隔板组装，提高装配的适应性；二是精度达到并高于设计精度的要求，同时能检测工件上工序的制造精度并且通过程序优化将上工序误差累积减小到最低；三是很大程度上提高了工作效率，由1根/2天提高到6根/天,功效提高12倍。

附图说明

图1是定位卡具第一种实施例的结构示意图。

图2是定位卡具第二种实施例的结构示意图。

图3是定位卡尺的刻度盘示意图。

图4是应用程序的框图。

图5是测量卡具锥尖到卡具纵横向挡块的距离的示意图。

图1和2中标号：①为主尺，②为副尺，③为定位块，④为坐标取值锥，⑤为转轴。

图5中标号：①为定位块，②为坐标取值锥锥尖位置，③为卡具转轴。

具体实施方式

实施例1：参照附图1-4。一种复杂曲线杆件数控组装方法，至少包括数控机床、定位卡具、应用程序：

1.1应用程序编写：根据工件（复杂曲线钢结构杆件）结构特点编写程序，并采用计算机模拟调试。

1.2测量分析比较：

1）测量定位卡具锥尖和机床主轴的相对关系，即固定值，用于判定机床XY向的行程范围。

2）测量卡具锥尖到卡具纵横向挡块的距离（隔板围绕卡具锥尖旋转的回转半径值），即固定值 ，用于坐标转换，见附图4。

3）工件盖板的定位，随机摆放工件（复杂曲线钢结构杆件）盖板至机床，使用固定于机床主轴的卡具锥尖对点，进行测量工件盖板特征点的机床坐标，读取机床坐标值并输出。

4）在计算机上完成下述工作：

⑴   整理工件盖板特征点测量数据，形成程序可识别文件。

⑵ 根据图纸模型，整理并录入工件（复杂曲线钢结构杆件）盖板特征参数，形成程序可识别文件。