橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種主要用于鋼橋梁、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量檢測(cè)系統(tǒng)，屬鋼橋梁、鋼結(jié)構(gòu)制造檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在橋梁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制造領(lǐng)域，隨著我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，大尺寸鋼構(gòu)件成為橋梁建設(shè)的主流。大尺寸鋼構(gòu)件的制造檢測(cè)與質(zhì)量驗(yàn)收，成為橋梁制造的制約因素之一，采用傳統(tǒng)的檢測(cè)手段(鋼盤尺配合彈簧秤)受人為誤差、環(huán)境及設(shè)備精度制約，檢測(cè)結(jié)果離散性大，往往不能滿足鋼構(gòu)件精密檢測(cè)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]設(shè)計(jì)目的:設(shè)計(jì)一種主要用于鋼橋梁、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量檢測(cè)系統(tǒng)。
[0004]設(shè)計(jì)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。本實(shí)用新型使用近景攝影測(cè)量或結(jié)合API激光跟蹤儀測(cè)量技術(shù)，并設(shè)計(jì)專用的測(cè)量靶標(biāo)，通過軟件開發(fā)，建立高精度測(cè)量體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造完成的構(gòu)件在計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)體建模及數(shù)據(jù)分析，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的作業(yè)模式，從而提高作業(yè)效率，降低作業(yè)費(fèi)用，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，消除實(shí)際作業(yè)過程的安全隱患。
[0005]對(duì)于長(zhǎng)度小于1m的桿件，采用膨脹系數(shù)極小的碳纖維材料(或銦鋼)加工成形的基準(zhǔn)尺，作為測(cè)量系統(tǒng)高精度的長(zhǎng)度基準(zhǔn)，采用近景攝影測(cè)量技術(shù)獨(dú)立完成構(gòu)件的檢測(cè)，測(cè)量系統(tǒng)組成主要包括:測(cè)量專用相機(jī)、長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件。攝影測(cè)量精度為10 μ??+10 μπι/m，對(duì)于1m長(zhǎng)構(gòu)件長(zhǎng)度測(cè)量精度可達(dá)到0.11mm，完全能夠滿足橋梁鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量精度要求(《鐵路鋼橋制造規(guī)范》規(guī)定1m長(zhǎng)構(gòu)件兩端孔群中心距為±0.8mm)ο
[0006]對(duì)于長(zhǎng)度大于1m的桿件，采用近景攝影測(cè)量結(jié)合API激光跟蹤儀測(cè)量技術(shù)(詳見圖1)，近景攝影測(cè)量主要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行局部測(cè)量(圖1中所示Ol區(qū)、02區(qū))，測(cè)量?jī)?nèi)容主要是構(gòu)件上的棱邊及連接螺栓孔等，API激光跟蹤儀實(shí)現(xiàn)對(duì)攝影測(cè)量所測(cè)量局部群間關(guān)系的測(cè)量，對(duì)以上兩種測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)構(gòu)件在同一坐標(biāo)下的是三維測(cè)量，并在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建實(shí)物構(gòu)件的三維模型，完成對(duì)構(gòu)件制作過程的控制，并對(duì)構(gòu)件模型進(jìn)行加工偏差分析。測(cè)量系統(tǒng)組成主要包括:測(cè)量專用相機(jī)、AP1、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件。API測(cè)量精度為5ppm (5μ m/m)，采用近景攝影測(cè)量結(jié)合高精度的API測(cè)量技術(shù)，可以解決大型構(gòu)件采用單一攝影測(cè)量方案配合長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量精度較低的技術(shù)難題。用測(cè)量數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造構(gòu)件模型，對(duì)桿件制作過程中制孔精度、旁彎、平面度、構(gòu)件箱口尺寸等項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行控制，在計(jì)算機(jī)中對(duì)構(gòu)件模型進(jìn)行加工偏差分析。
[0007]技術(shù)方案:一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于長(zhǎng)度小于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量專用相機(jī)、長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件；對(duì)于長(zhǎng)度小大于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量專用相機(jī)、AP1、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件。
[0008]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】相比，一是本實(shí)用新型適用性強(qiáng)，對(duì)桿件截面大小、結(jié)構(gòu)形式等都沒有特殊要求；二是對(duì)構(gòu)件實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行精密測(cè)量，能更加準(zhǔn)確評(píng)價(jià)構(gòu)件的制作精度；三是同傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法相比，本實(shí)用新型能夠提高作業(yè)效率，降低作業(yè)費(fèi)用，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，消除實(shí)際作業(yè)過程的安全隱患。
【附圖說明】
[0009]圖1是被測(cè)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0010]圖2是被測(cè)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的近景攝影測(cè)量結(jié)合API測(cè)量的示意圖。
[0011]圖3是IDPMS攝影測(cè)量系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1:參照附圖1和3。一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于長(zhǎng)度小于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量專用相機(jī)、長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件；對(duì)于長(zhǎng)度小于1m的桿件，測(cè)量專用相機(jī)攝影測(cè)量精度為10 ym+10 μ m/m。
[0013]實(shí)施例2:參照附圖2和3。一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于長(zhǎng)度小大于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量專用相機(jī)、AP1、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件。對(duì)于長(zhǎng)度小大于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)中的長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺為碳纖維材料或銦鋼長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺。對(duì)于長(zhǎng)度小大于1m的桿件，測(cè)量專用相機(jī)攝影測(cè)量精度為0.llmm+10μm/m。
[0014]其橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，測(cè)量前在構(gòu)件表面根據(jù)需要粘貼回光攝影標(biāo)志，在待測(cè)孔群孔位部位放置測(cè)量靶標(biāo)，用測(cè)量數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造構(gòu)件模型，構(gòu)件制孔精度、旁彎、平面度、構(gòu)件箱口尺寸檢測(cè)項(xiàng)點(diǎn)具體實(shí)施方法如下:1)制孔精度檢測(cè):通過孔位部位放置的測(cè)量靶標(biāo)，可獲取孔中心三維坐標(biāo)，通過和理論坐標(biāo)比較，判定制孔精度；2)旁彎?rùn)z測(cè):在構(gòu)件中心點(diǎn)位置布設(shè)測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)，兩端的點(diǎn)構(gòu)成一條直線，求取中心點(diǎn)到該直線的距離即可；3)平面度檢測(cè):在平面度檢測(cè)部位設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，處理獲取各點(diǎn)的三維坐標(biāo)，對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行平面擬合即可獲取構(gòu)件的平面度；4)構(gòu)件箱口尺寸檢測(cè):在構(gòu)件兩端箱口四個(gè)角點(diǎn)位置布設(shè)測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)，測(cè)量四個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)，求取點(diǎn)點(diǎn)之間的距離即可獲得兩端箱口的長(zhǎng)寬及對(duì)角線長(zhǎng)度。回光攝影標(biāo)志為磁化性回光攝影標(biāo)志。
[0015]需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:對(duì)于長(zhǎng)度小于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量專用相機(jī)、長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件，長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺作為測(cè)量系統(tǒng)高精度的長(zhǎng)度基準(zhǔn)，構(gòu)件表面粘貼回光攝影標(biāo)志，在待測(cè)孔群孔位部位放置測(cè)量靶標(biāo)，專用相機(jī)近景攝影測(cè)量；對(duì)于長(zhǎng)度大于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)包括測(cè)量專用相機(jī)、AP1、回光攝影標(biāo)志、測(cè)量靶標(biāo)、系統(tǒng)軟件；長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺作為測(cè)量系統(tǒng)高精度的長(zhǎng)度基準(zhǔn)，構(gòu)件表面粘貼回光攝影標(biāo)志，在待測(cè)孔群孔位部位放置測(cè)量靶標(biāo)，專用相機(jī)近景攝影測(cè)量，API激光跟蹤儀測(cè)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:對(duì)于長(zhǎng)度小大于1m的桿件，橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)中的長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺為碳纖維材料或銦鋼長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:對(duì)于長(zhǎng)度小于1m的桿件，測(cè)量專用相機(jī)攝影測(cè)量精度為?ο μ m+1 μ m/m。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量系統(tǒng)，其特征是:對(duì)于長(zhǎng)度小大于1m的桿件，測(cè)量專用相機(jī)攝影測(cè)量精度為0.llmm+10 μ m/m。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種主要用于鋼橋梁、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)三維測(cè)量檢測(cè)系統(tǒng)，測(cè)量前在構(gòu)件表面根據(jù)需要粘貼回光攝影標(biāo)志，在待測(cè)孔群孔位部位放置測(cè)量靶標(biāo)，用測(cè)量數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造構(gòu)件模型，構(gòu)件制孔精度、旁彎、平面度、構(gòu)件箱口尺寸檢測(cè)項(xiàng)點(diǎn)具體實(shí)施方法如下：1）制孔精度檢測(cè)：通過孔位部位放置的測(cè)量靶標(biāo)，可獲取孔中心三維坐標(biāo)，通過和理論坐標(biāo)比較，判定制孔精度；2）旁彎?rùn)z測(cè)：在構(gòu)件中心點(diǎn)位置布設(shè)測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)，兩端的點(diǎn)構(gòu)成一條直線，求取中心點(diǎn)到該直線的距離即可；3）平面度檢測(cè)：在平面度檢測(cè)部位設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，處理獲取各點(diǎn)的三維坐標(biāo)，對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行平面擬合即可獲取構(gòu)件的平面度。
【IPC分類】G01B11/00, G06T17/00, G06T7/00
【公開號(hào)】CN204694208
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420864119
【發(fā)明人】李拴林, 吉敏廷, 黃鑫, 朱新華, 王歲利, 常彥虎
【申請(qǐng)人】中鐵寶橋集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日